十年真题(2010_2019)高考数学真题分类汇编专题11平面解析几何解答题文(含解析)

由点F到左顶点的距离和到右准线的距离相等,得a+c=a2

c

?c,

又a2=b2+c2,联立解得a=2,c=1.

∴椭圆C的标准方程为x2y24?3?1;

(2)当直线l与x轴重合时,M(﹣2,0),N(2,0),此时MF=3NF,不合题意; 当直线l与x轴不重合时,设直线l的方程为x=my+1,M(x1,y1),N(x2,y2),

?联立?x?my?1?2222

?x2y2,得(3m+4)y+6my﹣9=0.△=36m?4?3?1+36(m+4)>0.

y6m1?y2??3m2?4 ①,y91y2??3m2?4②,由MF=2FN,得y1=﹣2y2③, 联立①③得,y12m1??3m2?4,y2?6m3m2?4, 2代入②得,?72m?3m2?4?2??93m2?4,解得m??255.∴直线方程为5x?2y?5?0;(3)当直线l的斜率为0时,则M(2,0),N(﹣2,0),设P(x0,y0), 则PM?PN=|(x0﹣2)(x0+2)|,∵点P在椭圆外,∴x0﹣2,x0+2同号, 又PF2??x20?1?,??x0?2??x0?2???x0?1?2,解得x0?52. 当直线l的斜率不为0时,由(2)知,y1?y2??6m93m2?4,y1y2??3m2?4, PM?1?m2y1?y0,PN?1?m2y2?y0,PF?1?m2y0.

∵点P在椭圆外,∴y1﹣y0,y2﹣y0同号, ∴PM?PN=(1+m2)(y1﹣y0)(y2﹣y0)=?1?m2???yy?y2120?y1?y2??y0??

??1?m2???26m9?22?y0?3m2?4?3m2?4????1?m?y0,

整理得y0?32m,代入直线方程得x550?2.∴点P在定直线x?2上. 3.已知抛物线C:y2?4x的焦点为F,直线l与抛物线C交于A,B两点,O是坐标原点.(1)若直线l过点F且AB?8,求直线l的方程;

(2)已知点E(?2,0),若直线l不与坐标轴垂直,且?AEO??BEO,证明:直线l过定点.

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【答案】(1)y?x?1或y??x?1;(2)(2,0). 【解析】

解:(1)法一:焦点F(1,0),

当直线l斜率不存在时,方程为x?1,与抛物线的交点坐标分别为(1,2),(1,?2), 此时AB?4,不符合题意,故直线的斜率存在.

设直线l方程为y?k(x?1)与y2?4x联立得k2x2?2?k2?2?x?k2?0,

当k?0时,方程只有一根,不符合题意,故k?0.x2?k2?2?1?x2?k2,

抛物线的准线方程为x??1,

由抛物线的定义得|AB|?|AF|?|BF|??x21?1???x2?1???k2?2?,

k2?2?8解得k??1,

所以l方程为y?x?1或y??x?1.

法二:焦点F(1,0),显然直线l不垂直于x轴,设直线l方程为x?my?1,

与y2?4x联立得y2?4my?4?0,设A(x1,y1),B(x2,y2),y1?y2?4m,y1y2?4.

|AB|??x1?x22???y1?y22??1?m2?y21?y2?2?1?m?y21?y2??4y1y2?4?1?m2?,由AB?8,解得m??1, 所以l方程为y?x?1或y??x?1. (2)设A(x1,y1),B(x2,y2),

设直线l方程为x?my?b(m?0)与y2?4x联立得:y2?4my?4b?0,

可得y1?y2?4m,y1y2??4b. 由?AEO??BEO得kEA?ky1EB,即

x??y2x. 1?22?2整理得y1x2?2y1?x1y2?2y2?0,即y1(my2?b)?2y1?(my1?b)y2?2y2?0,

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整理得2my1y2?(b?2)(y1?y2)?0, 即?8bm?4(b?2)m?0,即b?2. 故直线l方程为x?my?2过定点(2,0).

x2y24.已知椭圆2?2?1(a?b?0),A?2,0?是长轴的一个端点,弦BC过椭圆的中心O,点C在第一象

ab限,且AC?BC?0,|OC?OB|?2|AB?BC|. (1)求椭圆的标准方程;

(2)设P、Q为椭圆上不重合的两点且异于A、B,若?PCQ的平分线总是垂直于x轴,问是否存在实数?,使得PQ??AB?若不存在,请说明理由;若存在,求?取得最大值时的PQ的长.

x23y2230【答案】(1) ??1 (2)

443【解析】

(1)∵AC?BC?0,∴?ACB?90?,

∵|OC?OB|?2|AB?BC|.即|BC|?2|AC|, ∴△AOC是等腰直角三角形, ∵A?2,0?,∴C?1,1?, 而点C在椭圆上,∴

4112b???1,,∴, a?2a2b23x23y2∴所求椭圆方程为??1.

44(2)对于椭圆上两点P,Q, ∵?PCQ的平分线总是垂直于x轴, ∴PC与CQ所在直线关于x?1对称,

kPC?k,则kCQ??k,

∵C?1,1?,∴PC的直线方程为y?k?x?1??1,①

QC的直线方程为y??k?x?1??1,②

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x23y2222将①代入??1,得?1?3k?x?6k?k?1?x?3k?6k?1?0,③

44∵C?1,1?在椭圆上,∴x?1是方程③的一个根,

3k2?6k?1∴xP?,

1?3k23k2?6k?1以?k替换k,得到xQ?. 23k?1∴kPQ?k?xP?xQ??2kxP?xQ?1, 3∵?ACB?90,A?2,0?,C?1,1?,弦BC过椭圆的中心O, ∴A?2,0?,B??1,?1?,∴kAB?∴kPQ?kAB,∴PQ∥AB, ∴存在实数?,使得PQ??AB,

1, 316023022???12k?4k????1|PQ|???3, 2??22?9k??6?1?3k??1?3k?k2当9k?213时,即时取等号, k??2k3230, 323023 ,

?3?310|PQ|max?又|AB|?10,

?max∴?取得最大值时的PQ的长为

230. 32225.已知抛物线y?16x,过抛物线焦点F的直线l分别交抛物线与圆(x?4)?y?16于A,C,D,B(自

上而下顺次)四点.

(1)求证:|AC|?|BD|为定值;

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