- 直线与圆锥曲线
- 共2643题
已知,则
的取值范围为______.
正确答案
解析
解:可以斜率,
的取值范围为过定点
A(-6,0)与椭圆相切的两直线斜率之间.
设过定点A(-6,0)的直线方程为y=k(x+6),代入椭圆方程,得,(+
)x2+3k2x+9k2-1=0
∵y=k(x+6)与椭圆相切,∴△=0.即9k4-4()(9k2-1)=0
解得,k=±.
当过定点A(-6,0)的直线与椭圆有交点时,可看出斜率在-到
之间.
故答案为
已知抛物线C的顶点在坐标原点,以坐标轴为对称轴,且焦点F(2,0).
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)直线l过焦点F与抛物线C相交于M,N两点,且|MN|=16,求直线l的倾斜角.
正确答案
解:(1)由题意可设抛物线C的标准方程为y2=2px(p>0),∵焦点F(2,0),∴,解得p=4.
∴抛物线C的标准方程y2=8x.
(2)设直线l的方程为my=x-2,联立,化为y2-8my-16=0,
∴y1+y2=8m,y1y2=-16.
∵|MN|=16,∴=16,化为m2=1.
解得m=±1.
∴直线l的斜率k=±1.
设直线l的倾斜角为α,则tanα=±1,解得α=45°或135°.
解析
解:(1)由题意可设抛物线C的标准方程为y2=2px(p>0),∵焦点F(2,0),∴,解得p=4.
∴抛物线C的标准方程y2=8x.
(2)设直线l的方程为my=x-2,联立,化为y2-8my-16=0,
∴y1+y2=8m,y1y2=-16.
∵|MN|=16,∴=16,化为m2=1.
解得m=±1.
∴直线l的斜率k=±1.
设直线l的倾斜角为α,则tanα=±1,解得α=45°或135°.
已知抛物线y2=nx(n<0)与双曲线-
=1有一个相同的焦点,则动点(m,n)的轨迹是( )
正确答案
解析
解:抛物线焦点坐标F(,0)根据题意,也是双曲线的焦点
则有8+m=
n2=16m+128(n<0)
所以动点(m,n)的轨迹是抛物线的一部分.
故选C.
已知抛物线的顶点为O(0,0),焦点在x轴上,且过点(2,4),
(1)求抛物线的标准方程;
(2)与圆(x+2)2+y2=4相切的直线l:x=ky+t交抛物线于不同的两点M,N.若抛物线上一点C满足
=λ(
+
)(λ>0),求λ的取值范围.
正确答案
解:(1)由题意可设抛物线方程为y2=2px,
将点(2,4)代入得,16=4p,p=4,
∴抛物线方程为y2=8x;
(2)∵直线l:x=ky+t与圆(x+2)2+y2=4相切,
∴得4k2=t2+4t,①
将l:x=ky+t代入y2=8x得,
y2-8ky-8t=0,
由△=64k2+32t>0
即4k2+2t=t2+6t>0得t<-6或t>0,
设C(x0,y0),则y02=8x0,
由y1+y2=8k,x1+x2=k(y1+y2)+2t,
∵=λ(
+
)(λ>0),
∴x0=λ(x1+x2)=λ(8k2+2t),y0=λ(y1+y2)=8kλ,
∴(8kλ)2=8λ(8k2+2t),②
则①代入②化简整理得,,
t+4=,∵t>0或t<-6,∴
<λ<1或1
.
∴λ的取值范围是(,1)∪(1,
).
解析
解:(1)由题意可设抛物线方程为y2=2px,
将点(2,4)代入得,16=4p,p=4,
∴抛物线方程为y2=8x;
(2)∵直线l:x=ky+t与圆(x+2)2+y2=4相切,
∴得4k2=t2+4t,①
将l:x=ky+t代入y2=8x得,
y2-8ky-8t=0,
由△=64k2+32t>0
即4k2+2t=t2+6t>0得t<-6或t>0,
设C(x0,y0),则y02=8x0,
由y1+y2=8k,x1+x2=k(y1+y2)+2t,
∵=λ(
+
)(λ>0),
∴x0=λ(x1+x2)=λ(8k2+2t),y0=λ(y1+y2)=8kλ,
∴(8kλ)2=8λ(8k2+2t),②
则①代入②化简整理得,,
t+4=,∵t>0或t<-6,∴
<λ<1或1
.
∴λ的取值范围是(,1)∪(1,
).
已知椭圆C的对称轴为坐标轴,一个焦点为F(0,-),点M(1,
)在椭圆C上
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)已知直线l:2x-y-2=0与椭圆C交于A,B两点,求△MAB的面积.
正确答案
解:(Ⅰ)∵,
∴,
∴a=2,b2=a2-c2=2,∴椭圆C的方程为;
(Ⅱ)如图,
联立直线l与椭圆C的方程.
解得.
∴A(0,-2),B().
.
点M(1,)到直线l的距离为
,
.
解析
解:(Ⅰ)∵,
∴,
∴a=2,b2=a2-c2=2,∴椭圆C的方程为;
(Ⅱ)如图,
联立直线l与椭圆C的方程.
解得.
∴A(0,-2),B().
.
点M(1,)到直线l的距离为
,
.
已知圆C1:x2+(y-2)2=1,点Q(0,-1),动点M到圆C1的切线长与MQ的绝对值的比值为λ(λ>0).
(1)当λ=1和λ=时,求出点M的轨迹方程;
(2)记λ=时的点M的轨迹为曲线C2.若直线l1,l2的斜率均存在且垂直相交于点P,当l1,l2与曲线C1,C2相交,且恒有l1和l2被曲线C2截得的弦长相等,试求出所有满足条件的点P的坐标.
正确答案
解:(1)设M(x,y),则由题意可得,:
=λ,
平方可得,(λ2-1)x2+(λ2-1)y2+(2λ2+4)y+λ2-3=0,
当λ=1时,点M的轨迹方程为:3y-1=0;
λ=时,点M的轨迹方程为:圆9x2+9y2+24y+7=0;
(2)设P(m,n),l1:y-n=k(x-m),l2:y-n=-(x-m),
由于恒有l1和l2被曲线C2截得的弦长相等,则圆心(0,-)到l1和l2的距离相等,
即有=
,化简可得,|
+n-km|=|
k+nk+m|,
即有+n-km=
k+nk+m,或
+n-km+
k+nk+m=0,
则有(+n-m)=k(
+n+m),或(
+n+m)=k(
+n-m),
则有由于k为任意的,则+n-m=
+n+m=0,
解得,m=0,n=-.
即有P(0,-),检验满足条件.
故所有满足条件的点P的坐标为(0,-).
解析
解:(1)设M(x,y),则由题意可得,:
=λ,
平方可得,(λ2-1)x2+(λ2-1)y2+(2λ2+4)y+λ2-3=0,
当λ=1时,点M的轨迹方程为:3y-1=0;
λ=时,点M的轨迹方程为:圆9x2+9y2+24y+7=0;
(2)设P(m,n),l1:y-n=k(x-m),l2:y-n=-(x-m),
由于恒有l1和l2被曲线C2截得的弦长相等,则圆心(0,-)到l1和l2的距离相等,
即有=
,化简可得,|
+n-km|=|
k+nk+m|,
即有+n-km=
k+nk+m,或
+n-km+
k+nk+m=0,
则有(+n-m)=k(
+n+m),或(
+n+m)=k(
+n-m),
则有由于k为任意的,则+n-m=
+n+m=0,
解得,m=0,n=-.
即有P(0,-),检验满足条件.
故所有满足条件的点P的坐标为(0,-).
已知命题p:直线y=x+t与抛物线y2=4x有两个交点;命题q:关于x的方程x2-tx+4=0有实根.若p∨q为真命题,p∧q为假命题,求实数t的取值范围.
正确答案
解:命题p:直线y=x+t与抛物线y2=4x有两个交点,则有两个解,即y2=4(y-t)有两个根,故有△=16-16t>0,解得t<1,
命题q:关于x的方程x2-tx+4=0有实根,则△=t2-16≥0,解得t≥4或t≤-4
因为p∨q为真命题,p∧q为假命题,所以p与q一真一假
若p真q假,则,解得-4<t<1
若p假q真,则,解得t≥4
综上,实数t的取值范围为-4<t<1或t≥4
解析
解:命题p:直线y=x+t与抛物线y2=4x有两个交点,则有两个解,即y2=4(y-t)有两个根,故有△=16-16t>0,解得t<1,
命题q:关于x的方程x2-tx+4=0有实根,则△=t2-16≥0,解得t≥4或t≤-4
因为p∨q为真命题,p∧q为假命题,所以p与q一真一假
若p真q假,则,解得-4<t<1
若p假q真,则,解得t≥4
综上,实数t的取值范围为-4<t<1或t≥4
如图,抛物线C1:y2=2px(p>0)与椭圆C2:
+
=1(a>2)交于第一象限内一点M,F为抛物线C1的焦点,F1,F2分别为椭圆C2的上下焦点,已知|
-|
|=1,|
-
|=
.
(1)求抛物线C1和椭圆C2的方程;
(2)是否存在经过M的直线l,与抛物线和椭圆分别交于非M的两点P,Q,使得+
=2
?若存在请求出直线的斜率,若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)y2=2px(p>0)的焦点F(,0),准线方程为x=-
,
由||-|
|=1,|
-
|=
即|
|=
,
由题意得,解得xM=1,yM=3,
分别代入抛物线和椭圆方程得:C1:y2=9x,C2:+
=1.
(2)斜率不存在时显然不合题意,
假设存在经过M的直线l,与抛物线和椭圆分别交于非M的两点P,Q,
使得+
=2
.
由M(1,3),可设l:y=k(x-1)+3,
直线与抛物线联立得:k2x2+(-2k2+6k-9)x+(3-k)2=0,
由韦达定理可得xM+xP=,
及xM=1可得xP=;
直线与椭圆联立得:(3+k2)x2+2k(3-k)x+(k2-6k-3)=0,
由韦达定理可得xM•xQ=.
及xM=1可得xQ=.
由+
=2
可得xP+xQ=2xM,可得4k3-k2+6k-9=0,
可得(k-1)(4k2+3k+9)=0,
解得k=1,经检验符合题意.
则存在符合题意的直线,其斜率为1.
解析
解:(1)y2=2px(p>0)的焦点F(,0),准线方程为x=-
,
由||-|
|=1,|
-
|=
即|
|=
,
由题意得,解得xM=1,yM=3,
分别代入抛物线和椭圆方程得:C1:y2=9x,C2:+
=1.
(2)斜率不存在时显然不合题意,
假设存在经过M的直线l,与抛物线和椭圆分别交于非M的两点P,Q,
使得+
=2
.
由M(1,3),可设l:y=k(x-1)+3,
直线与抛物线联立得:k2x2+(-2k2+6k-9)x+(3-k)2=0,
由韦达定理可得xM+xP=,
及xM=1可得xP=;
直线与椭圆联立得:(3+k2)x2+2k(3-k)x+(k2-6k-3)=0,
由韦达定理可得xM•xQ=.
及xM=1可得xQ=.
由+
=2
可得xP+xQ=2xM,可得4k3-k2+6k-9=0,
可得(k-1)(4k2+3k+9)=0,
解得k=1,经检验符合题意.
则存在符合题意的直线,其斜率为1.
已知椭圆C的方程为(a>0),其焦点在x轴上,点Q
为椭圆上一点.
(1)求该椭圆的标准方程;
(2)设动点P(x0,y0)满足,其中M、N是椭圆C上的点,直线OM与ON的斜率之积为
,求证:
为定值;
(3)在(2)的条件下探究:是否存在两个定点A,B,使得|PA|+|PB|为定值?若存在,给出证明;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)因为点为椭圆上一点,
所以,解得a2=4,
所以椭圆方程为;
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),
又,化简得x1x2+2y1y2=0,
又M、N是椭圆C上的点,所以,
,即
,
,
由,
,
所以
=
=4+4×4+4(x1x2+2y1y2)
=20(定值);
(3)由(2)知,动点P(x0,y0)满足,即
,
所以点P的轨迹是以为焦点的椭圆.
故存在点A()、B(
),使得|PA|+|PB|=
(定值).
解析
解:(1)因为点为椭圆上一点,
所以,解得a2=4,
所以椭圆方程为;
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),
又,化简得x1x2+2y1y2=0,
又M、N是椭圆C上的点,所以,
,即
,
,
由,
,
所以
=
=4+4×4+4(x1x2+2y1y2)
=20(定值);
(3)由(2)知,动点P(x0,y0)满足,即
,
所以点P的轨迹是以为焦点的椭圆.
故存在点A()、B(
),使得|PA|+|PB|=
(定值).
直线y=x+m与曲线有两个交点,则实数m的取值范围是______.
正确答案
解析
解:由题意可得曲线表示焦点在y轴上的椭圆y2+2x2=1的上半部分
联立方程可得3x2+2mx+m2-1=0
△=4m2-12(m2-1)=0时,m=或m=
结合图形可知,当m=时,直线y=x+m与椭圆y2+2x2=1的上半部分相切
当直线y=x+m过A()时,直线y=x+m与椭圆y2+2x2=1的上半部分有2个交点,此时m=
所以,
故答案为:
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