- 直线与圆锥曲线
- 共2643题
已知点P为椭圆上一点,A、B为椭圆
=1上不同的两点,且
,若OA、OB所在的直线的斜率为k1、k2,则k1•k2=______.
正确答案
-
解析
解:设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0).
则,
,
.
∵,∴
,代入上述方程得
,
∴+
,
∴,
得=-
.
故答案为-.
如图,已知抛物线C的顶点在原点,焦点F在x轴上,抛物线上的点A到F的距离为2,且A的横坐标为1.过A点作抛物线C的两条动弦AD、AE,且AD、AE的斜率满足kAD•kAE=2.
(1)求抛物线C的方程;
(2)直线DE是否过某定点?若过某定点,请求出该点坐标;若不过某定点,请说明理由.
正确答案
解:(1)设抛物线方程为C:y2=2px(p>0),
由其定义知,又|AF|=2,
所以p=2,y2=4x;
(2)易知A(1,2),设D(x1,y1),E(x2,y2),
DE方程为x=my+n(m≠0),
把DE方程代入C,并整理得y2-4my-4n=0,△=16(m2+n)>0,y1+y2=4m,y1y2=-4n,
由及
,得y1y2+2(y1+y2)=4,即-4n+2×4m=4,
所以n=2m-1,代入DE方程得:x=my+2m-1,即(y+2)m=x+1,
故直线DE过定点(-1,-2).
解析
解:(1)设抛物线方程为C:y2=2px(p>0),
由其定义知,又|AF|=2,
所以p=2,y2=4x;
(2)易知A(1,2),设D(x1,y1),E(x2,y2),
DE方程为x=my+n(m≠0),
把DE方程代入C,并整理得y2-4my-4n=0,△=16(m2+n)>0,y1+y2=4m,y1y2=-4n,
由及
,得y1y2+2(y1+y2)=4,即-4n+2×4m=4,
所以n=2m-1,代入DE方程得:x=my+2m-1,即(y+2)m=x+1,
故直线DE过定点(-1,-2).
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的左右两个焦点为F1,F2离心率为e=
,过点(
,1).
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,椭圆的左顶点为M,连接MA,MB并延长交直线x=4于P、Q两点,yP,yQ分别为P、Q的纵坐标,且满足+
=
+
.
求证:直线l过定点.
正确答案
(1)解:由离心率为e=,即
=
,①
椭圆C:+
=1(a>b>0)过点(
,1),即有
+
=1,②
又c2=a2-b2③
由①②③,解得a=2,b=,
故椭圆C的方程为+
=1.
(2)证明:联立,消去y,得(2k2+1)x+4kmx+2m2-4=0,
则△=16k2m2-4(2k2+1)(2m2-4)=32k2-8m2+16>0,又A(x1,y1),B(x2,y2),
即有x1+x2=-,x1x2=
,
设直线MA:y=(x+2),则yP=
,同理yQ=
,
∵+
=
+
,
∴+
=
+
,即
+
=0,
∴(x1-4)y2+(x2-4)y2=0,∴(x1-4)(kx2+m)+(x2-4)(kx1+m)=0,
即2kx1x2+(m-4k)(x2+x1)-8m=0,
∴2k•+(m-4k)(-
)-8m=0,
∴=0,故k=-m,
故直线l方程为y=kx-k,可知该直线过定点(1,0).
解析
(1)解:由离心率为e=,即
=
,①
椭圆C:+
=1(a>b>0)过点(
,1),即有
+
=1,②
又c2=a2-b2③
由①②③,解得a=2,b=,
故椭圆C的方程为+
=1.
(2)证明:联立,消去y,得(2k2+1)x+4kmx+2m2-4=0,
则△=16k2m2-4(2k2+1)(2m2-4)=32k2-8m2+16>0,又A(x1,y1),B(x2,y2),
即有x1+x2=-,x1x2=
,
设直线MA:y=(x+2),则yP=
,同理yQ=
,
∵+
=
+
,
∴+
=
+
,即
+
=0,
∴(x1-4)y2+(x2-4)y2=0,∴(x1-4)(kx2+m)+(x2-4)(kx1+m)=0,
即2kx1x2+(m-4k)(x2+x1)-8m=0,
∴2k•+(m-4k)(-
)-8m=0,
∴=0,故k=-m,
故直线l方程为y=kx-k,可知该直线过定点(1,0).
已知AB是椭圆上不垂直于对称轴的弦,M为AB中点,O为坐标原点,设直线AB和直线OM斜率分别为k1,k2,则k1•k2=______.
正确答案
-
解析
解:设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),则,
,
.
∵,
,
∴+
=0.
∴=0,∴
.
∴.
故答案为-.
设中心在坐标原点的椭圆M与双曲线2x2-2y2=1有公共焦点,且它们的离心率互为倒数
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)过点A(2,0)的直线交椭圆M于P、Q两点,且满足OP⊥OQ,求直线PQ的方程.
正确答案
解:(Ⅰ) 设椭圆M的方程为
则有
解得,
∴椭圆M的方程为
(Ⅱ)当k不存在时,直线为x=2与椭圆无交点
当k存在时,设PQ:y=k(x-2)
代入整理得:(1+2k2)x2-8k2x+8k2-2=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则有
∴
∵OP⊥OQ,
∴y1y2+x1x2=0即
解得:
所求直线PQ的方程为
解析
解:(Ⅰ) 设椭圆M的方程为
则有
解得,
∴椭圆M的方程为
(Ⅱ)当k不存在时,直线为x=2与椭圆无交点
当k存在时,设PQ:y=k(x-2)
代入整理得:(1+2k2)x2-8k2x+8k2-2=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则有
∴
∵OP⊥OQ,
∴y1y2+x1x2=0即
解得:
所求直线PQ的方程为
如图,设A,B分别为椭圆
的右顶点和上顶点,过原点O作直线交线段AB于点M(异于点A,B),交椭圆于C,D两点(点C在第一象限内),△ABC和△ABD的面积分别为S1与S2.
(1)若M是线段AB的中点,直线OM的方程为,求椭圆的离心率;
(2)当点M在线段AB上运动时,求的最大值.
正确答案
解:(1)由题设,得A(a,0),B(0,b),则点M().
因为点M在直线y=上,所以
,则b=
.
从而,
故椭圆的离心率e=.
(2)设C(x0,y0)(x0>0,y0>0),则,D(-x0,-y0).
由题设,直线AB的方程为,即bx+ay-ab=0.
因为点C在直线AB的上方,
所以点C到直线AB的距离=
.
同理可得点D到直线AB的距离=
.
因为,即
,且bx0>0,ay0>0.
所以=
.
当且仅当bx0=ay0时等号成立.
由,得
.
因此,.
所以,当时,
取得最大值,最大值为3-2
.
解析
解:(1)由题设,得A(a,0),B(0,b),则点M().
因为点M在直线y=上,所以
,则b=
.
从而,
故椭圆的离心率e=.
(2)设C(x0,y0)(x0>0,y0>0),则,D(-x0,-y0).
由题设,直线AB的方程为,即bx+ay-ab=0.
因为点C在直线AB的上方,
所以点C到直线AB的距离=
.
同理可得点D到直线AB的距离=
.
因为,即
,且bx0>0,ay0>0.
所以=
.
当且仅当bx0=ay0时等号成立.
由,得
.
因此,.
所以,当时,
取得最大值,最大值为3-2
.
已知椭圆经过点P
,两焦点为F1、F2,短轴的一个端点为D,且
.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线l恒过点,且交椭圆C于A、B两点,证明:以AB为直径的圆恒过定点T(0,1).
正确答案
解:(1)由题意知△DF1F2为等腰直角三角形,且b=c,
∴a=,
∴,
∵椭圆过点P(-1,-),代入方程
,得b=1,
∴a=,故所求椭圆方程为
.
(2)当直线l与x轴垂直时,以AB为直径的圆的方程为x2+y2=1,
此圆显然过点T(0,1).
当直线l不垂直于x轴时,设直线l:y=kx-,
由,消去y,得:(18k2+9)x2-12kx-16=0,
设点A(x1,y1),B(x2,y2),
则,
∵,
,
∴=x1x2+(y1-1)(y2-1)
=
=
=(1+k2)•,
∴TA⊥TB,即以AB为直径的圆恒过定点T(0,1),
综上所述,以AB为直径的圆恒过定点T(0,1).
解析
解:(1)由题意知△DF1F2为等腰直角三角形,且b=c,
∴a=,
∴,
∵椭圆过点P(-1,-),代入方程
,得b=1,
∴a=,故所求椭圆方程为
.
(2)当直线l与x轴垂直时,以AB为直径的圆的方程为x2+y2=1,
此圆显然过点T(0,1).
当直线l不垂直于x轴时,设直线l:y=kx-,
由,消去y,得:(18k2+9)x2-12kx-16=0,
设点A(x1,y1),B(x2,y2),
则,
∵,
,
∴=x1x2+(y1-1)(y2-1)
=
=
=(1+k2)•,
∴TA⊥TB,即以AB为直径的圆恒过定点T(0,1),
综上所述,以AB为直径的圆恒过定点T(0,1).
已知抛物线E:x2=2py(p>0)的准线方程是y=-.
(1)求抛物线E的方程;
(2)过点F(0,)的直线l与抛物线E交于P,Q两点,设N(0,a)(a<0),且
恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
解:(1)∵抛物线的准线方程是,∴
,解得p=1,
抛物线E的方程是x2=2y.
(2)设直线l方程是,与x2=2y联立,消去y得,
x2-2kx-1=0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=2k,x1x2=-1,
∵,∴x1x2+(y1-a)(y2-a)≥0,
又,
,
得,对k∈R恒成立,
而2k2+1≥1,∴,解得
.
解析
解:(1)∵抛物线的准线方程是,∴
,解得p=1,
抛物线E的方程是x2=2y.
(2)设直线l方程是,与x2=2y联立,消去y得,
x2-2kx-1=0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=2k,x1x2=-1,
∵,∴x1x2+(y1-a)(y2-a)≥0,
又,
,
得,对k∈R恒成立,
而2k2+1≥1,∴,解得
.
(2015春•溧阳市期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆
+
=1(a>b>0)的左顶点为A,右焦点为F(c,0),P(x0,y0)为椭圆上一点,且PA⊥PF.
(1)若a=3,b=,求x0的值;
(2)若x0=0,求椭圆的离心率;
(3)试判断该椭圆的右准线与以F为圆心,FP为半径的圆的位置关系,并说明理由.
正确答案
解:(1)由a=3,b=,可得c=
=2,
PA⊥PF,可得•
=-1,即为y02=-x02-x0+6,
又+
=1,解得x0=
或-3(舍去);
(2)x0=0,即有y02=b2,
PA⊥PF,可得•
=-1,即有y02=ac,
即为b2=ac=a2-c2,
由e=,可得e2+e-1=0,
解得e=(负的舍去);
(3)PA⊥PF,可得P在以AF为直径的圆上,
即有圆的方程为(x+a)(x-c)+y2=0,
即有y02=(x0+a)(c-x0),
又+
=1,
解方程可得,x0=-或-a(舍去),
由椭圆的第二定义可得,|PF|=(-x0)•
=a+•
=
-c,
而F到右准线x=的距离为
-c,
故该椭圆的右准线与以F为圆心,FP为半径的圆相切.
解析
解:(1)由a=3,b=,可得c=
=2,
PA⊥PF,可得•
=-1,即为y02=-x02-x0+6,
又+
=1,解得x0=
或-3(舍去);
(2)x0=0,即有y02=b2,
PA⊥PF,可得•
=-1,即有y02=ac,
即为b2=ac=a2-c2,
由e=,可得e2+e-1=0,
解得e=(负的舍去);
(3)PA⊥PF,可得P在以AF为直径的圆上,
即有圆的方程为(x+a)(x-c)+y2=0,
即有y02=(x0+a)(c-x0),
又+
=1,
解方程可得,x0=-或-a(舍去),
由椭圆的第二定义可得,|PF|=(-x0)•
=a+•
=
-c,
而F到右准线x=的距离为
-c,
故该椭圆的右准线与以F为圆心,FP为半径的圆相切.
设α∈(0,),则方程x2sinα+y2cosα=1表示的曲线为( )
正确答案
解析
解:∵α∈(0,),
∴0<sinα<cosα,
∴>
,
∴方程x2sinα+y2cosα=1表示的曲线为焦点在x轴上的椭圆,
故选:C.
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