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2021 届高考数学二轮复习常考专题大通关
选择题:平面解析几何
1.已知直线 1 : 2 4 0 0l mx y m m 在 x 轴、y 轴上的截距相等,则直线 1l 与直线
2 :3 3 1 0l x y 之间的距离为( )
A. 4 2
3
B. 2 C. 2
2
或 2 D.0 或 2
2.已知双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的一条渐近线平行于直线 : 2 10l y x ,双曲线的一个
焦点在直线上,则双曲线的方程为( )
A.
2 2
15 20
x y B.
2 2
120 5
x y C.
2 23 3 125 100
x y D.
2 23 3 1100 25
x y
3.若点 2, 1P 为圆 2 21 25x y 的弦 AB 的中点,则直线 AB 的方程是( )
A. 3 0x y B. 2 3 0x y C. 1 0x y D. 2 5 0x y
4.若直线 1 : ( 4)l y k x 与直线 2l 关于点 2,1 对称,则直线 2l 恒过定点( )
A.(0,4) B.(0,2) C.(-2,4) D.(4,-2)
5.已知椭圆
2 2
2 2: 1 0x yE a ba b
的右焦点为 3,0F ,过点 F 的直线交椭圆于 ,A B 两点.
若 AB 的中点坐标为 1, 1 ,则 E 的方程为( )
A.
2 2
145 36
x y B.
2 2
136 27
x y C.
2 2
127 18
x y D.
2 2
118 9
x y
6.已知圆 2 2: 2 0 0M x y ay a 截直线 0x y 所得线段的长度是 2 2 ,则圆 M 与圆
2 2: 1 1 1N x y 的位置关系是( )
A.内切 B.相交 C.外切 D.相离
7.设 O 为坐标原点,直线 x a 与双曲线
2 2
2 2: 1( 0, 0)x yC a ba b
的两条渐近线分别交于
,D E 两点.若 ODE 的面积为 8,则 C 的焦距的最小值为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
8.设抛物线 2: 4C y x 的焦点为 F,直线 l 过点 F 且与 C 交于 ,A B 两点.若 3AF BF ,则 l
的方程为( )
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A. 1y x 或 1y x B. 3 13y x 或 3 13y x
C. 3 1y x 或 3 1y x D. 2 12y x 或 2 12y x
9.已知直线 1y kx k 与曲线 2 2: 2 ( 0)C x y m m 恒有公共点,则 m 的取值范围是( )
A. 3, B. ,3 C. (3, ) D. ( ,3)
10.已知抛物线 2 2 ( 0)y px p 的焦点为 F,其准线与双曲线
2
2 13
y x 相交于 ,M N 两点.
若 MNFV 为直角三角形,其中 F 为直角顶点,则 p ( )
A. 2 3 B. 3 C. 3 3 D.6
11.抛物线 2 2 0y px p 的焦点为 F,已知点 ,A B 为抛物线上的两个动点,且满足
120AFB ,过弦 AB 的中点 M 作抛物线准线的垂线 MN ,垂足为 N,则 MN
AB
的最大值
为( )
A. 3
3
B.1 C. 2 3
3
D.2
12.已知双曲线
2
2: 1,3
xC y O 为坐标原点,F 为 C 的右焦点,过 F 的直线与 C 的两条渐近
线的交点分别为 ,M N .若 OMNV 为直角三角形,则 MN ( )
A. 3
2 B.3 C. 2 3 D.4
13.已知过双曲线
2 2
2 2: 1( 0, 0)x yC a ba b
的中心的直线交双曲线于点 ,A B ,在双曲线 C 上
任取与点 ,A B 不重合的点 P,记直线 , ,PA PB AB 的斜率分别为 1 2, ,k k k .若 1 2k k k 恒成立,则
双曲线 C 的离心率的取值范围为( )
A. 1, 2 B. (1, 2] C. ( 2, ) D.[ 2, )
14.如图,过抛物线 2 2 0 y px p 的焦点 F 的直线交抛物线于点 ,A B ,交其准线 l 于点
C,若点 F 是 AC 的中点,且 4AF ,则线段 AB 的长为( )
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A.5 B.6 C. 16
3
D. 20
3
15.已知 P 是椭圆
2 2
: 116 4
x yM 上的动点,过点 P 作圆 2 2: 1N x y 的两条切线分别与圆 N
相切于点 ,A B ,直线 AB 与 x 轴、 y 轴分别相交于 ,C D 两点,则 CODV ( O 为坐标原点)面积
的最小值为( )
A.1 B. 1
2 C. 1
4 D. 1
8
答案以及解析
1.答案:A
解析: Q 直线 1 : 2 4 0( 0)l mx y m m 在 x 轴、y 轴上的截距相等,
令 0x ,得 4
2
my ,令 0y ,得 4 mx m
,
4 4
2
m m
m
,解得 2m 或 4m (舍),
直线 1l 的方程为 2 2 4 2 0x y ,即 1 : 3 0l x y .
又 3 3 1 0x y 可转化为 1 03x y ,
直线 1l 与直线 2l 之间的距离为
13 3 4 2
32
.故选 A.
2.答案:A
解析:双曲线的渐近线方程为 by xa
,
因为一条渐近线与直线 2 10y x 平行,
所以 2b
a
.
又因为双曲线的一个焦点在直线 2 10y x 上,
所以 2 10 0c ,所以 5c .
故由 2 2 2c a b ,得 2 225 4a a ,则 2 5a , 2 20b ,
4 / 19
从而双曲线方程为
2 2
15 20
x y .
3.答案:A
解析:设圆心为 1,0C ,则 , 1, 1,CP ABAB CP k k Q 直线 AB 的方程是 1 2y x ,
即 3 0x y .
4.答案:B
解析:由于直线 1 : 4l y k x 恒过定点 4,0 ,其关于点 2,1 对称的点为 0,2 ,
又由于直线 1 : 4l y k x 与直线 2l 关于点 2,1 对称,∴直线 2l 恒过定点 0,2 .
故选 B.
5.答案:D
解析:因为直线 AB 的斜率为 1
2
,则直线 AB 的方程为 2 3x y ,将其代入椭圆方程
2 2 2 2 2 2 0b x a y a b ,化简得 2 2 2 2 2 2 2(4 ) 12 9 0b a y b y b a b .
设 1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y ,根据韦达定理,得
2
1 2 2 2
12
4
by y b a
,
又因为 AB 的中点坐标为 1, 1 ,即 1 2 2y y ,
所以
2
2 2
12 24
b
b a
,即 2 22a b .
因为 2 2 9a b ,所以 2 218, 9a b .所以椭圆 E 的方程为
2 2
118 9
x y .
6.答案:B
解析:圆 2 2: 2 0M x y ay 的圆心为 (0, )M a ,半径为 a,
所以圆心 M 到直线 0x y 的距离为 | |
2
a .
由直线 0x y 被圆 M 截得的弦长为 2 2 ,知
2
2 22
aa ,故 2a ,即 (0,2)M 且圆 M 的
半径为 2.
又圆 N 的圆心 (1,1)N ,且半径为 1,
根据1 2 3MN ,知两圆相交.故选 B.
7.答案:B
解析:由题意知双曲线的渐近线方程为 by xa
,因为 D E, 分别为直线 x a 与双曲线 C 的
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两条渐近线的交点,所以不妨设 ( )D a b, , ( )E a b, ,所以
1 1| | 2 82 2ODES a DE a b ab V ,所以 2 2 2 2 16c a b ab ,所以 4c ,所以 2 8c ,
所以 C 的焦距的最小值为 8,故选 B.
8.答案:C
解析:由抛物线方程 2 4y x 知焦点 1,0F ,准线 1x ,
设直线 : 1l x my ,代入 2 4y x 中消去 x,得 2 4 4 0y my .
设 1 1 2 2, , ,A x y B x y .
由一元二次方程根与系数的关系得, 1 2 1 24 , 4y y m y y .
设 1 2 1 20 , | | 3| |, 3y y AF BF y y Q ,
由 1 2
1 23 ,
4,y y
y y
解得 2 1
2 , 2 3
3
y y . 1 2 3
4 3
y ym ,
直线 l 的方程为 3 13x y .
由对称性知,这样的直线有两条,即 3( 1)y x .
9.答案:A
解析:∵直线方程为 1y kx k ,∴直线恒过定点 (1, 1) .∵曲线 C 的方程为
2 22 ( 0)x y m m ,∴曲线C表示椭圆.∵直线 1y kx k 与曲线 2 2: 2 ( 0)C x y m m 恒
有公共点,∴点 (1, 1) 在椭圆内或椭圆上,即 2 21 2 ( 1) m ,∴ 3m .
10.答案:A
解析:由题意知抛物线 2 2y px 的准线方程为
2
px ,将其代入双曲线方程
2
2 13
y x ,
解得
233 4
py .由双曲线的对称性知 MNFV 为等腰直角三角形, π
4FMN ,
2
tan 1
33 4
pFMN
p
,解得 2 3p .
11.答案:A
解析:设 AF a BF b , ,连接 AF BF、
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由抛物线定义,得 AF AQ BF BP ,
在梯形 ABPQ 中, 2 MN AQ BP a b = = .
由余弦定理得, 2 2 2 2 22 cos120AB a b ab a b ab
配方得, 2 2AB a b ab ,
又∵ 22
a bab
,
∴ 2 2 2 21 3( ) ( ) ( ) ( )4 4a b ab a b a b a b
得到 3
2AB a b .
所以
1
32
33 |2
a bMN
AB a b
,即 MN
AB
的最大值为 3
3
.
故选 A.
12.答案:B
解析:因为双曲线
2
2 13
x y 的渐近线方程为 3
3y x ,所以 60MON .不妨设过点 F
的直线与渐近线 3
3y x 交于点 M,且 90OMN ,则 60MFO ,又直线 MN 过点
(2,0)F ,所以直线 MN 的方程为 3( 2)y x ,由
3( 2),
3
3
y x
y x
得
3 ,2
3 ,2
x
y
所以点 M
的坐标为 3 3,2 2
,所以
223 3| | 32 2OM
,所以| | 3 | | 3MN OM .故选 B.
13.答案:D
解析:设 0 0 0 0 0( , ), , , , ,P x y A x y B x y x x ,则
2 22 2
0 0
2 2 2 21, 1x yx y
a b a b
.两式相减得
2 2 2 2
0 0
2 2 0x x y y
a b
,即
2 2 2
0
2 2 2
0
y y b
x x a
.由 1 2k k k 恒成立,得 0 0 0
0 0 0
y y y y y
x x x x x
,即
2 2
0 0
2 2
0 0
y y y
x x x
恒成立,所以
2
0
2
0
yb
a x
恒成立.又因为 0
0
y b
x a
,所以
2
2
b b
a a
,解得 1b
a
,所以
离心率
2
1 2c be a a
,故选 D.
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14.答案:C
解析:如图:过点 A 作 AD l 交 l 于点 D .
由抛物线定义知: 4 AF AD
由点 F 是 AC 的中点,有: 2 2 AF MF p .
所以 2 4p .解得 2p .抛物线 2 4y x
设 1 1 2 2, , ,A x y B x y ,则 1 1 1 42
pAF x x .
所以 1 3x . 3,2 3 , 1,0A F .
2 3 33 1
AFk .
: 3 1 AF y x .与抛物线 2 4y x 联立得: 23 10 3 0 x x .
1 2
10
3
x x .
1 2
10 1623 3
AB x x p .
故选 C.
15.答案:D
解析:设 1 1 2 2 0 0, , , , ,A x y B x y P x y .因为 PA 是圆 2 2 1x y 的切线,且切点为 A ,所以 PA
的方程为 1 1 1x x y y .同理,PB 的方程为 2 2 1x x y y .又因为 ,PA PB 交于点 P ,所以点 P
的坐标满足切线方程,即 1 0 1 0 2 0 2 01, 1x x y y x x y y ,所以直线 AB 的方程为 0 0 1x x y y .
令 0y ,得点 C 的坐标为
0
1 ,0x
;令 0x ,得点 D 的坐标为
0
10, y
.所以
0 0
1 1 1| | | |2 2CODS OC OD x y
V .又因为 0 0,P x y 是椭圆
2 2
: 116 4
x yM 上的点,所以
2 2
0 0 116 4
x y ,所以
2 2 2 2
0 0 0 0
0 0
11 216 4 16 4 4
x y x y x y (当且仅当 0 02x y 时等号成立),所以
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0 0 4x y (当且仅当 0 02x y 时等号成立).所以
0 0
1 1 1 1 1
2 2 4 8CODS x y
V ,所以 CODV 面
积的最小值为 1
8 .故选 D.
填空题:平面解析几何
1.若直线 3 4 5 0x y 与圆 2 2 2 ( 0)x y r r 相交于 ,A B 两点,且 120AOB (O 为坐标
原点),则 r __________.
2.设抛物线 2 4y x 的焦点为 F,准线为 l.则以 F 为圆心,且与 l 相切的圆的方程为
_____________.
3.已知双曲线
2 2
2 2: 1( 0, 0)x yC a ba b
的右顶点为 A,以 A 为圆心,b 为半径作圆,圆 A 与
双曲线 C 的一条渐近线交于 ,M N 两点.若 60MAN ,则 C 的离心率为
__________________.
4.已知直线 : 3 3 0l mx y m 与圆 2 2 12x y 交于 ,A B 两点,过 ,A B 分别作 l 的垂线与
x 轴交于 ,C D 两点.若 2 3AB ,则 CD _______________.
5.已知 1 2,F F 分别是双曲线 2 2 23 3 ( 0)x y a a 的左、右焦点,P 是抛物线 2 8y ax 与双曲线
的一个交点.若 1 2 12PF PF ,则抛物线的准线方程为_____________.
6.P 为椭圆
2 2
116 15
x y 上任意一点,EF 为圆 2 2:( 1) 4N x y 的任意一条直径,则 PE PF
uuur uuur
的取值范围是__________.
7.过抛物线 2 2 0x py p 的焦点 F 作倾斜角为 30°的直线,与抛物线分别交于 ,A B 两点
(点 A 在 y 轴的左侧),则 | |
| |
AF
FB
__________________.
8.已知椭圆
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
的左、右焦点分别为 1 2( ,0), ( ,0)F c F c .若椭圆上存在一点 P
使
2 2 11sin sin
a c
F FP PF F
,则该椭圆的离心率的取值范围为_______________.
9.在平面直角坐标系 xOy 中,双曲线
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
的右支与焦点为 F 的抛物线
2 2 ( 0)x py p 交于 ,A B 两点.若| | | | 4 | |AF BF OF ,则该双曲线的渐近线方程为
________________.
10.已知抛物线 2: 4C y x 的焦点为 F.过点 2,0 的直线 l 与抛物线分别交于 A B, 两点,则
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4AF BF 的最小值为 _____ .
答案以及解析
1.答案:2
解析:因为 120AOB ,所以圆心 (0,0) 到直线 3 4 5 0x y 的距离
| 3 0 4 0 5| 1
5 2d r ,解得 2r .
2.答案: 2 2( 1) 4x y
解析:因为抛物线的方程为 2 4y x ,所以焦点 F 为 1,0 ,准线 l 的方程为 1x ,点 F 到
直线 l 的距离为 2.即圆的半径为 2,圆心为 (1,0) ,故所求圆的方程为 2 2( 1) 4x y .
3.答案: 2 3
3
解析: | | | |, 60 ,AN AM MAN MAN Q V 为等边三角形, ,0A a 到直线 : bl y xa
的距离
为 3
2 b ,即
2 2
| | 3
2
ba b
a b
,化简得 2 23a b .又 2 2 2 2 2 2 3, 4 3 , 3
cb c a a c e a
Q .
4.答案:4
解析:设圆心 O 到直线 l 的距离为 d,则 22 12 2 3, 3d d ,即
2
| 3 3 | 33, 31
m m
m
.
此时直线 l 的方程为 3 2 3 03 x y . l 的倾斜角为 30°,如图所示.过 C 作 BD 的垂线,
垂足为 E,则| | | | 2 3CE AB . | |, 30 , | | 4cos30
CECE l ECD CD Q P .
5.答案: 2x
10 / 19
解析:将双曲线方程化为标准方程得
2
2 2 1( 0)3
x y aa a
,则 2F 为抛物线的焦点,抛物线的
准线方程为 2x a ,联立
2 2
2 2
2
1,3
8 ,
x y
a a
y ax
解得 3x a ( 3
a 舍去),即点 P 的横坐标为 3a .由
1 2
1 2
12
2
PF PF
PF PF a
,解得 2 6PF a , 2 3 2 6PF a a a ,解得 1a ,抛物线的准线
方程为 2x .
6.答案: 5,21
解析:由题意知,
( ) ( ) ( ) ( )PE PF PN NE PN NF PN NE PN NE
uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur 2 2 2| | 4PN NE PN
uuur uuur uuur
.因为
| |a c PN a c
uuur ,即 3 | | 5PN
uuur ,所以 PE PF
uuur uuur 的取值范围是[5,21] .
7.答案: 1
3
解析:抛物线 2 2 ( 0)x py p 的焦点为 0, 2
pF
,则直线 AB 的方程为 3
3 2
py x .由
2 2 ,
3 ,3 2
x py
py x
消去 x 得 2 212 20 3 0y py p ,解得 1 2
3,6 2
p py y .
由题意可设 1 1 2 2, , ,A x y B x y ,
由抛物线的定义可知 1
2
| | 16 22
3| | 3
2 2 2
p ppyAF
p p pFB y
.
8.答案: ( 2 1,1)
解析:在 1 2PF FV 中,由正弦定理知 21 2
2 1 1
sin
sin
PFPF F
PF F PF
.因为
1 2 2 1sin sin
a c
PF F PF F
,椭圆离
心率 ce a
,所以 2
1
1PF a
PF c e
,即 1 2PF e PF .①
又因为点 P 在椭圆上,所以 1 2 2PF PF a .
11 / 19
将①代入得 2
2
1
aPF e
.又 2a c PF a c ,所以同除以 a 得 21 11e ee
.又
0 1e ,所以 2 1 1e .
9.答案: 2
2y x
解析:设 11 2 2, , ,A x y B x y .由 2 2x py 得 0, 2
pF
,抛物线的准线方程为
2
py .由抛物线
定义得 1 2| | | |AF BF y y p . | | 2
pOF Q ,结合| | | | 4 | | 2AF BF OF p ,得 1 2y y p .
将 2 2x py 代入
2 2
2 2 1x y
a b
得
2
2 2
2 1py y
a b
,即
2
2 2
2 1 0y py
b a
,则
22
1 2 2
2
2
2
1
p
b pay y pa
b
.
2
2
2 1b
a
, 2 22 ,a b 双曲线
2 2
2 2 1x y
a b
的渐近线方程为
2
2y x .
10.答案:13
解析:设 1 1 2 2, ,( ) ( )A x y B x y, 由抛物线的定义,知 1 1AF x , 2 1BF x .
当直线 l 的斜率不存在时,直线 l 的方程为 2x ,则 4 3 4 3 15AF BF .
当直线 l 的斜率存在时,直线 l 的方程可设为 2 ( 0)y k x k .
联立得方程组
2
2
4y x
y k x
,整理,得 2 2 2 24 4 4 0k x k k .
由根与系数的关系可得 1 2 4x x .
所以 1 24 1 4 1AF BF x x 1 24 5x x 1 22 4 5 13x x (当且仅当 1 24 4x x 时
等号成立).
所以 4AF BF 的最小值为 13.
解答题:平面解析几何
1.已知椭圆
2 2
1 2 2: 1( 0)x yC a b
a b
的右焦点 F 与抛物线 2C 的焦点重合, 1C 的中心与 2C 的
顶点重合.过 F 且与 x 轴垂直的直线交 1C 于 ,A B 两点,交 2C 于 ,C D 两点,且 4
3CD AB .
(1)求 1C 的离心率;
12 / 19
(2)设 M 是 1C 与 2C 的公共点.若 5MF ,求 1C 与 2C 的标准方程.
2.已知抛物线 2: 3C y x 的焦点为 F,斜率为 3
2
的直线 l 与 C 的交点为 ,A B ,与 x 轴的交点
为 P.
(1)若 4AF BF ,求 l 的方程;
(2)若 3AP PB
uuur uur ,求 AB .
3.如图,曲线 C 由上半椭圆
2 2
1 2 2: 1( 0, 0)y xC a b ya b
和部分抛物线 2
2 : 1( 0)C y x y
连接而成, 1C 与 2C 的公共点为 ,A B ,其中 1C 的离心率为 3
2 .
(1)求 ,a b 的值.
(2)过点 B 的直线 l 与 1 2,C C 分别交于点 ,P Q (均异于点 ,A B ),是否存在直线 l,使得以 PQ
为直径的圆恰好过点 A.若存在,求出直线 l 的方程;若不存在,请说明理由.
4.已知双曲线
2 2
2 2: 1( 0, 0)x yC a ba b
的两个焦点分别为 1 2( 2,0), (2,0)F F ,点 (3, 7)P 在双
曲线 C 上.
(1)求双曲线 C 的方程;
(2)记 O 为坐标原点,过点 0,2Q 的直线l 与双曲线 C 交于不同的两点 ,E F ,若 OEFV 的
面积为 2 2 ,求直线 l 的方程.
5.已知抛物线 2: 2 0G x py p 上一点 ,4R m 到其焦点的距离为 17
4 .
(1)求 p 与 m 的值.
13 / 19
(2)若斜率为 2 的直线 l 与抛物线 G 交于 ,P Q 两点,点 M 为抛物线 G 上一点,其横坐标
为 1,记直线 PM 的斜率为 1k ,直线QM 的斜率为 2k ,试问: 1 2k k 是否为定值?并证明你
的结论.
6.设椭圆
2 2
2 2 1( 0)x y a ba b
的右顶点为 A ,上顶点为 B .已知椭圆的离心率为 5
3
,
13AB .
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线 : ( 0)l y kx k 与椭圆交于 ,P Q 两点,l 与直线交 AB 于点 M ,且点 ,P M 均在
第四象限.若 BPM△ 的面积是 BPQ△ 面积的 2 倍,求 k 的值.
7.已知椭圆
2 2
1 2 2 1( 0)x yC a ba b
: 的右焦点 F 与抛物线 2C 的焦点重合, 1C 的中心与 2C 的
顶点重合.过 F 且与 x 轴垂直的直线交 1C 于 A B, 两点,交 2C 于 C D, 两点,且 4| | | |3CD AB .
(1)求 1C 的离心率;
(2)若 1C 的四个顶点到 2C 的准线距离之和为 12,求 1C 与 2C 的标准方程.
8.已知抛物线 2 4y x 的焦点为 F ,直线 : 2 0l y k x k 与抛物线交于 ,A B 两点,
,AF BF 的延长线与抛物线交于 ,C D 两点.
(1)若 AFBV 的面积等于 3,求 k 的值;
(2)记直线 CD 的斜率为 CDk ,证明: CDk
k
为定值,并求出该定值.
14 / 19
答案以及解析
1.答案:(1)由已知可设 2C 的方程为 2 4y cx ,其中 2 2c a b .
不妨设 ,A C 在第一象限,由题设得 ,A B 的纵坐标分别为
2 2
,b b
a a
, ,C D 的纵坐标分别为
2 , 2c c ,故
2
| |2| , | 4bB CD caA .
由 4| | | |3CD AB 得
284 3
bc a
,即
2
3 2 2c c
a a
.解得 2c
a
(舍去), 1
2
c
a
.
所以 1C 的离心率为 1
2 .
(2)由(1)知 2 , 3a c b c ,故
2 2
1 2 2: 1
4 3
x yC
c c
.
设 0 0,M x y ,则
2 2
0 0
2 2 1
4 3
x y
c c
, 2
0 04y cx ,
故
2
0 0
2
4 134
x x
cc
.①
由于 2C 的准线为 x c ,所以 0| |MF x c ,而 | 5MF | ,故 0 5x c ,代入①得
2
2
(5 ) 4(5 ) 134
c c
cc
,即 2 2 3 0c c ,解得 1c (舍去), 3c .
所以 1C 的标准方程为
2 2
136 27
x y , 2C 的标准方程为 2 12y x .
2.答案:(1)设直线 3: 2l y x t , 1 1 2 2, ,( ) ( )A x y B x y, .
由题设得 3 ,04F
,故 1 2
3
2AF BF x x ,
由题设可得 1 2
5
2x x .由
2
3 ,2
3
y x t
y x
可得 2 29 12 1 4 0x t x t ,则
1 2
12 1
9
tx x .
从而 12 1 5
9 2
t ,得 7
8t .
所以 l 的方程为 3 7
2 8y x .
(2)由 3AP PB
uuur uur 可得 1 23y y .
由
2
3 ,2
3
y x t
y x
可得 2 2 2 0y y t .所以 1 2 2y y .
15 / 19
从而 2 23 2y y ,故 2 11 3y y , .
代入 C 的方程得 1 2
13, 3x x .故 4 13
3AB .
3.答案:(1)在 1 2,C C 的方程中,令 0y ,可得 1b ,
且 ( 1,0), (1,0)A B 是上半椭圆 1C 的左、右顶点.
设 1C 的半焦距为 c,
由 3
2
c
a
及 2 2 2 1a c b ,得 2a ,
2, 1a b .
(2)存在.由(1)知,上半椭圆 1C 的方程为
2
2 1( 0)4
y x y .
由题意知,直线 l 与 x 轴不重合也不垂直,设其方程为 1 0y k x k ,代入 1C 的方程,
整理得 2 2 2 24 2 4 0k x k x k .(*)
设点 P 的坐标为 ,P Px y ,
Q 直线 l 过点 , 1B x 是方程(*)的一个根.
由根与系数的关系得
2
2
4
4p
kx k
,从而 2
8
4P
ky k
,
点 P 的坐标为
2
2 2
4 8,4 4
k k
k k
.
同理,由 2
( 1), 0,
1, 0
y k x k
y x y
得点 Q 的坐标为 21, 2k k k .
2
2 ( , 4), (1, 2)4
kAP k AQ k kk
uuur uuur
.
Q 以 PQ 为直径的圆恰好过点 A,
, 0AP AQ AP AQ
uuur uuur ,即
2
2
2 [ 4( 2)] 04
k k kk
.
0, 4( 2) 0k k k Q ,解得 8
3k .
经检验, 8
3k 符合题意.
故直线 l 的方程为8 3 8 0x y .
4.答案:(1)依题意, 2 2 4a b ,
16 / 19
则双曲线 C 的方程为 2 2
2
2 2 1 0 44
x y aa a
,
将点 3, 7 代入上式,得 2 2
9 7 14a a
,
解得 2 18a (舍去)或 2 2a ,
故所求双曲线的方程为
2 2
12 2
x y .
(2)依题意,可设直线 l 的方程为 2y kx ,代入双曲线 C 的方程并整理,得
2 21 4 6 0k x kx .
Q 直线 l 与双曲线 C 交于不同的两点 ,E F ,
2
2 2
1 0
( 4 ) 24 1 0
k
k k
, 1
3 3
k
k
.(*)
设 1 1 2 2, , ,E x y F x y ,则 1 2 1 22 2
4 6,1 1
kx x x xk k
,
2
22 2
1 2 1 2 2
2 2 3| | 1 4 1
1
kEF k x x x x k
k
.
又原点 O 到直线 l 的距离
2
2
1
d
k
,
2
2
22
1 1 2 2 2 3| | 12 2 111OEF
kS d EF k kk
V ∣
2
2
2 2 3
1
k
k
.
又 2 2OEFS V ,即
2
4 2
2
3 1, 2 011
k k kk
∣
,解得 2k ,满足(*).
故满足条件的直线 l 有两条,其方程分别为 2 2y x 和 2 2y x .
5.答案:(1)根据抛物线定义,点 ,4R m 到焦点的距离等于它到准线的距离,
即 174 2 4
p ,解得 1
2p ,
所以抛物线方程为 2x y .
因为点 ,4R m 在抛物线上,所以 2 4m ,所以 2m .
(2)设直线 l 的方程为 2y x b ,设 1 1 2 2, , ,P x y Q x y ,
联立 2
2 ,
,
y x b
x y
得 2 2 0x x b ,
17 / 19
当 0 ,即 4 4 0b ,即 1b 时,直线 l 与抛物线有两个交点,此时 1 2 2x x .
因为点 M 的坐标为 1,1 ,且 2 2
1 1 2 2,x y x y ,
所以
2 2
1 1 2 2
1 1 2 2
1 1 2 2
1 1 1 11, 11 1 1 1
y x y xk x k xx x x x
,
所以 1 2 1 2 1 21 1 2 2 2 0k k x x x x ,
所以 1 2k k 为定值 0.
6.答案:(1)设椭圆的焦距为 2c 由已知得
2
2
5
9
c
a
又由 2 2 2a b c ,可得 2 3a b
由 2 2 13AB a b ,从而 3, 2a b
所以,椭圆的方程为
2 2
19 4
x y
(2)设 1 1 2 2, , ,P x y M x y 由题意 2 1 0x x
点 Q 的坐标为 1 1,x y 由 BPM△ 的面积是 BPQ△ 面积的 2 倍,
可得 2PM PQ ,从而 2 1 1 12x x x x ,即 2 15x x .
易知直线 AB 的方程为 2 3 6x y ,
由方程组 2 3 6x y
y kx
消去 y,可得 2
6
3 2x k
.
由方程组
2 2
19 4
x y
y kx
消去 y,可得 1 2
6
9 4
x
k
.
由 2 15x x ,可得 两边平方,
整理得 218 25 8 0k k ,解得 8
9k 或 1
2k .
当 8
9k 时 2 9 0x ,不合题意,舍去;
当 1
2k 时 2 1
1212, 5x x ,,符合题意.
所以,k 的值为 1
2
.
7.答案:(1)由已知可设 2C 的方程为 2 4y cx ,其中 2 2c a b .
18 / 19
不妨设 A C, 在第一象限,由题设得 A B, 的纵坐标分别为
2 2
,b b
a a
; C D, 的纵坐标分别为
2 2c c, ,故
22| | ,| | 4bAB CD ca
.
由 4| | | |3CD AB 得
284 3
bc a
,即 23 2 2( )c c
a a
,解得 2c
a
(舍去), 1
2
c
a
.
所以 1C 的离心率为 1
2 .
(2)由(1)知 2 , 3a c b c ,故
2 2
1 2 2 14 3
x yC c c
: ,所以 1C 的四个顶点坐标分别为
2(2 0),( 2 0),(0 3 ),(0 3 ),c c c c C , , , , 的准线为 x c .
已知得 3 12c c c c ,即 2c .
所以 1C 的标准方程为
2 2
2116 12
x y C , 的标准方程为 2 8y x .
8.答案:(1)设
2 2
1 2
1 2, , ,4 4
y yA y B y
.
由
2 4
( 2)
y x
y k x
,得 2 4 8 0ky y k ,
216 32 0k ,
所以 1 2 1 2
4 , 8y y y yk
,
2
1 2 1 2 1 2 2
1 1 11 4 2 2 32 2AFBS y y y y y y k
V ,
解得 2k ( 2k 舍去).
(2)设
2
3
3,4
yC y
,则
22
31
1 31, , 1,4 4
yyFA y FC y
uur uuur
.
因为 , ,A F C 共线,
所以
22
31
3 11 1 04 4
yy y y
,即 1 3
1 3 1 04
y yy y
,
解得 3 1y y (舍去)或 3
1
4y y
,所以 2
1 1
4 4,C y y
,
同理 2
2 2
4 4,D y y
,
19 / 19
所以 1 2 1 2
1 2
2 2
1 2
4 4
24 4CD
y y y yk ky y
y y
,故 2CDk
k
,
所以 CDk
k
为定值,且定值为 2.