《(浙江專用)2020版高考數(shù)學(xué)三輪沖刺 搶分練 壓軸大題突破練(四)解析幾何》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專用)2020版高考數(shù)學(xué)三輪沖刺 搶分練 壓軸大題突破練(四)解析幾何(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(四)解析幾何
1.(2019·杭州外國(guó)語(yǔ)學(xué)校模擬)拋物線x2=4y的焦點(diǎn)為F,直線l:y=-1,若A為拋物線上第一象限的一動(dòng)點(diǎn),過(guò)F作AF的垂線交直線l于點(diǎn)B,交拋物線于M,N兩點(diǎn).
(1)求證:直線AB與拋物線相切;
(2)若點(diǎn)A滿足AM⊥AN,求此時(shí)點(diǎn)A的坐標(biāo).
(1)證明 由題意得焦點(diǎn)F(0,1),
設(shè)A(x0,y0)(x0>0,y0>0),
∴直線AF的斜率為,
由題意知直線BF斜率存在,則直線BF的方程為
y=x+1,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為,
∴直線AB的斜率為
==,
根據(jù)導(dǎo)數(shù)的幾何意義得y=x2在點(diǎn)A(x0,y0)處的切線斜率為,
∴直線AB與拋物線相切
2、.
(2)解 由(1)知A(x0,y0),
直線MN的方程為y=x+1,
由
消去y整理得x2-x-4=0,
由題意知,Δ>0,
設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),
則x1+x2=,x1x2=-4,
由題意得直線AM的斜率為==,
同理直線AN的斜率為,
∴·=-1,
整理得y-2y0-3=0,
又因?yàn)锳(x0,y0)在第一象限,解得y0=3(舍負(fù)),
代入拋物線方程得x0=2,
所以存在點(diǎn)A(2,3),使得AM⊥AN.
2.如圖,已知直線y=-2mx-2m2+m與拋物線C:x2=y(tǒng)相交于A,B兩點(diǎn),定點(diǎn)M.
(1)證明:線段AB被直線y=-x平分;
3、(2)求△MAB面積取得最大值時(shí)m的值.
(1)證明 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立方程組
得x2+2mx+2m2-m=0,
Δ=4m2-4(2m2-m)>0,即0
4、則f′(t)=1-6t2,
則f(t)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故當(dāng)t=時(shí),f(t)取得最大值,即△MAB面積取得最大值,此時(shí)有=,解得m=.
3.(2019·湖州中學(xué)模擬)如圖,A為橢圓+y2=1的下頂點(diǎn),過(guò)A的直線l交拋物線x2=2py(p>0)于B,C兩點(diǎn),C是AB的中點(diǎn).
(1)求證:點(diǎn)C的縱坐標(biāo)是定值;
(2)過(guò)點(diǎn)C作與直線l傾斜角互補(bǔ)的直線l′交橢圓于M,N兩點(diǎn),求p的值,使得△BMN的面積最大.
(1)證明 易知A(0,-1),不妨設(shè)B,
則C,
把點(diǎn)C代入拋物線方程得
2=2p·,得t2=4p,
∴yC==為定值.
(2)解 ∵點(diǎn)C是AB中點(diǎn),∴S△B
5、MN=S△AMN,
∵直線l的斜率k==,
直線l′的斜率k′=-,
∴直線l′的方程為y-=-,
即y=-x+2,不妨記m=-,
則l′:y=mx+2,
代入橢圓方程整理得(2m2+1)x2+8mx+6=0,
Δ=64m2-24(2m2+1)>0,即m2>,
設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),
則x1+x2=-,x1x2=,
|MN|=|x1-x2|
=2··,
A到MN的距離d=,
所以S△BMN=S△AMN=·|MN|·d
=3·=
≤=.
當(dāng)且僅當(dāng)=,
即m2=時(shí),等號(hào)成立,此時(shí)滿足Δ>0,
所以t2==,p==.
4.(2019·余高、縉中、
6、長(zhǎng)中模擬)對(duì)于橢圓+=1(a>b>0),有如下性質(zhì):若點(diǎn)P(x0,y0)是橢圓外一點(diǎn),PA,PB是橢圓的兩條切線,則切點(diǎn)A,B所在直線的方程是+=1.利用此結(jié)論解答下列問(wèn)題:
已知橢圓C:+y2=1和點(diǎn)P(2,t)(t∈R),過(guò)點(diǎn)P作橢圓C的兩條切線,切點(diǎn)是A,B,記點(diǎn)A,B到直線PO(O是坐標(biāo)原點(diǎn))的距離是d1,d2.
(1)當(dāng)t=0時(shí),求線段AB的長(zhǎng);
(2)求的最大值.
解 (1)因?yàn)辄c(diǎn)P(2,t),直線AB的方程是2x+2ty=2,
即x+ty=1,當(dāng)t=0時(shí),直線AB的方程是x=1,
此時(shí)|AB|=.
(2)由(1)知直線AB的方程是x+ty=1,
直線PO的方程
7、是tx-2y=0,
聯(lián)立得(t2+2)y2-2ty-1=0,Δ>0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則(tx1-2y1)(tx2-2y1)<0,
所以d1+d2=+
=,
另|AB|=|y1-y2|,
所以=;
設(shè)2+t2=x,則=
==,
所以,當(dāng)=,即x=4,t2=2時(shí),
有最大值為.
5.(2019·慈溪中學(xué)模擬)如圖所示,橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,橢圓C過(guò)點(diǎn)(0,),T為直線x=4上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)T作橢圓C的切線TA,TB,A,B為切點(diǎn).
(1)求證:A,F(xiàn)2,B三點(diǎn)共線;
(2)過(guò)點(diǎn)F2作一條直線與曲線C交
8、于P,Q兩點(diǎn),過(guò)P,Q作直線x=4的垂線,垂足依次為M,N.求證:直線PN與MQ交于定點(diǎn).
證明 (1)由已知得=,b=,
又a2=b2+c2,解得a=2,b=,
所以橢圓C的方程為+=1.
設(shè)T(4,t),A(x1,y1),B(x2,y2),
則切線TA,TB的方程分別為
+=1,+=1,
由于切線TA,TB過(guò)點(diǎn)T(4,t),
所以x1+=1,x2+=1,
即x1+y1=1,x2+y2=1,
所以直線AB的方程為x+y=1.
易知直線AB過(guò)點(diǎn)F2(1,0),
所以A,F(xiàn)2,B三點(diǎn)共線.
(2)當(dāng)直線PQ的斜率存在時(shí),設(shè)過(guò)點(diǎn)F2的直線為
y=k(x-1)(k≠0),
9、
聯(lián)立
得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
則Δ=(-8k2)2-4(3+4k2)(4k2-12)>0,
設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),x1≠x2,
則x1+x2=,x1x2=,
過(guò)P,Q作直線x=4的垂線,垂足依次為M,N,
則M(4,y1),N(4,y2),
則直線PN:y-y2=(x-4),
令y=0,則x=
=
=,
直線MQ:y-y1=(x-4),
令y=0,得x==,
因?yàn)?x1x2+8-5(x1+x2)=+8-
=0,
所以=.
因此直線PN與MQ交于定點(diǎn)D.
當(dāng)PQ⊥x軸即直線PQ的斜率不存在時(shí),可得PN與MQ交于點(diǎn).
10、
故直線PN與MQ交于定點(diǎn)D.
6.如圖,過(guò)橢圓M:+y2=1的右焦點(diǎn)F作直線交橢圓于A,C兩點(diǎn).
(1)當(dāng)A,C變化時(shí),在x軸上求定點(diǎn)Q,使得∠AQF=∠CQF;
(2)在(1)的條件下,設(shè)直線QA交橢圓M的另一個(gè)交點(diǎn)為B,連接BF并延長(zhǎng)交橢圓于點(diǎn)D,當(dāng)四邊形ABCD的面積取得最大值時(shí),求直線AC的方程.
解 (1)設(shè)A(x1,y1),C(x2,y2),Q(q,0),
當(dāng)A,C不在x軸上時(shí),設(shè)直線AC的方程為x=ty+1,
代入橢圓M的方程,
可得(2+t2)y2+2ty-1=0.
由題意知,Δ>0,
則y1+y2=-,y1y2=-,
由意題知kAQ+kCQ=+
11、=
=
==0,
即2ty1y2+(1-q)(y1+y2)=0,
整理得-2t-2t(1-q)=0,
由題意知無(wú)論t取何值,上式恒成立,則q=2,
當(dāng)A,C在x軸上時(shí),定點(diǎn)Q(2,0)依然可使∠AQF=∠CQF成立,所以點(diǎn)Q的坐標(biāo)是(2,0).
(2)由(1)知∠AQF=∠CQF,
即∠BQF=∠CQF.
所以BQ,CQ關(guān)于x軸對(duì)稱,
所以BD,CA關(guān)于x軸對(duì)稱,
所以B,C關(guān)于x軸對(duì)稱,A,D關(guān)于x軸對(duì)稱,
所以四邊形ABCD是一個(gè)等腰梯形.
則四邊形ABCD的面積
S(t)=|x1-x2|·|y1-y2|=|t|·|y1-y2|2
=8·.
由對(duì)稱性不妨設(shè)t>0,
求導(dǎo)可得S′(t)=-8·,
令S′(t)=0,
可得t2=,
由于S(t)在上單調(diào)遞增,
在上單調(diào)遞減,
所以當(dāng)t2=時(shí),四邊形ABCD的面積S取得最大值.
此時(shí),直線AC的方程是x=±y+1.
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