- 直线与圆锥曲线的综合问题
- 共2643题
已知椭圆M:x2+2y2=2.
(Ⅰ)求M的离心率及长轴长;
(Ⅱ)设过椭圆M的上顶点A的直线l与椭圆M的另一个交点为B,线段AB的垂直平分线交椭圆M于C,D两点.问:是否存在直线l使得C,O,D三点共线(O为坐标原点)?若存在,求出所有满足条件的直线l的方程;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意可知椭圆M的标准方程为:,可知:
,b=1.
∴c==1.
∴=
,2a=2
.
(II)若C,O,D三点共线,CD是线段AB的垂直平分线,
可得|OA|=|OB|.由(I)可得:A(0,1),设B(x0,y0),∴=1.
又=2,联立
,解得
,或
(舍去).
当取点B(0,-1)时,直线l的方程为x=0,满足条件.
∴存在直线l使得C,O,D三点共线(O为坐标原点),直线l的方程为:x=0.
解析
解:(Ⅰ)由题意可知椭圆M的标准方程为:,可知:
,b=1.
∴c==1.
∴=
,2a=2
.
(II)若C,O,D三点共线,CD是线段AB的垂直平分线,
可得|OA|=|OB|.由(I)可得:A(0,1),设B(x0,y0),∴=1.
又=2,联立
,解得
,或
(舍去).
当取点B(0,-1)时,直线l的方程为x=0,满足条件.
∴存在直线l使得C,O,D三点共线(O为坐标原点),直线l的方程为:x=0.
已知Rt△ABC的三个顶点都在抛物线y2=2px(p>0)上,且斜边AB∥y轴,则斜边上的高等于______.
正确答案
2p
解析
解:由题意,斜边平行y轴,即垂直对称轴x轴,
所以Rt△ABC是等腰直角三角形,
所以斜边上的高CD是AB的一半,
假设斜边是x=a,则有A(,
),
代入y2=2px得a=4p,
所以CD==2p,
故答案为:2p.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x-y+
=0相切.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线x=my+2与椭圆C交于A、B两点,E(-,
),设△AEB的面积为S,若0<S≤1,求m的取值范围.
正确答案
解:(1)∵e==
,∴e2=
,即a2=2b2,
又∵b==1,
∴椭圆方程为:+y2=1;
(2)将直线的方程x=my+2代入+y2=1得:(2+m2)x2-8x+8-2m2=0,
∴△=64-8(2+m2)(4-m2)=8m2(m2-2)>0,即m2>2.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
,
∴|AB|==
==
,
设E到直线AB的距离为d,则d=,
∴S=•|AB|•d=
•
=
.
由题意:0<≤1,解得:2<m2≤4
∴m 的取值范围是[-2,-)∪(
,2]
解析
解:(1)∵e==
,∴e2=
,即a2=2b2,
又∵b==1,
∴椭圆方程为:+y2=1;
(2)将直线的方程x=my+2代入+y2=1得:(2+m2)x2-8x+8-2m2=0,
∴△=64-8(2+m2)(4-m2)=8m2(m2-2)>0,即m2>2.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
,
∴|AB|==
==
,
设E到直线AB的距离为d,则d=,
∴S=•|AB|•d=
•
=
.
由题意:0<≤1,解得:2<m2≤4
∴m 的取值范围是[-2,-)∪(
,2]
如图,已知椭圆C0:
,动圆C1:
.点A1,A2分别为C0的左右顶点,C1与C0相交于A,B,C,D四点.
(Ⅰ)求直线AA1与直线A2B交点M的轨迹方程;
(Ⅱ)设动圆C2:与C0相交于A′,B′,C′,D′四点,其中b<t2<a,t1≠t2.若矩形ABCD与矩形A′B′C′D′的面积相等,证明:
为定值.
正确答案
(Ⅰ)解:设A(x1,y1),B(x1,-y1),
∵A1(-a,0),A2(a,0),则直线A1A的方程为①
直线A2B的方程为y=-(x-a)②
由①×②可得:③
∵A(x1,y1)在椭圆C0上,
∴
∴
代入③可得:
∴;
(Ⅱ)证明:设A′(x3,y3),
∵矩形ABCD与矩形A‘B'C'D'的面积相等
∴4|x1||y1|=4|x3||y3|
∴=
∵A,A′均在椭圆上,
∴=
∴=
∴
∵t1≠t2,∴x1≠x3.
∴
∵,
∴
∴=a2+b2为定值.
解析
(Ⅰ)解:设A(x1,y1),B(x1,-y1),
∵A1(-a,0),A2(a,0),则直线A1A的方程为①
直线A2B的方程为y=-(x-a)②
由①×②可得:③
∵A(x1,y1)在椭圆C0上,
∴
∴
代入③可得:
∴;
(Ⅱ)证明:设A′(x3,y3),
∵矩形ABCD与矩形A‘B'C'D'的面积相等
∴4|x1||y1|=4|x3||y3|
∴=
∵A,A′均在椭圆上,
∴=
∴=
∴
∵t1≠t2,∴x1≠x3.
∴
∵,
∴
∴=a2+b2为定值.
抛物线y2=4x上一动点P到直线l1:4x-3y+6=0和l2:x=-1的距离之和的最小值是( )
正确答案
解析
解:设抛物线上的一点P的坐标为(a2,2a),则P到直线l2:x=-1的距离d2=a2+1;
P到直线l1:4x-3y+6=0的距离d1=
所以d1+d2=a2+1=
当a=时,P到直线l1和直线l2的距离之和的最小值为2.
故选A.
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