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题型:简答题
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简答题

已知抛物线C:y2=4(x-1),椭圆C1的左焦点及左准线与抛物线C的焦点F和准线l分别重合.

(1)设B是椭圆C1短轴的一个端点,线段BF的中点为P,求点P的轨迹C2的方程;

(2)如果直线x+y=m与曲线C2相交于不同两点M、N,求m的取值范围.

正确答案

解:(1)抛物线y2=4(x-1)焦点为F(2,0),准线l:x=0.设P(x,y),

∵P为BF中点,

∴B(2x-2,2y)(x>2,y≠0).设椭圆C1的长半轴、短半轴、半焦距分别为a、b、c,

则c=(2x-2)-2=2x-4,b2=(2y)2=4y2

∵(-c)-(- )=2,

=2,

即b2=2c.∴4y2=2(2x-4),

即y2=x-2(y≠0),此即C2的轨迹方程.

(2)由,y≠0,知y2+y-m+2=0,

令△=1-4(-m+2)>0,知m>

而当m=2时,直线x+y=2过点(2,0),这时它与曲线C2只有一个交点,

∴所求m的取值范围是( ,2)∪(2,+∞).

解析

解:(1)抛物线y2=4(x-1)焦点为F(2,0),准线l:x=0.设P(x,y),

∵P为BF中点,

∴B(2x-2,2y)(x>2,y≠0).设椭圆C1的长半轴、短半轴、半焦距分别为a、b、c,

则c=(2x-2)-2=2x-4,b2=(2y)2=4y2

∵(-c)-(- )=2,

=2,

即b2=2c.∴4y2=2(2x-4),

即y2=x-2(y≠0),此即C2的轨迹方程.

(2)由,y≠0,知y2+y-m+2=0,

令△=1-4(-m+2)>0,知m>

而当m=2时,直线x+y=2过点(2,0),这时它与曲线C2只有一个交点,

∴所求m的取值范围是( ,2)∪(2,+∞).

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题型:简答题
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简答题

已知圆N:(x+2)2+y2=8和抛物线C:y2=2x,圆的切线l与抛物线C交于不同的两点A,B,

(1)当直线l的斜率为1时,求线段AB的长;

(2)设点M和点N关于直线y=x对称,问是否存在直线l使得?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:因为圆N:(x+2)2+y2=8,所以圆心N为(-2,0),半径,…(1分)

设A(x1,y1),B(x2,y2),

(1)当直线l的斜率为1时,设l的方程为y=x+m即x-y+m=0

因为直线l是圆N的切线,所以,解得m=-2或m=6(舍),此时直线l的方程为y=x-2,…(3分)

消去x得y2-2y-4=0,

所以△>0,y1+y2=2,y1y2=4,…(4分)

所以

所以弦长…(6分)

(2)设直线l的方程为y=kx+m即kx-y+m=0(k≠0)

因为直线l是圆N的切线,所以,得m2-4k2-4mk-8=0…①…(8分)

消去x得 ky2-2y+2m=0,

所以△=4-4k×2m>0即且k≠0,

因为点M和点N关于直线y=x对称,所以点M为(0,-2)

所以

因为,所以=x1x2+(y1+2)(y2+2)=0…(10分)

将A,B在直线y=kx+m上代入化简得

代入

化简得 m2+4k2+2mk+4k=0…②

①+②得 2m2-2mk+4k-8=0,即(m-2)(m-k+2)=0,解得m=2或m=k-2

当m=2时,代入①解得k=-1,满足条件且k≠0,此时直线l的方程为y=-x+2;

当m=k-2时,代入①整理得 7k2-4k+4=0,无解.…(12分)

当直线l的斜率不存在时,因为直线l是圆N的切线,所以l的方程为

则得,y1+y2=0,

由①得:=x1x2+(y1+2)(y2+2)

=

当直线l的斜率不存在时不成立.

综上所述,存在满足条件的直线l,其方程为y=-x+2…(14分)

另解:

(2)设直线l的方程为x=my+a即x-my-a=0(m必存在)

因为直线l是圆N的切线,所以,得a2+4a-8m2-4=0…①…(8分)

消去x得 y2-2my-2a=0,

所以△=4m2+8a>0即m2+2a>0,y1+y2=2m,y1y2=-2a.…(10分)

因为点M和点N关于直线y=x对称,所以点M为(0,-2)

所以

因为,所以=x1x2+(y1+2)(y2+2)=0

将A,B在直线x=my+a上代入化简得…(12分)

代入y1+y2=2m,y1y2=-2a得(1+m2)(-2a)+(am+2)(2m)+a2+4=0

化简得 a-2a+4m+4=0…②

①+②得 2a2+2a-8m2+4m=0,即(a+2m)(a-2m+1)=0,解得a=-2m或a=2m-1

当a=-2m时,代入①解得m=-1,a=2,满足条件m2+2a>0;

当a=2m-1时,代入①整理得 4m2-4m+7=0,无解.

综上所述,存在满足条件的直线l,其方程为y=-x+2…(14分)

解析

解:因为圆N:(x+2)2+y2=8,所以圆心N为(-2,0),半径,…(1分)

设A(x1,y1),B(x2,y2),

(1)当直线l的斜率为1时,设l的方程为y=x+m即x-y+m=0

因为直线l是圆N的切线,所以,解得m=-2或m=6(舍),此时直线l的方程为y=x-2,…(3分)

消去x得y2-2y-4=0,

所以△>0,y1+y2=2,y1y2=4,…(4分)

所以

所以弦长…(6分)

(2)设直线l的方程为y=kx+m即kx-y+m=0(k≠0)

因为直线l是圆N的切线,所以,得m2-4k2-4mk-8=0…①…(8分)

消去x得 ky2-2y+2m=0,

所以△=4-4k×2m>0即且k≠0,

因为点M和点N关于直线y=x对称,所以点M为(0,-2)

所以

因为,所以=x1x2+(y1+2)(y2+2)=0…(10分)

将A,B在直线y=kx+m上代入化简得

代入

化简得 m2+4k2+2mk+4k=0…②

①+②得 2m2-2mk+4k-8=0,即(m-2)(m-k+2)=0,解得m=2或m=k-2

当m=2时,代入①解得k=-1,满足条件且k≠0,此时直线l的方程为y=-x+2;

当m=k-2时,代入①整理得 7k2-4k+4=0,无解.…(12分)

当直线l的斜率不存在时,因为直线l是圆N的切线,所以l的方程为

则得,y1+y2=0,

由①得:=x1x2+(y1+2)(y2+2)

=

当直线l的斜率不存在时不成立.

综上所述,存在满足条件的直线l,其方程为y=-x+2…(14分)

另解:

(2)设直线l的方程为x=my+a即x-my-a=0(m必存在)

因为直线l是圆N的切线,所以,得a2+4a-8m2-4=0…①…(8分)

消去x得 y2-2my-2a=0,

所以△=4m2+8a>0即m2+2a>0,y1+y2=2m,y1y2=-2a.…(10分)

因为点M和点N关于直线y=x对称,所以点M为(0,-2)

所以

因为,所以=x1x2+(y1+2)(y2+2)=0

将A,B在直线x=my+a上代入化简得…(12分)

代入y1+y2=2m,y1y2=-2a得(1+m2)(-2a)+(am+2)(2m)+a2+4=0

化简得 a-2a+4m+4=0…②

①+②得 2a2+2a-8m2+4m=0,即(a+2m)(a-2m+1)=0,解得a=-2m或a=2m-1

当a=-2m时,代入①解得m=-1,a=2,满足条件m2+2a>0;

当a=2m-1时,代入①整理得 4m2-4m+7=0,无解.

综上所述,存在满足条件的直线l,其方程为y=-x+2…(14分)

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题型:简答题
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简答题

已知直线l:y=x+,圆O:x2+y2=5,椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率e=,直线l被圆O截得的弦长与椭圆的短轴长相等.

(Ⅰ)求椭圆E的方程;

(Ⅱ)过圆O上任意一点P作椭圆E的两条切线,若切线都存在斜率,求证两切线斜率之积为定值.

正确答案

(Ⅰ)解:设椭圆半焦距为c,圆心O到l的距离d==

∴直线l被圆O截得的弦长为

由2b=,解得b=

∵椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率e=

,解得a2=3

∴椭圆E的方程为

(Ⅱ)证明:设P(x0,y0),过点P的椭圆E的切线l0的方程为y-y0=k(x-x0

与椭圆方程联立,消去y可得(3+2k2)x2+4k(y0-kx0)x+2(kx0-y02-6=0

∴△=[4k(y0-kx0)]2-4(3+2k2)[2(kx0-y02-6]=0

∴()k2+2kx0y0-()=0

设满足题意的椭圆的两条切线的斜率分别为k1,k2

∴k1k2=-

∵P在圆O上,∴

∴k1k2=-=-1

∴两切线斜率之积为定值-1.

解析

(Ⅰ)解:设椭圆半焦距为c,圆心O到l的距离d==

∴直线l被圆O截得的弦长为

由2b=,解得b=

∵椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率e=

,解得a2=3

∴椭圆E的方程为

(Ⅱ)证明:设P(x0,y0),过点P的椭圆E的切线l0的方程为y-y0=k(x-x0

与椭圆方程联立,消去y可得(3+2k2)x2+4k(y0-kx0)x+2(kx0-y02-6=0

∴△=[4k(y0-kx0)]2-4(3+2k2)[2(kx0-y02-6]=0

∴()k2+2kx0y0-()=0

设满足题意的椭圆的两条切线的斜率分别为k1,k2

∴k1k2=-

∵P在圆O上,∴

∴k1k2=-=-1

∴两切线斜率之积为定值-1.

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题型:简答题
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简答题

己知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,其中左焦点F(-2,0).

(1)求椭圆C的方程;

(2)若直线y=x+m(m>0)与椭圆C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点M在圆x2+y2=1上,求|AB|.

正确答案

解:(1)由题意,,解得:a2=8,b2=4.

∴椭圆C的方程为

(2)联立,得3x2+4mx+2m2-8=0.

设A(x1,y1),B(x2,y2),

∴A,B的中点坐标为(),

又线段AB的中点M在圆x2+y2=1上,

,解得:

=

则|AB|===

解析

解:(1)由题意,,解得:a2=8,b2=4.

∴椭圆C的方程为

(2)联立,得3x2+4mx+2m2-8=0.

设A(x1,y1),B(x2,y2),

∴A,B的中点坐标为(),

又线段AB的中点M在圆x2+y2=1上,

,解得:

=

则|AB|===

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题型: 单选题
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单选题

直线y=kx+m(k∈R)与椭圆恒有交点,则m的取值范围是(  )

A

B8≤m≤13

Cm≥0

D以上都不对

正确答案

A

解析

解:∵直线y=kx+m(k∈R)过定点(0,m)

若直线y=kx+m(k∈R)与椭圆恒有交点,

则点(0,m)在椭圆内部,∴-<m<

故选A

百度题库 > 高考 > 数学 > 直线与圆锥曲线的综合问题

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