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题型:简答题
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简答题 · 13 分

如图,椭圆C:(a>b>0)经过点P,离心率e=,直线l的方程为x=4.

(1)求椭圆C的方程;

(2)AB是经过右焦点F的任一弦(不经过点P),设直线AB与直线l相交于点M,记PA,PB,PM的斜率分别为k1,k2,k3.问:是否存在常数λ,使得k1+k2=λk3?若存在,求λ的值;若不存在,说明理由。

正确答案

(1) ; (2) 存在

解析

(1)由P在椭圆上得,,①

依题设知a=2c,则b2=3c2,②

②代入①解得c2=1,a2=4,b2=3.

故椭圆C的方程为.

(2)方法一:由题意可设AB的斜率为k,

则直线AB的方程为y=k(x-1),③

代入椭圆方程3x2+4y2=12并整理,得(4k2+3)x2-8k2x+4(k2-3)=0.

设A(x1,y1),B(x2,y2),则有

x1+x2,x1x2,④

在方程③中令x=4得,M的坐标为(4,3k)。

从而.

注意到A,F,B共线,则有k=kAF=kBF,即有.

所以k1+k2

.⑤

④代入⑤得k1+k2=2k-1,

又k3,所以k1+k2=2k3.

故存在常数λ=2符合题意。

(2)方法二:设B(x0,y0)(x0≠1),则直线FB的方程为:

令x=4,求得M

从而直线PM的斜率为.

联立

得A

则直线PA的斜率为:,直线PB的斜率为:

所以k1+k2=2k3

故存在常数λ=2符合题意

知识点

椭圆的定义及标准方程椭圆的几何性质圆锥曲线中的探索性问题直线、圆及圆锥曲线的交汇问题
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,离心率为,右焦点到到右顶点的距离为

(1)求椭圆的标准方程;

(2)是否存在与椭圆交于,两点的直线,使得成立?若存在,求出实数的取值范围,若不存在,请说明理由。

正确答案

见解析

解析

(1)设椭圆的方程为,半焦距为.

依题意,由右焦点到右顶点的距离为,得

解得

所以

所以椭圆的标准方程是。         ……………4分

(2)解:存在直线,使得成立.理由如下:

,化简得

,则

成立,

,等价于,所以

,

化简得,

代入中,

解得,

又由

从而

所以实数的取值范围是。      ……………14分

知识点

向量在几何中的应用椭圆的定义及标准方程圆锥曲线中的探索性问题直线、圆及圆锥曲线的交汇问题
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

如图,已知椭圆的离心率为,以该椭圆上的点和椭圆的左、右焦点为顶点的三角形的周长为.一等轴双曲线的顶点是该椭圆的焦点,设为该双曲线上异于顶点的任一点,直线与椭圆的交点分别为.

(1)求椭圆和双曲线的标准方程;

(2)设直线的斜率分别为,证明

(3)是否存在常数,使得恒成立?若存在,求的值;若不存在,请说明理由。

正确答案

见解析。

解析

(1)设椭圆的半焦距为,由题意知, ,又

所以 

,因此

故椭圆的标准方程为

由题意设等轴双曲线的方程因为等轴双曲线的顶点是椭圆的焦点,所以

因此  双曲线的标准方程为

(2)设

则 

因为  点在双曲线上,所以

因此 

即 

(3)由于的方程为,将其带入椭圆方程得

由根与系数的关系得

所以 

同理可得

则 

又 

所以 

因此  存在,使恒成立。

知识点

椭圆的定义及标准方程双曲线的定义及标准方程圆锥曲线中的探索性问题直线、圆及圆锥曲线的交汇问题
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题型:简答题
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简答题 · 16 分

已知中心在原点,左焦点为的椭圆的左顶点为,上顶点为到直线的距离为.

(1) 求椭圆的方程;

(2) 过点作直线,使其交椭圆两点,交直线点. 问:是否存在这样的直线,使的等比中项?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由。

(3) 若椭圆方程为:),椭圆方程为:,且),则称椭圆是椭圆倍相似椭圆.已知是椭圆倍相似椭圆,若直线与两椭圆交于四点(依次为),且,试研究动点的轨迹方程。

正确答案

(1)(2)存在(3)

解析

(1)设椭圆方程为:),

所以直线方程为:

到直线距离为

,解得:

故:椭圆方程为:.

(2) 当直线轴重合时,,而,所以

若存在直线,使的等比中项,

则可设直线方程为:

代人椭圆的方程,得:即:

   ∴

,即,∴

,解得:,符合,所以

故存在直线,使的等比中项,其方程为

,即:

(3) 椭圆倍相似椭圆的方程为:

各点坐标依次为

代人椭圆方程,得:

     (*)

此时:

代人椭圆方程,得:

,可得线段中点相同,所以

,所以,可得:

(满足(*)式)。

故:动点的轨迹方程为.

知识点

椭圆的定义及标准方程圆锥曲线中的探索性问题直线、圆及圆锥曲线的交汇问题
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

如图7,直线,抛物线,已知点在抛

物线上,且抛物线上的点到直线的距离的最小值为

(1)求直线及抛物线的方程;

(2)过点的任一直线(不经过点)与抛物线交于两点,直线与直线相交于点,记直线的斜率分别为,问:是否存在实数,使得?若存在,试求出的值;若不存在,请说明理由。

正确答案

见解析。

解析

(1)(法一)在抛物线上,

设与直线平行且与抛物线相切的直线方程为

 得

,得,则直线方程为

两直线间的距离即为抛物线上的点到直线的最短距离,

,解得(舍去)。

直线的方程为,抛物线的方程为

(法二)在抛物线上, ,抛物线的方程为。……2分

为抛物线上的任意一点,点到直线的距离为,根据图象,有

的最小值为,由,解得

因此,直线的方程为,抛物线的方程为

(2)直线的斜率存在,设直线的方程为,即

  得

设点的坐标分别为,则

.

 得

因此,存在实数,使得成立,且

知识点

直线的一般式方程抛物线的标准方程和几何性质圆锥曲线中的探索性问题直线、圆及圆锥曲线的交汇问题
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题型:简答题
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简答题 · 18 分

已知点是平面直角坐标系上的一个动点,点到直线的距离等于点到点的距离的2倍,记动点的轨迹为曲线.

(1)求曲线的方程;

(2)斜率为的直线与曲线交于两个不同点,若直线不过点,设直线的斜率分别为,求的数值;

(3)试问:是否存在一个定圆,与以动点为圆心,以为半径的圆相内切?若存在,求出这个定圆的方程;若不存在,说明理由。

正确答案

见解析

解析

(1)由题知,有.

化简,得曲线的方程:

(2)∵直线的斜率为,且不过点,

∴可设直线

联立方程组

又交点为

(3)答:一定存在满足题意的定圆.

理由:∵动圆与定圆相内切,

∴两圆的圆心之间距离与其中一个圆的半径之和或差必为定值.

恰好是曲线(椭圆)的右焦点,且是曲线上的动点,

记曲线的左焦点为,联想椭圆轨迹定义,有

∴若定圆的圆心与点重合,定圆的半径为4时,则定圆满足题意.

∴定圆的方程为:.

知识点

直线的倾斜角与斜率直接法求轨迹方程圆锥曲线中的探索性问题直线、圆及圆锥曲线的交汇问题
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

已知抛物线的方程为,直线的方程为,点A关于直线的对称点在抛物线上。

(1)求抛物线的方程;

(2)已知,点是抛物线的焦点,M是抛物线上的动点,求的最小值及此时点M的坐标;

(3)设点B、C是抛物线上的动点,点D是抛物线与轴正半轴交点,△BCD是以D为直角顶点的直角三角形,试探究直线BC是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由,

正确答案

见解析。

解析

(1)


设点A(3,-1)关于直线的对称点为坐标为(x,y),

解得-

把点(1,3)代入,解得a = 4,

所以抛物线的方程为

(2)∵是抛物线的焦点,抛物线的顶点为(0,-1),

∴抛物线的准线为

过点M作准线的垂线,垂足为A,由抛物线的定义知,

=,当且仅当P、M、A三点共线时“=”成立,

即当点M为过点P所作的抛物线准线的垂线与抛物线的交点时,取最小值,

,这时点M的坐标为

(3)BC所在的直线经过定点,该定点坐标为

,可得D点的坐标为

,显然

-

--

,∴,即

直线BC的方程为

-

所以直线BC经过定点.--

知识点

抛物线的标准方程和几何性质圆锥曲线中的探索性问题直线、圆及圆锥曲线的交汇问题
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

在平面直角坐标系中,已知椭圆:的离心率,且椭圆上的点到点的距离的最大值为

(1)求椭圆的方程

(2) 在椭圆上,是否存在点,使得直线与圆相交于不同的两点,且的面积最大?若存在,求出点的坐标及对应的的面积;若不存在,请说明理由。

正确答案

(1)   的方程为.

(2) 存在,面积最大为,点的坐标为.

解析

(1)依题意,所以,

是椭圆上任意一点,则,所以,

所以

时,有最大值,可得,所以

故椭圆的方程为.

(2)[韦达定理法]因为在椭圆上,所以,,设,

,得

所以,可得

由韦达定理得,

所以

所以

设原点到直线的距离为,则

所以

,由,得,所以,

,

所以,当时,面积最大,且最大为,

此时,点的坐标为.

[垂径定理切入]因为点在椭圆上运动,所以,,

圆心到直线的距离,

直线被圆所截的弦长为

所以,接下来做法同上。

知识点

椭圆的定义及标准方程椭圆的几何性质直线与椭圆的位置关系圆锥曲线中的探索性问题
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题型:简答题
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简答题 · 16 分

已知椭圆的长轴长是焦距的两倍,其左、右焦点依次为,抛物线的准线与轴交于,椭圆与抛物线的一个交点为.

(1)当时, ①求椭圆的方程;②直线过焦点,与抛物线交于两点,若弦长等于的周长,求直线的方程;

(2)是否存在实数,使得的边长为连续的自然数.

正确答案

(1)(2)

解析

(1)①设椭圆的实半轴长为a,短半轴长为b,半焦距为c,

=1时,由题意得,a=2c=2,,

所以椭圆的方程为.

②依题意知直线的斜率存在,设,由得,

,由直线与抛物线有两个交点,可知.

,由韦达定理得

=            

因为的周长为,所以,          

解得,从而可得直线的方程为        

(2)假设存在满足条件的实数,由题意得,又设,设,对于抛物线M,有对于椭圆C,由   

解得:,所以,从而,因此,的边长分别为

时,使得的边长为连续的自然数.     

知识点

直线的一般式方程椭圆的定义及标准方程圆锥曲线中的探索性问题直线、圆及圆锥曲线的交汇问题
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

设椭圆的离心率为,其左焦点与抛物线的焦点相同.(Ⅰ)求此椭圆的方程;(Ⅱ)若过此椭圆的右焦点的直线与曲线只有一个交点,则

(1)求直线的方程;

(2)椭圆上是否存在点,使得,若存在,请说明一共有几个点;若不存在,请说明理由。

正确答案

见解析。

解析

(1)抛物线的焦点为,它是题设椭圆的左焦点.离心率为

所以,.由求得.

因此,所求椭圆的方程为  (*)

(2)椭圆的右焦点为,过点轴平行的直线显然与曲线没有交点.设直线的斜率为

①  若,则直线过点且与曲线只有一个交点,此时直线

的方程为

②  若,因直线过点,故可设其方程为,将其代入

消去,得.因为直线与曲线只有一个交点,所以判别式,于是,从而直线的方程为.因此,所求的直线的方程为.

可求出点的坐标是.

①若点的坐标是,则.于是=,从而,代入(*)式联立:

,求得,此时满足条件的点有4个:

.

②若点的坐标是,则,点M到直线的距离是

于是有,从而

与(*)式联立:解之,可求出满足条件的点有4个:.

③  若点的坐标是,则,点到直线:的距离是,于是有,从而

与(*)式联立:,解之,可求出满足条件的点有4个:  ,,.

综合①②③,以上12个点各不相同且均在该椭圆上,因此,满足条件的点共有12个.图上椭圆上的12个点即为所求。

知识点

直线的一般式方程椭圆的定义及标准方程圆锥曲线中的探索性问题直线、圆及圆锥曲线的交汇问题
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