- 直线与圆锥曲线的综合问题
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过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F作直线与抛物线交于A、B两点,以AB为直径的圆与抛物线的准线的位置关系是( )
正确答案
解析
解:取AB的中点M,分别过A、B、M作准线的垂线AP、BQ、MN,垂足分别为P、Q、N,如图所示:
由抛物线的定义可知,|AP|=|AF|,|BQ|=|BF|,
在直角梯形APQB中,|MN|=(|AP|+|BQ|)=
(|AF|+|BF|)=
|AB|,
故圆心M到准线的距离等于半径,
∴以AB为直径的圆与抛物线的准线相切,
故选B.
过抛物线y2=4x的焦点F作直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2=______.
正确答案
1
解析
解:∵抛物线y2=4x的焦点F(1,0),
∴设直线AB:y=k(x-1),
由,得k2x2-2k2x-4x+k2=0,
∵A(x1,y1),B(x2,y2),
∴x1x2==1.
故答案为:1.
已知椭圆C两焦点坐标分别为,
,一个顶点为A(0,-1).
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)是否存在斜率为k(k≠0)的直线l,使直线l与椭圆C交于不同的两点M,N,满足|AM|=|AN|.若存在,求出k的取值范围;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)∵椭圆C两焦点坐标分别为,
,一个顶点为A(0,-1).
∴可设椭圆方程为.
∴,b=1,
∴a2=b2+c2=3.
∴椭圆C的方程为.
(Ⅱ)存在这样的直线l.
设直线l的方程为y=kx+m,联立化为(1+3k2)x2+6kmx+3m2-3=0
∵△=36k2m2-4(1+3k2)(3m2-3)得3k2-m2+1>0…①
设M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN中点为P(x0,y0),
则,
.
于是,y0=kx0+m=
.
∵|AM|=|AN|,∴AP⊥MN.
若m=0,则直线l过原点,P(0,0),不合题意.
若m≠0,由k≠0得,kAP•k=-1得到,整理得2m=3k2+1…②
由①②知,k2<1,∴-1<k<1.
又k≠0,∴k∈(-1,0)∪(0,1).
解析
解:(Ⅰ)∵椭圆C两焦点坐标分别为,
,一个顶点为A(0,-1).
∴可设椭圆方程为.
∴,b=1,
∴a2=b2+c2=3.
∴椭圆C的方程为.
(Ⅱ)存在这样的直线l.
设直线l的方程为y=kx+m,联立化为(1+3k2)x2+6kmx+3m2-3=0
∵△=36k2m2-4(1+3k2)(3m2-3)得3k2-m2+1>0…①
设M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN中点为P(x0,y0),
则,
.
于是,y0=kx0+m=
.
∵|AM|=|AN|,∴AP⊥MN.
若m=0,则直线l过原点,P(0,0),不合题意.
若m≠0,由k≠0得,kAP•k=-1得到,整理得2m=3k2+1…②
由①②知,k2<1,∴-1<k<1.
又k≠0,∴k∈(-1,0)∪(0,1).
抛物线y2=4x上一定点P(x0,2),直线l的一个方向向量
(1)若直线l过P,求直线l的方程;
(2)若直线l不过P,且直线l与抛物线交于A,B两点,设直线PA,PB的斜率为kPA,kPB,求kPA+kPB的值.
正确答案
解:(1)由抛物线y2=4x上一定点P(x0,2),
则4=4x0,∴x0=1.故P(1,2).
∵直线l的一个方向向量,∴直线l的斜率为-1.
∴过P(1,2)的直线l的方程为y-2=-1×(x-1),
即x+y-3=0;
(2)设 A(x1,y1)、B(x2,y2),由题得直线的斜率为-1.
设不过点P的直线方程为y=-x+b,
由,得y2+4y-4b=0,则y1+y2=-4.
由于P(1,2),
∴kPA+kPB=+
=+
=
==0.
解析
解:(1)由抛物线y2=4x上一定点P(x0,2),
则4=4x0,∴x0=1.故P(1,2).
∵直线l的一个方向向量,∴直线l的斜率为-1.
∴过P(1,2)的直线l的方程为y-2=-1×(x-1),
即x+y-3=0;
(2)设 A(x1,y1)、B(x2,y2),由题得直线的斜率为-1.
设不过点P的直线方程为y=-x+b,
由,得y2+4y-4b=0,则y1+y2=-4.
由于P(1,2),
∴kPA+kPB=+
=+
=
==0.
设椭圆C1:+
=1(a>b>0)以F1、F2为左、右焦点,离心率e=
,一个短轴的端点(0,
);抛物线C2:y2=4mx(m>0),焦点为F2,椭圆C1与抛物线C2的一个交点为P.
(1)求椭圆C1与抛物线C2的方程;
(2)直线l经过椭圆C1的右焦点F2与抛物线C2交于A1,A2两点,如果弦长|A1A2|等于△PF1F2的周长,求直线l的斜率.
正确答案
解:(1)由椭圆的离心率,得
,∴
.
又,∴a2=4,则a=2,c=1.
∴椭圆C1的方程为:.
抛物线C2的焦点为(1,0),∴m=1,则抛物线方程为:y2=4x;
(2)由于△PF1F2周长为 2a+2c=6,故弦长|A1A2|=6,
设直线l的斜率为k,则直线l的方程为 y-0=k(x-1),
代入抛物线C2:y2=4x,化简得 k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
∴,
∴|A1A2|=
==6,解得:k=±
.
故直线l的斜率为:.
解析
解:(1)由椭圆的离心率,得
,∴
.
又,∴a2=4,则a=2,c=1.
∴椭圆C1的方程为:.
抛物线C2的焦点为(1,0),∴m=1,则抛物线方程为:y2=4x;
(2)由于△PF1F2周长为 2a+2c=6,故弦长|A1A2|=6,
设直线l的斜率为k,则直线l的方程为 y-0=k(x-1),
代入抛物线C2:y2=4x,化简得 k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
∴,
∴|A1A2|=
==6,解得:k=±
.
故直线l的斜率为:.
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