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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C1+=1(a>b>0)的一个顶点为B(0,1),过焦点且垂直于长轴的弦长为,直线l交椭圆C1于M,N两点.

(Ⅰ) 求椭圆C1的方程;

(Ⅱ)若△BMN的重心恰好为椭圆的右焦点F,求直线l的方程;

(Ⅲ)直线l与椭圆C2+=λ(λ∈R,λ>1)交于P,Q两点(如图),求证|PM|=|NQ|.

正确答案

解:(Ⅰ)由题意,椭圆的焦点在x轴上,

可得,∴a=,b=1,c==1,

∴椭圆C1的方程为+y2=1;

(Ⅱ)设M(x1,y1),N(x2,y2),又F(1,0),

则△BMN的重心为(),

由题意可得x1+x2=3,y1+y2=-1,

设直线l:y=kx+t,代入椭圆C1的方程,可得

(1+2k2)x2+4ktx+2t2-2=0,

即有x1+x2=-

即4kt=-3(1+2k2),

又k(x1+x2)+2t=-1,即有+2t=-1,

解得k=,t=-

代入判别式(4kt)2-4(1+2k2)(2t2-2)>0成立,

即有直线l的方程为y=x-

(Ⅲ)证明:设直线l:y=kx+t,代入椭圆C1的方程,可得

(1+2k2)x2+4ktx+2t2-2=0,

设M(x1,y1),N(x2,y2),

即有x1+x2=-

则有MN的中点的横坐标为-

设直线l:y=kx+t,代入椭圆C2+y2=λ的方程,可得

(1+2k2)x2+4ktx+2t2-2λ=0,

设P(x3,y3),Q(x4,y4),

即有x3+x4=-

则有PQ的中点的横坐标为-

即有MN和PQ的中点重合,

即有|PM|=|NQ|.

解析

解:(Ⅰ)由题意,椭圆的焦点在x轴上,

可得,∴a=,b=1,c==1,

∴椭圆C1的方程为+y2=1;

(Ⅱ)设M(x1,y1),N(x2,y2),又F(1,0),

则△BMN的重心为(),

由题意可得x1+x2=3,y1+y2=-1,

设直线l:y=kx+t,代入椭圆C1的方程,可得

(1+2k2)x2+4ktx+2t2-2=0,

即有x1+x2=-

即4kt=-3(1+2k2),

又k(x1+x2)+2t=-1,即有+2t=-1,

解得k=,t=-

代入判别式(4kt)2-4(1+2k2)(2t2-2)>0成立,

即有直线l的方程为y=x-

(Ⅲ)证明:设直线l:y=kx+t,代入椭圆C1的方程,可得

(1+2k2)x2+4ktx+2t2-2=0,

设M(x1,y1),N(x2,y2),

即有x1+x2=-

则有MN的中点的横坐标为-

设直线l:y=kx+t,代入椭圆C2+y2=λ的方程,可得

(1+2k2)x2+4ktx+2t2-2λ=0,

设P(x3,y3),Q(x4,y4),

即有x3+x4=-

则有PQ的中点的横坐标为-

即有MN和PQ的中点重合,

即有|PM|=|NQ|.

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题型:简答题
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简答题

如图,在直角三角形ABC中,∠BAC=90°,D为BC的中点,,以A、B为焦点的椭圆经过点C.

(I)建立适当的直角坐标系,求椭圆的方程;

(II)是否存在不平行于AB的直线l与(I)中椭圆交于不同两点M、N,使?若存在,求出直线l斜率的取值范围;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:(I)以AB所在的直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴建立直角坐标系,则

设椭圆方程为,于是解得

∴所求椭圆方程为.(6分)

(II)∵条件等价于

∴若存在符合条件的直线,该直线的斜率一定存在,否则与点D(0,)不在x轴上矛盾.

∴可设直线l:y=kx+m(k≠0)

得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0

由△=64k2m2-4(1+4k2)(4m2-4)>0得4k2+1>m2.(10分)

设M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点为Q(x0,y0),

,∴,即

解得:(12分)

(将点的坐标代入亦可得到此结果)

由4k2+1>m2得4k2<143

∴存在满足条件的直线l,其斜率的取值范围是.(14分)

解析

解:(I)以AB所在的直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴建立直角坐标系,则

设椭圆方程为,于是解得

∴所求椭圆方程为.(6分)

(II)∵条件等价于

∴若存在符合条件的直线,该直线的斜率一定存在,否则与点D(0,)不在x轴上矛盾.

∴可设直线l:y=kx+m(k≠0)

得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0

由△=64k2m2-4(1+4k2)(4m2-4)>0得4k2+1>m2.(10分)

设M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点为Q(x0,y0),

,∴,即

解得:(12分)

(将点的坐标代入亦可得到此结果)

由4k2+1>m2得4k2<143

∴存在满足条件的直线l,其斜率的取值范围是.(14分)

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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分>

设平面直角坐标中,O为原点,N为动点,||=6,=.过点M作MM1丄y轴于M1,过N作NN1⊥x轴于点N1=+,记点T的轨迹为曲线C.

(I)求曲线C的方程:

(II)已知直线L与双曲线C:5x2-y2=36的右支相交于P、Q两点(其中点P在第-象限).线段OP交轨迹C于A,若=3,S△PAQ=-26tan∠PAQ求直线L的方程.

正确答案

解:(Ⅰ)设T(x,y),点N(x1,y1),则N1(x1,0),

于是

即(x,y)=

,代入,得5x2+y2=36.

∴曲线C的方程是5x2+y2=36.

(Ⅱ)设A(x,y),由=3及P在第一象限知P(3m,3n),m>0,n>0,

∵A∈C1,P∈C2

∴5m2+n2=36,5m2-n2=4,

解得m=2,n=4,即A(2,4),P(6,12),

设Q(x,y),则5x2-y2=36①,

由S=-26tan∠PAQ,得

即(4,8)•(x-2,y-4)=-52x+2y+3=0②

联立①②,解得,或

∵Q在双曲线的右支,∴Q(3,-3).

由P(6,12),Q(3,-3)得l的方程为

即5x-y-18=0.

解析

解:(Ⅰ)设T(x,y),点N(x1,y1),则N1(x1,0),

于是

即(x,y)=

,代入,得5x2+y2=36.

∴曲线C的方程是5x2+y2=36.

(Ⅱ)设A(x,y),由=3及P在第一象限知P(3m,3n),m>0,n>0,

∵A∈C1,P∈C2

∴5m2+n2=36,5m2-n2=4,

解得m=2,n=4,即A(2,4),P(6,12),

设Q(x,y),则5x2-y2=36①,

由S=-26tan∠PAQ,得

即(4,8)•(x-2,y-4)=-52x+2y+3=0②

联立①②,解得,或

∵Q在双曲线的右支,∴Q(3,-3).

由P(6,12),Q(3,-3)得l的方程为

即5x-y-18=0.

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题型:简答题
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简答题

已知双曲线焦点在x轴上、中心在坐标原点O,左、右焦点分别为F1、F2,P为双曲线右支上一点,且,∠F1F2P=90°.

(Ⅰ)求双曲线的离心率;

(Ⅱ)若过F1且斜率为1的直线l与双曲线的两渐近线分别交于A、B两点,△AOB的面积为,求双曲线的方程.

正确答案

解:(Ⅰ)设双曲线方程为

,∠F1F2P=90°及勾股定理得

由双曲线定义得 

(Ⅱ)∵,∴,双曲线的两渐近线方程为

由题意,设l的方程为y=x+c,l与y轴的交点为M(0,c).

若l与y=交于点A,l与y=-交于点B,

,得;由,得

=

=

∴c=4,

∴a=2,则

故双曲线方程为

解析

解:(Ⅰ)设双曲线方程为

,∠F1F2P=90°及勾股定理得

由双曲线定义得 

(Ⅱ)∵,∴,双曲线的两渐近线方程为

由题意,设l的方程为y=x+c,l与y轴的交点为M(0,c).

若l与y=交于点A,l与y=-交于点B,

,得;由,得

=

=

∴c=4,

∴a=2,则

故双曲线方程为

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题型:简答题
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简答题

如图,已知椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,且经过点P(1,).

(1)求椭圆E的方程;

(2)O为坐标原点,A,B,C是椭圆E上不同的三点,并且O为△ABC的重心,试探究△ABC的面积是否为定值,若是,求出这个定值,若不是,说明理由.

正确答案

解:(1)依题意,e==,且,a2-b2=c2

∴a=2,b=,c=1,

∴椭圆E的方程为

(2)设直线AB的方程为y=kx+m,

得,(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,

,∴y1+y2=k(x1+x2)+2m=

∵O为重心,∴=

∵C在椭圆上,∴

可得,4m2=4k2+3,

而|AB|==

d==(或利用d是O到AB的距离的3倍得到)

∴S△ABC=|AB|•d===

若直线AB的斜率不存在时,|AB|=3,d=3,S△ABC=

∴△ABC的面积为定值

解析

解:(1)依题意,e==,且,a2-b2=c2

∴a=2,b=,c=1,

∴椭圆E的方程为

(2)设直线AB的方程为y=kx+m,

得,(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,

,∴y1+y2=k(x1+x2)+2m=

∵O为重心,∴=

∵C在椭圆上,∴

可得,4m2=4k2+3,

而|AB|==

d==(或利用d是O到AB的距离的3倍得到)

∴S△ABC=|AB|•d===

若直线AB的斜率不存在时,|AB|=3,d=3,S△ABC=

∴△ABC的面积为定值

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题型:简答题
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简答题

已知直线l:x=my+1过椭圆的右焦点F,抛物线的焦点为椭圆C的上顶点,且直线l交椭圆C于A,B两点,点A,F,B在直线x=4上的射影依次为点D,K,E.

(1)求椭圆C的方程;

(2)若直线l交y轴于点M,且,当m变化时,证明:

(3)连接AE,BD,试探索当m变化时,直线AE与BD是否相交于定点?若是,求出定点的坐标,并给出证明;否则,请说明理由.

正确答案

(1)解:椭圆右焦点F(1,0),∴c=1,

抛物线的焦点坐标(0,),∴b=

∴b2=3

∴a2=b2+c2=4

∴椭圆C:…(3分)

(2)证明:由题意,m≠0,,设A(x1,y1),B(x2,y2

,∴△=(6m)2+36(3m2+4)=144(m2+1)>0

…(6分)

又由得:

…(8分)

(3)解:m=0时,得N(,0),猜想:m变化时,直线AE与BD相交于定点N(,0),

由(2)知A(x1,y1),B(x2,y2)于是 D(4,y1),E(4,y2),

先证直线AE过定点N:直线AE的方程为:

当x=

所以,点N在直线AE上,同理可得点N在直线BD上.

即m变化时,直线AE与BD相交于定点N(,0)…(13分)

解析

(1)解:椭圆右焦点F(1,0),∴c=1,

抛物线的焦点坐标(0,),∴b=

∴b2=3

∴a2=b2+c2=4

∴椭圆C:…(3分)

(2)证明:由题意,m≠0,,设A(x1,y1),B(x2,y2

,∴△=(6m)2+36(3m2+4)=144(m2+1)>0

…(6分)

又由得:

…(8分)

(3)解:m=0时,得N(,0),猜想:m变化时,直线AE与BD相交于定点N(,0),

由(2)知A(x1,y1),B(x2,y2)于是 D(4,y1),E(4,y2),

先证直线AE过定点N:直线AE的方程为:

当x=

所以,点N在直线AE上,同理可得点N在直线BD上.

即m变化时,直线AE与BD相交于定点N(,0)…(13分)

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆E:的离心率e=,且过点

M(2,1),又椭圆E上存在A、B两点关于直线l:y=x+m对称.

(Ⅰ)求椭圆E的方程,

(Ⅱ)求实数m的取值范围,

(Ⅲ)设点P在直线l上,若,求S△APB的最大值.

正确答案

解:(Ⅰ)∵

∴椭圆E得方程为:

(Ⅱ)设直线AB的方程为y=-x+n,设A(x1,y1)B(x2,y2

得3x2-4nx+2n2-6=0

∵△>0∴-3<n<3

设A.B的中点C(x0,y0),

点C在ly=-x+n上

∴n=3m即-3<3m<3得-1<m<1

(Ⅲ)依题意得:△APB是等腰三角形,

∴当n=0时,S△APB取最大值

解析

解:(Ⅰ)∵

∴椭圆E得方程为:

(Ⅱ)设直线AB的方程为y=-x+n,设A(x1,y1)B(x2,y2

得3x2-4nx+2n2-6=0

∵△>0∴-3<n<3

设A.B的中点C(x0,y0),

点C在ly=-x+n上

∴n=3m即-3<3m<3得-1<m<1

(Ⅲ)依题意得:△APB是等腰三角形,

∴当n=0时,S△APB取最大值

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题型:简答题
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简答题

已知抛物线D的顶点是椭圆的中心,焦点与该椭圆的右焦点重合.

(Ⅰ)求抛物线D的方程;

(Ⅱ)已知动直线l过点P(4,0),交抛物线D于A、B两点.

(i)若直线l的斜率为1,求AB的长;

(ii)是否存在垂直于x轴的直线m被以AP为直径的圆M所截得的弦长恒为定值?如果存在,求出m的方程;如果不存在,说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)由题意,可设抛物线方程为y2=2px(p>0).…(1分)

椭圆中a2-b2=4-3=1,得c=1,∴抛物线的焦点为(1,0),

=1,∴p=2,∴抛物线D的方程为y2=4x.…(3分)

(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).

(i)直线l的方程为:y=x-4,…(4分)

联立,整理得:x2-12x+16=0…(5分)

∴x1+x2=12,x1x2=16

∴|AB|==.…(7分)

(ⅱ) 设存在直线m:x=a满足题意,则圆心,过M作直线x=a的垂线,垂足为E,设直线m与圆M的一个交点为G,可得:|EG|2=|MG|2-|ME|2,…(9分)

即|EG|2=|MA|2-|ME|2=

=

==…(11分)

当a=3时,|EG|2=3,此时直线m被以AP为直径的圆M所截得的弦长恒为定值.…(12分)

因此存在直线m:x=3满足题意                        …(13分)

解析

解:(Ⅰ)由题意,可设抛物线方程为y2=2px(p>0).…(1分)

椭圆中a2-b2=4-3=1,得c=1,∴抛物线的焦点为(1,0),

=1,∴p=2,∴抛物线D的方程为y2=4x.…(3分)

(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).

(i)直线l的方程为:y=x-4,…(4分)

联立,整理得:x2-12x+16=0…(5分)

∴x1+x2=12,x1x2=16

∴|AB|==.…(7分)

(ⅱ) 设存在直线m:x=a满足题意,则圆心,过M作直线x=a的垂线,垂足为E,设直线m与圆M的一个交点为G,可得:|EG|2=|MG|2-|ME|2,…(9分)

即|EG|2=|MA|2-|ME|2=

=

==…(11分)

当a=3时,|EG|2=3,此时直线m被以AP为直径的圆M所截得的弦长恒为定值.…(12分)

因此存在直线m:x=3满足题意                        …(13分)

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题型:填空题
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填空题

已知椭圆的中心为坐标原点,斜率为1且过椭圆右焦点F(2,0)的直线交椭圆于A,B两点,共线,则该椭圆的长半轴长为______

正确答案

解析

解:设椭圆方程为(a>b>0)

∵直线AB的斜率为1且过椭圆右焦点F(2,0),

∴直线AB的方程为y=x-2,

代入椭圆方程消去y,化简得(a2+b2)x2-4a2x+4a2-a2b2=0.

令A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1•x2=

=(x1+x2,y1+y2),共线,

∴3(y1+y2)+(x1+x2)=0,

结合y1=x1-2且y2=x2-2,化简得3(x1+x2-4)+(x1+x2)=0,解之得x1+x2=3.

=3,解之得a2=3b2

又∵a2-b2=c2=4,∴a2-a2=4,解之得a=,即该椭圆的长半轴长为

故答案为:

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题型:简答题
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简答题

如图,设抛物线方程为x2=2py(p>0),M为直线y=-2p上任意一点,过M引抛物线的切线,切点分别为A,B.

(Ⅰ)求证:A,M,B三点的横坐标成等差数列;

(Ⅱ)已知当M点的坐标为(2,2p)时,,求此时抛物线的方程.

正确答案

解:(Ⅰ)证明:由题意设

由x2=2py得,得

所以

因此直线MA的方程为,直线MB的方程为

所以,①.②

由①、②得,因此,即2x0=x1+x2

所以A,M,B三点的横坐标成等差数列.

(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,当x0=2时,

将其代入①、②并整理得:x12-4x1-4p2=0,x22-4x2-4p2=0,所以x1,x2是方程x2-4x-4p2=0的两根,

因此x1+x2=4,x1x2=-4p2,又,所以

由弦长公式得.又

所以p=1或p=2,因此所求抛物线方程为x2=2y或x2=4y.

解析

解:(Ⅰ)证明:由题意设

由x2=2py得,得

所以

因此直线MA的方程为,直线MB的方程为

所以,①.②

由①、②得,因此,即2x0=x1+x2

所以A,M,B三点的横坐标成等差数列.

(Ⅱ)解:由(Ⅰ)知,当x0=2时,

将其代入①、②并整理得:x12-4x1-4p2=0,x22-4x2-4p2=0,所以x1,x2是方程x2-4x-4p2=0的两根,

因此x1+x2=4,x1x2=-4p2,又,所以

由弦长公式得.又

所以p=1或p=2,因此所求抛物线方程为x2=2y或x2=4y.

百度题库 > 高考 > 数学 > 直线与圆锥曲线

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