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题型:简答题
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简答题

已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为,准线为l,点P(x0,y0)(y0>p)为抛物线C上的一点,且△FOP的外接圆圆心到准线的距离为

(Ⅰ)求抛物线C的方程;

(Ⅱ)若圆F的方程为x2+(y-1)2=1,过点P作圆F的2条切线分别交x轴于点M,N,求△PMN面积的最小值及此事y0的值.

正确答案

解:(I)△FOP的外接圆的圆心在线段OF,FP的中垂线的交点上,且线段OF的中垂线为直线

则圆心的纵坐标为,故圆心到准线的距离为,解得p=2,即抛物线C的方程为x2=4y.

(II)由题意知过点P的圆x2+(y-1)2=1的切线的斜率存在,设切线方程为y-y0=k(x-x0),即kx-y-kx0+y0=0.

则点F(0,1)到直线的距离.令d=1,则

整理得

设两条切线PM,PN的斜率分别为k1,k2,则

且直线PM:y-y0=k1(x-x0),直线PN:y-y0=k2(x-x0),故

因此

所以

(t>2),则

令t2-3t-6=0,则(舍),或

当t∈时,f′(t)<0,f(t)在上单点递减,

当t∈时,f′(t)>0,f(t)在上单调递增,

因此=

=

所以△PMN面积的最小值为

此时

解析

解:(I)△FOP的外接圆的圆心在线段OF,FP的中垂线的交点上,且线段OF的中垂线为直线

则圆心的纵坐标为,故圆心到准线的距离为,解得p=2,即抛物线C的方程为x2=4y.

(II)由题意知过点P的圆x2+(y-1)2=1的切线的斜率存在,设切线方程为y-y0=k(x-x0),即kx-y-kx0+y0=0.

则点F(0,1)到直线的距离.令d=1,则

整理得

设两条切线PM,PN的斜率分别为k1,k2,则

且直线PM:y-y0=k1(x-x0),直线PN:y-y0=k2(x-x0),故

因此

所以

(t>2),则

令t2-3t-6=0,则(舍),或

当t∈时,f′(t)<0,f(t)在上单点递减,

当t∈时,f′(t)>0,f(t)在上单调递增,

因此=

=

所以△PMN面积的最小值为

此时

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题型: 单选题
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单选题

过抛物线y2=8x的焦点F作倾斜角为135°的直线交抛物线于A,B两点,则弦AB的长为(  )

A4

B8

C12

D16

正确答案

D

解析

解:由y2=8x得其焦点F(2,0).

则过抛物线y2=8x的焦点F且倾斜角为135°的直线方程为y=-1×(x-2),即x+y-2=0.

,得x2-12x+4=0.

设A(x1,y1),(x2,y2

则x1+x2=12,x1x2=4.

所以|AB|===

故选D.

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题型:填空题
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填空题

已知m,n,s,t∈R+,m+n=2,,其中m、n是常数,当s+t取最小值时,m、n对应的点(m,n)是双曲线一条弦的中点,则此弦所在的直线方程为______

正确答案

x-2y+1=0

解析

解:由已知得=,由于s+t的最小值是,因此,又m+n=2,所以m=n=1.设以点(m,n)为中点的弦的两个端点的坐标分别是(x1,y1),(x2,y2),则有①.又该两点在双曲线上,则有,两式相减得②,把①代入②得,即所求直线的斜率是,所求直线的方程是,即x-2y+1=0.

故答案为x-2y+1=0

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题型:简答题
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简答题

已知一直线l过点为P(2,1),且与椭圆相交于A、B两点.

(Ⅰ)若弦AB的中点为P,求直线l的方程;

(Ⅱ)求△AOB面积的最大值及面积最大时直线l的方程(O为坐标原点).

正确答案

解:(1)若斜率不存在,若弦AB的中点为P(2,1),与题意不符,不成立.

若斜率存在,设斜率为k则直线的方程为:y-1=k(x-2),即y=kx+1-2k,

代入椭圆方程得:x2-2(kx+1)-2k2=8,

整理得:(1+2k2)x2+4k(1-2k)x+2(1-2k)2-8=0,①

解得:k=-1,

即l的方程为:x+y-3=0.

(2)由方程①可求得,弦长|AB|==

原点到直线l的距离为

当且仅当时取等号,此时直线l的方程为x+4y-6=0.

当斜率不存在时,求得S△AOB=

所以三角形面积的最大值为,此时直线方程为x+4y-6=0或x=2.

解析

解:(1)若斜率不存在,若弦AB的中点为P(2,1),与题意不符,不成立.

若斜率存在,设斜率为k则直线的方程为:y-1=k(x-2),即y=kx+1-2k,

代入椭圆方程得:x2-2(kx+1)-2k2=8,

整理得:(1+2k2)x2+4k(1-2k)x+2(1-2k)2-8=0,①

解得:k=-1,

即l的方程为:x+y-3=0.

(2)由方程①可求得,弦长|AB|==

原点到直线l的距离为

当且仅当时取等号,此时直线l的方程为x+4y-6=0.

当斜率不存在时,求得S△AOB=

所以三角形面积的最大值为,此时直线方程为x+4y-6=0或x=2.

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题型:填空题
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填空题

若抛物线y2=-2px(p>0)的焦点与双曲线的左焦点重合,则p的值______

正确答案

4

解析

解:双曲线的左焦点为(-2,0)

∵抛物线y2=-2px(p>0)的焦点与双曲线的左焦点重合,

∴p=4

故答案为:4

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题型:填空题
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填空题

已知抛物线的顶点在坐标原点,对称轴为y轴,且与圆x2+y2=4相交的公共弦长等于,则此抛物线的方程为______

正确答案

x2=±3y

解析

解:由题意,开口向上时,设抛物线方程为x2=2py(p>0)

∵抛物线与圆x2+y2=4相交的公共弦长等于

∴弦的端点的坐标为(±,1)

代入抛物线方程可得2p=3,∴抛物线方程为x2=3y

同理可得开口向下时,设抛物线方程为x2=-2py(p>0)

∵抛物线与圆x2+y2=4相交的公共弦长等于

∴弦的端点的坐标为(±,-1)

代入抛物线方程可得2p=3,∴抛物线方程为x2=-3y

故答案为:x2=±3y.

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题型:填空题
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填空题

已知抛物线y=ax2与直线y=kx+1交于两点,其中一点坐标为(1,4),则另一个点的坐标为______

正确答案

(-

解析

解:∵抛物线y=ax2与直线y=kx+1交于两点,其中一点坐标为(1,4),

∴a=4,k+1=4

∴a=4,k=3

∴抛物线为y=4x2,直线为y=3x+1

联立可得4x2-3x-1=0,∴x=1或x=-

∴y=4或y=

∴另一个点的坐标为(-

故答案为(-).

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题型:简答题
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简答题

直线l:y=kx+1与双曲线c:3x2-y2=1相交于A、B两点.

(1)若以AB为直径的圆过原点,求直线l的方程;

(2)若A、B两点在双曲线的右支上,求直线l的倾斜角的范围.

正确答案

解:(1)直线l:y=kx+1代入双曲线c:3x2-y2=1,消去y得(3-k2)x2-2kx-2=0,

设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=-

∵以AB为直径的圆过原点,

∴x1x2+y1y2=0,

∴x1x2+(kx1+1)(kx2+1)=0,

∴(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1=0,

∴-(1+k2)•+k•+1=0,

∴k=±1,

∴直线l的方程为y=±x+1;

(2)∵A.B在双曲线的右支上,

∴x1+x2=>0,x1x2=->0且3-k2≠0,△>0

解得-<k<-

∴直线l的倾斜角的范围为(-arctan).

解析

解:(1)直线l:y=kx+1代入双曲线c:3x2-y2=1,消去y得(3-k2)x2-2kx-2=0,

设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=-

∵以AB为直径的圆过原点,

∴x1x2+y1y2=0,

∴x1x2+(kx1+1)(kx2+1)=0,

∴(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1=0,

∴-(1+k2)•+k•+1=0,

∴k=±1,

∴直线l的方程为y=±x+1;

(2)∵A.B在双曲线的右支上,

∴x1+x2=>0,x1x2=->0且3-k2≠0,△>0

解得-<k<-

∴直线l的倾斜角的范围为(-arctan).

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题型: 单选题
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单选题

已知抛物线y2=2px(p>0)的焦点F与椭圆的一个焦点重合,它们在第一象限内的交点为T,且TF与x轴垂直,则椭圆的离心率为(  )

A

B

C

D

正确答案

B

解析

解:依题意抛物线y2=2px(p>0)的焦点F与椭圆的一个焦点重合,

得:

由TF=及TF=p,得

∴b2=2ac,

又c2 +b2 -a2=0,∴c2+2ac-a2=0,∴e2+2e-1=0,

解得

故选B.

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题型: 单选题
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单选题

已知双曲线方程为,过双曲线的右焦点作直线与双曲线相交,所得弦长为8的直线有(  )条.

A2

B3

C4

D1

正确答案

B

解析

解:双曲线右焦点为(5,0),

(1)当直线不存在斜率时,弦端点为(5,),(5,-),此时弦长为,不合题意,

因为该弦是直线交双曲线于同支最短的弦,根据双曲线的对称性知交于同支为8的弦必有两条;

(2)当斜率为0时,弦长为实轴长为8,由此可知交双曲线两支且弦长为8的只有一条;

综上,过双曲线的右焦点作直线与双曲线相交,所得弦长为8的直线有3条.

故选B.

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C1+=1的离心率为e=且与双曲线C2-=1有共同焦点.

(1)求椭圆C1的方程;

(2)在椭圆C1落在第一象限的图象上任取一点作C1的切线l,求l与坐标轴围成的三角形的面积的最小值;

(3)设椭圆C1的左、右顶点分别为A,B,过椭圆C1上的一点D作x轴的垂线交x轴于点E,若C点满足,连结AC交DE于点P,求证:PD=PE.

正确答案

(1)解:由e=,可得:,即

,a2=4b2   ①

又∵c2=2b2+1,即a2-b2=2b2+1  ②

联立①②解得:a2=4,b2=1,

∴椭圆C1的方程为:

(2)解:∵l与椭圆C1相切于第一象限内的一点,

∴直线l的斜率必存在且为负,

设直线l的方程为:y=kx+m(k<0),

联立,消去y整理可得:

  ③

根据题意可得方程③只有一实根,

∴△=

整理可得:m2=4k2+1  ④

∵直线l与两坐标轴的交点分别为且k<0,

∴l与坐标轴围成的三角形的面积  ⑤

④代入⑤可得:(当且仅当k=-时取等号);

(3)证明:由(1)得A(-2,0),B(2,0),

设D(x0,y0),∴E(x0,0),

∴可设C(2,y1),

可得:(x0+2)y1=2y0,即

∴直线AC的方程为:,整理得:

点P在DE上,令x=x0代入直线AC的方程可得:

即点P的坐标为

∴P为DE的中点

∴PD=DE.

解析

(1)解:由e=,可得:,即

,a2=4b2   ①

又∵c2=2b2+1,即a2-b2=2b2+1  ②

联立①②解得:a2=4,b2=1,

∴椭圆C1的方程为:

(2)解:∵l与椭圆C1相切于第一象限内的一点,

∴直线l的斜率必存在且为负,

设直线l的方程为:y=kx+m(k<0),

联立,消去y整理可得:

  ③

根据题意可得方程③只有一实根,

∴△=

整理可得:m2=4k2+1  ④

∵直线l与两坐标轴的交点分别为且k<0,

∴l与坐标轴围成的三角形的面积  ⑤

④代入⑤可得:(当且仅当k=-时取等号);

(3)证明:由(1)得A(-2,0),B(2,0),

设D(x0,y0),∴E(x0,0),

∴可设C(2,y1),

可得:(x0+2)y1=2y0,即

∴直线AC的方程为:,整理得:

点P在DE上,令x=x0代入直线AC的方程可得:

即点P的坐标为

∴P为DE的中点

∴PD=DE.

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题型:填空题
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填空题

过定点P(0,1),且与抛物线y2=2x只有一个公共点的直线方程为______

正确答案

y=1,或 x=0,或 x-2y+2=0

解析

解:①设直线l的斜率等于k,则当 k=0时,直线l的方程为 y=1,满足直线与抛物线y2=2x仅有一个公共点,

当k≠0时,直线l是抛物线的切线,设直线l的方程为 y=kx+1,

代入抛物线的方程可得:

k2x2+(2k-2)x+1=0,根据判别式等于0,求得 k=,故切线方程为  y=x+1.

②当斜率不存在时,直线方程为x=0,经过检验可得此时直线也与抛物线y2=2x相切.

故答案为:y=1,或 x=0,或 x-2y+2=0.

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题型:简答题
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简答题

已知圆的方程为x2+y2=4,过点M(2,4)作圆的两条切线,切点分别为A1、A2,直线A1A2恰好经过椭圆的右顶点和上顶点.

(Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)设直线x=-1与椭圆相交于A、B两点,P是椭圆上异于A、B的任意一点,直线AP、BP分别交定直线l:x=-4于两点Q、R,求证为定值.

正确答案

解:(Ⅰ) 观察知,x=2是圆的一条切线,切点为A1(2,0),

设O为圆心,根据圆的切线性质,MO⊥A1A2

∴直线A1A2的方程为

直线A1A2与y轴相交于(0,1),依题意a=2,b=1,

所求椭圆的方程为

(Ⅱ)椭圆方程为,设P(x0,y0),A(-1,t),B(-1,-t),

则有

在直线AP的方程中,令x=-4,整理得.①

同理,.②

①×②,并将代入得yQ•yR=

===-3.

=13为定值.

解析

解:(Ⅰ) 观察知,x=2是圆的一条切线,切点为A1(2,0),

设O为圆心,根据圆的切线性质,MO⊥A1A2

∴直线A1A2的方程为

直线A1A2与y轴相交于(0,1),依题意a=2,b=1,

所求椭圆的方程为

(Ⅱ)椭圆方程为,设P(x0,y0),A(-1,t),B(-1,-t),

则有

在直线AP的方程中,令x=-4,整理得.①

同理,.②

①×②,并将代入得yQ•yR=

===-3.

=13为定值.

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C1(a>b>0)的左、右顶点分别是A、B,P是双曲线C2=1右支x轴上方的一点,连接AP交椭圆于点C,连接PB并延长交椭圆于点D.

(1)若a=2b,求椭圆C1及双曲线C2的离心率;

(2)若△ACD和△PCD的面积相等,求点P的坐标(用a,b表示).

正确答案

解:(1)∵a=2b,∴在椭圆C1(a>b>0)中,

∴椭圆C1的离心率为

在双曲线C2中,

∴双曲线C2的离心率为

(2)设P、C的坐标分别为(x0,y0),(x1,y1

由题意知A,B的坐标分别为(-a,0),(a,0)

∵△ACD和△PCD的面积相等,

∴|AC|=|PC|

代入椭圆C1

∵P(x0,y0)是双曲线C2=1右支x轴上方的一点,

②代入①化简可得

∴x0=2a或-a(舍去)

∴点P的坐标为(2a,b).

解析

解:(1)∵a=2b,∴在椭圆C1(a>b>0)中,

∴椭圆C1的离心率为

在双曲线C2中,

∴双曲线C2的离心率为

(2)设P、C的坐标分别为(x0,y0),(x1,y1

由题意知A,B的坐标分别为(-a,0),(a,0)

∵△ACD和△PCD的面积相等,

∴|AC|=|PC|

代入椭圆C1

∵P(x0,y0)是双曲线C2=1右支x轴上方的一点,

②代入①化简可得

∴x0=2a或-a(舍去)

∴点P的坐标为(2a,b).

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题型:简答题
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简答题

如图,点F1(-c,0),F2(c,0)分别是椭圆C:(a>b>0)的左右焦点,经过F1做x轴的垂线交椭圆C的上半部分于点P,过点F2作直线PF2垂线交直线于点Q.

(Ⅰ)如果点Q的坐标是(4,4),求此时椭圆C的方程;

(Ⅱ)证明:直线PQ与椭圆C只有一个交点.

正确答案

(Ⅰ)解:将点P(-c,y1)(y1>0)代入

∴P

∵点Q的坐标是(4,4),PF2⊥QF2

∴a=2,c=1,b=

∴椭圆C的方程为

(Ⅱ)证明:设Q,∵PF2⊥QF2

∴y2=2a

∵P,∴

,∴

∴y′=

∴当x=-c时,y′==

∴直线PQ与椭圆C只有一个交点.

解析

(Ⅰ)解:将点P(-c,y1)(y1>0)代入

∴P

∵点Q的坐标是(4,4),PF2⊥QF2

∴a=2,c=1,b=

∴椭圆C的方程为

(Ⅱ)证明:设Q,∵PF2⊥QF2

∴y2=2a

∵P,∴

,∴

∴y′=

∴当x=-c时,y′==

∴直线PQ与椭圆C只有一个交点.

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