- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
若椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,抛物线y2=4bx的焦点为M,若
,则此椭圆的离心率为______.
正确答案
解析
解:依题意可知抛物线的焦点为M(b,0),椭圆的焦点为F2( ,0),F1(-
,0)
∵,
∴或
,
①当时,
∴+b=2(b-
),整理得9a2=10b2,
∴e==
=
;
②当时,
∴+b=-2(b-
),整理得a2=10b2,
∴e==
=
;
则此椭圆的离心率为 .
故答案为:
以椭圆内的点M(1,1)为中点的弦所在直线方程为______.
正确答案
x+4y-5=0
解析
解:设点M(1,1)为中点的弦所在直线与椭圆相交于点A(x1,y1),B(x2,y2).
则,
,
相减得+
=0.
∵,
,
..
∴,解得kAB=-
.
故所求的直线方程为,化为x+4y-5=0.
故答案为x+4y-5=0.
若AB是过二次曲线中心的任一条弦,M是二次曲线上异于A、B的任一点,且AM、BM均与坐标轴不平行,则对于椭圆=1有KAM•KBM=-
.类似地,对于双曲线
-
=1有KAM•KBM=______.
正确答案
解析
解:设A,B所在直线为y=kx与双曲线方程b2x2-a2y2=a2b2
联立得:(b2-a2k2)x2=a2b2
设A(x1,y1)B(x2,y2)M(m,n)
根据韦达定理
x1x2=代入y=kx
y1y2=
把M的坐标代入双曲线方程得n2=(a2b2+b2m2)
kAM•kBM=(y1-n)(y2-n)/(x1-m)(x2-m)
=[y1y2-(y1+y2)n+n2]
因为AB是过二次曲线中心的任一条弦,所以AB过原点
y1+y2=0 x1+x2=0
kAM•kBM=
把x1x2,y1y2,n2代入并整理就能得到kAM•kBM=
直线与双曲线x2-y2=1仅有一个公共点,则实数k的值为( )
正确答案
解析
解:依题意可知直线l恒过(,0)点,即双曲线的右焦点,双曲线的渐近线方程为y=±x,
要使直线与双曲线只有一个公共点,则该直线与渐近线平行,
∴k=±1,此时直线与双曲线有一个公共点.
故选C.
已知抛物线的顶点在坐标原点O,对称轴为x轴,焦点为F,抛物线上一点A的横坐标为2,且.
(Ⅰ)求抛物线的方程;
(Ⅱ)过点M(8,0)作直线l交抛物线于B,C两点,求证:OB⊥OC.
正确答案
(Ⅰ)解:由题设抛物线的方程为:y2=2px(p>0),
则点F的坐标为,点A的一个坐标为
,(2分)
∵,∴
,(4分)
∴4-p+4p=16,∴p=4,∴y2=8x.(6分)
(Ⅱ)证明:设B、C两点坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),
法一:因为直线当l的斜率不为0,设直线当l的方程为x=ky+8.
方程组得y2-8ky-64=0,y1+y2=8k,y1•y2=-64
∵,
∴=(k2+1)y1y2+8ky(y1+y2)+64=0,
∴OB⊥OC.(12分)
法二:①当l的斜率不存在时,l的方程为x=8,此时B(8,8),C(8,-8),
即,有
,∴OB⊥OC.…(8分)
②当l的斜率存在时,设l的方程为y=k(x-8).
方程组得k2x2-(16k2+8)x+64k2=0,ky2-8y-64k=0.
∴x1x2=64,y1y2=-64,(10分)
∵,
∴,
∴OB⊥OC.
由①②得OB⊥OC.(12分)
解析
(Ⅰ)解:由题设抛物线的方程为:y2=2px(p>0),
则点F的坐标为,点A的一个坐标为
,(2分)
∵,∴
,(4分)
∴4-p+4p=16,∴p=4,∴y2=8x.(6分)
(Ⅱ)证明:设B、C两点坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),
法一:因为直线当l的斜率不为0,设直线当l的方程为x=ky+8.
方程组得y2-8ky-64=0,y1+y2=8k,y1•y2=-64
∵,
∴=(k2+1)y1y2+8ky(y1+y2)+64=0,
∴OB⊥OC.(12分)
法二:①当l的斜率不存在时,l的方程为x=8,此时B(8,8),C(8,-8),
即,有
,∴OB⊥OC.…(8分)
②当l的斜率存在时,设l的方程为y=k(x-8).
方程组得k2x2-(16k2+8)x+64k2=0,ky2-8y-64k=0.
∴x1x2=64,y1y2=-64,(10分)
∵,
∴,
∴OB⊥OC.
由①②得OB⊥OC.(12分)
已知直线交椭圆x2+9y2=9于A、B两点,若|AB|=2,则k的值为( )
正确答案
解析
解:椭圆x2+9y2=9化为,
∴椭圆的焦点坐标为(±2,0)
∵直线,
∴直线过椭圆的左焦点F
设A(x1,y1),B(x2,y2),
∴|AB|=|AF|+|BF|=e(x1+x2)+2a=(x1+x2)+6
直线代入椭圆x2+9y2=9,可得(1+9k2)x2+
x+72k2-9=0
∴x1+x2=-
∴|AB|=-+6
∵|AB|=2,∴
∴
故选C.
已知双曲线C的两个焦点分别为、
,双曲线上一点P到F1、F2的距离的差的绝对值等于4.
(Ⅰ)求双曲线的标准方程;
(Ⅱ)若直线y=kx-1与双曲线C没有公共点,求实数k的取值范围.
正确答案
解:(I)设双曲线的标准方程为,(a>0,b>0).
∵双曲线上一点P到F1、F2的距离的差的绝对值等于4,∴2a=4,解得a=2.
又c=,∴b2=c2-a2=4.
∴双曲线的标准方程为.
(II)联立,化为(1-k2)x2+2kx-5=0.
①当1-k2=0时,即k=±1时,上式化为±2x-5=0,直线与双曲线分别有一个交点,不符合题意,应舍去;
②当1-k2≠0时,即k≠±1时,△=4k2-4×(-5)×(1-k2)<0,解得或k
,此时直线与双曲线无公共点.
综上可知:直线y=kx-1与双曲线C没有公共点时实数k的取值范围是.
解析
解:(I)设双曲线的标准方程为,(a>0,b>0).
∵双曲线上一点P到F1、F2的距离的差的绝对值等于4,∴2a=4,解得a=2.
又c=,∴b2=c2-a2=4.
∴双曲线的标准方程为.
(II)联立,化为(1-k2)x2+2kx-5=0.
①当1-k2=0时,即k=±1时,上式化为±2x-5=0,直线与双曲线分别有一个交点,不符合题意,应舍去;
②当1-k2≠0时,即k≠±1时,△=4k2-4×(-5)×(1-k2)<0,解得或k
,此时直线与双曲线无公共点.
综上可知:直线y=kx-1与双曲线C没有公共点时实数k的取值范围是.
若直线y=k(x+2)+1与抛物线y2=4x只有一个公共点,则k的值是______.
正确答案
0,,-1
解析
解:当斜率k=0时,直线y=1平行于x轴,与抛物线y2=4x仅有一个公共点.
当斜率不等于0时,直线y=k(x+2)+1与抛物线y2=4x联立,消去x可得y2-+8+
=0
∵直线y=k(x+2)+1与抛物线y2=4x只有一个公共点,
∴
∴或k=-1
故答案为:0,,-1
已知定点P(,
),M,N是曲线C:
+y2=1上两动点,且直线PM,PN的倾斜角互补,则直线MN的斜率为______.
正确答案
解析
解:设直线PM的方程为y-=k(x-
),与曲线C:
+y2=1联立,消去y可得
(1+4k2)x2-8k(-k+
)x+4(-
k+
)2-4=0,
∵P在椭圆上,
∴=
,
∴xM=,
∵直线PM,PN的倾斜角互补,
∴直线PM,PN的斜率互为相反数,
∴xN=.
∴yM-yN=k(xM+xN-2)=
.
∵xM-xN=
∴直线MN的斜率=
.
故答案为:.
已知抛物线x2=4y的焦点为F,过点F的直线与抛物线交于A、B,过A、B分别作抛物线的两条切线l1,l2,若直线l1,l2交于点M,则点M所在的直线为( )
正确答案
解析
解:由抛物线x2=4y得其焦点坐标为F(0,1).
设A(x1,),B(x2,
),
直线l:y=kx+1,代入抛物线x2=4y得:x2-4kx-4=0.
∴x1x2=-4…①.
又抛物线方程为:y=,
求导得y′=x,
∴抛物线过点A的切线的斜率为,切线方程为y-
=
(x-x1)…②
抛物线过点B的切线的斜率为,切线方程为y-
=
(x-x2)…③
由①②③得:y=-1.
∴l1与l2的交点P的轨迹方程是y=-1.
故选:C.
已知椭圆的中心在原点,焦点为F1(0,-),F2(0,
),且离心率
.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)直线l(与坐标轴不平行)与椭圆交于不同的两点A、B,且线段AB中点的横坐标为,求直线l倾斜角的取值范围.
正确答案
解:(I)设椭圆方程为,
由题意得c=2,e=
,所以a=3,
b2=a2-c2=1,
所以椭圆的方程为;
(II)设直线l的方程为y=kx+m(k≠0),
由得(k2+9)x2+2kmx+m2-9=0,
则△=4k2m2-4(k2+9)(m2-9)>0,即k2-m2+9>0①,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则,
因为线段AB中点的横坐标为,所以2×(-
)=-
,
化简得k2+9=2km,所以m=②,
把②代入①整理得k4+6k2-27>0,解得k<-或k>
,
所以直线l倾斜角的取值范围为(,
)∪(
,
).
解析
解:(I)设椭圆方程为,
由题意得c=2,e=
,所以a=3,
b2=a2-c2=1,
所以椭圆的方程为;
(II)设直线l的方程为y=kx+m(k≠0),
由得(k2+9)x2+2kmx+m2-9=0,
则△=4k2m2-4(k2+9)(m2-9)>0,即k2-m2+9>0①,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则,
因为线段AB中点的横坐标为,所以2×(-
)=-
,
化简得k2+9=2km,所以m=②,
把②代入①整理得k4+6k2-27>0,解得k<-或k>
,
所以直线l倾斜角的取值范围为(,
)∪(
,
).
直线y=x+2与椭圆=1有两个公共点,则m的取值范围是______.
正确答案
(1,3)∪(3,+∞)
解析
解:将直线y=x+2代入椭圆=1消去y得(3+m)x2+4mx+m=0,因为直线与椭圆有两个公共点,则有
,解得
,
由=1表示椭圆知m>0且m≠3,综上满足条件的m的取值范围是(1,3)∪(3,+∞).
故答案为:(1,3)∪(3,+∞).
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1和F2,离心率e=
,连接椭圆的四个顶点所得四边形的面积为4
.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设A、B是直线l:x=2上的不同两点,若
•
=0,求|AB|的最小值.
正确答案
解:(1)由题意得:,
解得:.
∴椭圆的标准方程为:;
(2)由(1)知,,
设直线l:x=2上的不同两点A,B的坐标分别为
,
则,
,
由,得y1y2+6=0,
即,不妨设y1>0,则
,
当,
时取等号.
∴|AB|的最小值是.
解析
解:(1)由题意得:,
解得:.
∴椭圆的标准方程为:;
(2)由(1)知,,
设直线l:x=2上的不同两点A,B的坐标分别为
,
则,
,
由,得y1y2+6=0,
即,不妨设y1>0,则
,
当,
时取等号.
∴|AB|的最小值是.
过抛物线y2=2px(p>0)的对称轴上的定点M(m,0)(m>0),作直线AB与抛物线相交于A,B两点.
(1)试证明A,B两点的纵坐标之积为定值;
(2)若点N是定直线l:x=-m上的任一点,试探索三条直线AN,MN,BN的斜率之间的关系,并给出证明.
正确答案
解析
(1)证明:.设A(x1,y1),B(x2,y2)有y1•y2=-2pm,下证之:
设直线AB的方程为:x=ty+m,与y2=2px联立
消去x得y2-2pty-2pm=0,
由韦达定理得y1•y2=-2pm,
(2)解:三条直线AN,MN,BN的斜率成等差数列,下证之:
设点N(-m,n),则直线AN的斜率为,
直线BN的斜率为,
∴=
=
=
又∵直线MN的斜率为,
∴kAN+kBN=2kMN
即直线AN,MN,BN的斜率成等差数列.
(2015秋•朔州校级期中)某市政府欲在如图所示的矩形ABCD的非农业用地中规划出一个休闲娱乐公园(如图中阴影部分),形状为直角梯形OPRE(线段EO和RP为两条底边),已知AB=2km,BC=6km,AE=BF=4km,其中曲线AF是以A为顶点、AD为对称轴的抛物线的一部分.
(1)求曲线AF与AB,BF所围成区域的面积;
(2)求该公园的最大面积.
正确答案
解:(1)以A为原点,AB所在直线为x轴建立平面直角坐标系,
设曲线AF所在抛物线方程为y=ax2(a>0),
∵抛物线过F(2,4),∴4=a×22,得a=1.
∴AF所在抛物线方程为y=x2.
则曲线AF与AB,BF所围成区域的面积 km2;
(2)又E(0,4),C(2,6),则EC所在直线方程为y=x+4.
设P(x,x2)(0<x<2),则PO=x,OE=4-x2,PR=4+x-x2,
∴公园的面积S=(0<x<2).
∴S′=-3x2+x+4,
令S′=0,得x=或x=-1(舍去).
当x变化时,S′和S的变化情况如下表:
当x=时,S取得最大值.
故该公园的最大面积为.
解析
解:(1)以A为原点,AB所在直线为x轴建立平面直角坐标系,
设曲线AF所在抛物线方程为y=ax2(a>0),
∵抛物线过F(2,4),∴4=a×22,得a=1.
∴AF所在抛物线方程为y=x2.
则曲线AF与AB,BF所围成区域的面积 km2;
(2)又E(0,4),C(2,6),则EC所在直线方程为y=x+4.
设P(x,x2)(0<x<2),则PO=x,OE=4-x2,PR=4+x-x2,
∴公园的面积S=(0<x<2).
∴S′=-3x2+x+4,
令S′=0,得x=或x=-1(舍去).
当x变化时,S′和S的变化情况如下表:
当x=时,S取得最大值.
故该公园的最大面积为.
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