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1、江蘇省2022高考數學二輪復習 專題三 解析幾何 3.4 專題提能—“解析幾何”專題提能課達標訓練(含解析)
1.過點P(2,-1)且傾斜角的正弦值為的直線方程為________________________.
解析:設所求直線的傾斜角為α,則由題設知sin α=,因為0≤α<π,
所以cos α=±=±,所以tan α==±,則所求直線方程為y+1=±(x-2),即5x-12y-22=0或5x+12y+2=0.
答案:5x-12y-22=0或5x+12y+2=0
2.若橢圓的短軸長為2,長軸是短軸的2倍,則橢圓的中心到其準線的距離是________.
解析:因為短軸長為2,即b
2、=1,所以a=2,則橢圓的中心到其準線的距離是.
答案:
3.設雙曲線的漸近線為y=±x,則其離心率為________.
解析:由題意可得=或=,從而e===或.
答案:或
4.若關于x的方程 =a(x-1)+1有兩個不相等的實數根,那么實數a的取值范圍是________.
解析:作出函數y=的圖象,它是單位圓的上半部分,作出直線y=a(x-1)+1,它是過點A(1,1)的直線,由圖象可知,實數a的取值范圍是.
答案:
B組——方法技巧練
1.已知直線l:mx+y+3m-=0與圓x2+y2=12交于A,B兩點,過A,B分別作l的垂線與x軸交于C,D兩點.若|AB|=2,則
3、|CD|=________.
解析:由直線l:mx+y+3m-=0知其過定點(-3,),圓心O到直線l的距離為d=.
由|AB|=2得2+()2=12,解得m=-.又直線l 的斜率為-m=,所以直線l的傾斜角α=.
畫出符合題意的圖形如圖所示,過點C作CE⊥BD,則∠DCE=.在Rt△CDE中,可得|CD|==2×=4.
答案:4
2.如圖,設F1,F2分別是橢圓E:x2+=1(0<b<1)的左、右焦點,過點F1的直線交橢圓E于A,B兩點.若|AF1|=3|F1B|,AF2⊥x軸,則橢圓E的方程為________.
解析:設F1(-c,0),F2(c,0),
4、其中c=,
則可設A(c,b2),B(x0,y0),由|AF1|=3|F1B|,
可得=3,故
即代入橢圓方程可得+b2=1,解得b2=,故橢圓方程為x2+=1.
答案:x2+y2=1
3.橢圓+=1(a>b>0)的右焦點F(c,0)關于直線y=x的對稱點Q在橢圓上,則橢圓的離心率是________.
解析:法一:設橢圓的另一個焦點F1(-c,0),如圖,連結QF1,QF,設QF與直線y=x交于點M,又題意知M為線段QF的中點,且OM⊥FQ,O為線段F1F的中點,
∴F1Q∥OM,∴F1Q⊥QF,F1Q=2OM.
在Rt△MOF中,tan∠MOF==,OF=c.
解得OM=,
5、MF=,故QF=2MF=,QF1=2OM=.
由橢圓的定義QF+QF1=+=2a,整理得b=c,∴a==c,
故e=.
法二:設Q(x0,y0),則FQ的中點坐標為,kFQ=.
依題意得
解得
又因為(x0,y0)在橢圓上,所以+=1.
令e=,則4e6+e2=1,故離心率e=.
答案:
4.若橢圓+=1(a>b>0)上存在一點M,它到左焦點的距離是它到右準線距離的2倍,則橢圓離心率的最小值為________.
解析:由題意,設點M的橫坐標為x,根據焦半徑公式得,a+ex=2,x=,有-a≤≤a,不等式各邊同除以a,得-1≤≤1,則-1≤e+2,即e2+3e-2≥0,又0
6、
7、DF1⊥F1F2,=2,△DF1F2的面積為,求該橢圓的標準方程.
解:設F1(-c,0),F2(c,0),其中c2=a2-b2.
由=2,得|DF1|==c.
從而S△DF1F2=|DF1|·|F1F2|=c2=,故c=1.
從而|DF1|=.由DF1⊥F1F2,得|DF2|2=|DF1|2+|F1F2|2=,因此|DF2|=,
所以2a=|DF1|+|DF2|=2,
故a=,b2=a2-c2=1.
所以所求橢圓的標準方程為+y2=1.
C組——創(chuàng)新應用練
1.設m∈R,過定點A的動直線x+my=0和過定點B的動直線mx-y-m+3=0交于點P(x,y),則|PA|·|PB
8、|的最大值是________.
解析:易求定點A(0,0),B(1,3).當P與A和B均不重合時,不難驗證PA⊥PB,所以|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,所以|PA|·|PB|≤=5(當且僅當|PA|=|PB|=時,等號成立),當P與A或B重合時,|PA|·|PB|=0,故|PA|·|PB|的最大值是5.
答案:5
2.已知O為坐標原點,F是橢圓C:+=1(a>b>0)的左焦點,A,B分別為C的左、右頂點.P為C上一點,且PF⊥x軸.過點A的直線l與線段PF交于點M,與y軸交于點E.若直線BM經過OE的中點,則C的離心率為________.
解析:如圖所示,由題意得
A(-
9、a,0),B(a,0),F(-c,0).
設E(0,m),
由PF∥OE,得=,
則|MF|=.①
又由OE∥MF,得=,
則|MF|=.②
由①②得a-c=(a+c),即a=3c,∴e==.
答案:
3.設點M(x0,1),若在圓O:x2+y2=1上存在點N,使得∠OMN=45°,則x0的取值范圍是________.
解析:依題意,直線MN與圓O有公共點即可,即圓心O到直線MN的距離小于等于1即可,過O作OA⊥MN,垂足為A,在Rt△OMA中,因為∠OMA=45°,故|OA|=|OM|sin 45°=|OM|≤1,所以|OM|≤,則≤,解得-1≤x1≤1.
答案:[-1,
10、1]
4.已知橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F2,且|F1F2|=2c,若橢圓上存在點M使得=,則該橢圓離心率的取值范圍為________.
解析:在△MF1F2中,=,
而=,
∴==.①
又M是橢圓+=1上一點,F1,F2是橢圓的焦點,
∴|MF1|+|MF2|=2a.②
由①②得,|MF1|=,|MF2|=.
顯然|MF2|>|MF1|,
∴a-c<|MF2|0,∴e2+2e-1>0,又0b>0),四點P1(1
11、,1),P2(0,1),P3,P4中恰有三點在橢圓C上.
(1)求C的方程;
(2)設直線l不經過P2點且與C相交于A,B兩點.若直線P2A與直線P2B的斜率的和為-1,證明:l過定點.
解:(1)由于P3,P4兩點關于y軸對稱,
故由題設知橢圓C經過P3,P4兩點.
又由+>+知,橢圓C不經過點P1,
所以點P2在橢圓C上.
因此解得
故橢圓C的方程為+y2=1.
(2)證明:設直線P2A與直線P2B的斜率分別為k1,k2.
如果l與x軸垂直,設l:x=t,由題設知t≠0,且|t|<2,可得A,B的坐標分別為,.
則k1+k2=-=-1,得t=2,不符合題設.
從而可
12、設l:y=kx+m(m≠1).
將y=kx+m代入+y2=1得
(4k2+1)x2+8kmx+4m2-4=0.
由題設可知Δ=16(4k2-m2+1)>0.
設A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=-,x1x2=.
而k1+k2=+
=+
=.
由題設k1+k2=-1,
故(2k+1)x1x2+(m-1)(x1+x2)=0.
即(2k+1)·+(m-1)·=0.
解得k=-.
當且僅當m>-1時,Δ>0,于是l:y=-x+m,即y+1=-(x-2),所以l過定點(2,-1).
6.如圖,在平面直角坐標系xOy中,橢圓的中心在原點O,右焦點F在x軸上,橢
13、圓與y軸交于A,B兩點,其右準線l與x軸交于T點,直線BF交橢圓于C點,P為橢圓上弧AC上的一點.
(1)求證:A,C,T三點共線;
(2)如果=3,四邊形APCB的面積最大值為,求此時橢圓的方程和P點坐標.
解:(1)證明:設橢圓方程為+=1(a>b>0),①
則A(0,b),B(0,-b),T,
AT:+=1,②
BF:+=1,③
聯立②③,解得交點C,代入①得:
+==1.
滿足①式,則C點在橢圓上,A,C,T三點共線.
(2)過C作CE⊥x軸,垂足為E(圖略),則△OBF∽△ECF.
∵=3,CE=b,EF=c,則C,代入①得:
+=1,∴a2=2c2,b2=c2.
設P(x0,y0),則x0+2y=2c2,
此時C,AC=c,S△ABC=·2c·=c2,
直線AC的方程為x+2y-2c=0,
點P到直線AC的距離為d==,
S△APC=d·AC=··c=·c.
只需求x0+2y0的最大值.
∵(x0+2y0)2=x+4y+2·2x0y0≤x+4y+2(x+y)=3(x+2y)=6c2,
∴x0+2y0≤c,
當且僅當x0=y0=c時,(x0+2y0)max=c.
∴四邊形的面積最大值為c2+c2=c2=,
∴c2=1,a2=2,b2=1,
此時橢圓方程為+y2=1,P點坐標.