- 直线与圆锥曲线
- 共2643题
已知双曲线方程为x2-4y2=16,则过点P(2,1)且与该双曲线只有一个公共点的直线有______条.
正确答案
2
解析
解;双曲线方程为x2-4y2=16,化为标准形式:-
=1,
当k不存在时,直线为x=2,与-
=1,无公共点,
当k存在时,直线为:y=k(x-2)+1,代入双曲线的方程可得:
(1-4k2)x2+(16k2-8k)x-16k2+16k-20=0,
(1)若1-4k2=0,k=,时y=
,所以无公共点,
k=时,y=-
x+2,与y=-
x平行,所以与双曲线只有1个公共点,
(2)k时,△=(16k2-8k)2-4×(1-4k2)(-16k2+16k-20)=-64k+80-192k2=0
即k=(舍去),k=-
,此时直线y=-
(x-2)+1与双曲线相切,只有1个公共点.
综上过点P(2,1)且与该双曲线只有一个公共点的直线2条.
故答案为:2
抛物线y=x2上的点到直线2x-y=4的最短距离是( )
正确答案
解析
解:设抛物线y=x2上的点的坐标为(x,y),则
由点到直线的距离公式可得d==
=
≥
∴抛物线y=x2上的点到直线2x-y=4的最短距离是
故选B.
若直线y=kx-k交抛物线y2=4x于A,B两点,且线段AB中点到y轴的距离为3,则|AB|=( )
正确答案
解析
解:直线y=kx-k恒过(1,0),恰好是抛物线y2=4x的焦点坐标,
设A(x1,y1) B(x2,y2)
抛物y2=4x的线准线x=-1,线段AB中点到y轴的距离为3,x1+x2=6,
∴|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+2=8,
故选:C.
已知椭圆C:=1(a>b>0)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形.
(1)求椭圆C的标准方程.
(2)设F为椭圆C的左焦点,T为直线x=-3上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.证明:OT平分线段PQ(其中O为坐标原点).
正确答案
解:(1)由已知可得,c==2,2b=
,
解得a2=6,b2=2,
所以椭圆C的标准方程是+
=1;
(2)证明:由(1)可得,F的坐标是(-2,0),
设T点的坐标为(-3,m),
则直线TF的斜率kTF==-m.
当m≠0时,直线PQ的斜率kPQ=.直线PQ的方程是x=my-2.
当m=0时,直线PQ的方程是x=-2,也符合x=my-2的形式.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
将直线PQ的方程与椭圆C的方程联立,
消去x,得(m2+3)y2-4my-2=0,
其判别式△=16m2+8(m2+3)>0.
所以y1+y2=,y1y2=
,
x1+x2=m(y1+y2)-4=.
设M为PQ的中点,则M点的坐标为(,
),
所以直线OM的斜率kOM=-,又直线OT的斜率kOT=-
,
所以点M在直线OT上,因此OT平分线段PQ.
解析
解:(1)由已知可得,c==2,2b=
,
解得a2=6,b2=2,
所以椭圆C的标准方程是+
=1;
(2)证明:由(1)可得,F的坐标是(-2,0),
设T点的坐标为(-3,m),
则直线TF的斜率kTF==-m.
当m≠0时,直线PQ的斜率kPQ=.直线PQ的方程是x=my-2.
当m=0时,直线PQ的方程是x=-2,也符合x=my-2的形式.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
将直线PQ的方程与椭圆C的方程联立,
消去x,得(m2+3)y2-4my-2=0,
其判别式△=16m2+8(m2+3)>0.
所以y1+y2=,y1y2=
,
x1+x2=m(y1+y2)-4=.
设M为PQ的中点,则M点的坐标为(,
),
所以直线OM的斜率kOM=-,又直线OT的斜率kOT=-
,
所以点M在直线OT上,因此OT平分线段PQ.
已知点A(-6,0)和圆x2+y2=36,AB是该圆的直径,M,N是AB的三等分点,设点P(异于A,B)是该圆上的动点,PD⊥AB于D,且(λ>0),直线PA与BE交于C.
(1)当|CM|+|CN|为定值时,求λ的值;
(2)在(1)的条件下,过点N的直线l与圆x2+y2=36交于G、H两点,l与点C的轨迹交于P,Q两点,且|GH|∈[8,2
],求椭圆的弦RQ长的取值范围.
正确答案
解:(1)令P(6cosθ,6sinθ),由(λ>0),可得E(6cosθ,
),
直线BE:y=①
直线AP:y=②,
由①得③
联立②③得,两式相乘得
=-1,即
,
当|CM|+|CN|为定值时,可知上式是以M,N为焦点的椭圆方程,故焦距为2c=4,c=2,
所以36-,解得λ=
;
(2)由(1)可知椭圆方程为:,不妨设N(2,0),
①当直线斜率不存在时,|GH|=8,符号题意,此时|RQ|=
;
②当直线斜率存在时,令直线l:y=k(x-2),
圆心O(0,0)到直线l距离为:d=,在圆x2+y2=36中,d2=36-
,
由|GH|∈[8,2
],可得2≤d2≤4,即2≤
≤4,则k2≥1,
设R(x1,y1),Q(x2,y2),由,所以(9k2+8)x2-36k2x+36k2-288=0,所以
,
由焦点弦长公式得到|RQ|=2a-e(x1+x2)=12-,由k2≥1,得到
.
所以椭圆的弦RQ长的取值范围为.
解析
解:(1)令P(6cosθ,6sinθ),由(λ>0),可得E(6cosθ,
),
直线BE:y=①
直线AP:y=②,
由①得③
联立②③得,两式相乘得
=-1,即
,
当|CM|+|CN|为定值时,可知上式是以M,N为焦点的椭圆方程,故焦距为2c=4,c=2,
所以36-,解得λ=
;
(2)由(1)可知椭圆方程为:,不妨设N(2,0),
①当直线斜率不存在时,|GH|=8,符号题意,此时|RQ|=
;
②当直线斜率存在时,令直线l:y=k(x-2),
圆心O(0,0)到直线l距离为:d=,在圆x2+y2=36中,d2=36-
,
由|GH|∈[8,2
],可得2≤d2≤4,即2≤
≤4,则k2≥1,
设R(x1,y1),Q(x2,y2),由,所以(9k2+8)x2-36k2x+36k2-288=0,所以
,
由焦点弦长公式得到|RQ|=2a-e(x1+x2)=12-,由k2≥1,得到
.
所以椭圆的弦RQ长的取值范围为.
设点P是曲线C:x2=2py(p>0)上的动点,点P到点(0,1)的距离和它到焦点F的距离之和的最小值为.
(1)求曲线C的方程;
(2)若点P的横坐标为1,过P作斜率为k(k≠0)的直线交C于点Q,交x轴于点M,过点Q且与PQ垂直的直线与C交于另一点N,问是否存在实数k,使得直线MN与曲线C相切?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)依题意,点P到点(0,1)的距离和它到焦点F的距离之和的最小值为.
∴1+=
,解得p=
.
所以曲线C的方程为x2=y.…(4分)
(2)由题意直线PQ的方程为:y=k(x-1)+1,则点M(1-,0)
联立方程组,消去y得x2-kx+k-1=0
解得Q(k-1,(k-1)2).…(6分)
所以得直线QN的方程为y-(k-1)2)=.
代入曲线x2=y,得.
解得N(,
).…(8分)
所以直线MN的斜率kMN==-
.…(10分)
∵过点N的切线的斜率.
∴由题意有-=
.
∴解得.
故存在实数使命题成立. …(12分)
解析
解:(1)依题意,点P到点(0,1)的距离和它到焦点F的距离之和的最小值为.
∴1+=
,解得p=
.
所以曲线C的方程为x2=y.…(4分)
(2)由题意直线PQ的方程为:y=k(x-1)+1,则点M(1-,0)
联立方程组,消去y得x2-kx+k-1=0
解得Q(k-1,(k-1)2).…(6分)
所以得直线QN的方程为y-(k-1)2)=.
代入曲线x2=y,得.
解得N(,
).…(8分)
所以直线MN的斜率kMN==-
.…(10分)
∵过点N的切线的斜率.
∴由题意有-=
.
∴解得.
故存在实数使命题成立. …(12分)
(2015春•德宏州校级期中)过椭圆C:+
=1的右焦点且倾斜角为
的直线被椭圆C截得的弦长为______.
正确答案
解析
解:由椭圆C:+
=1,可得右焦点F(2,0).
设此直线的与椭圆相交于点A(x1,y1),B(x2,y2).
直线方程为:y=(x-2).
联立,
化为:5x2-18x+15=0,
∴x1+x2=,x1x2=3.
∴|AB|==
=
.
故答案为:.
已知双曲线的两个焦点分别为F1(-2,0),F2(2,0),点
在双曲线上.
(1)求双曲线的方程;
(2)过Q(0,2)的直线l与双曲线交于不同的两点E、F,若△OEF的面积为,O为坐标原点,求直线l的方程.
正确答案
解:(1)由双曲线的定义知:,∴a=
,c=2,
∵a2+b2=c2,∴b2=2,
∴双曲线方程为:x2-y2=2.
(2)由题意得:直线l的斜率一定存在,设l:y=kx+2,
由⇒(1-k2)x2-4kx-6=0,△=16k2+24(1-k2)=24-8k2
则⇒k2<3且k≠±1,
x1+x2=,x1x2=-
,|EF|2=(1+k2)[
-4x1x2]=(1+k2)
,
∵原点到直线的距离d=,
S△=×|EF|×d=
×
×
=2
⇒k4-k2-2=0,
解得k2=2或k2=-1(舍去),即k=±,
故所求直线方程为x-y+2=0或
x+y-2=0.
解析
解:(1)由双曲线的定义知:,∴a=
,c=2,
∵a2+b2=c2,∴b2=2,
∴双曲线方程为:x2-y2=2.
(2)由题意得:直线l的斜率一定存在,设l:y=kx+2,
由⇒(1-k2)x2-4kx-6=0,△=16k2+24(1-k2)=24-8k2
则⇒k2<3且k≠±1,
x1+x2=,x1x2=-
,|EF|2=(1+k2)[
-4x1x2]=(1+k2)
,
∵原点到直线的距离d=,
S△=×|EF|×d=
×
×
=2
⇒k4-k2-2=0,
解得k2=2或k2=-1(舍去),即k=±,
故所求直线方程为x-y+2=0或
x+y-2=0.
抛物线y2=2px(p>0)上纵坐标为-p的点M到焦点的距离为2.
(Ⅰ)求p的值;
(Ⅱ)如图,A,B,C为抛物线上三点,且线段MA,MB,MC与x轴交点的横坐标依次组成公差为1的等差数列,若△AMB的面积是△BMC面积的,求直线MB的方程.
正确答案
解:(Ⅰ)设M(x0,-p),则(-p)2=2px0,∴,
由抛物线定义,得
∴p=2,x0=1. …(5分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知抛物线方程为y2=4x,M(1,-2).
设,
,
(y1,y2,y3均大于零) …(6分)
则MA,MB,MC与x轴交点的横坐标依次为x1,x2,x3.
(1)当MB⊥x轴时,直线MB的方程为x=1,则x1=0,不合题意,舍去.…(7分)
(2)MB与x轴不垂直时,,
设直线MB的方程为,即4x-(y2-2)y-2y2=0,
令y=0得2x2=y2,同理2x1=y1,2x3=y3,…(10分)
因为x1,x2,x3依次组成公差为1的等差数列,
所以y1,y2,y3组成公差为2的等差数列. …(12分)
设点A到直线MB的距离为dA,点C到直线MB的距离为dC,
因为S△BMC=2S△AMB,所以dC=2dA,
所以…(14分)
得|y2+4|=2|y2|,即y2+4=2y2,所以y2=4,
所以直线MB的方程为:2x-y-4=0…(15分)
解析
解:(Ⅰ)设M(x0,-p),则(-p)2=2px0,∴,
由抛物线定义,得
∴p=2,x0=1. …(5分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知抛物线方程为y2=4x,M(1,-2).
设,
,
(y1,y2,y3均大于零) …(6分)
则MA,MB,MC与x轴交点的横坐标依次为x1,x2,x3.
(1)当MB⊥x轴时,直线MB的方程为x=1,则x1=0,不合题意,舍去.…(7分)
(2)MB与x轴不垂直时,,
设直线MB的方程为,即4x-(y2-2)y-2y2=0,
令y=0得2x2=y2,同理2x1=y1,2x3=y3,…(10分)
因为x1,x2,x3依次组成公差为1的等差数列,
所以y1,y2,y3组成公差为2的等差数列. …(12分)
设点A到直线MB的距离为dA,点C到直线MB的距离为dC,
因为S△BMC=2S△AMB,所以dC=2dA,
所以…(14分)
得|y2+4|=2|y2|,即y2+4=2y2,所以y2=4,
所以直线MB的方程为:2x-y-4=0…(15分)
抛物线C的顶点在坐标原点,对称轴为y轴,若过点M(0,2)任作一条直线交抛物线C于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,且x1x2=-8,则抛物线C的方程为______.
正确答案
x2=4y
解析
解:由题意可设抛物线的方程为x2=2py(p>0).
设直线AB的方程为y=kx+2,
联立化为x2-2pkx-4p=0,
由已知△=4p2k2+16p>0,
∴x1x2=-4p=-8,解得p=2.
∴x2=4y.
故答案为x2=4y.
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