- 直线与圆锥曲线的综合问题
- 共2643题
已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为
,直线l:y=x+2与圆x2+y2=b2相切.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l与椭圆C的交点为A,B,求弦长|AB|.
正确答案
解:(1)由直线l:y=x+2与圆x2+y2=b2相切.
∴,
由得
,
∴椭圆方程为.
(2)⇒5x2+12x+6=0.
△=122-4•5•6=24>0,
设交点A(x1,y1),B(x2,y2).
则,
∴.
∴弦长.
解析
解:(1)由直线l:y=x+2与圆x2+y2=b2相切.
∴,
由得
,
∴椭圆方程为.
(2)⇒5x2+12x+6=0.
△=122-4•5•6=24>0,
设交点A(x1,y1),B(x2,y2).
则,
∴.
∴弦长.
已知椭圆C:的离心率为
,点
与椭圆上任意一点的距离的最小值为
.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)设直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,M为左顶点,连接MA,MB并延长交直线x=4于P,Q两点,设yP,yQ分别为点P,Q的纵坐标,且,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.
正确答案
解:(Ⅰ)由,∴a2=2c2,b2=a2-c2=c2,
故椭圆方程可化为x2+2y2=2c2
设P(x,y)(x∈[-a,a])是椭圆上任意一点,
则=
,
∵a>b>1,∴1∈[-a,a],
因此当x=1时,|PN|2取得最小值,
∴,得c2=2,
∴a2=2×2=4,b2=2.
故所求椭圆方程为.
(Ⅱ)由得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-4=0,
△=16k2m2-2(2k2+1)(2m2-4)=32k2+16-8m2>0(*)
故,
又M(-2,0),故直线AM方程为,令x=4得,
同理,
于是由得
,
整理得:x1y2+x2y1=4(y1+y2),即x1(kx2+m)+x2(kx1+m)=4(y1+y2),
得2kx1x2+m(x1+x2)=4(y1+y2),
∴有,
整理得m=-k,代入(*)得△=24k2+16>0
∴直线l方程为y=kx-k,过定点(1,0).
解析
解:(Ⅰ)由,∴a2=2c2,b2=a2-c2=c2,
故椭圆方程可化为x2+2y2=2c2
设P(x,y)(x∈[-a,a])是椭圆上任意一点,
则=
,
∵a>b>1,∴1∈[-a,a],
因此当x=1时,|PN|2取得最小值,
∴,得c2=2,
∴a2=2×2=4,b2=2.
故所求椭圆方程为.
(Ⅱ)由得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-4=0,
△=16k2m2-2(2k2+1)(2m2-4)=32k2+16-8m2>0(*)
故,
又M(-2,0),故直线AM方程为,令x=4得,
同理,
于是由得
,
整理得:x1y2+x2y1=4(y1+y2),即x1(kx2+m)+x2(kx1+m)=4(y1+y2),
得2kx1x2+m(x1+x2)=4(y1+y2),
∴有,
整理得m=-k,代入(*)得△=24k2+16>0
∴直线l方程为y=kx-k,过定点(1,0).
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,且经过点A(0,-1).
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)如果过点(0,)的直线与椭圆交于M,N两点(M,N点与A点不重合),求
•
的值;当△AMN为等腰直角三角形时,求直线MN的方程.
正确答案
解:(I)因为椭圆经过点A(0,-1),所以b=1,
又e=,解得a=2,
所以椭圆的方程为.
(II)①若过点(0,)的直线的斜率不存在,此时M,N两点中有一个点与A点重合,不满足题目条件,
所以直线MN的斜率存在,设其斜率为k,则MN的方程为y=kx+,
把y=kx+代入椭圆方程得(1+4k2)x2+
,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则,
,
=
,
=
,
因为A(0,-1),
所以=(x1,y1+1)•(x2,y2+1)=x1x2+y1y2+(y1+y2)+1
=-;
②由①知:∠MAN=90°,如果△AMN为等腰直角三角形,设MN的中点为P,则AP⊥MN,且,
若k=0,则P(0,),显然满足AP⊥MN,此时直线MN的方程为y=
;
若k≠0,则=-
,解得k=
,
所以直线MN的方程为y=x+
,即
或
.
综上所述,直线MN的方程为y=或
或
.
解析
解:(I)因为椭圆经过点A(0,-1),所以b=1,
又e=,解得a=2,
所以椭圆的方程为.
(II)①若过点(0,)的直线的斜率不存在,此时M,N两点中有一个点与A点重合,不满足题目条件,
所以直线MN的斜率存在,设其斜率为k,则MN的方程为y=kx+,
把y=kx+代入椭圆方程得(1+4k2)x2+
,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则,
,
=
,
=
,
因为A(0,-1),
所以=(x1,y1+1)•(x2,y2+1)=x1x2+y1y2+(y1+y2)+1
=-;
②由①知:∠MAN=90°,如果△AMN为等腰直角三角形,设MN的中点为P,则AP⊥MN,且,
若k=0,则P(0,),显然满足AP⊥MN,此时直线MN的方程为y=
;
若k≠0,则=-
,解得k=
,
所以直线MN的方程为y=x+
,即
或
.
综上所述,直线MN的方程为y=或
或
.
直线y=k(x+1)与曲线y=(x≥1)的公共点最多时实数k的取值范围为( )
正确答案
解析
解:把直线y=k(x+1)代入曲线y=(x≥1),
整理,得k2x2+(2k2-1)x+k2+1=0,
当直线y=k(x+1)与曲线y=(x≥1)的公共点最多时,
实数k满足,
整理,得,
解得0<k<.
故选B.
已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点K(-1,0)为直线l与抛物线C准线的交点.直线l与抛物线C相交于A,B两点,点A关于x轴的对称点为D.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设•
=
,求直线l的方程.
正确答案
解:(1)依题意知-=-1,解得p=2,
所以抛物线C的方程为y2=4x.(4分)
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则D(x1,-y1),且设直线l的方程为x=my-1(m≠0).
将x=my-1代入y2=4x,并整理得y2-4my+4=0,
从而y1+y2=4m,y1y2=4.
所以x1+x2=(my1-1)+(my2-1)=4m2-2,
x1x2=(my1-1)(my2-1)=m2y1y2-m(y1+y2)+1=1.
因为=(x1-1,y1),
=(x2-1,y2),
所以•
=(x1-1)(x2-1)+y1y2=x1x2-(x1+x2)+1+4=8-4m2,
所以8-4m2=,解得m=±
,
所以直线l的方程为x=±y-1,
即3x-4y+3=0或3x+4y+3=0.(14分)
解析
解:(1)依题意知-=-1,解得p=2,
所以抛物线C的方程为y2=4x.(4分)
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则D(x1,-y1),且设直线l的方程为x=my-1(m≠0).
将x=my-1代入y2=4x,并整理得y2-4my+4=0,
从而y1+y2=4m,y1y2=4.
所以x1+x2=(my1-1)+(my2-1)=4m2-2,
x1x2=(my1-1)(my2-1)=m2y1y2-m(y1+y2)+1=1.
因为=(x1-1,y1),
=(x2-1,y2),
所以•
=(x1-1)(x2-1)+y1y2=x1x2-(x1+x2)+1+4=8-4m2,
所以8-4m2=,解得m=±
,
所以直线l的方程为x=±y-1,
即3x-4y+3=0或3x+4y+3=0.(14分)
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