- 直线与圆锥曲线的综合问题
- 共2643题
椭圆的左、右焦点分别是F1,F2,过F1的直线l与椭圆C相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.
(1)求证:;
(2)若直线l的斜率为1,且点(0,-1)在椭圆C上,求椭圆C的方程.
正确答案
(1)证明:由题设,∵|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列,∴2|AB|=|AF2|+|BF2|,
由椭圆定义|AB|+|AF2|+|BF2|=4a,…(4分)
所以,.…(2分)
(2)解:由点(0,-1)在椭圆C上,可设椭圆C的方程为,…(2分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),F1(-c,0),l:x=y-c,代入椭圆C的方程,整理得(a2+1)y2-2cy-1=0,(*) …(2分)
则=
,
于是有,…(4分)
解得,故椭圆C的方程为
. …(2分)
解析
(1)证明:由题设,∵|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列,∴2|AB|=|AF2|+|BF2|,
由椭圆定义|AB|+|AF2|+|BF2|=4a,…(4分)
所以,.…(2分)
(2)解:由点(0,-1)在椭圆C上,可设椭圆C的方程为,…(2分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),F1(-c,0),l:x=y-c,代入椭圆C的方程,整理得(a2+1)y2-2cy-1=0,(*) …(2分)
则=
,
于是有,…(4分)
解得,故椭圆C的方程为
. …(2分)
已知向量=(2
,0),O是坐标原点,动点 M 满足:|
+
|+|
-
|=6.
(1)求点 M 的轨迹 C 的方程;
(2)是否存在直线 l 过 D(0,2)与轨迹 C 交于 P、Q 两点,且以 PQ 为直径的圆过原点,若存在,求出直线 l 的方程;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(1)设 B(-2,0)…(1分)
则|+
|+|
-
|=|
+
|+|
-
|=|
|+|
|=6
∴M 的轨迹为以 A、B 为焦点,长轴长为 6 的椭圆
由c=2,2a=6⇒a=3⇒b=1 …(5分)
∴M 的轨迹 C的方程为 +y2=1 …(6分)
(2)设直线 l 的方程为 y=kx+2(k≠0且k存在),…(7分)
由 得x2+9 (kx+2)2=9,
即 (1+9k2) x2+36kx+27=0 …(8分)
∴△=(36k)2-4×27 (1+9k2)>0
即 9k2-3>0,∴k<-或k>
(*)…(9分)
设P(x1,y1),Q(x2,y2)
∴x1+x2=-,x1x2=
…(10分)
∵以 PQ 为直径的圆过原点,
∴x1x2+y1y2=0,即x1x2+(kx1+2)(kx2+2)=0
∴(1+k2) x1 x2+2k (x1+x2)+4=0
即 -
+4=0
解得k=±满足 (*)
∴满足条件的直线 l 存在,
且直线 l 的方程为:x-3y+6=0或
x+3y-6=0 …(12分)
解析
解:(1)设 B(-2,0)…(1分)
则|+
|+|
-
|=|
+
|+|
-
|=|
|+|
|=6
∴M 的轨迹为以 A、B 为焦点,长轴长为 6 的椭圆
由c=2,2a=6⇒a=3⇒b=1 …(5分)
∴M 的轨迹 C的方程为 +y2=1 …(6分)
(2)设直线 l 的方程为 y=kx+2(k≠0且k存在),…(7分)
由 得x2+9 (kx+2)2=9,
即 (1+9k2) x2+36kx+27=0 …(8分)
∴△=(36k)2-4×27 (1+9k2)>0
即 9k2-3>0,∴k<-或k>
(*)…(9分)
设P(x1,y1),Q(x2,y2)
∴x1+x2=-,x1x2=
…(10分)
∵以 PQ 为直径的圆过原点,
∴x1x2+y1y2=0,即x1x2+(kx1+2)(kx2+2)=0
∴(1+k2) x1 x2+2k (x1+x2)+4=0
即 -
+4=0
解得k=±满足 (*)
∴满足条件的直线 l 存在,
且直线 l 的方程为:x-3y+6=0或
x+3y-6=0 …(12分)
已知椭圆C的左、右焦点坐标分别是,
,离心率是
,直线y=t椭圆C交与不同的两点M,N,以线段为直径作圆P,圆心为P.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若圆P与x轴相切,求圆心P的坐标;
(Ⅲ)设Q(x,y)是圆P上的动点,当t变化时,求y的最大值.
正确答案
解:(Ⅰ)因为,且
,所以
所以椭圆C的方程为
(Ⅱ)由题意知p(0,t)(-1<t<1)
由得
所以圆P的半径为,
则有t2=3(1-t2),
解得所以点P的坐标是(0,
)
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,圆P的方程x2+(y-t)2=3(1-t2).因为点Q(x,y)在圆P上.所以
设t=cosθ,θ∈(0,π),则
当,即
,且x=0,y取最大值2.
解析
解:(Ⅰ)因为,且
,所以
所以椭圆C的方程为
(Ⅱ)由题意知p(0,t)(-1<t<1)
由得
所以圆P的半径为,
则有t2=3(1-t2),
解得所以点P的坐标是(0,
)
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,圆P的方程x2+(y-t)2=3(1-t2).因为点Q(x,y)在圆P上.所以
设t=cosθ,θ∈(0,π),则
当,即
,且x=0,y取最大值2.
若直线mx+ny=4和圆:x2+y2=4没有公共点,则过点(m,n)直线与椭圆的交点的个数( )
正确答案
解析
解:∵直线mx+ny=4和圆x2+y2=4没有公共点,
∴原点到直线mx+ny-4=0的距离d=>2,
解得m2+n2<4,
∴点P(m,n)是x2+y2=4圆内的点.
∵椭圆的长半轴2
,短半轴为 2
∴圆x2+y2=4内切于椭圆,
∴点P是椭圆内的点,
∴过点P(m,n)的一条直线与椭圆的公共点数为2.
故选C.
直线4kx-4y-k=0与抛物线y2=x交于A、B两点,若|AB|=4,则弦AB的中点到直线x+=0的距离等于( )
正确答案
解析
解:直线4kx-4y-k=0可化为k(4x-1)-4y=0,故可知直线恒过定点(,0)
∵抛物线y2=x的焦点坐标为(,0),准线方程为x=-
,
∴直线AB为过焦点的直线
∴AB的中点到准线的距离=
=2
∴弦AB的中点到直线x+=0的距离等于2+
=
故选C.
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