- 直线与圆锥曲线的综合问题
- 共2643题
(2014秋•市中区校级月考)若直线y=-x+m与曲线y=只有一个公共点,则m的取值范围是( )
正确答案
解析
解:根据曲线y=
,得到5-
x2≥0,解得:-2
≤x≤2
;y≥0,
画出曲线的图象,为椭圆在x轴上边的一部分,如图所示:
当直线y=-x+m在直线l1的位置时,直线与椭圆相切,故只有一个交点,
把直线y=-x+m代入椭圆方程得:5x2-8mx+4m2-20=0,得到△=0,
即64m2-20(4m2-20)=0,化简得:m2=25,解得m=5或m=-5(舍去),
则m=5时,直线与曲线只有一个公共点;
当直线y=-x+m在直线l2位置时,直线与曲线刚好有两个交点,此时m=2,
当直线y=-x+m在直线l3位置时,直线与曲线只有一个公共点,此时m=-2,
则当-2≤m<2
时,直线与曲线只有一个公共点,
综上,满足题意得m的范围是-2≤m<2
或m=5.
故选D
已知椭圆x2+=1的左、右两个顶点分别为A,B.双曲线C的方程为x2-
=1.设点P在第一象限且在双曲线C上,直线AP与椭圆相交于另一点T.
(Ⅰ)设P,T两点的横坐标分别为x1,x2,证明x1•x2=1;
(Ⅱ)设△TAB与△POB(其中O为坐标原点)的面积分别为S1与S2,且•
≤15,求S
-S
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)证明:设点P(x1,y1)、T(x2,y2)(xi>0,yi>0,i=1,2),直线AP的斜率为k(k>0),
则直线AP的方程为y=k(x+1),
代入椭圆方程,消去y,整理,得(4+k2)x2+2k2x+k2-4=0,
解得x=-1或x=,故x2=
.
同理可得x1=.
所以x1•x2=1.
(Ⅱ)设点P(x1,y1)、T(x2,y2)(xi>0,yi>0,i=1,2),
则=(-1-x1,y1),
=(1-x1,y1).
因为•
≤15,所以(-1-x1)(1-x1)+y12≤15,即x12+y12≤16.
因为点P在双曲线上,所以,所以x12+4x12-4≤16,即x12≤4.
因为点P是双曲线在第一象限内的一点,所以1<x1≤2.
因为S1=|y2|,S2=,
所以S-S
=
=
由(Ⅰ)知,x1•x2=1,即.
设t=,则1<t≤4,S
-S
=5-t-
.
设f(t)=5-t-,则f′(t)=-1+
=
,
当1<t<2时,f‘(t)>0,当2<t≤4时,f'(t)<0,
所以函数f(t)在(1,2)上单调递增,在(2,4]上单调递减.
因为f(2)=1,f(1)=f(4)=0,
所以当t=4,即x1=2时,S-S
的最小值为f(4)=0,当t=2,即x1=
时,S
-S
的最大值为f(2)=1.
所以S-S
的取值范围为[0,1].
解析
(Ⅰ)证明:设点P(x1,y1)、T(x2,y2)(xi>0,yi>0,i=1,2),直线AP的斜率为k(k>0),
则直线AP的方程为y=k(x+1),
代入椭圆方程,消去y,整理,得(4+k2)x2+2k2x+k2-4=0,
解得x=-1或x=,故x2=
.
同理可得x1=.
所以x1•x2=1.
(Ⅱ)设点P(x1,y1)、T(x2,y2)(xi>0,yi>0,i=1,2),
则=(-1-x1,y1),
=(1-x1,y1).
因为•
≤15,所以(-1-x1)(1-x1)+y12≤15,即x12+y12≤16.
因为点P在双曲线上,所以,所以x12+4x12-4≤16,即x12≤4.
因为点P是双曲线在第一象限内的一点,所以1<x1≤2.
因为S1=|y2|,S2=,
所以S-S
=
=
由(Ⅰ)知,x1•x2=1,即.
设t=,则1<t≤4,S
-S
=5-t-
.
设f(t)=5-t-,则f′(t)=-1+
=
,
当1<t<2时,f‘(t)>0,当2<t≤4时,f'(t)<0,
所以函数f(t)在(1,2)上单调递增,在(2,4]上单调递减.
因为f(2)=1,f(1)=f(4)=0,
所以当t=4,即x1=2时,S-S
的最小值为f(4)=0,当t=2,即x1=
时,S
-S
的最大值为f(2)=1.
所以S-S
的取值范围为[0,1].
已知点P是椭圆16x2+25y2=1600上一点,且在x轴上方,F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,直线PF2的斜率为,则△PF1F2的面积为( )
正确答案
解析
解:椭圆16x2+25y2=1600化成标准形式为.
∴F1、F2是椭圆的左、右焦点,
∴F1(-6,0),F2(6,0),
设P(x,y)是椭圆上一点,则
消去y,得19x2-225x+650=0,
∴x1=5或x2=.
当x2=时,代入②得
与③矛盾,舍去.
由x=5,得y=4.
∴△PF1F2的面积S==24
.
故选B.
已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为
,椭圆短轴长为
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)已知动直线y=k(x+1)与椭圆C相交于A、B两点.
①若线段AB中点的横坐标为-,求斜率k的值;
②若点M(-,0),求证:
为定值.
正确答案
解:(Ⅰ)因为(a>b>0)满足a2=b2+c2①,
由=
②,2b=
③.联立①②③,
解得a2=5,,
所以椭圆方程为=1.
(Ⅱ)(1)将y=k(x+1)代入=1中,得(1+3k2)x2+6k2x+3k2-5=0,
△=36k4-4(3k2+1)(3k2-5)=48k2+20>0,,
因为AB中点的横坐标为-,所以-
=-
,解得k=±
,
(2)由(1)知,
,
所以=(x1+
,y1)(
,y2)=(
)(
)+y1y2
=()(
)+k2(x1+1)(x2+1)
=(1+k2)x1x2+(+k2)(x1+x2)+
+k2
=(1+k2)+(
)(-
)+
+k2=
;
解析
解:(Ⅰ)因为(a>b>0)满足a2=b2+c2①,
由=
②,2b=
③.联立①②③,
解得a2=5,,
所以椭圆方程为=1.
(Ⅱ)(1)将y=k(x+1)代入=1中,得(1+3k2)x2+6k2x+3k2-5=0,
△=36k4-4(3k2+1)(3k2-5)=48k2+20>0,,
因为AB中点的横坐标为-,所以-
=-
,解得k=±
,
(2)由(1)知,
,
所以=(x1+
,y1)(
,y2)=(
)(
)+y1y2
=()(
)+k2(x1+1)(x2+1)
=(1+k2)x1x2+(+k2)(x1+x2)+
+k2
=(1+k2)+(
)(-
)+
+k2=
;
设过点P(x,y)的直线分别与x轴的正半轴和y轴的正半轴交于A,B两点,点Q与点P关于y轴对称,O为坐标原点,若且
,则点P的轨迹方程是( )
正确答案
解析
解:设P(x,y),则Q(-x,y),又设A(a,0),B(0,b),则a>0,b>0,
∴,
由可得a=
x,b=3y,
∴x>0,y>0
又∵=(-a,b)=(-
x,3y),
由=1
∴
故选:D
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