- 直线与圆锥曲线的综合问题
- 共2643题
已知过点A(0,4)的直线l与以F为焦点的抛物线C:x2=py相切于点T(-4,yo);中心在坐标原点,一个焦点为F的椭圆与直线l有公共点.
(1)求直线l的方程和焦点F的坐标;
(2)求当椭圆的离心率最大时椭圆的方程;
(3)设点M(x1,yl)是抛物线C上任意一点,D(0,-2)为定点,是否存在垂直于y轴的直线l′被以MD为直径的圆截得的弦长为定值?请说明理由.
正确答案
解:(1)∵,∴
,∴l:
∵直线l过点A(0,4),∴,∴p=-4
∴l的方程为2x-y+4=0,焦点F的坐标为(0,-1)…(4分)
(2)设椭圆为=1(a>1),F1(0,1),F2(0,-1),则
,当e最大时,a取得最小
则在直线l上找一点P,使得|PF1|+|PF2|最小
设F2(0,-1)关于2x-y+4=0对称点为F2′(x0,y0) …(6分)
,解得
∴…(8分)
∴所求椭圆方程为…(9分)
(3)假设l′存在为y=b,以MD为直径的圆N的圆心为N
半径为r=|ND|=…l0分
N到直线l′的距离为d=
∵
∴弦长=…(12分)
∴当b=-1时,弦长为定值2 …(13分)
即l′为y=-1时,垂直于y轴的直线l′被以MD为直径 的圆截得的弦长为定值2.…(14分)
解析
解:(1)∵,∴
,∴l:
∵直线l过点A(0,4),∴,∴p=-4
∴l的方程为2x-y+4=0,焦点F的坐标为(0,-1)…(4分)
(2)设椭圆为=1(a>1),F1(0,1),F2(0,-1),则
,当e最大时,a取得最小
则在直线l上找一点P,使得|PF1|+|PF2|最小
设F2(0,-1)关于2x-y+4=0对称点为F2′(x0,y0) …(6分)
,解得
∴…(8分)
∴所求椭圆方程为…(9分)
(3)假设l′存在为y=b,以MD为直径的圆N的圆心为N
半径为r=|ND|=…l0分
N到直线l′的距离为d=
∵
∴弦长=…(12分)
∴当b=-1时,弦长为定值2 …(13分)
即l′为y=-1时,垂直于y轴的直线l′被以MD为直径 的圆截得的弦长为定值2.…(14分)
以下四个关于圆锥曲线的命题中:
①A、B为两个定点,k为非零常数,||-|
|=k,则动点P的轨迹为双曲线;
②过定圆C上一定点A作圆的动弦AB,P是AB中点,则动点P的轨迹为椭圆;
③方程2x2-5x+2=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率;
④双曲线-
=1与椭圆
+y2=1有相同的焦点.其中正确命题的个数( )
正确答案
解析
解:①A、B为两个定点,k为非零常数,||-|
|=k,只有当k<|AB|时,则动点P的轨迹为双曲线,因此不正确;
②过定圆C上一定点A作圆的动弦AB,P是AB中点,则动点P的轨迹为圆,不正确;
③方程2x2-5x+2=0的两根分别为,2,可分别作为椭圆和双曲线的离心率,正确;
④由双曲线-
=1可得c=
,其焦点为
,椭圆
+y2=1的焦点为
,因此有相同的焦点,正确.
其中正确命题的个数是2.
故选:C.
已知倾斜角为45°的直线l过点A(1,-2)和点B,B在第一象限,.
(1)求点B的坐标;
(2)若直线l与双曲线(a>0)相交于E、F两点,且线段EF的中点坐标为(4,1),求a的值;
(3)对于平面上任一点P,当点Q在线段AB上运动时,称|PQ|的最小值为P与线段AB的距离.已知点P在x轴上运动,写出点P(t,0)到线段AB的距离h关于t的函数关系式.
正确答案
解:(1)直线AB方程为y=x-3,设点B(x,y),
由及x>0,y>0得x=4,y=1,点B的坐标为(4,1).
(2)由得
,
设E(x1,y1),F(x2,y2),则,得a=2.
(3)设线段AB上任意一点Q坐标为Q(x,x-3),,
记(1≤t≤4),
当时,即-1≤t≤5时,
,
当,即t>5时,f(x)在[1,4]上单调递减,
;
当,即t<-1时,f(x)在[1,4]上单调递增,
.
综上所述,
解析
解:(1)直线AB方程为y=x-3,设点B(x,y),
由及x>0,y>0得x=4,y=1,点B的坐标为(4,1).
(2)由得
,
设E(x1,y1),F(x2,y2),则,得a=2.
(3)设线段AB上任意一点Q坐标为Q(x,x-3),,
记(1≤t≤4),
当时,即-1≤t≤5时,
,
当,即t>5时,f(x)在[1,4]上单调递减,
;
当,即t<-1时,f(x)在[1,4]上单调递增,
.
综上所述,
已知圆锥曲线E:+
=4c(c为正常数,过原点O的直线与曲线E交于P、A两点,其中P在第一象限,B是曲线E上不同于P,A的点,直线PB,AB的斜率分别为k1,k2,且k1k2≠0.
(Ⅰ)若P点坐标为(1,),求圆锥曲线E的标准方程;
(Ⅱ)求k1•k2的值;
(Ⅲ)若PD⊥x轴于点D,D点坐标为(m,0),存在μ∈R使=μ
,且直线AB与直线l:x=
交于点M,记直线PA、PM的斜率分别为k3,k4,问是否存在常数λ,使k1+k3=λk4,若存在,求出λ的值,若不存在,说明理由.
正确答案
解:(I)由圆锥曲线E满足:
+
=4c(c为正常数).
∴点E的轨迹是以(±c,0)为焦点,4c为长轴长的椭圆,
可得方程为.
把(1,)代入可得
=1,解得c2=1,
∴椭圆E的标准方程为.
(II)设P(x1,y1),B(x2,y2),则A(-x1,-y1).
∴,
,
∴,
∴=
.
∴k1k2==
=
.
(III)设P(x1,y1),则A(-x1,-y1),D(x1,0),直线x=(m=x1).
,k3=
.
∵k1k2=.
∴k1=.
∵=
,
∴yM=.
∴k4==
.
假设存在常数λ,使k1+k3=λk4,
则-
=λ
,
化为λ=,
∵,
代入上式可得λ=×
=2,
∴存在常数λ=2,使k1+k3=λk4成立.
解析
解:(I)由圆锥曲线E满足:
+
=4c(c为正常数).
∴点E的轨迹是以(±c,0)为焦点,4c为长轴长的椭圆,
可得方程为.
把(1,)代入可得
=1,解得c2=1,
∴椭圆E的标准方程为.
(II)设P(x1,y1),B(x2,y2),则A(-x1,-y1).
∴,
,
∴,
∴=
.
∴k1k2==
=
.
(III)设P(x1,y1),则A(-x1,-y1),D(x1,0),直线x=(m=x1).
,k3=
.
∵k1k2=.
∴k1=.
∵=
,
∴yM=.
∴k4==
.
假设存在常数λ,使k1+k3=λk4,
则-
=λ
,
化为λ=,
∵,
代入上式可得λ=×
=2,
∴存在常数λ=2,使k1+k3=λk4成立.
以椭圆的焦点为顶点,且以椭圆的顶点为焦点的双曲线的渐近线方程为______.
正确答案
解析
解:由题意,椭圆的焦点坐标为(±4,0),∴双曲线的顶点坐标为(±4,0),
∵双曲线以椭圆的顶点为焦点
∴双曲线的焦点为(±5,0),
∴双曲线中,b2=a2-c2=9
∴双曲线的渐近线方程为
故答案为:
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