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题型:简答题
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简答题

已知椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率e=,并且经过定点P().

(Ⅰ)求椭圆E的方程;

(Ⅱ)问是否存在直线y=-x+m,使直线与椭圆交于A、B两点,满足=,若存在求m值,若不存在说明理由.

正确答案

解(Ⅰ)由题意:,又c2=a2-b2

解得:a2=4,b2=1,即:椭圆E的方程为(1)

(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2

(*)

所以

=

又方程(*)要有两个不等实根,

所以m=±2.

解析

解(Ⅰ)由题意:,又c2=a2-b2

解得:a2=4,b2=1,即:椭圆E的方程为(1)

(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2

(*)

所以

=

又方程(*)要有两个不等实根,

所以m=±2.

1
题型:简答题
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简答题

已知椭圆C:的右顶点A(2,0),离心率为,O为坐标原点.

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)已知P(异于点A)为椭圆C上一个动点,过O作线段AP的垂线l交椭圆C于点E,D,求的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)因为 A(2,0)是椭圆C的右顶点,所以a=2.

,所以 

所以 b2=a2-c2=4-3=1.

所以椭圆C的方程为.…(3分)

(Ⅱ)当直线AP的斜率为0时,|AP|=4,DE为椭圆C的短轴,则|DE|=2,所以.…(5分)

当直线AP的斜率不为0时,设直线AP的方程为y=k(x-2),P(x0,y0),

则直线DE的方程为.…(6分)

得x2+4[k(x-2)]2-4=0,即(1+4k2)x2-16k2x+16k2-4=0.

所以,所以 .…(8分)

所以 ,即 

类似可求

所以.…(11分)

,则k2=t2-4,t>2.

,则.所以 g(t)是一个增函数.

所以 

综上,的取值范围是.…(13分)

解析

解:(Ⅰ)因为 A(2,0)是椭圆C的右顶点,所以a=2.

,所以 

所以 b2=a2-c2=4-3=1.

所以椭圆C的方程为.…(3分)

(Ⅱ)当直线AP的斜率为0时,|AP|=4,DE为椭圆C的短轴,则|DE|=2,所以.…(5分)

当直线AP的斜率不为0时,设直线AP的方程为y=k(x-2),P(x0,y0),

则直线DE的方程为.…(6分)

得x2+4[k(x-2)]2-4=0,即(1+4k2)x2-16k2x+16k2-4=0.

所以,所以 .…(8分)

所以 ,即 

类似可求

所以.…(11分)

,则k2=t2-4,t>2.

,则.所以 g(t)是一个增函数.

所以 

综上,的取值范围是.…(13分)

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题型:简答题
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简答题

已知点P是直角坐标平面内的动点,点P到直线l1:x=-2的距离为d1,到点F(-1,0)的距离为d2,且

(1)求动点P所在曲线C的方程;

(2)直线l过点F且与曲线C交于不同两点A、B(点A或B不在x轴上),分别过A、B点作直线l1:x=-2的垂线,对应的垂足分别为M、N,试判断点F与以线段MN为直径的圆的位置关系(指在圆内、圆上、圆外等情况);

(3)记S1=S△FAM,S2=S△FMN,S3=S△FBN(A、B、M、N是(2)中的点),问是否存在实数λ,使S22=λS1S3成立.若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.

进一步思考问题:若上述问题中直线、点F(-c,0)、曲线C:,则使等式S22=λS1S3成立的λ的值仍保持不变.请给出你的判断______ (填写“不正确”或“正确”)(限于时间,这里不需要举反例,或证明).

正确答案

解:(1)设动点为P(x,y),(1分)

依据题意,有,化简得.(3分) 因此,动点P所在曲线C的方程是:.(4分)

(2)点F在以MN为直径的圆的外部.

理由:由题意可知,当过点F的直线l的斜率为0时,不合题意,故可设直线l:x=my-1,

如图所示.(5分)

联立方程组,可化为(2+m2)y2-2my-1=0,

则点A(x1,y1)、B(x2,y2)的坐标满足.(7分)

又AM⊥l1、BN⊥l1,可得点M(-2,y1)、N(-2,y2).

点与圆的位置关系,可以比较点到圆心的距离与半径的大小来判断,也可以计算点与直径形成的张角是锐角、直角、钝角来加以判断.

,则=.(9分)

于是,∠MFN为锐角,即点F在以MN为直径的圆的外部.(10分)

(3)依据(2)可算出

====.(14分)

所以,S22=4S1S3,即存在实数λ=4使得结论成立.(15分)

对进一步思考问题的判断:正确.(18分)

解析

解:(1)设动点为P(x,y),(1分)

依据题意,有,化简得.(3分) 因此,动点P所在曲线C的方程是:.(4分)

(2)点F在以MN为直径的圆的外部.

理由:由题意可知,当过点F的直线l的斜率为0时,不合题意,故可设直线l:x=my-1,

如图所示.(5分)

联立方程组,可化为(2+m2)y2-2my-1=0,

则点A(x1,y1)、B(x2,y2)的坐标满足.(7分)

又AM⊥l1、BN⊥l1,可得点M(-2,y1)、N(-2,y2).

点与圆的位置关系,可以比较点到圆心的距离与半径的大小来判断,也可以计算点与直径形成的张角是锐角、直角、钝角来加以判断.

,则=.(9分)

于是,∠MFN为锐角,即点F在以MN为直径的圆的外部.(10分)

(3)依据(2)可算出

====.(14分)

所以,S22=4S1S3,即存在实数λ=4使得结论成立.(15分)

对进一步思考问题的判断:正确.(18分)

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题型:简答题
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简答题

已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点为双曲线的一个焦点,且两条曲线都经过点M(2,4).

(1)求这两条曲线的标准方程;

(2)已知点P在抛物线上,且它与双曲线的左,右焦点构成的三角形的面积为4,求点P的坐标.

正确答案

解:(1)∵抛物线y2=2px(p>0)经过点M(2,4),

∴42=2p×2,解得p=4,

∴抛物线的标准方程为y2=8x.…(3分)

∴抛物线的焦点为(2,0),

∴双曲线的焦点为F1(-2,0),F2(2,0).

法一:∴

.     …(5分)

∴双曲线的标准方程为.…(8分)

法二:a2+b2=c2=4,∵双曲线经过点M(2,4),∴,…(5分)

解得  

∴双曲线的标准方程为.…(8分)

(2)设点P的坐标为(xp,yp),

由题意得,

∴yP=±2,…(11分)

∵点P在抛物线上,∴

∴点P的坐标为.…(14分)

解析

解:(1)∵抛物线y2=2px(p>0)经过点M(2,4),

∴42=2p×2,解得p=4,

∴抛物线的标准方程为y2=8x.…(3分)

∴抛物线的焦点为(2,0),

∴双曲线的焦点为F1(-2,0),F2(2,0).

法一:∴

.     …(5分)

∴双曲线的标准方程为.…(8分)

法二:a2+b2=c2=4,∵双曲线经过点M(2,4),∴,…(5分)

解得  

∴双曲线的标准方程为.…(8分)

(2)设点P的坐标为(xp,yp),

由题意得,

∴yP=±2,…(11分)

∵点P在抛物线上,∴

∴点P的坐标为.…(14分)

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简答题

已知定点F1(-1,0),F2(1,0),P为圆F1:(x+1)2+y2=8上一动点,点M满足(+)•=0,(0≤λ≤1).

(Ⅰ)求动点M的轨迹C的方程;

(Ⅱ)设点M坐标为(x,y),求证:|MF2|=-x;

(Ⅲ)过点F2作直线l交C于A,B两点,求+的值.

正确答案

解:(Ⅰ)∵点M满足(+)•=0,

∴(+)•(-)=(+)•(+)=2-2=0,

即||=||.

,∴F1,M,P三点共线,

由题意知M在线段F1P上,∴|F1M|+|MP|=2

∴|F1M|+|MF2|=2

∴M的轨迹是以F1,F2为焦点,长轴长为2的椭圆,

∴M的轨迹C的方程为;  (4分)

(Ⅱ)设M(x,y),|F1M|=

又∵

∴|F1M|==|x-2|

∴-2≤x≤2,

∴|MF2|=-x;

(Ⅲ)(1)当直线l斜率不存在时,|AF2|=|BF2|=

+=2,(8分)

(1)当直线l斜率存在时,设直线l:y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2

直线l与联立得:(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0,

韦达定理得:x1+x2=,x1x2=

由(Ⅱ)问结论知|AF2|=-x1;|BF2|=-x2

+=+===2

综上+=2 (12分)

解析

解:(Ⅰ)∵点M满足(+)•=0,

∴(+)•(-)=(+)•(+)=2-2=0,

即||=||.

,∴F1,M,P三点共线,

由题意知M在线段F1P上,∴|F1M|+|MP|=2

∴|F1M|+|MF2|=2

∴M的轨迹是以F1,F2为焦点,长轴长为2的椭圆,

∴M的轨迹C的方程为;  (4分)

(Ⅱ)设M(x,y),|F1M|=

又∵

∴|F1M|==|x-2|

∴-2≤x≤2,

∴|MF2|=-x;

(Ⅲ)(1)当直线l斜率不存在时,|AF2|=|BF2|=

+=2,(8分)

(1)当直线l斜率存在时,设直线l:y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2

直线l与联立得:(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0,

韦达定理得:x1+x2=,x1x2=

由(Ⅱ)问结论知|AF2|=-x1;|BF2|=-x2

+=+===2

综上+=2 (12分)

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题型:简答题
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简答题

椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,过F1的直线l与椭圆交于A、B两点.

(1)如果点A在圆x2+y2=c2(c为椭圆的半焦距)上,且|F1A|=c,求椭圆的离心率;

(2)若函数,(m>0且m≠1)的图象,无论m为何值时恒过定点(b,a),求的取值范围.

正确答案

解:(1)∵点A在圆x2+y2=c2上,

∴△AF1F2为一直角三角形,

,∴

由椭圆的定义知:|AF1|+|AF2|=2a,∴c+c=2a

∴e===-1

(2)∵函数x的图象恒过点

点F1(-1,0),F2(1,0),

①若AB⊥x轴,则A

②若AB与x轴不垂直,设直线AB的斜率为k,则AB的方程为y=k(x+1)

消去y得(1+2k2)x2+4k2x+2(k2-1)=0(*)

∵△=8k2+8>0,∴方程(*)有两个不同的实根.

设点A(x1,y1),B(x2,y2),

则x1,x2是方程(*)的两个根

=

,∴

由①②知

解析

解:(1)∵点A在圆x2+y2=c2上,

∴△AF1F2为一直角三角形,

,∴

由椭圆的定义知:|AF1|+|AF2|=2a,∴c+c=2a

∴e===-1

(2)∵函数x的图象恒过点

点F1(-1,0),F2(1,0),

①若AB⊥x轴,则A

②若AB与x轴不垂直,设直线AB的斜率为k,则AB的方程为y=k(x+1)

消去y得(1+2k2)x2+4k2x+2(k2-1)=0(*)

∵△=8k2+8>0,∴方程(*)有两个不同的实根.

设点A(x1,y1),B(x2,y2),

则x1,x2是方程(*)的两个根

=

,∴

由①②知

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题型:简答题
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简答题

已知△AOB的顶点A在射线上,A,B两点关于x轴对称,O为坐标原点,且线段AB上有一点M满足|AM|•|MB|=3.当点A在l上移动时,记点M的轨迹为W.

(Ⅰ)求轨迹W的方程;

(Ⅱ)设P(-1,0),Q(2,0),求证:∠MQP=2∠MPQ.

正确答案

(Ⅰ)解:因为A,B两点关于x轴对称,

所以AB边所在直线与y轴平行.

设M(x,y),由题意,得

所以

因为|AM|•|MB|=3,

所以,即

所以点M的轨迹W的方程为

(Ⅱ)证明:设M(x0,y0)(x0>0),

因为曲线关于x轴对称,

所以只要证明“点M在x轴上方及x轴上时,∠MQP=2∠MPQ”成立即可.

以下给出“当y0≥0时,∠MQP=2∠MPQ”的证明过程.

因为点M在上,所以x0≥1.

当x0=2时,由点M在W上,得点M(2,3),

此时MQ⊥PQ,|MQ|=3,|PQ|=3,

所以,则∠MQP=2∠MPQ;

当x0≠2时,直线PM、QM的斜率分别为

因为x0≥1,x0≠2,y0≥0,所以,且

又tan∠MPQ=kPM,所以,且

所以=

因为点M在W上,所以,即y02=3x02-3,

所以tan2∠MPQ=

因为tan∠MQP=-kQM

所以tan∠MQP=tan2∠MPQ,

在△MPQ中,因为,且,∠MQP∈(0,π),

所以∠MQP=2∠MPQ.

综上,得当y0≥0时,∠MQP=2∠MPQ.

所以对于轨迹W的任意一点M,∠MQP=2∠MPQ成立.

解析

(Ⅰ)解:因为A,B两点关于x轴对称,

所以AB边所在直线与y轴平行.

设M(x,y),由题意,得

所以

因为|AM|•|MB|=3,

所以,即

所以点M的轨迹W的方程为

(Ⅱ)证明:设M(x0,y0)(x0>0),

因为曲线关于x轴对称,

所以只要证明“点M在x轴上方及x轴上时,∠MQP=2∠MPQ”成立即可.

以下给出“当y0≥0时,∠MQP=2∠MPQ”的证明过程.

因为点M在上,所以x0≥1.

当x0=2时,由点M在W上,得点M(2,3),

此时MQ⊥PQ,|MQ|=3,|PQ|=3,

所以,则∠MQP=2∠MPQ;

当x0≠2时,直线PM、QM的斜率分别为

因为x0≥1,x0≠2,y0≥0,所以,且

又tan∠MPQ=kPM,所以,且

所以=

因为点M在W上,所以,即y02=3x02-3,

所以tan2∠MPQ=

因为tan∠MQP=-kQM

所以tan∠MQP=tan2∠MPQ,

在△MPQ中,因为,且,∠MQP∈(0,π),

所以∠MQP=2∠MPQ.

综上,得当y0≥0时,∠MQP=2∠MPQ.

所以对于轨迹W的任意一点M,∠MQP=2∠MPQ成立.

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题型:填空题
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填空题

若抛物线y2=2px的焦点与双曲线-y2=1的右焦点重合,则实数p=______

正确答案

4

解析

解:抛物线的焦点F为(,0),

双曲线-y2=1的右焦点F2(2,0),

由已知得=2,

∴p=4.

故答案为4

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题型: 单选题
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单选题

设e1、e2为焦点在x轴上且具有公共焦点F1、F2的标准椭圆和标准双曲线的离心率,O为坐标原点,P是两曲线的一个公共点,且满足2=,则的值为(  )

A2

B

C

D1

正确答案

B

解析

解:设椭圆的长半轴是a1,双曲线的实半轴是a2,它们的半焦距是c

并设|PF1|=m,|PF2|=n,m>n,根据椭圆的和双曲线的定义可得m+n=2a1,m-n=2a2

解得m=a1+a2,n=a1-a2

∵2=,∴PF1⊥PF2,由勾股定理得|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2

∴(a1+a22+(a1-a22=(2c)2

化简可得a12+a22=2c2

+=2

===

故选B.

1
题型:填空题
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填空题

对于曲线C:=1,给出下面四个命题:

①由线C不可能表示椭圆;

②若曲线C表示双曲线,则k<1或k>4;

③当1<k<4时,曲线C表示椭圆

④若曲线C表示焦点在x轴上的椭圆,则1<k<

其中正确命题的个数为______个.

正确答案

1

解析

解:①由,可得1<k<4且k≠,此时曲线表示椭圆,故①不正确;

②若曲线C表示双曲线,则(4-k)(k-1)<0,即1<k<4,故②不正确;

③当1<k<4且k≠,此时曲线表示椭圆,故③不正确;

④若曲线C表示焦点在x轴上的椭圆,此时4-k>k-1>0,所以1<k<,故④正确,

所以正确命题的个数为1个.

故答案为:1.

1
题型:填空题
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填空题

若抛物线y2=2px(p>0)的准线通过双曲线的一个焦点,则p=______

正确答案

解析

解:抛物线y2=2px(p>0)的准线方程为

的焦点坐标为

故答案为

1
题型:填空题
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填空题

若椭圆和双曲线有相同焦点F1,F2,点P是两条曲线的一个公共点,并且,e1,e2分别为它们的离心率,则的值是______

正确答案

2

解析

解:由题意设焦距为2c,椭圆的长轴长2a,双曲线的实轴长为2m,不妨令P在双曲线的右支上

由双曲线的定义|PF1|-|PF2|=2m  ①

由椭圆的定义|PF1|+|PF2|=2a  ②

又∠F1PF2=900,故|PF1|2+|PF2|2=4c2   ③

2+②2得|PF1|2+|PF2|2=2a2+2m2

-①2+②2得|PF1||PF2|=a2-m2

将④⑤代入③得a2+m2=c2,即 ,即

故答案为2

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题型: 单选题
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单选题

椭圆与双曲线有公共点P,则P与双曲线二焦点连线构成三角形面积为(  )

A4

B

C5

D3

正确答案

D

解析

解:由题意知椭圆与双曲线共焦点,焦点为F1(0,-4,),F2(0,4),

根据椭圆的定义得:PF1+PF2=10,设P在右支上,

根据双曲线的定义得:PF1-PF2=2

∴PF1=5+,PF2=5-

在三角形PF1F2中,又F1F2=8

由余弦定理得:

cos∠F1PF2==

P与双曲线二焦点F1F2连线构成三角形面积为S=PF1•PF2sin∠F1PF2=(5+)(5-)×=3

故选D.

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题型:填空题
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填空题

下列关于曲线与曲线(5<m<9)几何性质的叙述,正确的有______.(填上你认为正确的序号)①焦距相等     ②离心率相等   ③焦点相同      ④准线相同.

正确答案

解析

解:曲线中,a2=10-m,b2=6-m,c2=a2-b2=4,焦点在x轴上,,准线方程为x=±

曲线(5<m<9)中,a′2=9-m,b′2=m-5,c′2=a′2+b′2=4,焦点在y轴上,,准线方程为x=±

∴两曲线焦距相等,离心率、焦点坐标、准线方程均不相同

故答案为:①

1
题型:简答题
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简答题

抛物线的方程是y2=2x,有一个半径为1的圆,圆心在x轴上运动问这个圆运动到什么位置时,圆与抛物线在交点处的切线互相垂直?(注:设P(x0,y0)是抛物线y2=2px上一点,则抛物线在P点处的切线斜率是).

正确答案

解:设圆的方程为(x-k)2+y2=1

再设圆与抛物线的一个交点为P(x0,y0

在P点圆半径的斜率=

在P点抛物线的切线斜率=

在P点抛物线的切线与圆的切线垂直,必须且只须圆的半径与抛物线在P点相切,

.(1)

因P(x0,y0)是圆与抛物线的交点,

∴y02=2x0.(2)

(x0-k)2+y02=1.(3)

由(1)、(2)式消去y0,得x0=-k,

将(2)代入(3),得(x0-k)2+2x0-1=0,

将x0=-k代入,得4k2-2k-1=0,

由于抛物线在y轴的右方,所以k=-x0≤0

故根号前应取负号,即.故所求圆的方程为

故圆心是(,0)时圆与抛物线在交点处的切线互相垂直

解析

解:设圆的方程为(x-k)2+y2=1

再设圆与抛物线的一个交点为P(x0,y0

在P点圆半径的斜率=

在P点抛物线的切线斜率=

在P点抛物线的切线与圆的切线垂直,必须且只须圆的半径与抛物线在P点相切,

.(1)

因P(x0,y0)是圆与抛物线的交点,

∴y02=2x0.(2)

(x0-k)2+y02=1.(3)

由(1)、(2)式消去y0,得x0=-k,

将(2)代入(3),得(x0-k)2+2x0-1=0,

将x0=-k代入,得4k2-2k-1=0,

由于抛物线在y轴的右方,所以k=-x0≤0

故根号前应取负号,即.故所求圆的方程为

故圆心是(,0)时圆与抛物线在交点处的切线互相垂直

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