- 直线与圆锥曲线的综合问题
- 共2643题
已知椭圆+
=1(a>1)的左右焦点为F1,F2,抛物线C:y2=2px以F2为焦点且与椭圆相交于点M(x1,y1)、N(x2,y2),点M在x轴上方,直线F1M与抛物线C相切.
(1)求抛物线C的方程和点M、N的坐标;
(2)设A,B是抛物线C上两动点,如果直线MA,MB与y轴分别交于点P,Q.△MPQ是以MP,MQ为腰的等腰三角形,探究直线AB的斜率是否为定值?若是求出这个定值,若不是说明理由.
正确答案
解:(1)由椭圆方程得半焦距=1.
∴椭圆焦点为F1(-1,0),F2(1,0).
又抛物线C的焦点为,∴
,解得p=2.∴抛物线C的方程:y2=4x.
∵点M(x1,y1)在抛物线C上,
∴,直线F1M的方程为
.
代入抛物线C得,即
.
∴
∵F1M与抛物线C相切,∴△==0,∴x1=1.
∴M、N的坐标分别为(1,2)、(1,-2).
(2)直线AB的斜率为定值-1.
证明如下:设A,B
.
则=
,同理
,
∵△MPQ是以MP,MQ为腰的等腰三角形,∴kMA=-kMB.
即,
化为y1+y2+4=0得y1+y2=-4.
∴kAB==
=
=-1.
所以直线AB的斜率为定值-1.
解析
解:(1)由椭圆方程得半焦距=1.
∴椭圆焦点为F1(-1,0),F2(1,0).
又抛物线C的焦点为,∴
,解得p=2.∴抛物线C的方程:y2=4x.
∵点M(x1,y1)在抛物线C上,
∴,直线F1M的方程为
.
代入抛物线C得,即
.
∴
∵F1M与抛物线C相切,∴△==0,∴x1=1.
∴M、N的坐标分别为(1,2)、(1,-2).
(2)直线AB的斜率为定值-1.
证明如下:设A,B
.
则=
,同理
,
∵△MPQ是以MP,MQ为腰的等腰三角形,∴kMA=-kMB.
即,
化为y1+y2+4=0得y1+y2=-4.
∴kAB==
=
=-1.
所以直线AB的斜率为定值-1.
设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,其准线与x轴的交点为Q,过Q点的直线l交抛物线于A,B两点.
(1)若直线l的斜率为,求证:
;
(2)设直线FA,FB的斜率分别为k1,k2,求k1+k2的值.
正确答案
(1)证明:由题意可得,
联立,得
.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
.
则.
∴;
(2)设直线,与抛物线联立得y2-2pky+p2=0.
∴.
则.
解析
(1)证明:由题意可得,
联立,得
.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
.
则.
∴;
(2)设直线,与抛物线联立得y2-2pky+p2=0.
∴.
则.
已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长为4,且点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设P是椭圆C长轴上的一个动点,过P作方向向量的直线l交椭圆C于A、B两点,求证:|PA|2+|PB|2为定值.
正确答案
(1)解:∵C的焦点在x轴上且长轴为4,
故可设椭圆C的方程为(a>b>0),
∵点在椭圆C上,∴
,
解得b2=1,
∴椭圆C的方程为.
(2)证明:设P(m,0)(-2≤m≤2),
∵直线l方向向量,
∴直线l的方程是,
联立⇒2x2-2mx+m2-4=0(*)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1、x2是方程(*)的两个根,
∴x1+x2=m,,
∴=
=
=(定值).
解析
(1)解:∵C的焦点在x轴上且长轴为4,
故可设椭圆C的方程为(a>b>0),
∵点在椭圆C上,∴
,
解得b2=1,
∴椭圆C的方程为.
(2)证明:设P(m,0)(-2≤m≤2),
∵直线l方向向量,
∴直线l的方程是,
联立⇒2x2-2mx+m2-4=0(*)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1、x2是方程(*)的两个根,
∴x1+x2=m,,
∴=
=
=(定值).
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形的周长为6+4
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线l:x=ky+m与椭圆C交手A、B两点,若以AB为直径的圆经过椭圆的右顶点D,求△ABD面积的最大值.
正确答案
解:(I)∵椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形的周长为6+4
,
∴=
,2a
,
∴a=3,c=2,b=1,
即椭圆C的方程为=1,
(II)不妨设AB的方程为x=ky+m.
由消去x得(k2+9)y2+2kmy+m2-9=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有y1+y2=-,y1y2=
①
因为以AB为直径的圆过点D,所以 •
=0
由 =(x1-3,y1),
=(x2-3,y2),得(x1-3)(x2-3)+y1y2=0.
将x1=ky1+m,x2=ky2+m代入上式,
得(k2+1)y1y2+k(m-3)(y1+y2)+(m-3)2=0.
将①代入上式,解得m=或m=3(舍).
所以m=(此时直线AB经过定点D(
,0),与椭圆有两个交点).
所以S△ABC=S△ABC=
|AB||y1-y2|=
=
.
设t=,0
,则S△ABC=
.
所以当t=时,S△ABC取得最大值
.
解析
解:(I)∵椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形的周长为6+4
,
∴=
,2a
,
∴a=3,c=2,b=1,
即椭圆C的方程为=1,
(II)不妨设AB的方程为x=ky+m.
由消去x得(k2+9)y2+2kmy+m2-9=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有y1+y2=-,y1y2=
①
因为以AB为直径的圆过点D,所以 •
=0
由 =(x1-3,y1),
=(x2-3,y2),得(x1-3)(x2-3)+y1y2=0.
将x1=ky1+m,x2=ky2+m代入上式,
得(k2+1)y1y2+k(m-3)(y1+y2)+(m-3)2=0.
将①代入上式,解得m=或m=3(舍).
所以m=(此时直线AB经过定点D(
,0),与椭圆有两个交点).
所以S△ABC=S△ABC=
|AB||y1-y2|=
=
.
设t=,0
,则S△ABC=
.
所以当t=时,S△ABC取得最大值
.
直线y=kx与双曲线的左右两支都有交点的充要条件是k∈(-1,1),且该双曲线与直线y=
x-
相交所得弦长为
,则该双曲线方程为______.
正确答案
x2-y2=1
解析
解:∵直线y=kx与双曲线的左右两支都有交点的充要条件是k∈(-1,1),
∴.
设双曲线的方程为x2-y2=m.
联立,化为3y2+12y+9-m=0.
∵直线与双曲线有两个交点,∴△=122-12(9-m)>0,解得m>-3.
∴y1+y2=-4,.
∴=
,
化为m=1.满足△>0.
因此双曲线的方程为:x2-y2=1.
故答案为:x2-y2=1.
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