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届高考解析几何专题复习试题汇编doc
专题七 解析几何
1.(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)已知双曲线C:
-=1(a>0,b>0)的离心率为,则C的渐近线方程为( )
A.y=±xB.y=±x
C.y=±xD.y=±x
解析:
选C.由e=,得=,
∴c=a,b==a.
而-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,
∴所求渐近线方程为y=±x.
2.(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)O为坐标原点,F为抛物线C:
y2=4x的焦点,P为C上一点,若|PF|=4,则△POF的面积为( )
A.2B.2
C.2D.4
解析:
选C.设P(x0,y0),则|PF|=x0+=4,
∴x0=3,
∴y=4x0=4×3=24,
∴|y0|=2.
∵F(,0),∴S△POF=|OF|·|y0|=××2=2.
3.(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)已知椭圆E:
+=1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交E于A,B两点.若AB的中点坐标为(1,-1),则E的方程为( )
A.+=1B.+=1
C.+=1D.+=1
解析:
选D.设A(x1,y1),B(x2,y2),
则
①-②得=-,
∴=-.
∵x1+x2=2,y1+y2=-2,∴kAB=.
而kAB==,
∴=,∴a2=2b2,
∴c2=a2-b2=b2=9,
∴b=c=3,a=3,
∴E的方程为+=1.
4.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)设椭圆C:
+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上的点,PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,则C的离心率为( )
A.B.
C.D.
解析:
选D.
如图,由题意知
sin30°==,m
∴|PF1|=2|PF2|.
又∵|PF1|+|PF2|=2a,
∴|PF2|=.
∴tan30°===.
∴=.故选D.
5.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ)设抛物线C:
y2=4x的焦点为F,直线l过F且与C交于A,B两点.若|AF|=3|BF|,则l的方程为( )
A.y=x-1或y=-x+1
B.y=(x-1)或y=-(x-1)
C.y=(x-1)或y=-(x-1)
D.y=(x-1)或y=-(x-1)
解析:
选C.设直线AB的倾斜角为θ,由题意知p=2,F(1,0),=3.
又+=,
∴+=1,
∴|BF|=,|AF|=4,
∴|AB|=.
又由抛物线焦点弦公式:
|AB|=,
∴=,
∴sin2θ=,∴sinθ=,
∴k=tanθ=±.故选C.
6.(2013·高考大纲全国卷)椭圆C:
+=1的左、右顶点分别为A1、A2,点P在C上且直线PA2斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线PA1斜率的取值范围是( )
A.[,]B.[,]
C.[,1]D.[,1]
解析:
选B.由题意可得A1(-2,0),A2(2,0),当PA2的斜率为-2时,直线PA2的方程为y=-2(x-2),代入椭圆方程,消去y化简得19x2-64x+52=0,解得x=2或x=.由点P在椭圆上得点P(,),此时直线PA1的斜率k=.同理,当直线PA2的斜率为-1时,直线PA2方程为y=-(x-2),代入椭圆方程,消去y化简得7x2-16x+4=0,解得x=2或x=.由点P在椭圆上得点P(,),此时直线PA1的斜率k=.数形结合可知,直线PA1斜率的取值范围是[,].
7.(2013·高考大纲全国卷)已知F1(-1,0),F2(1,0)是椭圆C的两个焦点,过F2且垂直于x轴的直线交C于A,B两点,且|AB|=3,则C的方程为( )
A.+y2=1B.+=1
C.+=1D.+=1
解析:
选C.由题意知椭圆焦点在x轴上,且c=1,可设C的方程为+=1(a>1),由过F2且垂直于x轴的直线被C截得的弦长|AB|=3,知点(1,)必在椭圆上,代入椭圆方程化简得4a4-17a2+4=0,所以a2=4或a2=(舍去).故椭圆C的方程为+=1.
8.(2013·高考大纲全国卷)已知抛物线C:
y2=8x与点M(-2,2),过C的焦点且斜率为k的直线与C交于A、B两点.若·=0,则k=( )
A.B.
C.D.2
解析:
选D.抛物线C的焦点为F(2,0),则直线方程为y=k(x-2),与抛物线方程联立,消去y化简得k2x2-(4k2+8)x+4k2=0.设点A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=4+,x1x2=4.
所以y1+y2=k(x1+x2)-4k=,
y1y2=k2[x1x2-2(x1+x2)+4]=-16.
因为·=(x1+2,y1-2)·(x2+2,y2-2)=(x1+2)(x2+2)+(y1-2)(y2-2)=x1x2+2(x1+x2)+y1y2-2(y1+y2)+8=0,
将上面各个量代入,化简得k2-4k+4=0,所以k=2.
9.(2013·高考山东卷)过点(3,1)作圆(x-1)2+y2=1的两条切线,切点分别为A,B,则直线AB的方程为( )
A.2x+y-3=0B.2x-y-3=0
C.4x-y-3=0D.4x+y-3=04
解析:
选A.设P(3,1),圆心C(1,0),切点为A、B,则P、A、C、B四点共圆,且PC为圆的直径,∴四边形PACB的外接圆方程为(x-2)2+(y-)2=①,圆C:
(x-1)2+y2=1②,①-②得2x+y-3=0,此即为直线AB的方程.
10.(2013·高考山东卷)抛物线C1:
y=x2(p>0)的焦点与双曲线C2:
-y2=1的右焦点的连线交C1于第一象限的点M.若C1在点M处的切线平行于C2的一条渐近线,则p=( )
A.B.
C.D.
解析:
选D.
∵双曲线C2:
-y2=1,
∴右焦点为F(2,0),渐近线方程为y=±x.
抛物线C1:
y=x2(p>0),焦点为F′(0,).
设M(x0,y0),则y0=x.
∵kMF′=kFF′,∴=.①
又∵y′=x,∴y′|x=x0=x0=.②
由①②得p=.
11.(2013·高考浙江卷)
如图,F1,F2是椭圆C1:
+y2=1与双曲线C2的公共焦点,A,B分别是C1,C2在第二、四象限的公共点.若四边形AF1BF2为矩形,则C2的离心率是( )
A.B.
C.D.
解析:
选D.由椭圆可知|AF1|+|AF2|=4,|F1F2|=2.
因为四边形AF1BF2为矩形,
所以|AF1|2+|AF2|2=|F1F2|2=12,
所以2|AF1||AF2|=(|AF1|+|AF2|)2-(|AF1|2+|AF2|2)=16-12=4,
所以(|AF2|-|AF1|)2=|AF1|2+|AF2|2-2|AF1||AF2|=12-4=8,所以|AF2|-|AF1|=2,
因此对于双曲线有a=,c=,
所以C2的离心率e==.
12.(2013·高考北京卷)直线l过抛物线C:
x2=4y的焦点且与y轴垂直,则l与C所围成的图形的面积等于( )
A.B.2
C.D.
解析:
选C.
∵抛物线方程为x2=4y,∴其焦点坐标为F(0,1),故直线l的方程为y=1.如图所示,可知l与C围成的图形的面积等于矩形OABF的面积与函数y=x2的图象和x轴正半轴及直线x=2围成的图形的面积的差的2倍(图中阴影部分的2倍),即S=4-2dx=4-2·=4-=.
13.(2013·高考天津卷)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的两条渐近线与抛物线y2=2px(p>0)的准线分别交于A,B两点,O为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB的面积为,则p=( )
A.1B.
C.2D.3
解析:
选C.由已知得=2,所以=4,解得=,即渐近线方程为y=±x.而抛物线准线方程为x=-,于是A,B,从而△AOB的面积为·p·=,可得p=2.
14.(2013·高考北京卷)双曲线x2-=1的离心率大于的充分必要条件是( )
A.m>B.m≥1
C.m>1D.m>2
解析:
选C.∵双曲线x2-=1的离心率e=,又∵e>,∴>,∴m>1.
15.(2013·高考福建卷)双曲线-y2=1的顶点到其渐近线的距离等于( )
A.B.
C.D.
解析:
选C.双曲线的渐近线为直线y=±x,即x±2y=0,顶点为(±2,0),∴所求距离为d==.
16.(2013·高考天津卷)已知过点P(2,2)的直线与圆(x-1)2+y2=5相切,且与直线ax-y+1=0垂直,则a=( )
A.-B.1
C.2D.
解析:
选C.由题意知圆心为(1,0),由圆的切线与直线ax-y+1=0垂直,可设圆的切线方程为x+ay+c=0,由切线x+ay+c=0过点P(2,2),∴c=-2-2a,
∴=,解得a=2.
17.(2013·高考福建卷)双曲线x2-y2=1的顶点到其渐近线的距离等于( )
A.B.
C.1D.
解析:
选B.双曲线x2-y2=1的顶点坐标为(±1,0),渐近线为y=±x,∴x±y=0,∴顶点到渐近线的距离为d==.
18.(2013·高考湖南卷)
在等腰直角三角形ABC中,AB=AC=4,点P是边AB上异于A,B的一点.光线从点P出发,经BC,CA发射后又回到点P(如图).若光线QR经过△ABC的重心,则AP等于( )
A.2B.1
C.D.
解析:
选D.
分别以AB,AC所在直线为x轴,y轴,A为原点建立如图所示的平面直角坐标系.因为AB=AC=4,故B(4,0),C(0,4).设P(t,0)为线段AB上的点,点P关于AC的对称点P′(-t,0).点P关于直线BC的对称点为M(4,4-t).由光的反射定理知,点P′,M一定在直线RQ上.又△ABC的重心坐标为G(,),由题意知点G在线段RQ上,即P′,G,M三点共线.
∵=(+t,),=(-4-t,t-4),∥,
∴(+t)(-4+t)-(-4-t)=0,解得t=,
即||=.
19.(2013·高考辽宁卷)已知点O(0,0),A(0,b),B(a,a3).若△OAB为直角三角形,则必有( )
A.b=a3
B.b=a3+
C.(b-a3)(b-a3-)=0
D.|b-a3|+|b-a3-|=0
解析:
选C.若以O为直角顶点,则B在x轴上,则a必为0,此时O,B重合,不符合题意;
若∠A=,则b=a3≠0.
若∠B=,根据斜率关系可知a2·=-1,
所以a(a3-b)=-1,即b-a3-=0.
以上两种情况皆有可能,故只有C满足条件.
20.(2013·高考陕西卷)已知点M(a,b)在圆O:
x2+y2=1外,则直线ax+by=1与圆O的位置关系是( )
A.相切B.相交
C.相离D.不确定
解析:
选B.由题意知点在圆外,则a2+b2>1,圆心到直线的距离d=<1,故直线与圆相交.
21.(2013·高考江西卷)过点(,0)引直线l与曲线y=相交于A,B两点,O为坐标原点,当△AOB的面积取最大值时,直线l的斜率等于( )
A.B.-
C.±D.-
解析:
选B.
由于y=,即x2+y2=1(y≥0),直线l与x2+y2=1(y≥0)交于A,B两点,如图所示,S△AOB=·sin∠AOB≤,且当∠AOB=90°时,S△AOB取得最大值,此时AB=,点O到直线l的距离为,则∠OCB=30°,所以直线l的倾斜角为150°,则斜率为-.
22.(2013·高考湖北卷)已知0<θ<,则双曲线C1:
-=1与C2:
-=1的( )
A.实轴长相等B.虚轴长相等
C.焦距相等D.离心率相等
解析:
选D.双曲线C1的焦点在x轴上,a=cosθ,b=sinθ,c=1,因此离心率e1=;双曲线C2的焦点在y轴上,由于0<θ<,所以a=sinθ,b=sinθtanθ,c=,因此离心率e2===.故两条双曲线的实轴长、虚轴长、焦距都不相等,离心率相等.
23.(2013·高考江西卷)已知点A(2,0),抛物线C:
x2=4y的焦点为F,射线FA与抛物线C相交于点M,与其准线相交于点N,则|FM|∶|MN|=( )
A.2∶B.1∶2
C.1∶D.1∶3
解析:
选C.
如图所示,由抛物线定义知|MF|=|MH|,所以|MF|∶|MN|=|MH|∶|MN|.由于△MHN∽△FOA,则==,
则|MH|∶|MN|=1∶,
即|MF|∶|MN|=1∶.
24.(2013·高考湖北卷)已知0<θ<,则双曲线C1:
-=1与C2:
-=1的( )
A.实轴长相等B.虚轴长相等
C.离心率相等D.焦距相等
解析:
选D.双曲线C1和C2的实半轴长分别是sinθ和cosθ,虚半轴长分别是cosθ和sinθ,则半焦距c都等于1,故选D.
25.(2013·高考四川卷)抛物线y2=8x的焦点到直线x-y=0的距离是( )
A.2B.2
C.D.1
解析:
选D.抛物线y2=8x的焦点为F(2,0),
则d==1.故选D.
26.(2013·高考四川卷)从椭圆+=1(a>b>0)上一点P向x轴作垂线,垂足恰为左焦点F1,A是椭圆与x轴正半轴的交点,B是椭圆与y轴正半轴的交点,且AB∥OP(O是坐标原点),则该椭圆的离心率是( )
A.B.
C.D.
解析:
选C.设P(-c,y0),代入椭圆方程求得y0,从而求得kOP,由kOP=kAB及e=可得离心率e.
由题意设P(-c,y0),将P(-c,y0)代入+=1,得+=1,则y=b2=b2·=.
∴y0=或y0=-(舍去),∴P,∴kOP=-.
∵A(a,0),B(0,b),∴kAB==-.
又∵AB∥OP,∴kAB=kOP,∴-=-,∴b=c.
∴e====.故选C.
27.(2013·高考四川卷)抛物线y2=4x的焦点到双曲线x2-=1的渐近线的距离是( )
A.B.
C.1D.
解析:
选B.由题意可得抛物线的焦点坐标为(1,0),
双曲线的渐近线方程为x-y=0或x+y=0,
则焦点到渐近线的距离d1==或d2==.
28.(2013·高考重庆卷)已知圆C1:
(x-2)2+(y-3)2=1,圆C2:
(x-3)2+(y-4)2=9,M,N分别是圆C1,C2上的动点,P为x轴上的动点,则|PM|+|PN|的最小值为( )
A.5-4B.-1
C.6-2D.
解析:
选A.设P(x,0),设C1(2,3)关于x轴的对称点为C1′(2,-3),那么|PC1|+|PC2|=|PC1′|+|PC2|≥|C′1C2|==5.
而|PM|=|PC1|-1,|PN|=|PC2|-3,
∴|PM|+|PN|=|PC1|+|PC2|-4≥5-4.
29.(2013·高考重庆卷)设P是圆(x-3)2+(y+1)2=4上的动点,Q是直线x=-3上的动点,则|PQ|的最小值为( )
A.6B.4
C.3D.2
解析:
选B.
如图,圆心M(3,-1)与定直线x=-3的最短距离为|MQ|=3-(-3)=6,又圆的半径为2,故所求最短距离为6-2=4.
30.(2013·高考广东卷)垂直于直线y=x+1且与圆x2+y2=1相切于第一象限的直线方程是( )
A.x+y-=0B.x+y+1=0
C.x+y-1=0D.x+y+=0
解析:
选A.与直线y=x+1垂直的直线方程可设为x+y+b=0,由x+y+b=0与圆x2+y2=1相切,可得=1,故b=±.因为直线与圆相切于第一象限,故结合图形分析知b=-,故直线方程为x+y-=0,故选A.
31.(2013·高考广东卷)已知中心在原点的双曲线C的右焦点为F(3,0),离心率等于,则C的方程是( )
A.-=1B.-=1
C.-=1D.-=1
解析:
选B.右焦点为F(3,0)说明两层含义:
双曲线的焦点在x轴上;c=3.又离心率为=,故a=2,b2=c2-a2=32-22=5,故C的方程为-=1,故选B.
32.(2013·高考广东卷)已知中心在原点的椭圆C的右焦点为F(1,0),离心率等于,则C的方程是( )
A.+=1B.+=1
C.+=1D.+=1
解析:
选D.右焦点为F(1,0)说明两层含义:
椭圆的焦点在x轴上;c=1.又离心率为=,故a=2,b2=a2-c2=4-1=3,故椭圆的方程为+=1,故选D.
33.(2013·高考安徽卷)直线x+2y-5+=0被圆x2+y2-2x-4y=0截得的弦长为( )
A.1B.2
C.4D.4
解析:
选C.
圆的方程可化为C:
(x-1)2+(y-2)2=5,其圆心为C(1,2),半径R=.
如图所示,取弦AB的中点P,连接CP,则CP⊥AB,圆心C到直线AB的距离d=|CP|==1.
在Rt△ACP中,|AP|==2,故直线被圆截得的弦长|AB|=4.
34.(2013·高考山东卷)过点(3,1)作圆(x-2)2+(y-2)2=4的弦,其中最短弦的长为________.
解析:
设A(3,1),易知圆心C(2,2),半径r=2,当弦过点A(3,1)且与CA垂直时为最短弦.
|CA|==.
∴半弦长===.
∴最短弦长为2.
答案:
2
35.(2013·高考安徽卷)已知直线y=a交抛物线y=x2于A,B两点,若该抛物线上存在点C,使得∠ACB为直角,则a的取值范围为________.
解析:
设C(x,x2),由题意可取A(-,a),B(,a),
则=(--x,a-x2),=(-x,a-x2),
由于∠ACB=,所以·=(--x)(-x)+(a-x2)2=0,
整理得x4+(1-2a)x2+a2-a=0,
即y2+(1-2a)y+a2-a=0,
所以
解得a≥1.
答案:
[1,+∞)
36.(2013·高考江苏卷)双曲线-=1的两条渐近线的方程为________.
解析:
由双曲线方程可知a=4,b=3,
所以两条渐近线方程为y=±x.
答案:
y=±x
37.(2013·高考江苏卷)在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的标准方程为+=1(a>b>0),右焦点为F,右准线为l,短轴的一个端点为B.设原点到直线BF的距离为d1,F到l的距离为d2,若d2=d1,则椭圆C的离心率为________.
解析:
依题意,d2=-c=.
又BF==a,所以d1=.
由已知可得=·,
所以c2=ab,即6c4=a2(a2-c2),整理可得a2=3c2,所以离心率e==.
答案:
38.(2013·高考浙江卷)直线y=2x+3被圆x2+y2-6x-8y=0所截得的弦长等于________.
解析:
圆的方程可化为(x-3)2+(y-4)2=25,故圆心为(3,4),半径r=5.又直线方程为2x-y+3=0,所以圆心到直线的距离为d==,所以弦长为2=2×=2=4.
答案:
4
39.(2013·高考北京卷)若抛物线y2=2px的焦点坐标为(1,0),则p=________;准线方程为________.
解析:
∵抛物线y2=2px的焦点坐标为(,0),
∴准线方程为x=-.
又抛物线焦点坐标为(1,0),故p=2,准线方程为x=-1.
答案:
2;x=-1
40.(2013·高考浙江卷)设F为抛物线C:
y2=4x的焦点,过点P(-1,0)的直线l交抛物线C于A,B两点,点Q为线段AB的中点.若|FQ|=2,则直线l的斜率等于________.
答案:
±1
41.(2013·高考天津卷)已知抛物线y2=8x的准线过双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点,且双曲线的离心率为2,则该双曲线的方程为________.
解析:
由题意可知抛物线的准线方程为x=-2,∴双曲线的半焦距c=2.又双曲线的离心率为2,∴a=1,b=,∴双曲线的方程为x2-=1.
答案:
x2-=1
42.(2013·高考福建卷)椭圆Γ:
+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为2c.若直线y=(x+c)与椭圆Γ的一个交点M满足∠MF1F2=2∠MF2F1,则该椭圆的离心率等于________.
解析:
已知F1(-c,0),F2(c,0),
直线y=(x+c)过点F1,且斜率为,
∴倾斜角∠MF1F2=60°.
∵∠MF2F1=∠MF1F2=30°,
∴∠F1MF2=90°,∴|MF1|=c,|MF2|=c.
由椭圆定义知|MF1|+|MF2|=c+c=2a,
∴离心率e===-1.
答案:
-1
43.(2013·高考辽宁卷)已知椭圆C:
+=1(a>b>0)的左焦点为F,椭圆C与过原点的直线相交于A,B两点,连接AF,BF.若|AB|=10,|AF|=6,cos∠ABF=,则椭圆C的离心率e=________.
解析:
设椭圆的右焦点为F1,因为直线过原点,所以|AF|=|BF1|=6,|BO|=|AO|.在△ABF中,设|BF|=x,由余弦定理得36=100+x2-2×10x×,解得x=8,即|BF|=8.所以∠BFA=90°,所以△ABF是直角三角形,所以2a=6+8=14,即a=7.又因为在Rt△ABF中,|BO|=|AO|,所以|OF|=|AB|=5,即c=5.所以e=.
答案:
44.(2013·高考陕西卷)双曲线-=1的离心率为,则m等于________.
解析:
-=1中,a=4,b=,
∴c=.
而e=,∴=,∴m=9.
答案:
9
45.(2013·高考福建卷)椭圆Γ:
+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为2c.若直线y=(x+c)与椭圆Γ的一个交点M满足∠MF1F2=2∠MF2F1,则该椭圆的离心率等于________.
解析:
已知F1(-c,0),F2(c,0),
直线y=(x+c)过点F1,且斜率为,
∴倾斜角∠MF1F2=60°.
∵∠MF2F1=∠MF1F2=30°,
∴∠F1MF2=90°,∴|MF1|=c,|MF2|=c.
由椭圆定义知|MF1|+|MF2|=c+c=2a,
∴离心率e===-1.
答案:
-1
46.(2013·高考辽宁卷)已知F为双曲线C:
-=1的左焦点,P,Q为C上的点.若PQ的长等于虚轴长的2倍,点A(5,0)在线段PQ上,则△PQF的周长为________.
解析:
由双曲线方程知,b=4,a=3,c=5,则虚轴长为8,则|PQ|=16.由左焦点F(-5,0),且A(5,0)恰为右焦点,知线段PQ过双曲线的右焦点,则P,Q都在双曲线的右支上.由双曲线的定义可知|PF|-|PA|=2a,|QF|-|QA|=2a,两式相加得,|PF|+|QF|-(|PA|+|QA|)=4a,则|PF|+|QF|=4a+|PQ|=4×3+16=28,故△PQF的周长为28+16=44.
答案:
44
47.(2013·高考陕西卷)双曲线-=1的离心率为________.
解析:
由题意a2=16⇒a=4.又b2=9,则c2=a2+b2=16+9=25⇒c=5,故e==.
答案:
49.(2013·高考湖南卷)设F1,F2是双曲线C:
-=1(a>0,b>0)的两个焦点,P是C上一点.若|PF1|+|PF2|=6a,且△PF1F2的最小内角为30°,则C的离心率为________.
解析:
设点P在双曲线右支上,F1为左焦点,F2为右焦点,则|PF1|-|PF2|=2a.
又|PF1|+|PF2|=6a,∴|PF1|=4a,|PF2|=2a.
∵在双曲线中c>a,
∴在△PF1F2中|PF2|所对的
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