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题型:简答题
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简答题

已知F1,F2是椭圆=1(a>b>0)的左右焦点,点P(a,b),若△F1PF2为等腰三角形.

(1)求椭圆的离心率;

(2)设直线PF2与椭圆相交于A,B两点,M是直线PF2上的动点,满足=-2,求点M的轨迹方程.

正确答案

解:(1)由△F1PF2为等腰三角形,若PF1=PF2,则P点在y轴上,与P(a,b)矛盾,

所以PF2=F1F2,所以PF2=2c,

由F2(c,0),所以=(a-c)2+b2=4c2,把b2=a2-c2代入得,

a2-2ac+c2+a2-c2=4c2,整理得:2c2+ac-a2=0.

即2e2+e-1=0,(2e-1)(e+1)=0,解得:

(2)直线PA为

又a=2c,所以PA方程为

代入椭圆方程得A交点为(),B为(0,-b).

设M(x,y),

=-2,得

整理得:

,得

可得椭圆方程为3x2+4y2=12c2,直线方程为

联立,得

把b=代入

得:

解析

解:(1)由△F1PF2为等腰三角形,若PF1=PF2,则P点在y轴上,与P(a,b)矛盾,

所以PF2=F1F2,所以PF2=2c,

由F2(c,0),所以=(a-c)2+b2=4c2,把b2=a2-c2代入得,

a2-2ac+c2+a2-c2=4c2,整理得:2c2+ac-a2=0.

即2e2+e-1=0,(2e-1)(e+1)=0,解得:

(2)直线PA为

又a=2c,所以PA方程为

代入椭圆方程得A交点为(),B为(0,-b).

设M(x,y),

=-2,得

整理得:

,得

可得椭圆方程为3x2+4y2=12c2,直线方程为

联立,得

把b=代入

得:

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题型:简答题
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简答题

如图,已知椭圆,A、B是长轴的左、右端点,动点M满足MB⊥AB,联结AM,交椭圆于点P.

(1)当a=2,时,设M(2,2),求的值;

(2)若为常数,探究a、b满足的条件?并说明理由;

(3)直接写出为常数的一个不同于(2)结论类型的几何条件.

正确答案

解 (1)直线

与椭圆的方程联立,解得

.     

(2)设P(x0,y0),M(a,t)(t≠0),

∵A、P、M三点共线,于是,即.   

,即.        

=

∴当a2-2b2=0时,为常数2b2. 

(3)给出“设F1为椭圆的焦点,C为短轴的顶点,当△COF1为等腰三角形时,为常数2b2或a2.”

或给出“当PB⊥OM时,为常数2b2或a2.”

解析

解 (1)直线

与椭圆的方程联立,解得

.     

(2)设P(x0,y0),M(a,t)(t≠0),

∵A、P、M三点共线,于是,即.   

,即.        

=

∴当a2-2b2=0时,为常数2b2. 

(3)给出“设F1为椭圆的焦点,C为短轴的顶点,当△COF1为等腰三角形时,为常数2b2或a2.”

或给出“当PB⊥OM时,为常数2b2或a2.”

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率为,它的一个顶点恰好是抛物线x2=4y的焦点.

(I)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)直线x=2与椭圆交于P,Q两点,P点位于第一象限,A,B是椭圆上位于直线x=2两侧的动点.

(i)若直线AB的斜率为,求四边形APBQ面积的最大值;

(ii)当点A,B运动时,满足∠APQ=∠BPQ,问直线AB的斜率是否为定值,请说明理由.

正确答案

解:设椭圆C的方程为 +=1(a>b>0),

由题意可得它的一个顶点恰好是抛物线x2=4y的焦点(0,),∴b=

再根据离心率===,求得a=2,∴椭圆C的方程为 +=1.

(Ⅱ)(i)设A( x1,y1 ),B( x2,y2),AB的方程为y=x+t,

代入椭圆C的方程化简可得 x2+2tx+2t2-4=0,

由△=4t2-4(2t2-4)>0,求得-2<t<2.

利用韦达定理可得 x1+x2=-2t,x1 •x2=2t2-4.

+=1中,令x=2求得P(2,1),Q(2,-1),

∴四边形APBQ的面积S=S△APQ+S△BPQ=•PQ•|x1-x2|

=×2×|x1-x2|=|x1-x2|===

故当t=0时,四边形APBQ的面积S取得最小值为4.

(ii)当∠APQ=∠BPQ时,PA、PB的斜率之和等于零,设PA的斜率为k,则 PB的斜率为-k,

PA的方程为y-1=k(x-2),把它代入椭圆C的方程化简可得(1+4k2)x2+8k(1-2k)x+4(1-2k)2-8=0,

∴x1+2=

同理可得直线PB的方程为y-1=-k(x-2),x2+2=

∴x1+x2=,x1-x2=,∴AB的斜率K== 

====

解析

解:设椭圆C的方程为 +=1(a>b>0),

由题意可得它的一个顶点恰好是抛物线x2=4y的焦点(0,),∴b=

再根据离心率===,求得a=2,∴椭圆C的方程为 +=1.

(Ⅱ)(i)设A( x1,y1 ),B( x2,y2),AB的方程为y=x+t,

代入椭圆C的方程化简可得 x2+2tx+2t2-4=0,

由△=4t2-4(2t2-4)>0,求得-2<t<2.

利用韦达定理可得 x1+x2=-2t,x1 •x2=2t2-4.

+=1中,令x=2求得P(2,1),Q(2,-1),

∴四边形APBQ的面积S=S△APQ+S△BPQ=•PQ•|x1-x2|

=×2×|x1-x2|=|x1-x2|===

故当t=0时,四边形APBQ的面积S取得最小值为4.

(ii)当∠APQ=∠BPQ时,PA、PB的斜率之和等于零,设PA的斜率为k,则 PB的斜率为-k,

PA的方程为y-1=k(x-2),把它代入椭圆C的方程化简可得(1+4k2)x2+8k(1-2k)x+4(1-2k)2-8=0,

∴x1+2=

同理可得直线PB的方程为y-1=-k(x-2),x2+2=

∴x1+x2=,x1-x2=,∴AB的斜率K== 

====

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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)的焦距为4,且过点P().

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)设Q(x0,y0)(x0y0≠0)为椭圆C上一点,过点Q作x轴的垂线,垂足为E.取点A(0,2),连接AE,过点A作AE的垂线交x轴于点D.点G是点D关于y轴的对称点,作直线QG,问这样作出的直线QG是否与椭圆C一定有唯一的公共点?并说明理由.

正确答案

解:(I)∵椭圆C:+(a>b>0)的焦距为4,

∴c=2,可得=2…①

又∵点P()在椭圆C上

…②

联解①②,可得a2=8且b2=4,椭圆C的方程为

(II)由题意,得E点坐标为(x0,0),

设D(xD,0),可得=(x0,-),=(xD,-),

∵AD⊥AE,可得

∴x0xD+(-)•(-)=0,即x0xD+8=0,得xD=-

∵点G是点D关于y轴的对称点,∴点G的坐标为(,0)

因此,直线QG的斜率为kQG==

又∵点Q(x0,y0)在椭圆C上,可得

∴kQG==-

由此可得直线QG的方程为:y=-(x-),

代入椭圆C方程,化简得()x2-16x0x+64-16=0

代入上式,得8x2-16x0x+8=0,

化简得x2-2x0x+=0,所以△=

从而可得x=x0,y=y0是方程组的唯一解,即点Q是直线QG与椭圆C的唯一公共点.

综上所述,可得直线QG与椭圆C一定有唯一的公共点.

解析

解:(I)∵椭圆C:+(a>b>0)的焦距为4,

∴c=2,可得=2…①

又∵点P()在椭圆C上

…②

联解①②,可得a2=8且b2=4,椭圆C的方程为

(II)由题意,得E点坐标为(x0,0),

设D(xD,0),可得=(x0,-),=(xD,-),

∵AD⊥AE,可得

∴x0xD+(-)•(-)=0,即x0xD+8=0,得xD=-

∵点G是点D关于y轴的对称点,∴点G的坐标为(,0)

因此,直线QG的斜率为kQG==

又∵点Q(x0,y0)在椭圆C上,可得

∴kQG==-

由此可得直线QG的方程为:y=-(x-),

代入椭圆C方程,化简得()x2-16x0x+64-16=0

代入上式,得8x2-16x0x+8=0,

化简得x2-2x0x+=0,所以△=

从而可得x=x0,y=y0是方程组的唯一解,即点Q是直线QG与椭圆C的唯一公共点.

综上所述,可得直线QG与椭圆C一定有唯一的公共点.

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题型:简答题
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简答题

若椭圆C:的焦距为,且过点(-3,2),⊙O的圆心为原点,直径为椭圆的短轴,⊙M的方程为(x-8)2+(y-6)2=4,过⊙M上任一点P作⊙O的切线PA、PB,切点为A、B.

(1)求椭圆的方程;

(2)若直线PA与⊙M的另一交点为Q,当弦PQ最大时,求直线PA的直线方程;

(3)求的最大值.

正确答案

解:(1)由椭圆C:的焦距为,且过点(-3,2),∴

解得

∴椭圆的方程为

(2)∵⊙O的圆心为原点,直径为椭圆的短轴,∴⊙O的方程为x2+y2=10.

当弦PQ最大时,即PQ是⊙M的直径,

设直线PA的方程为y-6=k(x-8),即kx-y+6-8k=0.

∵直线PA与⊙O相切,∴点O到直线PA的距离d=

,解得

∴直线PA的方程为,或

化为x-3y+10=0,或13x-9y-50=0.

(3)设∠AOB=2θ,∵,∴2θ∈(0,π).

==10cos2θ,

∵2θ∈(0,π),∴cos2θ在上单调递减,

因此当θ取得最小值时,cos2θ取得最大值.

∵cosθ=,∴当OP取得最小值时,cosθ取得最大值.

当P点取OM与⊙M的交点时,OP取得最小值.

又|OP|=|OM|-2==8.

,cos2θ=2cos2θ-1=-

取得最大值=-

解析

解:(1)由椭圆C:的焦距为,且过点(-3,2),∴

解得

∴椭圆的方程为

(2)∵⊙O的圆心为原点,直径为椭圆的短轴,∴⊙O的方程为x2+y2=10.

当弦PQ最大时,即PQ是⊙M的直径,

设直线PA的方程为y-6=k(x-8),即kx-y+6-8k=0.

∵直线PA与⊙O相切,∴点O到直线PA的距离d=

,解得

∴直线PA的方程为,或

化为x-3y+10=0,或13x-9y-50=0.

(3)设∠AOB=2θ,∵,∴2θ∈(0,π).

==10cos2θ,

∵2θ∈(0,π),∴cos2θ在上单调递减,

因此当θ取得最小值时,cos2θ取得最大值.

∵cosθ=,∴当OP取得最小值时,cosθ取得最大值.

当P点取OM与⊙M的交点时,OP取得最小值.

又|OP|=|OM|-2==8.

,cos2θ=2cos2θ-1=-

取得最大值=-

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题型:简答题
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简答题

如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=4,以矩形ABCD的中心为原点,过矩形ABCD的中心平行于BC的直线为x轴,建立直角坐标系,

(1)求到直线AD、BC的距离之积为1的动点P的轨迹;

(2)若动点P到线段CD中点N的距离比到直线AB的距离大4,求动点P的轨迹方程,作出动点P的大致轨迹;

(3)若动点P到直线AD、BC的距离之积是到直线AB、CD的距离之积的a(a>0)倍,求动点P的轨迹方程,并指出是怎样的曲线.

正确答案

解:(1)如图,设P(x,y),则|y-1|•|y+1|=1,

化简得y=±或y=0.

故动点P的轨迹为三条平行线;

(2)设P(x,y),由题意可得=|x+2|+4,

即为y2=8(|x+2|+x+2),

即有y2=

作图如右图,表示一条抛物线和一条射线.

(3)设P(x,y),则|y-1|•|y+1|=a|x-2|•|x+2|,

化简得[(y2-1)+a(x2-4)]•[(y2-1)-a(x2-4)]=0,

即ax2-y2=4a-1或ax2+y2=4a+1(a>0),

即有当a=时,表示两条相交直线和椭圆;

当a=1时,表示双曲线和圆;

当a且a≠1时,表示双曲线和椭圆.

解析

解:(1)如图,设P(x,y),则|y-1|•|y+1|=1,

化简得y=±或y=0.

故动点P的轨迹为三条平行线;

(2)设P(x,y),由题意可得=|x+2|+4,

即为y2=8(|x+2|+x+2),

即有y2=

作图如右图,表示一条抛物线和一条射线.

(3)设P(x,y),则|y-1|•|y+1|=a|x-2|•|x+2|,

化简得[(y2-1)+a(x2-4)]•[(y2-1)-a(x2-4)]=0,

即ax2-y2=4a-1或ax2+y2=4a+1(a>0),

即有当a=时,表示两条相交直线和椭圆;

当a=1时,表示双曲线和圆;

当a且a≠1时,表示双曲线和椭圆.

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题型: 单选题
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单选题

曲线C是平面内与两个定点F1(-1,0)和F2(1,0)的距离的积等于常数a2(a>1)的点的轨迹,给出下列三个结论:

①曲线C过坐标原点;

②曲线C关于坐标原点对称;

③若点P在曲线C上,则S△F1PF22a2

则其中正确的个数是(  )

A1

B2

C3

D0

正确答案

B

解析

解:对于①,由题意设动点坐标为(x,y),则利用题意及两点间的距离公式的得:[(x+1)2+y2]•[(x-1)2+y2]=a4,将原点代入验证,此方程不过原点,所以①错;

对于②,把方程中的x被-x代换,y被-y 代换,方程不变,故此曲线关于原点对称,故②正确;

对于③,由题意知点P在曲线C上,则△F1PF2的面积S△F1PF2=×2×y=y,由①知y2=-x2-1+或y2=-x2-1-(舍去),

=t,则x2=

∴y2=--1+t=-(t-2)2+

∴S△F1PF22=y2a2,故③正确

故选B.

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题型:简答题
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简答题

已知点A、B的坐标分别为(-1,0),(5,0),直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积是λ(λ≠0),试讨论点M的轨迹是什么.

正确答案

解:设M(x,y),则

∵点A、B的坐标分别为(-1,0),(5,0),

∴kAM=

∵直线AM,BM的斜率之积是λ(λ≠0),

=1

∴λ=-1时,M的轨迹是圆;λ<-1或-1<λ<0时,M的轨迹是椭圆;λ>0时,M的轨迹是双曲线.

解析

解:设M(x,y),则

∵点A、B的坐标分别为(-1,0),(5,0),

∴kAM=

∵直线AM,BM的斜率之积是λ(λ≠0),

=1

∴λ=-1时,M的轨迹是圆;λ<-1或-1<λ<0时,M的轨迹是椭圆;λ>0时,M的轨迹是双曲线.

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题型:填空题
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填空题

在平面直角坐标系xOy中,直线x=t(-4<t<4)与椭圆交于两点P1(t,y1)、P2(t,y2),且y1>0、y2<0,A1、A2分别为椭圆的左、右顶点,则直线A1P2与A2P1的交点所在的曲线方程为______

正确答案

解析

解:由题意,直线A1P2的方程为,直线A2P1的方程为

两式左右分别相乘得

∵P1(t,y1)、P2(t,y2)在椭圆

∵y1>0,y2<0

∴y1y2=

代入①可得

故答案为:

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题型: 单选题
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单选题

如图,一个“凸轮”放置于直角坐标系X轴上方,其“底端”落在远点O处,一顶点及中心M在Y轴的正半轴上,它的外围由以正三角形的顶点为圆心,以正三角形的边长为半径的三段等弧组成

今使“凸轮”沿X轴正向滚动过程中,“凸轮”每时每刻都有一个“最高点”,其中心也在不断移动位置,则在“凸轮”滚动一周的过程中,将其“最高点”和“中心点”所形成的图形按上、下放置,应大致为(  )

A

B

C

D

正确答案

A

解析

解:令图中最高点为A,根据题意,可令三角形边长为1,即AO=1,由于M是中心,故可得AM=,故中心M的位置并非是处于凸轮最低与最高中间的位置,而是稍微偏下,随着转动,M的位置会先变高,当点C为最低点时,M最高,由此排除CD选项,而对于最高点,当M最高时,最高点的高度应该与旋转开始前相同都是1,因此排除B,

故选A

百度题库 > 高考 > 数学 > 直线与圆锥曲线

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