(一)选择题

 1.“点M的坐标是方程f(x,y)=0的解”是“点M在方程f(x,y)=0曲线上”的(   )

 A.充分不必要条件    B.必要不充分条件

 C.充要条件       D.既非充分又非必要条件

 2.已知圆C的方程为f(x,y)=0,点A(x0,y0)是圆C外的一点,那么方程f(x,y)-f(x0,y0)=0表示的曲线(   )

 A.可能不是圆

 B.是与圆C重合的圆

 C.是过A点与圆C相交的圆

 D.是过A点且与圆C同心的圆

 3.椭圆(1-m)x2-my2=1的长轴长是(   )

 A.            B.

 C.           D.

 4.下列各对双曲线中,既有相同离心率又有相同渐近线的是(   )

 A. -y2=1和=1     B. -y2=1和y2-=1

 C.y2-=1和x2-=1      D. -y2=-1和-=1

 5.抛物线y=x2(m<0)的焦点坐标是(   )

 A.(0,)            B.(0,- )

 C.(0, )           D.(0,- )

 6.已知椭圆=1  (a>b>0)的两 个焦点把夹在两条准线间的线段三等分,那么这个椭圆的离心率是(   )

 A.    B.     C.    D.

 7.过抛物线y2=2px(p>0)的焦点作一条直线l交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)两点 ,则的值为(   )

 A.4    B.-4        C.p2              B.-p2

 8.过双曲线的一个焦点,有垂直于实轴的弦PQ,F′是另一个焦点,若∠PF′Q=,则双曲线离心率是(   )

 A.+2    B. +1    C.    D. -1

 9.x2+2x+y2+4y-3=0上到直线x+y+1=0的距离为的点共有(   )

 A.1个     B.2个     C.3个     D.4个

 10.椭圆的两准线方程分别为x=,x=-,一个 焦点坐标为(6,2),则椭圆方程是(   )

 A. =1    B. =1

 C. =1    D. =1

 11.设双曲线=1的两条渐近线含 实轴的夹角为θ,而离心率e∈[,2],则θ的取值范围是(   )

 A.[]    B.[]   C.[]     D.[, π]

 12.圆心在抛物线x2=2y上,且与y轴和该抛物线的准线都相切的一个圆的方程是(   )

 A.x2+y2-x-2y-=0      B.x2+y2+x-2y+1=0

 C.x2+y2+2x-y+1=0      D.x2+y2-2x-y+=0

 13.和x轴相切,且和圆x2+y2=1外切的动圆圆心的轨迹方程是(   )

 A.x2=2y+1              B.x2=-2y+1

 C.x2=2y+1或x2=-2y+1         D.x2=2│y│+1

 14.已知A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y2=2(x-a)};若A∩B=,则实数a的取值 范围是(   )

 A.a<-1      B.a>1       C.a<-2       D.a<-1或a>1

 15.已知0<a<1<b,那么曲线a2x2-a2y2=logab是(   )

 A.焦点在x轴的双曲线

 B.焦点在y轴的椭圆

 C.焦点在x轴的等轴双曲线

D.焦点在y轴的等轴双曲线

(八)综合例题赏析

 例9  设甲、乙、丙是三个命题,如果甲是乙的必要条件;丙是乙的充分条件但不是乙的必要条件,那么(   )

 A.丙是甲的充分条件,但不是必要条件

 B.丙是甲的必要条件,但不是甲的充分条件

 C.丙是甲的充要条件

 D.丙不是甲的充分条件,也不是甲的必要条件

 解  “甲是乙的必要条件”,即“甲乙”,“丙是乙的充分不必要条件”,即“丙乙, 且丙乙”。

 因  丙

 即丙是甲的充分不必要条件

 故  应选A.

 例10  已知直线x=a(a>0)和圆(x-1)2+y2=4相切 ,那么a的值是(   )

 A.5   B.4   C.3   D.2

 解:r=2,圆心(1,0),a>0,∴a=3

应选C.

 例11  设圆满足:①截y轴所得的弦长为2;②被x轴分成 的两段弧,其弧长的比为3∶1在满足条件①、②的所有圆中,求圆心到直线l∶x-2y=0的距 离最小的圆的方程

 解:设所求圆的圆心P(a,b)半径r

 由题设知,P到x,y轴的距离分别为|b|,|a|,且圆P截x轴的弦所对圆心角为90°,故其弦 长为r,有r2=2b2

 由“圆P截y轴所得弦长为2”有r2=a2+1

 ∴2b2-a2=1

 P(a,b)到直线x-2y=0的距离为

 d=,得

 5d2=|a-2b|2=a2+4b2-4ab≥a2+4b2-2(a2+b2)

        2b2-a2=1

 当且仅当a=b时上式等号成立,此时5d2=1从而d取得最小值

 由此有  解得

 又由r2=2b2,得r2=2.

 ∴所求圆方程是(x-1)2+(y-1)2=2,或(x+1)2+(y+1)2=2

 例12  已知圆满足:①截y轴所得弦长为2;②被x轴分成两段圆弧,其弧长的 比为3∶1;③圆心到直线l∶x-2y=0的距离为,求该圆的方程

 解  设已知圆的圆心P(a,b),半径为r,由题设已知圆P截x轴所得劣弧所对的圆心角是90°,从而圆P截x轴所得弦长为r,又点P到x,y轴的距离分别为|b|,|a|圆P 截y轴所得弦长为2。

 r2=a2+1      (1)

 由已知有,点P到直线x-2y=0的距离为,即

 d=     (2)

 由圆P截y轴的弦长为2,易知|b|=1  (3)

 (2)、(3)联立,可得  或  代入(1)又得r=

 于是所求圆的方程为(x+1)2+(y+1)2或(x-1)2+(y-1)2=2

 例13  设椭圆=1  (a>b>0) 的右焦点为F1,右准线为l1.若过F1且垂直于x轴的弦的长等于点F1到l1的距离, 则椭圆的离心率是      .

 解:

 例14  设直线2x-y-=0与y轴的交点为P,点P把圆(x+1)2+y2 =25的直径分为两段,则其长度之比是(   )

 A.    B.     C.    D.

 解:如下图

 圆(x+1)2+y2=25的圆心坐标是(-1,0),半径r=5。

 直线l:2x-3-=0与y轴的交点P的坐标是(0,-)。

 设点P在直径AB上,所求即

 |PA|∶|PB|。

 由于|O′P|=|=2

 则  |PA|∶|PB|=(r+2)∶(r-2)=7∶3或

    |PA|∶|PB|=(r-2)∶(r+2)=3∶7或

 故  应选A。

 例15  设双曲线=1(0<a<b)的半焦距为C,直线1过(a,0),(0,b)两点,已知原点到直线1的距离为c,则双曲线的离心率为(   )

 A.2.    B.    C.    D.

 解:∵直线1过(a,0),(0,b),

 ∴1的方程为=1,

 即bx+ay-ab=0

 ∵原点(0,0)到1的距离为c,由点到直线的距离公式 ,得c=又0<a<b,双曲线中c2=a2+b2,

 ∴

 整理得a2-4ab+b2=0,b=a.

 ∴c2=a2+b2=4a2,c=2a,e==2.

 应选A.

 例16  设F1和F2为双曲线-y2 =1的两个焦点,点P在双曲线上且满足∠F1PF2=90°.则△F1PF2的面积是(   )

 A.1     B.      C.2      D.

 解:由已知可得,F1(-,0),F2(,0)

 ∴|F1F2|=2,|F1F22=20

 由∠F1PF2=90°,

 得20=|F1F22=|PF12+|PF22       ①

 由双曲线定义得︳PF1︳-︳PF2︳=2a=4,平方得

 |PF12+|PF22-2|PF1|·︳PF1|=16      ②

 ①-②得2|PF1|·|PF2|=4

 ∴S△F1PF2=|PF1|·|PF2

 应选A.

 例17  双曲线-x2=1的两个焦点坐标是      .

 解:(0,),(0,-)

 例18  如果双曲线的实半轴长为2,焦距为6,那么该 双曲线的离心率是(   )

 A.    B.    C.    D.2

 解:由题设知a=2,c=3.

 ∴e=.

 应选C.

 例19  已知点(-2,3)与抛物线y2=2px(p>0)的焦点 的距离是5,则p=       .

 解:y2=2px的焦点坐标是(,0),

 ∴5=

 解出p=4.

 例20  直线l过抛物线y2=a(x+1)(a>0)的焦点,并 且与x轴垂直,若l被抛物线截得的线段长为4,则a=     .

 解:设抛物线焦参数为p,则a=2p(p>0).

 l是过焦点的直线且垂直于x轴即垂直于抛物线y2=a(x+1)的对称轴.

 ∴l被抛物线截得的线段即正焦弦长.

 ∴4=2p=a,即a=4.

 例21  如果三角形的顶点分别是O(0,0),A(0,15),B(-8 ,0),那么它的内切圆方程是       

 解:设内切圆心为O′,则O′到x、y轴等距,其距离即内切圆半径r,又O′在第四象限木, 所以O′(r,-r)。

 直线AB的方程是=18x-15y-120=0

 即±17r=23r-120,解得r=3(已舍负值)。

 例22  焦点在(-1,0),顶点在(1,0)的抛物线方程是 (   )

 A.y2=8(x+1)      B.y2=-8(x+1)

 C.y2=8(x-1)      D.y2=-8(x-1)

 解:设抛物线焦参数为p,则焦点和顶点的距离是,即==2,得p=4.

 又抛物线顶点坐标为(1,0),焦点是(-1,0),

 ∴y2=-8(x-1)为所求.

 应选D.

 例23  圆x2+y2-2x=0和圆x2+y2-4x=0的位置关系是(   )

 A.相离    B.外切    C.相交    D.内切

 解  C1∶(x-1)2+y2=1,O1(1,0),r1=1

    C2∶x2+(y-2)2=4,O2(0,2),r2=2

 因  |O1O2|=<r1+r2=3,且>|r1-r2|=1,

 则  两圆相交

 应选C。

 例24  设曲线C的方程是y=x3-x,将C沿x轴、y轴正 向分别平行移动t、s单位长度后得曲线C1.

 (1)写出曲线C1的方程;

 (2)证明曲线C与C1关于点A()对称;

 (3)如果曲线C与C1有且仅有一个公共点,证明S=-t且t≠0.

 解:(1)曲线C1的方程为

 y=(x-t)3-(x-t)+s

 (2)在曲线C上任取点B1(x1,y1),设B2(x2,y2)是B1关于点A的对称点,则有

 ∴x1=t-x2,y1=s-y2

 代入曲线C的方程,得x2和y2满足方程:

 S-y2=(t-t2)3-(t-x2),

 即y2=(x2-t)2-(x2-t)+s,

 可知点B(x2-y2)在曲线C1

 反过来,同样可以证明,在曲线C1上的点关于点A的对称点在曲线C上,

 ∴曲线C与C1关于点A对称.

 (3)∵曲线C与C1有且仅有一个公共点,

 ∴方程组,有且仅有一组解.

 消去y,整理得

 3tx2-3t2x+(t3-t-S)=0,

 这个关于x的一元二次方程有且仅有一个根

 ∴t≠0,并且其根的判别式

 Δ=9t4-12t(t3-t-S)=0.

 即

∴S=-t且t≠0

 例25  已知椭圆=1,直线L∶=1,P是L上 一点,射线OP交椭圆于R,又点Q在OP上且满足│OQ│·│OP│=│OR│2,当点P在L上移动 时,求点Q的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.

 解:如图.

 由题设知Q不在原点,设P、R、Q的坐标分别为(xP,yP)、(xR,yR)、(x,y)其中x ,y不同时为零.

 当点P不在y轴上时,由于点R在椭圆上及点O、Q、R共线,得方程组;

   解得

 由于点P在直线l上及点O、Q、P共线,得方程组:

   ③,解得  ④

 当点P在y轴上时,经检验①-④也成立.

 ∵│OQ│·│OP│=│OR│2

 ∴·

 将(1)-(4)代入上式,化简整理得

 .

 因x与xP同号或y与yP同号,以及③、④知2x+3y>0,

 ∴点Q的轨迹方程为=1.其中(x,y不同时为零)

 点Q的轨迹是以(1,1)为中心,长短半轴分别为且长轴平行于x轴的椭圆.

 解法二:由题设知点Q不在原点.

 设P、R、Q的坐标分别为(xP,yP),(xR,yR),(x,y)其中x,y不同时为零.

 设OP写x轴正方向的夹角为α,则有

    xP=│OP│cosα,yP=│OP│sinα;

    xR=│OR│cosα,yR=│OR│sinα;

    x=│OQ│cosα,y=│OQ│sinα;

 又│OP│·│OQ│=│OR│2,可得

   ①   ②

 ∵点P在直线l上,点R在椭圆上,

 ∴,将(1)、(2)代 入,得

 =1.(其中x,y不同时为零).

 ∴Q点的轨迹是以(1,1)为中心,长短半轴分别为且长轴平行于x轴的椭圆(去掉坐标原点).

 例26  已知直线L过坐标原点,抛物线C的顶点在原点、焦 点在x轴正半轴上,若点A(-1,0)和点B(0,8)关于L的对称点都在C上,求直线L和抛物线的 方程.

 解法一:如图.

 由题意可设抛物线C的方程为y2=2px  (p>0),且x轴和y轴不是所求直线,又l过原点,所 以可设l的方程y=kx  (k≠0)①

 设A′、B′分别是A、B关于l的对称点,则有,

 A′A⊥l,直线AA′的方程为

      y=-(x+1).②

 由①、②联立得AA′与l的交点M的坐标为(-,-).

 由M为AA′的中点,得点A′的坐标为,

    xA′=2(-)+1=

 yA′=2()+0=-

 同理可得点B的坐标为().

 ∵A′、B′均在抛物线y2=2px  (R>0)上,

 ∴(-)2=2p·,知k≠±1 ,p=.

 同理()2=2p·,得p=.

 ∴

 整理得k2-k-1=0.

 解得k1=,k2=.

 但当k=时, =-<0,与A′在抛物线y2=2px上矛盾,故舍去.

 把k=代入p=.

 ∴直线方程为y=x,抛物线方程为y2=x.

 解法二:设点A、B关于直线l的对称点A′(x1,y1)、B′(x2,y2),则有

 │OA′│=│OA│=1,│OB′│=│OB│=8

 设x轴正向到OB′的转角为α,则有

    x2=8cosα,y2=8sinα                    ①

 ∵A′,B′是A,B关于直线l的对称点,

 又∠BOA是直角,

 ∴∠B′OA′为直角,得

 x1=cos(α-)=sin α,y1=sin(α-)=-cosα           ②

 由题意知,x1>0,x2>0,故α为第一象限角.

 ∵A′,B′都在抛物线y2=2px上,

 ∴cos2α=2p·sinα,64sin2α=2p· cosα

 ∴8sin3α=cos3α,得2sinα=c osα

 解得sinα=,cosα=.

 代入cos2α=2psinα,得p=.

 ∴抛物线方程为y2=x.

 ∵直线l平分∠BOB′,

 ∴l的斜率k=tg(α+(-α))=tg(+)

 =.

 ∴  直线l的方程为y=x.

 例27  在面积为1的△PMN中,tgM=,tgN=-2,建立适当的坐标系,求出M、N为焦点且过点P的椭圆方 程.

 解:如图

 以MN所在直线为x轴,以线段MN的垂直平分线为y轴建立坐标系.

 设以M、N为焦点且过P点的椭圆的方程为

 =1  (a>b>0)

 点M、N的坐标分别为(-c,0)、(c,0).

 由tgM=,tg∠PNx=tg(π-∠MNP)=2,得

 直线PM和直线PN的方程分别为

 y= (x+c),y=2(x-c).

 将两方程联立得,即P(c,c).

 已知△MNP的面积为1,

 ∴1=|MN|·yP=·2c·c=c2

 得c=,P().

 ∵|PM|=

 =

 |PN|=

 =

 ∴2a=|PM|+|PN|=,a=

   b2=a2-c2=()2-()2=3 .

 ∴=1为所求椭圆方程.

 例28  自点A(-3,3)发出的光线L射到x轴上,被x轴反射,其反射光线所在直 线与圆x2+y2-4x-4y+7=0相切,求光线L所在的直线方程。

 解  设反射光线为L′

 由于  L和L′关于x轴对称,L过点A(-3,3),点A关于x轴的对称点A′(-3,-3),

 于是  L′过A(-3,-3)。

 设L′的斜率为k,则L′的方程为

 y-(-3)=k[x-(-3)],即kx-y+3k-3=0,

 已知圆方程即(x-2)2+(y-2)2=1,圆心O的坐标为(2,2),半径r=1

 因L′和已知圆相切,则O到L′的距离等于半径r=1

 即

 整理得12k2-25k+12=0

 解得k=或k=

 L′的方程为y+3= (x+3);或y+3= (x+3)。

 即4x-3y+3=0或3x-4y-3=0

 因L和L′关于x轴对称

 故L的方程为4x+3y+3=0或3x+4y-3=0。

 例29  已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在坐标轴上,直线y=x+1 与该椭圆相交于P和Q,且OP⊥OQ,|PQ|=,求椭圆的方程.

 解:设所求椭圆的方程为=1.

 依题意知,点P、Q的坐标满足方程组:

    

 将②代入①,整理得

       (a2+b2)x2+2a2x+a2(1-b2)=0,               ③

 设方程③的两个根分别为x1、x2,则直线y=x+1和椭圆的交点为,

 P(x1,x1+1),Q(x2,x2+1)

 由题设OP⊥OQ,|OP|=,可得

 

 整理得

 

 解这个方程组,得

 

 根据根与系数的关系,由(3)式得

 (Ⅰ)  或  (Ⅱ)

 解方程组(Ⅰ)、(Ⅱ)得

   或

 故所求椭圆方程为

 =1,或=1.

 例30  如图所示,给出定点A(a,0)(a>0)和直线l∶x=-1,B是直线l上的动 点,∠BOA的角平分线交AB于C,求点C的轨迹方程,并讨论方程表示曲线类型与a值的关系。

 本小题主要考查曲线与方程,直线和圆锥曲线等基础知识以及求动点轨迹的基本技能和综合 运用数学知识解决问题的能力。

 解法一  依题意,记B(-1,b)(b∈R),则直线OA和OB的方程分别为y=0和y=-bx。

 设点C(x,y),则有0≤x<a,则OC平分∠AOB,知点C到OA、OB距离相等,根据点到直线的距 离公式得

          |y|=                 ①

 依题设,点C在直线AB上,故有

          y=- (x-a)

 由x-a≠0得b=-                    ②

 将②式代入①式得

 y2[1+]=[y-2

 整理得  y2[(1-a)x2-2ax+(1+a)y2]=0

 若y≠0,则(1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0<x<a=;

 若y=0,则b=0,∠AOB=π,点C的坐标为(0,0),满足上式,

 综上得点C的轨迹方程为

 (1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0≤x<a)。

 (Ⅰ)当a=1时,轨迹方程化为y=x(0≤x<1);          ③

 此时,方程③表示抛物线孤段;

 (Ⅱ)当a≠1时,轨迹方程化为

 =1(0≤x<a)。              ④

 所以,当0<a<1时,方程④表示椭圆弧段。

 当a>1时,方程④表示双曲线一支的弧段。

 解法二  如图所示,设D是I与x轴的交点,过点C作CE⊥x轴,E是垂足。

 (Ⅰ)当|BD|≠0时,设点C(x,y),则0<x<a,y≠0。

 由CE∥BD得

 |BD|=(1+a)

 因  ∠COA=∠COB=∠COD-∠BOD

 则  2∠COA=π-∠BOD,

 tg(2∠COA)=,tg(π-∠BOD)=-tg∠BOD

 又因  tg∠COA=,tg∠BOD= (1+a)。

 故   (1+a)。

 整理得  (1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0  (0≤x<a)。

 (Ⅱ)当|BD|=0时,∠BOA=π,则点C的坐标为(0,0),满足上式。

 综合(Ⅰ),(Ⅱ),得点C的轨迹方程为

 (1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0≤x<a=。

 例31  已知点P在直线x=2上移动,直线l通过原点且OP垂直 ,过点A(1,0)和点P的直线m和直线l交于点Q,求点Q的轨迹方程,并指出该轨迹的名称和它 的焦点坐标.

 解:设点P的坐标为(2,y1),则直线OP的斜率

 kOP=.

 ∵l⊥直线OP.

 ∴直线l的斜率k1满足kOP·k1=-1,即·k1=-1,得k 1=-.

 又直线l过原点,所以l的方程为y=-x.

 ∵直线m过点A(1,0),P(2,y1).

 ∴m的方程为y1x-y-y1=0

 由l的方程得y1=-代入m的方程得--y+=0,即2x2+y2-2x=0.

 显然点Q与点A(1,0)不重合,故x≠1.

 又2x2+y2-2x=0可化为

    =1  (x≠1),

 ∴Q点的轨迹是挖去点(1,0)的椭圆,该椭圆的焦点坐标是()和(,-).

[同步达纲练习]

 0  445881  445889  445895  445899  445905  445907  445911  445917  445919  445925  445931  445935  445937  445941  445947  445949  445955  445959  445961  445965  445967  445971  445973  445975  445976  445977  445979  445980  445981  445983  445985  445989  445991  445995  445997  446001  446007  446009  446015  446019  446021  446025  446031  446037  446039  446045  446049  446051  446057  446061  446067  446075  447348 

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