- 直线与圆锥曲线的综合问题
- 共2643题
已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率为
,短轴长为4
.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)P(2,n),Q(2,-n)是椭圆C上两个定点,A、B是椭圆C上位于直线PQ两侧的动点.
①若直线AB的斜率为,求四边形APBQ面积的最大值;
②当A、B两点在椭圆上运动,且满足∠APQ=∠BPQ时,直线AB的斜率是否为定值,说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)设C方程为
由已知b=2,离心率
…(3分)
得a=4,所以,椭圆C的方程为…(4分)
(Ⅱ)①由(Ⅰ)可求得点P、Q的坐标为P(2,3).Q(2,-3),则|PQ|=6,
设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为,代入
,
得x2+tx+t2-12=0 由△>0,解得-4<t<4,由根与系数的关系得,
四边形APBQ的面积…(6分)
故,当t=0时,…(7分)
②∠APQ=∠BPQ时,PA、PB的斜率之和为0,设直线PA的斜率为k,
则PB的斜率为-k,PA的直线方程为y-3=k(x-2)与,
联立解得(3+4k2)x2+8(3-2k)kx+4(3-2k)2-48=0,x1+2=.…(9分)
同理PB的直线方程y-3=-k(x-2),可得x2+2=.
所以,
…(11分)
=
=
,
所以直线AB的斜率为定…(13分)
解析
解:(Ⅰ)设C方程为
由已知b=2,离心率
…(3分)
得a=4,所以,椭圆C的方程为…(4分)
(Ⅱ)①由(Ⅰ)可求得点P、Q的坐标为P(2,3).Q(2,-3),则|PQ|=6,
设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为,代入
,
得x2+tx+t2-12=0 由△>0,解得-4<t<4,由根与系数的关系得,
四边形APBQ的面积…(6分)
故,当t=0时,…(7分)
②∠APQ=∠BPQ时,PA、PB的斜率之和为0,设直线PA的斜率为k,
则PB的斜率为-k,PA的直线方程为y-3=k(x-2)与,
联立解得(3+4k2)x2+8(3-2k)kx+4(3-2k)2-48=0,x1+2=.…(9分)
同理PB的直线方程y-3=-k(x-2),可得x2+2=.
所以,
…(11分)
=
=
,
所以直线AB的斜率为定…(13分)
已知椭圆E:+
=1过点A(-1,0)和点B(1,0),其中一个焦点与抛物线y=
x2的焦点重合,C为E上异于顶点的任一点.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)若椭圆E所在平面上的两点M,G同时满足:①+
+
=
;②|
|=|
|=|
|.试问直线MG的斜率是否为定值,若为定值求出该定值;若不为定值,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)由y=x2,得
,
∴抛物线的焦点坐标为,
由题意知m2=1,
又,
∴,
∴椭圆E的方程为;
(Ⅱ)设C(x0,y0),
由+
+
=
可知G为△ABC的重心,
则.
由||=|
|=|
|知M为△ABC的外心,
故设M(0,y1),
由||=|
|,得
,
整理得:.
又,
∴.
∴y0=3y1,
则M().
∴kMG=0.
即直线MG的斜率是定值0.
解析
解:(Ⅰ)由y=x2,得
,
∴抛物线的焦点坐标为,
由题意知m2=1,
又,
∴,
∴椭圆E的方程为;
(Ⅱ)设C(x0,y0),
由+
+
=
可知G为△ABC的重心,
则.
由||=|
|=|
|知M为△ABC的外心,
故设M(0,y1),
由||=|
|,得
,
整理得:.
又,
∴.
∴y0=3y1,
则M().
∴kMG=0.
即直线MG的斜率是定值0.
直线x=ky+3与双曲线只有一个公共点,则k的值有( )
正确答案
解析
解:x=ky+3代入双曲线,可化为(4k2-9)y2+24ky=0.
①当4k2-9=0时,可得k=±,此时直线与双曲线的渐近线平行,直线与双曲线有且只有一个交点,满足题意;
②当4k2-9≠0时,由直线与双曲线有且只有一个公共点,可得△=(24k)2-0=0,解得k=0.此时满足条件.
综上可得:k=±,0.
故选:C.
椭圆的一个焦点F与抛物线y2=4x的焦点重合,且截抛物线的准线所得弦长为
,倾斜角为45°的直线l过点F.
(Ⅰ)求该椭圆的方程;
(Ⅱ)设椭圆的另一个焦点为F1,问抛物线y2=4x上是否存在一点M,使得M与F1关于直线l对称,若存在,求出点M的坐标,若不存在,说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=-1,(2分)
∴a2-b2=1 ①(3分)
又椭圆截抛物线的准线x=-1所得弦长为,∴得上交点为
,
∴ ②(4分)
由①代入②得2b4-b2-1=0,解得b2=1或(舍去),
从而a2=b2+1=2
∴该椭圆的方程为 (6分)
(Ⅱ)∵倾斜角为45°的直线l过点F,
∴直线l的方程为y=x-1,(7分)
由(Ⅰ)知椭圆的另一个焦点为F1(-1,0),设M(x0,y0)与F1关于直线l对称,(8分)
则得 (10分)
解得,即M(1,-2)
又M(1,-2)满足y2=4x,故点M在抛物线上. (11分)
所以抛物线y2=4x上存在一点M(1,-2),使得M与F1关于直线l对称.(12分)
解析
解:(Ⅰ)抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=-1,(2分)
∴a2-b2=1 ①(3分)
又椭圆截抛物线的准线x=-1所得弦长为,∴得上交点为
,
∴ ②(4分)
由①代入②得2b4-b2-1=0,解得b2=1或(舍去),
从而a2=b2+1=2
∴该椭圆的方程为 (6分)
(Ⅱ)∵倾斜角为45°的直线l过点F,
∴直线l的方程为y=x-1,(7分)
由(Ⅰ)知椭圆的另一个焦点为F1(-1,0),设M(x0,y0)与F1关于直线l对称,(8分)
则得 (10分)
解得,即M(1,-2)
又M(1,-2)满足y2=4x,故点M在抛物线上. (11分)
所以抛物线y2=4x上存在一点M(1,-2),使得M与F1关于直线l对称.(12分)
过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线与抛物线交于A,B两点,抛物线准线与x轴交于C点,若∠CBF=90°,则|AF|-|BF|的值为( )
正确答案
解析
解:假设k存在,设AB方程为:y=k(x-),
与抛物线y2=2px(p>0)联立得k2(x2-px+)=2px,
即k2x2-(k2+2)px+=0
设两交点为A(x2,y2),B(x1,y1),
∵∠CBF=90°,∴(x1-)(x1+
)+y12=0,
∴x12+y12=,∴x12+2px1-
=0(x1>0),∴x1=
,
∵x1x2=,∴x2=
,
∴|AF|-|BF|=(x2+)-(x1+
)=2p,
故选D.
扫码查看完整答案与解析