高三解析幾何測試題

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中數(shù)學 來源: 高中學習網(wǎng)

一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,共60分.
1.若直線l與直線y=1、x=7分別交于點P、Q,且線段PQ的中點坐標為(1,-1),則直線l的斜率為(  )
A.13     B.-13    C.-32     D.23
解析:設P點坐標為(a,1),Q點坐標為(7,b),則PQ中點坐標為a+72,1+b2,則
a+72=1,1+b2=-1,解得a=-5,b=-3,即可得P(-5,1),Q(7,-3),故直線l的斜
率為kPQ=1+3-5-7=-13.
答案:B
2.若直線x+(a-2)y-a=0與直線ax+y-1=0互相垂直,則a的值為(  )
A.2 B.1或2
C.1 D.0或1
解析:依題意,得(-a)×-1a-2=-1,解得a=1.
答案:C
3.已知圓(x-1)2+(y-33)2=r2(r>0)的一條切線y=kx+3與直線x=5的夾角為π6,則半徑r的值為(  )
A.32 B.332
C.32或332 D.32或3
解析:∵直線y=kx+3與x=5的夾角為π6,∴k=±3.由直線和圓相切的條件得r=32或332.
答案:C
4.頂點在原點、焦點在x軸上的拋物線被直線y=x+1截得的弦長是10,則拋物線的方程是(  )
A.y2=-x,或y2=5x B.y2=-x
C.y2=x,或y2=-5x D.y2=5x
解析:由題意,可知拋物線的焦點在x軸上時應有兩種形式,此時應設為y2=mx(m≠0),聯(lián)立兩個方程,利用弦長公式,解得m=-1,或m=5,從而選項A正確.
答案:A
5.已知圓的方程為x2+y2-6x-8y=0,若該圓中過點M(3,5)的最長弦、最短弦分別為AC、BD,則以點A、B、C、D為頂點的四邊形ABCD的面積為(  )
A.106 B.206
C.306 D.406
解析:已知圓的圓心為(3,4),半徑為5,則最短的弦長為252-12=46,最長的弦為圓的直徑為10,則四邊形的面積為12×46×10=206,故應選B.
答案:B
6.若雙曲線x2a2-y2b2=1的一個焦點到其對應準線和一條漸近線的距離之比為2∶3,則雙曲線的離心率是(  )
A.3 B.5
C.3 D.5
解析:焦點到準線的距離為c-a2c=b2c,焦點到漸近線的距離為bca2+b2=b,bc=23,e=3.
答案:C
7.若圓C與直線x-y=0及x-y-4=0都相切,圓心在直線x+y=0上,則圓C的方程為(  )
A.(x+1)2+(y-1)2=2 B.(x-1)2+(y-1)2=2
C.(x-1)2+(y+1)2=2 D.(x+1)2+(y+1)2=2

解析:如圖,據(jù)題意知圓的直徑為兩平行直線x-y=0,x-y-4=0之間的距離2 ,故圓的半徑為 ,又A(2,-2),故圓心C(1,-1),即圓的方程為(x-1)2+(y+1)2=2.
答案:C
8.已知拋物線y2=2px(p>0),過點E(m, 0)(m≠0)的直線交拋物線于點M、N,交y軸于點P,若PM→=λME→,PN→=μNE→,則λ+μ =(  )
A.1 B.-12
C.-1 D.-2
解析:設過點E的直線方程為y=k(x-m).代入拋物線方程,整理可得k2x2+(-2mk2-2p)x+m2k2=0.設M(x1,y1),N(x2,y2),則x1+x2=2p+2mk2k2,x1x2=m2.
由PM→=λME→,PN→=μNE→,可得
x1=λ(m-x1),x2=μ(m-x2),則λ+μ=x1m-x1+x2m-x2=x1(m-x2)+x2(m-x1)(m-x1)(m-x2)=m(x1+x2)-2x1x2m2+x1x2-m(x1+x2)=m(x1+x2)-2m22m2-m(x1+x2)=-1.
答案:C
9.直線MN與雙曲線C:x2a2-y2b2=1的左、右支分別交于M、N點,與雙曲線C的右準線相交于P點,F(xiàn)為右焦點,若FM=2FN,又NP→=λPM→(λ∈R),則實數(shù)λ的值為(  )
A.12 B.1
C.2 D.13
解析:如圖所示,分別過點M、N作MB⊥l于點B,NA⊥l于點A.

由雙曲線的第二定義,可得 = =e,
則 = =2.
∵△MPB∽△NPA,∴ = = ,即 = .
答案:A
10.在平面直角坐標系內(nèi),點P到點A(1,0),B(a,4)及到直線x=-1的距離都相等,如果這樣的點P恰好只有一個,那么a=(   )
A.1 B.2
C.2或-2 D.1或-1
解析:依題意得,一方面,點P應位于以點A(1,0 )為焦點、直線x=-1為準線的拋物線y2=4x上;另一方面,點P應位于線段AB的中垂線y-2=-a-14x-a+12上.
由于要使這樣的點P是唯一的,
因此要求方程組y2=4x,y-2=-a-14x-a+12有唯一的實數(shù)解.
結合選項進行檢驗即可.當a=1時,拋物線y2=4x與線段AB的中垂線有唯一的公共點,適合題意;當a=-1時,線段AB的中垂線方程是y=12x+2,易知方程組y2=4x,y=12x+2有唯一實數(shù)解.
綜上所述,a=1,或a=-1.
答案:D
11.已知橢圓C:x24+y2=1的焦點為F1、F2,若點P在橢圓上,且滿足PO2=PF1•PF2(其中O為坐標原點),則稱點P為“★點”.下列結論正確的是(  )
A.橢圓C上的所有點都是“★點”
B.橢圓C上僅有有限個點是“★點”
C.橢圓C上的所有點都不是“★點”
D.橢圓C上有無窮多個點(但不是所有的點)是“★點”
解析:設橢圓C:x24+y2=1上點P的坐標為(2cosα,sinα),由PO2=PF1•PF2,可得4cos2α+sin2α=(2cosα+3)2+sin2α•(2cosα-3)2+sin2α,整理可得cos2α=12,即可得cosα=±22,sinα=±22,由此可得點P的坐標為±2,±22,即橢圓C上有4個點是“★點”.
答案:B
12.設雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右頂點為A,P為雙曲線上的一個動點(不是頂點),若從點A引雙曲線的兩條漸近線的平行線,與直線OP分別交于Q、R兩點,其中O為坐標原點,則OP2與OQ•OR的大小關系為(  )
A.OP2<OQ•OR B.OP2>OQ•OR
C.OP2=OQ•OR D.不確定
解析:設P(x0,y0),雙曲線的漸近線方程是y=±bax,直線AQ的方程是y=ba(x-a),直線AR的方程是y=-ba(x-a),直線OP的 方程是y=y(tǒng)0x0x,可得Qabx0bx0-ay0,aby0bx0-ay0,Rabx0bx0+ay0,aby0bx0+ay0.
又x02a2-y02b2=1,可得OP2=OQ•OR.
答案:C
第Ⅱ卷 (非選擇 共90分)
二、填空題:本大題共4個小題,每小題5分,共20分.
13.若兩直線2x+y+2=0與ax+4y-2=0互相垂直,則其交點的坐標為__________.
解析:由已知兩直線互相垂直可得a=-2,
則由2x+y+2=0,-x+2y-1=0得兩直線的交點坐標為(-1,0).
答案:(-1,0)
14.如果點M是拋物線y2=4x的一點,F(xiàn)為拋物線的焦點,A在圓C:(x-4)2+(y-1)2=1上,那么MA+MF的最小值為__________.
解析:如圖所示,過點M作MB⊥l于點B.由拋物線定義,可得MF=MB,則MA+MF=MA+MB≥CB-1=4+1-1=4.

答案:4
15.若過原點O且方向向量為(m,1)的直線l與圓C:(x-1)2+y2=4相交于P、Q兩點,則OP→•OQ→=__________.
解析:可由條件設出直線方程,聯(lián)立方程運用韋達定理可求解,其中OP→•OQ→=x1x 2+y1y2是引發(fā)思路的關鍵.
答案:-3
16.如果F1為橢圓C:x22+y2=1的左焦點,直線l:y=x-1與橢圓C交于A、B兩點,那么F1A+F1B的值為__________.
解析:將l:y=x-1代入橢圓C:x22+y2=1,可得x2+2(x-1)2-2=0,即3x2-4x=0,解之得x=0,或x =43.
可得A(0,-1),B43,13.又F1(-1,0),則F1A+F1B=(-1)2+12+43+12+132=823.
答案:823
三、解答題:本大題共6小題,共70分.
17.(10分)已知橢圓 C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的長軸長為4.
(1)若以原點為圓心、橢圓短半軸為半徑的圓與直線y=x+2相切,求橢圓焦點坐標;
(2)若點P是橢圓C上的任意一點,過原點的直線L與橢圓相交于M、N兩點,記直線PM、PN的斜率分別為kPM、kPN,當kPM•kPN=-14時,求橢圓的方程.
解析:(1)由b=21+1,得b=2,
又 2a=4,a=2,a2=4,b2=2,c2=a2-b2=2,
故兩個焦點坐標為(2,0),(-2,0).
(2)由于過原點的直線L與橢圓相交的兩點M、N關于坐標原點對稱,
不妨設M(x0,y0),N(-x0,-y0),P(x,y).
點M、N、P在橢圓上,則它們滿足橢圓方程,
即有x02a2+y02b2=1,x2a2+y2b2=1,
兩式相減,得y2-y02x2-x02=-b2a2.
由題意它們的斜率存在,則kPM=y(tǒng)-y0x-x0,kPN=y(tǒng)+y0x+x0,
kPM•kPN=y(tǒng)-y0x-x0•y+y0x+x0=y(tǒng)2-y02x2-x02=-b2a2,
則-b2a2=-14.
由a=2,得b=1.
故所求橢圓的方程為x24+y2=1.
18.(12分)已知兩點M(-1,0),N(1,0),點P為坐標平面內(nèi)的動點,滿足MN→•NP→=MN→•MP→.
(1)求動點P的軌跡方程;
(2)若點A(t,4)是動點P的軌跡上的一點,K(m,0)是x軸上的一動點,試討論直線AK與圓x2+(y-2)2=4的位置關系.
解析:(1)設P(x,y),則MN→=(2,0),NP→=(x-1,y),
MP→=(x+1,y).
由MN→•NP→=MN→•MP→,
得2(x-1)2+y2=2(x+1),
化簡,得y2=4x.
故動點P的軌跡方程為y2=4x.
(2)由點A(t,4)在軌跡y2=4x上,
則42=4t,解得t=4,即A(4,4).
當m=4時,直線AK的方程為x=4,
此時直線AK與圓x2+(y-2)2=4相離.
當m≠4時,直線AK的方程為y=44-m(x-m),
即4x+m(m-4)y-4m=0,
圓x2+(y-2)2=4的圓心(0,2)到直線AK的距離d=2m+816+(m-4)2,
令d=2m+816+(m-4)2<2,解得m<1;
令d=2m+816+(m-4)2=2,解得m=1;
令d=2m+816+(m-4)2>2,解得m>1.
綜上所述,當m<1時,直線AK與圓x2+(y-2)2=4相交;
當m=1時,直線AK與圓x2+(y-2)2=4相切 ;
當m>1時,直線AK與圓x2+(y-2)2=4相離.

19.(12分)如圖,已知直線L:x=my+1過橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦點F,且交橢圓C于A、B兩點,若拋物線x2=43y的焦點為橢圓C的上頂點.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若直線L交y軸于點M,且MA→=λ1AF→,MB→=λ2BF→,當m變化時,求λ1+λ2的值.
解析:(1)易知b=3,得b2=3.
又∵F(1,0),
∴c=1,a2=b2+c2=4,
∴橢 圓C的方程為x24+y23=1.
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),由x=my+1,3x2+4y2-12=0,
得(3m2+4)y2+6my-9= 0,Δ=144(m2+1)>0,
于是1y1+1y2=2m3.(*)
∵L與y軸交于點M0,-1m,又由MA→=λ1AF→,
∴x1,y1+1m=λ1(1-x1,-y1),
∴λ1=1-1my1.同理λ2=-1-1my2.
從而λ1+λ2=-2-1m1y1+1y2=-2-23=-83.
即λ1+λ2=-83.
20.(12分)設G、M分別為△ABC的重心與外心,A(0,-1),B(0,1),且GM→=λAB→(λ∈R).
(1)求點C的軌跡方程;
(2)若斜率為k的直線l與點C的軌跡交于不同兩點P、Q,且滿足AP→=AQ→ ,試求k的取值范圍.
解析:(1)設C(x,y),則Gx3,y3.
∵GM→=λAB→,(λ∈R),∴GM∥AB.
∵點M是三角形的外心,∴M點在x軸上,即Mx3,0.
又∵MA→=MC→,
∴ x32+(0+1)2= x3-x2+y2,
整理,得x23+y2=1,(x≠0),即為曲線C的方程.
(2)①當k=0時,l和橢圓C有不同兩交點P、Q,根據(jù)橢圓對稱性有AP→=AQ→.
②當k≠0時,可設l的方程為y=kx+m,
聯(lián)立方程組y=kx+m,x23+y2=1,消去y,
整理,得(1+3k2)x2+6kmx+3(m2-1)=0.(*)
∵直線l和橢圓C交于不同兩點,
∴Δ=(6km)2-4(1+3k2)×(m2-1)>0,
即1+3k2-m2>0.(**)
設P(x1,y1),Q(x2,y2),則x1,x2是方程(*)的兩相異實根,
于是有x1+x2=-6km1+3k2.
則PQ的中點N(x0,y0)的坐標是
x0=x1+x22=-3km1+3k2,y0=kx0+m=m1+3k2,
即N-3km1+3k2,m1+3k2,
又∵AP→=AQ→,∴AN→⊥PQ→,
∴k•kAN=k•m1+3k2+1-3km1+3k2=-1,∴m=1+3k22.
將m=1+3k22代入(**)式,得1+3k2-1+3k222>0(k≠0),
即k2<1,得k∈(-1,0)∪(0,1).
綜合①②得,k的取值范圍是(-1,1).
21.(12分)已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的離心率為22,它的一條準線方程為x=2.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若點A、B為橢圓上的兩個動點,橢圓的中心到直線AB的距離為63,求∠AOB的大小.
解析:(1)由題意,知ca=22,a2c=2,
得a=2,c=1,故a2=2,b2=1,
故橢圓方程為x22+y2=1.
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),
設直線AB的方程為x=±63,或y=kx+b.
當直線AB的方程為x=63時,由x=63,x22+y2=1,
可求A63,63,B63,-63.
從而OA→•OB→=0,可得∠AOB=π2.
同理可知當直線AB的方程為x= -63時,和橢圓交得兩點A、B.
可得∠AOB=π2.
當直線AB的方程為y=kx+b.
由原點到直線的距離為63,得b1+k2=63.
即1+k2=32b2.
又由y=kx+b,x22+y2=1,消去y,得(1+2k2)x2+4kbx+2b2-2=0.
得x1+x2=-4kb1+2k2,x1x2=2b2-21+2k2,
從而y1y2=(kx1+b)(kx2+b)
=k2x1x2+kb(x1+x2)+b2=b2-2k21+2k2.
OA→•OB→=x1x2+y1y2=2b2-21+2k2+b2-2k21+2k2
=3b2-2(1+k2)1+2k2,
將1+k2=32b2代入上式,得OA→•OB→=0,
∠AOB=90°.
22.(12分)已知動點P與雙曲線x2-y23=1的兩焦點F1、F2的距離之和為大于4的定值,且PF1→•PF2→的最大值為9.[來xkb1.com
(1)求動點P的軌跡E的方程;
(2)若A、B是曲線E上相異兩點,點M(0,-2)滿足AM→=λMB→,求實數(shù)λ的取值范圍.
解析:(1)雙曲線x2-y23=1的兩焦點F1(-2,0)、F2(2,0).
設已知定值為2a,則PF1→+PF2→=2a,因此,動點P的軌跡E是以F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0)為焦點,長軸長為2a的橢圓.
設橢圓方程為x2a2+y2b2=1(a>b>0).
∵PF1→•PF2→≤PF1→+PF2→22=a2,
當且僅當PF1→=PF2→時等號成立,
∴a2=9,b2=a2-c2=5,
∴動點P的軌跡E的方程是x29+y25=1.
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),則由AM→=λMB→, 得
-x1=λx2,-2-y1=λ(y2+2),
且M、A、B三點共線,設直線為l,
①當直線l的斜率存在時,設 l:y=kx-2,
由y=kx-2,x29+y25=1,得(5+9k2)x2-36kx-9=0,
Δ=(-36k)2-4(5+9k2)(-9)>0恒成立.
由韋達定理,得x1+x2=36k5+9k2,x1x2=-95+9k2.
將x1=-λx2代入,消去x2得(1-λ)2λ=144k25+9k2.
當k=0時,得λ=1;
當k≠0時,(1-λ)2λ=1445k2+9,由k2>0,得
0<(1-λ)2λ<16,得9-45<λ<9+45,且λ≠1.
②當直線l的斜率不存在時,A、B分別為橢圓短軸端點,此時λ=-2-y12+y2=9±45.
綜上所述,λ的取值范圍是[9-45,9+45].一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,共60分.
1.若直線l與直線y=1、x=7分別交于點P、Q,且線段PQ的中點坐標為(1,-1),則直線l的斜率為(  )
A.13     B.-13    C.-32     D.23
解析:設P點坐標為(a,1),Q點坐標為(7,b),則PQ中點坐標為a+72,1+b2,則
a+72=1,1+b2=-1,解得a=-5,b=-3,即可得P(-5,1),Q(7,-3),故直線l的斜
率為kPQ=1+3-5-7=-13.
答案:B
2.若直線x+(a-2)y-a=0與直線ax+y-1=0互相垂直,則a的值為(  )
A.2 B.1或2
C.1 D.0或1
解析:依題意,得(-a)×-1a-2=-1,解得a=1.
答案:C
3.已知圓(x-1)2+(y-33)2=r2(r>0)的一條切線y=kx+3與直線x=5的夾角為π6,則半徑r的值為(  )
A.32 B.332
C.32或332 D.32或3
解析:∵直線y=kx+3與x=5的夾角為π6,∴k=±3.由直線和圓相切的條件得r=32或332.
答案:C
4.頂點在原點、焦點在x軸上的拋物線被直線y=x+1截得的弦長是10,則拋物線的方程是(  )
A.y2=-x,或y2=5x B.y2=-x
C.y2=x,或y2=-5x D.y2=5x
解析:由題意,可知拋物線的焦點在x軸上時應有兩種形式,此時應設為y2=mx(m≠0),聯(lián)立兩個方程,利用弦長公式,解得m=-1,或m=5,從而選項A正確.
答案:A
5.已知圓的方程為x2+y2-6x-8y=0,若該圓中過點M(3,5)的最長弦、最短弦分別為AC、BD,則以點A、B、C、D為頂點的四邊形ABCD的面積為(  )
A.106 B.206
C.306 D.406
解析:已知圓的圓心為(3,4),半徑為5,則最短的弦長為252-12=46,最長的弦為圓的直徑為10,則四邊形的面積為12×46×10=206,故應選B.
答案:B
6.若雙曲線x2a2-y2b2=1的一個焦點到其對應準線和一條漸近線的距離之比為2∶3,則雙曲線的離心率是(  )
A.3 B.5
C.3 D.5
解析:焦點到準線的距離為c-a2c=b2c,焦點到漸近線的距離為bca2+b2=b,bc=23,e=3.
答案:C
7.若圓C與直線x-y=0及x-y-4=0都相切,圓心在直線x+y=0上,則圓C的方程為(  )
A.(x+1)2+(y-1)2=2 B.(x-1)2+(y-1)2=2
C.(x-1)2+(y+1)2=2 D.(x+1)2+(y+1)2=2

解析:如圖,據(jù)題意知圓的直徑為兩平行直線x-y=0,x-y-4=0之間的距離2 ,故圓的半徑為 ,又A(2,-2),故圓心C(1,-1),即圓的方程為(x-1)2+(y+1)2=2.
答案:C
8.已知拋物線y2=2px(p>0),過點E(m, 0)(m≠0)的直線交拋物線于點M、N,交y軸于點P,若PM→=λME→,PN→=μNE→,則λ+μ =(  )
A.1 B.-12
C.-1 D.-2
解析:設過點E的直線方程為y=k(x-m).代入拋物線方程,整理可得k2x2+(-2mk2-2p)x+m2k2=0.設M(x1,y1),N(x2,y2),則x1+x2=2p+2mk2k2,x1x2=m2.
由PM→=λME→,PN→=μNE→,可得
x1=λ(m-x1),x2=μ(m-x2),則λ+μ=x1m-x1+x2m-x2=x1(m-x2)+x2(m-x1)(m-x1)(m-x2)=m(x1+x2)-2x1x2m2+x1x2-m(x1+x2)=m(x1+x2)-2m22m2-m(x1+x2)=-1.
答案:C
9.直線MN與雙曲線C:x2a2-y2b2=1的左、右支分別交于M、N點,與雙曲線C的右準線相交于P點,F(xiàn)為右焦點,若FM=2FN,又NP→=λPM→(λ∈R),則實數(shù)λ的值為(  )
A.12 B.1
C.2 D.13
解析:如圖所示,分別過點M、N作MB⊥l于點B,NA⊥l于點A.

由雙曲線的第二定義,可得 = =e,
則 = =2.
∵△MPB∽△NPA,∴ = = ,即 = .
答案:A
10.在平面直角坐標系內(nèi),點P到點A(1,0),B(a,4)及到直線x=-1的距離都相等,如果這樣的點P恰好只有一個,那么a=(   )
A.1 B.2
C.2或-2 D.1或-1
解析:依題意得,一方面,點P應位于以點A(1,0 )為焦點、直線x=-1為準線的拋物線y2=4x上;另一方面,點P應位于線段AB的中垂線y-2=-a-14x-a+12上.
由于要使這樣的點P是唯一的,
因此要求方程組y2=4x,y-2=-a-14x-a+12有唯一的實數(shù)解.
結合選項進行檢驗即可.當a=1時,拋物線y2=4x與線段AB的中垂線有唯一的公共點,適合題意;當a=-1時,線段AB的中垂線方程是y=12x+2,易知方程組y2=4x,y=12x+2有唯一實數(shù)解.
綜上所述,a=1,或a=-1.
答案:D
11.已知橢圓C:x24+y2=1的焦點為F1、F2,若點P在橢圓上,且滿足PO2=PF1•PF2(其中O為坐標原點),則稱點P為“★點”.下列結論正確的是(  )
A.橢圓C上的所有點都是“★點”
B.橢圓C上僅有有限個點是“★點”
C.橢圓C上的所有點都不是“★點”
D.橢圓C上有無窮多個點(但不是所有的點)是“★點”
解析:設橢圓C:x24+y2=1上點P的坐標為(2cosα,sinα),由PO2=PF1•PF2,可得4cos2α+sin2α=(2cosα+3)2+sin2α•(2cosα-3)2+sin2α,整理可得cos2α=12,即可得cosα=±22,sinα=±22,由此可得點P的坐標為±2,±22,即橢圓C上有4個點是“★點”.
答案:B
12.設雙曲線x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右頂點為A,P為雙曲線上的一個動點(不是頂點),若從點A引雙曲線的兩條漸近線的平行線,與直線OP分別交于Q、R兩點,其中O為坐標原點,則OP2與OQ•OR的大小關系為(  )
A.OP2<OQ•OR B.OP2>OQ•OR
C.OP2=OQ•OR D.不確定
解析:設P(x0,y0),雙曲線的漸近線方程是y=±bax,直線AQ的方程是y=ba(x-a),直線AR的方程是y=-ba(x-a),直線OP的 方程是y=y(tǒng)0x0x,可得Qabx0bx0-ay0,aby0bx0-ay0,Rabx0bx0+ay0,aby0bx0+ay0.
又x02a2-y02b2=1,可得OP2=OQ•OR.
答案:C
第Ⅱ卷 (非選擇 共90分)
二、填空題:本大題共4個小題,每小題5分,共20分.
13.若兩直線2x+y+2=0與ax+4y-2=0互相垂直,則其交點的坐標為__________.
解析:由已知兩直線互相垂直可得a=-2,
則由2x+y+2=0,-x+2y-1=0得兩直線的交點坐標為(-1,0).
答案:(-1,0)
14.如果點M是拋物線y2=4x的一點,F(xiàn)為拋物線的焦點,A在圓C:(x-4)2+(y-1)2=1上,那么MA+MF的最小值為__________.
解析:如圖所示,過點M作MB⊥l于點B.由拋物線定義,可得MF=MB,則MA+MF=MA+MB≥CB-1=4+1-1=4.

答案:4
15.若過原點O且方向向量為(m,1)的直線l與圓C:(x-1)2+y2=4相交于P、Q兩點,則OP→•OQ→=__________.
解析:可由條件設出直線方程,聯(lián)立方程運用韋達定理可求解,其中OP→•OQ→=x1x 2+y1y2是引發(fā)思路的關鍵.
答案:-3
16.如果F1為橢圓C:x22+y2=1的左焦點,直線l:y=x-1與橢圓C交于A、B兩點,那么F1A+F1B的值為__________.
解析:將l:y=x-1代入橢圓C:x22+y2=1,可得x2+2(x-1)2-2=0,即3x2-4x=0,解之得x=0,或x =43.
可得A(0,-1),B43,13.又F1(-1,0),則F1A+F1B=(-1)2+12+43+12+132=823.
答案:823
三、解答題:本大題共6小題,共70分.
17.(10分)已知橢圓 C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的長軸長為4.
(1)若以原點為圓心、橢圓短半軸為半徑的圓與直線y=x+2相切,求橢圓焦點坐標;
(2)若點P是橢圓C上的任意一點,過原點的直線L與橢圓相交于M、N兩點,記直線PM、PN的斜率分別為kPM、kPN,當kPM•kPN=-14時,求橢圓的方程.
解析:(1)由b=21+1,得b=2,
又 2a=4,a=2,a2=4,b2=2,c2=a2-b2=2,
故兩個焦點坐標為(2,0),(-2,0).
(2)由于過原點的直線L與橢圓相交的兩點M、N關于坐標原點對稱,
不妨設M(x0,y0),N(-x0,-y0),P(x,y).
點M、N、P在橢圓上,則它們滿足橢圓方程,
即有x02a2+y02b2=1,x2a2+y2b2=1,
兩式相減,得y2-y02x2-x02=-b2a2.
由題意它們的斜率存在,則kPM=y(tǒng)-y0x-x0,kPN=y(tǒng)+y0x+x0,
kPM•kPN=y(tǒng)-y0x-x0•y+y0x+x0=y(tǒng)2-y02x2-x02=-b2a2,
則-b2a2=-14.
由a=2,得b=1.
故所求橢圓的方程為x24+y2=1.
18.(12分)已知兩點M(-1,0),N(1,0),點P為坐標平面內(nèi)的動點,滿足MN→•NP→=MN→•MP→.
(1)求動點P的軌跡方程;
(2)若點A(t,4)是動點P的軌跡上的一點,K(m,0)是x軸上的一動點,試討論直線AK與圓x2+(y-2)2=4的位置關系.
解析:(1)設P(x,y),則MN→=(2,0),NP→=(x-1,y),
MP→=(x+1,y).
由MN→•NP→=MN→•MP→,
得2(x-1)2+y2=2(x+1),
化簡,得y2=4x.
故動點P的軌跡方程為y2=4x.
(2)由點A(t,4)在軌跡y2=4x上,
則42=4t,解得t=4,即A(4,4).
當m=4時,直線AK的方程為x=4,
此時直線AK與圓x2+(y-2)2=4相離.
當m≠4時,直線AK的方程為y=44-m(x-m),
即4x+m(m-4)y-4m=0,
圓x2+(y-2)2=4的圓心(0,2)到直線AK的距離d=2m+816+(m-4)2,
令d=2m+816+(m-4)2<2,解得m<1;
令d=2m+816+(m-4)2=2,解得m=1;
令d=2m+816+(m-4)2>2,解得m>1.
綜上所述,當m<1時,直線AK與圓x2+(y-2)2=4相交;
當m=1時,直線AK與圓x2+(y-2)2=4相切 ;
當m>1時,直線AK與圓x2+(y-2)2=4相離.

19.(12分)如圖,已知直線L:x=my+1過橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦點F,且交橢圓C于A、B兩點,若拋物線x2=43y的焦點為橢圓C的上頂點.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若直線L交y軸于點M,且MA→=λ1AF→,MB→=λ2BF→,當m變化時,求λ1+λ2的值.
解析:(1)易知b=3,得b2=3.
又∵F(1,0),
∴c=1,a2=b2+c2=4,
∴橢 圓C的方程為x24+y23=1.
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),由x=my+1,3x2+4y2-12=0,
得(3m2+4)y2+6my-9= 0,Δ=144(m2+1)>0,
于是1y1+1y2=2m3.(*)
∵L與y軸交于點M0,-1m,又由MA→=λ1AF→,
∴x1,y1+1m=λ1(1-x1,-y1),
∴λ1=1-1my1.同理λ2=-1-1my2.
從而λ1+λ2=-2-1m1y1+1y2=-2-23=-83.
即λ1+λ2=-83.
20.(12分)設G、M分別為△ABC的重心與外心,A(0,-1),B(0,1),且GM→=λAB→(λ∈R).
(1)求點C的軌跡方程;
(2)若斜率為k的直線l與點C的軌跡交于不同兩點P、Q,且滿足AP→=AQ→ ,試求k的取值范圍.
解析:(1)設C(x,y),則Gx3,y3.
∵GM→=λAB→,(λ∈R),∴GM∥AB.
∵點M是三角形的外心,∴M點在x軸上,即Mx3,0.
又∵MA→=MC→,
∴ x32+(0+1)2= x3-x2+y2,
整理,得x23+y2=1,(x≠0),即為曲線C的方程.
(2)①當k=0時,l和橢圓C有不同兩交點P、Q,根據(jù)橢圓對稱性有AP→=AQ→.
②當k≠0時,可設l的方程為y=kx+m,
聯(lián)立方程組y=kx+m,x23+y2=1,消去y,
整理,得(1+3k2)x2+6kmx+3(m2-1)=0.(*)
∵直線l和橢圓C交于不同兩點,
∴Δ=(6km)2-4(1+3k2)×(m2-1)>0,
即1+3k2-m2>0.(**)
設P(x1,y1),Q(x2,y2),則x1,x2是方程(*)的兩相異實根,
于是有x1+x2=-6km1+3k2.
則PQ的中點N(x0,y0)的坐標是
x0=x1+x22=-3km1+3k2,y0=kx0+m=m1+3k2,
即N-3km1+3k2,m1+3k2,
又∵AP→=AQ→,∴AN→⊥PQ→,
∴k•kAN=k•m1+3k2+1-3km1+3k2=-1,∴m=1+3k22.
將m=1+3k22代入(**)式,得1+3k2-1+3k222>0(k≠0),
即k2<1,得k∈(-1,0)∪(0,1).
綜合①②得,k的取值范圍是(-1,1).
21.(12分)已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的離心率為22,它的一條準線方程為x=2.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若點A、B為橢圓上的兩個動點,橢圓的中心到直線AB的距離為63,求∠AOB的大小.
解析:(1)由題意,知ca=22,a2c=2,
得a=2,c=1,故a2=2,b2=1,
故橢圓方程為x22+y2=1.
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),
設直線AB的方程為x=±63,或y=kx+b.
當直線AB的方程為x=63時,由x=63,x22+y2=1,
可求A63,63,B63,-63.
從而OA→•OB→=0,可得∠AOB=π2.
同理可知當直線AB的方程為x= -63時,和橢圓交得兩點A、B.
可得∠AOB=π2.
當直線AB的方程為y=kx+b.
由原點到直線的距離為63,得b1+k2=63.
即1+k2=32b2.
又由y=kx+b,x22+y2=1,消去y,得(1+2k2)x2+4kbx+2b2-2=0.
得x1+x2=-4kb1+2k2,x1x2=2b2-21+2k2,
從而y1y2=(kx1+b)(kx2+b)
=k2x1x2+kb(x1+x2)+b2=b2-2k21+2k2.
OA→•OB→=x1x2+y1y2=2b2-21+2k2+b2-2k21+2k2
=3b2-2(1+k2)1+2k2,
將1+k2=32b2代入上式,得OA→•OB→=0,
∠AOB=90°.
22.(12分)已知動點P與雙曲線x2-y23=1的兩焦點F1、F2的距離之和為大于4的定值,且PF1→•PF2→的最大值為9.[來xkb1.com
(1)求動點P的軌跡E的方程;
(2)若A、B是曲線E上相異兩點,點M(0,-2)滿足AM→=λMB→,求實數(shù)λ的取值范圍.
解析:(1)雙曲線x2-y23=1的兩焦點F1(-2,0)、F2(2,0).
設已知定值為2a,則PF1→+PF2→=2a,因此,動點P的軌跡E是以F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0)為焦點,長軸長為2a的橢圓.
設橢圓方程為x2a2+y2b2=1(a>b>0).
∵PF1→•PF2→≤PF1→+PF2→22=a2,
當且僅當PF1→=PF2→時等號成立,
∴a2=9,b2=a2-c2=5,
∴動點P的軌跡E的方程是x29+y25=1.
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),則由AM→=λMB→, 得
-x1=λx2,-2-y1=λ(y2+2),
且M、A、B三點共線,設直線為l,
①當直線l的斜率存在時,設 l:y=kx-2,
由y=kx-2,x29+y25=1,得(5+9k2)x2-36kx-9=0,
Δ=(-36k)2-4(5+9k2)(-9)>0恒成立.
由韋達定理,得x1+x2=36k5+9k2,x1x2=-95+9k2.
將x1=-λx2代入,消去x2得(1-λ)2λ=144k25+9k2.
當k=0時,得λ=1;
當k≠0時,(1-λ)2λ=1445k2+9,由k2>0,得
0<(1-λ)2λ<16,得9-45<λ<9+45,且λ≠1.
②當直線l的斜率不存在時,A、B分別為橢圓短軸端點,此時λ=-2-y12+y2=9±45.
綜上所述,λ的取值范圍是[9-45,9+45].

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