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题型:简答题
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简答题 · 10 分

已知某圆锥曲线的参数方程为为参数)。

(1)试将圆锥曲线的参数方程化为普通方程;

(2)以圆锥曲线的焦点为极点,以它的对称轴为极轴建立极坐标系,试求它的极坐标方程。

正确答案

见解析。

解析

(1)由方程的(2)式平方减去(1)式得: 

(2)曲线的焦点到准线的距离为,离心率为

所以曲线的极坐标方程为

知识点

椭圆的定义及标准方程
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题型:简答题
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简答题 · 13 分

为焦点的椭圆过点(,1)。

(1)求椭圆的方程;

(2)过点(,0)的动直线交椭圆两点,试问:在坐标平面上是否存在一个定点,使得无论如何转动,以为直径的圆恒过点? 若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由。

正确答案

见解析

解析

解析: 解法一: (1)设椭圆方程为,由已知

所以,椭圆C的方程是+ =1,…………4分

(2)若直线l与x轴重合,则以AB为直径的圆是x2+y2=1, …………5分

若直线l垂直于x轴,则以AB为直径的圆是(x+)2+y2=。…………6分

解得即两圆相切于点(1,0)。…………7分

因此所求的点T如果存在,只能是(1,0),

事实上,点T(1,0)就是所求的点,证明如下:

当直线l垂直于x轴时,以AB为直径的圆过点T(1,0)。

若直线l不垂直于x轴,可设直线l:y=k(x+)。

即(k2+2)x2+k2x+k2-2=0。………………9分

记点A(x1,y1),B(x2,y2),则………………10分

又因为=(x1-1, y1), =(x2-1, y2),

=(x1-1)(x2-1)+y1y2=(x1-1)(x2-1)+k2(x1+)(x2+)

=(k2+1)x1x2+(k2-1)(x1+x2)+k2+1

=(k2+1) +(k2-1) + +1=0,

所以TA⊥TB,即以AB为直径的圆恒过点T(1,0)。

所以在坐标平面上存在一个定点T(1,0)满足条件。…………13分

解法二:(1)由已知,设椭圆C的方程是

因为点P在椭圆C上,所以,解得

所以椭圆C的方程是:。………………4分

(2)假设存在定点T(u,v)满足条件。

同解法一得(k2+2)x2+k2x+k2-2=0。………………6分

记点A(x1,y1),B(x2,y2),则…………7分

又因为=(x1-u, y1-v), =(x2-u, y2-v),及y1=k(x1+),y2=k(x2+)。

所以=(x1-u)(x2-u)+(y1-v)(y2-v)

=(k2+1)x1x2+(k2-u-kv)(x1+x2)+k2-v+u2+v2

=(k2+1) +(k2-u-kv)+ -v + u2+v2

=。…………10分

当且仅当=0恒成立时,以AB为直径的圆恒过点T。

·=0恒成立等价于解得u=1,v=0,此时,以AB为直径的圆恒过定点T(1,0),……………………13分

当直线l垂直于x轴时,以AB为直径的圆亦过点T(1,0)。

所以在坐标平面上存在一个定点T(1,0)满足条件,…………13分

解法三:(1)同解法一或解法二。………………4分

(2)设坐标平面上存在一个定点T满足条件,根据直线过x轴上的定点S及椭圆的对称性,所求的点T如果存在,只能在x轴上,设T(t,0),……5分

同解法一得………………7分

又因为=(x1-t, y1), =(x2-t, y2),所以

=(x1-t)(x2-t)+y1y2=(x1-t)(x2-t)+k2(x1+)(x2+)

=(k2+1)x1x2+(k2-t)(x1+x2)+k2+t 2

=(k2+1) +(k2-t)++t2

= 。…………………………10分

当且仅当=0恒成立时,以AB为直径的圆恒过点T。

=0恒成立等价于解得t=1。

所以当t=1时,以AB为直径的圆恒过点T。……………………12分

当直线l垂直于x轴时,以AB为直径的圆亦过点T(1,0)。

所以在坐标平面上存在一个定点T(1,0)满足条件。………………13分

知识点

椭圆的定义及标准方程
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题型:简答题
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简答题 · 13 分

如图,F1、F2分别为椭圆的焦点,椭圆的右准线l与x轴交于A点,若,且.

(1)求椭圆的方程;

(2)过F1、F2作互相垂直的两直线分别与椭圆交于P、Q、M、N四点,求四边形PMQN面积的取值范围。

正确答案

(1)(2)

解析

解析:(1)由F1(-1,0)得,∴A点坐标为;……2分

  ∴ 的中点  ∴

∴ 椭圆方程为   ……5分

(2)当直线MN与PQ之一与轴垂直时,四边形PMQN面积

…………6分

当直线PQ,MN均与轴不垂直时,不妨设PQ:

联立代入消去

 则………8分

,同理

∴四边形PMQN面积  ………10分

,则,易知S是以为变量的增函数

所以当时,,∴

综上可知,,∴四边形PMQN面积的取值范围为………13分

知识点

椭圆的定义及标准方程
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题型:简答题
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简答题 · 13 分

已知A、B、C是椭圆上的三点,其中点A的坐标为,BC过椭圆m的中心,且

(1)求椭圆的方程;

(2)过点的直线l(斜率存在时)与椭圆m交于两点P,Q,设D为椭圆m与y轴负半轴的交点,且.求实数t的取值范围。

正确答案

(1)(2)

解析

解析:(1)∵过(0,0)

∴∠OCA=90°,  即  …………2分

又∵

将C点坐标代入得 

解得  c2=8,b2=4

∴椭圆m:  …………5分

(2)由条件D(0,-2)  ∵M(0,t)

①当k=0时,显然-2<t<2  …………6分

②当k≠0时,设

   消y得   …………8分

由△>0  可得     ①

 …11分

   ②

∴t>1  将①代入②得   1<t<4

∴t的范围是(1,4)………………12分

综上t∈(-2,4)  ………………13分

知识点

椭圆的定义及标准方程
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题型:简答题
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简答题 · 13 分

椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,过F1的直线l与椭圆交于A、B两点.

(1)如果点A在圆(c为椭圆的半焦距)上,且|F1A|=c,求椭圆的离心率;

(2)若函数的图象,无论m为何值时恒过定点(b,a),求的取值范围.

正确答案

(1)(2)

解析

解析:(1)∵点A在圆

由椭圆的定义知:|AF1|+|AF2|=2a,

(2)∵函数

点F1(-1,0),F2(1,0),

①若

②若AB与x轴不垂直,设直线AB的斜率为k,则AB的方程为y=k(x+1)

…………(*)

方程(*)有两个不同的实根.

设点A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是方程(*)的两个根

由①②知

知识点

椭圆的定义及标准方程
下一知识点 : 椭圆的几何性质
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