- 直线与圆锥曲线
- 共2643题
椭圆+
=1和双曲线
-y2=1的公共焦点为F1、F2,P是两曲线的一个交点,那么cos∠F1PF2的值是______.
正确答案
解析
解:由题意知F1(-2,0),F2(2,0),
解方程组 得
,
取P点坐标为( ),
,
cos∠F1PF2==
故答案为:.
设直线y=a分别与曲线y2=x和y=ex交于点M、N,则当线段MN取得最小值时a的值为______.
正确答案
解析
解:∵直线y=a分别与曲线y2=x和y=ex交于点M、N
∴M(a2,a),N(lna,a)
∴线段MN长l=|a2-lna|
由题意可知a>0,设f(a)=a2-lna,f‘(a)=2a-
令f'(a)>0,a>;令f'(a)<0,a<
故f()为函数f(a)的最小值,并且f(
)>0
所以a=时,线段MN长取得最小值
故答案为:
曲线y=与直线y=k(x-1)+2有两个交点时,实数k的取值范围是 ______.
正确答案
(,1]
解析
解:将曲线y=
转化为:x2+y2=1(y≥o)
∵曲线y=与直线y=k(x-1)+2有两个交点
∴x2+y2=1(y≥o)与直线y=k(x-1)+2有两个交点
如图所示:实数k的取值范围是(,1]
故答案为:(,1].
已知抛物线C:y2=4x.
(1)设圆M过点T(2,0),且圆心M在抛物线C上,PQ是圆M在y轴上截得的弦,当点M在抛物线上运动时,弦长|PQ|是否为定值?说明理由;
(2)过点D(-1,0)的直线与抛物线C交于不同的两点A、B,在x轴上是否存在一点E,使△ABE为正三角形?若存在,求出E点坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(1)设圆心M(,y0),则圆半径r2=(
-2)2+y02,
圆心M到y轴的距离为d=,
∴弦长|PQ|=2
=2=2
=4 (定值);
(2)设直线AB的方程为x=my-1,消x得y2-4my+4=0
△=16m2-16=16(m2-1)>0,∴m2>1,
∵y1+y2=4m,
∴AB的中点为N(2m2-1,2m),
∴AB中垂线方程为y-2m=-m(x-2m2+1),令y=0,∴x=2m2+1,
即E坐标为(2m2+1,0),
∴|EN|==2
,
又|AB|=•4
,当△ABE为正三角形时,
|EN|=|AB|,∴2
=
•
•4
,
∴m2=,满足△>0,∴存在点E(
,0).
解析
解:(1)设圆心M(,y0),则圆半径r2=(
-2)2+y02,
圆心M到y轴的距离为d=,
∴弦长|PQ|=2
=2=2
=4 (定值);
(2)设直线AB的方程为x=my-1,消x得y2-4my+4=0
△=16m2-16=16(m2-1)>0,∴m2>1,
∵y1+y2=4m,
∴AB的中点为N(2m2-1,2m),
∴AB中垂线方程为y-2m=-m(x-2m2+1),令y=0,∴x=2m2+1,
即E坐标为(2m2+1,0),
∴|EN|==2
,
又|AB|=•4
,当△ABE为正三角形时,
|EN|=|AB|,∴2
=
•
•4
,
∴m2=,满足△>0,∴存在点E(
,0).
设抛物线y2=2px(p>0),M(a,0),N(b,0)是x轴正半轴上的两个顶点,过M作斜率为k1的直线与抛物线交于A,B两点,延长AN,BN分别于抛物线交于C,D两点,若直线CD的斜率为k2,则=______.
正确答案
解析
解:设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),
则y12=2px1,y22=2px2,
两式相减,可得(y1-y2)(y1+y2)=2p(x1-x2),
即有k1==
,
同理可得k2=,
即有=
,
设AB的方程为x=my+a,代入抛物线方程可得:
y2-2pmy-2pa=0,
即有y1+y2=2pm,y1y2=-2pa,
由AC和BD与抛物线相交,可得y1y3=-2pb,
y2y4=-2pb,
即有y3=,y4=
,
则=
=-2pb•
=
.
故答案为:.
(2015秋•滑县期末)椭圆的焦点分别为F1和F2,过原点O作直线与椭圆相交于A,B两点.若△ABF2的面积是20,则直线AB的方程是______.
正确答案
解析
解:∵
中a=3
,b=2
,c=5,则的焦点分别为F1和(-5,0),F2(5,0)
①当直线AB的斜率不存在时,直线AB的方程为x=0,此时AB=4
=
=
不符合题意
②可设直线AB的方程y=kx
联立方程可得(4+9k2)x2=180
∴,
∴AB=2AO=2×
∴△ABF2的面积为S=2=
=20
∴
∴直线AB的方程y=
故答案为y=
已知椭圆过点
,且离心率
.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)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),椭圆的右顶点为D,且满足,试判断直线l是否过定点,若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意椭圆的离心率.
∴,∴a=2c,
∴b2=a2-c2=3c2
∴椭圆方程为,
又点在椭圆上,∴
,解得c2=1.
∴椭圆的方程为.
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,
由△=64m2k2-16(3+4k2)(m2-3)>0,化为3+4k2-m2>0.
∴.
∴.
∵,
∴kAD•kBD=-1,又椭圆的右顶点D(2,0),
∴,y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0,
∴,
化为7m2+16mk+4k2=0,解得,且满足3+4k2-m2>0.
当m=-2k时,l:y=k(x-2),直线过定点(2,0),与已知矛盾;
当时,
,直线过定点
.
综上可知,直线l过定点,定点坐标为.
解析
解:(Ⅰ)由题意椭圆的离心率.
∴,∴a=2c,
∴b2=a2-c2=3c2
∴椭圆方程为,
又点在椭圆上,∴
,解得c2=1.
∴椭圆的方程为.
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由得(3+4k2)x2+8mkx+4(m2-3)=0,
由△=64m2k2-16(3+4k2)(m2-3)>0,化为3+4k2-m2>0.
∴.
∴.
∵,
∴kAD•kBD=-1,又椭圆的右顶点D(2,0),
∴,y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0,
∴,
化为7m2+16mk+4k2=0,解得,且满足3+4k2-m2>0.
当m=-2k时,l:y=k(x-2),直线过定点(2,0),与已知矛盾;
当时,
,直线过定点
.
综上可知,直线l过定点,定点坐标为.
已知椭圆4x2+y2=1及直线y=x+m.
(1)当直线与椭圆有公共点时,求实数m的取值范围.
(2)求被椭圆截得的最长弦所在直线方程.
正确答案
解:(1)由得5x2+2mx+m2-1=0,
当直线与椭圆有公共点时,△=4m2-4×5(m2-1)≥0,即-4m2+5≥0,
解得-,
所以实数m的取值范围是-;
(2)设所截弦的两端点为A(x1,y1),B(x2,y2),
由(1)知,,
,
所以弦长|AB|==
=
•
=
,
当m=0时|AB|最大,此时所求直线方程为y=x.
解析
解:(1)由得5x2+2mx+m2-1=0,
当直线与椭圆有公共点时,△=4m2-4×5(m2-1)≥0,即-4m2+5≥0,
解得-,
所以实数m的取值范围是-;
(2)设所截弦的两端点为A(x1,y1),B(x2,y2),
由(1)知,,
,
所以弦长|AB|==
=
•
=
,
当m=0时|AB|最大,此时所求直线方程为y=x.
(2015秋•朝阳校级月考)如图,椭圆E:
=1(a>b>0)的右焦点F2与抛物线y2=4
x的焦点重合,过F2作与x轴垂直的直线与椭圆交于S、T两点,与抛物线交于C、D两点,且
.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)若过点M(3,0)的直线l与椭圆E交于两点A、B,设P为椭圆上一点,且满足+
=t
(O为坐标原点),求实数t的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)由抛物线方程,得焦点F2(,0),故可设椭圆的方程为
,
解方程组解得C(
,2
),D(
,-2
),
由抛物线与椭圆的对称性,可得:=
,所以|F2S|=
,所以S(
,
).
因此,解得b=1,故而a=2,
所以椭圆E的方程为.
(Ⅱ)由题意知直线l的斜率存在,设其为k.
①当k=0时,所以t=0;
②当k≠0时,则直线l的方程为y=k(x-3),
代入椭圆方程,消去y并整理得:(1+4k2)x2-24k2x+36k2-4=0,
由△>0,得0<k2<,
设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),则x1+x2=,x1x2=
.
因为+
=t
,所以(x1+x2,y1+y2)=t(x0,y0),
所以x0=(x1+x2)=
,y0=
.
因为点P在椭圆上,所以[]2+[
]2=4,
解得t2=9-,
由于0<k2<,故而0<t2<4,所以t∈(-2,0)∪(0,2),
综合①②可知,t∈(-2,2).
解析
解:(Ⅰ)由抛物线方程,得焦点F2(,0),故可设椭圆的方程为
,
解方程组解得C(
,2
),D(
,-2
),
由抛物线与椭圆的对称性,可得:=
,所以|F2S|=
,所以S(
,
).
因此,解得b=1,故而a=2,
所以椭圆E的方程为.
(Ⅱ)由题意知直线l的斜率存在,设其为k.
①当k=0时,所以t=0;
②当k≠0时,则直线l的方程为y=k(x-3),
代入椭圆方程,消去y并整理得:(1+4k2)x2-24k2x+36k2-4=0,
由△>0,得0<k2<,
设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),则x1+x2=,x1x2=
.
因为+
=t
,所以(x1+x2,y1+y2)=t(x0,y0),
所以x0=(x1+x2)=
,y0=
.
因为点P在椭圆上,所以[]2+[
]2=4,
解得t2=9-,
由于0<k2<,故而0<t2<4,所以t∈(-2,0)∪(0,2),
综合①②可知,t∈(-2,2).
平行于x轴的直线l1与椭圆C:交于A、B两点,平行于y轴的直线l2与椭圆C:
交于C、D两点,则四边形ABCD面积的最大值为( )
正确答案
解析
解:设A(x1,y1),C(x2,y2)(x1>0,y2>0),则B(-x1,y1),D(x2,-y2),
∴四边形ABCD面积=|AB||CD|=2x1y2,
∴当且仅当AB为长轴长,CD为短轴长时,四边形ABCD面积最大2×5×3=30
故选C.
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