- 直线与圆锥曲线的综合问题
- 共2643题
已知A、B、C是椭圆M:=1(a>b>0)上的三点,其中点A的坐标为
,BC过椭圆M的中心,且
.
(1)求椭圆M的方程;
(2)过点(0,t)的直线l(斜率存在时)与椭圆M交于两点P、Q,设D为椭圆M与y轴负半轴的交点,且,求实数t的取值范围.
正确答案
解:(1)∵点A的坐标为(
,)
∴,椭圆方程为
①
又∵.,且BC过椭圆M的中心O(0,0),
∴.
又∵,
∴△AOC是以∠C为直角的等腰三角形,
易得C点坐标为(,
)
将(,
)代入①式得b2=4
∴椭圆M的方程为
(2)当直线l的斜率k=0,直线l的方程为y=t
则满足题意的t的取值范围为-2<t<2
当直线l的斜率k≠0时,设直线l的方程为y=kx+t
由
得(3k2+1)x2+6ktx+3t2-12=0
∵直线l与椭圆M交于两点P、Q,
∴△=(6kt)2-4(3k2+1)(3t2-12)>0
即t2<4+12k2 ②
设P(x1,y1),Q(x2,y2),x1+x2=-,x1x2=
,
PQ中点H(x0,y0),
则H的横坐标,
纵坐标,
D点的坐标为(0,-2)
由,
得DH⊥PQ,kDH•kPQ=-1,
即,
即t=1+3k2. ③
∴k2>0,∴t>1. ④
由②③得0<t<4,
结合④得到1<t<4.
综上所述,-2<t<4.
解析
解:(1)∵点A的坐标为(
,)
∴,椭圆方程为
①
又∵.,且BC过椭圆M的中心O(0,0),
∴.
又∵,
∴△AOC是以∠C为直角的等腰三角形,
易得C点坐标为(,
)
将(,
)代入①式得b2=4
∴椭圆M的方程为
(2)当直线l的斜率k=0,直线l的方程为y=t
则满足题意的t的取值范围为-2<t<2
当直线l的斜率k≠0时,设直线l的方程为y=kx+t
由
得(3k2+1)x2+6ktx+3t2-12=0
∵直线l与椭圆M交于两点P、Q,
∴△=(6kt)2-4(3k2+1)(3t2-12)>0
即t2<4+12k2 ②
设P(x1,y1),Q(x2,y2),x1+x2=-,x1x2=
,
PQ中点H(x0,y0),
则H的横坐标,
纵坐标,
D点的坐标为(0,-2)
由,
得DH⊥PQ,kDH•kPQ=-1,
即,
即t=1+3k2. ③
∴k2>0,∴t>1. ④
由②③得0<t<4,
结合④得到1<t<4.
综上所述,-2<t<4.
已知抛物线y2=2px(p>0),点P(,
),线段OP的垂直平分线经过抛物线的焦点F,经过F作两条互相垂直的弦AB、CD、,设AB、CD的重点分别为M、N
(1)求抛物线的方程;
(2)直线MN是否经过定点?若经过,求出定点坐标;若不经过,试说明理由.
正确答案
解:(1)由p(),O(0,0),
∴kOP=,线段OP的中点为:(
),
∴OP的垂直平分线所在直线方程y-,即2x+y-2=0.
令y=0,解得:x=1,故得:p=2
抛物线方程为:y2=4x…..(4分)
(2)假设直线MN国定点
设A(xA,yA),B (xB,yB),M(xM,yM),
设直线AB的斜率为k,则直线AB的方程为y=k(x-1)
与抛物线联立可得:k2x2-(2k2+4)x+k2=0
由韦达定理:xA+xB=2+
∴xM=+1
∴点M的坐标为(+1,-2k)
当k≠±1
直线MN的斜率为:
方程为:y+2k=(x-2k2-1
整理得:y(1-k2)=k(x-3)
直线恒经过定点(3,0)
当k=±1时,直线MN方程为X=3,经过(3,0)
综上,不论k为何值,直线MN恒过定点(3,0)…(12分)
解析
解:(1)由p(),O(0,0),
∴kOP=,线段OP的中点为:(
),
∴OP的垂直平分线所在直线方程y-,即2x+y-2=0.
令y=0,解得:x=1,故得:p=2
抛物线方程为:y2=4x…..(4分)
(2)假设直线MN国定点
设A(xA,yA),B (xB,yB),M(xM,yM),
设直线AB的斜率为k,则直线AB的方程为y=k(x-1)
与抛物线联立可得:k2x2-(2k2+4)x+k2=0
由韦达定理:xA+xB=2+
∴xM=+1
∴点M的坐标为(+1,-2k)
当k≠±1
直线MN的斜率为:
方程为:y+2k=(x-2k2-1
整理得:y(1-k2)=k(x-3)
直线恒经过定点(3,0)
当k=±1时,直线MN方程为X=3,经过(3,0)
综上,不论k为何值,直线MN恒过定点(3,0)…(12分)
(2015秋•胶州市期末)已知F1,F2分别为椭圆=1(a>b>0)左、右焦点,点P(1,y0)在椭圆上,且PF2⊥x轴,△PF1F2的周长为6;
(1)求椭圆的标准方程;
(2)E、F是曲线C上异于点P的两个动点,如果直线PE与直线PF的倾斜角互补,证明:直线EF的斜率为定值,并求出这个定值.
正确答案
解:(1)由题意,F1(-1,0),F2(1,0),c=1,…(1分)
C△=|PF1|+|PF2|+2c=2a+2c=8…(2分)
∴…(3分)
∴椭圆方程为…(4分)
(2)由(1)知,设直线PE方程:得y=k(x-1)+
,代入
,
得(3+4k2)x2+4k(3-2k)x+4(-k)2-12=0…(6分)
设E(xE,yE),F(xF,yF).
∵点P(1,)在椭圆上,
∴xE=,yE=kxE+
-k,…(12分)
又直线PF的斜率与PE的斜率互为相反数,在上式中以-k代k,
可得xF=,yF=-kxF+
+k,…(13分)
∴直线EF的斜率kEF==
.
即直线EF的斜率为定值,其值为…(15分)
解析
解:(1)由题意,F1(-1,0),F2(1,0),c=1,…(1分)
C△=|PF1|+|PF2|+2c=2a+2c=8…(2分)
∴…(3分)
∴椭圆方程为…(4分)
(2)由(1)知,设直线PE方程:得y=k(x-1)+
,代入
,
得(3+4k2)x2+4k(3-2k)x+4(-k)2-12=0…(6分)
设E(xE,yE),F(xF,yF).
∵点P(1,)在椭圆上,
∴xE=,yE=kxE+
-k,…(12分)
又直线PF的斜率与PE的斜率互为相反数,在上式中以-k代k,
可得xF=,yF=-kxF+
+k,…(13分)
∴直线EF的斜率kEF==
.
即直线EF的斜率为定值,其值为…(15分)
设直线ℓ与椭圆相交于A、B两点,ℓ又与双曲线x2-y2=1相交于C、D两点,C、D三等分线段AB.求直线ℓ的方程.
正确答案
解:首先讨论l不与x轴垂直时的情况,设直线l的方程为y=kx+b,如图所示,
l与椭圆、双曲线的交点为:A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4)
依题意有,
由
∴
若k=±1,则与双曲线最多只有一个交点,不合题意,故k≠±1∴
由
故l的方程为
(ii)当b=0时,由(1)得
由
故l的方程为
再讨论l与x轴垂直的情况.
设直线l的方程为x=c,分别代入椭圆和双曲线方程可解得,综上所述,
故l的方程为、
和
解析
解:首先讨论l不与x轴垂直时的情况,设直线l的方程为y=kx+b,如图所示,
l与椭圆、双曲线的交点为:A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4)
依题意有,
由
∴
若k=±1,则与双曲线最多只有一个交点,不合题意,故k≠±1∴
由
故l的方程为
(ii)当b=0时,由(1)得
由
故l的方程为
再讨论l与x轴垂直的情况.
设直线l的方程为x=c,分别代入椭圆和双曲线方程可解得,综上所述,
故l的方程为、
和
已知椭圆的离心率为
.
(Ⅰ)过椭圆C的右焦点F且垂直于长轴的直线被椭圆截得的弦 长为1,求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设经过椭圆C右焦点F的直线l交椭圆C于A,B两点,交y轴于点P,且,求λ1+λ2的值.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意得解得
(2分)
所以所求的椭圆方程为:.(4分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,得
.
设直线l方程为:,A点坐标为(x1,y1),
B点坐标为(x2,y2),得P点坐标,F点坐标为
因为,所以
因为,所以
.(6分)
得,
.(7分)
由(8分)
得.
所以.(10分)
+
=
=.(12分)
解析
解:(Ⅰ)由题意得解得
(2分)
所以所求的椭圆方程为:.(4分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,得
.
设直线l方程为:,A点坐标为(x1,y1),
B点坐标为(x2,y2),得P点坐标,F点坐标为
因为,所以
因为,所以
.(6分)
得,
.(7分)
由(8分)
得.
所以.(10分)
+
=
=.(12分)
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