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题型:简答题
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简答题

已知动点P到直线x=2的距离等于P到圆x2-7x+y2+4=0的切线长,设点P的轨迹为曲线E;

(1)求曲线E的方程;

(2)是否存在一点Q(m,n),过点Q任作一直线与轨迹E交于M、N两点,点  ()都在以原点为圆心,定值r为半径的圆上?若存在,求出m、n、r的值;若不存在,说明理由.

正确答案

解:(1)设P(x,y),圆方程x2-7x+y2+4=0化为标准式:

则有

∴(x-2)2=x2-7x+y2+4,整理可得y2=3x

∴曲线E的方程为y2=3x.

(2)过点Q任作的直线方程可设为:为直线的倾斜角)

代入曲线E的方程y2=3x,得(n+tsinα)2=3(m+tcosα),sin2αt2+(2nsinα-3cosα)t+n2-3m=0

由韦达定理得==

令-12n与2n2+6m-9同时为0

得n=0,,此时为定值故存在.

解析

解:(1)设P(x,y),圆方程x2-7x+y2+4=0化为标准式:

则有

∴(x-2)2=x2-7x+y2+4,整理可得y2=3x

∴曲线E的方程为y2=3x.

(2)过点Q任作的直线方程可设为:为直线的倾斜角)

代入曲线E的方程y2=3x,得(n+tsinα)2=3(m+tcosα),sin2αt2+(2nsinα-3cosα)t+n2-3m=0

由韦达定理得==

令-12n与2n2+6m-9同时为0

得n=0,,此时为定值故存在.

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,左焦点为F(-1,0),

(1)设A,B分别为椭圆的左、右顶点,过点F且斜率为k的直线L与椭圆C交于M,N两点,若+=7求直线L的方程;

(2)椭圆C上是否存在三点P,E,G,使得S△OPE=S△OPG=S△OEG=

正确答案

解:(1)∵椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,左焦点为F(-1,0),

∴c=1,=

∴a=

∴b=

∴椭圆的方程为

设点M(x1,y1),N(x2,y2),由F(-1,0)得直线MN的方程为y=k(x+1).

代入椭圆方程,消去y,整理得(2+3k2)x2+6k2x+3k2-6=0,

可得x1+x2=-,x1x2=

∵A(-,0),B(,0),

=(x1+,y1)•(-x2,-y2)+(x2+,y2)•(-x1,-y1

=6-2x1x2-2y1y2

=6-2x1x2-2k2(x1+1)(x2+1)

=6-(2+2k2)x1x2-2k2(x1+x2)-2k2

=6+

由已知得6+=7,解得k=±

故所求直线L的方程为:

(2)假设存在P(u,v),E(x1,y1),G(x2,y2)满足S△OPE=S△OPG=S△OEG=

不妨设E(x1,y1),G(x2,y2)两点确定的直线为 l,

(ⅰ)当直线l的斜率不存在时,E,G两点关于x轴对称,∴x2=x1,y2=-y1

∵E (x1,y1)在椭圆上,

.①

∵S△OEG=

∴|x1|•|y1|=,②

由①、②得|x1|=,|y1|=1,

此时x12+x22=3,y12+y22=2.

(ⅱ)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+m,

由题意知m≠0,将其代入

(2+3k2)x2+6kmx+3(m2-2)=0,

其中△=36k2m2-12(2+3k2)(m2-2)>0,

即3k2+2>m2,(★)

又x1+x2=-,x1x2=

∴|EG|==

∵点O到直线l的距离为d=

∴S△OEG=|EG|•d==

又S△OEG=

整理得3k2+2=2m2,且符合(★)式.

此时x12+x22=(x1+x22-2x1x2=3,y12+y22=2

综上所述,x12+x22=3,y12+y22=2,结论成立.

同理可得:u2+x12=3,u2+x22=3,v2+y12=2,v2+y22=2,

解得u2=x12=x22=;v2=y12=y22=1.

因此u,x1,x2只能从±中选取,v,y1,y2只能从±1中选取.

因此P、E、G只能在(,±1)这四点中选取三个不同点,

而这三点的两两连线中必有一条过原点,与S△OPE=S△OPG=S△OEG=矛盾,

∴椭圆C上不存在满足条件的三点P、E、G.

解析

解:(1)∵椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,左焦点为F(-1,0),

∴c=1,=

∴a=

∴b=

∴椭圆的方程为

设点M(x1,y1),N(x2,y2),由F(-1,0)得直线MN的方程为y=k(x+1).

代入椭圆方程,消去y,整理得(2+3k2)x2+6k2x+3k2-6=0,

可得x1+x2=-,x1x2=

∵A(-,0),B(,0),

=(x1+,y1)•(-x2,-y2)+(x2+,y2)•(-x1,-y1

=6-2x1x2-2y1y2

=6-2x1x2-2k2(x1+1)(x2+1)

=6-(2+2k2)x1x2-2k2(x1+x2)-2k2

=6+

由已知得6+=7,解得k=±

故所求直线L的方程为:

(2)假设存在P(u,v),E(x1,y1),G(x2,y2)满足S△OPE=S△OPG=S△OEG=

不妨设E(x1,y1),G(x2,y2)两点确定的直线为 l,

(ⅰ)当直线l的斜率不存在时,E,G两点关于x轴对称,∴x2=x1,y2=-y1

∵E (x1,y1)在椭圆上,

.①

∵S△OEG=

∴|x1|•|y1|=,②

由①、②得|x1|=,|y1|=1,

此时x12+x22=3,y12+y22=2.

(ⅱ)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+m,

由题意知m≠0,将其代入

(2+3k2)x2+6kmx+3(m2-2)=0,

其中△=36k2m2-12(2+3k2)(m2-2)>0,

即3k2+2>m2,(★)

又x1+x2=-,x1x2=

∴|EG|==

∵点O到直线l的距离为d=

∴S△OEG=|EG|•d==

又S△OEG=

整理得3k2+2=2m2,且符合(★)式.

此时x12+x22=(x1+x22-2x1x2=3,y12+y22=2

综上所述,x12+x22=3,y12+y22=2,结论成立.

同理可得:u2+x12=3,u2+x22=3,v2+y12=2,v2+y22=2,

解得u2=x12=x22=;v2=y12=y22=1.

因此u,x1,x2只能从±中选取,v,y1,y2只能从±1中选取.

因此P、E、G只能在(,±1)这四点中选取三个不同点,

而这三点的两两连线中必有一条过原点,与S△OPE=S△OPG=S△OEG=矛盾,

∴椭圆C上不存在满足条件的三点P、E、G.

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题型: 单选题
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单选题

已知双曲线的两个焦点是椭圆的两个顶点,双曲线的两条准线经过椭圆的两个焦点,则此双曲线的方程是(  )

A

B

C

D

正确答案

C

解析

解:由题意得双曲线的焦点在X轴上且c=10,=6⇒a2=60,b2=c2-a2=40,

所以双曲线的方程是=1.

故选  C.

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题型:简答题
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简答题

已知中心在原点O,左焦点为F1(-1,0)的椭圆C的左顶点为A,上顶点为B,F1到直线AB的距离为|OB|.

(1)求椭圆C的方程;

(2)若椭圆C1方程为:+=1(m>n>0),椭圆C2方程为:+=λ(λ>0,且λ≠1),则称椭圆C2是椭圆C1的λ倍相似椭圆.已知C2是椭圆C的3倍相似椭圆,若椭圆C的任意一条切线l交椭圆C2于两点M、N,试求弦长|MN|的取值范围.

正确答案

解:(1)设椭圆C1方程为:(a>b>0),

∴直线AB方程为:

∴F1(-1,0)到直线AB距离为d==,化为a2+b2=7(a-1)2

又b2=a2-1,

解得:a=2,b=

∴椭圆C1方程为:

(2)椭圆C1的3倍相似椭圆C2的方程为:

①若切线m垂直于x轴,则其方程为:x=±2,易求得|MN|=2

②若切线m不垂直于x轴,可设其方程为:y=kx+m.

将y=kx+m代人椭圆C1方程,得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,

∴△=48(4k2+3-m2)=0,即m2=4k2+3,(*)

记M、N两点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2).

将y=kx+m代人椭圆C2方程,得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2-36=0,

∴x1+x2=-,x1x2=

∴|x1-x2|===

∴|MN|===

∵3+4k2≥3,∴,即

综合①②,得:弦长|MN|的取值范围为

解析

解:(1)设椭圆C1方程为:(a>b>0),

∴直线AB方程为:

∴F1(-1,0)到直线AB距离为d==,化为a2+b2=7(a-1)2

又b2=a2-1,

解得:a=2,b=

∴椭圆C1方程为:

(2)椭圆C1的3倍相似椭圆C2的方程为:

①若切线m垂直于x轴,则其方程为:x=±2,易求得|MN|=2

②若切线m不垂直于x轴,可设其方程为:y=kx+m.

将y=kx+m代人椭圆C1方程,得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,

∴△=48(4k2+3-m2)=0,即m2=4k2+3,(*)

记M、N两点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2).

将y=kx+m代人椭圆C2方程,得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2-36=0,

∴x1+x2=-,x1x2=

∴|x1-x2|===

∴|MN|===

∵3+4k2≥3,∴,即

综合①②,得:弦长|MN|的取值范围为

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题型:简答题
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简答题

已知抛物线C1:x2+by=b2经过椭圆C2+=1(a>b>0)的两个焦点.

(1)求椭圆C2的离心率;

(2)设Q(3,b),又M,N为C1与C2不在y轴上的两个交点,若△QMN的重心在抛物线C1上,求C1和C2的方程.

正确答案

解:(1)因为抛物线C1经过椭圆C2的两个焦点F1(-c,0),F2(c,0),

所以c2+b×0=b2,即c2=b2,由a2=b2+c2=2c2

得椭圆C2的离心率

(2)由(1)可知a2=2b2,椭圆C2的方程为:

联立抛物线C1的方程x2+by=b2得:2y2-by-b2=0,

解得:或y=b(舍去),所以

,所以△QMN的重心坐标为(1,0).

因为重心在C1上,所以12+b×0=b2,得b=1.

所以a2=2.

所以抛物线C1的方程为:x2+y=1,

椭圆C2的方程为:

解析

解:(1)因为抛物线C1经过椭圆C2的两个焦点F1(-c,0),F2(c,0),

所以c2+b×0=b2,即c2=b2,由a2=b2+c2=2c2

得椭圆C2的离心率

(2)由(1)可知a2=2b2,椭圆C2的方程为:

联立抛物线C1的方程x2+by=b2得:2y2-by-b2=0,

解得:或y=b(舍去),所以

,所以△QMN的重心坐标为(1,0).

因为重心在C1上,所以12+b×0=b2,得b=1.

所以a2=2.

所以抛物线C1的方程为:x2+y=1,

椭圆C2的方程为:

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题型:简答题
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简答题

如图,在等边△ABC中,O为边AB的中点,AB=4,D、E为△ABC的高线上的点,且.若以A,B为焦点,O为中心的椭圆过点D,建立适当的直角坐标系,记椭圆为M.

(1)求椭圆M的方程;

(2)过点E的直线l与椭圆M交于不同的两点P,Q,点P在点E,Q之间,且,求实数λ的取值范围.

正确答案

解:(1)建立如图所示的直角坐标系,

由于

∴D(0,1),E(0,2)

设椭圆方程为

∴2c=4⇒c=2,b=1

即椭圆方程为;…(6分)

(2)设p(x1,y1)Q(x2,y2

∵E(0,2),即.λ=

①…(7分)

又∵P,Q都在椭圆上

②…(8分)

由①②得∴

消去x2…(10分)

∵-1≤y2≤1,

又∵P在E,Q之间,又

∴0<λ<1,

∴λ范围为.…(12分)

解析

解:(1)建立如图所示的直角坐标系,

由于

∴D(0,1),E(0,2)

设椭圆方程为

∴2c=4⇒c=2,b=1

即椭圆方程为;…(6分)

(2)设p(x1,y1)Q(x2,y2

∵E(0,2),即.λ=

①…(7分)

又∵P,Q都在椭圆上

②…(8分)

由①②得∴

消去x2…(10分)

∵-1≤y2≤1,

又∵P在E,Q之间,又

∴0<λ<1,

∴λ范围为.…(12分)

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题型:简答题
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简答题

椭圆C的中心在原点,并以双曲线的焦点为焦点,以抛物线的准线到原点的距离为

(1)求椭圆C的方程;

(2)设直线l:y=kx+2(k≠0)与椭圆C相交于A、B两点,使A、B两点关于直线l′:y=mx+1(m≠0)对称,求k的值.

正确答案

解:(1)在双曲线中,

∴焦点为

在抛物线中,,∴准线为

∴在椭圆中,.从而

∴所求椭圆C的方程为

(2)设弦AB的中点为P(x0,y0),则点P是直线l与直线l′的交点,且直线l⊥l′,∴

得:,∴ky0=-3x0.…①

得:ky0=-x0+k.…②

由①、②得:

又∵y0=kx0+2,∴,即k2=1,∴k=±1.

在y=kx+2中,当x=0时,y=2,即直线l经过定点M(0,2).

而定点M(0,2)在椭圆的内部,故直线l与椭圆一定相交于两个不同的交点,

∴k的值为±1.

解析

解:(1)在双曲线中,

∴焦点为

在抛物线中,,∴准线为

∴在椭圆中,.从而

∴所求椭圆C的方程为

(2)设弦AB的中点为P(x0,y0),则点P是直线l与直线l′的交点,且直线l⊥l′,∴

得:,∴ky0=-3x0.…①

得:ky0=-x0+k.…②

由①、②得:

又∵y0=kx0+2,∴,即k2=1,∴k=±1.

在y=kx+2中,当x=0时,y=2,即直线l经过定点M(0,2).

而定点M(0,2)在椭圆的内部,故直线l与椭圆一定相交于两个不同的交点,

∴k的值为±1.

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题型:简答题
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简答题

在直角坐标系xOy中,椭圆C1=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.F2也是抛物线C2:y2=4x的焦点,点M为C1与C2在第一象限的交点,且|MF2|=

(Ⅰ)求C1的方程;

(Ⅱ)平面上的点N满足,直线l∥MN,且与C1交于A,B两点,若,求直线l的方程.

正确答案

解:(Ⅰ)由C2:y2=4x知F2(1,0).

设M(x1,y1),M在C2上,因为

所以,得.M在C1上,且椭圆C1的半焦距c=1,

于是

消去b2并整理得9a4-37a2+4=0,解得a=2(不合题意,舍去).

故椭圆C1的方程为

(Ⅱ)由知四边形MF1NF2是平行四边形,其中心为坐标原点O,

因为l∥MN,所以l与OM的斜率相同,

故l的斜率.设l的方程为

消去y并化简得9x2-16mx+8m2-4=0.

设A(x1,y1),B(x2,y2),

因为,所以x1x2+y1y2=0.

x1x2+y1y2

=x1x2+6(x1-m)(x2-m)

=7x1x2-6m(x1+x2)+6m2

==

所以.此时△=(16m)2-4×9(8m2-4)>0,

故所求直线l的方程为,或

解析

解:(Ⅰ)由C2:y2=4x知F2(1,0).

设M(x1,y1),M在C2上,因为

所以,得.M在C1上,且椭圆C1的半焦距c=1,

于是

消去b2并整理得9a4-37a2+4=0,解得a=2(不合题意,舍去).

故椭圆C1的方程为

(Ⅱ)由知四边形MF1NF2是平行四边形,其中心为坐标原点O,

因为l∥MN,所以l与OM的斜率相同,

故l的斜率.设l的方程为

消去y并化简得9x2-16mx+8m2-4=0.

设A(x1,y1),B(x2,y2),

因为,所以x1x2+y1y2=0.

x1x2+y1y2

=x1x2+6(x1-m)(x2-m)

=7x1x2-6m(x1+x2)+6m2

==

所以.此时△=(16m)2-4×9(8m2-4)>0,

故所求直线l的方程为,或

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题型:简答题
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简答题

在平面直角坐标,直线l:y=x-3经过椭圆E:(a>b>0)的一个焦点,且点(0,b)到直线l的距离为2.

(1)求椭圆E的方程;

(2)A、B、C是椭圆上的三个动点A与B关于原点对称,且|AC|=|CB|.问△ABC的面积是否存在最小值?若存在,求此时点C的坐标;若不存在,说明理由.

正确答案

解:(1)对于直线l:y=x-3,令y=0,可得x=

∴焦点为(,0),

∴c=

∵点(0,b)到直线l的距离为2,

=2,

∵b>0,

∴b=1,

∴a=2,

∴椭圆E的方程

(2)①当AB为长轴(或短轴)时,由题意,C是椭圆的上下顶点(或左右顶点),

②当直线AB的斜率存在且不为0时,设AB:y=kx,代入椭圆方程,可得

∵|AC|=|CB|,O为AB的中点,

∴OC⊥AB,

∴直线OC的方程为y=-

同理可得

∴S△ABC=2S△OAC=|OA||OC|==

当且仅当1+4k2=4+k2,即k=±1时取等号,

∴k=±1时,△ABC的面积最小值

此时,C(,±)或C(-,±).

解析

解:(1)对于直线l:y=x-3,令y=0,可得x=

∴焦点为(,0),

∴c=

∵点(0,b)到直线l的距离为2,

=2,

∵b>0,

∴b=1,

∴a=2,

∴椭圆E的方程

(2)①当AB为长轴(或短轴)时,由题意,C是椭圆的上下顶点(或左右顶点),

②当直线AB的斜率存在且不为0时,设AB:y=kx,代入椭圆方程,可得

∵|AC|=|CB|,O为AB的中点,

∴OC⊥AB,

∴直线OC的方程为y=-

同理可得

∴S△ABC=2S△OAC=|OA||OC|==

当且仅当1+4k2=4+k2,即k=±1时取等号,

∴k=±1时,△ABC的面积最小值

此时,C(,±)或C(-,±).

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题型: 单选题
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单选题

P(x,y)是椭圆+=1上的动点,过P作椭圆长轴的垂线PD,D是垂足,M是PD的中点,则M的轨迹方程是(  )

A+=1

B+=1

C+=1

D+=1

正确答案

C

解析

解:设点P坐标(x0,y0),PD中点坐标(x,y),

因为P是椭圆+=1上的动点,∴+=1  ①

则由中点公式知,,即

代入①化简得:+=1.

故选C.

百度题库 > 高考 > 数学 > 直线与圆锥曲线

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