平面解析几何—2024届高考数学二轮复习攻克典型题型之解答题(含解析)

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平面解析几何—2024届高考数学二轮复习攻克典型题型之解答题(含解析)

资源简介

平面解析几何
方法技巧
1.直线与抛物线的位置关系的常见类型及解题策略:
(1)求线段长度和线段之积(和)的最值.可依据直线与抛物线相交,利用弦长公式,求出弦长或弦长关于某个量的函数,然后利用基本不等式或利用函数的知识,求函数的最值;也可利用抛物线的定义转化为两点间的距离或点到直线的距离.
(2)求直线方程.先寻找确定直线的两个条件,若缺少一个可设出此量,利用题设条件寻找关于该量的方程,解方程即可
(3)求定值.可借助于已知条件,将直线与抛物线方程联立,寻找待定式子的表达式,化简即可得到.
2.圆锥曲线中的取值范围问题的求解方法
(1)函数法:用其他变量表示参数,建立函数关系,利用求函数值域的方法求解.
(2)不等式法:根据题意建立含参数的不等式,通过解不等式求参数的取值范围.
(3)判别式法:建立关于某变量的一元二次方程,利用判别式求参数的取值范围.
(4)数形结合法:研究参数所表示的几何意义,利用数形结合思想求解.
3.圆锥曲线中定点问题求解步骤
一选(设参):选择变量,定点问题中的定点,随某一个量的变化而固定,可选择这个量为变量(有时可选择两个变量,如点的坐标、斜率、截距等,然后利用其他辅助条件消去其中之一).
二求(用参):求出定点所满足的方程,即把需要证明为定点的问题表示成关于上述变量的方程.
三定点(消参):对上述方程进行必要的化简,即可得到定点坐标.
4.求解定值问题的方法
(1)证明代数式为定值:依题意设条件,得出与代数式参数有关的等式,代入代数式、化简即可得出定值.
(2)证明点到直线的距离为定值:利用点到直线的距离公式得出距离的关系式,再利用题设条件化简、变形得出定值.
(3)证明某线段长度为定值:利用两点间距离公式求得关系式,再依据条件对关系式进行化简、变形即可得出定值.
(4)证明某几何图形的面积为定值:解决此类题的关键点有两个,一是计算面积,二是恒等变形,通常是规则图形的面积,一般是三角形或四边形.对于其他凸多边形,一般需要分割成三角形求解,利用面积求解方法,求得关系式,再将由已知得到的变量之间的等量关系式代入面积关系式中,进行化简即可求得定值.
5.几何证明问题的解题策略
(l)圆锥曲线中的证明问题,主要有两类:一是证明点、直线、曲线等几何元素中的位置关系,如某点在某直线上、某直线经过某个点、某两条直线平行或垂直等;二是证明直线与圆锥曲线中的一些数量关系(相等或不等).
(2)解决证明问题时,主要根据直线、圆锥曲线的性质、直线与圆锥曲线的位置关系等,通过相关的性质应用、代数式的恒等变形以及必要的数值计算等进行证明.
1.已知椭圆的右焦点为F,点P是椭圆与x轴正半轴的交点,点Q是椭圆与y轴正半轴的交点,且,.直线l过圆的圆心,并与椭圆相交于A,B两点,过点A作圆O的一条切线,与椭圆的另一个交点为C,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)求直线的斜率.
2.在平面内,动点与定点的距离和它到定直线的距离比是常数2.
(1)求动点M的轨迹方程;
(2)若直线m与动点M的轨迹交于P,Q两点,且(为坐标原点),求的最小值.
3.已知椭圆的左 右焦点分别为,过点作直线l(与x轴不重合)交C于M,N两点,且当M为C的上顶点时,的周长为8,面积为
(1)求C的方程;
(2)若A是C的右顶点,设直线l,AM,AN的斜率分别为k,,求证:为定值.
4.过抛物线的焦点F作斜率分别为,的两条不同的直线,,且与E相交于点A,B,与E相交于点C,D.以AB,CD为直径的圆M,圆N(M,N为圆心)的公共弦所在的直线记为l.
(1)若,求;
(2)若,求点M到直线l的距离的最小值.
5.已知椭圆的离心率为,记E的右顶点和上顶点分别为A,B,的面积为1(O为坐标原点).
(1)求E的方程;
(2)已知,过点D直线与椭圆E交于点M,N(点M在第一象限),过点M垂直于y轴的直线分别交BA,BN于P,Q,求的值.
6.已知,是椭圆的左,右焦点,点是C上一点,的中点在y轴上,O为坐标原点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知过椭圆上一点的切线方程为.设动直线与椭圆C相切于点P,且与直线相交于点Q,试探究:在x轴上是否存在定点F,使得以PQ为直径的圆恒过点F 若存在,求出点F的坐标;若不存在,说明理由.
7.已知抛物线和椭圆,过抛物线T的焦点F的直线l交抛物线于A,B两点,线段AB的中垂线交椭圆C于M,N两点.
(1)若F恰是椭圆C的焦点,求p的值;
(2)若,且MN恰好被AB平分,求的面积.
8.已知双曲线的离心率是,点在双曲线C上.
(1)求双曲线C的方程;
(2)设,M为C上一点,N为圆上一点(M,N均不在x轴上).直线AM,AN的斜率分别记为,且,判断:直线MN是否过定点?若过定点,求出定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
答案以及解析
1.答案:(1)
(2)1或
解析:(1)由题意可得,,
,,椭圆的方程为.
(2)若圆O的切线轴,则,,不满足题意.
设直线的方程为,
直线与圆O相切,,,
联立与,
消y得.
设,,则,.
到直线的距离为1,则

将代入消m可得,
化简可得,解得(负值舍去),
,故直线的斜率为1或.
2.答案:(1)
(2)最小值为6
解析:(1)由已知可得:,
整理化简可得:,
即,
所以动点M的轨迹方程为:;
(2)由可设直线OP的方程为,直线OQ的方程为,
由,可得,
所以,
同理可得,
又由且,可得,
所以,
所以,
所以,
当且仅当时等号成立,
所以的最小值为6.
3.答案:(1)
(2)为定值
解析:(1)依题意,的周长,
解得,则椭圆,令椭圆C的半焦距为c,
当M为C的上顶点时,直线l为:,由消去y得,
解得或,于是得点,
又的面积为,则,整理得,
则有,解得或,有或,
因为,则,
所以椭圆C的方程为.
(2)由(1)知,,,直线的方程为,
由消去y得,
设,则,
而,
,
所以为定值.
4.答案:(1)24
(2)
解析:(1)依题意,抛物线的焦点为,且其在抛物线内部,设直线的方程为,
由,得,
设A,B两点的坐标分别为,,则,是上述方程的两个实数根,
所以,
所以点M的坐标为,,
同理可得N的坐标为,,
于是,
又,所以.
(2)结合(1),
由抛物线的定义得,,
所以,
所以圆M的半径,
所以圆M的方程为
化简得,
同理可得圆N的方程为,
于是圆M与圆的公共弦所在直N线l的方程为,
又,,则直线l的方程为,
所以点M到直线l的距离,
故当时,d取最小值.
5.答案:(1)
(2)
解析:(1)由题意可得,,且,则,
所以,,解得,
所以,椭圆E的方程为.
(2)当直线与x轴平行时,此时直线方程为,不合乎题意,
则设直线的方程为,设点,,
易知点,,则直线AB的方程为,
直线l的方程为,联立,可得,故点,
联立直线与椭圆的方程得,可得,
,
由韦达定理可得,,因为点在直线MN上,
则,则,
则,,
,解得,
,则直线BN的方程为,
令,则,
,则,

即,则
因为,则,又因为点P,Q,M的纵坐标相同,
所以P为MQ的中点,所以.
6.答案:(1)
(2)存在,的坐标为
解析:(1)设,
由的中点在y轴上,且O为,的中点,可得轴,即,
又由,可得,即,,
所以,即,
解得,则,所以椭圆C的方程为.
(2)因为过椭圆上一点的切线方程为,
设动点,则直线l的方程为,

令,则代入①,解得,所以Q坐标为,
由以PQ为直径的圆恒过点F,可得,即
假设存在点,则,
于是
整理得,由该方程对于任意的恒成立,可得,
因此,存在定点符合条件.
7.答案:(1)
(2)
解析:(1)在椭圆中,,所以,由,得.
(2)设直线,,,代入抛物线方程得.
,则,
设AB的中点,则,,
设,,则直线MN的斜率为,,,
相减得到,即.
即,解得,
由点G在椭圆内,得,解得,
因为,所以p值是1,
面积.
8.答案:(1).
(2)直线MN过定点,定点为.
解析:(1)由双曲线的离心率是,
可得,,
又点在双曲线C上,即,解得,
故双曲线C的方程为.
(2)由题意可知,且AM的方程为 ,
联立,可得,,,
设,由题意可知该方程有一根为-1,
故,则,
AN的方程为,
联立,可得,,
设,由题意可知该方程有一根为-1,
故,则,
由于,即,由于,故,
故,,
所以直线MN的斜率为
,
故直线MN的方程为,
即,即,
由于,故,
即直线MN过定点.

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