- 圆锥曲线中的探索性问题
- 共76题
22.设,
为坐标平面
上的点.直线
与抛物线
交于点
(异于点
).
(1)对任意,点
在抛物线
上,试问当
为何值时,点
在某一圆上?并求出该圆
的方程;
(2)若点在椭圆
上运动,试问
能否保持在一双曲线上?若能,求出该双曲线的方程.若不能,说明理由;
(3)对(1)中点所在的圆
,设
为圆
上两点,且满足
,试寻找一个定圆
,使得
恒与圆
相切.
正确答案
(1)直线,与抛物线
联立得
,依题意,
,当
时,
在圆
上;
(2)若点在椭圆
上运动,则
,
(方法1)两边同除以得,
,
∴点在双曲线
上;
(方法2) 设,则
代入上式,
得,
即,∴点
在双曲线
上;
(3)(方法1)设,则
,
由得
① 当直线的斜率为零时,
设的方程为
,于是
(舍负)
②当直线的斜率不为零时,
设的方程为
,代入圆的方程得
,于是
,
即原点到直线的距离
,与
无关,
∴直线总与圆
相切.
(方法2)设,原点到直线
的距离为
则,
即
注意到圆是
的外接圆,
∴,∴
即原点到直线的距离
为定值,
∴直线总与圆
相切.
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
18. 已知点是直角坐标平面内的动点,点
到直线
的距离为
,到点
的距离为
,且
。
(1)求动点P所在曲线C的方程;
(2)直线过点F且与曲线C交于不同两点A、B(点A或B不在x轴上),分别过A、B点作直线
的垂线,对应的垂足分别为
,试判断点F与以线段
为直径的圆的位置关系(指在圆内、圆上、圆外等情况);
(3)记,
,
(A、B、
是(2)中的点),问是否存在实数
,使
成立。若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由。
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
21.已知:向量,O为坐标原点,动点M满足:
.
(1)求动点 M 的轨迹 C 的方程;
(2)已知直线、
都过点
,且
,
、
与轨迹C分别交于点D、E.是否存在这样的直线
、
,使得△BDE是等腰直角三角形?若存在,指出这样的直线共有几组(无需求出直线的方程);若不存在,请说明理由.
正确答案
解:设点,则
∵
∴
∴点 M 的轨迹C是以为焦点,长轴长为 4 的椭圆
∴ ∴
∴ 动点M 的轨迹 C的方程为
(2)
由(1)知,轨迹C是椭圆,点
是它的上顶点,
设满足条件的直线、
存在,直线
的方程为
①
则直线的方程为
,②
将①代入椭圆方程并整理得:,可得
,则
.
将②代入椭圆方程并整理得:,可得
,则
由△BDE是等腰直角三角形得
∴或
④
∵方程④或
.
∴即满足条件的直线、
存在,共有3组.
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
20. 已知F(,0)为抛物线
(p>0)的焦点,点N(
,
)(
>0)为其上一点,点M与点N关于x轴对称,直线
与抛物线交于异于M,N的A,B两点,且|NF|=
,
。
(Ⅰ)求抛物线方程和N点坐标;
(Ⅱ)判断直线中,是否存在使得
面积最小的直线
,若存在,求出直线
的方程和
面积的最小值;若不存在,说明理由.
正确答案
见解析
解析
(Ⅰ)由题意,则
,
故抛物线方程为。
由|NF|=,则
。
∵,
∴,
所以N(2,2)。
(Ⅱ)由题意知直线的斜率不为0,则可设直线的方程为
。
联立方程组,得
。
设两个交点A(,
),B(
,
)(
≠±2,
≠±2),则
由,整理得
。
此时,恒成立。
故直线的方程可化为
,从而直线
过定点E(3,-2)。
因为M(2,-2),
所以M,E所在直线平行x轴,
所以△MAB的面积当t=-2时有最小值为
,此时直线
的方程为
。
考查方向
解题思路
建立适当的坐标系,利用直线斜率之间的关系建立方程,进而求解,与抛物线联立成方程组,整理可得。
易错点
计算能力弱,找不到面积最小时候的情况
知识点
20.设椭圆(
)过
两点,
为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆恒有两个交点
,且
?若存在,求出该圆的方程;若不存在,说明理由.
正确答案
(Ⅰ)
(Ⅱ)
解析
试题分析:本题是直线与圆锥曲线的常见题型,运算量较大。此类问题往往要用到韦达定理,设而不求等方法技巧,把几何关系转化为代数运算。
(Ⅰ)因为,所以
解得
,所以椭圆
的方程为
.
(Ⅱ)若存在满足题意的定圆,设该定圆半径为,则直线
与该定圆相切,由对称性及
可知,此时直线
方程为
,其与椭圆
交于
,故
,解得
,下面说明定圆
满足题意.
①由上述讨论可知,切线于椭圆
交于
两点,满足
.由椭圆
与圆
均关于
轴对称可知,切线
也满足题意.
②当切线不与轴垂直时,设切线方程为
,交
于
.
则圆心到切线的距离
,即
.
由得,
,
所以
,且
.
所以,.
所以,,
所以.
综上所述,存在定圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆
恒有两个交点
,且
.
考查方向
解题思路
本题主要考查椭圆的标准方程和几何性质,直线与椭圆的交点,直线斜率等基础知识,解题步骤如下:
(Ⅰ)把点的坐标代入,求出椭圆方程;
(Ⅱ)通过分析得出圆方程,然后对切线与X轴垂直与否,进行分类讨论,推理,得出答案。
易错点
(Ⅰ)得出定圆方程有点困难;
(Ⅱ)对切线与X轴垂直与否,不能进行分类说明。
知识点
20.已知点为坐标原点,椭圆C
的离心率为
,点
在椭圆C上.直线
过点
,且与椭圆C交于
,
两点.
(I)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)椭圆C上是否存在一点,使得
?若存在,求出此时直线
的方程,若不存在,说明理由.
正确答案
(I)
(Ⅱ)存在直线的方程为
或
解析
(I)由题意得 解得
.
所以椭圆的方程为
(Ⅱ)(1)当直线与
轴垂直时,点
,直线
的方程为
满足题意;
(2)当直线与
轴不垂直时,设直线
,显然
.
设,
,将
代入
得
,
由直线,过点
,得
,
因此.
,得
满足
所以直线的方程为
.
综上,椭圆C上存在点,使得
成立,此时直线
的方程为
或
.
考查方向
解题思路
第一问直接根据离心率得到之间的关系,再根据过点
列出方程组,解出
第二问设直线方程,别忘了考虑斜率不存在的情况,然后根据得到P点坐标,然后把P点坐标代入椭圆方程,得到关于
的方程,解出
即可。
易错点
1、在第二问设斜率的时候没有考虑斜率不存在的情况;
2、在第二问中计算出错
知识点
20.已知椭圆C:
+
= 1(a >b >0) 的离心率为
,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x-y + 12 = 0相切.(1)求椭圆C的方程,(2)设A( -4,0),过点R(3,0)作与x轴不重合的直线L交椭圆C于P,Q两点,连接AP,AQ分别
交直线x =
于M,N两点,若直线MR、NR的斜率分别为
k1,k2 ,试问: k1 k2是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由.
正确答案
(1);
(2)
解析
试题分析:本题属于解析几何的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,
(1)直接按照步骤来求
(2)要注意计算的准确性,利用三点共线解题
(1)由题意得,解得
,故椭圆的方程为
;
(2)设,直线PQ的方程为
,
由得
,所以
由A,P,M三点共线可知,,同理可得
,
所以
考查方向
本题考查了椭圆的集合性质和直线与椭圆的位置关系
解题思路
(1)由已知条件推导出,由此求出椭圆C的方程;
(2)设设,直线PQ的方程为
,与椭圆方程联立,得到
,利用韦达定理求出斜率k1 k2为定值
易错点
1、第一问中的易丢对a的分类讨论。
2、第二问计算的准确性;
知识点
正确答案
知识点
19.已知椭圆
的离心率为
,其左顶点
在圆
上.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若点为椭圆
上不同于点
的点,直线
与圆
的另一个交点为. 是否存在点
,使得
?
若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
(Ⅰ)
(Ⅱ)不存在
解析
(Ⅰ)因为椭圆的左顶点
在圆
上,
令,得
,所以
.
又离心率为,所以
,所以
,
所以,
所以的方程为
.
(Ⅱ)法一:设点
,设直线
的方程为
,
与椭圆方程联立得
,
化简得到,
因为为上面方程的一个根,
所以,
所以.
所以.
因为圆心到直线的距离为
,
所以,
因为,
代入得到.
显然,所以不存在直线
,使得
.
法二:设点,设直线
的方程为
,
与椭圆方程联立得
化简得到,由
得
. [来源:学&科&网Z&X&X&K]
显然是上面方程的一个根,
所以另一个根,
即.
由,
因为圆心到直线的距离为
,
所以.
因为,
代入得到,
若,则
,与
矛盾,矛盾,
所以不存在直线,使得
.
法三:假设存在点,使得
,则
,得
.
显然直线的斜率不为零,设直线
的方程为
,
由,得
,
由得
,
所以.
同理可得,
所以由得
,
则,与
矛盾,
所以不存在直线,使得
。
考查方向
本题主要考察了椭圆的方程与直线与椭圆的位置关系问题:
一是会用待定系数法求椭圆的方程;
二是会用熟悉用根与系数的关系解决直线和圆锥曲线的位置关系问题。
易错点
1、本题易在用待定系数法用错导致圆锥曲线方程算错。
2、本题用根与系数的关系时运算出错导致后面全部错误。
知识点
21.已知椭圆与椭圆
:
共焦点,并且经过点
,
(1)求椭圆的标准方程;
(2)在椭圆上任取两点
,设
所在直线与
轴交于点
,点
为点
关于轴
的对称点,
所在直线与
轴交于点
,探求
是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
正确答案
(1)
(2)定值为4.
解析
(1)
(2)当斜率不存在时,不合题意.
故设为
,(
),则
,设点
,则
,设
,则
方程为
,令
,则
由得
,则
.则
,
故,所以
所以
是定值,定值为4.
考查方向
本题主要考查直线与椭圆的位置关系和性质。
解题思路
设出直线方程,与椭圆方程联立,巧用韦达定理设而不求。
易错点
第二问中运算较烦,学生没有耐心,不细心,所以很容易出错。
知识点
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