- 直线与圆锥曲线
- 共2643题
(2015•固原校级模拟)从双曲线x2-y2=1上一点Q引直线x+y=2的垂线,垂足为N,则线段QN的中点P的轨迹方程为______.
正确答案
2x2-2y2-2x+2y-1=0
解析
解:设P(x,y),Q(x1,y1),则N(2x-x1,2y-y1),
∵N在直线x+y=2上,
∴2x-x1+2y-y1=2①
又∵PQ垂直于直线x+y=2,∴=1,
即x-y+y1-x1=0.②
由①②得,
又∵Q在双曲线x2-y2=1上,
∴x12-y12=1.
∴(x+
y-1)2-(
x+
y-1)2=1.
整理,得2x2-2y2-2x+2y-1=0即为中点P的轨迹方程.
故答案为:2x2-2y2-2x+2y-1=0.
已知A(0,7),B(0,-7)、C(12,2),以C为一个焦点作过A,B两点的椭圆,求椭圆的另一个焦点F的轨迹方程______.
正确答案
y2-=1(y≤-1)
解析
解:由题意|AC|=13,|BC|=15,
|AB|=14,又|AF|+|AC|=|BF|+|BC|,
∴|AF|-|BF|=|BC|-|AC|=2<14.
故F点的轨迹是以A、B为焦点,实轴长为2的双曲线下支.
又c=7,a=1,b2=48,
所以轨迹方程为y2-=1(y≤-1).
故答案为:y2-=1(y≤-1).
已知一曲线是与两个定点A(-3,0)、B(3,0)的距离之比为的点的轨迹,求此曲线的方程.
正确答案
解:设此曲线上的任意一点P(x,y),则
|AP|=,|BP|=
;
由题意可得,
=
,
即=2
;
即(x+5)2+y2=16.
解析
解:设此曲线上的任意一点P(x,y),则
|AP|=,|BP|=
;
由题意可得,
=
,
即=2
;
即(x+5)2+y2=16.
在平面直角坐标系xOy中,点Q到点F(1,0)与到直线x=4的距离之比为.
(1)求点Q的轨迹方程E;
(2)若点A,B分别是轨迹E的左、右顶点,直线l经过点B且垂直于x轴,点M是直线l上不同于点B的任意一点,直线AM交轨迹E于点P.
(ⅰ)设直线OM的斜率为k1,直线BP的斜率为k2,求证:k1k2为定值;
(ⅱ)设过点M垂直于PB的直线为m.求证:直线m过定点,并求出定点的坐标.
正确答案
(1)解:设Q(x,y),则
∵点Q到点F(1,0)与到直线x=4的距离之比为,
∴=
,
化简可得点Q的轨迹方程E:;
(2)(ⅰ)证明:设P(x0,y0)(y0≠0),
则直线AP的方程为:y=(x+2)
令x=2得M(2,)
∴k1=,
∵k2=,
∴k1k2=,
∵P(x0,y0)在椭圆上,∴
∴k1k2═-为定值.
(ⅱ)直线BP的斜率为,直线m的斜率为
,
则直线m的方程为,
∴y=(x-2)+y0=
x-
+
=
(x+1),
∴直线m过定点(-1,0).
解析
(1)解:设Q(x,y),则
∵点Q到点F(1,0)与到直线x=4的距离之比为,
∴=
,
化简可得点Q的轨迹方程E:;
(2)(ⅰ)证明:设P(x0,y0)(y0≠0),
则直线AP的方程为:y=(x+2)
令x=2得M(2,)
∴k1=,
∵k2=,
∴k1k2=,
∵P(x0,y0)在椭圆上,∴
∴k1k2═-为定值.
(ⅱ)直线BP的斜率为,直线m的斜率为
,
则直线m的方程为,
∴y=(x-2)+y0=
x-
+
=
(x+1),
∴直线m过定点(-1,0).
已知动点P到点F(1,0)的距离与它到直线x=4的距离之比为.
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)若点M是圆C:x2+(y-3)2=1上的动点,求|PM|+|PF|的最大值及此时的P点坐标.
正确答案
解:(1)设P(x,y),由题意得:,化简可得
∴动点P的轨迹方程为----(5分)
(2)∵点M是圆C:x2+(y-3)2=1上的动点,∴|PM|≤|PC|+1,-------(6分)
设椭圆的左焦点为F1(-1,0),依据椭圆的定义知,|PF|=4-|PF1|,------(7分)
∴|PM|+|PF|≤|PC|+1+4-|PF1|=|PC|-|PF1|+5≤|CF1|+5,
当点P是CF1延长线与椭圆的交点时,|PC|-|PF1|取得最大值,
∴|PM|+|PF|的最大值为,------(10分)
此时直线CF1的方程是y=3x+3,
点P的坐标是方程组的解,消去y得,13x2+24x+8=0,----(11分)
解得,
∴,
,----(13分)
此时的P点坐标为(,
).-------------(14分)
解析
解:(1)设P(x,y),由题意得:,化简可得
∴动点P的轨迹方程为----(5分)
(2)∵点M是圆C:x2+(y-3)2=1上的动点,∴|PM|≤|PC|+1,-------(6分)
设椭圆的左焦点为F1(-1,0),依据椭圆的定义知,|PF|=4-|PF1|,------(7分)
∴|PM|+|PF|≤|PC|+1+4-|PF1|=|PC|-|PF1|+5≤|CF1|+5,
当点P是CF1延长线与椭圆的交点时,|PC|-|PF1|取得最大值,
∴|PM|+|PF|的最大值为,------(10分)
此时直线CF1的方程是y=3x+3,
点P的坐标是方程组的解,消去y得,13x2+24x+8=0,----(11分)
解得,
∴,
,----(13分)
此时的P点坐标为(,
).-------------(14分)
已知抛物线x2=4y的焦点为F,过F任作直线l(l与x轴不平行)交抛物线分别于A,B两点,点A关于y轴对称点为C,
(1)求证:直线BC与y轴交点D必为定点;
(2)过A,B分别作抛物线的切线,两条切线交于E,求的最小值,并求当
取最小值时直线l的方程.
正确答案
(1)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵抛物线的焦点为F(0,1),
∴可设直线l的方程为:y=kx+1(k≠0).
联立,消去y并整理得:x2-4kx-4=0
所以x1+x2=4k,x1x2=-4
由对称性知C(-x1,y1),
直线BC的方程为,即
∴直线BC与y轴交于定点D(0,-1)
(2),∴过点A的切线方程为:
即:①,同理可得过点B的切线方程为:
②
①-②得:(x1≠x2)
∴
①+②得:
=
=.
∴y=-1.
∴E(2k,-1),|DE|=2|k|
∴,取等号时,k=±1,
直线l的方程为:y=x+1或y=-x+1.
解析
(1)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵抛物线的焦点为F(0,1),
∴可设直线l的方程为:y=kx+1(k≠0).
联立,消去y并整理得:x2-4kx-4=0
所以x1+x2=4k,x1x2=-4
由对称性知C(-x1,y1),
直线BC的方程为,即
∴直线BC与y轴交于定点D(0,-1)
(2),∴过点A的切线方程为:
即:①,同理可得过点B的切线方程为:
②
①-②得:(x1≠x2)
∴
①+②得:
=
=.
∴y=-1.
∴E(2k,-1),|DE|=2|k|
∴,取等号时,k=±1,
直线l的方程为:y=x+1或y=-x+1.
如图所示,点N在圆x2+y2=4上运动,DN⊥x轴,点M在DN的延长线上,且
(λ>0).
(1)求点M的轨迹方程,并求当λ为何值时M的轨迹表示焦点在x轴上的椭圆;
(2)当时,(1)所得曲线记为C,已知直线
,P是l上的动点,射线OP(O为坐标原点)交曲线C于点R,又点Q在OP上且满足|OQ|•|OP|=|OR|2,求点Q的轨迹方程.
正确答案
解:(1)设M(x,y),N(x0,y0),
由得 x=x0,y=λy0,
∴,…(2分)
把N(x0,y0)代入圆的方程得,
化简得.…(4分)
当0<λ<1时,M的轨迹表示焦点在x轴上的椭圆.…(5分)
(2))当时,(1)所得曲线C为
.
设P(x1,y1),R(x2,y2),Q(x,y)
∵P在l上、R在椭圆上,∴①
②…(7分)
设,由比例性质得
,∴x1=tx,y1=ty,…(8分)
代入①得③…(9分)
∵|OQ|•|OP|=|OR|2,∴,
∴…(10分)
代入②得④…(11分)
由③④联立得=
,又t≠0,
∴,原点除外.
化简得点Q的轨迹方程为x2-2x+4y2-4y=0(原点除外).…(13分)
解析
解:(1)设M(x,y),N(x0,y0),
由得 x=x0,y=λy0,
∴,…(2分)
把N(x0,y0)代入圆的方程得,
化简得.…(4分)
当0<λ<1时,M的轨迹表示焦点在x轴上的椭圆.…(5分)
(2))当时,(1)所得曲线C为
.
设P(x1,y1),R(x2,y2),Q(x,y)
∵P在l上、R在椭圆上,∴①
②…(7分)
设,由比例性质得
,∴x1=tx,y1=ty,…(8分)
代入①得③…(9分)
∵|OQ|•|OP|=|OR|2,∴,
∴…(10分)
代入②得④…(11分)
由③④联立得=
,又t≠0,
∴,原点除外.
化简得点Q的轨迹方程为x2-2x+4y2-4y=0(原点除外).…(13分)
已知椭圆Γ:=1( a>b>0)的焦距为2
,一个焦点与短轴两端点构成一个等边三角形,直线l:y=2x+b(b∈R)与椭圆Γ相交于A、B两点,且∠AOB为钝角.
(1)求椭圆Γ的方程;
(2)求b的取值范围.
正确答案
解:(1)由已知,
解得a=2,b=1,
∴椭圆Γ的方程为;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则
直线l:y=2x+b(b∈R)代入椭圆Γ,可得17x2+16bx+4b2-4=0,
∴△=256b2-16×17(b2-1)>0,即b2<17,且x1+x2=-,x1x2=
∴y1y2=4x1x2+2b(x1+x2)+b2=.
∵∠AOB为钝角,
∴x1x2+y1y2=<0,
∴-2<b<2,
∵b=0时,∠AOB为平角,
∴b的取值范围为(-2,0)∪(0,2).
解析
解:(1)由已知,
解得a=2,b=1,
∴椭圆Γ的方程为;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则
直线l:y=2x+b(b∈R)代入椭圆Γ,可得17x2+16bx+4b2-4=0,
∴△=256b2-16×17(b2-1)>0,即b2<17,且x1+x2=-,x1x2=
∴y1y2=4x1x2+2b(x1+x2)+b2=.
∵∠AOB为钝角,
∴x1x2+y1y2=<0,
∴-2<b<2,
∵b=0时,∠AOB为平角,
∴b的取值范围为(-2,0)∪(0,2).
平面内动点M与点P1(-2,0),P2(2,0)所成直线的斜率分别为k1、k2,且满足.
(1)求点M的轨迹E的方程,并指出E的曲线类型;
(2)设直线l:y=kx+m(k>0,m≠0)分别交x、y 轴于点A、B,交曲线E于点C、D,且|AC|=|BD|,求k的值及△NCD面积取得最大时直线l的方程.
正确答案
解:(1)设动点M的坐标为(x,y),∵k1•k2=-,∴
,即
=1(y≠0)
动点M的轨迹E是中心在原点,半长轴为2,焦点为(±,0)的椭圆
(除去长轴两个端点.) 它的方程是=1(y≠0).
(2)在,AB的中点为
设C(x1,y1),D(x2,y2),由-4=0△=32k2-8m2+16,x1+x2=-
,
∵|AC|=|BD|,∴CD中点就是AB中点,
即-,∵k>0,∴k=
(2)|CD|=
点N到CD的距离d=|m|,S△NCD=
|m|=
当且仅当4-m2=m2时等号成立,即m2=2,m=±,此时△>0,
所以直线的方程为l:y=.
解析
解:(1)设动点M的坐标为(x,y),∵k1•k2=-,∴
,即
=1(y≠0)
动点M的轨迹E是中心在原点,半长轴为2,焦点为(±,0)的椭圆
(除去长轴两个端点.) 它的方程是=1(y≠0).
(2)在,AB的中点为
设C(x1,y1),D(x2,y2),由-4=0△=32k2-8m2+16,x1+x2=-
,
∵|AC|=|BD|,∴CD中点就是AB中点,
即-,∵k>0,∴k=
(2)|CD|=
点N到CD的距离d=|m|,S△NCD=
|m|=
当且仅当4-m2=m2时等号成立,即m2=2,m=±,此时△>0,
所以直线的方程为l:y=.
已知B1,B2为椭圆C1:短轴的两个端点,F为椭圆的一个焦点,△B1FB2为正三角形,
(I)求椭圆C1的方程;
(II)设点P在抛物线C2:y=上,C2在点P处的切线与椭圆C1交于A、C两点,若点P是线段AC的中点,求AC的直线方程.
正确答案
解:(I)∵B1(0,-1),B2(0,1),设F(c,0)
∵△B1FB2为正三角形
∴c= …(2分)
∴a2=c2+b2=4
∴椭圆C1的方程是…(4分)
(II)设A(x1,y1),C(x2,y2),P(x0,y0)
∵函数y=的导数为y′=
∴直线AC的斜率 KAC=…(6分)
∵A,C在椭圆上,
∴ (1)-(2)得:
=0…(9分)
∴直线AC的斜率kAC=
又∵得
x0(x02-2)=0,
解得:x0=0或x0=± …(13分)
当x0=0时,P点坐标为(0,-1),直线AC与椭圆相切,舍去;
当x0=± 时,点P的坐标为(±
,-
),显然在椭圆内部,
所以直线AC的方程是:y=±x-
…(15分)
解析
解:(I)∵B1(0,-1),B2(0,1),设F(c,0)
∵△B1FB2为正三角形
∴c= …(2分)
∴a2=c2+b2=4
∴椭圆C1的方程是…(4分)
(II)设A(x1,y1),C(x2,y2),P(x0,y0)
∵函数y=的导数为y′=
∴直线AC的斜率 KAC=…(6分)
∵A,C在椭圆上,
∴ (1)-(2)得:
=0…(9分)
∴直线AC的斜率kAC=
又∵得
x0(x02-2)=0,
解得:x0=0或x0=± …(13分)
当x0=0时,P点坐标为(0,-1),直线AC与椭圆相切,舍去;
当x0=± 时,点P的坐标为(±
,-
),显然在椭圆内部,
所以直线AC的方程是:y=±x-
…(15分)
扫码查看完整答案与解析