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题型:填空题
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填空题

直线x=a和函数y=x2+1的图象最多有______个公共点.

正确答案

1

解析

解:联立消去x得y=a2+1

可知其交点最多有1个.

故答案为:1

1
题型:简答题
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简答题

如图,已知抛物线C:y2=2px(p>0)的准线与x轴交于M点,过M点斜率为k的直线l与抛物线C交于A、B两点.

(Ⅰ)F为抛物线C的焦点,若,求k的值;

(Ⅱ)是否存在这样的k,使得对任意的p,抛物线上C总存在点Q,使得QA⊥QB,若存在,求出k的取值范围;若不存在,说明理由.

正确答案

解(Ⅰ)记A点到准线距离为d,直线l的倾斜角为α,由抛物线的定义知|AM|=

,则

∴k=±tanα=

(Ⅱ)存在k,k的取值范围为,使得对任意的p,抛物线上C总存在点Q,使得QA⊥QB.

事实上,假设存在这样的k,使得对任意的p,抛物线上C总存在点Q,使得QA⊥QB,

设点Q(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),

联立,得ky2-2py+p2k=0.

,得:-1<k<1且k≠0.

又Q、A、B三点在抛物线上,所以

同理

由QA⊥QB得:,即

,即

△=4p2-20k2p2≥0,解得,又-1<k<1且k≠0.

所以k的取值范围为

解析

解(Ⅰ)记A点到准线距离为d,直线l的倾斜角为α,由抛物线的定义知|AM|=

,则

∴k=±tanα=

(Ⅱ)存在k,k的取值范围为,使得对任意的p,抛物线上C总存在点Q,使得QA⊥QB.

事实上,假设存在这样的k,使得对任意的p,抛物线上C总存在点Q,使得QA⊥QB,

设点Q(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),

联立,得ky2-2py+p2k=0.

,得:-1<k<1且k≠0.

又Q、A、B三点在抛物线上,所以

同理

由QA⊥QB得:,即

,即

△=4p2-20k2p2≥0,解得,又-1<k<1且k≠0.

所以k的取值范围为

1
题型:简答题
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简答题

如图,已知抛物线C:y2=4x,过点P的直线l与抛物线C交点A、B两点,且点P为弦AB的中点.

( I)求直线l的方程;

( II)若过点P斜率为-2的直线m与抛物线C交点A1、B1两点,求证:PA•PB=PA1•PB1

( III)过线段AB上任意一点P1(不含端点A、B)分别做斜率为k1、k2(k1≠k2)的直线l1,l2,若l1交抛物线C于A1、B1两点,l2交抛物线C于A2,B2两点,且:P1A1•P1B1=P1A2•P1B2,试求k1+k2的值.

正确答案

解:(Ⅰ)设交点A(x1,y1),B(x2,y2),则

两式相减得,∴,∴kl×2=4,解得kl=2.

∴直线l的方程为y-1=,化为2x-y-4=0.

(Ⅱ)证明:①直线l的参数方程为,代入抛物线方程得

化为,由参数的几何意义可得PA•PB=-

②由直线m的斜率为-2且过点P,可得参数方程为,代入抛物线方程得

化为,由参数的几何意义可得PA1•PB1=

因此PA•PB=PA1•PB1

(Ⅲ)设点P1(u,v),直线l1、l2的倾斜角分别为α、β,则k1=tanα,k2=tanβ,且

则直线l1的参数方程为,代入抛物线方程得(v+tsinα)2=4(u+tcosα),

化为t2sin2α+(2vsinα-4cosα)t+v2-4u=0,

∵△>0,∴t1t2==P1A1•P1B1

同理=P1A2•P1B2

∵P1A1•P1B1=P1A2•P1B2

∴sin2α=sin2β,∴sinα=sinβ,而α≠β,∴α=π-β.

∴k1+k2的值=tanα+tanβ=-tanβ+tanβ=0.

解析

解:(Ⅰ)设交点A(x1,y1),B(x2,y2),则

两式相减得,∴,∴kl×2=4,解得kl=2.

∴直线l的方程为y-1=,化为2x-y-4=0.

(Ⅱ)证明:①直线l的参数方程为,代入抛物线方程得

化为,由参数的几何意义可得PA•PB=-

②由直线m的斜率为-2且过点P,可得参数方程为,代入抛物线方程得

化为,由参数的几何意义可得PA1•PB1=

因此PA•PB=PA1•PB1

(Ⅲ)设点P1(u,v),直线l1、l2的倾斜角分别为α、β,则k1=tanα,k2=tanβ,且

则直线l1的参数方程为,代入抛物线方程得(v+tsinα)2=4(u+tcosα),

化为t2sin2α+(2vsinα-4cosα)t+v2-4u=0,

∵△>0,∴t1t2==P1A1•P1B1

同理=P1A2•P1B2

∵P1A1•P1B1=P1A2•P1B2

∴sin2α=sin2β,∴sinα=sinβ,而α≠β,∴α=π-β.

∴k1+k2的值=tanα+tanβ=-tanβ+tanβ=0.

1
题型:简答题
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简答题

已知椭圆过点且它的离心率为

(1)求椭圆C1的方程;

(2)设椭圆C1的左焦点为F1,右焦点为F2,直线l1过点F1且垂直于椭圆的长轴,动直线l2垂直l1于点P,线段PF2的垂直平分线交l2于点M,求点M的轨迹C2的方程;

(3)已知动直线l过点Q(4,0),交轨迹C2于R、S两点.是否存在垂直于x轴的直线m被以RQ为直径的圆O1所截得的弦长恒为定值?如果存在,求出m的方程;如果不存在,说明理由.

正确答案

解:(1)因为椭圆(a>b>0)过点,所以,b2=2,

又因为椭圆C1的离心率,所以,解得a2=3.

所以椭圆C1的方程是

(2)因为线段PF2的垂直平分线交l2于点M,

所以|MP|=|MF2|,即动点M到定直线l1:x=-1的距离等于它到定点F2(1,0)的距离,

所以动点M的轨迹C2是以l1为准线,F2为焦点的抛物线,

所以点M的轨迹C2的方程为y2=4x;

(3)设R(x1,y1),假设存在直线m:x=t满足题意,则圆心

过O1作直线x=t的垂线,垂足为E,设直线m与圆O1的一个交点为G.

可得:

=

=

当t=3时,|EG|2=3,此时直线m被以RQ为直径的圆O1所截得的弦长恒为定值

因此存在直线m:x=3满足题意.

解析

解:(1)因为椭圆(a>b>0)过点,所以,b2=2,

又因为椭圆C1的离心率,所以,解得a2=3.

所以椭圆C1的方程是

(2)因为线段PF2的垂直平分线交l2于点M,

所以|MP|=|MF2|,即动点M到定直线l1:x=-1的距离等于它到定点F2(1,0)的距离,

所以动点M的轨迹C2是以l1为准线,F2为焦点的抛物线,

所以点M的轨迹C2的方程为y2=4x;

(3)设R(x1,y1),假设存在直线m:x=t满足题意,则圆心

过O1作直线x=t的垂线,垂足为E,设直线m与圆O1的一个交点为G.

可得:

=

=

当t=3时,|EG|2=3,此时直线m被以RQ为直径的圆O1所截得的弦长恒为定值

因此存在直线m:x=3满足题意.

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题型:简答题
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简答题

如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=4,E,F,G,H分别为四边的中点,且都在坐标轴上,设(λ≠0).

(Ⅰ)求直线EP与GQ的交点M的轨迹Γ的方程;

(Ⅱ)过圆x2+y2=r2(0<r<2)上一点N作圆的切线与轨迹Γ交于S,T两点,若,试求出r的值.

正确答案

解:(I)设M(x,y),由已知得P(4λ,0),Q(4,2-2λ),

则直线EP的方程为y=-2,直线GQ的方程为y=-+2,

消去λ即得M的轨迹Γ的方程为

(II)由,得|NS||NT|=|ON|2,又ON⊥ST,则OS⊥OT,

设直线ST:y=kx+m(m≠±2),代入得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-16=0,

设S(x1,y1),T(x2,y2),

由OS⊥OT得x1x2+y1y2=0,即km(x1+x2)+(1+k2)x1x2+m2=0,

则5m2=16(1+k2)①,

又O到直线ST的距离为r=②,

联立①②解得r=∈(0,2).

经检验当直线ST的斜率不存在时也满足.

故r的值为

解析

解:(I)设M(x,y),由已知得P(4λ,0),Q(4,2-2λ),

则直线EP的方程为y=-2,直线GQ的方程为y=-+2,

消去λ即得M的轨迹Γ的方程为

(II)由,得|NS||NT|=|ON|2,又ON⊥ST,则OS⊥OT,

设直线ST:y=kx+m(m≠±2),代入得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-16=0,

设S(x1,y1),T(x2,y2),

由OS⊥OT得x1x2+y1y2=0,即km(x1+x2)+(1+k2)x1x2+m2=0,

则5m2=16(1+k2)①,

又O到直线ST的距离为r=②,

联立①②解得r=∈(0,2).

经检验当直线ST的斜率不存在时也满足.

故r的值为

1
题型:简答题
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简答题

如图,某旅游区拟在公路l(南北向)旁开发一个抛物线形的人工湖,湖沿岸上每一点到公路l的距离与到A处的距离相等,并在湖中建造一个三角形的游乐区MNC,三个顶点M,N,C都在湖沿岸上,直线通道MN经过A处.经测算,A在公路l正东方向200米处,C在A的正西方向100米处,现以点C为坐标原点,以线段CA所在直线为x轴建立平面直角坐标系.

(1)求抛物线的方程;

(2)试确定直线通道MN的位置,使得三角形游乐区MNC的面积最小,并求出最小值.

正确答案

解:(1)依题意,设所求的抛物线的方程为:y2=2px(p>0)

∵焦点A(100,0)

即p=200

∴所求的抛物线的方程为:y2=400x(p>0)

(2)设点M(x1,y1),N(x2,y2)直线MN的方程为x=ny+100

联立可得y2-400ny-40000=0

∴y1+y2=400n,y1y2=-40000

∴|y1-y2|==

∴S△CMN=|y1-y2|==20000

当n=0时,即MN⊥AC时,△CMN的面积最小,最小面积为20000平方米

答:直线通道MN⊥AC时,游乐区CMN的面积最小,最小面积为20000平方米

解析

解:(1)依题意,设所求的抛物线的方程为:y2=2px(p>0)

∵焦点A(100,0)

即p=200

∴所求的抛物线的方程为:y2=400x(p>0)

(2)设点M(x1,y1),N(x2,y2)直线MN的方程为x=ny+100

联立可得y2-400ny-40000=0

∴y1+y2=400n,y1y2=-40000

∴|y1-y2|==

∴S△CMN=|y1-y2|==20000

当n=0时,即MN⊥AC时,△CMN的面积最小,最小面积为20000平方米

答:直线通道MN⊥AC时,游乐区CMN的面积最小,最小面积为20000平方米

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题型:简答题
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简答题

已知点P(2,1)在抛物线C1:x2=2py(p>0)上,直线l过点Q(0,2)且与抛物线C1交于A、B两点.

(1)求抛物线C1的方程及弦AB中点M的轨迹C2的方程;

(2)若直线l1、l2分别为C1、C2的切线,且l1∥l2,求l1到l2的最近距离.

正确答案

解:(1)∵点P(2,1)在抛物线C1:x2=2py(p>0)上,

∴4=2p,

∴抛物线C1的方程为x2=4y;

设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),

则x12=4y1,x22=4y2

两式相减可得(x1-x2)(x1+x2)=4(y1-y2),

∴AB的斜率为===

∴x02=2y0-4,

∴弦AB中点M的轨迹C2的方程为x2=2y-4;

(2)设直线l1、l2分别与C1、C2的切点为R(x3,y3),S(x4,y4),

求导可得l1:xx3-2y-2y3=0,l2:xx4-y-y4+4=0,

∵l1∥l2,∴x3=2x4

∴l1:2xx3-2y-2x32=0,l2:2xx3-2y-x32+4=0,

∴d==+)≥

此时x3,l1到l2的最近距离为

解析

解:(1)∵点P(2,1)在抛物线C1:x2=2py(p>0)上,

∴4=2p,

∴抛物线C1的方程为x2=4y;

设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),

则x12=4y1,x22=4y2

两式相减可得(x1-x2)(x1+x2)=4(y1-y2),

∴AB的斜率为===

∴x02=2y0-4,

∴弦AB中点M的轨迹C2的方程为x2=2y-4;

(2)设直线l1、l2分别与C1、C2的切点为R(x3,y3),S(x4,y4),

求导可得l1:xx3-2y-2y3=0,l2:xx4-y-y4+4=0,

∵l1∥l2,∴x3=2x4

∴l1:2xx3-2y-2x32=0,l2:2xx3-2y-x32+4=0,

∴d==+)≥

此时x3,l1到l2的最近距离为

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题型:填空题
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填空题

过点C(4,0)的直线与双曲线的右支交于A、B两个不同点,则直线AB的斜率k的取值范围是______

正确答案

解析

解:设直线方程为y=k(x-4),代入双曲线,可得(12-3k2)x+24k2x-48k2-12=0

设A(x1,y1),B(x2,y2),则

解得k∈

故答案为:

1
题型:简答题
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简答题

椭圆T的中心为坐标原点O,右焦点为F(2,0),且椭圆T过点E(2,).△ABC的三个顶点都在椭圆T上,设三条边的中点分别为M,N,P.

(1)求椭圆T的方程;

(2)设△ABC的三条边所在直线的斜率分别为k1,k2,k3,且ki≠0,i=1,2,3.若直线OM,ON,OP的斜率之和为0,求证:为定值.

正确答案

解:(1)设椭圆T的方程为(a>b>0),

由题意知:左焦点为F′(-2,0),所以2a=|EF|+|EF′|=+3

解得a=2

∵c=2,∴=2.

故椭圆T的方程为…(4分)

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),M(s1,t1),N(s2,t2),P(s3,t3),

由:,两式相减,得到

(x1-x2)(x1+x2)+2(y1-y2)(y1+y2)=0

所以=,即,…(9分)

同理

所以

又因为直线OM,ON,OP的斜率之和为0,

所以=0 …(13分)

解析

解:(1)设椭圆T的方程为(a>b>0),

由题意知:左焦点为F′(-2,0),所以2a=|EF|+|EF′|=+3

解得a=2

∵c=2,∴=2.

故椭圆T的方程为…(4分)

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),M(s1,t1),N(s2,t2),P(s3,t3),

由:,两式相减,得到

(x1-x2)(x1+x2)+2(y1-y2)(y1+y2)=0

所以=,即,…(9分)

同理

所以

又因为直线OM,ON,OP的斜率之和为0,

所以=0 …(13分)

1
题型: 单选题
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单选题

已知直线l过抛物线C的焦点,且与C的对称轴垂直,l与C交于A,B两点,|AB|=8,P为C的准线上一点,则△ABP的面积为(  )

A16

B18

C32

D36

正确答案

A

解析

解:由题意,不妨设抛物线方程为y2=2px(p>0).

则焦点F(),准线方程为x=-

在由题意可知|AB|=8即为抛物线的通径长等于8,即2p=8.

所以p=4,由P为C的准线上一点,则P到AB所在直线的距离等于p=4.

故选A.

1
题型:简答题
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简答题

已知中心在原点,焦点在坐标轴上的椭圆Ω,它的离心率为,一个焦点和抛物线y2=-4x的焦点重合,过直线l:x=4上一点M引椭圆Ω的两条切线,切点分别是A,B.

(Ⅰ)求椭圆Ω的方程;

(Ⅱ)若在椭圆上的点(x0,y0)处的椭圆的切线方程是.求证:直线AB恒过定点C;并出求定点C的坐标.

(Ⅲ)是否存在实数λ,使得|AC|+|BC|=λ|AC|•|BC|恒成立?(点C为直线AB恒过的定点)若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:(I)设椭圆方程为

抛物线y2=-4x的焦点是(-1,0),故c=1,又

所以

所以所求的椭圆Ω方程为…(4分)

(II)设切点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),

直线l上一点M的坐标(4,t).

则切线方程分别为

又两切线均过点M,

即点A,B的坐标都适合方程,而两点之间确定唯一的一条直线,

故直线AB的方程是,显然对任意实数t,点(1,0)都适合这个方程,

故直线AB恒过定点C(1,0).           …(9分)

(III)将直线AB的方程,代入椭圆方程,

,即

所以

不妨设y1>0,y2<0

同理…(12分)

所以=

故存在实数,使得|AC|+|BC|=λ|AC|•|BC|.   …(15分)

解析

解:(I)设椭圆方程为

抛物线y2=-4x的焦点是(-1,0),故c=1,又

所以

所以所求的椭圆Ω方程为…(4分)

(II)设切点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),

直线l上一点M的坐标(4,t).

则切线方程分别为

又两切线均过点M,

即点A,B的坐标都适合方程,而两点之间确定唯一的一条直线,

故直线AB的方程是,显然对任意实数t,点(1,0)都适合这个方程,

故直线AB恒过定点C(1,0).           …(9分)

(III)将直线AB的方程,代入椭圆方程,

,即

所以

不妨设y1>0,y2<0

同理…(12分)

所以=

故存在实数,使得|AC|+|BC|=λ|AC|•|BC|.   …(15分)

1
题型: 单选题
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单选题

对任意的实数m,直线y=mx+b与椭圆x2+4y2=1恒有公共点,则b的取值范围是(  )

A

B

C[-2,2]

D(-2,2)

正确答案

B

解析

解:由,得(1+4m2)x2+8mbx+4b2-1=0,

因为直线y=mx+b与椭圆x2+4y2=1恒有公共点,

所以△=64m2b2-4(1+4m2)(4b2-1)≥0,即4b2≤4m2+1对任意m恒成立,

所以4b2≤1,解得-b

故选B.

1
题型:简答题
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简答题

直线0过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,且交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,若x1+x2=2,|AB|=4.

(1)求抛物线的标准方程;

(2)求抛物线上的点P到直线m:x-y+3=0的距离的最小值.

正确答案

解:(1)由抛物线定义得,

|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=4,

又∵x1+x2=2,

∴p=2.

∴抛物线标准方程y2=4x.

(2)由题得,直线m与抛物线没有公共点,

设与直线m平行且与抛物线相切的直线n:x-y+t=0,

联立

消去x整理得,y2-4y+4t=0.

∴△=16-16t=0,

解得,t=1,

故切线n:x-y+1=0.

∴dmin==

即抛物线上的点P到直线m:x-y+3=0的最小距离为

解析

解:(1)由抛物线定义得,

|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+p=4,

又∵x1+x2=2,

∴p=2.

∴抛物线标准方程y2=4x.

(2)由题得,直线m与抛物线没有公共点,

设与直线m平行且与抛物线相切的直线n:x-y+t=0,

联立

消去x整理得,y2-4y+4t=0.

∴△=16-16t=0,

解得,t=1,

故切线n:x-y+1=0.

∴dmin==

即抛物线上的点P到直线m:x-y+3=0的最小距离为

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题型: 单选题
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单选题

已知直线y=2(x-1)与抛物线C:y2=4x交于A,B两点,点M(-1,m),若=0,则m=(  )

A

B

C

D0

正确答案

B

解析

解:由题意可得:,8x2-20x+8=0,解得x=2或x=

则A(2,2)、B().

点M(-1,m),若=0,

可得(3,2m)(,-)=0.

化简2m2-2m+1=0,解得m=

故选:B.

1
题型: 单选题
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单选题

设A为双曲线右支上一点,F为该双曲线的右焦点,连AF交双曲线于B,过B作直线BC垂直于双曲线的右准线,垂足为C,则直线AC必过定点(  )

A

B

C(4,0)

D

正确答案

B

解析

解:由双曲线的方程可得 a=4,b=3,c=5,右焦点 F(5,0 ),右准线为 x=

取特殊点

则AC的方程

从而知y=0时,

故选B.

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