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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C:的右顶点A(2,0),离心率为,O为坐标原点.

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)已知P(异于点A)为椭圆C上一个动点,过O作线段AP的垂线l交椭圆C于点E,D,求的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)因为 A(2,0)是椭圆C的右顶点,所以a=2.

,所以 

所以 b2=a2-c2=4-3=1.

所以椭圆C的方程为.…(3分)

(Ⅱ)当直线AP的斜率为0时,|AP|=4,DE为椭圆C的短轴,则|DE|=2,所以.…(5分)

当直线AP的斜率不为0时,设直线AP的方程为y=k(x-2),P(x0,y0),

则直线DE的方程为.…(6分)

得x2+4[k(x-2)]2-4=0,即(1+4k2)x2-16k2x+16k2-4=0.

所以,所以 .…(8分)

所以 ,即 

类似可求

所以.…(11分)

,则k2=t2-4,t>2.

,则.所以 g(t)是一个增函数.

所以 

综上,的取值范围是.…(13分)

解析

解:(Ⅰ)因为 A(2,0)是椭圆C的右顶点,所以a=2.

,所以 

所以 b2=a2-c2=4-3=1.

所以椭圆C的方程为.…(3分)

(Ⅱ)当直线AP的斜率为0时,|AP|=4,DE为椭圆C的短轴,则|DE|=2,所以.…(5分)

当直线AP的斜率不为0时,设直线AP的方程为y=k(x-2),P(x0,y0),

则直线DE的方程为.…(6分)

得x2+4[k(x-2)]2-4=0,即(1+4k2)x2-16k2x+16k2-4=0.

所以,所以 .…(8分)

所以 ,即 

类似可求

所以.…(11分)

,则k2=t2-4,t>2.

,则.所以 g(t)是一个增函数.

所以 

综上,的取值范围是.…(13分)

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题型:简答题
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简答题

已知点P是直角坐标平面内的动点,点P到直线l1:x=-2的距离为d1,到点F(-1,0)的距离为d2,且

(1)求动点P所在曲线C的方程;

(2)直线l过点F且与曲线C交于不同两点A、B(点A或B不在x轴上),分别过A、B点作直线l1:x=-2的垂线,对应的垂足分别为M、N,试判断点F与以线段MN为直径的圆的位置关系(指在圆内、圆上、圆外等情况);

(3)记S1=S△FAM,S2=S△FMN,S3=S△FBN(A、B、M、N是(2)中的点),问是否存在实数λ,使S22=λS1S3成立.若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.

进一步思考问题:若上述问题中直线、点F(-c,0)、曲线C:,则使等式S22=λS1S3成立的λ的值仍保持不变.请给出你的判断______ (填写“不正确”或“正确”)(限于时间,这里不需要举反例,或证明).

正确答案

解:(1)设动点为P(x,y),(1分)

依据题意,有,化简得.(3分) 因此,动点P所在曲线C的方程是:.(4分)

(2)点F在以MN为直径的圆的外部.

理由:由题意可知,当过点F的直线l的斜率为0时,不合题意,故可设直线l:x=my-1,

如图所示.(5分)

联立方程组,可化为(2+m2)y2-2my-1=0,

则点A(x1,y1)、B(x2,y2)的坐标满足.(7分)

又AM⊥l1、BN⊥l1,可得点M(-2,y1)、N(-2,y2).

点与圆的位置关系,可以比较点到圆心的距离与半径的大小来判断,也可以计算点与直径形成的张角是锐角、直角、钝角来加以判断.

,则=.(9分)

于是,∠MFN为锐角,即点F在以MN为直径的圆的外部.(10分)

(3)依据(2)可算出

====.(14分)

所以,S22=4S1S3,即存在实数λ=4使得结论成立.(15分)

对进一步思考问题的判断:正确.(18分)

解析

解:(1)设动点为P(x,y),(1分)

依据题意,有,化简得.(3分) 因此,动点P所在曲线C的方程是:.(4分)

(2)点F在以MN为直径的圆的外部.

理由:由题意可知,当过点F的直线l的斜率为0时,不合题意,故可设直线l:x=my-1,

如图所示.(5分)

联立方程组,可化为(2+m2)y2-2my-1=0,

则点A(x1,y1)、B(x2,y2)的坐标满足.(7分)

又AM⊥l1、BN⊥l1,可得点M(-2,y1)、N(-2,y2).

点与圆的位置关系,可以比较点到圆心的距离与半径的大小来判断,也可以计算点与直径形成的张角是锐角、直角、钝角来加以判断.

,则=.(9分)

于是,∠MFN为锐角,即点F在以MN为直径的圆的外部.(10分)

(3)依据(2)可算出

====.(14分)

所以,S22=4S1S3,即存在实数λ=4使得结论成立.(15分)

对进一步思考问题的判断:正确.(18分)

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题型:简答题
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简答题

已知定点F1(-1,0),F2(1,0),P为圆F1:(x+1)2+y2=8上一动点,点M满足(+)•=0,(0≤λ≤1).

(Ⅰ)求动点M的轨迹C的方程;

(Ⅱ)设点M坐标为(x,y),求证:|MF2|=-x;

(Ⅲ)过点F2作直线l交C于A,B两点,求+的值.

正确答案

解:(Ⅰ)∵点M满足(+)•=0,

∴(+)•(-)=(+)•(+)=2-2=0,

即||=||.

,∴F1,M,P三点共线,

由题意知M在线段F1P上,∴|F1M|+|MP|=2

∴|F1M|+|MF2|=2

∴M的轨迹是以F1,F2为焦点,长轴长为2的椭圆,

∴M的轨迹C的方程为;  (4分)

(Ⅱ)设M(x,y),|F1M|=

又∵

∴|F1M|==|x-2|

∴-2≤x≤2,

∴|MF2|=-x;

(Ⅲ)(1)当直线l斜率不存在时,|AF2|=|BF2|=

+=2,(8分)

(1)当直线l斜率存在时,设直线l:y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2

直线l与联立得:(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0,

韦达定理得:x1+x2=,x1x2=

由(Ⅱ)问结论知|AF2|=-x1;|BF2|=-x2

+=+===2

综上+=2 (12分)

解析

解:(Ⅰ)∵点M满足(+)•=0,

∴(+)•(-)=(+)•(+)=2-2=0,

即||=||.

,∴F1,M,P三点共线,

由题意知M在线段F1P上,∴|F1M|+|MP|=2

∴|F1M|+|MF2|=2

∴M的轨迹是以F1,F2为焦点,长轴长为2的椭圆,

∴M的轨迹C的方程为;  (4分)

(Ⅱ)设M(x,y),|F1M|=

又∵

∴|F1M|==|x-2|

∴-2≤x≤2,

∴|MF2|=-x;

(Ⅲ)(1)当直线l斜率不存在时,|AF2|=|BF2|=

+=2,(8分)

(1)当直线l斜率存在时,设直线l:y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2

直线l与联立得:(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0,

韦达定理得:x1+x2=,x1x2=

由(Ⅱ)问结论知|AF2|=-x1;|BF2|=-x2

+=+===2

综上+=2 (12分)

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简答题

椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,过F1的直线l与椭圆交于A、B两点.

(1)如果点A在圆x2+y2=c2(c为椭圆的半焦距)上,且|F1A|=c,求椭圆的离心率;

(2)若函数,(m>0且m≠1)的图象,无论m为何值时恒过定点(b,a),求的取值范围.

正确答案

解:(1)∵点A在圆x2+y2=c2上,

∴△AF1F2为一直角三角形,

,∴

由椭圆的定义知:|AF1|+|AF2|=2a,∴c+c=2a

∴e===-1

(2)∵函数x的图象恒过点

点F1(-1,0),F2(1,0),

①若AB⊥x轴,则A

②若AB与x轴不垂直,设直线AB的斜率为k,则AB的方程为y=k(x+1)

消去y得(1+2k2)x2+4k2x+2(k2-1)=0(*)

∵△=8k2+8>0,∴方程(*)有两个不同的实根.

设点A(x1,y1),B(x2,y2),

则x1,x2是方程(*)的两个根

=

,∴

由①②知

解析

解:(1)∵点A在圆x2+y2=c2上,

∴△AF1F2为一直角三角形,

,∴

由椭圆的定义知:|AF1|+|AF2|=2a,∴c+c=2a

∴e===-1

(2)∵函数x的图象恒过点

点F1(-1,0),F2(1,0),

①若AB⊥x轴,则A

②若AB与x轴不垂直,设直线AB的斜率为k,则AB的方程为y=k(x+1)

消去y得(1+2k2)x2+4k2x+2(k2-1)=0(*)

∵△=8k2+8>0,∴方程(*)有两个不同的实根.

设点A(x1,y1),B(x2,y2),

则x1,x2是方程(*)的两个根

=

,∴

由①②知

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题型:简答题
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简答题

已知△AOB的顶点A在射线上,A,B两点关于x轴对称,O为坐标原点,且线段AB上有一点M满足|AM|•|MB|=3.当点A在l上移动时,记点M的轨迹为W.

(Ⅰ)求轨迹W的方程;

(Ⅱ)设P(-1,0),Q(2,0),求证:∠MQP=2∠MPQ.

正确答案

(Ⅰ)解:因为A,B两点关于x轴对称,

所以AB边所在直线与y轴平行.

设M(x,y),由题意,得

所以

因为|AM|•|MB|=3,

所以,即

所以点M的轨迹W的方程为

(Ⅱ)证明:设M(x0,y0)(x0>0),

因为曲线关于x轴对称,

所以只要证明“点M在x轴上方及x轴上时,∠MQP=2∠MPQ”成立即可.

以下给出“当y0≥0时,∠MQP=2∠MPQ”的证明过程.

因为点M在上,所以x0≥1.

当x0=2时,由点M在W上,得点M(2,3),

此时MQ⊥PQ,|MQ|=3,|PQ|=3,

所以,则∠MQP=2∠MPQ;

当x0≠2时,直线PM、QM的斜率分别为

因为x0≥1,x0≠2,y0≥0,所以,且

又tan∠MPQ=kPM,所以,且

所以=

因为点M在W上,所以,即y02=3x02-3,

所以tan2∠MPQ=

因为tan∠MQP=-kQM

所以tan∠MQP=tan2∠MPQ,

在△MPQ中,因为,且,∠MQP∈(0,π),

所以∠MQP=2∠MPQ.

综上,得当y0≥0时,∠MQP=2∠MPQ.

所以对于轨迹W的任意一点M,∠MQP=2∠MPQ成立.

解析

(Ⅰ)解:因为A,B两点关于x轴对称,

所以AB边所在直线与y轴平行.

设M(x,y),由题意,得

所以

因为|AM|•|MB|=3,

所以,即

所以点M的轨迹W的方程为

(Ⅱ)证明:设M(x0,y0)(x0>0),

因为曲线关于x轴对称,

所以只要证明“点M在x轴上方及x轴上时,∠MQP=2∠MPQ”成立即可.

以下给出“当y0≥0时,∠MQP=2∠MPQ”的证明过程.

因为点M在上,所以x0≥1.

当x0=2时,由点M在W上,得点M(2,3),

此时MQ⊥PQ,|MQ|=3,|PQ|=3,

所以,则∠MQP=2∠MPQ;

当x0≠2时,直线PM、QM的斜率分别为

因为x0≥1,x0≠2,y0≥0,所以,且

又tan∠MPQ=kPM,所以,且

所以=

因为点M在W上,所以,即y02=3x02-3,

所以tan2∠MPQ=

因为tan∠MQP=-kQM

所以tan∠MQP=tan2∠MPQ,

在△MPQ中,因为,且,∠MQP∈(0,π),

所以∠MQP=2∠MPQ.

综上,得当y0≥0时,∠MQP=2∠MPQ.

所以对于轨迹W的任意一点M,∠MQP=2∠MPQ成立.

百度题库 > 高考 > 数学 > 直线与圆锥曲线的综合问题

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