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题型:简答题
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简答题

设A是单位圆x2+y2=1上的任意一点,i是过点A与x轴垂直的直线,D是直线i与x轴的交点,点M在直线l上,且满足|DM|=m|DA|(m>0,且m≠1),当点A在圆上运动时,记点M的轨迹为曲线C。

(1)求曲线C的方程,判断曲线C为何种圆锥曲线,并求焦点坐标;

(2)过原点且斜率为k的直线交曲线C于P、Q两点,其中P在第一象限,它在y轴上的射影为点N,直线QN交曲线C于另一点H,是否存在m,使得对任意的k>0,都有PQ⊥PH?若存在,求m的值;若不存在,请说明理由。

正确答案

解:(1)如图1,设M(x,y),A(x0,y0

∵丨DM丨=m丨DA丨,

∴x=x0,|y|=m|y0|

∴x0=x,|y0|=|y|①

∵点A在圆上运动,

①代入②即得所求曲线C的方程为

∵m∈(0,1)∪(1,+∞),

∴0<m<1时,曲线C是焦点在x轴上的椭圆,

两焦点坐标分别为(),

m>1时,曲线C是焦点在y轴上的椭圆,

两焦点坐标分别为(),

(2)如图2、3,∵x1∈(0,1),

设P(x1,y1),H(x2,y2),

则Q(x2,y2),N(0,y1),

∵P,H两点在椭圆C上,

①-②可得

∵Q,N,H三点共线,

∴kQN=kQH

∴kPQ·kPH=

∵PQ⊥PH,

∴kPQ·kPH=-1

∵m>0,

故存在,使得在其对应的椭圆上,对任意k>0,都有PQ⊥PH。

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题型:简答题
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简答题

如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0)。已知(1,e)和(e,)都在椭圆上,其中e为椭圆的离心率。

(1)求椭圆的方程;

(2)设A,B是椭圆上位于x轴上方的两点,且直线AF1与直线BF2平行,AF2与BF1交于点P。

(i)若AF1-BF2=,求直线AF1的斜率;

(ii)求证:PF1+PF2是定值。

正确答案

解:(1)由题设知a2=b2+c2,e=

由点(1,e)在椭圆上,得

∴b=1,c2=a2-1

由点(e,)在椭圆上,得

∴a2=2

∴椭圆的方程为

(2)解:由(1)得F1(-1,0),F2(1,0),

又∵直线AF1与直线BF2平行,

∴设AF1与BF2的方程分别为x+1=my,x-1=my

设A(x1,y1),B(x2,y2),y1>0,y2>0,

∴由,可得(m2+2)-2my1-1=0

∴|AF1|=

同理|BF2|=

(i)由①②得|AF1|-|BF2|=

,解得m2=2

∵注意到m>0,

∴m=

∴直线AF1的斜率为

(ii)证明:∵直线AF1与直线BF2平行,

,即

由点B在椭圆上知,

同理

∴PF1+PF2==

由①②得,

∴PF1+PF2=

∴PF1+PF2是定值。

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题型:简答题
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简答题

已知中心在原点的双曲线C的一个焦点是F1(-3,0),一条渐近线的方程是x-2y=0,

(Ⅰ)求双曲线C的方程;

(Ⅱ)若以k(k≠0)为斜率的直线l与双曲线C相交于两个不同的点M,N,线段MN的垂直平分线与两坐标轴围成的三角形的面积为,求k的取值范围。

正确答案

解:(Ⅰ)设双曲线C的方程为(a>0,b>0),

由题设得,解得

所以双曲线方程为

(Ⅱ)设直线l的方程为y=kx+m(k≠0),

的坐标满足方程组

将①式代入②式,得

整理得

此方程有两个不等实根,于是,且

整理得, ③

由根与系数的关系可知线段MN的中点坐标满足

从而线段MN的垂直平分线方程为

此直线与x轴,y轴的交点坐标分别为

由题设可得

整理得,k≠0,

将上式代入③式得

整理得,k≠0,

解得

所以k的取值范围是

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题型:简答题
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简答题

直线l:y=kx+1与双曲线C:2x2-y2=1的右支交于不同的两点A、B。

(1)求实数k的取值范围;

(2)是否存在实数k,使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点F?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由。

正确答案

解:(1)将直线l的方程代入双曲线C的方程后,整理得

 ①

依题意,直线l与双曲线C的右支交于不同两点,故

解得k的取值范围是

(2)设A、B两点的坐标分别为

则由①式得 ②

假设存在实数k,使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点F(c,0)

则由FA⊥FB得:,即

整理得 ③

把②式及代入③式化简得

解得(舍去)

可知使得以线段AB为直径的圆经过双曲线C的右焦点。

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题型:简答题
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简答题

已知双曲线经过点,其渐近线方程为y=±2x,

(1)求双曲线的方程;

(2)设F1,F2是双曲线的两个焦点,证明:AF1⊥AF2

正确答案

(1)解:依题意,解得

所以双曲线的方程为

(2)证明:由(1)得,

从而以为直径的圆的方程是

因为点的坐标满足方程

故点A在以为直径的圆上,

所以

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题型:简答题
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简答题

已知双曲线C的方程为:=1,

(1)求双曲线C的顶点坐标和离心率;

(2)设双曲线C的右准线与其中一条渐近线相交于点D,点F为双曲线的右焦点,证明△ODF为直角三角形(O为坐标原点)。

正确答案

解:(1)∵a=4,b=3,c=5,

∴双曲线顶点的坐标为(±4,0),离心率e=

(2)F(5,0),右准线方程为x=、一条渐近线方程为y=x,

解方程组,得D(),

kFD=,kOD=,kFD·kOD=-1,

所以△ODF为直角三角形。

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题型:简答题
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简答题

在平面直角坐标系xOy中,动点P到定点F(0,)的距离比点P到x轴的距离大,设动点P的轨迹为曲线C,直线l:y=kx+1交曲线C于A,B两点,M是线段AB的中点,过点M作x轴的垂线交曲线C于点N,(Ⅰ)求曲线C的方程;

(Ⅱ)证明:曲线C在点N处的切线与AB平行;

(Ⅲ)若曲线C上存在关于直线l对称的两点,求k的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)解:由已知,动点P到定点F的距离与动点P到直线的距离相等,

由抛物线定义可知,动点P的轨迹为以为焦点,直线为准线的抛物线,

所以曲线C的方程为y=x2

(Ⅱ)证明:设

,得

所以

,则

因为MN⊥x轴,所以N点的横坐标为

由y=x2,可得y′=2x,所以当x=时,y′=k,

所以曲线C在点N处的切线斜率为k,与直线AB平行.

(Ⅲ)解:由已知,k≠0,设直线l的垂线为l′:

代入y=x2,可得, (*)

若存在两点关于直线l对称,则

在l上,

所以

由方程(*)有两个不等实根,

所以,即

所以,解得

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题型:简答题
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简答题

已知抛物线C1:x2=y,圆C2:x2+(y-4)2=1的圆心为点M。

(Ⅰ)求点M到抛物线C1的准线的距离;

(Ⅱ)已知点P是抛物线C1上一点(异于原点),过点P作圆C2的两条切线,交抛物线C1于A,B两点,若过M,P两点的直线l垂足于AB,求直线l的方程。

正确答案

(Ⅰ)解:由题意可知,抛物线的准线方程为:

所以圆心M(0,4)到抛物线的距离是

(Ⅱ)解:设

由题意得

设过点P的圆C2的切线方程为y-x02=k(x-x0), ①

设PA,PB的斜率为,则是上述方程的两根,

所以

将①代入y=x2

由于x0是此方程的根,故

所以

由MP⊥AB,得

解得,即点P的坐标为

所以直线l的方程为

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题型:填空题
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填空题

给出下列三个命题:

①若直线l过抛物线的焦点,且与这条抛物线交于A,B两点,则|AB|的最小值为2;

②双曲线C:的离心率为

③若,则这两圆恰有2条公切线;

④若直线l1:a2x-y+6=0与直线l2:4x-(a-3)y+9=0互相垂直,则a=-1;

其中正确命题的序号是(    )(把你认为正确命题的序号都填上)。

正确答案

②③  

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题型:简答题
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简答题

已知在直角坐标系中,,其中数列{an},{bn}都是递增数列.

(1)若an=2n+1,bn=3n+1,判断直线A1B1与A2B2是否平行;

(2)若数列{an},{bn}都是正项等差数列,设四边形AnBnBn+1An+1的面积为Sn(n∈N*),求证:{Sn}也是等差数列;

(3)若≥﹣12,记直线AnBn的斜率为kn,数列{kn}的前8项依次递减,求满足条件的数列{bn}的个数.

正确答案

(1)解:由题意A1(3,0),B1(0,4),A2(5,0),B2(0,7),

所以

因为,所以A1B1与A2B2不平行.

(2)证明:因为{an},{bn}为等差数列,设它们的公差分别为d1和d2

则an=a1+(n﹣1)d1,bn=b1+(n﹣1)d2,an+1=a1+nd1,bn+1=b1+nd2由题意

所以[b1+(n﹣1)d2]}=

所以

所以Sn+1﹣Sn=d1d2是与n无关的常数,

所以数列{Sn}是等差数列

(3)解:因为An(an,0),Bn(0,bn),

所以=

又数列{kn}前8项依次递减,

所以=<0,

对1≤n≤7(n∈Z)成立,

即an﹣a+b<0对1≤n≤7(n∈Z)成立.

又数列{bn}是递增数列,所以a>0,故只要n=7时,7a﹣a+b=6a+b<0即可.

又b1=a+b≥﹣12,联立不等式作出可行域(如下图所示),易得a=1或2,

当a=1时,﹣13≤b<﹣6即b=﹣13,﹣12,﹣11,﹣10,﹣9,﹣8,﹣7,有7个解;

当a=2时,﹣14≤b<﹣12,即b=﹣14,﹣13,有2个解,

所以数列{bn}共有9个.

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