- 两条直线的交点坐标
- 共196题
如图,以椭圆(a>b>0)的中心O为圆心,分别以a和b为半径作大圆和小圆。过椭圆右焦点F(c,0)(c>b)作垂直于x轴的直线交大圆于第一象限内的点A。连结OA交小圆于点B,设直线BF是小圆的切线,
(1)证明c2=ab,并求直线BF与y轴的交点M的坐标;
(2)设直线BF交椭圆于P、Q两点,证明。
正确答案
(1)证明:由题设条件知,,故
,
即,因此
; ①
解:在中,
,
于是,直线OA的斜率,
设直线BF的斜率为k,则,
这时,直线BF的方程为,
令x=0,则,
所以直线BF与y轴的交点为M(0,a);
(2)证明:由(1),得直线BF的方程为y=kx+a,且,②
由已知,设,
则它们的坐标满足方程组, ③
由方程组③消去y,并整理得,④
由式①、②和④,,
由方程组③消去x,并整理得,⑤
由式②和⑤,;
综上,得到,
注意到,
得
。
设椭圆的两个焦点是F1(-c,0),F2(c,0)(c>0),且椭圆上存在点P,使得直线PF1与直线PF2垂直。
(1)求实数m 的取值范围。
(2)设l是相应于焦点F2的准线,直线PF2与l相交于点Q,若,求直线PF2的方程。
正确答案
解:(1)∵直线PF1⊥直线PF2
∴以O为圆心以c为半径的圆:x2+y2=c2与椭圆:有交点
即有解
又∵c2=a2-b2=m+1-1=m>0
∴
∴。
(2)设P(x,y),直线PF2方程为:y=k(x-c)
∵直线l的方程为:
∴点Q的坐标为()
∵
∴点P分有向线段所成比为
∵F2(,0),Q (
)
∴P()
∵点P在椭圆上
∴
∴
直线PF2的方程为:y=(x-
)。
如图,直线 l1:y=kx+1-k(k≠0,k≠±)与l2:
相交于点P,直线l1与x轴交于点P1,过点P1作x轴的垂线交直线l2于点Q1,过点Q1作y轴的垂线交直线l1于点P2,过点P2作x轴的垂线交直线l2于点Q2,…,这样一直作下去,可得到一系列点P1、Q1、P2、Q2,…,点Pn(n=1,2,…)的横坐标构成数列{xn}。
(1)证明,n∈N*;
(2)求数列{xn}的通项公式;
(3)比较2|PPn|2与4k2|PP1|2+5的大小。
正确答案
解:(1)设点Pn的坐标是,
由已知条件得点Qn、Pn+1的坐标分别是:
由Pn+1在直线l1上,得
所以
即。
(2)由题设知
又由(1)知,
所以数列是首项为
公比为
的等比数列
从而
即。
(3)由得点P的坐标为(1,1)
所以
(i)当,即
或
时
>1+9=10
而此时
所以
故
(ii)当,即
时,
<1+9=10
而此时
所以
故。
椭圆有两顶点A(-1,0)、B(1,0),过其焦点F(0,1)的直线l与椭圆交于C、D两点,并与x轴交于点P,直线AC与直线BD交于点Q。
(1)当|CD|=时,求直线l的方程;
(2)当点P异于A、B两点时,求证:为定值。
正确答案
解:(1)由已知可得椭圆方程为,设l的方程为
为l的斜率
则
∴l的方程为;
(2)证明:当直线l与x轴垂直时与题意不符
设直线l的方程为y=kx+1,(k≠0,k≠±1),C(x1,y1),D(x2,y2),
∴P点的坐标为(-,0)
由(1)知
且直线AC的方程为y=,且直线BD的方程为y=
将两直线联立,消去y得
∵-1<x1,x2<1,
∴ 与
异号
2=
∴与
异号,
与
同号
∴,解得x=-k
故Q点坐标为(-k,y0)
=
=-1
∴为定值。
求过两直线x-2y+3=0和x+y-3=0的交点,且满足下列条件的直线l的方程.
(Ⅰ)和直线x+3y-1=0垂直;
(Ⅱ)在x轴,y轴上的截距相等.
正确答案
由可得两直线的交点为(1,2)
(Ⅰ)∵直线l与直线x+3y-1=0垂直
∴直线l的斜率为3
则直线l的方程为3x-y-1=0
(Ⅱ)当直线l过原点时,直线l的方程为2x-y=0
当直线l不过原点时,令直线l的方程为+
=1
∵直线l过(1,2),
∴a=3
则直线l的方程为x+y-3=0
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