- 直线与圆锥曲线的综合问题
- 共2643题
(2015秋•鹰潭期末)若直线l过抛物线y2=4x的焦点,与抛物线交于A、B两点,且线段AB中点的横坐标为2,则弦AB的长为( )
正确答案
解析
解:因为抛物线为y2=4x,
所以p=2
设A、B两点横坐标分别为x1,x2,
因为线段AB中点的横坐标为2,
则,即x1+x2=4,
故|AB|=x1+x2+p=4+2=6.
故选C.
已知椭圆E:+
=1(a>b>0),F1(-c,0),F2(c,0)为椭圆的两个焦点,M为椭圆上任意一点,且|MF1|,|F1F2|,|MF2|构成等差数列,点F2(c,0)到直线l:x=
的距离为3.
(1)求椭圆E的方程;
(2)是否存在以原点为圆心的圆,是该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A、B,且⊥
?若存在,写出该圆的方程,若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,求证:+
为定值.
正确答案
解:(1)|MF1|,|F1F2|,|MF2|构成等差数列,则|MF1|+|MF2|=2|F1F2|=4c,
由椭圆定义,可得,2a=4c,即a=2c,
又点F2(c,0)到直线l:x=的距离为3,即有
-c=3,解得a=2,c=1,b=
,
则椭圆E的方程为:=1;
(2)假设满足条件的圆存在,其方程为x2+y2=r2(0<r<).
当直线AB的斜率存在时,设其方程为y=kx+t,
由,得(3+4k2)x2+8ktx+4t2-12=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
,①
∵⊥
即
=0,∴x1x2+y1y2=0,
又y1=kx1+t,y2=kx2+t,∴x1x2+(kx1+t)(kx2+t)=0,
即(1+k2)x1x2+kt(x1+x2)+t2=0. ②
将①代入②,得(1+k2)-
+t2=0,
即t2=(1+k2).
∵直线AB与圆x2+y2=r2相切,
∴r==
=
∈(0,
),
∴存在圆x2+y2=满足条件.
当直线AB的斜率不存在时,易得x12=x22=,
代入椭圆的方程,得y12=y22=,满足
⊥
.
综上所述,存在圆心在原点的圆x2+y2=满足条件.
(3)证明:由(2)若k不存在,则可设A(,
),B(
,-
),
即有+
=
;
若k存在,则将椭圆方程化为极坐标方程,即有3ρ2cos2θ+4ρ2sin2θ=12,
即有ρ2==
,
由于OA⊥OB,可设A(ρ1,θ),B(ρ2,+θ),即有ρ12=
,ρ22=
,
则有+
=
=
.
故+
为定值,且为
.
解析
解:(1)|MF1|,|F1F2|,|MF2|构成等差数列,则|MF1|+|MF2|=2|F1F2|=4c,
由椭圆定义,可得,2a=4c,即a=2c,
又点F2(c,0)到直线l:x=的距离为3,即有
-c=3,解得a=2,c=1,b=
,
则椭圆E的方程为:=1;
(2)假设满足条件的圆存在,其方程为x2+y2=r2(0<r<).
当直线AB的斜率存在时,设其方程为y=kx+t,
由,得(3+4k2)x2+8ktx+4t2-12=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
,①
∵⊥
即
=0,∴x1x2+y1y2=0,
又y1=kx1+t,y2=kx2+t,∴x1x2+(kx1+t)(kx2+t)=0,
即(1+k2)x1x2+kt(x1+x2)+t2=0. ②
将①代入②,得(1+k2)-
+t2=0,
即t2=(1+k2).
∵直线AB与圆x2+y2=r2相切,
∴r==
=
∈(0,
),
∴存在圆x2+y2=满足条件.
当直线AB的斜率不存在时,易得x12=x22=,
代入椭圆的方程,得y12=y22=,满足
⊥
.
综上所述,存在圆心在原点的圆x2+y2=满足条件.
(3)证明:由(2)若k不存在,则可设A(,
),B(
,-
),
即有+
=
;
若k存在,则将椭圆方程化为极坐标方程,即有3ρ2cos2θ+4ρ2sin2θ=12,
即有ρ2==
,
由于OA⊥OB,可设A(ρ1,θ),B(ρ2,+θ),即有ρ12=
,ρ22=
,
则有+
=
=
.
故+
为定值,且为
.
直线y=x+1被椭圆所截得弦的中点坐标为( )
正确答案
解析
解:由得3x2+4x-2=0,
设所截得弦的端点为A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,
所以弦中点的横坐标为=-
,代入y=x+1得y=-
+1=
,即弦中点的纵坐标为
,
故弦的中点坐标为(-,
).
故选C.
已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率e=
,短轴长为2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)为椭圆C上的不同两点,已知向量=
,
=
,且
•
=0.已知O为坐标原点,试问△AOB的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.
正确答案
解:(1)∵椭圆的离心率,短轴长为2,
∴b=1,,即
,
∴a=2,
∴椭圆C的方程为;
(2)若直线AB的斜率不存在,则x1=x2,y1=-y2
由,得
,即
,
因为点A在椭圆上,所以,与上式矛盾,
故直线AB存在斜率,
设方程为y=kx+p,代入椭圆方程,可得(4+k2)x2+2kpx+p2-4=0,
由,得
,即4x1x2+y1y2=0,
将y1=kx1+p,y2=kx2+p代入上式并整理得
∴(4+k2)x1x2+kp(x1+x2)+p2=0,
将,
,代入上式并整理得2p2=k2+4,
∵O到直线AB的距离为,
∴S△AOB==
==
=1,
综上可知,△AOB的面积为定值1.
解析
解:(1)∵椭圆的离心率,短轴长为2,
∴b=1,,即
,
∴a=2,
∴椭圆C的方程为;
(2)若直线AB的斜率不存在,则x1=x2,y1=-y2
由,得
,即
,
因为点A在椭圆上,所以,与上式矛盾,
故直线AB存在斜率,
设方程为y=kx+p,代入椭圆方程,可得(4+k2)x2+2kpx+p2-4=0,
由,得
,即4x1x2+y1y2=0,
将y1=kx1+p,y2=kx2+p代入上式并整理得
∴(4+k2)x1x2+kp(x1+x2)+p2=0,
将,
,代入上式并整理得2p2=k2+4,
∵O到直线AB的距离为,
∴S△AOB==
==
=1,
综上可知,△AOB的面积为定值1.
方程x+y=6,x∈[3,4]和为参数)对应的曲线( )
正确答案
解析
解:由得(x-2)2+(y-3)2=1,该曲线是以(2,3)为圆心,1为半径的圆,而x+y=6,x∈[3,4]表示的是以(3,3),(4,2)为端点的线段,
点(3,3)恰在圆(x-2)2+(y-3)2=1上,可排除C,
由 图形可知(3,3)为直线与圆的唯一公共点,从而可排除B、D,
故选A.
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