高考真题分类汇编——解析几何大题.doc
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1、2015年高考真题分类汇编解析几何大题1、(2015上海文22) 已知椭圆,过原点的两条直线和分别于椭圆交于、和、,设的面积为. (1)设,用、的坐标表示点到直线的距离,并证明; (2)设,求的值;(3)设与的斜率之积为,求的值,使得无论与如何变动,面积保持不变.【答案】【解析】学科网试题分析:(1)依题意,直线的方程为,(2)设直线的斜率为,直线的的方程为,联立方程组,消去解得,根据对称性,设,则,来源:Z_xx_k.Com所以,所以,解得或.来源:学科网(3)方法一:设直线的斜率为,则直线的斜率为,设直线的的方程为,联立方程组,消去解得,根据对称性,设,则,同理可得,所以,设(常数),所以
2、,所以,由于左右两边恒成立,所以只能是,所以,此时,综上所述,.方法二:设直线、的斜率分别为、,则,所以,所以,因为,在椭圆上,所以,即,所以 ,因为是常数,所以是常数,所以令即可,所以,此时.来源:学_科_网Z_X_X_K综上所述,.来源:Zxxk.Com2、(2015上海理21)已知椭圆,过原点的两条直线和分别于椭圆交于、和、,记得到的平行四边形的面积为. (1)设,用、的坐标表示点到直线的距离,并证明; (2)设与的斜率之积为,求面积的值.【答案】(2)方法一:设直线的斜率为,则直线的斜率为,设直线的的方程为,联立方程组,消去解得,根据对称性,设,则,即,所以,即,所以.3、(2015年
3、北京文20)已知椭圆,过点且不过点的直线与椭圆交于,两点,直线与直线交于点()求椭圆的离心率;()若垂直于轴,求直线的斜率;()试判断直线与直线的位置关系,并说明理由【答案】(1);(2)1;(3)直线BM与直线DE平行.【解析】试题分析:本题主要考查椭圆的标准方程及其几何性质、直线的斜率、两直线的位置关系等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,先将椭圆方程化为标准方程,得到a,b,c的值,再利用计算离心率;第二问,由直线AB的特殊位置,设出A,B点坐标,设出直线AE的方程,由于直线AE与x=3相交于M点,所以得到M点坐标,利用点B、点M的坐标,求直线BM的斜
4、率;第三问,分直线AB的斜率存在和不存在两种情况进行讨论,第一种情况,直接分析即可得出结论,第二种情况,先设出直线AB和直线AE的方程,将椭圆方程与直线AB的方程联立,消参,得到和,代入到中,只需计算出等于0即可证明,即两直线平行.试题解析:()椭圆C的标准方程为.所以,.所以椭圆C的离心率.()因为AB过点且垂直于x轴,所以可设,.直线AE的方程为.令,得.所以直线BM的斜率.()直线BM与直线DE平行.证明如下:当直线AB的斜率不存在时,由()可知.又因为直线DE的斜率,所以.当直线AB的斜率存在时,设其方程为.设,则直线AE的方程为.令,得点.由,得.所以,.考点:椭圆的标准方程及其几何
5、性质、直线的斜率、两直线的位置关系.4、(2015年北京理19)已知椭圆:的离心率为,点和点都在椭圆上,直线交轴于点()求椭圆的方程,并求点的坐标(用,表示);()设为原点,点与点关于轴对称,直线交轴于点问:轴上是否存在点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由【答案】【解析】试题分析:椭圆:的离心率为,点在椭圆上,利用条件列方程组,解出待定系数,写出椭圆方程;由点和点,写出PA直线方程,令求出x值,写出直线与x轴交点坐标;由点,写出直线的方程,令求出x值,写出点N的坐标,设,求出和,利用二者相等,求出,则存在点使得.试题解析:()由于椭圆:过点且离心率为, ,椭圆的方程为.,直线的方程
6、为:,令,;考点:1.求椭圆方程;2.求直线方程及与坐标轴的交点;3.存在性问题./5、(2015安徽文20) 设椭圆E的方程为点O为坐标原点,点A的坐标为,点B的坐标为(0,b),点M在线段AB上,满足直线OM的斜率为。来源:学+科+网(1)求E的离心率e;(2)设点C的坐标为(0,-b),N为线段AC的中点,证明:MNAB。【答案】(1) (2)详见解析.()由题意可知N点的坐标为() MNAB考点:1椭圆的离心率;2.直线与椭圆的位置关系.6、(2015安徽理20) 设椭圆E的方程为,点O为坐标原点,点A的坐标为,点B的坐标为 ,点M在线段AB上,满足,直线OM的斜率为. (I)求E的离
7、心率e;(II)设点C的坐标为,N为线段AC的中点,点N关于直线AB的对称点的纵坐标为,求 E的方程.【答案】(I);(II).试题解析:(I)由题设条件知,点的坐标为,又,从而,进而得,故.(II)由题设条件和(I)的计算结果可得,直线的方程为,点的坐标为,设点关于直线的对称点的坐标为,则线段的中点的坐标为.又点在直线上,且,从而有解得,所以,故椭圆的方程为.来源:学。科。网Z。X。X。K考点:1.椭圆的离心率;2.椭圆的标准方程;3.点点关于直线对称的应用.7、(2015福建理18).已知椭圆E:过点,且离心率为()求椭圆E的方程; ()设直线交椭圆E于A,B两点,判断点G与以线段AB为直
8、径的圆的位置关系,并说明理由【答案】();() G在以AB为直径的圆外在圆上试题解析:解法一:()由已知得解得所以椭圆E的方程为故所以,故G在以AB为直径的圆外解法二:()同解法一.()设点,则由所以来源:学科网ZXXK从而 所以不共线,所以为锐角.故点G在以AB为直径的圆外考点:1、椭圆的标准方程;2、直线和椭圆的位置关系;3、点和圆的位置关系8、(2015福建文19)已知点为抛物线的焦点,点在抛物线上,且()求抛物线的方程;()已知点,延长交抛物线于点,证明:以点为圆心且与直线相切的圆,必与直线相切来源:学科网ZXXK【答案】();()详见解析【解析】试题分析:()利用抛物线定义,将抛物线
9、上的点到焦点距离和到准线距离相互转化本题由可得,可求的值,进而确定抛物线方程;()欲证明以点为圆心且与直线相切的圆,必与直线相切可证明点到直线和直线的距离相等(此时需确定两条直线方程);也可以证明,可转化为证明两条直线的斜率互为相反数试题解析:解法一:(I)由抛物线的定义得因为,即,解得,所以抛物线的方程为(II)因为点在抛物线上,所以,由抛物线的对称性,不妨设由,可得直线的方程为由,得,解得或,从而又,所以,所以,从而,这表明点到直线,的距离相等,故以为圆心且与直线相切的圆必与直线相切解法二:(I)同解法一(II)设以点为圆心且与直线相切的圆的半径为因为点在抛物线上,所以,由抛物线的对称性,
10、不妨设由,可得直线的方程为由,得,解得或,从而又,故直线的方程为,从而又直线的方程为,所以点到直线的距离这表明以点为圆心且与直线相切的圆必与直线相切考点:1、抛物线标准方程;2、直线和圆的位置关系9、(2015广东文、理20)已知过原点的动直线与圆相交于不同的两点,.(1)求圆的圆心坐标;(2)求线段的中点的轨迹的方程;(3)是否存在实数,使得直线与曲线只有一个交点:若存在,求出的取值范围;若不存在,说明理由.【答案】(1);(2);(3)【解析】(1)由得, 圆的圆心坐标为;(2)设,则 点为弦中点即, 即, 线段的中点的轨迹的方程为;(3)由(2)知点的轨迹是以为圆心为半径的部分圆弧(如下
11、图所示,不包括两端点),且,又直线:过定点,LDxyOCEF来源:Z+xx+k.Com当直线与圆相切时,由得,又,结合上图可知当时,直线:与曲线只有一个交点【考点定位】本题考查圆的标准方程、轨迹方程、直线斜率等知识与数形结合思想等应用,属于中高档题10、(2015湖北文、理*22)一种画椭圆的工具如图1所示是滑槽的中点,短杆ON可绕O转动,长杆MN通过N处铰链与ON连接,MN上的栓子D可沿滑槽AB滑动,且,当栓子D在滑槽AB内作往复运动时,带动N绕转动,M处的笔尖画出的椭圆记为C以为原点,所在的直线为轴建立如图2所示的平面直角坐标系()求椭圆C的方程;()设动直线与两定直线和分别交于两点若直线
12、总与椭圆有且只有一个公共点,试探究:的面积是否存在最小值?若存在,求出该最小值;若不存在,说明理由【答案】()()当直线与椭圆在四个顶点处相切时,的面积取得最小值8.【解析】试题分析:()由题意并结合三角形三边关系(两边之和大于第三边,两边之差小于第三边)知,即,这表明椭圆的长半轴长为,短半轴长为,即可求出椭圆的方程;()首先讨论直线的斜率存在与不存在两种情况,当直线的斜率不存在时,易知直线的方程为或,即可求出的面积的值;当直线的斜率存在时,设出直线的方程,然后联立直线与椭圆的方程并整理得到一元二次方程,然后根据题意直线总与椭圆有且只有一个公共点知,即可得到.再分别联立直线与直线和可解得点和点
13、的坐标,并根据原点到直线的距离公式可求得,于是的面积可表示为消去参数可得,于是分两种情况进行讨论:当时;当时,分别求出的面积的最小值,并比较即可求出的面积取得最小值.试题解析:()因为,当在x轴上时,等号成立;同理,当重合,即轴时,等号成立. 所以椭圆C的中心为原点,长半轴长为,短半轴长为,其方程为()(1)当直线的斜率不存在时,直线为或,都有. (2)当直线的斜率存在时,设直线, 由 消去,可得.因为直线总与椭圆有且只有一个公共点,所以,即. 又由 可得;同理可得.由原点到直线的距离为和,可得. 将代入得,. 当时,;当时,.因,则,所以,当且仅当时取等号.所以当时,的最小值为8.综合(1)
14、(2)可知,当直线与椭圆在四个顶点处相切时,的面积取得最小值8. 考点:1、椭圆的标准方程;2、直线与椭圆相交综合问题;11、(2015湖南文20)已知抛物线的焦点F也是椭圆的一个焦点,与的公共弦长为,过点F的直线与相交于两点,与相交于两点,且与同向。(I)求的方程;(II)若,求直线的斜率。【答案】(I) ;(II) .【解析】试题分析:(I)由题通过F的坐标为,因为F也是椭圆的一个焦点,可得,根据与的公共弦长为,与都关于轴对称可得,然后得到对应曲线方程即可; (II) 设根据,可得,设直线的斜率为,则的方程为,联立直线与抛物线方程、直线与椭圆方程、利用韦达定理进行计算即可得到结果.试题解析
15、:(I)由知其焦点F的坐标为,因为F也是椭圆的一个焦点,所以 ; 又与的公共弦长为,与都关于轴对称,且的方程为,由此易知与的公共点的坐标为, ,联立得,故的方程为。(II)如图,设 因与同向,且,所以,从而,即,于是 设直线的斜率为,则的方程为,由得,由是这个方程的两根,由得,而是这个方程的两根, 将、代入,得。即所以,解得,即直线的斜率为来源:学科网ZXXK考点:直线与圆锥曲线的位置关系;椭圆的性质12、(2015湖南理20)已知抛物线的焦点F也是椭圆的一个焦点,与的公共弦的长为.(1)求的方程;(2)过点F的直线与相交于A、B两点,与相交于C、D两点,且与同向()若,求直线的斜率()设在点
16、A处的切线与x轴的交点为M,证明:直线绕点F旋转时,总是钝角三角形【答案】(1);(2)(i),(ii)详见解析.【解析】试题分析:(1)根据已知条件可求得的焦点坐标为,再利用公共弦长为即可求解;(2)(i)设直线l的斜率为k,则l的方程为y=kx+1.由得+16kx-64=0,根据条件可知=,从而可以建立关于的方程,即可求解;(ii)根据条件可说明=-=+10,因此是锐角,从而是钝角,即可得证试题解析:(1)由:知其焦点F的坐标为(0,1),因为F也是椭圆的一焦点,所以 又与的公共弦的长为2,与都关于y轴对称,且的方程为,由此易知与的公共点的坐标为(),所以 ,联立,得=9,=8,故的方程为
17、 ;(2)如图,设A()B()C()D().(i)因与同向,且|AC|=|BD|,所以=,从而=,即=,于是-4= -4设直线l的斜率为k,则l的方程为y=kx+1.由得+16kx-64=0.而,是这个方程的两根.所以=4k,=-4 ,由得(9+8)+16kx-64=0.而,是这个方程的两根.所以 =-,=-,将带入 ,得16(+1)=+,即16(+1)=,所以=,解得k=,即直线l的斜率为.(ii)由得=,所以在点A处的切线方程为y-=(x-),即 y=-.令y=0得x=,即M(,0),所以=(,-1).而=().于是=-=+10,因此是锐角,从而是钝角.故直线l绕点F旋转时,MFD总是钝角
18、三角形.考点:1.椭圆的标准方程及其性质;2.直线与椭圆位置关系.13、(2015江苏18)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆的离心率为,且右焦点F到左准线l的距离为3. (1)求椭圆的标准方程; (2)过F的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于点P,C,若PC=2AB,求直线AB的方程.【答案】(1)(2)或(2)当轴时,又,不合题意当与轴不垂直时,设直线的方程为,将的方程代入椭圆方程,得,则,的坐标为,且若,则线段的垂直平分线为轴,与左准线平行,不合题意从而,故直线的方程为,则点的坐标为,从而因为,所以,解得此时直线方程为或考点:椭圆方程,直线与椭圆位置
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