- 直线与圆锥曲线的综合问题
- 共2643题
已知椭圆C:的左焦点为F(-1,0),离心率为
,过点F的直线l与椭圆C交于A、B两点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设过点F不与坐标轴垂直的直线交椭圆C于A、B两点,线段AB的垂直平分线与x轴交于点G,求点G横坐标的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意可知:c=1,a2=b2-c2,e=…(2分)
解得:a=,b=1(3分)
故椭圆的方程为:=1(4分)
(II)设直线AB的方程为y=k(x+1)(k≠0),(5分)
联立,得,
整理得(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0(7分)
∵直线AB过椭圆的左焦点F∴方程有两个不等实根.(8分)
记A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点N(x0,y0)
则x1+x2=(9分)
x0=(10分)
垂直平分线NG的方程为y-y0=-,(11分)
令y=0,得xG=x0+ky0=-
=-.(12分)
∵k≠0,∴-<0(13分)
∴点G横坐标的取值范围为(-,0).(14分)
解析
解:(Ⅰ)由题意可知:c=1,a2=b2-c2,e=…(2分)
解得:a=,b=1(3分)
故椭圆的方程为:=1(4分)
(II)设直线AB的方程为y=k(x+1)(k≠0),(5分)
联立,得,
整理得(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0(7分)
∵直线AB过椭圆的左焦点F∴方程有两个不等实根.(8分)
记A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点N(x0,y0)
则x1+x2=(9分)
x0=(10分)
垂直平分线NG的方程为y-y0=-,(11分)
令y=0,得xG=x0+ky0=-
=-.(12分)
∵k≠0,∴-<0(13分)
∴点G横坐标的取值范围为(-,0).(14分)
已知椭圆C的离心率e=,长轴的左右端点分别为A1(-
,0),A2(
,0)
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设动直线l:y=kx+b与曲线C有且只有一个公共点P,且与直线x=2相交于点Q.求证:以PQ为直径的圆过定点N(1,0).
正确答案
解:(Ⅰ)由已知,
,
∴c=1,,
∴椭圆C的方程为;
(Ⅱ)消去得(2k2+1)x2+4kbx+2b2-2=0,
∵曲线C与直线l只有一个公共点,∴△=0,
可得b2=2k2+1(*),
设P(xP,yP),
∴,
,∴
.
又由,∴Q(2,2k+b),
∵N(1,0),∴,
∴,∴PN⊥QN,
∴以PQ为直径的圆过定点N(1,0).
解析
解:(Ⅰ)由已知,
,
∴c=1,,
∴椭圆C的方程为;
(Ⅱ)消去得(2k2+1)x2+4kbx+2b2-2=0,
∵曲线C与直线l只有一个公共点,∴△=0,
可得b2=2k2+1(*),
设P(xP,yP),
∴,
,∴
.
又由,∴Q(2,2k+b),
∵N(1,0),∴,
∴,∴PN⊥QN,
∴以PQ为直径的圆过定点N(1,0).
在直角坐标系中,已知点F(0,1),直线l:y=-1,点H是直线l上任意一点,过点H垂直于l的直线交线段FH的中垂线于点M.记点M的轨迹为曲线Γ.
(Ⅰ)求曲线Γ的方程;
(Ⅱ)若A,B为曲线Γ上异于原点的任意两点,过A,B分别作曲线T的两条切线l1、l2,l1、l2相交于点P,且与x轴分别交于E、F,设△PEF与△OAB的面积分别为S1、S2.试问:是否存在实数λ使得S1=λS2?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意|MF|=|MH|,
所以M点的轨迹为以点F(0,1)为焦点,直线l:y=-1为准线的抛物线,
所以曲线Γ的方程为x2=4y;…(4分)
(Ⅱ)当直线AB斜率不存在时显然不合题意;
设直线AB的方程为y=kx+b,与椭圆方程联立消去y得x2-4kx-4b=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=4k,x1x2=-4b,…(6分)
曲线Γ的方程为y=x2,y′=
x,
切线PA:y=x1(x-x1)+y1,切线PB:y=
x2(x-x2)+y2,…(8分)
P(2k,-2b),E(x1-,0),F(x2-
,0)(10分)
线段|EF|=|x2-x1+-
|,化简得|EF|=
|x2-x1|,
所以S1=|EF|yP=
b|x2-x1|,S2=
b|x2-x1|,…(13分)
所以存在λ=,使得S1=
S2.…(14分)
解析
解:(Ⅰ)由题意|MF|=|MH|,
所以M点的轨迹为以点F(0,1)为焦点,直线l:y=-1为准线的抛物线,
所以曲线Γ的方程为x2=4y;…(4分)
(Ⅱ)当直线AB斜率不存在时显然不合题意;
设直线AB的方程为y=kx+b,与椭圆方程联立消去y得x2-4kx-4b=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=4k,x1x2=-4b,…(6分)
曲线Γ的方程为y=x2,y′=
x,
切线PA:y=x1(x-x1)+y1,切线PB:y=
x2(x-x2)+y2,…(8分)
P(2k,-2b),E(x1-,0),F(x2-
,0)(10分)
线段|EF|=|x2-x1+-
|,化简得|EF|=
|x2-x1|,
所以S1=|EF|yP=
b|x2-x1|,S2=
b|x2-x1|,…(13分)
所以存在λ=,使得S1=
S2.…(14分)
已知动点P到定点F(1,0)和直线l:x=2的距离之比为,设动点P的轨迹为曲线E,过点F作垂直于x轴的直线与曲线E相交于A,B两点,直线l:y=mx+n与曲线E交于C,D两点,与线段AB相交于一点(与A,B不重合)
(Ⅰ)求曲线E的方程;
(Ⅱ)当直线l与圆x2+y2=1相切时,四边形ACBD的面积是否有最大值,若有,求出其最大值,及对应的直线l的方程;若没有,请说明理由.
正确答案
解:(1)设点P(x,y),由题意可得,,
整理可得:.
∴曲线E的方程是.
(2)设C(x1,y1),D(x2,y2),由已知可得:,当m=0时,不合题意.
当m≠0时,由直线l与圆x2+y2=1相切,可得:,即m2+1=n2,
联立消去y得
.
,
,
所以,,
=
=
.
当且仅当,即
时等号成立,此时
.
经检验可知,直线和直线
符合题意.
解析
解:(1)设点P(x,y),由题意可得,,
整理可得:.
∴曲线E的方程是.
(2)设C(x1,y1),D(x2,y2),由已知可得:,当m=0时,不合题意.
当m≠0时,由直线l与圆x2+y2=1相切,可得:,即m2+1=n2,
联立消去y得
.
,
,
所以,,
=
=
.
当且仅当,即
时等号成立,此时
.
经检验可知,直线和直线
符合题意.
已知椭圆C的中心O在原点,长轴在x轴上,焦距为6,短轴长为8.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点(-5,0)作倾斜角为的直线交椭圆C于A、B两点,求△ABO的面积.
正确答案
解:(1)设椭圆方程为:,由题意得:2c=6,2b=8,
∴c=3,b=4
∴a=5
所以椭圆C方程为(7分)
(2)不妨设A(-5,0),直线AB方程为:y=x+5,由
得(11分)
所以(14分)
说明:用根与系数关系和弦长公式去做,同样给分.
解析
解:(1)设椭圆方程为:,由题意得:2c=6,2b=8,
∴c=3,b=4
∴a=5
所以椭圆C方程为(7分)
(2)不妨设A(-5,0),直线AB方程为:y=x+5,由
得(11分)
所以(14分)
说明:用根与系数关系和弦长公式去做,同样给分.
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