高考数学真题解析13年文科H单元解析几何.DOC
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1、H单元解析几何 H1直线的倾斜角与斜率、直线的方程21B12,H12013新课标全国卷 已知函数f(x)x2ex.(1)求f(x)的极小值和极大值;(2)当曲线yf(x)的切线l的斜率为负数时,求l在x轴上截距的取值范围21解:(1)f(x)的定义域为(,)f(x)exx(x2)当x(,0)或x(2,)时,f(x)0.所以f(x)在(,0),(2,)单调递减,在(0,2)单调递增故当x0时,f(x)取得极小值,极小值为f(0)0;当x2时,f(x)取得极大值,极大值为f(2)4e2.(2)设切点为(t,f(t),则l的方程为yf(t)(xt)f(t)所以l在x轴上的截距为m(t)ttt23.由
2、已知和得t(,0)(2,)令h(x)x(x0),则当x(0,)时,h(x)的取值范围为2 ,);当x(,2)时,h(x)的取值范围是(,3)所以当t(,0)(2,)时,m(t)的取值范围是(,0)2 3,)综上,l在x轴上的截距的取值范围是(,0)2 3,)5H1,H42013天津卷 已知过点P(2,2)的直线与圆(x1)2y25相切,且与直线axy10垂直,则a()A B1C2 D.5C解析 设过点P(2,2)的圆的切线方程为y2k(x2),由题意得,解之得k.又切线与直线axy10垂直,a2.15H1,C8,E82013四川卷 在平面直角坐标系内,到点A(1,2),B(1,5),C(3,6
3、),D(7,1)的距离之和最小的点的坐标是_15(2,4)解析 在以A,B,C,D为顶点构成的四边形中,由平面几何知识:三角形两边之和大于第三边,可知当动点落在四边形两条对角线AC,BD交点上时,到四个顶点的距离之和最小AC所在直线方程为y2x,BD所在直线方程为yx6,交点坐标为(2,4),即为所求H2两直线的位置关系与点到直线的距离20H2,H42013新课标全国卷 在平面直角坐标系xOy中,已知圆P在x轴上截得线段长为2 ,在y轴上截得线段长为2 .(1)求圆心P的轨迹方程;(2)若P点到直线yx的距离为,求圆P的方程20解:(1)设P(x,y),圆P的半径为r.由题设y22r2,x23
4、r2.从而y22x23.故P点的轨迹方程为y2x21.(2)设P(x0,y0),由已知得.又P点在双曲线y2x21上,从而得由得此时,圆P的半径r.由得此时,圆P的半径r.故圆P的方程为x2(y1)23或x2(y1)23.4H2、H3和H42013重庆卷 设P是圆(x3)2(y1)24上的动点,Q是直线x3上的动点,则|PQ|的最小值为()A6 B4 C3 D24B解析 |PQ|的最小值为圆心到直线距离减去半径因为圆的圆心为(3,1),半径为2,所以|PQ|的最小值d3(3)24.H3圆的方程14H32013江西卷 若圆C经过坐标原点和点(4,0),且与直线y1相切,则圆C的方程是_14(x2
5、)2解析 r24(r1)2,得r,圆心为.故圆C的方程是(x2)2.21F2、F3、H3、H5和H82013重庆卷 如图15所示,椭圆的中心为原点O,长轴在x轴上,离心率e,过左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于A,A两点,|AA|4.(1)求该椭圆的标准方程;(2)取平行于y轴的直线与椭圆相交于不同的两点P,P,过P,P作圆心为Q的圆,使椭圆上的其余点均在圆Q外求PPQ的面积S的最大值,并写出对应的圆Q的标准方程图1521解:(1)由题意知点A(c,2)在椭圆上,则1,从而e21.由e得b28,从而a216.故该椭圆的标准方程为1.(2)由椭圆的对称性,可设Q(x0,0),又设M(x,y)是椭圆上
6、任意一点,则|QM|2(xx0)2y2x22x0xx8(x2x0)2x8(x4,4)设P(x1,y1),由题意,P是椭圆上到Q的距离最小的点,因此,上式当xx1时取最小值,又因为x1(4,4),所以上式当x2x0时取最小值,所以x12x0,且|QP|28x.由对称性知P(x1,y1),故|PP|2y1|,所以S|2y1|x1x0|2 |x0|.当x0时,PPQ的面积S取到最大值2 .此时对应的圆Q的圆心坐标为Q(,0),半径|QP|,因此,这样的圆有两个,其标准方程分别为(x)2y26,(x)2y26.4H2、H3和H42013重庆卷 设P是圆(x3)2(y1)24上的动点,Q是直线x3上的动
7、点,则|PQ|的最小值为()A6 B4 C3 D24B解析 |PQ|的最小值为圆心到直线距离减去半径因为圆的圆心为(3,1),半径为2,所以|PQ|的最小值d3(3)24.H4直线与圆、圆与圆的位置关系6H42013安徽卷 直线x2y50被圆x2y22x4y0截得的弦长为()A1 B2 C4 D46C解析 圆的标准方程是(x1)2(y2)25,圆心(1,2)到直线x2y50的距离d1,所以直线x2y50被圆x2y22x4y0所截得的弦长l24.7H42013广东卷 垂直于直线yx1且与圆x2y21相切于第象限的直线方程是()Axy0 Bxy10Cxy10 Dxy07A解析 设直线方程为yxm,
8、且原点到此直线的距离是1,即1,解得m.当m时,直线和圆切于第象限,故舍去,选A.14H42013湖北卷 已知圆O:x2y25,直线l:x cosy sin1.设圆O上到直线l的距离等于1的点的个数为k,则k_144解析 圆心到直线的距离d1,r,rdd,所以圆O上共有4个点到直线的距离为1,k4.10H42013江西卷 如图13所示,已知l1l2,圆心在l1上、半径为1 m的圆O在t0时与l2相切于点A,圆O沿l1以1 m/s的速度匀速向上移动,圆被直线l2所截上方圆弧长记为x,令ycos x,则y与时间t(0t1,单位:s)的函数yf(t)的图像大致为()图13图1410.B解析 如图,设
9、MOA,cos 1t,cos 22cos2 12t24t1,x212,ycos xcos 22t24t1,故选B.20H2,H42013新课标全国卷 在平面直角坐标系xOy中,已知圆P在x轴上截得线段长为2 ,在y轴上截得线段长为2 .(1)求圆心P的轨迹方程;(2)若P点到直线yx的距离为,求圆P的方程20解:(1)设P(x,y),圆P的半径为r.由题设y22r2,x23r2.从而y22x23.故P点的轨迹方程为y2x21.(2)设P(x0,y0),由已知得.又P点在双曲线y2x21上,从而得由得此时,圆P的半径r.由得此时,圆P的半径r.故圆P的方程为x2(y1)23或x2(y1)23.1
10、3H42013山东卷 过点(3,1)作圆(x2)2(y2)24的弦,其中最短弦的长为_132 解析 设弦与圆的交点为A、B,最短弦长以(3,1)为中点,由垂径定理得(32)2(21)24,解之得|AB|2 .8H42013陕西卷 已知点M(a,b)在圆O:x2y21外,则直线axby1与圆O的位置关系是()A相切 B相交 C相离 D不确定8B解析 由题意点M(a,b)在圆x2y21外,则满足a2b21,圆心到直线的距离d0,得k23.所以,k的取值范围是(,)()(2)因为M,N在直线l上,可设点M,N的坐标分别为(x1,kx1),(x2,kx2),则|OM|2(1k2)x,|ON|2(1k2
11、)x.又|OQ|2m2n2(1k2)m2,由,得,即.由(*)式可知,x1x2,x1x2,所以m2.因为点Q在直线ykx上,所以k,代入m2中并化简,得5n23m236.由m2及k23,可知0m20,所以n.于是,n与m的函数关系为n(m(,0)(0,)13H42013浙江卷 直线y2x3被圆x2y26x8y0所截得的弦长等于_134 解析 圆的标准方程为(x3)2(y4)225,圆心到直线的距离为d,所以弦长为224 .4H2、H3和H42013重庆卷 设P是圆(x3)2(y1)24上的动点,Q是直线x3上的动点,则|PQ|的最小值为()A6 B4 C3 D24B解析 |PQ|的最小值为圆心
12、到直线距离减去半径因为圆的圆心为(3,1),半径为2,所以|PQ|的最小值d3(3)24.H5椭圆及其几何性质21H5,H102013安徽卷 已知椭圆C:1(ab0)的焦距为4,且过点P(,)(1)求椭圆C的方程;(2)设Q(x0,y0)(x0y00)为椭圆C上一点,过点Q作x轴的垂线,垂足为E,取点A(0,2),联结AE,过点A作AE的垂线交x轴于点D,点G是点D关于y轴的对称点,作直线QG,问这样作出的直线QG是否与椭圆C一定有唯一的公共点?并说明理由21解:(1)因为焦距为4,所以a2b24.又因为椭圆C过点P(,),所以1,故a28,b24,从而椭圆C的方程为1.(2)由题意,E点坐标
13、为(x0,0),设D(xD,0),则(x0,2),(xD,2)再由ADAE知,0,即x0xD80.由于x0y00,故xD.因为点G是点D关于y轴的对称点,所以G,0,故直线QG的斜率kQG.又因Q(x0,y0)在椭圆C上,所以x2y8.从而kQG.故直线QG的方程为yx.将代入椭圆C方程,得(x2y)x216x0x6416y0.再将代入,化简得x22x0xx0,解得xx0,yy0,即直线QG与椭圆C一定有唯一的公共点19M2,H5,H102013北京卷 直线ykxm(m0)与椭圆W:y21相交于A,C两点,O是坐标原点(1)当点B的坐标为(0,1),且四边形OABC为菱形时,求AC的长;(2)
14、当点B在W上且不是W的顶点时,证明:四边形OABC不可能为菱形19解:(1)因为四边形OABC为菱形,所以AC与OB相互垂直平分 所以可设A,代入椭圆方程得1,即t.所以|AC|2 .(2)证明:假设四边形OABC为菱形因为点B不是W的顶点,且ACOB,所以k0.由消y并整理得(14k2)x28kmx4m240.设A(x1,y1),C(x2,y2),则,km.所以AC的中点为M.因为M为AC和OB的交点,且m0,k0,所以直线OB的斜率为.因为k1,所以AC与OB不垂直所以OABC不是菱形,与假设矛盾所以当点B不是W的顶点时,四边形OABC不可能是菱形15H52013全国卷 若x,y满足约束条
15、件则zxy的最小值为_150解析 已知不等式组表示区域如图中的三角形ABC及其内部,目标函数的几何意义是直线yxz在y轴上的截距,显然在点A取得最小值,点A(1,1),故zmin110.8H52013全国卷 已知F1(1,0),F2(1,0)是椭圆C的两个焦点,过F2且垂直于x轴的直线交C于A,B两点,且|AB|3,则C的方程为()A.y21 B.1C.1 D.18C解析 设椭圆C的方程为1(ab0),与直线x1联立得y(c1),所以2b23a,即2(a21)3a,2a23a20,a0,解得a2(负值舍去),所以b23,故所求椭圆方程为1.15H5,H82013福建卷 椭圆:1(ab0)的左、
16、右焦点分别为F1,F2,焦距为2c.若直线y(xc)与椭圆的一个交点M满足MF1F22MF2F1,则该椭圆的离心率等于_15.1解析 如图,MF1F2中,MF1F260,所以MF2F130,F1MF290.又|F1F2|2c,所以|MF1|c,|MF2|c.根据椭圆定义得2a|MF1|MF2|cc,得e1.9H52013广东卷 已知中心在原点的椭圆C的右焦点为F(1,0),离心率等于,则C的方程是()A.1 B.1C.1 D.19D解析 设椭圆C的标准方程为1(ab0),由题知c1,解得a2,b2a2c2413,选D.12H52013江苏卷 在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的标准方程为1(a0
17、,b0),右焦点为F,右准线为l,短轴的一个端点为B.设原点到直线BF的距离为d1,F到l的距离为d2.若d2d1,则椭圆C的离心率为_12.解析 由题意知F(c,0),l:x,不妨设B(0,b),则直线BF:1,即bxcybc0.于是d1,d2c.由d2d1,得6,化简得6c4a2c2a40,即6e4e210,解得e2或e2(舍去),故e,故椭圆C的离心率为.20H5,H82013江西卷 椭圆C:1(ab0)的离心率e,ab3.(1)求椭圆C的方程;(2)如图18所示,A,B,D是椭圆C的顶点,P是椭圆C上除顶点外的任意一点,直线DP交x轴于点N,直线AD交BP于点M,设BP的斜率为k,MN
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