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题型:简答题
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简答题

已知对称中心为坐标原点的椭圆C1与抛物线C2:x2=4y有一个相同的焦点F1,直线l:y=2x+m与抛物线C2只有一个公共点.

(Ⅰ)求直线l的方程;

(Ⅱ)若椭圆C1经过直线l上的点P,当椭圆C1的长轴长取最小值时,求椭圆C1的方程及点P的坐标.

正确答案

解:(Ⅰ)由消去y,得x2-8x-4m=0.

∵直线l与抛物线C2只有一个公共点,

∴△=82+4×4m=0,解得m=-4.

∴直线l的方程为y=2x-4;

(Ⅱ)∵抛物线C2的焦点为:F1(0,1),

依题意知椭圆C1 的两个焦点坐标为F1(0,1),F2(0,-1),

如图,

设点F1关于直线l的对称点为

,解得

∴点

∴直线 的方程为y=-1.

直线l与直线 的交点坐标为

由椭圆的定义及平面几何知识得:

椭圆C1的长轴长2a=

其中当P与P0重合时上式取等号.

∴当a=2时,椭圆的长轴长取得最小值为4,

此时椭圆的方程为,点P的坐标为

解析

解:(Ⅰ)由消去y,得x2-8x-4m=0.

∵直线l与抛物线C2只有一个公共点,

∴△=82+4×4m=0,解得m=-4.

∴直线l的方程为y=2x-4;

(Ⅱ)∵抛物线C2的焦点为:F1(0,1),

依题意知椭圆C1 的两个焦点坐标为F1(0,1),F2(0,-1),

如图,

设点F1关于直线l的对称点为

,解得

∴点

∴直线 的方程为y=-1.

直线l与直线 的交点坐标为

由椭圆的定义及平面几何知识得:

椭圆C1的长轴长2a=

其中当P与P0重合时上式取等号.

∴当a=2时,椭圆的长轴长取得最小值为4,

此时椭圆的方程为,点P的坐标为

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,椭圆C的上、下顶点分别为A1,A2,左、右顶点分别为B1,B2,左、右焦点分别为F1,F2.原点到直线A2B2的距离为

(1)求椭圆C的方程;

(2)过原点且斜率为的直线l,与椭圆交于E,F点,试判断∠EF2F是锐角、直角还是钝角,并写出理由;

(3)P是椭圆上异于A1,A2的任一点,直线PA1,PA2,分别交x轴于点N,M,若直线OT与过点M,N的圆G相切,切点为T.证明:线段OT的长为定值,并求出该定值.

正确答案

解:(1)因为椭圆C的离心率e=

故设a=2m,c=m,则b=m.

直线A2B2方程为 bx-ay-ab=0,

即mx-2my-2m2=0.

所以 =,解得m=1.

所以 a=2,b=1,椭圆方程为+y2=1.               

(2)由+y2=1及y=得:

x=,则E(),F(-,-),

又∵椭圆+y2=1的右焦点F2的坐标为(,0)

=(),=(-,-),

=()×(-)+×(-)=>0,

∴∠EF2F是锐角

(3)由(1)可知A1(0,1)A2(0,-1),设P(x0,y0),

直线PA1:y-1=x,令y=0,得xN=

直线PA2:y+1=x,令y=0,得xM=

解法一:设圆G的圆心为(-),h),

则r2=[-)-]2+h2=+2+h2

OG2=-2+h2

OT2=OG2-r2=-2+h2-+2-h2=

+y02=1,所以x02=4(1-y02),所以OT2=4,

所以OT=2,即线段OT的长度为定值2.…(16分)

解法二:OM•ON=|(-)•|=

+y02=1,所以x02=4(1-y02),所以OM•ON=4.

由切割线定理得OT2=OM•ON=4.

所以OT=2,即线段OT的长度为定值2.…(16分)

解析

解:(1)因为椭圆C的离心率e=

故设a=2m,c=m,则b=m.

直线A2B2方程为 bx-ay-ab=0,

即mx-2my-2m2=0.

所以 =,解得m=1.

所以 a=2,b=1,椭圆方程为+y2=1.               

(2)由+y2=1及y=得:

x=,则E(),F(-,-),

又∵椭圆+y2=1的右焦点F2的坐标为(,0)

=(),=(-,-),

=()×(-)+×(-)=>0,

∴∠EF2F是锐角

(3)由(1)可知A1(0,1)A2(0,-1),设P(x0,y0),

直线PA1:y-1=x,令y=0,得xN=

直线PA2:y+1=x,令y=0,得xM=

解法一:设圆G的圆心为(-),h),

则r2=[-)-]2+h2=+2+h2

OG2=-2+h2

OT2=OG2-r2=-2+h2-+2-h2=

+y02=1,所以x02=4(1-y02),所以OT2=4,

所以OT=2,即线段OT的长度为定值2.…(16分)

解法二:OM•ON=|(-)•|=

+y02=1,所以x02=4(1-y02),所以OM•ON=4.

由切割线定理得OT2=OM•ON=4.

所以OT=2,即线段OT的长度为定值2.…(16分)

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题型:简答题
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简答题

点P是椭圆+=1外的任意一点,过点P的直线PA、PB分别与椭圆相切于A、B两点.

(1)若点P的坐标为(1,2),求直线AB的方程.

(2)设椭圆的左焦点为F,请问:当点P运动时,∠PFA与∠PFB是否总是相等?若是,请给出证明.

正确答案

解:(1)设点A的坐标为(x1,y1),

当y≥0时,由+=1得,y=

则过点A的切线斜率k=y′=,过点A的切线方程为:y-y1=

,则切线方程可整理为:

当y<0时,同理可得切线方程为:

综上,过点A的切线方程为:

∵点P(1,2)在切线上,∴①,

设点B的坐标为(x2,y2),同理可得,②,

故由①②可得直线AB的方程为

(2)当点P运动时,∠PFA与∠PFB总是相等的,

F(-1,0),设点P的坐标为(m,n),

则由(1)知,,∴

∵|AF|=2+=(x1+1,y1)•(m+1,n)

=(m+1)(x1+1)+ny1=(m+1)(x1+1)+3(1-

=

∴cos∠PFA==

同理,cos

∴cos∠PFA=cos∠PFB,

∴∠PFA=∠PFB.

解析

解:(1)设点A的坐标为(x1,y1),

当y≥0时,由+=1得,y=

则过点A的切线斜率k=y′=,过点A的切线方程为:y-y1=

,则切线方程可整理为:

当y<0时,同理可得切线方程为:

综上,过点A的切线方程为:

∵点P(1,2)在切线上,∴①,

设点B的坐标为(x2,y2),同理可得,②,

故由①②可得直线AB的方程为

(2)当点P运动时,∠PFA与∠PFB总是相等的,

F(-1,0),设点P的坐标为(m,n),

则由(1)知,,∴

∵|AF|=2+=(x1+1,y1)•(m+1,n)

=(m+1)(x1+1)+ny1=(m+1)(x1+1)+3(1-

=

∴cos∠PFA==

同理,cos

∴cos∠PFA=cos∠PFB,

∴∠PFA=∠PFB.

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题型:简答题
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简答题

如图,A,B是椭圆+=1(a>b>0))的两个顶点.|AB|=,直线AB的斜率为-

(Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)设直线l平行于AB,与x,y轴分别交于点M,N,与椭圆相交于C,D.证明:△OCM的面积等于△0DN的面积.

正确答案

(Ⅰ)解:依题意,得                             …(2分)

解得a=2,b=1.                                        …(3分)

所以椭圆的方程为.                             …(4分)

(Ⅱ)证明:由于l∥AB,设直线l的方程为y=-,将其代入,消去y,

整理得2x2-4mx+4m2-4=0.                                   …(6分)

设C(x1,y1),D(x2,y2).

所以x1+x2=2m,x1x2=2m2-2 …(8分)

记△OCM的面积是S1,△ODN的面积是S2

由题意M(2m,0),N(0,m),

因为x1+x2=2m,

所以=|-x1+2m|=|x2|,…(13分)

.    

∴S1=S2                                         …(14分)

解析

(Ⅰ)解:依题意,得                             …(2分)

解得a=2,b=1.                                        …(3分)

所以椭圆的方程为.                             …(4分)

(Ⅱ)证明:由于l∥AB,设直线l的方程为y=-,将其代入,消去y,

整理得2x2-4mx+4m2-4=0.                                   …(6分)

设C(x1,y1),D(x2,y2).

所以x1+x2=2m,x1x2=2m2-2 …(8分)

记△OCM的面积是S1,△ODN的面积是S2

由题意M(2m,0),N(0,m),

因为x1+x2=2m,

所以=|-x1+2m|=|x2|,…(13分)

.    

∴S1=S2                                         …(14分)

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题型:填空题
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填空题

椭圆C:+=1(a>b>0),点A是椭圆C的右顶点,点O为坐标原点,在一象限椭圆C上存在一点P,使AP⊥OP,则椭圆的离心率范围是______

正确答案

,1)

解析

解:如图所示,

∵AP⊥0P,∴点P在以AO为直径的圆上,

∵O(0,0),A(a,0),

∴以AO为直径的圆方程为+y2=,即x2+y2-ax=0,

消去y,得(b2-a2)x2+a3x-a2b2=0.

设P(m,n),

∵P、A是椭圆+=1与x2+y2-ax=0两个不同的公共点,

∴m+a=,ma=

∴m=

∵由图形得0<m<a,∴0<<a,

即b2<a2-b2,可得a2-c2<c2,得a2<2c2

∴a<c,

∴椭圆离心率e=

又∵e∈(0,1),

∴椭圆的离心率e的取值范围为(,1).

故答案为:(,1).

百度题库 > 高考 > 数学 > 直线与圆锥曲线的综合问题

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