- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
已知双曲线上的一点到其左、右焦点的距离之差为4,若已知抛物线y=ax2上的两点A(x1,y1),B(x2,y2)关于直线y=x+m对称,且
,则m的值为( )
正确答案
解析
解:y1=2x12,y2=2x22,
A点坐标是(x1,2x12),B点坐标是(x2,2x22),
A,B的中点坐标是(,
),
因为A,B关于直线y=x+m对称,
所以A,B的中点在直线上,
且AB与直线垂直 =
+m,
,
x12+x22═+m,x2+x1=-
,
因为,
所以xx12+x22=(x1+x2)2-2x1x2=,
代入得 ,求得m=
.
故选B.
平面直角坐标系xOy中,直线2x+y+2=0经过椭圆M:+
=1(a>b>0)的左焦点且与椭圆M交于A,B两点,其中点A是椭圆的一个顶点,
(Ι)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)C,D为M上的两点,若四边形ACBD的对角线CD⊥AB,求四边形ACBD面积S的最大值.
正确答案
解:( I)由题知,直线2x+y+2=0与两坐标轴的交点为F(-1,0),A(0,-2),
∴椭椭圆M的左焦点为F(-1,0),顶点A为(0,-2),
∴b=2,c=1,a2=b2+c2=5;
∴椭圆M的方程为+
=1;
( II)由题意,A(0,2),设B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4);
直线CD的方程为y=x+b,
则直线2x+y+2=0与椭圆M的方程组成方程组,
消去y,整理得:
6x2+10x=0,
解得x1=0,x2=-;
∴|AB|=|x1-x2|=
|0+
|=
;
直线CD的方程与椭圆方程组成方程组,
消去y,整理得:
21x2+20bx+20b2-80=0,
∵△=320(21-4b2)≥0,
∴x3+x4=-,x3x4=
,
∴|CD|=•|x3-x4|
=×
≤
;
四边形ACBD的面积为S=|AB||CD|≤
×
=
,
即四边形ACBD面积S的最大值为.
解析
解:( I)由题知,直线2x+y+2=0与两坐标轴的交点为F(-1,0),A(0,-2),
∴椭椭圆M的左焦点为F(-1,0),顶点A为(0,-2),
∴b=2,c=1,a2=b2+c2=5;
∴椭圆M的方程为+
=1;
( II)由题意,A(0,2),设B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4);
直线CD的方程为y=x+b,
则直线2x+y+2=0与椭圆M的方程组成方程组,
消去y,整理得:
6x2+10x=0,
解得x1=0,x2=-;
∴|AB|=|x1-x2|=
|0+
|=
;
直线CD的方程与椭圆方程组成方程组,
消去y,整理得:
21x2+20bx+20b2-80=0,
∵△=320(21-4b2)≥0,
∴x3+x4=-,x3x4=
,
∴|CD|=•|x3-x4|
=×
≤
;
四边形ACBD的面积为S=|AB||CD|≤
×
=
,
即四边形ACBD面积S的最大值为.
已知椭圆的右顶点A为抛物线y2=8x的焦点,上顶点为B,离心率为
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点且斜率为k的直线l与椭圆C相交于P,Q两点,若线段PQ的中点横坐标是
,求直线l的方程.
正确答案
解:(1)抛物线y2=8x的焦点为A(2,0),
∵椭圆的右顶点A为抛物线y2=8x的焦点
∴a=2…(2分)
∵离心率,∴
…(3分)
故b2=a2-c2=1…(5分)
所以椭圆C的方程为:…(6分)
(2)设直线
由,消去y可得
…(8分)
因为直线l与椭圆C相交于P,Q两点,所以△=128k2-16(4k2+1)>0
解得…(9分)
又…(10分)
设P(x1,y1),Q(x2,y2),PQ中点M(x0,y0)
因为线段PQ的中点横坐标是,所以
…(12分)
解得k=1或…(13分)
因为,所以k=1
因此所求直线…(14分)
解析
解:(1)抛物线y2=8x的焦点为A(2,0),
∵椭圆的右顶点A为抛物线y2=8x的焦点
∴a=2…(2分)
∵离心率,∴
…(3分)
故b2=a2-c2=1…(5分)
所以椭圆C的方程为:…(6分)
(2)设直线
由,消去y可得
…(8分)
因为直线l与椭圆C相交于P,Q两点,所以△=128k2-16(4k2+1)>0
解得…(9分)
又…(10分)
设P(x1,y1),Q(x2,y2),PQ中点M(x0,y0)
因为线段PQ的中点横坐标是,所以
…(12分)
解得k=1或…(13分)
因为,所以k=1
因此所求直线…(14分)
直线y=2x+5与曲线的交点个数为______.
正确答案
2个
解析
解:若x≤0 ,x1=0或x2=-5,均满足题意,即直线与半双曲线有两个交点;
若x>0由 x=0,等同于故此种情况无解
综上所述交点个数有两个,
故答案为:2个
直线y=kx+2与抛物线y2=8x有且仅有一个公共点,则k的取值为______.
正确答案
0或1
解析
解:直线y=kx+2中,当k=0时,y=2,
此时直线y=kx+2与抛物线y2=8x有且仅有一个公共点;
当k≠0时,
把y=kx+2代入抛物线y2=8x,
得(kx+2)2=8x,
整理,得k2x2+(4k-8)x+4=0,
∵直线y=kx+2与抛物线y2=8x有且仅有一个公共点,
∴△=(4k-8)2-16k2=0,
解得k=1.
故答案为:0或1.
求以椭圆x2+4y2=16内一点A(1,-1)为中点的弦所在直线的方程.
正确答案
解:设以A(1,-1)为中点椭圆的弦与椭圆交于E(x1,y1),F(x2,y2),
∵A(1,-1)为EF中点,
∴x1+x2=2,y1+y2=-2,
把E(x1,y1),F(x2,y2)分别代入椭圆x2+4y2=16,
得,
∴(x1+x2)(x1-x2)+4(y1+y2)(y1-y2)=0,
∴2(x1-x2)-8(y1-y2)=0,
∴k==
,
∴以A(1,-1)为中点椭圆的弦所在的直线方程为:y-(-1)=(x-1),
整理,得x-4y-5=0.
解析
解:设以A(1,-1)为中点椭圆的弦与椭圆交于E(x1,y1),F(x2,y2),
∵A(1,-1)为EF中点,
∴x1+x2=2,y1+y2=-2,
把E(x1,y1),F(x2,y2)分别代入椭圆x2+4y2=16,
得,
∴(x1+x2)(x1-x2)+4(y1+y2)(y1-y2)=0,
∴2(x1-x2)-8(y1-y2)=0,
∴k==
,
∴以A(1,-1)为中点椭圆的弦所在的直线方程为:y-(-1)=(x-1),
整理,得x-4y-5=0.
(2015秋•临沂校级期末)已知抛物线C:y2=4x与直线y=2x-4交于A,B两点.
(1)求弦AB的长度;
(2)若点P在抛物线C上,且△ABP的面积为12,求点P的坐标.
正确答案
解:(1)设A(x1,y1)、B(x2,y2),
由得x2-5x+4=0,△>0.
由韦达定理有x1+x2=5,x1x2=4,
∴|AB|==
,
所以弦AB的长度为3.
(2)设点,设点P到AB的距离为d,则
,
∴S△PAB=•
•
=12,即
.
∴,解得yo=6或yo=-4
∴P点为(9,6)或(4,-4).
解析
解:(1)设A(x1,y1)、B(x2,y2),
由得x2-5x+4=0,△>0.
由韦达定理有x1+x2=5,x1x2=4,
∴|AB|==
,
所以弦AB的长度为3.
(2)设点,设点P到AB的距离为d,则
,
∴S△PAB=•
•
=12,即
.
∴,解得yo=6或yo=-4
∴P点为(9,6)或(4,-4).
过椭圆左焦点F,倾斜角为的直线交椭圆于A,B两点,若|FA|=2|FB|,则椭圆的离心率为______.
正确答案
解析
解:设准线与x轴交点为M,过A、B作准线的垂线,垂足分别为D、C,过B作BH⊥AD,垂足为H,交x轴于E.
设|AB|=3t,因为|FA|=2|FB|,则|BF|=t,|AF|=2t,
因为AB倾斜角为60°,所以∠ABH=30°,则|AH|=|AB|=
t,
根据椭圆第二定义,可得|AH|=|AD|-|BC|=-
=
,
∴t=
∴e=,
故答案为:.
抛物线的顶点在原点O,焦点为椭圆+
=1的右焦点F.
(1)求抛物线的方程;
(2)设点P在抛物线上运动,求P到直线y=x+3的距离的最小值,并求此时点P的坐标.
正确答案
解:(1)由题知F(1,0)
∴抛物线方程:y2=4x.
(2)解法1:设P(x,y),
则P到直线y=x+3的距离,又y2=4x
∴.
∴当P(1,2)时,.
解法2:设l与直线y=x+3平行且与抛物线相切,
即l:y=x+b,由
得x2+(2b-4)x+b2=0,∵△=(2b-4)2-4b2=0,∴b=1
此时切点P(1,2),P到直线y=x+3的距离最小为.
解析
解:(1)由题知F(1,0)
∴抛物线方程:y2=4x.
(2)解法1:设P(x,y),
则P到直线y=x+3的距离,又y2=4x
∴.
∴当P(1,2)时,.
解法2:设l与直线y=x+3平行且与抛物线相切,
即l:y=x+b,由
得x2+(2b-4)x+b2=0,∵△=(2b-4)2-4b2=0,∴b=1
此时切点P(1,2),P到直线y=x+3的距离最小为.
(2016春•淄博校级月考)已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线
x-
y+12=0相切.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设A(-4,0),过点R(3,0)作与x轴不重合的直线l交椭圆C于P,Q两点,连接AP,AQ分别交直线x=于M,N两点,若直线MR、NR的斜率分别为k1、k2,试问:k1k2是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由.
正确答案
解:(1)由题意得e==
,a2-b2=c2,
以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x-
y+12=0相切,可得
d==b,解得a=4,b=2
,c=2,
故椭圆C的方程为+
=1;
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),
直线PQ的方程为x=my+3,代入椭圆方程3x2+4y2=48,
得(4+3m2)y2+18my-21=0,
∴y1+y2=-,y1y2=-
,
由A,P,M三点共线可知,=
,即yM=
•
;
同理可得yN=•
.
所以k1k2=•
=
=
.
因为(x1+4)(x2+4)=(my1+7)(my2+7=m2y1y2+7m(y1+y2)+49,
所以k1k2=
==-
.
即k1k2为定值-.
解析
解:(1)由题意得e==
,a2-b2=c2,
以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x-
y+12=0相切,可得
d==b,解得a=4,b=2
,c=2,
故椭圆C的方程为+
=1;
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),
直线PQ的方程为x=my+3,代入椭圆方程3x2+4y2=48,
得(4+3m2)y2+18my-21=0,
∴y1+y2=-,y1y2=-
,
由A,P,M三点共线可知,=
,即yM=
•
;
同理可得yN=•
.
所以k1k2=•
=
=
.
因为(x1+4)(x2+4)=(my1+7)(my2+7=m2y1y2+7m(y1+y2)+49,
所以k1k2=
==-
.
即k1k2为定值-.
直线l:y=kx+1与双曲线C:2x2-y2=1的右支交于不同的两点A、B,则实数k的取值范围为( )
正确答案
解析
解:将直线l的方程y=kx+1代入双曲线C的方程2x2-y2=1后,
整理得(k2-2)x2+2kx+2=0.
依题意,直线l与双曲线C的右支交于不同两点,
设两个交点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
∵(x1,y1),(x2,y2)都在双曲线C的右支,
∴x1>0,x2>0,
∴,
,
故
解得k的取值范围是-2<k<.
故选A.
设直线l:2x+y+2=0关于原点对称的直线为L′,若L′与椭圆的交点为A、B,点P为椭圆上的动点,则使△PAB的面积为
的点P的个数为( )
正确答案
解析
解:取直线l:2x+y+2=0的两点:(-1,0),(0,-2).则此两点关于原点对称的点分别为(1,0),(0,2).此两点在直线L′上,因此直线L′的方程为:,即2x+y-2=0.
联立,解得
或
.
取A(1,0),B(0,2),|AB|==
.
设P(cosθ,2sinθ),θ∈[0,2π).
则点P到直线L′的距离d=.
∴=
=
.
化为,
∴或
,
∴=1或
.
∵θ∈[0,2π),∴.
∴θ=或
=
或
,
因此存在三个点P使△PAB的面积为.
故选C.
已知椭圆4x2+y2-8kx-4ky+8k2-4=0(k为参数),存在一条直线,使得此直线被这些椭圆截得的线段长都等于,求直线方程______.
正确答案
y=2x±2
解析
解:椭圆4x2+y2-8kx-4ky+8k2-4=0(k为参数)可化为,
所以4x2+y2-8kx-4ky+8k2-4=0表示中心在直线y=2x上,长轴长和短轴长分别为4,2的一组椭圆,
而所求的直线与这组椭圆种的任意椭圆都相交,
若所求的直线l与直线y=2x不平行,则必定存在椭圆与直线l不相交,
于是,设所求直线的方程为y=2x+b
因为此直线被这些椭圆截得的线段长都等于,则直线y=2x+b与椭圆
所得到弦长为
,
由得8x2+4by+b2-4=0
得[(x1+x2)2-4x1x2]•5=5
即
解得b=±2
设直线y=2x+2与圆4x2+y2-8kx-4ky+8k2-4=0(k为参数),相交所得的弦长为d,则由
得
8x2+(8-16k)x+8k2-8k=0
所以d2=[(x1+x2)2-4x1x2]•5=5[(2k-1)2-4(k2-8k)]=5
所以直线y=2x+2与椭圆4x2+y2-8kx-4ky+8k2-4=0(k为参数)相交所得的弦长为.
同理可证,对任意k∈R,椭圆4x2+y2-8kx-4ky+8k2-4=0(k为参数)与直线y=2x-2相交所得弦长为..
已知抛物线C:x2=4y的焦点为F,直线x-2y+4=0与C交于A,B两点.则cos∠AFB的值为( )
正确答案
解析
解:联立,消去y得x2-2x-8=0,解得x1=-2,x2=4.
当x1=-2时,y1=1;当x2=4时,y2=4.
不妨设A在y轴左侧,于是A,B的坐标分别为(-2,1),(4,4),
由x2=4y,得2p=4,所以p=2,则抛物线的准线方程为y=-1.
由抛物线的定义可得:|AF|=1-(-1)=2,|BF|=4-(-1)=5,
,
在三角形AFB中,由余弦定理得:
.
故选D.
直线y=x-1与椭圆+
=1相交于A,B两点,则|AB|=______.
正确答案
解析
解:把 y=x-1 代入椭圆+
=1化简可得 3x2-4x-2=0,
∴x1+x2=,x1•x2=
,
由弦长公式可得|AB|=•
=
•
=
,
故答案为.
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