- 直线与椭圆的位置关系
- 共677题
已知H(-3,0),点P在y轴上,点Q在x轴的正半轴上,点M在直线PQ上,且满足•
=0,
=-
.
(1)当点P在y轴上移动时,求点M的轨迹C;
(2)过点T(-1,0)作直线l与轨迹C交于A、B两点,若在x轴上存在一点E(x0,0),使得△ABE是等边三角形,求x0的值.
正确答案
解(1)设点M的坐标为(x,y),
由=-
.得P(0,-
),Q(
,0),
由•
=0,得(3,-
)•(x,
)=0,
所以y2=4x由点Q在x轴的正半轴上,得x>0,
所以,动点M的轨迹C是以(0,0)为顶点,以(1,0)为焦点的抛物线,除去原点.
(2)设直线l:y=k(x+1),其中k≠0代入y2=4x,得k2x2+2(k2-2)x+k2=0①
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是方程①的两个实数根,由韦达定理得x1+x2=-,x1x2=1
所以,线段AB的中点坐标为(,
),线段AB的垂直平分线方程为y-
=-
(x-
),
令y=0,x0=+1,所以,点E的坐标为(
+1,0).
因为△ABE为正三角形,所以,点E(+1,0)到直线AB的距离等于
|AB|,而|AB|=
=
•
.
所以,=
解得k=±
,所以x0=
.
设M是椭圆+
=1上的动点,A1和A2分别是椭圆的左、右顶点,则
•
的最小值等于______
正确答案
设M(x0,y0),则=(-2-x0,-y0),
=(2-x0,-y0)⇒
•
=x02+y02-4=x02+(3-
x02)-4=
x02-1,
显然当x0=0时,•
取最小值为-1.
答案:-1.
在平面直角坐标系xOy中,有一个以F1(0,-)和F2(0,
)为焦点、离心率为
的椭圆,设椭圆在第一象限的部分为曲线C,动点P在C上,C在点P处的切线与x、y轴的交点分别为A、B,且向量
=
+
.求:
(Ⅰ)点M的轨迹方程;
(Ⅱ)||的最小值.
正确答案
(I)椭圆方程可写为:+
=1式中a>b>0,且
得a2=4,b2=1,
所以曲线C的方程为:x2+=1(x>0,y>0).y=2
(0<x<1)y'=-
设P(x0,y0),因P在C上,有0<x0<1,y0=2,y'|x=x0=-
,得切线AB的方程为:
y=-(x-x0)+y0.
设A(x,0)和B(0,y),由切线方程得x=,y=
.
由=
+
得M的坐标为(x,y),由x0,y0满足C的方程,得点M的轨迹方程为:
+
=1(x>1,y>2)
(Ⅱ)||2=x2+y2,y2=
=4+
,
∴||2=x2-1+
+5≥4+5=9.
且当x2-1=,即x=
>1时,上式取等号.
故||的最小值为3.
已知F1(-2,0),F2(2,0)两点,曲线C上的动点P满足|PF1|+|PF2| =|F1F2|.
(Ⅰ)求曲线C的方程;
(Ⅱ)若直线l经过点M(0,3),交曲线C于A,B两点,且=
,求直线l的方程.
正确答案
(Ⅰ)由已知可得|PF1|+|PF2| =|F1F2| =6>|F1F2|=4,
故曲线C是以F1,F2为焦点,长轴长为6的椭圆,其方程为+
=1.
(Ⅱ)方法一:设A(x1,y1),B(x2,y2),由条件可知A为MB的中点,
则有
将(3)、(4)代入(2)得+
=1,整理为
+
-
y1+
=0.
将(1)代入上式得y1=2,再代入椭圆方程解得x1=±,
故所求的直线方程为y=±x+3.
方法二:依题意,直线l的斜率存在,设其方程为y=kx+3.
由得(5+9k2)x2+54kx+36=0.令△>0,解得k2>
.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,①x1x2=
.②
因为=
,所以A为MB的中点,从而x2=2x1.
将x2=2x1代入①、②,得x1=,x12=
,
消去x1得()2=
,
解得k2=,k=±
.
所以直线l的方程为y=±x+3.
设F1是椭圆+y2=1的左焦点,O为坐标原点,点P在椭圆上,则
•
的取值范围是______.
正确答案
设P(x,y),则•
=(-
-x,-y)•(-x,-y)=x2+
x+y2=x2+
x+1-
x2
=x2+
x+1=(
x+1)2,x∈[-2,2].
∴所求范围为[0,4+2].
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