- 直线与圆锥曲线的综合问题
- 共2643题
已知椭圆.
(1)直线AB过椭圆Γ的中心交椭圆于A、B两点,C是它的右顶点,当直线AB的斜率为1时,求△ABC的面积;
(2)设直线l:y=kx+2与椭圆Γ交于P、Q两点,且线段PQ的垂直平分线过椭圆Γ与y轴负半轴的交点D,求实数k的值.
正确答案
解:(1)依题意,,
,直线AB的方程为y=x,
由,得
,
设A(x1,y1)B(x2,y2),∵,
∴;
(2)由得(3k2+1)x2+12kx=0,△=(12k)2≥0,
依题意,k≠0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),线段PQ的中点H(x0,y0),
则,
,D(0,-2),
由kDH•kPQ=-1,得,解得
.
所以实数k的值为.
解析
解:(1)依题意,,
,直线AB的方程为y=x,
由,得
,
设A(x1,y1)B(x2,y2),∵,
∴;
(2)由得(3k2+1)x2+12kx=0,△=(12k)2≥0,
依题意,k≠0,设P(x1,y1),Q(x2,y2),线段PQ的中点H(x0,y0),
则,
,D(0,-2),
由kDH•kPQ=-1,得,解得
.
所以实数k的值为.
已知椭圆C的焦点分别为F1(-2,0)和F2(2
,0),长轴长为6,设直线y=x+2交椭圆C于A、B两点.求:线段AB的中点坐标.
正确答案
解:设椭圆C的方程为+
=1,
由题意a=3,c=2,
b==1.(3分)
∴椭圆C的方程为+y2=1.(5分)
联立方程组,消y得10x2+36x+27=0,
因为该二次方程的判别式△>0,所以直线与椭圆有两个不同的交点,(9分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,
故线段AB的中点坐标为(-,
).(12分)
解析
解:设椭圆C的方程为+
=1,
由题意a=3,c=2,
b==1.(3分)
∴椭圆C的方程为+y2=1.(5分)
联立方程组,消y得10x2+36x+27=0,
因为该二次方程的判别式△>0,所以直线与椭圆有两个不同的交点,(9分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,
故线段AB的中点坐标为(-,
).(12分)
已知椭圆C:的离心率
,一条准线方程为
.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设G,H为椭圆上的两个动点,O为坐标原点,且OG⊥OH.
①当直线OG的倾斜角为60°时,求△GOH的面积;
②是否存在以原点O为圆心的定圆,使得该定圆始终与直线GH相切?若存在,请求出该定圆方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)因为椭圆的离心率,一条准线方程为
.
所以,
,a2=b2+c2,…(2分)
解得,
所以椭圆方程为. …(4分)
(2)①由,解得
,…(6分)
由得
,…(8分)
所以,所以
.…(10分)
②假设存在满足条件的定圆,设圆的半径为R,则OG•OH=R•GH
因为OG2+OH2=GH2,故,
当OG与OH的斜率均存在时,不妨设直线OG方程为:y=kx,与椭圆方程联立,可得,
∴
同理可得
∴,∴R=
当OG与OH的斜率有一个不存在时,可得
故满足条件的定圆方程为x2+y2=.
解析
解:(1)因为椭圆的离心率,一条准线方程为
.
所以,
,a2=b2+c2,…(2分)
解得,
所以椭圆方程为. …(4分)
(2)①由,解得
,…(6分)
由得
,…(8分)
所以,所以
.…(10分)
②假设存在满足条件的定圆,设圆的半径为R,则OG•OH=R•GH
因为OG2+OH2=GH2,故,
当OG与OH的斜率均存在时,不妨设直线OG方程为:y=kx,与椭圆方程联立,可得,
∴
同理可得
∴,∴R=
当OG与OH的斜率有一个不存在时,可得
故满足条件的定圆方程为x2+y2=.
已知点P是抛物线x2=4y上一个动点,过点作圆x2+(y-4)2=1的两条切线,切点分别为M,N,则线段MN长度的最小值为______.
正确答案
解析
解:圆x2+(y-4)2=1的圆心C(0,4),半径r=1.
设P,
∵|PC|==
.
则|PM|==
,
∴|MN|=2×=
=2
,
当时,|MN|取得最小值=
.
故答案为:.
已知圆,直线l:y=x+m(m>0)与圆C1相切,且交椭圆
于A1,B1两点,c是椭圆C2的半焦距,
.
(1)求m的值;
(2)O为坐标原点,若,求椭圆C2的方程;
(3)在(2)的条件下,设椭圆C2的左、右顶点分别为A,B,动点S(x1,y1)∈C2(y1>0)直线AS,BS与直线分别交于M,N两点,求线段MN的长度的最小值.
正确答案
解:(1)∵直线l:y=x+m(m>0)与圆C1相切,
∴,∴m=
;
(2)直线l:y=x+代入椭圆
,可得:
(b2+a2)x2++
-a2b2=0
设A1(x1,y1),B1(x2,y2),则:
x1+x2=-,x1x2=
,y1y2=
,
∵,
∴x1x2+y1y2=+
=0,
∴4(b2+a2)-5a2b2=0,
∵,
∴a2=4b2,
∴a=2,b=1,
∴椭圆C的方程为;
(3 ) 易知椭圆C的左,右顶点坐标为A(-2,0),B(2,0),直线AS的斜率k显然存在,且k>0,
故可设直线AS的方程为y=k(x+2),从而M()
由,得(1+4k2)x2+16k2x+16k2-4=0
设S(x0,y0),则,得x0=
,
从而,即S(
,
).
又B(2,0),故直线BS的方程为y=-(x-2),
时,y=
,
∴N(,-
),
又k>0,∴|MN|=≥2
=
,
当且仅当时,即k=
时等号成立,
∴k=时,线段MN的长度取最小值
.
解析
解:(1)∵直线l:y=x+m(m>0)与圆C1相切,
∴,∴m=
;
(2)直线l:y=x+代入椭圆
,可得:
(b2+a2)x2++
-a2b2=0
设A1(x1,y1),B1(x2,y2),则:
x1+x2=-,x1x2=
,y1y2=
,
∵,
∴x1x2+y1y2=+
=0,
∴4(b2+a2)-5a2b2=0,
∵,
∴a2=4b2,
∴a=2,b=1,
∴椭圆C的方程为;
(3 ) 易知椭圆C的左,右顶点坐标为A(-2,0),B(2,0),直线AS的斜率k显然存在,且k>0,
故可设直线AS的方程为y=k(x+2),从而M()
由,得(1+4k2)x2+16k2x+16k2-4=0
设S(x0,y0),则,得x0=
,
从而,即S(
,
).
又B(2,0),故直线BS的方程为y=-(x-2),
时,y=
,
∴N(,-
),
又k>0,∴|MN|=≥2
=
,
当且仅当时,即k=
时等号成立,
∴k=时,线段MN的长度取最小值
.
扫码查看完整答案与解析