- 直线与圆锥曲线
- 共2643题
中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆的离心率为
,且经过点Q(1,
).若分别过椭圆的左右焦点F1,F2的动直线l1、l2相交于P点,与椭圆分别交于A、B与C、D不同四点,直线OA、OB、OC、OD的斜率k1、k2、k3、k4满足k1+k2=k3+k4.
(1)求椭圆的方程;
(2)是否存在定点M、N,使得|PM|+|PN|为定值.若存在,求出M、N点坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(1)设椭圆方程为,
则由题意解得
∴椭圆方程为.
(2)当直线l1或l2斜率不存在时,P点坐标为(-1,0)或(1,0).
当直线l1、l2斜率存在时,设斜率分别为m1,m2.
∴l1的方程为y=m1(x+1),l2的方程为y=m2(x-1).
设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),
联立,得到
,
∴,
.
同理,
.(*)
∵=
,
,
,
.
又满足k1+k2=k3+k4.
∴=2m2-
,
把(*)代入上式化为:-
.(m1≠m2).
化为m1m2=-2.
设点P(x,y),则,(x≠±1)
化为.
由当直线l1或l2斜率不存在时,P点坐标为(-1,0)或(1,0)也满足,
∴点P在椭圆上,则存在点M、N其坐标分别为(0,-1)、(0,1),使得|PM|+|PN|=为定值.
解析
解:(1)设椭圆方程为,
则由题意解得
∴椭圆方程为.
(2)当直线l1或l2斜率不存在时,P点坐标为(-1,0)或(1,0).
当直线l1、l2斜率存在时,设斜率分别为m1,m2.
∴l1的方程为y=m1(x+1),l2的方程为y=m2(x-1).
设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),
联立,得到
,
∴,
.
同理,
.(*)
∵=
,
,
,
.
又满足k1+k2=k3+k4.
∴=2m2-
,
把(*)代入上式化为:-
.(m1≠m2).
化为m1m2=-2.
设点P(x,y),则,(x≠±1)
化为.
由当直线l1或l2斜率不存在时,P点坐标为(-1,0)或(1,0)也满足,
∴点P在椭圆上,则存在点M、N其坐标分别为(0,-1)、(0,1),使得|PM|+|PN|=为定值.
已知双曲线的中心在原点,焦点F1,F2在坐标轴上,离心率为,且过点
(1)求双曲线的方程;
(2)若点M(3,m)在双曲线上,求△F1MF2的面积.
正确答案
解:(1)∵,∴可设双曲线的方程x2-y2=λ
∵双曲线过点P(4,-),∴16-10=λ,即λ=6
∴双曲线的方程x2-y2=6
(2)由(1)知,双曲线中a=b=
∴,∴
,
∴|F1F2|=4
∵点M(3,m)在双曲线上,∴9-m2=6,∴|m|=
∴△F1MF2的面积为S=|F1F2|•|m|=6
即△F1MF2的面积为6.
解析
解:(1)∵,∴可设双曲线的方程x2-y2=λ
∵双曲线过点P(4,-),∴16-10=λ,即λ=6
∴双曲线的方程x2-y2=6
(2)由(1)知,双曲线中a=b=
∴,∴
,
∴|F1F2|=4
∵点M(3,m)在双曲线上,∴9-m2=6,∴|m|=
∴△F1MF2的面积为S=|F1F2|•|m|=6
即△F1MF2的面积为6.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,一个焦点与抛物线y2=4x的焦点重合,直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A、B两点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设O为坐标原点,kOA•kOB=-,判断△AOB的面积是否为定值?若是,求出定值,若不是,说明理由.
正确答案
解:(1)抛物线y2=4x的焦点为(1,0),则椭圆的c=1,
由e==
.,可得a=2,
又b==
,
即有椭圆的方程为+
=1;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
y=kx+m代入椭圆方程,可得(3+4k2)x2+8kmx+4(m2-3)=0,
△=64m2k2-16(3+4k2)(m2-3)>0,可得m2<3+4k2,
x1+x2=-,x1x2=
,
y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2
=,
由kOA•kOB=-=-
,即y1y2=-
x1x2,
即=-
•
,
化简可得2m2=3+4k2,满足△>0,
由弦长公式可得|AB|=|x1-x2|=
•
=•
=
,
又O到直线l的距离为d=,
则S△ABO=d•|AB|=
•
=
==
.
故△AOB的面积为定值.
解析
解:(1)抛物线y2=4x的焦点为(1,0),则椭圆的c=1,
由e==
.,可得a=2,
又b==
,
即有椭圆的方程为+
=1;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
y=kx+m代入椭圆方程,可得(3+4k2)x2+8kmx+4(m2-3)=0,
△=64m2k2-16(3+4k2)(m2-3)>0,可得m2<3+4k2,
x1+x2=-,x1x2=
,
y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2
=,
由kOA•kOB=-=-
,即y1y2=-
x1x2,
即=-
•
,
化简可得2m2=3+4k2,满足△>0,
由弦长公式可得|AB|=|x1-x2|=
•
=•
=
,
又O到直线l的距离为d=,
则S△ABO=d•|AB|=
•
=
==
.
故△AOB的面积为定值.
(2015秋•福建校级期末)过点C(4,0)的直线与双曲线-
=1的右支交于A、B两点,则直线AB的斜率k的取值范围是( )
正确答案
解析
解:设A(x1,y1)、B(x2,y2),直线AB的方程为y=k(x-4),
由消去y,得(3-k2)x2+8k2x-16k2-12=0.
∴x1+x2=-,x1x2=
.
∵直线AB与抛物线的右支有两个不同的交点,
∴,
化简此不等式组可得k2>3,即|k|>.
故选:B
过椭圆Γ:+
=1(a>b>0)右焦点F2的直线交椭圆于A,B两点,F1为其左焦点,已知△AF1B的周长为8,椭圆的离心率为
.
(Ⅰ)求椭圆Γ的方程;
(Ⅱ)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆Γ恒有两个交点P,Q,且⊥
?若存在,求出该圆的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)由已知,得,解得:
,
∴b2=a2-c2=4-3=1.
故椭圆Γ的方程为;
(Ⅱ)假设满足条件的圆存在,其方程为x2+y2=r2(0<r<1).
当直线PQ的斜率存在时,设其方程为y=kx+t,
由,得(1+4k2)x2+8ktx+4t2-4=0.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则
,①
∵,
∴x1x2+y1y2=0,
又y1=kx1+t,y2=kx2+t,
∴x1x2+(kx1+t)(kx2+t)=0,
即(1+k2)x1x2+kt(x1+x2)+t2=0. ②
将①代入②,得
,
即t2=(1+k2).
∵直线PQ与圆x2+y2=r2相切,
∴r==
∈(0,1),
∴存在圆x2+y2=满足条件.
当直线PQ的斜率不存在时,易得=
,
代入椭圆Γ的方程,得=
,满足
.
综上所述,存在圆心在原点的圆x2+y2=满足条件.
解析
解:(Ⅰ)由已知,得,解得:
,
∴b2=a2-c2=4-3=1.
故椭圆Γ的方程为;
(Ⅱ)假设满足条件的圆存在,其方程为x2+y2=r2(0<r<1).
当直线PQ的斜率存在时,设其方程为y=kx+t,
由,得(1+4k2)x2+8ktx+4t2-4=0.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则
,①
∵,
∴x1x2+y1y2=0,
又y1=kx1+t,y2=kx2+t,
∴x1x2+(kx1+t)(kx2+t)=0,
即(1+k2)x1x2+kt(x1+x2)+t2=0. ②
将①代入②,得
,
即t2=(1+k2).
∵直线PQ与圆x2+y2=r2相切,
∴r==
∈(0,1),
∴存在圆x2+y2=满足条件.
当直线PQ的斜率不存在时,易得=
,
代入椭圆Γ的方程,得=
,满足
.
综上所述,存在圆心在原点的圆x2+y2=满足条件.
直线y=x被曲线2x2+y2=2截得的弦长为______.
正确答案
解析
解:直线y=x代入曲线2x2+y2=2可得2x2+x2=2,∴x=±
∴y=±
∴交点坐标为(,
)、(-
,-
),
∴直线y=x被曲线2x2+y2=2截得的弦长为=
故答案为:
过点P(2,1)的直线与抛物线y2=16x交于A、B两点,且+
=
则此直线的方程为______.
正确答案
8x-y-15=0
解析
解:设A(x1,y1),B(x2,y2).
由+
=
,得P为AB的中点.
把A,B的坐标代入抛物线方程得,
①
②
①-②得:.
所以.
则过AB两点的直线方程为y-1=8(x-2).
即8x-y-15=0.
故答案为8x-y-15=0.
设直线l:y=2x+2,若l与椭圆x2+=1的交点为A、B,点P为椭圆上的动点,则使△PAB的面积为
-1的点P的个数为( )
正确答案
解析
解:由直线l的方程与椭圆x2+=1的方程组成方程组
,
解得或
,
则A(0,2),B(-1,0),
∴AB==
,
∵△PAB的面积为-1,
∴AB边上的高为h==
.
设P的坐标为(a,b),代入椭圆方程得:a2+=1,
P到直线y=2x+2的距离d==
,
即2a-b=2-4或2a-b=-2
;
联立得:①或
②,
①中的b消去得:2a2-2(-2)a+5-4
=0,
∵△=4(-2)2-4×2×(5-4
)>0,∴a有两个不相等的根,∴满足题意的P的坐标有2个;
由②消去b得:2a2+2a+1=0,
∵△=(2)2-4×2×1=0,∴a有两个相等的根,满足题意的P的坐标有1个.
综上,使△PAB面积为-1的点P的个数为3.
故选:D.
给出下列四个结论:
①若α、β为锐角,tan(α+β)=-3,,则
;
②在△ABC中,若,则△ABC一定是钝角三角形;
③已知双曲线,其离心率e∈(1,2),则m的取值范围是(-12,0);
④当a为任意实数时,直线(a-1)x-y+2a+1=0恒过定点P,则焦点在y轴上且过点P的抛物线的标准方程是x2=.其中所有正确结论的个数是( )
正确答案
解析
解:①由tan(α+β)=-3,,则可得tan(α+2β)=
=
∵α,β为锐角且可知
∴
∴,故①正确
②△ABC中,若,则
0,则B>90°,则△ABC一定是钝角三角形,故②正确
③离 心率1<e=<2,解得-12<m<0,故m的范围是-12<m<0,③正确,
④整理直线方程得(x+2)a+(1-x-y)=0,可知直线(a-1)x-y+2a+1=0恒过定点P(-2,3),可设抛物线方程为x2=2py,由过(-2,3)可得4=6p,则,故符合条件的方程是
,则④正确
故其中所有正确结论的个数是:4
故选D.
如果直线l过点(0,6),且与抛物线y2=-12x只有一个公共点,则这样的直线的条数为( )
正确答案
解析
解:由题意可知点(0,6)在抛物线y2=-12x外
故过点(0,6)且与抛物线y2=-12x只有一个公共点时只能是
①过点(0,6)且与抛物线y2=-12x相切,此时有两条直线.
②过点(0,6)且平行对称轴x轴,此时有一条直线.
故选D.
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