- 直线与圆锥曲线的综合问题
- 共2643题
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,且椭圆C上一点与两个焦点F1,F2构成的三角形的周长为2
+2.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过右焦点F2作直线l 与椭圆C交于A,B两点,设=λ
,若-2≤λ<-1,求
•
的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)∵椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,且椭圆C上一点与两个焦点F1,F2构成的三角形的周长为2
+2,
∴=
,2a+2c=2
+2,
∴a=,c=1,
∴b==1,
∴椭圆C的方程为;
(Ⅱ)过右焦点F2作直线l,方程为y=k(x-1),
代入椭圆方程,消去y可得(2k2+1)x2-4k2x+2k2-2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
,
∵=λ
,
∴y1=λy2,
∵y1+y2=-,y1y2=-
,
∴λ++2=-
令y=λ+(-2≤λ<-1),则y′=1-
,
∴y=λ+在[-2,-1)上单调递增,
∴-≤λ+
<-2,
∴-λ+
+2<0,
∴-≤-
<0,
解得k2≥,
•
=(x1,+1,y1),B(x2,+1,y2)=x1x2+x1+x2+1+y1y2=
-
,
∵k2≥,
∴0<≤
,
∴≤
-
<
,
∴•
的取值范围为[
,
).
解析
解:(Ⅰ)∵椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,且椭圆C上一点与两个焦点F1,F2构成的三角形的周长为2
+2,
∴=
,2a+2c=2
+2,
∴a=,c=1,
∴b==1,
∴椭圆C的方程为;
(Ⅱ)过右焦点F2作直线l,方程为y=k(x-1),
代入椭圆方程,消去y可得(2k2+1)x2-4k2x+2k2-2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
,
∵=λ
,
∴y1=λy2,
∵y1+y2=-,y1y2=-
,
∴λ++2=-
令y=λ+(-2≤λ<-1),则y′=1-
,
∴y=λ+在[-2,-1)上单调递增,
∴-≤λ+
<-2,
∴-λ+
+2<0,
∴-≤-
<0,
解得k2≥,
•
=(x1,+1,y1),B(x2,+1,y2)=x1x2+x1+x2+1+y1y2=
-
,
∵k2≥,
∴0<≤
,
∴≤
-
<
,
∴•
的取值范围为[
,
).
已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)的离心率为
,以原点为圆心,以椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x-y+
=0相切.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过椭圆的右焦点F的直线l1与椭圆交于A、B,过F与直线l1垂直的直线l2与椭圆交于C、D,与直线l2:x=4交于P.
①求四边形ABCD面积的最小值;
②求证:直线PA,PF,PB的斜率kPA,kPF,kPB成等差数列.
正确答案
解:(Ⅰ)∵椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,
∴=
,∴a2=
b2,
∵椭圆的短半轴为半径的圆与直线x-y+=0相切.
∴b==
,
∴a2=4,b2=3
∴椭圆的方程为;
(Ⅱ)①斜率不存在时,方程为x=1,
代入椭圆方程可得y=±,
∴|AB|=3,|CD|=2a=4,
∴四边形ABCD面积为=6;
斜率不为0时,方程为y=k(x-1),
代入椭圆方程可得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
,
∴|AB|=|x1-x2|=
,
同理|CD|=,
∴+
=
+
=
≥2
,
∴|AB||CD|≥,
∴SABCD=|AB||CD|≥
×
=
,
∵<6,
∴四边形ABCD面积的最小值为;
②l1的斜率存在时,则直线l2的方程为y=-(x-1).
令x=4,则P(4,-),
∴kPA+kPB=+
=
+
+
×
=-
=2kPF.
l1的斜率不存在时,由对称性知,kPA+kPB=2kPF.
∴直线PA,PF,PB的斜率kPA,kPF,kPB成等差数列.
解析
解:(Ⅰ)∵椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,
∴=
,∴a2=
b2,
∵椭圆的短半轴为半径的圆与直线x-y+=0相切.
∴b==
,
∴a2=4,b2=3
∴椭圆的方程为;
(Ⅱ)①斜率不存在时,方程为x=1,
代入椭圆方程可得y=±,
∴|AB|=3,|CD|=2a=4,
∴四边形ABCD面积为=6;
斜率不为0时,方程为y=k(x-1),
代入椭圆方程可得(4k2+3)x2-8k2x+4k2-12=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
,
∴|AB|=|x1-x2|=
,
同理|CD|=,
∴+
=
+
=
≥2
,
∴|AB||CD|≥,
∴SABCD=|AB||CD|≥
×
=
,
∵<6,
∴四边形ABCD面积的最小值为;
②l1的斜率存在时,则直线l2的方程为y=-(x-1).
令x=4,则P(4,-),
∴kPA+kPB=+
=
+
+
×
=-
=2kPF.
l1的斜率不存在时,由对称性知,kPA+kPB=2kPF.
∴直线PA,PF,PB的斜率kPA,kPF,kPB成等差数列.
已知抛物线C的顶点是椭圆的中心,且焦点与该椭圆右焦点重合.
(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)若P(a,0)为x轴上一动点,过P点作直线交抛物线C于A、B两点.
(ⅰ)设S△AOB=t•tan∠AOB,试问:当a为何值时,t取得最小值,并求此最小值.
(ⅱ)若a=-1,点A关于x轴的对称点为D,证明:直线BD过定点.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意,设抛物线C的标准方程为y2=2px(x>0),焦点F(,0),
∵椭圆的右焦点为(1,0),
∴,即p=2,
∴抛物线方程为:y2=4x,…(4分)
(Ⅱ)(ⅰ)设直线AB:my=x-a.
联立,消x得
=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y2=-4a,,…(6分)
由S△AOB=
=,
∴,
∵,…(8分)
∴,
∴当a=2时,t有最小值一2.…(10分)
(ⅱ)由(ⅰ)可知D(x1,-y1),y1+y2=4m,y1y2=4,
直线BD的方程为y-y2=,
即
y=
∴y=,
∴直线BD过定点(1,0).…(14分)
解析
解:(Ⅰ)由题意,设抛物线C的标准方程为y2=2px(x>0),焦点F(,0),
∵椭圆的右焦点为(1,0),
∴,即p=2,
∴抛物线方程为:y2=4x,…(4分)
(Ⅱ)(ⅰ)设直线AB:my=x-a.
联立,消x得
=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1y2=-4a,,…(6分)
由S△AOB=
=,
∴,
∵,…(8分)
∴,
∴当a=2时,t有最小值一2.…(10分)
(ⅱ)由(ⅰ)可知D(x1,-y1),y1+y2=4m,y1y2=4,
直线BD的方程为y-y2=,
即
y=
∴y=,
∴直线BD过定点(1,0).…(14分)
如图,直线l:y=x+b与抛物线C:x2=4y相切于点A.
(Ⅰ)求实数b的值;
(Ⅱ)求点A到抛物线C的准线的距离.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意,
x2=4y可化为y=x2,
故y′=x,
令y′=x=1,解得,x=2,
故切点A坐标为(2,1),
故由1=2+b得,b=-1;
(Ⅱ)抛物线C的准线为y=-1,
则点A到抛物线C的准线的距离为2.
解析
解:(Ⅰ)由题意,
x2=4y可化为y=x2,
故y′=x,
令y′=x=1,解得,x=2,
故切点A坐标为(2,1),
故由1=2+b得,b=-1;
(Ⅱ)抛物线C的准线为y=-1,
则点A到抛物线C的准线的距离为2.
已知E(2,2)是抛物线C:y2=2px上一点,经过点(2,0)的直线l与抛物线C交于A,B两点(不同于点E),直线EA,EB分别交直线x=-2于点M,N.
(Ⅰ)求抛物线方程及其焦点坐标;
(Ⅱ)已知O为原点,求证:∠MON为定值.
正确答案
(本小题满分14分)
(Ⅰ)解:将E(2,2)代入y2=2px,得p=1,
所以抛物线方程为y2=2x,焦点坐标为(,0).…(3分)
(Ⅱ)证明:设A(,y1),B(
,y2),M(xM,yM),N(xN,yN),
因为直线l不经过点E,所以直线l一定有斜率
设直线l方程为y=k(x-2),
与抛物线方程联立得到,消去x,得:
ky2-2y-4k=0,
则由韦达定理得:
y1y2=-4,,…(6分)
直线AE的方程为:y-2=,
即y=,
令x=-2,得yM=,…(9分)
同理可得:,…(10分)
又∵,
,
所以=4+yMyN=4+
=4+
=4+=0…(13分)
所以OM⊥ON,即∠MON为定值…(14分).
解析
(本小题满分14分)
(Ⅰ)解:将E(2,2)代入y2=2px,得p=1,
所以抛物线方程为y2=2x,焦点坐标为(,0).…(3分)
(Ⅱ)证明:设A(,y1),B(
,y2),M(xM,yM),N(xN,yN),
因为直线l不经过点E,所以直线l一定有斜率
设直线l方程为y=k(x-2),
与抛物线方程联立得到,消去x,得:
ky2-2y-4k=0,
则由韦达定理得:
y1y2=-4,,…(6分)
直线AE的方程为:y-2=,
即y=,
令x=-2,得yM=,…(9分)
同理可得:,…(10分)
又∵,
,
所以=4+yMyN=4+
=4+
=4+=0…(13分)
所以OM⊥ON,即∠MON为定值…(14分).
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