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1、專題四 平面解析幾何
直線與圓的方程及應(yīng)用
1. 過點(1,-2)且傾斜角是120°的直線方程是________________.
2.過點(1,0)且與直線x-2y-2=0平行的直線方程是________________.
3.若圓心在x軸上、半徑為的圓C位于y軸左側(cè),且與直線x+2y=0相切,則圓C的方程是________________.
4.點(2,3)到圓(x-1)2+(y-1)2=1上的點的距離的最大值是________.
5.已知圓x2+y2-2x-2y=0上恰有3個點到直線x+y+a=0的距離等于,則實數(shù)a=________.
2、
6.若直線y=kx-與圓x2+y2=2相交于P、Q兩點,且∠POQ=120°(其中O為坐標原點),實數(shù)k的值為________.
7.若不同的兩點P,Q的坐標分別為(a,b),(3-b,3-a),則線段PQ的垂直平分線l的斜率為________,圓(x-2)2+(y-3)2=1關(guān)于直線l對稱的圓的方程為________.
8.已知圓C1:(x+1)2+y2=1,圓C2與圓C1外切,且與直線x=3切于點(3,1),則圓C2的方程為________________.
9. 已知以點C(t∈R,t≠0)為圓心的圓經(jīng)過原點O,且分別交x軸,y軸于點A,B.點A,B與點O不重合.
3、
(1) 求證△OAB的面積為定值;
(2) 設(shè)直線y=-2x+4與圓C交于點M、N,OM=ON,求圓C的方程.
10.已知過點A(0,1),且斜率為k的直線l與圓C:(x-2)2+(y-3)2=1,相交于M、N兩點.
(1) 求實數(shù)k的取值范圍;
(2) 求證:·是定值;
(3) 若O為坐標原點,且·=12,求k的值.
圓錐曲線(含軌跡問題)
1. 拋物線x=4y2的焦點坐標是________.
2.離心率為,一條準線方程為x=3,中心在坐標原點的橢圓方程是________.
3.若拋物線y2=2px(p>0)的焦
4、點與雙曲線-=1的右焦點重合,則p的值為________.
4.已知雙曲線過點(2,1)且一條漸近線方程為x-y=0,則該雙曲線的標準方程為________.
5.△ABC中,A(-2,0),B(2,0),且AC、AB、BC成等差數(shù)列,則點C的軌跡方程是________________.
6.已知直線mx+ny=2(m>0,n>0)平分圓x2+y2-2x-4y+4=0,當+取最小值時,雙曲線-=1的離心率是________.
7.在平面直角坐標系xOy中,橢圓+=1(a>b>0)的左焦點為F,右頂點為A,P是橢圓上一點,l為左準線,PQ⊥l,垂足為Q
5、,若四邊形PQFA為平行四邊形,則橢圓的離心率e的取值范圍是________.
8. 在平面直角坐標系xOy中,已知A、B分別是雙曲線x2-=1的左、右焦點,△ABC 的頂點C在雙曲線的右支上,則的值是________.
9. 離心率為的橢圓C:+=1(a>b>0)上有一點M到橢圓兩焦點的距離之和為10.以橢圓C的右焦點F(c,0)為圓心,短軸長為直徑的圓有切線PT,T為切點,且點P滿足|PT|=|PB|(B為橢圓C的上頂點).
(1) 求橢圓的方程;
(2) 求動點P的軌跡的方程.
10. 如圖,已知橢圓C:+=1的左、右頂點分別為A、B,右焦點為F,直線l為橢
6、圓的右準線,N為l上一動點,且在x軸上方,直線AN與橢圓交于點M.
(1) 若AM=MN,求∠AMB的余弦值;
(2) 設(shè)過A、F、N三點的圓與y軸交于P、Q兩點,當線段PQ的中點坐標為(0,9)時,求這個圓的方程.
(第10題)
滾動練習(四)
1. 設(shè)全集U={-2,-1,0,1,2},A={-2,-1,0},B={0,1,2},則(A)∩B=________.
2. 已知函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上連續(xù),則f(a)·f(b)<0是函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上有零點的____________條件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”
7、)
3. 函數(shù)y=ln的定義域是________.
4. 函數(shù)y=f(x)的圖象在點M(1,f(1))處的切線方程是y=3x-2,則f(1)+f′(1)=________.
5. 函數(shù)f(x)=cos2x+sinxcosx,x∈的值域是________.
6. 設(shè)f(x)為偶函數(shù),且對任意的正數(shù)x都有f(2+x)=-f(2-x),若f(-1)=4,則f(-3)等于________.
7. 若直線ax+2by-2=0(a>0,b>0)始終平分圓x2+y2-4x-2y-8=0的周長,則+的最小值是________.
8. △ABC中,∠ACB=60°,sinA
8、∶sinB=8∶5,則以A、B為焦點且過點C的橢圓的離心率是________.
9. 設(shè)e1,e2是夾角為60°的兩個單位向量. 已知=e1,=e2,=x·+y·(x,y為實數(shù)). 若△PMN是以M為直角頂點的直角三角形,則x-y的取值集合是________.
10. 已知函數(shù)f(x)=cosx,g(x)=sinx,記Sn=2-,Tm=S1+S2+…+Sm(m∈N*),若Tm<11,則m的最大值為________.
11. 求關(guān)于x的方程ax2+2x+1=0(a∈R),至少有一個負的實根的充要條件.
12.在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c
9、,且bcosC=3acosB-ccosB.
(1) 求sinB的值;
(2) 若·=2,b=2,求a和c的值.
13.橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點分別是F1、F2,M、N是橢圓右準線上的兩動點,且·=0.
(1) 判定原點O與以MN為直徑的圓的位置關(guān)系;
(2) 設(shè)橢圓離心率為,MN的最小值是2,求橢圓方程.
14.已知函數(shù)f(x)=圖象上斜率為3的兩條切線間的距離為,函數(shù)g(x)=f(x)-+3.
(1) 若函數(shù)g(x)在x=1處有極值,求g(x)的解析式;
(2) 若函數(shù)g(x)在區(qū)間[-1,1]上為增函數(shù),且b2-mb+4
10、≥g(x)在區(qū)間[-1,1]上都成立,求實數(shù)m的取值范圍.
專題四 平面解析幾何
第12講 直線與圓的方程及應(yīng)用
1. x+y-+2=0 解析:由點斜式得直線方程為y+2=tan120°(x-1),
∴ y+2=-(x-1),∴ x+y+2-=0.
2. x-2y-1=0 解析:由已知可得所求直線方程為y-0=(x-1),∴ x-2y-1=0.
3. (x+5)2+y2=5 解析:設(shè)圓心為(a,0),a<0,=,∴ a=-5,
∴ 圓的方程為(x+5)2+y2=5.
4. +1 解析:點(2,3)到圓心的距離是=,則距離的最大值是+r=+1.
5. -1或-3 解
11、析:本題考查數(shù)形結(jié)合思想.圓的半徑為,要滿足題意,只需圓心到直線距離d=,∴ =,∴ a=-1或a=-3.
6. ± 解析:本題考查數(shù)形結(jié)合思想.由∠POQ=120°知,圓心到直線距離d=r,∴ =,k=或k=-.
7. k=-1 x2+(y-1)2=1
點撥:第一問直接利用兩直線的斜率存在,那么相互垂直的充要條件是斜率之積等于-1.第二問把圓的對稱轉(zhuǎn)化為圓心關(guān)于直線的對稱。
解析:設(shè)PQ的垂直平分線的斜率為k,則k·=-1,∴ k=-1.而且PQ的中點坐標是,∴ l的方程為:y-=-1·,∴ y=-x+3,而圓心(2,3)關(guān)于直線y=-x+3對稱的點的坐標為(0,1),∴ 對稱圖形的
12、方程為:x2+(y-1)2=1.
8. 2+(y-1)2= 解析:設(shè)圓C2的方程為(x-a)2+(y-1)2=r2,則∴
9. 解:(1)設(shè)(x-t)2+2=t2+,所以x2-2tx+y2-y=0,
因為A(2t,0),B,所以S△OAB=4.
(2) 因為OM=ON,所以O(shè)C⊥MN,
所以×(-2)=-1,所以t2=4,
因為圓與直線相交,所以t=2,即x2-4x+y2-2y=0.
10. (1) 解:由題意設(shè)直線l的方程為y=kx+1,即kx-y+1=0,
∴ d=<1,∴ 3k2-8k+3<0,∴ <k<.
(2) 證明:設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),
聯(lián)立
13、得 (k2+1)x2-4(k+1)x+7=0,
∴
∵ =(x1,y1-1),=(x2,y2-1),∴ ·=x1x2+(y1-1)(y2-1)=x1x2+k2x1x2=(1+k2)x1x2=(1+k2)=7.∴ ·為定值7.
(3) 解:由(2)可知
·=x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+1)(kx2+1)=(k2+1)x1x2+k(x1+x2)+1=7+k·+1=12,解得k=1,符合(1)中所得范圍,因此k=1.
第13講 圓錐曲線(含軌跡問題)
1. 解析:將拋物線寫成標準形式y(tǒng)2=x再計算.
2. +=1 解析:設(shè)橢圓方程為+=1(a>b>0),
則∴
3
14、. 4 解析:拋物線焦點是,雙曲線右焦點是(2,0),∴ p=4.
4. -=1 解析:設(shè)雙曲線方程為x2-y2=λ(λ≠0),代入點(2,1)求解.
5. +=1(y≠0) 解析:由題可得AC+BC=8>4,由橢圓的定義,點C的軌跡是以A、B為焦點的橢圓(除去與x軸的交點).
6. 解析:直線mx+ny=2經(jīng)過圓心(1,2),則m+2n=2,
+==++≥+2=,當且僅當m=n=時取等號. 因此,雙曲線離心率為.
7. (-1,1) 解析:∵ PQ∥AF,PQ=AF,AF=a+c,PQ=+xp,-a<xp<a,∴ -a<a+c,∴ c2+2ac-a2>0,∴ 2+-1>0,又0<
15、<1,∴ -1<<1.
8. - 解析:(解法1)由正弦定理得===-,
又=2,∴ -=-.
(解法2,特殊位置法)假設(shè)在△ABC中,∠ABC=90°,設(shè)AC=n,BC=m,則由題意可得解之得m=3,n=5,所以===-.
9. 解:(1) ∵ 2a=10,=,a2=b2+c2,∴ a=5,c=4,b=3,∴ 橢圓方程是+=1.
(2) 設(shè)點P(x,y),∵ F(4,0),R=3,B(0,3),|PT|=|PB|,∴ PF2-9=PB2
∴ (x-4)2+y2-9=x2+(y-3)2,整理得到4x-3y+1=0.
10. 解:(1) 由已知,A(-4,0)、B(4,0)、F(2
16、,0),直線l的方程為x=8.
設(shè)N(8,t)(t>0),因為AM=MN,所以M.
由M在橢圓上,得t=6.故所求的點M的坐標為M(2,3).
所以=(-6,-3),=(2,-3),·=-12+9=-3.
cos∠AMB===-,即∠AMB的余弦值為-.(用余弦定理也可求得)
(2) (解法1)設(shè)圓的方程為x2+y2+Dx+Ey+F=0,將A、F、N三點坐標代入,得
因此圓的方程為x2+y2+2x-y-8=0,
令x=0,得y2-y-8=0.
設(shè)P(0,y1),Q(0,y2),則y1、2=.
由線段PQ的中點坐標為(0,9),得y1+y2=18,t+=18.
此時所求
17、圓的方程為x2+y2+2x-18y-8=0.(本題用韋達定理也可解)
(解法2)由圓過點A、F得圓心橫坐標為-1,由圓與y軸交點的縱坐標為(0,9),得圓心的縱坐標為9,故圓心坐標為(-1,9).
易求得圓的半徑為3,故所求圓的方程為(x+1)2+(y-9)2=90.
滾動練習(四)
1. {1,2}
2. 充分不必要
3. (-1,0)∪(1,+∞) 解析:x->0或x>1或-1<x<0.
4. 4 解析:f′(1)=3,f(1)=3-2=1.
5. 解析:f(x)=cos2x+sinxcosx=+sin2x=sin+.∵ -≤x≤,∴ -≤2x+≤,∴ -≤sin≤1
18、,∴ 0≤f(x)≤.
6. -4 解析:f(-3)=f(3),f(2+1)=-f(2-1)=-f(1)=-f(-1),
∴ f(-3)=-4.
7. 3+2 解析:直線過圓心(2,1),∴ a+b=1,+=(a+b)
=3++≥3+2.
8. 解析:由正弦定理BC∶AC=8∶5,設(shè)BC=8k,AC=5k,由余弦定理
AB2=64k2+25k2-2·8k·5kcosC=49k2,∴ AB=7k,
由橢圓定義2a=AC+BC=13k,2c=AB=7k,∴ e==.
9. {1} 解析:=-=(x-1)a+ye2,
=-=e2-e1,MP⊥MN,∴ ·=0.
即(x-1)×-
19、(x-1)+y-y×=0,∴ x-y=1.
10. 5
11. 解:(1)a=0時,適合.
(2)當a≠0時,顯然方程沒有零根,若方程有兩異號的實根,則a<0;若方程有兩個負的實根,則解得0<a≤1.
綜上知,方程至少有一個負實根,則a≤1.反之,若a≤1,則方程至少有一個負實根.因此,關(guān)于x的方程ax2+2x+1=0至少有一個負的實根的充要條件是a≤1.
12. 解:(1)∵ sinBcosC=3sinAcosB-sinCcosB,即sin(B+C)=3sinAcosB,
又sinA≠0,∴ cosB=,0<B<π,∴ sinB==.
(2) 由·=2可得a·c·cosB=2
20、,又cosB=,故ac=6,
由b2=a2+c2-2accosB可得a2+c2=12,所以a=c,∴ a=c=.
13. 解:(1) 設(shè)橢圓+=1的焦距為2c(c>0),
則其右準線方程為x=,且F1(-c, 0),F(xiàn)2(c, 0).
設(shè)M,N,
則=,=,
=,=.
∵ ·=0,
∴ +y1y2=0,
即2+y1y2=c2.
于是·=2+y1y2=c2>0,故∠MON為銳角.
所以原點O在以MN為直徑的圓的外部.
(2) 因為橢圓的離心率為,所以a=2c,
于是M(4c,y1),N(4c,y2),且y1y2=c2-2=-15c2.
MN2=(y1-y2)2=y(tǒng)+y
21、-2y1y2=|y1|2+|y2|2+2|y1y2|≥4|y1y2|=60c2.
當且僅當y1=-y2=c或y2=-y1=c時取“=”號,
所以(MN)min=2c=2,于是c=1, 從而a=2,b=,
故所求的橢圓方程是+=1.
14. 解:∵ f′(x)=·x2,
∴ 由·x2=3有x=±a,即切點坐標為(a,a),(-a,-a),
∴ 切線方程為y-a=3(x-a)或y+a=3(x+a),
整理得3x-y-2a=0或3x-y+2a=0,
∴ =,解得a=±1,
∴ f(x)=x3,∴ g(x)=x3-3bx+3.
(1) ∵ g′(x)=3x2-3b,g(x)在x=1處有極值,∴ g′(1)=0,
即3×12-3b=0,解得b=1,∴ g(x)=x3-3x+3.
(2) ∵ 函數(shù)g(x)在區(qū)間[-1,1]上為增函數(shù),∴ g′(x)=3x2-3b≥0在區(qū)間[-1,1]上恒成立,∴ b≤0,又∵ b2-mb+4≥g(x)在區(qū)間[-1,1]上恒成立,∴ b2-mb+4≥g(1),即b2-mb+4≥4-3b,
∴ mb≤b2+3b在b∈(-∞,0]上恒成立,
∴ m≥3.
綜上,m的取值范圍是[3,+∞).