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题型:简答题
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简答题 · 14 分

设双曲线C:(a>0,b>0)的一个焦点坐标为(,0),离心率, A、B是双曲线上的两点,AB的中点M(1,2)。

(1)求双曲线C的方程;

(2)求直线AB方程;

(3)如果线段AB的垂直平分线与双曲线交于C、D两点,那么A、B、C、D四点是否共圆?为什么?

正确答案

见解析。

解析

(1)依题意得,解得a=1.

所以

故双曲线C的方程为.

(2)设,则有 。

两式相减得: ,

由题意得

所以,即.

故直线AB的方程为.

(3)假设A、B、C、D四点共圆,且圆心为P. 因为AB为圆P的弦,所以圆心P在AB垂直平分线CD上;又CD为圆P的弦且垂直平分AB,故圆心P为CD中点M.

下面只需证CD的中点M满足|MA|=|MB|=|MC|=|MD|即可。

得:A(-1,0),B(3,4).

由(1)得直线CD方程:

得:C(-3+,6-),D(-3-,6+),

所以CD的中点M(-3,6).

因为

所以

即 A、B、C、D四点在以点M(-3,6)为圆心,为半径的圆上.

知识点

直线的一般式方程双曲线的定义及标准方程直线、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

如图,已知平面内一动点到两个定点的距离之和为,线段的长为

(1)求动点的轨迹

(2)当时,过点作直线与轨迹交于两点,且点在线段的上方,线段的垂直平分线为

①求的面积的最大值;

②轨迹上是否存在除以外的两点关于直线对称,请说明理由。

正确答案

见解析

解析

(1)当时,轨迹是以为焦点的椭圆

时,轨迹是线段

时,轨迹不存在

(2)以线段的中点为坐标原点,以所在直线为轴建立平面直角坐标系,

可得轨迹的方程为

①解法1:设表示点到线段的距离

要使的面积有最大值,只要有最大值

当点与椭圆的上顶点重合时,

的最大值为

解法2:在椭圆中,设,记

在椭圆上,由椭圆的定义得:

中,由余弦定理得:

配方,得:

从而

根据椭圆的对称性,当最大时,最大

当点与椭圆的上顶点重合时,

最大值为

②结论:当时,显然存在除外的两点关于直线对称

下证当不垂直时,不存在除外的两点关于直线对称

证法1:假设存在这样的两个不同的点

设线段的中点为   直线

由于上,故        ①

在椭圆上,所以有

两式相减,得

将该式写为

并将直线的斜率和线段的中点,表示代入该表达式中,

     ②

①、②得,由(1)代入

的中点为点,而这是不可能的.

此时不存在满足题设条件的点.

证法2:假设存在这样的两个不同的点

,故直线经过原点。

直线的斜率为,则假设不成立,

故此时椭圆上不存在两点(除了点、点外)关于直线对称

知识点

定义法求轨迹方程圆锥曲线中的范围、最值问题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

给定椭圆,称圆心在原点,半径为的圆是椭圆的“准圆”,若椭圆的一个焦点为,其短轴上的一个端点到的距离为

(1)求椭圆的方程和其“准圆”方程;

(2)点是椭圆的“准圆”上的动点,过点作椭圆的切线交“准圆”于点

(ⅰ)当点为“准圆”与轴正半轴的交点时,求直线的方程并证明

(ⅱ)求证:线段的长为定值。

正确答案

见解析

解析

(1)

椭圆方程为,………………………………2分

准圆方程为,………………………………3分

(2)(ⅰ)因为准圆轴正半轴的交点为

设过点且与椭圆相切的直线为

所以由

因为直线与椭圆相切,

所以,解得,………………………………6分

所以方程为,………………………………7分

,………………………………8分

(ⅱ)①当直线中有一条斜率不存在时,不妨设直线斜率不存在,

时,与准圆交于点

此时(或),显然直线垂直;

同理可证当时,直线垂直,………………………………10分

②当斜率存在时,设点,其中

设经过点与椭圆相切的直线为

所以由

化简整理得

因为,所以有

的斜率分别为,因为与椭圆相切,

所以满足上述方程

所以,即垂直,………………………………12分

综合①②知:因为经过点,又分别交其准圆于点,且垂直。

所以线段为准圆的直径,

所以线段的长为定值,………………………………14分

知识点

椭圆的定义及标准方程椭圆的几何性质圆锥曲线的定点、定值问题直线、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 · 13 分

已知椭圆E:与直线交于A,B两点,O为坐标原点。

(1)若直线l椭圆的左焦点,且k=1,求△ABC的面积;

(2)若,且直线l与圆O:相切,求圆O的半径r的值。

正确答案

见解析

解析

知识点

椭圆的几何性质直线、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 · 13 分

已知动圆与圆相切,且与圆相内切,记圆心的轨迹为曲线;设为曲线上的一个不在轴上的动点,为坐标原点,过点的平行线交曲线两个不同的点。

(1)求曲线的方程;

(2)试探究的比值能否为一个常数?若能,求出这个常数;若不能,请说明理由;

(3)记的面积为的面积为,令,求的最大值。

正确答案

见解析。

解析

(1)设圆心的坐标为,半径为

由于动圆与圆相切,且与圆相内切,所以动

与圆只能内切

 ………………………………………2分

圆心的轨迹为以为焦点的椭圆,其中

故圆心的轨迹 …………………………………………………………4分

(2)设,直线,则直线

可得:

 ……………………………6分

可得:

………………………………8分

的比值为一个常数,这个常数为……………………………………9分

(3)的面积的面积,

到直线的距离

 …………………………11分

,则

(当且仅当,即,亦即时取等号)

时,取最大值……………………………………………………13分

知识点

定义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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