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智建領(lǐng)航者PAGE智建領(lǐng)航者解幾綜合題答案1.解:(Ⅰ)由已知得…………4分(Ⅱ)設(shè)P點坐標為(x,y)(x>0),由得…………5分∴消去m,n可得,又因8分∴P點的軌跡方程為它表示以坐標原點為中心,焦點在軸上,且實軸長為2,焦距為4的雙曲線的右支…………9分(Ⅲ)設(shè)直線l的方程為,將其代入C的方程得即易知(否則,直線l的斜率為,它與漸近線平行,不符合題意)又設(shè),則∵l與C的兩個交點在軸的右側(cè)∴,即又由同理可得…………11分由得∴由得由得消去得解之得:,滿足…………13分故所求直線l存在,其方程為:或2.(I) 由已知,2分則,即4分(II)設(shè),,如圖,由可得5分①若直線軸,則,此時,則,解之得,或但是若,則直線過點,不可能有所以,此時點到直線的距離為47分②若直線斜率存在,設(shè)直線的方程為,則則,即又,9分∴∴則,可得或若,則直線的方程為,此直線過點,這與矛盾,舍若,則直線的方程為,即12分此時若,則直線的方程為,顯然與矛盾,故∴13分由①②可得,14分3.解:①設(shè)1’由,易得右焦點2’當直線軸時,直線的方程是:,根據(jù)對稱性可知3’當直線的斜率存在時,可設(shè)直線的方程為代入E有5’于是消去參數(shù)得而也適上式,故R的軌跡方程是8’②設(shè)橢圓另一個焦點為,在中設(shè),則由余弦定理得10’同理,在,設(shè),則也由余弦定理得12’于是14’4.解:(I)設(shè)B(x0,y0),A(x1,y1),C(x2,y2)∵雙曲線的離心率為,∴F對應(yīng)的準線方程為,由雙曲線的定義得…………(12分)又A在雙曲線的上半支,∴y1≥,∵|AF|,|BF|,|CF|構(gòu)成等差數(shù)列,∴2|BF|=|AF|+|CF|,∴,∴點B的坐標為.…………(6分)(II)∵在l上任取一點P(不同于D點),都存在實數(shù)λ,使得,∴在∠APC的角平分線上,………………(7分)∵線段AC的中點為D點,∴△APC是等腰三角形,PD是線段AC的垂直平分線,………………(8分)∴設(shè)直線l的方程為………………(11分)故直線l恒過點(0,).…………(12分)5.解:(I)設(shè)橢圓的標準方程為,因B1F1B2F2是正方形,所以b=c,又a2=b2+c2,所以,…………①由于橢圓上的左(右)頂點到左(右)焦點的距離最近,所以,②由①②知,∴橢圓的標準方程為:(II)當直線的斜率存在,設(shè)直線MN的方程為解方程組消去設(shè),則………………③………………④又因M在DN之間,所以,即,于是,……………⑤將③④代入⑤得,整理得…………8分又…………10分當直線的斜率不存在時,直線MN的方程為,……………11分綜上所述,λ的取值范圍是…………12分6.解:(1)由于,解得,從而所求橢圓的方程為 (4分)(2)三點共線,而點N的坐標為(-2,0).設(shè)直線AB的方程為,其中k為直線AB的斜率,依條件知k≠0.由消去x得,即根據(jù)條件可知解得 (6分)設(shè),則根據(jù)韋達定理,得又由從而消去 (8分)令,則 (10分)上的減函數(shù),從而,即,,解得因此直線AB的斜率的取值范圍是 (12分)7.解:(Ⅰ)∵,,∴MN垂直平分AF.又,∴點M在AE上,∴,,∴,………………4分∴點M的軌跡W是以E、F為焦點的橢圓,且半長軸,半焦距,∴.∴點M的軌跡W的方程為().……………6分(Ⅱ)設(shè)∵,,∴∴……………8分由點P、Q均在橢圓W上,∴……………10分消去并整理,得,由及,解得.……………14分8.解:(I)設(shè)點、M、A三點共線, ………(2分) …………………(3分) 設(shè)∠POM=α,則 由此可得tanα=1.……(5分) 又……(6分)(II)設(shè)點、B、Q三點共線, 即……(10分) 即……(12分) 由(*)式,代入上式,得 由此可知直線PQ過定點E(1,-4). 故存在定一點E(1,-4),使∥…………(14分)9.(Ⅰ)解:由題意可知,平面區(qū)域D如圖陰影所示.xyO設(shè)動點P(x,y),則eq\f(|x+y|,eq\r(2))eq\f(|x-y|,eq\r(2))=1,xyO即|x2-y2|=2.………………4分∵P∈D.∴x+y>0,x-y>0,即x2-y2>0.∴x2-y2=2(x>0).即曲線C的方程為eq\f(x2,2)-eq\f(y2,2)=1(x>0).…………6分(Ⅱ)解法一:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),∴以線段AB為直徑的圓的圓心Q(eq\f(x1+x2,2),eq\f(y1+y2,2)),∵以線段AB為直徑的圓與y軸相切,∴半徑r=eq\f(1,2)|AB|=eq\f(x1+x2,2).即|AB|=x1+x2.①……………………8分∵曲線C的方程為eq\f(x2,2)-eq\f(y2,2)=1(x>0),∴F(2,0)為其焦點,相應(yīng)的準線方程為x=1,離心率e=eq\r(2).根據(jù)雙曲線的定義可得,eq\f(|AF|,x1-1)=eq\f(|BF|,x2-1)=eq\r(2),∴|AB|=|AF|+|BF|=eq\r(2)(x1-1)+eq\r(2)(x2-1)=eq\r(2)(x1+x2)-2eq\r(2).②…12分由①,②可得,x1+x2=eq\r(2)(x1+x2)-2eq\r(2).由此可得x1+x2=4+2eq\r(2).∴線段AB的長為4+2eq\r(2).……………14分(Ⅱ)解法二:∵曲線C的方程為eq\f(x2,2)-eq\f(y2,2)=1(x>0),∴F(2,0)為其焦點,相應(yīng)的準線為l:x=1,離心率e=eq\r(2).分別過A,B作AAl,BBl,垂足分別為A,B.設(shè)AB中點Q,過Q點作QQy軸,垂足為Q.xyO1FABlQABQ由雙曲線的定義可得,eq\f(|AF|,|AA|)=eq\f(|BF|,|BBxyO1FABlQABQ∴|AF|=eq\r(2)|AA|,|BF|=eq\r(2)|BB|.…10分|AB|=|AF|+|BF|=eq\r(2)(|AA|+|BB|)根據(jù)梯形中位線性質(zhì)可得|AA|+|BB|=2(|QQ|-1).∴|AB|=eq\r(2)2(|QQ|-1).①…………12分∵以線段AB為直徑的圓與y軸相切,∴|QQ|=eq\f(1,2)|AB|.②把②代入①得|AB|=2eq\r(2)(eq\f(1,2)|AB|-1),解得|AB|=4+2eq\r(2).……………………14分(Ⅱ)解法三:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).∵直線AB過點F(2,0),當ABx軸時,|AB|=2eq\r(2),以線段AB為直徑的圓與y軸相離,不合題意.∴設(shè)直線AB的方程為y=k(x-2).代入雙曲線方程x2-y2=2得,x2-k2(x-2)2=2,即(1-k2)x2+4k2x-(4k2+2)=0,∵直線與雙曲線交于A,B兩點,∴k≠±1.∴x1+x2=eq\f(4k2,k2-1),x1x2=eq\f(4k2+2,k2-1).∴|AB|=eq\r((x1-x2)2+(y1-y2)2)=eq\r((1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2])=eq\r((1+k2)[eq\b\bc\((eq\f(4k2,k2-1))eq\s\up10(2)-4eq\f(4k2+2,k2-1)])……………………9分∵以線段AB為直徑的圓與y軸相切,∴圓的半徑eq\f(1,2)|AB|與圓心到y(tǒng)軸的距離eq\f(1,2)(x1+x2)相等.即eq\f(1,2)eq\r((1+k2)[eq\b\bc\((eq\f(4k2,k2-1))eq\s\up10(2)-4eq\f(4k2+2,k2-1)])=eq\f(1,2)(x1+x2).∴eq\f(1,2)eq\r((1+k2)[eq\b\bc\((eq\f(4k2,k2-1))eq\s\up10(2)-4eq\f(4k2+2,k2-1)])=eq\f(1,2)eq\f(4k2,k2-1).………12分化簡得k4-2k2-1=0,解得k2=1+eq\r(2)(k2=1-eq\r(2)不合,舍去).經(jīng)檢驗,當k2=1+eq\r(2)時,直線與曲線C有兩個不同的交點?!鄚AB|=x1+x2=eq\f(4k2,k2-1)=4+2eq\r(2).……………………14分10.解:(1)由及知點E的軌跡是過S點且與OF垂直的直線L,且PE⊥L…………2分又由得:,為大于1的常數(shù)。據(jù)雙曲線定義知:曲線M是以F為焦點,L為相應(yīng)準線的雙曲線?!?分(2)設(shè)L交OF于D,則由得,以O(shè)為原點,OF所在直線為x軸建立直角坐標系,則,L的方程為:∴曲線M的方程為………….8分由解得:故所求曲線M的方程為:…..10分(3)假設(shè)存在滿足條件的直線m,設(shè)m的方程為:,(斜率不存在時,直線m與曲線M不相交)代入,得:…………①∵∴點A是線段BC的中點∴…………13分而方程的判別式當時,∴不存在滿足條件的直線m.………………14分11.解:(Ⅰ)以直線MN為x軸,MN的中點為坐標原點O,建立直角坐標系xOy.………… 1分∵PM-PN=(PE+EM)-(PF+FN)=MD-ND=2或PM-PN=(PE+EM)-(PF+FN)=MD-ND=-2……… 3分∴點P的軌跡是以M、N為焦點,實軸長為2的雙曲線(不包含頂點),其軌跡方程為(y≠0)…………… 5分(Ⅱ)∵(+λ)·(-λ)=0,且λ∈[2-eq\r(3),2+eq\r(3)],∴=±λ,…………… 6分設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則=(x1+2,y1),=(x2+2,y2)設(shè)AB:my=x+2,代入得,3(my-2)2-y2-3=0,即(3m2-1)y2-12my+9=0.∴………… 7分①當=λ時,y1=λy2,∴…………… 8分得,,……………… 9分∴∈[4,6],即4≤≤6.∴解得,m2≥3,故tan2θ≤eq\o(\f(1,3))………… 10分②當=-λ時y1=-λy2,∴……… 11分得,,即.∵λ∈[2-eq\r(3),2+eq\r(3)],∈[2,4]∴∈[-2,0],即-2≤≤0.∴即,故tan2θ≥11.………… 13分由①、②得tan2θ≤eq\o(\f(1,3))或tan2θ≥11.則夾角θ∈(0,eq\o(\f(π,6))]∪[arctan,eq\o(\f(π,2))),…… 14分∵tanθ不存在時,直線l符合條件,故θ=eq\o(\f(π,2))時,符合題意.∴θ∈(0,eq\o(\f(π,6))]∪[arctan,eq\o(\f(π,2))).………… 15分12.解:(1)根據(jù)題設(shè),可設(shè)橢圓標準方程為:…(1分)則離心率,由橢圓定義,得…(2分)解得,…(3分)所以橢圓標準方程為:…(4分)(2)由題意得,設(shè),,,其中,點P和點B都在橢圓上,則有,(1)(2)…(5分)由,有,即,(3)…(6分)由可知.AB直線方程為:把代入,得…(7分)所以有,,,可得:(4)…(8分)(5)…(9分)由(1),(2),(3)得:(6)…(10分)由(1),(5)得:(7)…(11分)由(2),(4)得:(8)…(12分)由(7),(6)得:(9)…(13分)由(8),(9)可證得:.…(14分)13.解:(1)∵=∴∴、、三點共線又∴當軸垂直時,由,關(guān)于軸對稱得代入得∴拋物線的方程是……………2分當軸不垂直時,設(shè)直線的方程為由得……………4分設(shè)則有………6分∵又∴∴……………8分此時拋物線的方程為綜上所述拋物線的方程為也可以不用討論,按步給分。注:若設(shè)直線方程為也可以不用討論,按步給分(2)∵直線的傾斜角可設(shè)直線的方程為:其中由(1)可知得∴…10分∴………………12分設(shè)∴又∵1≤≤3∴當時有最小值,當時有最小值的取值范圍是………………14分14.解:(1)設(shè)點,點,軸,,……………………2分又點E在圓上,有,………3分就是點M的軌跡方程.………………5分(2)設(shè)點直線l的方程為…………6分代入中得………………7分設(shè)則………………8分∵PF是∠APB的角平分線,,即即……………………9分又代入得…………10分,解得…12分即所求P坐標為(0,).(2)另解:過點P作平行于x軸的直線L,記點A到直線L的距離為DA,點B到直線L的距離為DB.∵PF是∠APB的角平分線,∴∠APA1=∠BPB1,∴Rt△APA1∽Rt△BPB1,有,,∵點F(0,)是的下焦點,即直線l過下焦點F,設(shè)其相應(yīng)的準線,記點A到直線的距離為dA,點B到直線的距離為dB,平行直線L與之間的距離為△d,即,則橢圓的離心率,,即,得,∵直線l與x軸不平行,,,即準線與直線L重合,所以點P是準線與y軸的交點,對于橢圓,準線的方程為,所以點P坐標為(0,).15.解(Ⅰ)∵四邊形PF1OM是菱形,設(shè)半焦距為c,則有|OF1|=|PF1|=|PM|=c,∴|PF2|=|PF1|+2a=c+2a。由雙曲線第二定義得即………………2分又設(shè)雙曲線方程為………………4分∵雙曲線過點N(2,),得a2=3∴所求雙曲線的方程為…………6分(Ⅱ)由題意知B1(0,3)、B2(0,-3),設(shè)直線l的方程為則由消去y得…………7分∵雙曲線的漸近線為,∴時,直線l與雙曲線只有一個交點,即………………9分∵∴又∵,而∴,即………………11分∴直線l的方程為………………12分16.解:(1)設(shè)橢圓方程為,,則直線的方程為,聯(lián)立方程組消得,.設(shè)、,則又,,且與共線所以得:又,所以即也就是,所以,。故離心率(2)證明:由(1)知,所以橢圓可化為設(shè),則由得:又在橢圓上,所以即也就是…………①由(1)得,,,,…………②聯(lián)立①、②得:故為定值,定值為1.17.(Ⅰ)解:依題意設(shè)所求的拋物線方程為,1分∵直線AB的斜率為且過點∴直線AB的方程為由得①3分設(shè)()則是方程①的兩個實根∴,若則,∴5分若則∴與矛盾6分∴該拋物線的方程為.7分(Ⅱ)解法1:拋物線的焦點為()即M點坐標為()直線AB的斜率∴直線AB的方程為,8分解方程組得即點A,B10分∴設(shè)點P(m,n),依題意知,且則點P到直線AB的距離==當時,,13分這時。14分[解法2:拋物線的焦點為()即M點坐標為()直線AB的斜率∴直線AB的方程為,由得,,以下同上。]18.解:(1)設(shè)且…2分…3分………………4分∴動點M的軌跡C是以O(shè)(0,0)為頂點,以(1,0)為焦點的拋物線(除去原點).…………5分(2)解法一:(1)當直線垂直于軸時,根據(jù)拋物線的對稱性,有;……………6分BADFxOyHGEl當直線與軸不垂直時,依題意,可設(shè)直線的方程為,BADFxOyHGEl消去并整理,得.……………7分設(shè)直線AE和BE的斜率分別為,則=…9分,.綜合(1)、(2)可知.…………10分BADFxOyHGE解法二:依題意,設(shè)直線的方程為BADFxOyHGE消去并整理,得……………7分設(shè)直線AE和BE的斜率分別為,則=…………9分,.……………………10分(3)假設(shè)存在滿足條件的直線,其方程為,AD的中點為,與AD為直徑的圓相交于點F、G,F(xiàn)G的中點為H,則,點的坐標為..……………………12分令,得此時,∴當,即時,(定值)∴當時,滿足條件的直線存在,其方程為;當時,滿足條件的直線不存在.………………………14分19.20.解:(1)設(shè)C(x,y),,由①知,G為△ABC的重心,G(,)…………(2分)由②知M是△ABC的外心,M在x軸上由③知M(,0),由得化簡整理得:(x≠0)…………(6分)(2)F(,0)恰為的右焦點設(shè)PQ的斜率為k≠0且k≠±,則直線PQ的方程為y=k(x-)由設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2)則x1+x2=,x1·x2=……(8分)-7-則|PQ|=·-7-=·=RN⊥PQ,把k換成得|RN|=………(10分)S=|PQ|·|RN|==)≥2,≥16≤S<2,(當k=±1時取等號)……(12分)又當k不存在或k=0時S=2綜上可得≤S≤2Smax=2,Smin=……(14分)20.解:(I)由得,∴.∴直線的斜率為,故的方程為,∴點A的坐標為(1,0).設(shè),則(1,0),,,由得,整理,得.∴動點的軌跡C為以原點為中心,焦點在軸上,長軸長為,短軸長為2的橢圓.(II)如圖,由題意知的斜率存在且不為零,設(shè)方程為=1\*GB3①,將=1\*GB3①代入,整理,得,由得設(shè)、,則=2\*GB3②令,則,由此可得,,且.由=2\*GB3②知,.∴,即∵,∴,解得又∵,∴,∴OBE與OBF面積之比的取值范圍是(,1).21.解:(Ⅰ)設(shè)橢圓的方程為:,則.……①……1分當垂直于軸時,兩點坐標分別是和,,則,即.………②…3分由①,②消去,得.或(舍去).當時,.因此,橢圓的方程為.……………5分(Ⅱ)設(shè)存在滿足條件的直線.(1)當直線垂直于軸時,由(Ⅰ)的解答可知,焦點到右準線的距離為,此時不滿足.因此,當直線垂直于軸時不滿足條件.……………7分(2)當直線不垂直于軸時,設(shè)直線的斜率為,則直線的方程為.由,設(shè)兩點的坐標分別為和,則,..……9分又設(shè)的中點為,則.當為正三角形時,直線的斜率為.,.…………11分當為正三角形時,,即=,解得,.…………13分因此,滿足條件的直線存在,且直線的方程為或.……14分22.解法一:∵F(-eq\r(2),0),l:x=-2eq\r(2),離心率e=eq\f(eq\r(2),2).(1)當AB垂直x軸時,A(-eq\r(2),1),B(-eq\r(2),-1).∴|AB|=2,又此時線段AB的垂直平分線與直線l的交點為P(-2eq\r(2),0),P,A,B不構(gòu)成等邊三角形,不合題意.(2)當AB不垂直x軸時,設(shè)AB的方程為y=k(x+eq\r(2))(k≠0),代入eq\f(x2,4)+eq\f(y2,2)=1得,(1+2k2)x2+4eq\r(2)k2x+4(k2-1)=0,∵△>0,且x1+x2=-eq\f(4eq\r(2)k2,1+2k2),x1x2=eq\f(4(k2-1),1+2k2),設(shè)AB中點為M,則M(-eq\f(2eq\r(2)k2,1+2k2),eq\f(eq\r(2)k,1+2k2)),線段AB的垂直平分線方程為y-eq\f(eq\r(2)k,1+2k2)=-eq\f(1,k)(x+eq\f(2eq\r(2)k2,1+2k2)),此直線與l的交點為P,則P的坐標為(-2eq\r(2),eq\f(2eq\r(2)(1+k2),k(1+2k2))+eq\f(eq\r(2)k,1+2k2)),|MP|=eq\r(eq\b\bc\((eq\f(2eq\r(2)(1+k2),1+2k2))eq\s\up10(2)+eq\b\bc\((eq\f(2eq\r(2)(1+k2),k(1+2k2)))eq\s\up10(2))=eq\f(2eq\r(2)(1+k2),1+2k2)eq\r(1+eq\f(1,k2)).(或|MP|=eq\r(1+(-eq\f(1,k))2)|xM-xP|=eq\f(2eq\r(2)(1+k2),1+2k2)eq\r(1+eq\f(1,k2)))而|AB|=(ex1+2)+(ex2+2)=eq\f(eq\r(2),2)(x1+x2)+4=eq\f(eq\r(2),2)×(-eq\f(4eq\r(2)k2,1+2k2))+4=eq\f(4(1+k2),1+2k2).△ABP為等邊三角形eq\f(eq\r(3),2)|AB|=|MP|,即eq\f(eq\r(3),2)×eq\f(4(1+k2),1+2k2)=eq\f(2eq\r(2)(1+k2),1+2k2)eq\r(1+eq\f(1,k2)),eq\f(eq\r(3),eq\r(2))=eq\r(1+eq\f(1,k2)),解得k=±eq\r(2).所以直線AB的方程為y=±eq\r(2)(x+eq\r(2)).解法二::如圖,∵F(-eq\r(2),0),l:x=-2eq\r(2),離心率e=eq\f(eq\r(2),2).設(shè)過點F的弦AB的中點為M,分別過A,B,M向準線l作垂線,垂足分別為A1,B1,M1,則|MM1|=eq\f(1,2)(|AA1|+|BB1|)=eq\f(1,2)(eq\f(|AF|,e)+eq\f(|BF|,e))=eq\f(1,eq\r(2))|AB|,又因為△PAB為等邊三角形|PM|=eq\f(eq\r(3),2)|AB|,所以eq\f(|MM1|,|MP|)=eq\f(eq\r(6),3),即cosPMM1=eq\f(eq\r(6),3),∴sinPMM1=eq\f(eq\r(3),3)
,tamPMM1=eq\f(eq\r(2),2),又kPM=±tamPMM1=±eq\f(eq\r(2),2)∵ABPM,∴kAB=-eq\f(1,kPM)=±eq\r(2),又AB過點F(-eq\r(2),0),所以AB的方程為y=±eq\r(2)(x+eq\r(2)).xxyOFABMB1A1M1lP23.(Ⅰ)解:設(shè)N(x0,y0),(x0>0),則直線ON方程為y=eq\f(y0,x0)x,與直線x=-p交于點M(-p,-eq\f(py0,x0)),代入eq\f(|OM|,|MN|)=eq\f(1,|NA|)得,eq\f(eq\r((-p)2+(-eq\f(py0,x0))2),eq\r((x0+p)2+(y0+eq\f(py0,x0))2))=eq\f(1,eq\r((x0+eq\f(1,p))2+y02)),或eq\f(eq\r(1+eq\b\bc\((eq\f(y0,x0))eq\s\up10(2))|0-(-p)|,eq\r(1+eq\b\bc\((eq\f(y0,x0))eq\s\up10(2))|x0-(-p)|)=eq\f(1,eq\r((x0+eq\f(1,p))2+y02)).化簡得(p2-1)x02+p2y02=p2-1.把x0,y0換成x,y得點N的軌跡方程為(p2-1)x2+p2y2=p2-1.(x>0)(1)當0<p<1時,方程化為x2-eq\f(y2,eq\f(1-p2,p2))=1表示焦點在x軸上的雙曲線的右支;(2)當p=1時,方程化為y=0,表示一條射線(不含端點);(3)當p>1時,方程化為x2+eq\f(y2,eq\f(p2-1,p2))=1表示焦點在x軸上的橢圓的右半部分.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)可知|AN|=eq\r((x0+eq\f(1,p))2+y02)=eq\r((x0+eq\f(1,p))2+1-eq\f(1,p2)-(1-eq\f(1,p2))x02)=eq\r(eq\f(1,p2)x02+eq\f(2,p)x0+1)=eq\f(1,p)x0+1.當0<p<1時,因x0∈[1,+∞),故|AN|無最大值,不合題意.當p=1,因x0∈(0,+∞),故|AN|無最大值,不合題意.當p>1時,x0∈(0,1],故當x0=1時,|AN|有最大值eq\f(1,p)+1,由題意得eq\f(1,p)+1≤eq\f(3,2),解得p≥2.所以p的取值范圍為[2,+∞).24.解:(1)若直線l垂直于x軸,則,.……………2分若直線l不垂直于軸,設(shè)其方程為,.由……………4分.綜上,為定值.……………6分(2)關(guān)于橢圓有類似的結(jié)論:過橢圓的一個焦點的動直線l交橢圓于、兩點,存在定點,使為定值.……………7分證明:不妨設(shè)直線l過橢圓的右焦點其中若直線l不垂直于軸,則設(shè)其方程為:,.由得:所以……………9分由對稱性可知,設(shè)點在x軸上,其坐標為所以要使為定值,只要即此時……………12分若直線l垂直于x軸,則其方程為,,.取點有……………13分綜上,過焦點的任意直線l交橢圓于、兩點,存在定點使為定值.……………14分25.解:(I)∴點M是線段PF2的中點∴OM是△PF1F2的中位線 又OM⊥F1F2∴PF1⊥F1F2 ∴橢圓的標準方程為=1………………5分(II)∵圓O與直線l相切 ∵直線l與橢圓交于兩個不同點, 設(shè) ……………………12分26.(Ⅰ)證明:設(shè)Q(x,y),如圖所示,作AA′,BB′垂直于直線l,A′,B′為垂足,連結(jié)AQ,BQ,OS,則OS⊥l∵OS是直角梯形AA′B′B的中位線,∴|AA′|+|BB′|=2|OS|由拋物線的定義,知|AA′|=|AQ|,|BB′|=|BQ|?!鄚QA|+|QB|=|AA′|+|BB′|=2|OS|=4>2=|AB|,……3分由橢圓的定義,得焦點Q在以A,B為焦點的橢圓上,且2a=4,2c=2,∴b2=3∴橢圓C的方程為…………5分(Ⅱ)∵∴P、M、N三點共線……6分由題意,直線PN的斜率存在,設(shè)直線PN的方程為y=kx+2,代入橢圓方程,得由…………8分設(shè),由韋達定理,得,∴原點O到直線PN的距離為…………10分∴………………13分當且僅當時,即k=±時取等號?!唷鱉ON的面積有最大值………………14分27.解:(Ⅰ)設(shè)、、,則,由此及得,即;(Ⅱ)當時,曲線的方程為。依題意,直線和均不可能與坐標軸平行,故不妨設(shè)直線(),直線,從而有。同理,有。若是等腰三角形,則,由此可得,即或。 下面討論方程的根的情形(): ①若,則,方程沒有實根;②若,則,方程有兩個相等的實根;③若,則,方程有兩個相異的正實根,且均不等于(因為)。 綜上所述,能是等腰三角形:當時,這樣的三角形有且僅有一個;而當時,這樣的三角形有且僅有三個。28.解:(I)依題意知,點的軌跡是以點為焦點、直線為其相應(yīng)準線,離心率為的橢圓設(shè)橢圓的長軸長為2a,短軸長為2b,焦距為2c,又,,∴點在x軸上,且,則3解之得:,.∴坐標原點為橢圓的對稱中心.∴動點M的軌跡方程為:.4分(II)設(shè),設(shè)直線的方程為,代入得.5分,.6分,,,.解得:(舍).8分設(shè),由知,.直線的斜率為.10分當時,;當時,,時取“=”)或時取“=”),綜上所述14分.29.解:依題意,直線斜率存在,設(shè)其斜率為,則的方程為,代入拋物線方程有:……………2分(1)若,令得,,此時,的方程為?!?分若,方程有唯一解。此時方程為………5分(2)顯然,記,則,,………7分(Ⅰ)………9分(Ⅱ)設(shè)點的坐標為,∵,∴,∴…11分∴,………12分由得,,又,∴。綜上,點R的軌跡方程為?!?3分30.解:(Ⅰ)當AC垂直于x軸時,由得所以,得,……4分(Ⅱ)由(Ⅰ)得橢圓方程為焦點坐標為……6分當AC、AB的斜率都存在時,設(shè)所在直線方程為注意到所以由消去得所以……9分類似地可得(這里用到)(2)若AB⊥x軸(或AC⊥x軸)時,易得或綜上所述有……12分31.解:(1)由知,點P的軌跡E是以、為焦點的雙曲線右支,由,,∴,故軌跡E的方程為?!?分(2)當直線的斜率存在時,設(shè)直線方程為,,,與雙曲線方程聯(lián)立消得,∴,解得………5分(?。邤?shù)學(理科)試題答案第5頁(共8頁)=數(shù)學(理科)試題答案第5頁(共8頁)==。……………7分∵,∴,故得對任意的恒成立,∴,解得。當時,。當直線的斜率不存在時,由,及知結(jié)論也成立,綜上,當時,?!?分(ⅱ)∵,∴是雙曲線的右準線…9分由雙曲線定義得:,,方法一:∴?!?0分∵,∴,故,……11分注意到直線的斜率不存在時,,此時,,綜上,?!?2分方法二:設(shè)直線PQ的傾斜角為,由于直線PQ與雙曲線右支有二個交點,∴,過Q作,垂足為C,則,∴?!?0分由得,,故?!?2分32.解:(1)解法1:依題意,可設(shè)直線AB的方程為,整理得①設(shè)①的兩個不同的根,②是線段AB的中點,得解得k=-1,代入②得,>12,即的取值范圍是(12,+).于是,直線AB的方程為解法2:設(shè)依題意,(2)解法1:代入橢圓方程,整理得③③的兩根,于是由弦長公式可得④將直線AB的方程⑤同理可得⑥假設(shè)在在>12,使得A、B、C、D四點共圓,則CD必為圓的直徑,點M為圓心.點M到直線AB的距離為⑦于是,由④、⑥、⑦式和勾股定理可得故當時,A、B、C、D四點均在以M為圓心,為半徑的圓上.(注:上述解法中最后一步可按如下解法獲得:A、B、C、D共圓△ACD為直角三角形,A為直角⑧由⑥式知,⑧式左邊=由④和⑦知,⑧式右邊=∴⑧式成立,即A、B、C、D四點共圓解法2:由(II)解法1及.代入橢圓方程,整理得③將直線AB的方程代入橢圓方程,整理得⑤解③和⑤式可得不妨設(shè)∴計算可得,∴A在以CD為直徑的圓上.又B為A關(guān)于CD的對稱點,∴A、B、C、D四點共圓.(注:也可用勾股定理證明AC⊥AD)33.證明(Ⅰ):設(shè)雙曲線的實軸長為2a,虛軸長為2b,焦距為2c,由,得c=a,a=b,∴雙曲線的漸近線方程為y=x。若雙曲線的焦點在y軸上,則雙曲線上任一點到點A(2,0)的距離大于點A到漸近線的距離,而點A到漸近線的距離d=>1,這與“雙曲線上動點P到A(2,0)的最近距離為1”矛盾。所以雙曲線的焦點不在y軸上。(聯(lián)立雙曲線方程y2-x2=a2與圓(x-2)2+y2=1無解證明,相應(yīng)給分)……………………3分解(Ⅱ):由(Ⅰ)知,雙曲線的焦點在x軸上,設(shè)雙曲線的方程為x2-y2=a2,P(x0,y0),則,|PA|2===,a>1.當點P到A的距離最
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