- 直线、圆及圆锥曲线的交汇问题
- 共263题
10.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y2=2px(p>0) 的焦点为F,双曲线=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别与抛物线交于A,B两点(A,B异于坐标原点O).若直线AB恰好过点F,则双曲线的渐近线方程是 .
正确答案
y=±2x
解析
抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F;
双曲线=1(a>0,b>0)的渐近线方程为
;
代入抛物线的方程,可得A, B
由A,B,F三点共线,可得:,即有b=2a,∴双曲线的渐近线方程是y=±2x
考查方向
解题思路
求得抛物线的焦点,双曲线的渐近线方程,代入抛物线的方程可得A,B,再由A,B,
F共线,可得,即有b=2a,进而得到双曲线的渐近线方程.
易错点
混淆抛物线和双曲线的几何性质,同时计算容易出现错误
知识点
在平面直角坐标系xOy中,点C在椭圆M:=1(a>b>0)上.若点A(-a,0),B(0,
),且
=
.
20.求椭圆M的离心率;
21.设椭圆M的焦距为4,P,Q是椭圆M上不同的两点,线段PQ的垂直平分线为直线l,且直线l不与y轴重合.
①若点P(-3,0),直线l过点(0,-),求直线l的方程;
②若直线l过点(0,-1) ,且与x轴的交点为D,求D点横坐标的取值范围.
正确答案
(1);
解析
解:(1)设C (x0,y0),则=(a,
),
=(x0,y0-
).
因为=
,所以(a,
)=
(x0,y0-
)=
,
得
代入椭圆方程得a2=.
因为a2-b2=c2,所以e=.
考查方向
解题思路
本题考查直线与椭圆位置关系,解题步骤如下:
(1)设C(m,n),由向量共线的坐标表示,可得C的坐标,代入椭圆方程,可得a,b的关系,
再由离心率公式计算即可得到所求值;
(2)①由题意可得c=2,a=3, b2=5,可得椭圆方程,设直线PQ的方程为y=k(x+3),代入椭圆方程,运用韦达定理和中点坐标公式,再由两直线垂直的条件:斜率之积为-1,解方程可得k,进而得到所求直线方程;
②设直线PQ的方程为y=kx+m,代入椭圆方程可得,运用韦达定理和中点坐标公式,再由两直线垂直的条件,求得4m=5+9k2,再由中点在椭圆内,可得k的范围,再由直线l的方程可得D的横坐标的范围.
易错点
第二问容易计算错误
正确答案
(2)①y=-x+或y=-
x+
②(-
,0)∪(0,
)
解析
解:(2)①因为c=2,所以a2=9,b2=5,所以椭圆的方程为=1,
设Q (x0,y0),则=1.……①
因为点P(-3,0),所以PQ中点为,
因为直线l过点(0,-),直线l不与y轴重合,所以x0≠3,
所以=-1,
化简得x02=9-y02-y0.……②
将②代入①化简得y02-y0=0,解得y0=0(舍),或y0=
.
将y0=代入①得x0=±
,所以Q为(±
,
),
所以PQ斜率为1或,直线l的斜率为-1或-
,
所以直线l的方程为y=-x+或y=-
x+
.
②设PQ:y=kx+m,则直线l的方程为:y=--1,所以xD=-k.
将直线PQ的方程代入椭圆的方程,消去y得(5+9k2)x2+18kmx+9m2-45=0.…………①,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),中点为N,
xN==-
,代入直线PQ的方程得yN=
,
代入直线l的方程得9k2=4m-5. ……②
又因为△=(18km)2-4(5+9k2) (9m2-45)>0,
化得m2-9k2-5<0.
将②代入上式得m2-4m<0,解得0<m<4,
所以-<k<
,且k≠0,所以xD=-k∈(-
,0)∪(0,
).
综上所述,点D横坐标的取值范围为(-,0)∪(0,
).
考查方向
解题思路
本题考查直线与椭圆位置关系,解题步骤如下:
(1)设C(m,n),由向量共线的坐标表示,可得C的坐标,代入椭圆方程,可得a,b的关系,
再由离心率公式计算即可得到所求值;
(2)①由题意可得c=2,a=3, b2=5,可得椭圆方程,设直线PQ的方程为y=k(x+3),代入椭圆方程,运用韦达定理和中点坐标公式,再由两直线垂直的条件:斜率之积为-1,解方程可得k,进而得到所求直线方程;
②设直线PQ的方程为y=kx+m,代入椭圆方程可得,运用韦达定理和中点坐标公式,再由两直线垂直的条件,求得4m=5+9k2,再由中点在椭圆内,可得k的范围,再由直线l的方程可得D的横坐标的范围.
易错点
第二问容易计算错误
12.已知抛物线与双曲线
有共同的焦点
,
为坐标原点,
在
轴上方且在双曲线上,则
的最小值为( ).
正确答案
解析
抛物线,焦点
为
,则双曲线
的
,则
,即双曲线方程为
,设
,
,则
,
则,
因为,故当
时取得最小值,最小值为
,故选A.
考查方向
解题思路
1.先根据抛物线的焦点求出双曲线的方程;
2.设出P点到坐标后表示函数后求解其最小值即可。
易错点
1.抛物线的焦点求错导致双曲线的方程出错;
2.不会构造函数求解的最小值。
知识点
已知A、B分别是椭圆的左右顶点,离
心率为
,右焦点与抛物线
的焦点F重合.
25.求椭圆C的方程;
26.已知点P是椭圆C上异于A、B的动点,直线l过点A且垂直于x轴,若过F作直线FQ垂直于AP,并交直线l于点Q,证明:Q、P、B三点共线.
正确答案
见解析
解析
抛物线的焦点F(1,0),∵,∴a=2,∴
,∴椭圆方程为
.
考查方向
解题思路
利用离心率和椭圆的性质以及抛物线的性质求椭圆的方程,利用直线与圆锥曲线方程证明三点共线。
易错点
计算能力弱
正确答案
见解析
解析
由25题知直线l的方程为x=-2,∵点P异于A,B,∴直线AP的斜率存在且不为0,设AP的方程为,联立
,
,∴
,
.
又∵QF⊥AP,,∴直线QF的方程为
,联立
,解得交点
,
,
即,有公共点Q,所以Q,P,B三点共线
考查方向
解题思路
利用离心率和椭圆的性质以及抛物线的性质求椭圆的方程,利用直线与圆锥曲线方程证明三点共线。
易错点
计算能力弱
已知椭圆的
左右顶点
,椭圆上不同于
的点
,
,
两直线的斜率之积为
,
面积最大值为
.
20.求椭圆的方程;
21.若椭圆的所有弦都不能被直线
垂直平分,求
的取值范围.
正确答案
解析
解:由已知得,
,
,
两直线的斜率之积为
的面积最大值为
所以所以椭圆
的方程为:
…………………………6分
考查方向
解题思路
将“斜率之积为,
面积最大值为
”结合图形,转化成a,b的方程
易错点
解析几何易出现对于直线方程的分类讨论上的错误,再就是直线与曲线联系以后,曲线与直线有两个交点的条件易得忽略,寻求变量之间的联系时,易出现转化和计算、代数整理上的错误。
正确答案
.
解析
解:假设存在曲线的弦
能被直线
垂直平分
当显然符合题 …………8分
当时,设
,
中点为
可设
:
与曲线联立得:
,
所以得
……(1)式…………………………10分
由韦达定理得:,
所以,代入
得
在直线
上,得
……(2)式…………………12分
将(2)式代入(1)式得:,得
,即
且
……1
4分
综上所述,的取值范围为
.
考查方向
解题思路
从反面入手,假设存在曲线的弦
能被直线
垂直平分,采用设而不求的方法,设出
:
,当然对CD的特殊情况
要进行讨论,联立方程组,得到关于x的一元二次方程,利用判别式,得到k,m的不等式
,再结合根与系数关系,将CD的中点表示出来,代入直线
上,得
,通过上面的不等式及等式关系即可求出k的范围
易错点
解析几何易出现对于直线方程的分类讨论上的错误,再就是直线与曲线联系以后,曲线与直线有两个交点的条件易得忽略,寻求变量之间的联系时,易出现转化和计算、代数整理上的错误。
已知直线与椭圆
相交于
两个不同的点,记
与
轴的交点为
.
25.若,且
,求实数
的值;
26.若,求
面积的最大值,及此时椭圆的方程.
正确答案
见解析
解析
解:设直线l与椭圆的两个交点坐标为,
,
.
考查方向
解题思路
联立方程组,消去参数,利用基本不等式判断
易错点
计算错误;找不到最大值
正确答案
见解析
解析
,
,
由,代入上式得:
,
,
当且仅当时取等号,此时
,
又,因此
.
所以,面积的最大值为
,此时椭圆的方程为
.
考查方向
解题思路
联立方程组,消去参数,利用基本不等式判断
易错点
计算错误;找不到最大值
如图所示的封闭曲线C由曲线和曲线
组成,已知曲线
过点
,离心率为
,点A,B分别为曲线C与x轴、y轴的一个交点.
24.求曲线的方程;
25.若点Q是曲线上的任意点,求
面积的最大值及点Q的坐标;
26.若点F为曲线的右焦点,直线
与曲线
相切于点M,且与直线
交于点N,求证:以MN为直径的圆过点F.
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
根据离心率和点求出曲线,求出交点确定
易错点
本题易错于1、曲线方程求错,特别是曲线 2、第二问Q点位置的确定,使用直接法会极大的增加运算过程,且很容易出错,第三问,主要是在圆的几何性质上使用出错
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
求出直线AB,判定面积最大是恰好是与AB平行且与曲线相切时,利用平行线及切线的判定求出面积的最大值及其点的坐标
易错点
本题易错于
1、曲线方程求错,特别是曲线
2、第二问Q点位置的确定,使用直接法会极大的增加运算过程,且很容易出错,第三问,主要是在圆的几何性质上使用出错
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
设出直线方程,利用与曲线联立,根据相切确定k,m的关系以及确定切点M的坐标,与直线
联立求出点N的坐标
借助圆的几何性质
易错点
本题易错于1、曲线方程求错,特别是曲线 2、第二问Q点位置的确定,使用直接法会极大的增加运算过程,且很容易出错,第三问,主要是在圆的几何性质上使用出错
如图,曲线由上半椭圆
和部分抛物线
连接而成,
的公共点为
,其中
的离心率为
.
23.求的值;
24.过点的直线
与
分别交于
(均异于点
),若
,求直线
的方程.
正确答案
(1);
解析
(Ⅰ)因为抛物线与
轴交于点
,所以
由因为,所以椭圆方程为
考查方向
解题思路
先根据抛物线与x轴的交点求出b的值,后利用离心率求出a的值;
易错点
不知道抛物线与x轴的交点即为b的值;
正确答案
(2)
解析
(Ⅱ)因为,若过点
的直线
斜率不存在时,不满足题意,所以直线
斜率存在,
设直线的斜率为
,则直线
的方程为
,设
,联立
,所以
,所以
联立
所以
,所以
由
化简得,所以
,所以直线
的方程为
即
考查方向
解题思路
设出直线的方程后分别与椭圆和抛物线的方程联立消元导出求出P,Q 的坐标后带入
解方程即可。
易错点
不会转化, 导致问题找不到突破口。
6.已知点及抛物线
上一动点
,则
的最小值是( )
正确答案
解析
如图:注意点Q的位置
根据题意得知
选C
考查方向
解题思路
1)把转化为点Q到准线的距离问题,
2)利用不等式的性质直接得出结果
易错点
主要易错于的转换
知识点
10.双曲线的渐近线与抛物线
相切,则该双曲线的离心率为( )
正确答案
解析
由题意可知,双曲线的一个渐近线方程为:,代入抛物线整理可得
,因为渐近线与抛物线相切,所以
,所以
,所以
考查方向
解题思路
先求出渐近线方程,代入抛物线方程,从而推出a和c的关系。
易错点
计算能力差
知识点
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