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题型:简答题
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简答题

已知可行域的外接圆C与x轴交于点A1、A2,椭圆C1以线段A1A2为长轴,离心率

(1)求圆C及椭圆C1的方程;

(2)设椭圆C1的右焦点为F,点P为圆C上异于A1、A2的动点,过原点O作直线PF的垂线交直线于点Q,判断直线PQ与圆C的位置关系,并给出证明.

正确答案

解:(1):解方程组 ,得:y=0,x=﹣2,

  ,得:y=0,x=2,

 ,得:y= ,x=1,

∴可行域y的三个顶点分别为:(﹣2,0),(2,0),(1, ),

设圆的方程为:x2+y2+Dx+Ey+F=0,得到方程组: ,

解得:D=0,E=0,F=﹣4,

∴圆C的方程为:x2+y2=4,

圆与X轴的交点A1(﹣2,0),A2(2,0),

设椭圆C1的方程的方程为:  ,(a>b>0)

则有 

∴椭圆方程为: 

(2)设p(x0,y0),(x0≠±2),

∴当x0时,P(2, ),  ,kOp·kPQ=﹣1,

 时, , ,

∴ 

∴ 

∴KOP·KPQ=﹣1,故相切.

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简答题

设椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,点P(a,b)满足|PF2|=|F1F2|,

(Ⅰ)求椭圆的离心率e;

(Ⅱ)设直线PF2与椭圆相交于A,B两点,若直线PF2与圆(x+1)2+(y-)2=16相交于M,N两点,且|MN|=|AB|,求椭圆的方程。

正确答案

解:(Ⅰ)设

因为,所以

整理得

(舍)或,所以

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,可得椭圆方程为

直线PF2的方程为

A,B两点的坐标满足方程组

消去y并整理,得,解得

得方程组的解

不妨设

所以

于是

圆心到直线PF2的距离

因为,所以

整理得,得(舍)或c=2,

所以椭圆方程为

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简答题

如图,在△ABC中,,以B、C为焦点的椭圆恰好过AC的中点P.(1)求椭圆的标准方程;

(2)过椭圆的右顶点A1作直线l与圆E:(x﹣1)+y2=2相交于M、N两点,

试探究点M、N能将圆E分割成弧长比值为1:3的两段弧吗?若能,求出直线l的方程;

若不能,请说明理由.

正确答案

解:(1)∵

∴BO|=|OC|=1,

依椭圆的定义有:=

∴a=2又c=1,∴b2=a2﹣c2=3

∴椭圆的标准方程为

(2)椭圆的右顶点A1(2,0),圆E的圆心为E(1,0),半径

假设点M、N能将圆E分割成弧长比值为1:3的两段弧,

则∠MEN=90°,圆心E(1,0)到直线l的距离

当直线l斜率不存在时,l的方程为x=2,

此时圆心E(1,0)到直线l的距离d=1(符合)

当直线l斜率存在时,设l的方程为y=k(x﹣2),

即kx﹣y﹣2k=0

∴圆心E(1,0)到直线l的距离,无解

综上:点M、N能将圆E分割成弧长比值为1:3的两段弧,

此时l方程为x=2

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简答题

已知动圆P过点N(2,0)并且与圆M:(x+2)2+y2=4相外切,动圆圆心P的轨迹为W,过点N的直线与轨迹W交于A、B两点。

(Ⅰ)求轨迹W的方程;

(Ⅱ)若,求直线的方程;

(Ⅲ)对于的任意一确定的位置,在直线x=上是否存在一点Q,使得,并说明理由。

正确答案

解:(Ⅰ)依题意可知

∴点P的轨迹W是以M、N为焦点的双曲线的右支,

设其方程为

则a=1,c=2,∴

∴轨迹W的方程为

(Ⅱ)当的斜率不存在时,显然不满足,故的斜率存在,

的方程为

又设

由①②③,解得:

代入①②,得

消去x1,得,即

故所求直线的方程为

 (Ⅲ)问题等价于判断以AB为直径的圆是否与直线x=有公共点,若直线的斜率不存在,则以AB为直径的圆为,可知其与直线x=相交;

若直线的斜率存在,则设直线的方程为

由(Ⅱ)知

又N(2,0)为双曲线的右焦点,双曲线的离心率e=2,

设以AB为直径的圆的圆心为S,点S到直径x=的距离为d,则

,即,即直线与圆S相交,

综上所述,以线段AB为直径的圆与直线相交;

故对于的任意一确定的位置,在直线上存在一点Q(实际上存在两点)使得

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简答题

如图是A﹣B﹣C﹣D﹣E﹣F是一个滑滑板的轨道截面图,其中AB,DE,EF是线段,B﹣C﹣D是一抛物线弧;点C是抛物线的顶点,直线DE与抛物线在D处相切,直线L是地平线.已知点B离地面L的高度是9米,离抛物线的对称轴距离是6米,直线DE与L的夹角是45.试建立直角坐标系:

(Ⅰ)求抛物线方程,并确定D点的位置;

(Ⅱ)现将抛物线弧B-C-D改造成圆弧,要求圆弧经过点B,D,且与直线DE在D处相切.试判断圆弧与地平线L的位置关系,并求该圆弧长.

(可参考数据,精确到0.1米)

正确答案

解:(Ⅰ)以C为原点,L所在的直线为X轴,

如图所示建立直角坐标系,则B(﹣6,9).   

  设抛物线的方程为y=ax2

把点B(﹣6,9)代入y=ax2

故抛物线方程为

根据直线DE与L的夹角是45.

得直线L的斜率为1,

,∴x0=2,

故D点的坐标是(2,1).

(Ⅱ)设所求圆的圆心为H.

过D与L垂直的直线方程是l1:y=﹣x+3,

BD的中点坐标是(﹣2,5),kBD=﹣1,

故BD中垂线方程是y=x+7,

由  

∴H(﹣2,5).

∵B(﹣6,9)∈l1,∴BD是直径.

∵圆心H到L的距离为d=5,

故圆弧与地平线L相离.

下一知识点 : 圆的切线方程
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