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题型:简答题
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简答题

已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,且过点().

(1)求椭圆C的方程;

(2)设椭圆的左、右顶点分别为A、B,点S是椭圆上位于x轴上方的动点,直线AS,BS与直线l:x=分别交于M、N两点,求线段MN长度的最小值.

正确答案

解:(1)∵椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,且过点(),

,解得a=2,b=1.

∴椭圆C的方程为:

(2)设直线AS的斜率为k>0,

∵kAS•kBS=-

∴直线AS,BS的方程分别为:

y=k(x+2),y=

令x=,则M,N

∴|MN|==,当且仅当k=时取等号.

∴线段MN长度的最小值为

解析

解:(1)∵椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,且过点(),

,解得a=2,b=1.

∴椭圆C的方程为:

(2)设直线AS的斜率为k>0,

∵kAS•kBS=-

∴直线AS,BS的方程分别为:

y=k(x+2),y=

令x=,则M,N

∴|MN|==,当且仅当k=时取等号.

∴线段MN长度的最小值为

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简答题

已知动圆P过定点A(-3,0),且与圆B:(x-3)2+y2=64相切,点P的轨迹为曲线C;设Q为曲线C上(不在x轴上)的动点,过点A作OQ的平行线交曲线C于M,N两点.

(Ⅰ)求曲线C的方程;

(Ⅱ)是否存在常数λ,使2总成立,若存在,求λ;若不存在,说明理由;

(Ⅲ)求△MNQ的面积S的最大值.

正确答案

解:(Ⅰ)∵动圆P过定点A(-3,0),且与圆B:(x-3)2+y2=64相切,

∴点P到两定点A(-3,0)和B(3,0)距离之和等于定圆B的半径,

∴|PA|+|PB|=8,

∴点P的轨迹是以A、B为焦点,半长轴为4的椭圆,

∴曲线C的方程为:

(Ⅱ)∵Q不在x轴上,∴设直线OQ:x=my,

∵过点A作OQ的平行线交曲线C于M,N两点,∴直线MN:x=my-3,

设M(x1,y1),N(x2,y2),Q(x3,y3),

联立方程组,消去x,得:(7m2+16)y2-42my-49=0,

∴y1+y2=

x1x2=(my1-3)(my2-3)=m2y1y2-3m(y1+y2)+9,

x1+x2=m(y1+y2)-6,

=(x1+3)•(x2+3)+y1y

=x1x2+3(x1+x2)+9+y1y2

=(m2+1)y1y2

=-

联立方程组,消去x,得,y3为其一根,

=(m2+1)=

,∴-49=112λ,

解得

∴存在符合条件的常数λ,

(Ⅲ)由(Ⅱ)知(7m2+16)y2-42my-49=0,

y1+y2=

∵MN∥OQ,

∴S=S△MNQ=S△MNO=|OA|•|y1-y2|=|y1-y2|

=

=

=

=≤2

当且仅当时取等号,

∴所求最大值为2

解析

解:(Ⅰ)∵动圆P过定点A(-3,0),且与圆B:(x-3)2+y2=64相切,

∴点P到两定点A(-3,0)和B(3,0)距离之和等于定圆B的半径,

∴|PA|+|PB|=8,

∴点P的轨迹是以A、B为焦点,半长轴为4的椭圆,

∴曲线C的方程为:

(Ⅱ)∵Q不在x轴上,∴设直线OQ:x=my,

∵过点A作OQ的平行线交曲线C于M,N两点,∴直线MN:x=my-3,

设M(x1,y1),N(x2,y2),Q(x3,y3),

联立方程组,消去x,得:(7m2+16)y2-42my-49=0,

∴y1+y2=

x1x2=(my1-3)(my2-3)=m2y1y2-3m(y1+y2)+9,

x1+x2=m(y1+y2)-6,

=(x1+3)•(x2+3)+y1y

=x1x2+3(x1+x2)+9+y1y2

=(m2+1)y1y2

=-

联立方程组,消去x,得,y3为其一根,

=(m2+1)=

,∴-49=112λ,

解得

∴存在符合条件的常数λ,

(Ⅲ)由(Ⅱ)知(7m2+16)y2-42my-49=0,

y1+y2=

∵MN∥OQ,

∴S=S△MNQ=S△MNO=|OA|•|y1-y2|=|y1-y2|

=

=

=

=≤2

当且仅当时取等号,

∴所求最大值为2

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简答题

直角坐标系xOy中,一动点P到F(2,0)距离与P点到直线L:x=3的距离之比为

(1)求动点P的轨迹方程;

(2)是否存在直线l:y=kx-2(k≠0)使直线l与动点P的轨迹相交于不同的两点M,N且||=||,其中A(0,2).若存在,求k的值;若不存在,说明理由.

正确答案

解:(1)∵动点P到F(2,0)距离与P点到直线L:x=3的距离之比为

化为,为椭圆.

(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN的中点P(x0,y0),直线MN的方程为:y=kx-2.

由||=||可知:点A在线段MN的垂直平分线上,

联立,化为(1+3k2)x2-12kx=0,k≠0,△>0,

∴x1+x2=

=,y0=kx0-2=

∴P

∴直线AP的斜率为k1==

∵AP⊥MN,∴×k=-1,

∴k2=,解得

解析

解:(1)∵动点P到F(2,0)距离与P点到直线L:x=3的距离之比为

化为,为椭圆.

(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN的中点P(x0,y0),直线MN的方程为:y=kx-2.

由||=||可知:点A在线段MN的垂直平分线上,

联立,化为(1+3k2)x2-12kx=0,k≠0,△>0,

∴x1+x2=

=,y0=kx0-2=

∴P

∴直线AP的斜率为k1==

∵AP⊥MN,∴×k=-1,

∴k2=,解得

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简答题

当m取哪些值时,直线y=x+m与椭圆有一个交点?有两个交点?没有交点?当它们有一个交点时,画出它的图象.

正确答案

解:直线与椭圆的交点适合下面方程组:

将①代入②得

=1,

整理可得25x2+32mx+(16m2-144)=0,

其判别式为△=(32m)2-4•25•(16m2-144)=576(25-m2

直线与椭圆有一个交点的充要条件是m=±5,

这时直线与椭圆相切.

直线与椭圆有两个交点的充要条件是:-m2+25>0即|m|<5,

这时直线与椭圆相割.

直线与椭圆没有交点的充要条件是:-m2+25<0,即|m|>5.

解析

解:直线与椭圆的交点适合下面方程组:

将①代入②得

=1,

整理可得25x2+32mx+(16m2-144)=0,

其判别式为△=(32m)2-4•25•(16m2-144)=576(25-m2

直线与椭圆有一个交点的充要条件是m=±5,

这时直线与椭圆相切.

直线与椭圆有两个交点的充要条件是:-m2+25>0即|m|<5,

这时直线与椭圆相割.

直线与椭圆没有交点的充要条件是:-m2+25<0,即|m|>5.

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简答题

已知三角形ABC的三个顶点都在椭圆上,其中A(0,1).

(1)若点B,C关于原点对称,且直线AB,AC的斜率乘积为,求椭圆方程;

(2)若三角形ABC是以A为直角顶点的直角三角形,该三角形的面积的最大值为,求实数a的值.

正确答案

解:(1)设B(x0,y0),则C(-x0,-y0

所以椭圆方程为

(2)显然直线AB斜率存在.

设AB的方程为:y=kx+1(k>0),则AC的方程为:

得   (1+a2k2)x2+2a2kx=0,解得

用“”替换“k”得

所以

,则(当且仅当时等号成立),

得(a-3)(8a2-3a-9)=0

解得a=3,或(因为时,,故舍去),所以a=3.

解析

解:(1)设B(x0,y0),则C(-x0,-y0

所以椭圆方程为

(2)显然直线AB斜率存在.

设AB的方程为:y=kx+1(k>0),则AC的方程为:

得   (1+a2k2)x2+2a2kx=0,解得

用“”替换“k”得

所以

,则(当且仅当时等号成立),

得(a-3)(8a2-3a-9)=0

解得a=3,或(因为时,,故舍去),所以a=3.

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简答题

已知椭圆的中心在原点,左焦点为,右顶点为D(2,0),设点A(1,).

(1)求椭圆的标准方程

(2)若一过原点的直线与椭圆交于点B,C,求△ABC的面积最大值.

正确答案

解:(1)由已知得椭圆的半长轴a=2,半焦距c=,则半短轴b=1.

又椭圆的焦点在x轴上,

∴椭圆的标准方程

(2)当BC垂直于x轴时,BC=2,S△ABC=1

当BC不垂直于x轴时,设该直线方程为y=kx,代入

解得B(),C(

则|BC|=4,又点A到直线BC的距离d=

∴△ABC的面积S△ABC=

于是

要使△ABC面积的最大值,则k<0

,得S△ABC,其中,当k=-时,等号成立

∴S△ABC的最大值是

解析

解:(1)由已知得椭圆的半长轴a=2,半焦距c=,则半短轴b=1.

又椭圆的焦点在x轴上,

∴椭圆的标准方程

(2)当BC垂直于x轴时,BC=2,S△ABC=1

当BC不垂直于x轴时,设该直线方程为y=kx,代入

解得B(),C(

则|BC|=4,又点A到直线BC的距离d=

∴△ABC的面积S△ABC=

于是

要使△ABC面积的最大值,则k<0

,得S△ABC,其中,当k=-时,等号成立

∴S△ABC的最大值是

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简答题

已知直线的方向向量为及定点,动点满足,,其中点N在直线l上.

(1)求动点M的轨迹C的方程;

(2)设A、B是轨迹C上异于原点O的两个不同动点,直线OA和OB的倾斜角分别为α和β,若α+β=θ为定值(0<θ<π),试问直线AB是否恒过定点,若AB恒过定点,请求出该定点的坐标,若AB不恒过定点,请说明理由.

正确答案

解:(1)由题意知:|MF|=|MN|,

由抛物线的定义知,点M的轨迹为抛物线,其中F(2,0)为焦点,

x=-2为准线,

所以轨迹方程为y2=8x;…(4分)

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),

由题意得x1≠x2(否则α+β=π)且x1,x2≠0,

所以AB的斜率存在,设其方程为y=kx+b,

显然

将y=kx+b与y2=8x消去x,得ky2-8y+8b=0,由韦达定理知①…(6分)

(i)当时,即时,

tanα•tanβ=1,

所以

所以y1y2=64,由①知:,所以b=8k.

因此直线AB的方程可表示为y=kx+8k,

即k(x+8)-y=0所以直线AB恒过定点(-8,0)…(8分)

(ii)当时,由α+β=θ,

得tanθ=tan(α+β)==,…(10分)

将①式代入上式整理化简可得:

所以

此时,直线AB的方程可表示为y=kx+

所以直线AB恒过定点

时,AB恒过定点(-8,0),当时,

AB恒过定点.…(12分)

解析

解:(1)由题意知:|MF|=|MN|,

由抛物线的定义知,点M的轨迹为抛物线,其中F(2,0)为焦点,

x=-2为准线,

所以轨迹方程为y2=8x;…(4分)

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),

由题意得x1≠x2(否则α+β=π)且x1,x2≠0,

所以AB的斜率存在,设其方程为y=kx+b,

显然

将y=kx+b与y2=8x消去x,得ky2-8y+8b=0,由韦达定理知①…(6分)

(i)当时,即时,

tanα•tanβ=1,

所以

所以y1y2=64,由①知:,所以b=8k.

因此直线AB的方程可表示为y=kx+8k,

即k(x+8)-y=0所以直线AB恒过定点(-8,0)…(8分)

(ii)当时,由α+β=θ,

得tanθ=tan(α+β)==,…(10分)

将①式代入上式整理化简可得:

所以

此时,直线AB的方程可表示为y=kx+

所以直线AB恒过定点

时,AB恒过定点(-8,0),当时,

AB恒过定点.…(12分)

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简答题

如图,设P是圆x2+y2=2上的动点,点D是P在x轴上的投影,M为线段PD上一点,|PD|=|MD|.点A(0,)、F1(-1,0).

(1)设在x轴上存在定点F2,使|MF1|+|MF2|为定值,试求F2的坐标,并指出定值是多少?

(2)求|MA|+|MF1|的最大值,并求此时点M的坐标.

正确答案

解:(1)设点M的坐标是(x,y),P的坐标是(xp,yp),

∵点D是P在x轴上的投影,M为PD上一点,

由条件得:xp=x,且

∵P在圆x2+y2=2上,∴

整理,得,c=

∴M轨迹是以F1(-1,0),F2(1,0)为焦点的椭圆,

由椭圆定义知|MF1|+|MF2|=2a=2

(2)由(1)知,=2

当A,F2,M三点共线,且M在AF2延长线上时,取等号.

直线,联立

其中1<x<,解得

即所求的M的坐标

解析

解:(1)设点M的坐标是(x,y),P的坐标是(xp,yp),

∵点D是P在x轴上的投影,M为PD上一点,

由条件得:xp=x,且

∵P在圆x2+y2=2上,∴

整理,得,c=

∴M轨迹是以F1(-1,0),F2(1,0)为焦点的椭圆,

由椭圆定义知|MF1|+|MF2|=2a=2

(2)由(1)知,=2

当A,F2,M三点共线,且M在AF2延长线上时,取等号.

直线,联立

其中1<x<,解得

即所求的M的坐标

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简答题

已知点A(-1,2)是抛物线C:y=2x2上的点,直线l1过点A,且与抛物线C相切,直线l2:x=a(a≠-1)交抛物线C于点B,交直线l1于点D.

(1)求直线l1的方程;

(2)设△BAD的面积为S1,求|BD|及S1的值;

(3)设由抛物线C,直线l1,l2所围成的图形的面积为S2,求证:S1:S2的值为与a无关的常数.

正确答案

解:(1)由y=2x2,得y′=4x.当x=-1时,y‘=-4.(2分)

∴l1的方程为y-2=-4(x+1),即y=-4x-2.(3分)

(2)由,得:B点坐标为(a,2a2).(4分)

,得D点坐标(a,-4a-2).(5分)

∴点A到直线BD的距离为|a+1|.(6分)

|BD|=2a2+4a+2=2(a+1)2

∴S1=|a+1|3.(7分)

(3)当a>-1时,S1=(a+1)3,(8分)

S2=∫-1a[2x2-(-4x-2)]dx

=∫-1a(2x2+4x+2)dx

=

=.(9分)

∴S1:S2=.(11分)

当a<-1时,S1=-(a+1)3

S2=∫a-1[2x2-(-4x-2)]dx

=∫a-1(2x2+4x+2)dx

=.(13分)

∴S1:S2=,综上可知S1:S2的值为与a无关的常数,这常数是.(14分)

解析

解:(1)由y=2x2,得y′=4x.当x=-1时,y‘=-4.(2分)

∴l1的方程为y-2=-4(x+1),即y=-4x-2.(3分)

(2)由,得:B点坐标为(a,2a2).(4分)

,得D点坐标(a,-4a-2).(5分)

∴点A到直线BD的距离为|a+1|.(6分)

|BD|=2a2+4a+2=2(a+1)2

∴S1=|a+1|3.(7分)

(3)当a>-1时,S1=(a+1)3,(8分)

S2=∫-1a[2x2-(-4x-2)]dx

=∫-1a(2x2+4x+2)dx

=

=.(9分)

∴S1:S2=.(11分)

当a<-1时,S1=-(a+1)3

S2=∫a-1[2x2-(-4x-2)]dx

=∫a-1(2x2+4x+2)dx

=.(13分)

∴S1:S2=,综上可知S1:S2的值为与a无关的常数,这常数是.(14分)

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简答题

已知中心在原点O,左右焦点分别为F1,F2的椭圆的离心率为,焦距为2,A,B是椭圆上两点.

(1)若直线AB与以原点为圆心的圆相切,且OA⊥OB,求此圆的方程;

(2)动点P满足:=+3,直线OA与OB的斜率的乘积为-,求动点P的轨迹方程.

正确答案

解:(1)设椭圆方程为

,解得:

∴椭圆方程为

①设直线AB为:y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2),

代入椭圆方程得:(1+3k2)x2+6kmx+3(m2-1)=0.

∵OA⊥OB,

即x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=

=

即4m2-3k2-3=0.

∵直线AB与以原点为圆心的圆相切,

∴圆的半径,则

∴圆的方程为

②当直线AB的斜率不存在时,直线AB的方程为,满足上述方程.

综上,所求圆的方程为:

(2)设P(x,y),

又A(x1,y1),B(x2,y2),

由:=+3,得

又直线OA与OB的斜率的乘积为-

,即x1x2+3y1y2=0.

∵A,B在椭圆上,

联立,消去x1,x2,y1,y2,得x2+3y2=30.

当OA斜率不存在时,即x1=0,得y1=±1,y2=0,

此时

同理OB斜率不存在时,

∴动点P的轨迹方程为x2+3y2=30().

解析

解:(1)设椭圆方程为

,解得:

∴椭圆方程为

①设直线AB为:y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2),

代入椭圆方程得:(1+3k2)x2+6kmx+3(m2-1)=0.

∵OA⊥OB,

即x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=

=

即4m2-3k2-3=0.

∵直线AB与以原点为圆心的圆相切,

∴圆的半径,则

∴圆的方程为

②当直线AB的斜率不存在时,直线AB的方程为,满足上述方程.

综上,所求圆的方程为:

(2)设P(x,y),

又A(x1,y1),B(x2,y2),

由:=+3,得

又直线OA与OB的斜率的乘积为-

,即x1x2+3y1y2=0.

∵A,B在椭圆上,

联立,消去x1,x2,y1,y2,得x2+3y2=30.

当OA斜率不存在时,即x1=0,得y1=±1,y2=0,

此时

同理OB斜率不存在时,

∴动点P的轨迹方程为x2+3y2=30().

百度题库 > 高考 > 数学 > 直线与圆锥曲线

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