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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C:+=1 (a>b>0)以双曲线的焦点为顶点,其离心率与双曲线的离心率互为倒数.

(1)求椭圆C的方程;

(2)若椭圆C的左、右顶点分别为点A,B,点M是椭圆C上异于A,B的任意一点.

①求证:直线MA,MB的斜率之积为定值;

②若直线MA,MB与直线x=4分别交于点P,Q,求线段PQ长度的最小值.

正确答案

解:(1)易知双曲线的焦点为(-2,0),(2,0),离心率为

则在椭圆C中a=2,e=,故在椭圆C中c=,b=1,∴椭圆C的方程为

(2)①设M(x0,y0)(x0≠±2),由题易知A(-2,0),B(2,0),则kMA=,kMB=

∴kMA•kMB==

∵点M在椭圆C上,∴,即=-,故kMA•kMB=,即直线MA,MB的斜率之积为定值.    

②设P(4,y1),Q(4,y2),则kMA=kPA=,kMB=kBQ=

由①得,即y1y2=-3,当y1>0,y2<0时,|PQ|=|y1-y2|≥2=2,当且仅当y1=,y2=-时等号成立.

同理,当y1<0,y2>0时,当且仅当y1=-,y2=时,|PQ|有最小值2

解析

解:(1)易知双曲线的焦点为(-2,0),(2,0),离心率为

则在椭圆C中a=2,e=,故在椭圆C中c=,b=1,∴椭圆C的方程为

(2)①设M(x0,y0)(x0≠±2),由题易知A(-2,0),B(2,0),则kMA=,kMB=

∴kMA•kMB==

∵点M在椭圆C上,∴,即=-,故kMA•kMB=,即直线MA,MB的斜率之积为定值.    

②设P(4,y1),Q(4,y2),则kMA=kPA=,kMB=kBQ=

由①得,即y1y2=-3,当y1>0,y2<0时,|PQ|=|y1-y2|≥2=2,当且仅当y1=,y2=-时等号成立.

同理,当y1<0,y2>0时,当且仅当y1=-,y2=时,|PQ|有最小值2

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题型:简答题
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简答题

如图,已知椭圆的左焦点为F,过点F的直线交椭圆于A,B两点,线段AB的中点为G,AB的中垂线与x轴和y轴分别交于D,E两点.

(Ⅰ)若点G的横坐标为,求直线AB的斜率;

(Ⅱ)记△GFD的面积为S1,△OED(O为原点)的面积为S2.试问:是否存在直线AB,使得S1=S2?说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)依题意,直线AB的斜率存在,设其方程为y=k(x+1).

将其代入,整理得 (4k2+3)x2+8k2x+4k2-12=0.

设A(x1,y1),B(x2,y2),所以

故点G的横坐标为

依题意,得,解得

(Ⅱ)假设存在直线AB,使得 S1=S2,显然直线AB不能与x,y轴垂直.

由(Ⅰ)可得 

因为DG⊥AB,所以 

解得,即 

因为△GFD∽△OED,所以S1=S2,所以|GD|=|OD|.

所以

整理得8k2+9=0.

因为此方程无解,所以不存在直线AB,使得 S1=S2

解析

解:(Ⅰ)依题意,直线AB的斜率存在,设其方程为y=k(x+1).

将其代入,整理得 (4k2+3)x2+8k2x+4k2-12=0.

设A(x1,y1),B(x2,y2),所以

故点G的横坐标为

依题意,得,解得

(Ⅱ)假设存在直线AB,使得 S1=S2,显然直线AB不能与x,y轴垂直.

由(Ⅰ)可得 

因为DG⊥AB,所以 

解得,即 

因为△GFD∽△OED,所以S1=S2,所以|GD|=|OD|.

所以

整理得8k2+9=0.

因为此方程无解,所以不存在直线AB,使得 S1=S2

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题型:简答题
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简答题

已知过抛物线x2=4y的焦点,斜率为k(k>0)的直线l交抛物线于A(x1,y2),B(x2,y2)(x1<x2)两点,且|AB|=8.

(1)求直线l的方程;

(2)若点C(x3,y3)是抛物线弧AB上的一点,求△ABC面积的最大值,并求出点C的坐标.

正确答案

解:(1)抛物线x2=4y的焦点(0,1),

设直线AB的方程是y=kx+1,

联立,整理得x2-4kx-4=0,

∴x1+x2=4k,

由抛物线定义得:|AB|=y1+y2+2=k(x1+x2)+4=8,

∴k2=1,k=±1.

∵k>0,∴k=1,直线方程为:y=x+1.

(2)设与直线l平行的直线方程为y=x+m,

由题意可知当该直线与抛物线相切时,该切点到直线l的距离最大,

,令,解得x=2.

∴点C(2,1),点C到直线AB距离

解析

解:(1)抛物线x2=4y的焦点(0,1),

设直线AB的方程是y=kx+1,

联立,整理得x2-4kx-4=0,

∴x1+x2=4k,

由抛物线定义得:|AB|=y1+y2+2=k(x1+x2)+4=8,

∴k2=1,k=±1.

∵k>0,∴k=1,直线方程为:y=x+1.

(2)设与直线l平行的直线方程为y=x+m,

由题意可知当该直线与抛物线相切时,该切点到直线l的距离最大,

,令,解得x=2.

∴点C(2,1),点C到直线AB距离

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题型:简答题
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简答题

如图,抛物线的焦点到准线的距离与椭圆的长半轴相等,设椭圆的右顶点为A,C1,C2在第一象限的交点为B,O为坐标原点,且△OAB的面积为

(1)求椭圆C2的标准方程;

(2)过点A作直线l交C1于C,D两点,射线OC,OD分别交C2于E,F两点.

(I)求证:O点在以EF为直径的圆的内部;

(II)记△OEF,△OCD的面积分别为S1,S2,问是否存在直线l,使得S2=3S1?请说明理由.

正确答案

解:(1)p=2,得椭圆的长半轴a=2,

代入抛物线求得

∴椭圆C2方程为

(2)(I)设直线l的方程为:x=my+2,

,得y2-4my-8=0,

设C(x1,y1),D(x2,y2),

∴y1+y2=4m,y1y2=-8,

∴x1x2=4,

∴∠COD>90°,

又∵∠EOF=∠COD,

∴∠EOF>90°,

∴O点在以EF为直径的圆的内部.

(II)

直线OC的斜率为

∴直线OC的方程为

∵m∈R,∴

∴不存在直线l使得S2=3S1

解析

解:(1)p=2,得椭圆的长半轴a=2,

代入抛物线求得

∴椭圆C2方程为

(2)(I)设直线l的方程为:x=my+2,

,得y2-4my-8=0,

设C(x1,y1),D(x2,y2),

∴y1+y2=4m,y1y2=-8,

∴x1x2=4,

∴∠COD>90°,

又∵∠EOF=∠COD,

∴∠EOF>90°,

∴O点在以EF为直径的圆的内部.

(II)

直线OC的斜率为

∴直线OC的方程为

∵m∈R,∴

∴不存在直线l使得S2=3S1

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题型:填空题
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填空题

过点P(3,0)的直线l与抛物线y2=4x交于A、B两点,则=______

正确答案

-3

解析

解:设直线l的方程为x=ky+3,代入C:y2=4x可得y2-4ky-12=0

设A(x1,y1),B(x2,y2

则y1y2=-12,y1+y2=4k,

∴x1+x2=k(y1+y2)+6=4k2+6;x1x2=(ky1+3)(ky2+3)=k2y1y2+3k(y1+y2)+9=9

=x1x2+y1y2=-12+9=-3

故答案为:-3

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题型:简答题
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简答题

给定椭圆C:,称圆心在原点O、半径是的圆为椭圆C的“准圆”.已知椭圆C的一个焦点为,其短轴的一个端点到点F的距离为

(1)求椭圆C和其“准圆”的方程;

(2)过椭圆C的“准圆”与y轴正半轴的交点P作直线l1,l2,使得l1,l2与椭圆C都只有一个交点,求l1,l2的方程;

(3)若点A是椭圆C的“准圆”与x轴正半轴的交点,B,D是椭圆C上的两相异点,且BD⊥x轴,求的取值范围.

正确答案

解:(1)由题意可得:,b=1,∴r==2.

∴椭圆C的方程为,其“准圆”的方程为x2+y2=4;

(2)由“准圆”的方程为x2+y2=4,令x=0,解得y=±2,取P(0,2),

设过点P且与椭圆相切的直线l的方程为m(y-2)=x,

联立,消去x得到关于y的一元二次方程(3+m2)y2-4m2y+4m2-3=0,

∴△=16m4-4(3+m2)(4m2-3)=0,解得m=±1,

故直线l1、l2的方程分别为:y=x+2,y=-x+2.

(3)由“准圆”的方程为x2+y2=4,令y=0,解得x=±2,取点A(2,0).

设点B(x0,y0),则D(x0,-y0).

=(x0-2,y0)•(x0-2,-y0)=

∵点B在椭圆上,∴,∴

==

,即的取值范围为

解析

解:(1)由题意可得:,b=1,∴r==2.

∴椭圆C的方程为,其“准圆”的方程为x2+y2=4;

(2)由“准圆”的方程为x2+y2=4,令x=0,解得y=±2,取P(0,2),

设过点P且与椭圆相切的直线l的方程为m(y-2)=x,

联立,消去x得到关于y的一元二次方程(3+m2)y2-4m2y+4m2-3=0,

∴△=16m4-4(3+m2)(4m2-3)=0,解得m=±1,

故直线l1、l2的方程分别为:y=x+2,y=-x+2.

(3)由“准圆”的方程为x2+y2=4,令y=0,解得x=±2,取点A(2,0).

设点B(x0,y0),则D(x0,-y0).

=(x0-2,y0)•(x0-2,-y0)=

∵点B在椭圆上,∴,∴

==

,即的取值范围为

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题型:简答题
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简答题

已知双曲线C:的离心率为,且

(Ⅰ)求双曲线C的方程;

(Ⅱ)已知直线x-y+m=0与双曲线C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点在圆x2+y2=5上,求m的值.

正确答案

解:(I)∵双曲线C:的离心率为,且

,解得

∴双曲线C的方程为

(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点M(s,t),则=1.

两式相减得=0,∴

又线段AB的中点在圆x2+y2=5上,∴s2+t2=5,联立解得,或

又中点M在直线x-y+m=0上,∴1-2+m=0或-1-(-2)+m=0,

解得m=1或-1.

解析

解:(I)∵双曲线C:的离心率为,且

,解得

∴双曲线C的方程为

(2)设点A(x1,y1),B(x2,y2),线段AB的中点M(s,t),则=1.

两式相减得=0,∴

又线段AB的中点在圆x2+y2=5上,∴s2+t2=5,联立解得,或

又中点M在直线x-y+m=0上,∴1-2+m=0或-1-(-2)+m=0,

解得m=1或-1.

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题型: 单选题
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单选题

已知双曲线x2-y2=2,过定点P(2,0)作直线l与双曲线有且只有一个交点,则这样的直线l的条数为(  )

A1条

B2条

C3条

D4条

正确答案

B

解析

解:如图所示.

由题意可知直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=k(x-2),

联立,化为(1-k2)x2+4k2x-4k2-2=0,

①当1-k2=0时,解得k=±1,得到直线l:y=±(x-2),分别与渐近线y=±x平行,因此与双曲线只有一个交点,满足题意;

②当1-k2≠0时,由△=16k4-4(1-k2)(-4k2-2)=0,解得

得到直线l:,此时直线l分别与双曲线的左支相切,

而与右支由一个交点,故此时有两个交点,不满足条件.

综上可知:过定点P(2,0)作直线l与双曲线有且只有一个交点的这样的直线l只有2条.

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

已知抛物线C:x2=16y的焦点为F,准线为l,M是l上一点,P是直线MF与C的一个交点,若=3,则|PF|=(  )

A

B

C

D

正确答案

A

解析

解:抛物线C:x2=16y的焦点为F(0,4),准线为l:y=-4,

设M(a,-4),P(m,),

=(a,-8),=(m,-4),

=3

∴m=3a,-8=

∴m2=

由抛物线的定义可得

|PF|=

故选:A

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C:的两个焦点分别为F1,F2,且|F1F2|=2,点P在椭圆上,且△PF1F2的周长为6.

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)若点P的坐标为(2,1),不过原点O的直线l与椭圆C相交于A,B两点,设线段AB的中点为M,点P到直线l的距离为d,且M,O,P三点共线.求的最大值.

正确答案

解:(I)由题意得2c=2,2a+2c=6.

解得a=2,c=1,

又b2=a2-c2=3,

所以椭圆C的方程为

(II)设A(x1,y1),B(x2,y2).

当直线l与x轴垂直时,由椭圆的对称性可知,点M在x轴上,且与O点不重合,

显然M,O,P三点不共线,不符合题设条件.

故可设直线l的方程为y=kx+m(m≠0).

消去y整理得

(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0.①

则△=64k2m2-4(3+4k2)(4m2-12)>0,

所以点M的坐标为

∵M,O,P三点共线,

∴kOM=kOP,∴

∵m≠0,∴

此时方程①为3x2-3mx+m2-3=0,

则△=3(12-m2)>0,得

x1+x2=m,

∴|AB|2=

=

=

==

故当时,的最大值为

解析

解:(I)由题意得2c=2,2a+2c=6.

解得a=2,c=1,

又b2=a2-c2=3,

所以椭圆C的方程为

(II)设A(x1,y1),B(x2,y2).

当直线l与x轴垂直时,由椭圆的对称性可知,点M在x轴上,且与O点不重合,

显然M,O,P三点不共线,不符合题设条件.

故可设直线l的方程为y=kx+m(m≠0).

消去y整理得

(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0.①

则△=64k2m2-4(3+4k2)(4m2-12)>0,

所以点M的坐标为

∵M,O,P三点共线,

∴kOM=kOP,∴

∵m≠0,∴

此时方程①为3x2-3mx+m2-3=0,

则△=3(12-m2)>0,得

x1+x2=m,

∴|AB|2=

=

=

==

故当时,的最大值为

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