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第七章 解析几何
第1讲 直线的方程
1.过点(4,-2),斜率为-的直线的方程是( )
A.x+y+2-4 =0
B.x+3y+6-4 =0
C.x+y-2 -4=0
D.x+y+2 -4=0
2.将圆x2+y2-2x-4y+1=0平分的直线是( )
A.x+y-1=0
B.x+y+3=0
C.x-y+1=0
D.x-y+3=0
3.(2022年广东潮州一模)经过圆x2-2x+y2=0的圆心,且与直线x+2y=0平行的直线方程是( )
A.x+2y-1=0
B.x-2y-2=0
C.x-2y+1=0
D.x+2y+2=0
4.(2022年广东惠州一模)点A(1,-2),B(5,6)到直线l:ax+y+1=0的距离相等,那么实数a的值为( )
A.-2或1
B.2或1
C.-2或-1
D.2或-1
5.过点P(1,2),且在两坐标轴的截距是相反数的直线方程为______________________.
6.假设直线l沿x轴负方向平移3个单位,再沿y轴正方向平移1个单位后,又回到原来的位置,那么直线l的斜率是__________.
7.曲线y=x3-2x+4在点(1,3)处的切线的倾斜角为________.
8.点P是直线l上的一点,将l绕点P按逆时针旋转α(0°<α<90°),得到l1:x+2y+1=0,假设继续按逆时针旋转(90°-α),那么得到直线l2:x-y-2=0,那么l的方程为____________.
9.设直线l的方程为(a+1)x+y+2-a=0(a∈R).
(1)假设l在两坐标轴上截距相等,求l的方程;
(2)假设l不经过第二象限,求实数a的取值范围.
10.求经过点A,且在第二象限与两个坐标轴围成的三角形面积最小的直线的方程.
第2讲 两直线的位置关系
1.直线l1:(k-3)x+(4-k)y+1=0与l2:2(k-3)x-2y+3=0平行,那么k的值是( )
A.1或3 B.1或5
C.3或5 D.1或2
2.(2022年浙江)设a∈R,那么“a=1〞是“直线l1:ax+2y=0与直线l2:x+(a+1)y+4=0平行〞的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
3.将直线y=3x绕原点逆时针旋转90°,再向右平移1个单位长度,所得到的直线为( )
A.y=-x+ B.y=-x+1
C.y=3x-3 D.y=x+1
4.两条直线l1:mx+y-2=0和l2:(m+2)x-3y+4=0与两坐标轴围成的四边形有外接圆,那么实数m的值为( )
A.1或-3 B.-1或3
C.2或 D.-2或
5.假设三条直线2x+3y+8=0,x-y-1=0,x+ky+k+=0能围成三角形,那么k不等于( )
A. B.-2
C.和-1 D.,-1和-
6.(2022年福建)直线l过圆x2+(y-3)2=4的圆心,且与直线x+y+1=0垂直,那么l的方程是( )
A.x+y-2=0 B.x-y+2=0
C.x+y-3=0 D.x-y+3=0
7.(2022年四川)在平面直角坐标系内,到点A(1,2),B(1,5),C(3,6),D(7,-1)的距离之和最小的点的坐标是________.
8.两条平行直线x+ay-a-1=0与2x+a2y+5=0之间的距离是____________.
9.正方形的中心为G(-1,0),一边所在直线的方程为x+3y-5=0,求其他三边所在直线的方程.
10.点A(-3,5),B(2,15),在直线l:3x-4y+4=0上求一点P,使得+最小.
第3讲 圆的方程
1.假设点(2a,a+1)在圆x2+(y-1)2=5的内部,那么a的取值范围是( )
A.-1<a<1
B.0<a<1
C.-1<a<
D.-<a<1
2.圆心在y轴上,半径为1,且过点(1,2)的圆的方程为( )
A.x2+(y-2)2=1
B.x2+(y+2)2=1
C.(x-1)2+(y-3)2=1
D.x2+(y-3)2=1
3.假设点P(1,1)为圆(x-3)2+y2=9的弦MN的中点,那么弦MN所在直线的方程为( )
A.2x+y-3=0
B.x-2y+1=0
C.x+2y-3=0
D.2x-y-1=0
4.圆x2+y2-2x-2y+1=0上的点到直线x-y=2的距离的最大值是( )
A.2
B.1+
C.2+
D.1+2
5.假设实数x,y满足x2+y2+4x-2y-4=0,那么的最大值是( )
A.+3
B.6 +14
C.-+3
D.-6 +14
6.(2022年山东)过点(3,1)作圆(x-2)2+(y-2)2=4的弦,其中最短的弦长为________.
7.(2022年山东)圆心在直线x-2y=0上的圆C与y轴的正半轴相切,圆C截x轴所得弦的长为2 ,那么圆C的标准方程为____________________.
8.(2022年广东肇庆一模)与圆x2+y2-x+2y=0关于直线x-y+1=0对称的圆的方程是____________.
9.方程x2+y2-2(t+3)x+2(1-4t2)y+16t4+9=0表示一个圆.
(1)求t的取值范围;
(2)求圆的圆心和半径;
(3)求该圆的半径r的最大值及此时圆的标准方程.
10.(2022年新课标Ⅰ)点P(2,2),圆C:x2+y2-8y=0,过点P的动直线l与圆C交于A,B两点,线段AB的中点为点M,O为坐标原点.
(1)求M的轨迹方程;
(2)当|OP|=|OM|时,求l的方程及△POM的面积.
第4讲 直线与圆的位置关系
1.(2022年广东广州一模)直线3x+4y-9=0与圆(x-1)2+y2=1的位置关系是( )
A.相离
B.相切
C.直线与圆相交且过圆心
D.直线与圆相交但不过圆心
2.圆C1:x2+y2+2x+2y-2=0与圆C2:x2+y2-4x-2y+1=0的公共切线有且仅有( )
A.1条 B.2条
C.3条 D.4条
3.(2022年陕西)点M(a,b)在圆O:x2+y2=1外,那么直线ax+by=1与圆O的位置关系是( )
A.相切 B.相交
C.相离 D.不确定
4.(2022年天津)过点P(2,2)的直线与圆(x-1)2+y2=5相切,且与直线ax-y+1=0垂直,那么a=( )
A.- B.1
C.2 D.
5.与圆x2+(y-2)2=1相切,且在两坐标轴上截距相等的直线共有( )
A.2条 B.3条
C.4条 D.6条
6.(2022年山东)过点(3,1)作圆(x-1)2+y2=1的两条切线,切点分别为A,B,那么直线AB的方程为( )
A.2x+y-3=0
B.2x-y+3=0
C.4x-y-3=0
D.4x+y-3=0
7.(2022年浙江)圆x2+y2+2x-2y+a=0截直线x+y+2=0所得弦的长度为4,那么实数a=( )
A.-2 B.-4
C.-6 D.-8
8.(2022年浙江)直线y=2x+3被圆x2+y2-6x-8y=0所截得的弦长等于________.
9.两点M(-1,0),N(1,0),点P为坐标平面内的动点,且满足||·||=·.
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)假设点A(t,4)是动点P的轨迹上的一点,K(m,0)是x轴上的一动点,试讨论直线AK与圆x2+(y-2)2=4的位置关系.
10.(2022年广东广州调研)如图X741,直线l:x+2y-3=0 与圆C:x2+y2+x-6y+m=0相交于A,B两点,O为坐标原点,D为线段AB的中点.
(1)分别求出圆心C以及点D的坐标;
(2)假设|AB|=2 ,求m的值.
图X741
第5讲 空间直角坐标系
1.在空间直角坐标系中,点P(2,1,3)关于x轴对称的点的坐标为( )
A.(-2,1,3) B.(2,-1,-3)
C.(-2,-1,3) D.(-2,1,-3)
2.在空间直角坐标系中,A(3,3,1),B(1,0,5),C(0,1,0),AB的中点为M,那么线段|CM|=( )
A. B. C. D.
3.设点B是点A(2,-3,5)关于xOy平面的对称点,那么|AB|=( )
A.10 B. C. D.38
4.如图X751所示的程序框图,其作用是输入空间直角坐标平面中一点P(a,b,c),输出相应的点Q(a,b,c).假设P的坐标为(2,3,1),那么P,Q间的距离为( )
(注:框图中的赋值符号“=〞也可以写成“←〞或“:=〞)
图X751
A.0 B. C. D.2
5.a=(1-t,1-t,t),b=(2,t,t),那么|a-b|的最小值为( )
A. B. C. D.
6.(2022年广东广州水平测试)一个四面体的顶点在空间直角坐标系Oxyz中的坐标分别是(0,0,0),(1,1,0),(1,0,1),(0,0,a)(a<0),画该四面体三视图中的正视图时,以xOz平面为投影面,得到正视图的面积为2,那么该四面体的体积是( )
A. B. C.1 D.
7.(2022年湖北)在如图X752所示的空间直角坐标系Oxyz中,一个四面体的顶点坐标分别是(0,0,2),(2,2,0),(1,2,1),(2,2,2).给出编号为①,②,③,④的四个图,那么该四面体的正视图和俯视图分别为( )
① ② ③ ④
图X752
A.①和② B.①和③
C.③和② D.④和②
8.点A在y轴上,点B(0,1,2),且|AB|=,那么A的坐标为________________.
9.在空间直角坐标系中,点P(4,3,-5),求点P到各坐标轴及坐标平面的距离.
10.如图X752,正方体边长为1,以正方体的三条棱所在直线为坐标轴,建立空间直角坐标系Oxyz,点P在正方体的对角线AB上,点Q在正方体的棱CD上.
(1)当点P为对角线AB的中点,点Q在棱CD上运动时,求|PQ|的最小值;
(2)当点Q为棱CD的中点,点P在对角线AB上运动时,求|PQ|的最小值.
图X752
第6讲 椭 圆
1.椭圆+=1的焦距为2,那么m的值为( )
A.5 B.8 C.20 D.5或3
2.椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,点B在椭圆上,且BF⊥x轴,直线AB交y轴于点P.假设=2,那么椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
3.椭圆+=1上一点P与椭圆的两个焦点F1,F2的连线互相垂直,那么△PF1F2的面积为( )
A.20 B.22 C.24 D.28
4.△ABC的顶点B,C在椭圆+y2=1上,顶点A是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在边BC上,那么△ABC的周长是( )
A.2 B.6 C.4 D.12
5.(2022年新课标Ⅱ)设椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上的点,PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,那么C的离心率为( )
A. B. C. D.
6.椭圆+=1的焦点为F1,F2,点P在椭圆上,假设|PF1|=4,那么|PF2|=________,∠F1PF2=________.
7.(2022年福建)椭圆Γ:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为2c.假设直线y=(x+c)与椭圆Γ的一个交点M满足∠MF1F2=2∠MF2F1,那么该椭圆的离心率等于__________.
8.(2022年江苏)如图X761,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别是椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,顶点B(0,b),连接BF2,并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C.
(1)假设点C的坐标为,且BF2=,求椭圆的方程;
(2)假设F1C⊥AB,求椭圆的离心率e的值.
图X761
9.(2022年天津)设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,右顶点为A,上顶点为B,|AB|=|F1F2|.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点F1,经过点F2的直线l与该圆相切于点M,|MF2|=2 ,求椭圆的方程.
第7讲 双曲线
1.(2022年福建)双曲线-=1的右焦点为(3,0),那么该双曲线的离心率等于( )
A. B.
C. D.
2.(2022年北京)假设双曲线-=1的离心率为,那么其渐近线方程为( )
A.y=±2x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
3.(2022年福建)双曲线-y2=1的顶点到其渐近线的距离等于( )
A. B. C. D.
4.(2022年天津)双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l:y=2x+10,双曲线的一个焦点在直线l上,那么双曲线的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
5.(2022年大纲)双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,那么C的焦距等于( )
A.2 B.2 C.4 D.4
6.(2022年广东,由人教版选修21P803改编)假设实数k满足0<k<5,那么曲线-=1与曲线-=1的( )
A.实半轴长相等 B.虚半轴长相等
C.离心率相等 D.焦距相等
7.(2022年北京)设双曲线C的两个焦点为(-,0),(,0),一个顶点是(1,0),那么C的方程为______________________________________________________.
8.(2022年辽宁)点F为双曲线C:-=1的左焦点,P,Q为C上的点.假设PQ的长等于虚轴长的2倍,点A(5,0)在线段PQ上,那么△PQF的周长为__________.
9.双曲线C:-=1(a>0,b>0)的离心率为,虚轴长为2 .
(1)求双曲线C的方程;
(2)直线x-y+m=0与双曲线C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点在圆x2+y2=5上,求m的值.
10.(2022年广东佛山一模)圆C1:(x-4)2+y2=1,圆C2:x2+(y-2)2=1,圆C1,C2关于直线l对称.
(1)求直线l的方程;
(2)直线l上是否存在点Q,使点Q到点A(-2 ,0)的距离减去点Q到点B(2 ,0)的距离的差为4?假设存在,求出点Q的坐标;假设不存在,说明理由.
第8讲 抛物线
1.抛物线y2=8x的焦点到准线的距离是( )
A.1 B.2
C.4 D.8
2.(2022年安徽)抛物线y=x2的准线方程是( )
A.y=-1 B.y=-2
C.x=-1 D.x=-2
3.点P在抛物线y2=4x上,那么当点P到点Q(2,-1)的距离与点P到抛物线焦点距离之和取得最小值时,点P的坐标为( )
A. B.
C.(1,2) D.(1,-2)
4.(2022年四川)抛物线y2=8x的焦点到直线x-y=0的距离是( )
A.2 B.2
C. D.1
5.(2022年广东揭阳一模)抛物线C:x2=4y的焦点为F,直线x-2y+4=0与C交于A,B两点,那么cos∠AFB=( )
A. B.
C.- D.-
6.以抛物线的焦点弦为直径的圆一定和准线( )
A.相交 B.相切
C.相离 D.不确定
7.(2022年上海)假设抛物线y2=2px(p>0)的焦点与椭圆+=1的右焦点重合,那么该抛物线的准线方程为__________.
8.(人教版选修21P748)如图X781是抛物线形拱桥,当水面在l时,拱顶离水面2 m,水面宽4 m,那么水位下降1 m后,水面宽________m.
图X781
9.(2022年广东)在平面直角坐标系xOy中,椭圆C1:+=1(a>b>0)的左焦点为F1(-1,0),且点P(0,1)在C1上.
(1)求C1的方程;
(2)设直线l与椭圆C1和抛物线C2:y2=4x都相切,求直线l的方程.
10.(2022年广东汕头一模)椭圆C1:+=1(0<b<2)的离心率等于,抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点在椭圆的顶点上.
(1)求抛物线C2的方程;
(2)过点M(-1,0)的直线l与抛物线C2交于E,F两点,又过E,F作抛物线C2的切线l1,l2,当l1⊥l2时,求直线l的方程.
第9讲 轨迹与方程
1.抛物线的焦点坐标是(0,-3),那么抛物线的标准方程是( )
A.x2=-12y B.x2=12y
C.y2=-12x D.y2=12x
2.当动点A在圆x2+y2=1上移动时,它与定点B(3,0)连线的中点M的轨迹方程是( )
A.(x+3)2+y2=4 B.(x-3)2+y2=1
C.(2x-3)2+4y2=1 D.2+y2=
3.设椭圆+=1(m>0,n>0)的右焦点与抛物线y2=8x的焦点相同,离心率为,那么此椭圆的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
4.椭圆的焦点为F1,F2,P是椭圆上一个动点,延长F1P到点Q,使|PQ|=|PF2|,那么动点Q的轨迹为( )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线一支 D.抛物线
5.假设AB是过椭圆+=1(a>b>0)中心的一条弦,M是椭圆上任意一点,且AM,BM与两坐标轴均不平行,kAM,kBM分别表示直线AM,BM的斜率,那么kAM·kBM=( )
A.- B.-
C.- D.-
6.(由人教版选修21P497改编)圆(x+2)2+y2=36的圆心为M,设A为圆上任一点,N(2,0),线段AN的垂直平分线交直线MA于点P,那么动点P的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
7.(由人教版选修21P625改编)圆(x+2)2+y2=1的圆心为M,设A为圆上任一点,N(2,0),线段AN的垂直平分线交直线MA于点P,那么动点P的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
8.A,B分别是直线y=x和y=-x上的两个动点,线段AB的长为2 ,P是AB的中点,那么动点P的轨迹C的方程为____________.
9.(由人教版选修21P502改编)动圆M过定点A(-3,0),并且内切于定圆B:(x-3)2+y2=64,求动圆圆心M的轨迹方程.
10.(2022年广东)椭圆C:+=1(a>b>0)的一个焦点为(,0),离心率为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)假设动点P(x0,y0)为椭圆C外一点,且过点P所作的椭圆C的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程.
第10讲 直线与圆锥曲线的位置关系
1.(2022年辽宁)点A(-2,3)在抛物线C:y2=2px的准线上,记抛物线的焦点为F,那么直线AF的斜率为( )
A.- B.-1
C.- D.-
2.双曲线C1:-=1(a>0,b>0)的离心率为2.假设抛物线C2:x2=2py(p>0)的焦点到双曲线C1的渐近线的距离为2,那么抛物线C2的方程为( )
A.x2=y B.x2=y
C.x2=8y D.x2=16y
3.(2022年新课标Ⅱ)设点F为抛物线C:y2=3x的焦点,过点F且倾斜角为30°的直线交抛物线于A,B两点,那么|AB|=( )
A. B.6
C.12 D.7
4.双曲线E的中心为原点,P(3,0)是E的焦点,过点P的直线l与E相交于A,B两点,且AB的中点为N(-12,-15),那么E的方程为( )
A.-=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
5.假设点(3,1)是抛物线y2=2px的一条弦的中点,且这条弦所在直线的斜率为2,那么p=________.
6.如图X7101,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点的直线l依次交抛物线及其准线于点A,B,C,假设|BC|=2|BF|,且|AF|=3,那么抛物线的方程是______________.
图X7101
7.椭圆x2+4y2=4的长轴上一个顶点为A,以A为直角顶点作一个内接于椭圆的等腰直角三角形,那么该三角形的面积是________.
8.(2022年广东潮州一模,由人教版选修21P47例7改编)点M(4,0),N(1,0),假设动点P满足·=6||.
(1)求动点P的轨迹C;
(2)在曲线C上求一点Q,使点Q到直线l:x+2y-12=0的距离最小.
9.设F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点.
(1)设椭圆C上的点到F1,F2两点的距离之和等于2 ,写出椭圆C的方程;
(2)设过(1)中所得椭圆上的焦点F2,且斜率为1的直线与其相交于A,B两点,求△ABF1的面积;
(3)设点P是椭圆C上的任意一点,过原点的直线l与椭圆相交于M,N两点,当直线PM,PN的斜率都存在,并记为kPM,kPN,试探究kPM·kPN的值是否与点P及直线l有关,并证明你的结论.
第七章 解析几何
第1讲 直线的方程
1.B 2.C 3.A
4.C 解析:由=,得a2+3a+2=0,∴a=-1或a=-2.
5.y=2x或x-y+1=0 解析:当直线过原点时,方程为y=2x;当直线不经过原点时,设方程为+=1,把P(1,2)代入,得a=-1,∴x-y+1=0.
6.- 7.45°
8.x+y=0 解析:根据题意,点P为直线l1与l2的交点,解得点P的坐标为(1,-1).又直线l与直线l2垂直,直线l2的斜率为1,∴直线l的斜率为-1.由点斜式知,l的方程为y+1=-1(x-1),即x+y=0.
9.解:(1)当直线过原点时,该直线在x轴和y轴上的截距为零,∴a=2,即方程为3x+y=0.
当直线不经过原点时,
直线l可化为+=1.
∵截距存在,且均不为0,
∴=a-2,即a+1=1.
∴a=0,即方程为x+y+2=0.
(2)方法一:将l的方程化为y=-(a+1)x+a-2,
∴或∴a≤-1.
综上所述,a的取值范围是(-∞,-1].
方法二:将l的方程化为(x+y+2)+a(x-1)=0(a∈R).
它表示过l1:x+y+2=0与l2:x-1=0的交点(1,-3)的直线系(不包括x=1).
由图象可知,l的斜率为-(a+1)≥0,
即当a≤-1时,直线l不经过第二象限.
10.解:方法一:设所求直线方程为+=1(a<-2,b>2).
∵+=1,∴a=.
∴围成的三角形的面积S=-ab=-·=
=(b+2)+=+4
≥2 +4=8.
当且仅当b-2=,即b=4时,S最小.
此时a=-4,b=4.故x-y+4=0即为所求.
方法二:设所求直线方程为y-2=k(x+2),显然k>0,
由题意,S=·=4+2≥8.
当且仅当k=1时取等号,故x-y+4=0为所求直线方程.
第2讲 两直线的位置关系
1.C 2.A 3.A
4.A 解析:∵两条直线与两坐标轴围成的四边形有外接圆,∴对角互补,两条直线垂直,即m(m+2)-3=0.解得m=1或m=-3.应选A.
5.D 解析:由得交点P(-1,-2).假设点P在直线x+ky+k+=0上,那么k=-.此时三条直线交于一点P;假设k=或k=-1时,有两条直线平行.故k≠-,和-1.
图D80
6.D 解析:圆x2+(y-3)2=4的圆心为(0,3),且直线l与直线x+y+1=0垂直,那么l的斜率为1,方程是y=x+3.
7.(2,4) 解析:如图D80,由题意知,AC与BD相交,两线交点E为所求的点.AC:y=2x,BD:y=-x+6,联立,得x=2,y=4.
8.或 解析:∵两直线平行,∴当a≠0时,=≠.∴a=2.此时两直线的方程为x+2y-3=0与2x+4y+5=0.∴两平行直线之间的距离为d==;当a=0时,两直线方程为x=1与x=-,此时两平行直线之间的距离为d=1-=.
9.解:正方形中心G(-1,0)到四边的距离均为=.
设与直线平行的一边所在直线的方程为x+3y+c1=0,
那么=,即|c1-1|=6,解得c1=-5或c1=7.
故与边平行的直线的方程为x+3y+7=0.
设正方形另一组对边所在直线的方程为3x-y+c2=0,
那么=,即|c2-3|=6.
解得c2=9或c2=-3.
故正方形另两边所在直线方程为3x-y+9=0和3x-y-3=0.
综上所述,正方形其他三边所在直线方程分别为x+3y+7=0,3x-y+9=0,3x-y-3=0.
10.解:由题意知,点A,B在直线l的同一侧.由平面几何性质可知,先作出点A关于直线l的对称点A′,然后连接A′B,那么直线A′B与l的交点P为所求.事实上,设点P′是l上异于点P的点,那么+=+>=+.
设A′(x,y),那么解得
∴A′(3,-3).∴直线A′B的方程为18x+y-51=0.
由解得∴P.
第3讲 圆的方程
1.A 2.A 3.D
4.B 解析:圆的方程化为标准形式为(x-1)2+(y-1)2=1,
圆心(1,1)到直线x-y-2=0的距离d==,
所求距离的最大值为+1.应选B.
5.A 解析:将x2+y2+4x-2y-4=0转化为标准方程为(x+2)2+(y-1)2=32,的最大值是圆心到坐标原点的距离加半径,即+3=+3.应选A.
6.2 解析:最短弦为过点(3,1),且和点(3,1)与圆心的连线垂直的弦,那么易知弦心距d==,所以最短弦长为2=2=2 .
7.(x-2)2+(y-1)2=4 解析:因为圆心在直线x-2y=0上,所以设圆心为(2a,a).因为圆C与y轴的正半轴相切,所以a>0,r=2a.又因为圆C截x轴所得弦的长为2 ,所以a2+()2=(2a)2,a2=1,a=1,那么圆C的标准方程为(x-2)2+(y-1)2=4.
8.(x+2)2+2= 解析:圆C的标准方程为2+(y+1)2=.圆心的坐标是.设与圆心关于已经直线对称的点的坐标是(x0,y0),那么有解得x0=-2,y0=.所以与圆C关于直线x-y+1=0对称的圆的方程是(x+2)2+2=.
9.解:(1)由圆的一般方程,得
[-2(t+3)]2+4(1-4t2)2-4(16t4+9)>0,解得-<t<1.
(2)圆心为(t+3,4t2-1),
半径r=
=.
(3)r==,
∴当t=时,rmax=.
圆的标准方程为2+2=.
10.解:(1)圆C的方程可化为x2+(y-4)2=16,
所以圆心为C(0,4),半径为4.
设M(x,y),那么=(x,y-4),=(2-x,2-y).
由题设知,·=0,故x(2-x)+(y-4)(2-y)=0,
即(x-1)2+(y-3)2=2.
由于点P在圆C的内部,
所以M的轨迹方程是(x-1)2+(y-3)2=2.
(2)由(1)知,M的轨迹是以点N(1,3)为圆心,为半径的圆.
由于|OP|=|OM|,故点O在线段PM的垂直平分线上.
又点P在圆N上,从而ON⊥PM.
因为ON的斜率为3,所以l的斜率为-.
故l的方程为y=-x+,即x+3y-8=0.
那么点O到l的距离为d==.
又点N到l的距离为=,
那么|PM|=2 =,
所以S△POM=××=.
第4讲 直线与圆的位置关系
1.A 2.B
3.B 解析:点M(a,b)在圆O:x2+y2=1外,有>1,圆心到直线ax+by=1的距离为d=<1=r,所以直线与圆O相交.
4.C 解析:点P(2,2)在圆(x-1)2+y2=5上,k1==2,切线的斜率为k2=-,且与直线ax-y+1=0垂直,∴a=2.
5.C 解析:由题意可知,过原点且与圆相切的直线共有2条,此时在两坐标轴上的截距都是0;当圆的切线在两坐标轴上的截距相等且不为零时,易知满足题意的切线有2条,共4条.
6.A 解析:方法一:设过点(3,1)的切线为y-1=k(x-3),变形可得kx-y+1-3k=0.由圆心(1,0)到切线的距离d==1,得k=,联立切线与圆的方程可得切点A,B的坐标,可得直线AB的方程.
方法二:以(3,1)与圆心(1,0)的连线为直径求得圆的方程为
(x-2)2+2=,
两式相减,得2x+y-3=0.应选A.
7.B 解析:由圆x2+y2+2x-2y+a=0配方,得(x+1)2+(y-1)2=2-a,所以圆心为(-1,1),r=.
圆心到直线x+y+2=0的距离为d==,
所以()2+22=r2=2-a,a=-4.
8.4 解析:圆(x-3)2+(y-4)2=25,圆心(3,4)到直线2x-y+3=0的距离为d==,那么弦长为2=4 .
9.解:(1)设P(x,y),
那么=(2,0),=(x-1,y),=(x+1,y).
由||·||=·,
得2=2(x+1),
化简,得y2=4x.
所以动点P的轨迹方程为y2=4x.
(2)由A(t,4)在轨迹y2=4x上,
那么42=4t,解得t=4,即A(4,4).
当m=4时,直线AK的方程为x=4,
此时直线AK与圆x2+(y-2)2=4相离.
当m≠4时,直线AK的方程为y=(x-m),
即4x+(m-4)y-4m=0.
圆x2+(y-2)2=4的圆心(0,2)到直线AK的距离为
d=,
令d<2,解得m<1;令d=2,解得m=1;令d>2,解得m>1.
综上所述,当m<1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相交;
当m=1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相切;
当m>1时,直线AK与圆x2+(y-2)2=4相离.
10.解:(1)连接CD,OD,那么CD⊥AB.
由x2+y2+x-6y+m=0,得
2+(y-3)2=-m.
∴ 圆心C的坐标为.
∵CD⊥AB,∴ kCD=-=2.
∴ 直线CD的方程为 y-3=2,即 2x-y+4=0.
解方程组 得 即点D的坐标为(-1,2).
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立方程组
消去x,得5y2-20y+12+m=0.
由韦达定理,得y1+y2=4,y1y2=.
∴(y2-y1)2=,x2-x1=-2(y2-y1).
∴|AB|===2 ,
即=2 .解得m=3.
第5讲 空间直角坐标系
1.B 2.C
3.A 解析:易得点A(2,-3,5)关于xOy平面的对称点为(2,-3,-5),再利用两点间的距离公式.
4.C 解析:程序框图的作用是将三个实数按从小到大的顺序排列,假设P(2,3,1),那么Q(1,2,3),|PQ|=.
5.C 解析:b-a=(1+t,2t-1,0),∴|b-a|==.
∴当t=时,|b-a|取得最小值为.
图D81
6.B 解析:如图D81,由题意,得正视图为梯形,那么S=[1+(-a)]=2.解得a=-3.故四面体底面面积为×3×1=,体积V=××1=.
7.D
8.(0,0,0)或(0,2,0) 解析:由题意设A(0,y,0),那么=,得y=0或y=2.故点A的坐标为(0,0,0)或(0,2,0).
9.解:点P到x轴的距离是=;
点P到y轴的距离是=;
点P到z轴的距离是=5;
点P到xOy坐标平面的距离是|z|=5;
点P到yOz坐标平面的距离是|x|=4;
点P到zOx坐标平面的距离是|y|=3.
10.解:(1)依题意P,设Q(0,1,z),那么
|PQ|=
=.
∴当z=时,|PQ|min=.
此时点Q的坐标为,恰为CD的中点.
(2)依题意Q,设P(x,x,z),
那么|PQ|=
=.
∴当x=z=时,|PQ|min=.
此时点P的坐标为,恰为AB的中点.
第6讲 椭 圆
1.D 解析:焦距2c=2,∴c=1,故m-4=c2=1或4-m=c2=1,即m=5或m=3.应选D.
2.D 解析:对于椭圆,∵=2,那么OA=2OF,即a=2c.
∴e=.
3.C 解析:方法一:
①2-②,得|PF1|·|PF2|=48,那么S=×48=24.
方法二:利用公式S=b2tan,得S=b2tan=24×tan45°=24.应选C.
4.C 解析:△ABC的周长是4a=4 .应选C.
5.D 解析:设|PF2|=x,∵PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,
∴|PF1|=2x,|F1F2|=x.
又|PF1|+|PF2|=2a,|F1F2|=2c,
∴2a=3x,2c=x.
∴C的离心率为e==.
6.2 120° 解析:∵a2=9,b2=2,
∴c===.∴|F1F2|=2 .
又|PF1|=4,|PF1|+|PF2|=2a=6,∴|PF2|=2.
又由余弦定理,得cos∠F1PF2==-.
∴∠F1PF2=120°.
7.-1 解析:由直线方程y=(x+c)⇒直线与x轴的夹角∠MF1F2=,且过点F1(-c,0).
∵∠MF1F2=2∠MF2F1,∴∠MF2F1=,即F1M⊥F2M.
在Rt△F1MF2中,F1F2=2c,F1M=c,那么F2M=c.
∴由椭圆的第一定义,得2a=c+c.∴==-1.
8.解:(1)由题意,F2(c,0),B(0,b),|BF2|==a=.
又点C在椭圆上,∴+=1,解得b2=1.
∴椭圆的方程为+y2=1.
(2)∵B(0,b),F2(c,0)在直线AB上,
∴直线BF2的方程为+=1.
由得或
∴点A的坐标为.
由对称性,得点C的坐标为.
∴kF1C==,kAB=-.
由F1C⊥AB,得kF1C·kAB=×=-1,
即b4=3a2c2+c4,∴(a2-c2)2=3a2c2+c4,
化简,得e==.
9.解:(1)由|AB|=|F1F2|,得=c,
所以2a2-c2=3c2.解得a=c.那么e=.
(2)由(1)知,a2=2c2,b2=a2-c2=c2,
那么椭圆方程可化为x2+2y2=2c2.
图D82
因为B(0,c),所以直线BF1的斜率kBF1=1.
如图D82,由BP为直径,得PF1⊥BF1.
所以直线PF1的斜率kPF1=-1.
直线PF1的方程为y=-x-c.
设P(x0,-x0-c),
那么有x+2(-x0-c)2=2c2.
解得x0=-或x0=0(舍去).所以P.
由线段PB的中点为,
|PB|==c,
所以圆的方程为2+2=.
因为直线l与该圆相切,且|MF2|=2 ,
所以+8=2+2.
解得c2=3,那么a2=2c2=6,b2=6-3=3.
所以椭圆的方程为+=1.
第7讲 双曲线
1.C 解析:在双曲线中,⇒⇒e=.
2.B 解析:因为双曲线的离心率为,所以c=a,=1+=3,即=2,所以渐近线方程为y=±x.
3.C 解析:取其右顶点坐标(2,0),因为渐近线y=±x,所以根据点到直线的距离公式,得d=.应选C.
4.A 解析:双曲线-=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,所以=2.又双曲线的一个焦点在直线l上,得c=5,所以a2+b2=5a2=c2=25,解得a=,b=2 .故双曲线的方程为-=1.
5.C 解析:双曲线的渐近线方程为y=±x,焦点(
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