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1、高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 必考解答題 模板成形練 直線與圓及圓錐曲線 理 蘇教版
(建議用時(shí):60分鐘)
1.已知圓C的方程為x2+(y-4)2=4,點(diǎn)O是坐標(biāo)原點(diǎn).直線l:y=kx與圓C交于M、N兩點(diǎn).
(1)求k的取值范圍:
(2)設(shè)Q(m,n)是線段MN上的點(diǎn),且=+.請(qǐng)將n表示為m的函數(shù).
解 (1)將y=kx代入x2+(y-4)2=4,得(1+k2)x2-8kx+12=0(*),由Δ=
(-8k)2-4(1+k2)×12>0得k2>3.所以k的取值范圍是
(-∞,-)∪(,+∞).
(2)因?yàn)镸、N在直線l上,可設(shè)點(diǎn)M、N的坐標(biāo)分別為(x1,kx1),(x2,kx2
2、),則|OM|2=(1+k2)x,|ON|2=(1+k2)x,又|OQ|2=m2+n2=(1+k2)m2,
由=+得,=+,
所以=+=
由(*)知x1+x2=,x1x2=,所以m2=,
因?yàn)辄c(diǎn)Q在直線l上,所以k=,代入m2=可得5n2-3m2=36,
由m2=及k2>3得0<m2<3,即m∈(-,0)∪(0,).
依題意,點(diǎn)Q在圓C內(nèi),則n>0,
所以n==,
綜上,n與m的函數(shù)關(guān)系為n=(m∈(-,0)∪(0,).
2.已知圓C:(x+)2+y2=16,點(diǎn)A(,0),Q是圓上一動(dòng)點(diǎn),AQ的垂直平分線交CQ于點(diǎn)M,設(shè)點(diǎn)M的軌跡為E.
(1)求軌跡E的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)
3、P(1,0)的直線l交軌跡E于兩個(gè)不同的點(diǎn)A,B,△AOB(O是坐標(biāo)原點(diǎn))的面積S=,求直線AB的方程.
解 (1)由題意|MC|+|MA|=|MC|+|MQ|=|CQ|=4>2,所以軌跡E是以A,C為焦點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4的橢圓,
即軌跡E的方程為+y2=1.
(2)記A(x1,y1),B(x2,y2),
由題意,直線AB的斜率不可能為0,而直線x=1也不滿足條件,
故可設(shè)AB的方程為x=my+1,
由消x得(4+m2)y2+2my-3=0,
所以y1=,y2=.
S=|OP||y1-y2|=.
由S=,解得m2=1,即m=±1.
故直線AB的方程為x=±y+1,
即x+y-
4、1=0或x-y-1=0為所求.
3.已知過(guò)點(diǎn)A(-4,0)的動(dòng)直線l與拋物線G:x2=2py(p>0)相交于B,C兩點(diǎn).當(dāng)直線l的斜率是時(shí),=4.
(1)求拋物線G的方程;
(2)設(shè)線段BC的中垂線在y軸上的截距為b,求b的取值范圍.
解 (1)設(shè)B(x1,y1),C(x2,y2),當(dāng)直線l的斜率是時(shí),l的方程為y=(x+4),即x=2y-4,
聯(lián)立得2y2-(8+p)y+8=0,
∴y1=,y2=
由已知=4,∴y2=4y1,
∴可得p2+16p-36=0
∵p>0可得y1=1,y2=4,p=2,
∴拋物線G的方程為x2=4y.
(2)由題意知直線l的斜率存在,且不為0
5、,
設(shè)l:y=k(x+4),BC中點(diǎn)坐標(biāo)為(x0,y0),
由得x2-4kx-16k=0,由Δ>0得k<-4或k>0,x=2k±2.∴xB+xC=2k
∴x0==2k,y0=k(x0+4)=2k2+4k.
BC中垂線方程為y-2k2-4k=-(x-2k),
∴b=2(k+1)2,∴b>2.
4.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,離心率為.以原點(diǎn)為圓心,橢圓的短軸長(zhǎng)為直徑的圓與直線x-y+=0相切.
(1)求橢圓C的方程;
(2)如圖,若斜率為k(k≠0)的直線l與x軸、橢圓C順次相交于A,M,N(A點(diǎn)在橢圓右頂點(diǎn)的右側(cè)),且∠NF2F1=∠MF2
6、A.求證直線l過(guò)定點(diǎn)(2,0),并求出斜率k的取值范圍.
解 (1)由題意知e==,∴e2===,即a2=2b2.又∵b==1,∴a2=2,b2=1,∴橢圓方程為+y2=1.
(2)由題意,設(shè)直線l的方程為y=kx+m(k≠0),M(x1,y1),N(x2,y2).
由得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0.
由Δ=16k2m2-4(2k2+1)(2m2-2)>0,得m2<2k2+1,
∵x1=,x2
則有x1+x2=,x1x2=.
∵∠NF2F1=∠MF2A,
且∠MF2A≠90°,kMF2+kNF2=0.
又F2(1,0),則+=0,
即+=0,
化簡(jiǎn)得2kx1x2+(m-k)(x1+x2)-2m=0.
將x1+x2=,x1x2=代入上式得m=-2k,
∴直線l的方程為y=kx-2k,即直線過(guò)定點(diǎn)(2,0).
將m=-2k代入m2<2k2+1,
得4k2<2k2+1,即k2<,又∵k≠0,∴直線l的斜率k的取值范圍是∪.