- 直线与圆锥曲线的综合问题
- 共2643题
在△ABC中,顶点A,B,C所对三边分别是a,b,c已知B(-1,0),C(1,0),且b,a,c成等差数列.
(I)求顶点A的轨迹方程;
(II) 设顶点A的轨迹与直线y=kx+m相交于不同的两点M、N,如果存在过点P(0,-)的直线l,使得点M、N关于l对称,求实数m的取值范围.
正确答案
解:(I)由题知得b+c=4,即|AC|+|AB|=4(定值).
由椭圆定义知,顶点A的轨迹是以B、C为焦点的椭圆(除去左右顶点),且其长半轴长为2,半焦距为1,于是短半轴长为.
∴顶点A的轨迹方程为.…(4分)
(II)由消去y整理得(3+4k2)x2+8kmx+4(m2-3)=0.
∴△=(8km)2-4(3+4k2)×4(m2-3)>0,
整理得:4k2>m2-3.①
令M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-,
设MN的中点P(x0,y0),则,
,…(7分)
i)当k=0时,由题知,m∈(-,0)
.…(8分)
ii)当k≠0时,直线l方程为,
由P(x0,y0)在直线l上,得,∴2m=3+4k2.②
把②式代入①中可得2m-3>m2-3,解得0<m<2.
又由②得2m-3=4k2>0,解得m>.
∴.
验证:当(-2,0)在y=kx+m上时,得m=2k代入②得4k2-4k+3=0,k无解,即y=kx+m不会过椭圆左顶点.
同理可验证y=kx+m不过右顶点.
∴m的取值范围为(,2).…(11分)
综上,当k=0时,m的取值范围为(-,0)
;当k≠0时,m的取值范围为(
,2).…(12分)
解析
解:(I)由题知得b+c=4,即|AC|+|AB|=4(定值).
由椭圆定义知,顶点A的轨迹是以B、C为焦点的椭圆(除去左右顶点),且其长半轴长为2,半焦距为1,于是短半轴长为.
∴顶点A的轨迹方程为.…(4分)
(II)由消去y整理得(3+4k2)x2+8kmx+4(m2-3)=0.
∴△=(8km)2-4(3+4k2)×4(m2-3)>0,
整理得:4k2>m2-3.①
令M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-,
设MN的中点P(x0,y0),则,
,…(7分)
i)当k=0时,由题知,m∈(-,0)
.…(8分)
ii)当k≠0时,直线l方程为,
由P(x0,y0)在直线l上,得,∴2m=3+4k2.②
把②式代入①中可得2m-3>m2-3,解得0<m<2.
又由②得2m-3=4k2>0,解得m>.
∴.
验证:当(-2,0)在y=kx+m上时,得m=2k代入②得4k2-4k+3=0,k无解,即y=kx+m不会过椭圆左顶点.
同理可验证y=kx+m不过右顶点.
∴m的取值范围为(,2).…(11分)
综上,当k=0时,m的取值范围为(-,0)
;当k≠0时,m的取值范围为(
,2).…(12分)
已知椭圆和双曲线
有公共的焦点,那么
的值为( )
正确答案
解析
解:∵双曲线方程为
∴焦点在x轴上
∴3m2-n2=2m2+3n2
∴m2=4n2
∴
故选D
若平面内一条直线l与曲线C有且仅有一个公共点,下列命题正确的是______(填序号)
①若C是圆,则l与一定相切;
②若C是抛物线,则l与C一定相切;
③若C是椭圆,则l与C一定相切;
④若C是双曲线,则l与C一定相切.
正确答案
①③
解析
解:①若C是圆,则l与一定相切,正确;
②若C是抛物线,则l与C相切或与对称轴平行,不正确;
③若C是椭圆,则l与C一定相切,正确;
④若C是双曲线,则l与C相切或与渐近线平行,不正确.
故答案为:①③.
平面内与两定点A1(-a,0),A2(a,o)(a>0)连线的斜率之积等于非零常数m的点的轨迹,加上A1,A2两点所成的曲线C可以是圆、椭圆或双曲线.那么当m满足条件______时,曲线C是圆;当m满足条件______ 时,曲线C是双曲线.
正确答案
m=-1
m>0
解析
解:设动点为M,其坐标(x,y).
当x≠±a时,由条件可得k1•k2=•
=
=m,
即mx2-y2=ma2(x≠±a).又A1(-a,0),A2(a,0)的坐标满足mx2-y2=ma2.
故依题意,曲线C的方程为mx2-y2=ma2.
当m<-1时,曲线C的方程为 =1,C是焦点在y轴上的椭圆;
当m=-1时,曲线C的方程为x2+y2=a2,C是圆心在原点的圆;
当-1<m<0时,曲线C 的方程为 =1,C是焦点在x轴上的椭圆;
当m>0时,曲线C的方程为 =1,C是焦点在x轴上的双曲线.
故答案为:m=-1,m>0.
设椭圆和双曲线
的公共焦点分别为F1、F2,P为这两条曲线的一个交点,则|PF1|•|PF2|的值为
( )
正确答案
解析
解:∵椭圆和双曲线
的公共焦点分别为F1、F2,
∴m-2=3+1
∴m=6
∴|PF1|+|PF2|=2,||PF1|-|PF2||=2
两式平方相减可得,4|PF1|•|PF2|=12
∴|PF1|•|PF2|=3
故选A.
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