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《全国高考数学复习压轴大题突破练(一)直线与圆锥曲线(1)理.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、(一)直线与圆锥曲线(1)1.(2018·唐山模拟)已知点A(-2,0),点B(-1,0),点C(1,0),动圆O′与x轴相切于点A,过点B的直线l1与圆O′相切于点D,过点C的直线l2与圆O′相切于点E(D,E均不同于点A),且l1与l2交于点P,设点P的轨迹为曲线Γ.(1)证明:
2、PB
3、+
4、PC
5、为定值,并求Γ的方程;(2)设直线l1与Γ的另一个交点为Q,直线CD与Γ交于M,N两点,当O′,D,C三点共线时,求四边形MPNQ的面积.解 (1)由已知可得
6、PD
7、=
8、PE
9、,
10、BA
11、=
12、BD
13、,
14、CE
15、=
16、CA
17、,所以
18、PB
19、+
20、PC
21、=
22、PD
23、+
24、DB
25、+
26、P
27、C
28、=
29、PE
30、+
31、PC
32、+
33、AB
34、=
35、CE
36、+
37、AB
38、=
39、AC
40、+
41、AB
42、=4>2=
43、BC
44、,所以点P的轨迹Γ是以B,C为焦点的椭圆(去掉与x轴的交点),可求得Γ的方程为+=1(y≠0).(2)由O′,D,C三点共线及圆的几何性质,可知PB⊥CD,又由直线CE,CA为圆O′的切线,可知
45、CE
46、=
47、CA
48、,
49、O′A
50、=
51、O′E
52、,所以△O′AC≌△O′EC,进而有∠ACO′=∠ECO′,所以
53、PC
54、=
55、BC
56、=2,又由椭圆的定义,
57、PB
58、+
59、PC
60、=4,得
61、PB
62、=2,所以△PBC为等边三角形,即点P在y轴上,点P的坐标为(0,±).(ⅰ)当点P的坐标为(0,)时
63、,∠PBC=60°,∠BCD=30°,此时直线l1的方程为y=(x+1),直线CD的方程为y=-(x-1),由整理得5x2+8x=0,得Q,所以
64、PQ
65、=,8由整理得13x2-8x-32=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),x1+x2=,x1x2=-,
66、MN
67、=
68、x1-x2
69、=,所以四边形MPNQ的面积S=
70、PQ
71、·
72、MN
73、=.(ⅱ)当点P的坐标为(0,-)时,由椭圆的对称性,得四边形MPNQ的面积为.综上,四边形MPNQ的面积为.2.(2018·合肥模拟)已知椭圆+=1(a>b>1)的离心率为,左、右焦点分别为F1,F2,且
74、F1F2
75、=2c,⊙F2:(
76、x-c)2+y2=1与该椭圆有且只有一个公共点.(1)求椭圆的标准方程;(2)过点P(4c,0)的直线与⊙F2相切,且与椭圆相交于A,B两点,求证:F2A⊥F2B;(3)过点P(4c,0)的直线l与⊙F1:(x+1)2+y2=r2(r>1)相切,且与椭圆相交于A,B两点,试探究kF2A,kF2B的数量关系.(1)解 ∵⊙F2与椭圆有且只有一个公共点,∴公共点为(a,0)或(-a,0),若公共点为(-a,0),则a+c=1,又=,解得a=<1,与a>1矛盾,故公共点为(a,0).∴a-c=1,又e==,∴a=2,c=1.反之,当c=1时,联立解得满足条件.∴椭圆的
77、标准方程为+=1.(2)证明 ∵P(4,0),设过P(4,0)的直线l的方程为x=my+4,联立得(4+3m2)y2+24my+36=0,由Δ=576m2-144(4+3m2)>0,得m2>4.8设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=-,y1y2=,又F2(1,0),∴·=(x1-1,y1)·(x2-1,y2)=(1+m2)y1y2+3m(y1+y2)+9=-+9=.由l:x=my+4与⊙F2:(x-1)2+y2=1相切得m2=8,满足m2>4,∴·=0,即F2A⊥F2B.(3)解 猜想:+=0.证明如下:由(2)得+=+=.∵2my1y2+3(y
78、1+y2)=2m×-=0,∴+=0.3.(2018·成都模拟)设F1,F2分别是椭圆E:+=1的左、右焦点.若P是该椭圆上的一个动点,·的最大值为1.(1)求椭圆E的方程;(2)设直线x=ky-1与椭圆E交于A,B两点,点A关于x轴的对称点为A′(A′与B不重合),则直线A′B与x轴是否交于一个定点?若是,请写出定点坐标,并证明你的结论;若不是,请说明理由.解 (1)由题意得a=2,c=,b<4,∴F1(-,0),F2(,0).设P(x,y),则=(--x,-y),=(-x,-y),即·=x2+y2-(4-b)8=x2+b--4+b=x2+2b-4,∵x∈[-2
79、,2],∴当x=±2,即点P为椭圆长轴端点时,·有最大值1,即1=×4+2b-4,解得b=1,故所求的椭圆E的方程为+y2=1.(2)由消去x,整理得(k2+4)y2-2ky-3=0,显然Δ=4k2+12(k2+4)=16k2+48>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则A′(x1,-y1),故y1+y2=,y1·y2=.∴经过点A′(x1,-y1),B(x2,y2)的直线方程为=,令y=0,则x=y1+x1==,又x1=ky1-1,x2=ky2-1,∴x===8==-4,即当x=-4时,y=0.∴直线A′B与x轴交于定点(-4,0).4.(2018·济南
80、模拟)在平面直角坐标系x