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题型:简答题
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简答题 · 13 分

在平面直角坐标系xOy中,F是抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点,M是抛物线C上位于第一象限内的任意一点,过M,F,O三点的圆的圆心为Q,点Q到抛物线C的准线的距离为

(1)求抛物线C的方程;

(2)是否存在点M,使得直线MQ与抛物线C相切于点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由;

(3)若点M的横坐标为,直线l:y=kx+与抛物线C有两个不同的交点A,B,l与圆Q有两个不同的交点D,E,求当≤k≤2时,的最小值。

正确答案

见解析。

解析

(1)F抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点F,设M,由题意可知,则点Q到抛物线C的准线的距离为,解得,于是抛物线C的方程为.

(2)假设存在点M,使得直线MQ与抛物线C相切于点M,

可得,则

,解得,点M的坐标为.[来源:www.shulihua.net]

(3)若点M的横坐标为,则点M

可得,设

于是,令

时,

即当.

故当时,.

知识点

抛物线的标准方程和几何性质直线与抛物线的位置关系直线、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

在直角坐标系xOy中,曲线上的点均在圆外,且对上任意一点到直线的距离等于该点与圆上点的距离的最小值.

(1)求曲线的方程;

(2)设为圆外一点,过作圆的两条切线,分别与曲线相交于点.证明:当在直线上运动时,四点的纵坐标之积为定值.

正确答案

见解析

解析

(1)解法1 :设M的坐标为,由已知得

易知圆上的点位于直线的右侧.于是,所以

.

化简得曲线的方程为.

解法2 :由题设知,曲线上任意一点M到圆心的距离等于它到直线的距离,因此,曲线是以为焦点,直线为准线的抛物线,故其方程为.

(2)当点P在直线上运动时,P的坐标为,又,则过P且与圆

相切得直线的斜率存在且不为0,每条切线都与抛物线有两个交点,切线方程为.于是

整理得

        ①

设过P所作的两条切线的斜率分别为,则是方程①的两个实根,故

      ②

     ③

设四点A,B,C,D的纵坐标分别为,则是方程③的两个实根,所以

    ④

同理可得

     ⑤

于是由②,④,⑤三式得

.

所以,当P在直线上运动时,四点A,B,C,D的纵坐标之积为定值6400.

知识点

直接法求轨迹方程直线、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 · 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 · 16 分

在平面直角坐标系中,如图,已知椭圆的左、右顶点为A、B,右焦点为F。设过点T()的直线TA、TB与椭圆分别交于点M,其中m>0,

(1)设动点P满足,求点P的轨迹;

(2)设,求点T的坐标;

(3)设,求证:直线MN必过x轴上的一定点(其坐标与m无关)。

正确答案

见解析。

解析

(1)设点P(x,y),则:F(2,0)、B(3,0)、A(-3,0)。

,得 化简得

故所求点P的轨迹为直线

(2)将分别代入椭圆方程,以及得:M(2,)、N(

直线MTA方程为:,即

直线NTB 方程为:,即

联立方程组,解得:

所以点T的坐标为

(3)点T的坐标为

直线MTA方程为:,即

直线NTB 方程为:,即

分别与椭圆联立方程组,同时考虑到

解得:

(方法一)当时,直线MN方程为:

,解得:。此时必过点D(1,0);

时,直线MN方程为:,与x轴交点为D(1,0)。

所以直线MN必过x轴上的一定点D(1,0)。

(方法二)若,则由,得

此时直线MN的方程为,过点D(1,0)。

,则,直线MD的斜率

直线ND的斜率,得,所以直线MN过D点。

因此,直线MN必过轴上的点(1,0)。

知识点

直接法求轨迹方程直线、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 · 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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