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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆C上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1.

(1)求椭圆C的标准方程;

(2)若直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点.求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.

正确答案

(1)解:由题意设椭圆的标准方程为

由已知椭圆C上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1,

可得:a+c=3,a-c=1,

∴a=2,c=1

∴b2=a2-c2=3

∴椭圆的标准方程为

(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2

联立,消去y可得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,

因为以AB为直径的圆过椭圆的右顶点D(2,0),∴kADkBD=-1,即

∴y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0,∴

∴7m2+16mk+4k2=0

解得:,且均满足3+4k2-m2>0

当m1=-2k时,l的方程y=k(x-2),直线过点(2,0),与已知矛盾;

时,l的方程为,直线过定点

所以,直线l过定点,定点坐标为

解析

(1)解:由题意设椭圆的标准方程为

由已知椭圆C上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1,

可得:a+c=3,a-c=1,

∴a=2,c=1

∴b2=a2-c2=3

∴椭圆的标准方程为

(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2

联立,消去y可得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,

因为以AB为直径的圆过椭圆的右顶点D(2,0),∴kADkBD=-1,即

∴y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0,∴

∴7m2+16mk+4k2=0

解得:,且均满足3+4k2-m2>0

当m1=-2k时,l的方程y=k(x-2),直线过点(2,0),与已知矛盾;

时,l的方程为,直线过定点

所以,直线l过定点,定点坐标为

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简答题

在直线y=x-2上是否存在点P,使得经过点P能作出抛物线的两条互相垂直的切线?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:假设这样的点P存在,由题意可设点P坐标为P(m,m-2),又设所作的两条切线为PA,PB,其中A,B为切点,且点A,B的坐标分别为:

因为函数的导函数为y‘=x,

所以由两切线垂直可得ab=-1,

且:即,

故a,b是方程x2-2mx+2(m-2)=0的两实数根,

从而有:ab=2(m-2)=-1.解得:

所以,存在这样的点P,其坐标为

解析

解:假设这样的点P存在,由题意可设点P坐标为P(m,m-2),又设所作的两条切线为PA,PB,其中A,B为切点,且点A,B的坐标分别为:

因为函数的导函数为y‘=x,

所以由两切线垂直可得ab=-1,

且:即,

故a,b是方程x2-2mx+2(m-2)=0的两实数根,

从而有:ab=2(m-2)=-1.解得:

所以,存在这样的点P,其坐标为

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简答题

设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,经过点F的直线交抛物线于A,B两点,且A,B两点坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),y1>0,y2<0,M是抛物线的准线上的一点,O是坐标原点.若直线MA,MF,MB的斜率分别记为:KMA=a,KMF=b,KMB=c,(如图)

(I)若y1y2=-4,求抛物线的方程;

(II)当b=2时,求a+c的值;

(III)如果取时,判定|∠AMF-∠BMF|和∠MFO的值大小关系.并说明理由.

正确答案

解:(I)设直线AB的方程为

消去x得

所以y1y2=-p2=-4

因为p>0,所以p=2

所以此抛物线的方程为y2=4x

(II),所以y0=-2p

所以a+c===

由(*)得y1y2=-p2

所以

(III)设直线AM、FM、BM的倾斜角分别为θ1,θ2,θ3

则∠AMF=θ12

∠BMF=θ32,∠MFO=θ2

所以(tan(θ13)===

所以θ13

所以|∠AMF-∠BMF|>∠MFO

解析

解:(I)设直线AB的方程为

消去x得

所以y1y2=-p2=-4

因为p>0,所以p=2

所以此抛物线的方程为y2=4x

(II),所以y0=-2p

所以a+c===

由(*)得y1y2=-p2

所以

(III)设直线AM、FM、BM的倾斜角分别为θ1,θ2,θ3

则∠AMF=θ12

∠BMF=θ32,∠MFO=θ2

所以(tan(θ13)===

所以θ13

所以|∠AMF-∠BMF|>∠MFO

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简答题

如图,在平面直角坐标系xoy中,椭圆=1(a>b>0)的离心率为,过椭圆焦点F作弦AB.当直线AB斜率为0时,弦AB长4.

(1)求椭圆的方程; 

(2)若|AB|=.求直线AB的方程.

正确答案

解:(1)由题意知,2a=4,

又a2=b2+c2,解得:

∴椭圆方程为:

(2)设直线AB的方程为y=k(x-1),

将直线AB方程代入椭圆方程中并整理得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,

解得k=±2,

∴直线AB方程为2x-y-2=0或2x+y-2=0.

解析

解:(1)由题意知,2a=4,

又a2=b2+c2,解得:

∴椭圆方程为:

(2)设直线AB的方程为y=k(x-1),

将直线AB方程代入椭圆方程中并整理得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,

解得k=±2,

∴直线AB方程为2x-y-2=0或2x+y-2=0.

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简答题

椭圆的两个焦点坐标分别为,且椭圆过点(

(1)求椭圆方程;

(2)过点作直线l交该椭圆于M,N两点(直线l不与x轴重合),A为椭圆的左顶点,试判断∠MAN的大小是否为定值,并说明理由.

正确答案

解:(1)由题意,设椭圆方程为

,得a=2,b=1

∴椭圆方程为.(4分)

(2)当直线MN⊥x轴时,直线MN的方程为,代入椭圆方程,∴

设直线MN与x轴交于点P,且A(-2,0);得

,得

∴若∠MAN的大小为定值,则必为.(6分)

下面判断当直线MN的斜率存在且不为0时∠MAN的大小是否为定值

设直线MN的方程为:

联立直线MN和曲线C的方程可得:得:,(8分)

设M(x1,y1),N(x2,y2),则(10分)

∴∠MAN的大小为定值.(12分)

解析

解:(1)由题意,设椭圆方程为

,得a=2,b=1

∴椭圆方程为.(4分)

(2)当直线MN⊥x轴时,直线MN的方程为,代入椭圆方程,∴

设直线MN与x轴交于点P,且A(-2,0);得

,得

∴若∠MAN的大小为定值,则必为.(6分)

下面判断当直线MN的斜率存在且不为0时∠MAN的大小是否为定值

设直线MN的方程为:

联立直线MN和曲线C的方程可得:得:,(8分)

设M(x1,y1),N(x2,y2),则(10分)

∴∠MAN的大小为定值.(12分)

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简答题

如图已知椭圆(a>b>0)的离心率为,且过点A(0,1).

(1)求椭圆的方程;

(2)过点A作两条互相垂直的直线分别交椭圆于M,N两点.求证:直线MN恒过定点P(0,-).

正确答案

解:(1)由题意知,e=,b=1,a2-c2=1,…(4分)

解得a=2,

所以椭圆C的标准方程为.…(6分)

(2)设直线l1的方程为y=kx+1,

由方程组,得(4k2+1)x2+8kx=0,…(8分)

解得,x2=0,所以,yM=,…(10分)

同理可得,…(12分)

==

==,…(14分)

所以M,N,P三点共线,故直线MN恒过定点P(0,-).…(16分)

解析

解:(1)由题意知,e=,b=1,a2-c2=1,…(4分)

解得a=2,

所以椭圆C的标准方程为.…(6分)

(2)设直线l1的方程为y=kx+1,

由方程组,得(4k2+1)x2+8kx=0,…(8分)

解得,x2=0,所以,yM=,…(10分)

同理可得,…(12分)

==

==,…(14分)

所以M,N,P三点共线,故直线MN恒过定点P(0,-).…(16分)

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简答题

设F1、F2分别是椭圆+y2=1的左、右焦点.

(1)若P是该椭圆上的一个动点,求向量乘积的取值范围;

(2)设过定点M(0,2)的直线l与椭圆交于不同的两点M、N,且∠MON为锐角(其中O为坐标原点),求直线l的斜率k的取值范围.

(3)设A(2,0),B(0,1)是它的两个顶点,直线y=kx(k>0)与AB相交于点D,与椭圆相交于E、F两点.求四边形AEBF面积的最大值.

正确答案

解:(1)根据题意易知,所以

设P(x,y),则

=x2+y2-3

=

=

故-2

(2)显然直线x=0不满足题设条件,可设直线l:y=kx+2,M(x1,y1),B(x2,y2),

联立,消去y,整理得:

得:或k

又0°<∠MON<90°⇔cos∠MON>0⇔>0,

∴x1x2+y1y2>0,

又y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4

=

=

即k2<4,∴-2<k<2.

故由①、②得,或

(3)由题设,|BO|=1,|AO|=2.

设y1=kx1,y2=kx2,由x2>0,y2=-y1>0,

故四边形AEBF的面积为S=S△BEF+S△AEF=x2+2y2=

==2

当x2=2y2时,上式取等号.所以S的最大值为2

解析

解:(1)根据题意易知,所以

设P(x,y),则

=x2+y2-3

=

=

故-2

(2)显然直线x=0不满足题设条件,可设直线l:y=kx+2,M(x1,y1),B(x2,y2),

联立,消去y,整理得:

得:或k

又0°<∠MON<90°⇔cos∠MON>0⇔>0,

∴x1x2+y1y2>0,

又y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4

=

=

即k2<4,∴-2<k<2.

故由①、②得,或

(3)由题设,|BO|=1,|AO|=2.

设y1=kx1,y2=kx2,由x2>0,y2=-y1>0,

故四边形AEBF的面积为S=S△BEF+S△AEF=x2+2y2=

==2

当x2=2y2时,上式取等号.所以S的最大值为2

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简答题

在直角坐标系xoy上取两个定点A1(-2,0),A2(2,0),再取两个动点N1(0,m)、N2(0,n)且mn=3.

(Ⅰ)求直线A1N1与A2N2交点的轨迹M的方程;

(Ⅱ)已知F2(1,0),设直线l:y=kx+m与(Ⅰ)中的轨迹M交于P、Q两点,直线F2P、F2Q的倾斜角分别为α、β,且α+β=π,求证:直线l过定点,并求该定点的坐标.

正确答案

解:(I)依题意知直线A1N1的方程为:y=(x+2)…①;

直线A2N2的方程为:y=-(x-2)…②

设Q(x,y)是直线A1N1与A2N2交点,①、②相乘,得y2=-(x2-4)

由mn=3整理得:

∵N1、N2不与原点重合,可得点A1(-2,0),A2(2,0)不在轨迹M上,

∴轨迹M的方程为(x≠±2).

(II)由题意,可得直线l的斜率存在且不为零

消去y,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0.

设P(x1,y1),Q(x2,y2),可得x1+x2=且x1x2=

∵α+β=π,==

+=+=0,化简得2kx1x2+(m-k)(x1+x2)-2m=0.

即2k+(m-k)•-2m=0,整理得m=-4k

因此,直线l:y=kx+m即y=k(x-4),经过定点(4,0).

综上所述,直线l过定点,该点的坐标为(4,0).

解析

解:(I)依题意知直线A1N1的方程为:y=(x+2)…①;

直线A2N2的方程为:y=-(x-2)…②

设Q(x,y)是直线A1N1与A2N2交点,①、②相乘,得y2=-(x2-4)

由mn=3整理得:

∵N1、N2不与原点重合,可得点A1(-2,0),A2(2,0)不在轨迹M上,

∴轨迹M的方程为(x≠±2).

(II)由题意,可得直线l的斜率存在且不为零

消去y,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0.

设P(x1,y1),Q(x2,y2),可得x1+x2=且x1x2=

∵α+β=π,==

+=+=0,化简得2kx1x2+(m-k)(x1+x2)-2m=0.

即2k+(m-k)•-2m=0,整理得m=-4k

因此,直线l:y=kx+m即y=k(x-4),经过定点(4,0).

综上所述,直线l过定点,该点的坐标为(4,0).

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简答题

抛物线C1的顶点在原点焦点在y轴上,且经过点P(2,2),圆C2过定点A(0,1),且圆心C2在抛物线C1上,记圆C2与x轴的两个交点为M、N.

(1)求抛物线C1的方程;

(2)当圆心C2在抛物线上运动时,试问|MN|是否为一定值?请证明你的结论;

(3)当圆心C2在抛物线上运动时,记|AM|=m,|AN|=n,求+的最大值.

正确答案

解:(1)由已知,设抛物线方程为x2=2py,则

代入P(2,2),可得p=1,

∴抛物线C1的方程为x2=2y;

(2)设圆的圆心C2(a,b),则圆的半径为

∴圆被x轴截得的弦长为|MN|=2=2=2

∵a2=2b,

∴|MN|=2;

(3)由(2)知,不妨设M(a-1,0),N(a+1,0),则

m==,n==

==2

a=0时,=2;

a≠0时,=2≤2,当且仅当a=±时,取得最大值2

解析

解:(1)由已知,设抛物线方程为x2=2py,则

代入P(2,2),可得p=1,

∴抛物线C1的方程为x2=2y;

(2)设圆的圆心C2(a,b),则圆的半径为

∴圆被x轴截得的弦长为|MN|=2=2=2

∵a2=2b,

∴|MN|=2;

(3)由(2)知,不妨设M(a-1,0),N(a+1,0),则

m==,n==

==2

a=0时,=2;

a≠0时,=2≤2,当且仅当a=±时,取得最大值2

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简答题

如图,过抛物线C1:x2=2py(p>0)上第一象限内的点P作C1的切线,依次交抛物线C2:x2=-2py于点Q,R,过Q,R分别作C2的切线,两条切线交于点M.

(1)若点P的坐标为(p,),且过抛物线C1:x2=2py上的点P的切线点(1,0),求抛物线C1的方程;

(2)在(1)的条件下,(i)证明:点M在抛物线C1上;

(ii)连接MP,是否存在常数λ,使得S△PQM=λS△MQR?若存在,求出满足条件的常数λ,若不存在,说明理由.

正确答案

解:(1)由题意,对抛物线C1求导得

∴过抛物线上的点的切线过程为

将(1,0)代入切线方程,解得p=2,

∴抛物线C1的方程为x2=4y.  

(2)(i)由(1)得抛物线C2的方程为x2=-4y,

设点M,Q,R的坐标分别是(x0,y0),(x1,y1),(x2,y2),

则过点Q的切线方程为,即

过点R的切线方程为,即.  

由(1)知直线QR的方程为y=x-1,由,得x2+4x-4=0,

∴x1+x2=-4,x1x2=-4,

,得

即M(-2,1),而(-2)2=4×1,

∴点M在抛物线C1上.  

(ii)由(i)可得

=====

即存在满足条件的常数,使得

解析

解:(1)由题意,对抛物线C1求导得

∴过抛物线上的点的切线过程为

将(1,0)代入切线方程,解得p=2,

∴抛物线C1的方程为x2=4y.  

(2)(i)由(1)得抛物线C2的方程为x2=-4y,

设点M,Q,R的坐标分别是(x0,y0),(x1,y1),(x2,y2),

则过点Q的切线方程为,即

过点R的切线方程为,即.  

由(1)知直线QR的方程为y=x-1,由,得x2+4x-4=0,

∴x1+x2=-4,x1x2=-4,

,得

即M(-2,1),而(-2)2=4×1,

∴点M在抛物线C1上.  

(ii)由(i)可得

=====

即存在满足条件的常数,使得

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