
一、單選題
1.已知方程表示一個(gè)焦點(diǎn)在軸上的橢圓,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】由橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)即可求解.
【詳解】解:因?yàn)榉匠瘫硎疽粋€(gè)焦點(diǎn)在軸上的橢圓,
所以有,解得,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍為,
故選:B.
2.已知點(diǎn),,若直線:與線段相交,則的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】首先求出直線過(guò)定點(diǎn),在求出臨界點(diǎn)處直線的斜率,結(jié)合圖象得到不等式組,解得即可.
【詳解】因?yàn)橹本€:,即,令,解得,
所以直線恒過(guò)定點(diǎn),
又,,直線的斜率為,
要使直線與線段有公共點(diǎn),由圖可知,解得,
即的取值范圍是.
故選:B.
3.若動(dòng)點(diǎn)A,B分別在直線l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0上移動(dòng),則AB的中點(diǎn)M到原點(diǎn)的距離的最小值為( )
A.3B.2C.3D.4
【答案】A
【解析】先求出點(diǎn)M所在直線的方程為l:x+y+m=0,再求出m的值和原點(diǎn)到直線l的距離即得解.
【詳解】依題意知AB的中點(diǎn)M的集合為與直線l1:x+y-7=0和l2:x+y-5=0距離都相等的直線,
則M到原點(diǎn)的距離的最小值為原點(diǎn)到該直線的距離.
設(shè)點(diǎn)M所在直線的方程為l:x+y+m=0,
根據(jù)平行線間的距離公式得
所以|m+7|=|m+5|,所以m=-6,
即l:x+y-6=0.
根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式得M到原點(diǎn)的距離的最小值為.
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題主要考查平行線間的距離和點(diǎn)到直線的距離的計(jì)算,意在考查學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的理解掌握水平.
4.是雙曲線上一點(diǎn),點(diǎn)分別是雙曲線左右焦點(diǎn),若,則( )
A.9或1B.1C.9D.9或2
【答案】C
【分析】根據(jù)雙曲線的定義即可求解.
【詳解】是雙曲線上一點(diǎn),所以,所以,
由雙曲線定義可知,
所以或者,又,所以,
故選:C
5.已知的頂點(diǎn)在拋物線上,若拋物線的焦點(diǎn)恰好是的重心,則的值為( )
A.3B.4C.5D.6
【答案】A
【分析】易知焦點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)三角形重心性質(zhì)以及拋物線焦半徑公式可知.
【詳解】設(shè),
拋物線,則,
焦點(diǎn)恰好是的重心,
則,
故.
故選:A.
6.已知初中學(xué)過(guò)的反比例函數(shù)的圖象是非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的雙曲線,根據(jù)圖象的形狀及學(xué)過(guò)的雙曲線的相關(guān)知識(shí),推斷曲線的一個(gè)焦點(diǎn)坐標(biāo)是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根據(jù)已知求出曲線的即得解.
【詳解】解:曲線的實(shí)軸是,實(shí)軸與漸近線的夾角為,
故與的一個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)是,
與曲線對(duì)稱(chēng)中心的距離,
則,故曲線的焦點(diǎn)坐標(biāo)為.
故選:B.
7.已知圓C過(guò)圓與圓的公共點(diǎn).若圓,的公共弦恰好是圓C的直徑,則圓C的面積為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根據(jù)題意求解圓,的公共弦方程,再計(jì)算圓中的公共弦長(zhǎng)即可得圓C的直徑,進(jìn)而求得面積即可
【詳解】由題,圓,的公共弦為和的兩式相減,化簡(jiǎn)可得,又到的距離 ,故公共弦長(zhǎng)為,故圓C的半徑為,故圓C的面積為
故選:B
8.設(shè),是雙曲線C:的左、右焦點(diǎn),過(guò)的直線與C的左、右兩支分別交于A,B兩點(diǎn),點(diǎn)M在x軸上,,平分,則C的離心率為( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】由題意,結(jié)合雙曲線的定義以及角平分線定理可得,,,,,,在,中,由余弦定理結(jié)合,計(jì)算可得答案.
【詳解】
可知,,得
設(shè),則,由雙曲線的定義可知:.
因?yàn)槠椒?,所以,故?br>又,
即有,,,,,
在,中,由余弦定理可得,
,,
由,
可得.
故選:C.
二、多選題
9.已知,直線經(jīng)過(guò)第一、二、四象限,則( )
A.B.C.D.
【答案】ABC
【分析】先將直線方程轉(zhuǎn)化為點(diǎn)斜式直線方程,根據(jù)直線所過(guò)象限列出關(guān)于斜率、縱截距的不等式進(jìn)行求解即可.
【詳解】將直線l的方程轉(zhuǎn)化為,因?yàn)閘經(jīng)過(guò)第一、二、四象限,
所以即,,.
對(duì)D,若,則,,滿(mǎn)足題意,故D錯(cuò)誤.
故選:ABC.
10.已知點(diǎn)在內(nèi),則下列表述正確的是( )
A.
B.直線與圓相交
C.過(guò)點(diǎn)的弦長(zhǎng)最小值為
D.與相內(nèi)切
【答案】AC
【分析】根據(jù)點(diǎn)和圓的位置關(guān)系、直線和圓的位置關(guān)系、最短弦長(zhǎng)、圓與圓的位置關(guān)系等知識(shí)對(duì)選項(xiàng)進(jìn)行分析,從而確定正確答案.
【詳解】對(duì)于A:點(diǎn)M在內(nèi),故,A正確;
對(duì)于B:點(diǎn)O到直線的距離為,故直線與圓相離,B錯(cuò)誤;
對(duì)于C:弦與垂直時(shí),過(guò)的弦長(zhǎng)最小為,C正確;
對(duì)于D:的圓心為,半徑為,
.故D錯(cuò)誤.
故選:AC
11.(多選)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,過(guò)點(diǎn)的直線l交橢圓于A,B兩點(diǎn),若的最大值為5,則( )
A.橢圓的短軸長(zhǎng)為B.當(dāng)最大時(shí),
C.離心率為D.的最小值為3
【答案】ABD
【分析】橢圓定義有,結(jié)合已知確定的最小值并確定此時(shí)的位置,即可判斷D、B的正誤,此時(shí)設(shè),結(jié)合橢圓方程求短軸長(zhǎng),即可判斷A、C的正誤.
【詳解】由題意知,所以.
因?yàn)榈淖畲笾禐?,所以的最小值為3,故D正確.
當(dāng)且僅當(dāng)軸時(shí),取得最小值,此時(shí),故B正確.
由B的分析,不妨令,代入橢圓方程,得.又,所以,得,
所以橢圓的短軸長(zhǎng)為,故A正確.
易得,所以,故C錯(cuò)誤.
故選:ABD.
12.已知拋物線的焦點(diǎn)為F,過(guò)點(diǎn)F的直線l交拋物線于A,B兩點(diǎn),以線段AB為直徑的圓交x軸于M,N兩點(diǎn),設(shè)線段AB的中點(diǎn)為Q.若拋物線C上存在一點(diǎn)到焦點(diǎn)F的距離等于3.則下列說(shuō)法正確的是( )
A.拋物線的方程是B.拋物線的準(zhǔn)線是
C.的最小值是D.線段AB的最小值是6
【答案】BC
【解析】求得拋物線的焦點(diǎn)和準(zhǔn)線方程,運(yùn)用拋物線的定義可得p,進(jìn)而得到拋物線方程和準(zhǔn)線方程;求得,設(shè),,直線l的方程為,聯(lián)立拋物線方程,運(yùn)用韋達(dá)定理和弦長(zhǎng)公式可得線段AB的最小值,可得圓Q的半徑,由中點(diǎn)坐標(biāo)公式可得Q的坐標(biāo),運(yùn)用直角三角形的銳角三角函數(shù)的定義,可得所求的最小值.
【詳解】拋物線的焦點(diǎn)為,得拋物線的準(zhǔn)線方程為,
點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于3,可得,解得,
則拋物線的方程為,準(zhǔn)線為,故A錯(cuò)誤,B正確;
由題知直線的斜率存在,,
設(shè),,直線的方程為,
由,消去得,
所以,,
所以,所以AB的中點(diǎn)Q的坐標(biāo)為,
,故線段AB的最小值是4,即D錯(cuò)誤;
所以圓Q的半徑為,
在等腰中,,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),
所以的最小值為,即C正確,
故選:BC.
【點(diǎn)睛】本題考查拋物線的定義、方程和性質(zhì),課程中心方程和拋物線方程聯(lián)立,運(yùn)用韋達(dá)定理和弦長(zhǎng)公式、中點(diǎn)坐標(biāo)公式,考查化簡(jiǎn)整理的運(yùn)算能力,屬于中檔題.
三、填空題
13.已知光線從點(diǎn)射出,到軸上的點(diǎn)后,被軸反射到軸上的點(diǎn),再被軸反射,這時(shí)反射光線恰好經(jīng)過(guò)點(diǎn),則所在直線的方程為 .
【答案】
【分析】由題意可知直線一定過(guò)關(guān)于x軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),且一定過(guò)關(guān)于y軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),從而可求出直線的方程,即可得到點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而得到直線的方程.
【詳解】如圖,由題設(shè)點(diǎn)B在原點(diǎn)O的右側(cè),直線一定過(guò)關(guān)于x軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),且一定過(guò)關(guān)于y軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),
所以的方程為,即,
令,則,所以為,
所以的方程為,即,
故答案為:
14.對(duì)任意實(shí)數(shù)m直線x+my-3m-4=0被圓C截得的線段長(zhǎng)恒為4,若動(dòng)點(diǎn)P在圓C上,則點(diǎn)P到原點(diǎn)距離的最小值為 ;
【答案】3
【分析】根據(jù)題意確定圓心和半徑,即可求得點(diǎn)P到原點(diǎn)距離的最小值.
【詳解】直線x+my-3m-4=0 即 ,
故直線過(guò)定點(diǎn) ,該點(diǎn)到原點(diǎn)距離為5,
由對(duì)任意實(shí)數(shù)m直線x+my-3m-4=0被圓C截得的線段長(zhǎng)恒為4可知:
直線過(guò)圓的圓心,即圓心為定點(diǎn),且圓的直徑為4,
故圓上動(dòng)點(diǎn)P到原點(diǎn)距離的最小值為:5-2=3,
故答案為:3.
15.已知是橢圓上關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn),其中,過(guò)點(diǎn)A作與垂直的直線l與橢圓C交于兩點(diǎn).若分別表示直線的斜率,則 .
【答案】6
【分析】設(shè),記直線的斜率為,根據(jù)垂直關(guān)系得到,結(jié)合橢圓方程計(jì)算得到答案.
【詳解】令,則,且.
設(shè),記直線的斜率為,
所以.
因?yàn)?,所以,又?br>且,所以,即,所以.
故答案為:.
16.如圖,分別是橢圓的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)P 是以為直徑的圓與橢圓在第一象限內(nèi)的一個(gè)交點(diǎn),延長(zhǎng)與橢圓交于點(diǎn)Q,若,則直線的斜率為
【答案】
【分析】根據(jù)橢圓的定義及直徑所對(duì)的圓周角等于,利用勾股定理及銳角三角函數(shù)的定義,結(jié)合三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式及斜率的定義即可求解.
【詳解】連接,如圖所示
設(shè)則,
由橢圓的定義得
所以
在中,,
所以,即,整理得,
所以,
所以直線的斜率為.
故答案為:.
四、解答題
17.已知直線,,分別求的取值范圍,使得:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由平行關(guān)系可直接構(gòu)造方程組求得結(jié)果;
(2)由垂直關(guān)系可直接構(gòu)造方程求得結(jié)果.
【詳解】(1)解:因?yàn)橹本€,滿(mǎn)足,
所以,即,解得.
所以,當(dāng)時(shí),.
(2)解:因?yàn)橹本€,滿(mǎn)足,
所以,解得.
所以,當(dāng)時(shí),.
18.已知圓C關(guān)于直線x+y+2=0對(duì)稱(chēng),且過(guò)點(diǎn)P(-2, 2)和原點(diǎn)O.
(1)求圓C的方程;
(2)相互垂直的兩條直線l1,l2都過(guò)點(diǎn)A(-1, 0),若l1,l2被圓C所截得的弦長(zhǎng)相等,求此時(shí)直線l1的方程.
【答案】(1)(x+2)2+y2=4
(2)x-y+1=0或x+y+1=0
【分析】(1)設(shè)圓心C(a,-a-2),由題意可得(a+2)2+(-a-2-2)2=a2+(-a-2)2,解方程即可得出答案.
(2)設(shè)出直線的直線,因?yàn)閳A心C到直線l1,l2的距離相等,用點(diǎn)到直線的距離公式可得,解方程即可得出答案.
【詳解】(1)由題意知,直線x+y+2=0過(guò)圓C的圓心,設(shè)圓心C(a,-a-2).
由題意,得(a+2)2+(-a-2-2)2=a2+(-a-2)2,
解得a=-2.
因?yàn)閳A心C(-2,0),半徑r=2,
所以圓C的方程為(x+2)2+y2=4.
(2)由題意知,直線l1,l2的斜率存在且不為0,
設(shè)l1的斜率為k,則l2的斜率為,
所以l1:y=k(x+1),即kx-y+k=0,
l2:,即x+ky+1=0.
由題意,得圓心C到直線l1,l2的距離相等,
所以,解得,
所以直線l1的方程為x-y+1=0或x+y+1=0.
19.(1)已知圓,,動(dòng)圓與圓,均外切,求圓心的軌跡方程
(2)已知點(diǎn)是圓上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸,垂足為,點(diǎn)在線段上,且,求點(diǎn)的軌跡方程
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根據(jù)兩圓外切滿(mǎn)足的關(guān)系,結(jié)合雙曲線的定義即可求解,
(2)根據(jù)相關(guān)點(diǎn)法即可求解.
【詳解】(1)由題意可知:圓的圓心,半徑,圓的圓心,半徑,
設(shè)動(dòng)圓半徑為,
由條件可得,即,
則根據(jù)雙曲線的定義可知,點(diǎn)是以,為左右焦點(diǎn),以2為實(shí)軸長(zhǎng)的雙曲線的右支,
則,,可得,所以曲線的方程為.
(2)設(shè),,則,
因?yàn)椋瑒t,
則,可得,解得,即.
因?yàn)辄c(diǎn)在圓上,則,即,
20.在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線的焦點(diǎn)為,過(guò)點(diǎn)的直線與拋物線相交于兩點(diǎn),且.
(1)求的值;
(2)若以線段為直徑的圓與直線相切,求直線的方程.
【答案】(1)2
(2)或.
【分析】(1)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,直線的方程為,聯(lián)立拋物線方程得,已知,利用數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算和韋達(dá)定理,即可求出的值;
(2)利用韋達(dá)定理求出弦長(zhǎng),已知以線段為直徑的圓與直線相切,求出半徑列得方程求解即可算出參數(shù)m的值,進(jìn)而得到直線方程.
【詳解】(1)設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,
由點(diǎn)的坐標(biāo)為,設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立方程,消去后整理得,
所以,,.
又由,解得.
所以的值為2.
(2)由,
可得線段中點(diǎn)的坐標(biāo)為,
.
若以線段為直徑的圓與直線相切,
有,解得.
所以直線的方程為,即或.
21.已知橢圓過(guò)點(diǎn),且離心率為.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)過(guò)動(dòng)點(diǎn)作直線交橢圓于兩點(diǎn),且,過(guò)作直線,使與直線垂直,證明:直線恒過(guò)定點(diǎn),并求此定點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)證明見(jiàn)解析,.
【分析】(1)待定系數(shù)法求橢圓方程;
(2)分類(lèi)討論直線斜率是否存在,若存在,設(shè)直線斜率,由得弦中點(diǎn)為,結(jié)合中點(diǎn)坐標(biāo)公式,利用韋達(dá)定理得到關(guān)系,再求出直線方程探究定點(diǎn)即可.
【詳解】(1)由已知得
由解方程組得
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)當(dāng)直線AB斜率存在時(shí),設(shè)AB的直線方程為,
聯(lián)立,消得,
,
由題意,.
設(shè),則.
因?yàn)椋允堑闹悬c(diǎn).
即 ,得,
①,
又,的斜率為,
直線的方程為②,
把①代入②可得:,
所以直線恒過(guò)定點(diǎn).
當(dāng)直線斜率不存在時(shí),直線的方程為,
此時(shí)直線為軸,也過(guò).
綜上所述,直線恒過(guò)點(diǎn).
【點(diǎn)睛】解答圓錐曲線的定點(diǎn)問(wèn)題的常用策略:
(1)參數(shù)法:參數(shù)法解決定點(diǎn)問(wèn)題的關(guān)鍵思路在于以下兩個(gè)環(huán)節(jié).
①引進(jìn)動(dòng)點(diǎn)的坐標(biāo)或動(dòng)直線中的參數(shù)(如引入動(dòng)直線的斜率,截距,動(dòng)點(diǎn)的橫或縱坐標(biāo)等等)表示變化量,即確定題目中核心參數(shù);
②利用條件找到參數(shù)與過(guò)定點(diǎn)的曲線之間的關(guān)系,得到關(guān)于參數(shù)與的等式,再研究曲線不受參數(shù)影響時(shí)的定點(diǎn)坐標(biāo).
(2)由特殊到一般法:由特殊到一般法求解定點(diǎn)問(wèn)題時(shí),常根據(jù)動(dòng)點(diǎn)或動(dòng)直線的特殊情況探索出定點(diǎn),再證明該定點(diǎn)與變量無(wú)關(guān).
22.已知雙曲線的一條漸近線方程是,焦距為4.
(1)求雙曲線的方程;
(2)直線過(guò)雙曲線的右焦點(diǎn)與雙曲線的右支交于A,B兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),若,求面積的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由題知,,進(jìn)而結(jié)合求解即可得答案;
(2)由題設(shè)直線的方程為,,,,
進(jìn)而與雙曲線方程聯(lián)立,結(jié)合題意得且,進(jìn)而根據(jù)韋達(dá)定理,結(jié)合弦長(zhǎng)公式,距離公式,面積公式得,再還原求解即可得答案.
【詳解】(1)解:因?yàn)殡p曲線的一條漸近線方程是,
所以,即
因?yàn)榻咕酁?,所以,即
因?yàn)椋?br>所以,
所以雙曲線的方程為
(2)解:由題知雙曲線的右焦點(diǎn)為,
故設(shè)直線的方程為,
則聯(lián)立方程得,
設(shè),,
所以,
因?yàn)橹本€與雙曲線的右支交于A,B兩點(diǎn),
所以,即且,
所以,解得:且
因?yàn)橹本€與軸交于點(diǎn),所以,
因?yàn)?,所?br>所以,
點(diǎn)到直線的方程為距離為,
所以面積為,
令,則,
所以,
因?yàn)樵谑菃握{(diào)遞減函數(shù),
所以,
所以.
所以面積的取值范圍為
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