2010-2019学年高考新课标全国I卷数学(文)真题分类汇编专题14 解析几何(2)(解析版) 联系客服

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(1)求M的轨迹方程;

(2)当|OP|=|OM|时,求l的方程及△POM的面积. 【解析】(1)由圆C:x2+y2﹣8y=0,得x2+(y﹣4)2=16, ∴圆C的圆心坐标为(0,4),半径为4.

uuuuruuur设M(x,y),则C???x,y?4?,????2?x,2?y?.

uuuuruuur由题意可得:C?????0.

即x(2﹣x)+(y﹣4)(2﹣y)=0. 整理得:(x﹣1)2+(y﹣3)2=2.

∴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,2为半径的圆, 由于|OP|=|OM|,

故O在线段PM的垂直平分线上, 又P在圆N上, 从而ON⊥PM. ∵kON=3, ∴直线l的斜率为﹣

1. 31?x?2?,即x+3y﹣8=0. 3∴直线PM的方程为y?2??则O到直线l的距离为?812?32?410. 5又N到l的距离为1?1?3?3?8102?10, 5?10?410∴|PM|=22??. ???5?5??∴S?????141041016???. 25557.(2013年)已知圆M:(x+1)2+y2=1,圆N:(x﹣1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C.

(1)求C的方程;

(2)l是与圆P,圆M都相切的一条直线,l与曲线C交于A,B两点,当圆P的半径最长时,求|AB|. 【解析】(1)由圆M:(x+1)2+y2=1,可知圆心M(﹣1,0);圆N:(x﹣1)2+y2=9,圆心N(1,0),半径3.

设动圆的半径为R,

∵动圆P与圆M外切并与圆N内切,∴|PM|+|PN|=R+1+(3﹣R)=4,

而|NM|=2,由椭圆的定义可知:动点P的轨迹是以M,N为焦点,4为长轴长的椭圆, ∴a=2,c=1,b2=a2﹣c2=3.

x2y2??1(x≠﹣2)∴曲线C的方程为. 43(2)设曲线C上任意一点P(x,y),

由于|PM|﹣|PN|=2R﹣2≤3﹣1=2,所以R≤2,当且仅当⊙P的圆心为(2,0),R=2时,其半径最大,其方程为(x﹣2)2+y2=4.

①l的倾斜角为90°,则l与y轴重合,可得|AB|=23.

②若l的倾斜角不为90°,由于⊙M的半径1≠R,可知l与x轴不平行, 设l与x轴的交点为Q,则

Q?R,所以可设l:y=k(x+4), ?,可得Q(﹣4,0)

Q?r1由l于M相切可得:3k1?k2?1,解得k??2. 4?2y?x?2?2?4当k?时,联立?,得到7x2+8x﹣8=0. 224?x?y?1?3?4∴x1?x2??88,x1x2??. 7722?2??8??8?182∴|AB|=1?kx2?x1=1?????4????????, ?4?7???7?7??由于对称性可知:当k??综上可知:|AB|=23或218时,也有|AB|=. 4718. 78.(2012年)设抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,准线为l,A∈C,已知以F为圆心,FA为半径的圆F交l于B,D两点.

(1)若∠BFD=90°,△ABD的面积为42,求p的值及圆F的方程;

(2)若A,B,F三点在同一直线m上,直线n与m平行,且n与C只有一个公共点,求坐标原点到m,n距离的比值.

【解析】(1)由对称性知:△BFD是等腰直角△,斜边|BD|=2p 点A到准线l的距离d?F??F??∵△ABD的面积S△ABD=42, ∴

2p,

11??D?d??2p?2p?42, 22解得p=2,所以F坐标为(0,1), ∴圆F的方程为x2+(y﹣1)2=8.

2??x0?p?x?0F(2)由题设??x0,(),则?0?0,?,

?2??2p?∵A,B,F三点在同一直线m上,

又AB为圆F的直径,故A,B关于点F对称.

22??x0px02?x0?3p2, ?p???由点A,B关于点F对称得:???x0,p??2p22p??3pp?3p??22x?p?x?3y?3p?0, my?得:??3p,,直线:?22?23p??3pp?x2x3?x?3p?切点??x?2py?y?,?, ?y?????2p36p3??23p3?3p??x?3y?p?0, x?直线n:y?????663?3??坐标原点到m,n距离的比值为

3p3p?3. :629.(2011年)在平面直角坐标系xOy中,曲线y=x2﹣6x+1与坐标轴的交点都在圆C上. (1)求圆C的方程;

(2)若圆C与直线x﹣y+a=0交与A,B两点,且OA⊥OB,求a的值.

【解析】(1)法一:曲线y=x2﹣6x+1与y轴的交点为(0,1),与x轴的交点为(3+22,0),(3﹣22,0).可知圆心在直线x=3上,故可设该圆的圆心C为(3,t),则有32+(t﹣1)2=(22)2+t2,解得t=1,故圆C的半径为3??t?1??3,所以圆C的方程为(x﹣3)2+(y﹣1)2=9.

22法二:圆x2+y2+Dx+Ey+F=0, x=0,y=1有1+E+F=0,

y=0,x2 ﹣6x+1=0与x2+Dx+F=0是同一方程,故有D=﹣6,F=1,E=﹣2, 即圆方程为x2+y2﹣6x﹣2y+1=0.

??x?y?a?0(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足方程组?,消去y,得到方程2x2+(2a22???x?3???y?1??9﹣8)x+a2﹣2a+1=0,由已知可得判别式△=56﹣16a﹣4a2>0.

a2?2a?1在此条件下利用根与系数的关系得到x1+x2=4﹣a,x1x2=①,

2由于OA⊥OB可得x1x2+y1y2=0,又y1=x1+a,y2=x2+a,所以可得2x1x2+a(x1+x2)+a2=0② 由①②可得a=﹣1,满足△=56﹣16a﹣4a2>0.故a=﹣1. 10.(2010年)设F1,F2分别是椭圆

E:x2+

y2=1(0<b<1)的左、右焦点,过F1的直线l与E相交于b2A、B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列. (1)求|AB|;

(2)若直线l的斜率为1,求b的值.

【解析】(1)由椭圆定义知|AF2|+|AB|+|BF2|=4, 又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得???4. 3(2)l的方程式为y=x+c,其中c?1?b2,

?y?x?c?设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点坐标满足方程组?2y2,

?x?2?1b?化简得(1+b2)x2+2cx+1﹣2b2=0.