- 圆锥曲线的综合问题
- 共211题
10.设直线l与抛物线y2=4x相交于A,B两点,与圆C:(x-5)2+y2=r2(r>0)相切于点M,且M为线段AB中点,若这样的直线l恰有4条,则r的取值范围是( )
正确答案
解析
不妨设直线,带人抛物线方程有:
,则
,又中点
,则
,即
代入, 可得
即
,又由圆心到直线的距离等于半径,
可得,由
可得
故选D选项。
考查方向
解题思路
先设直线方程后代人消元得到判别式和中点
,然后根据
得到
代人
得到
,最后利用圆和直线相切得到
后即可得到答案。
易错点
不会转化题中给出的条件这样的直线l恰有4条;找不到r和t之间的关系导致没有思路。
知识点
如图,椭圆E:(a>b>0)的离心率是
,点(0,1)在短轴CD上,且
=-1
25.求椭圆E的方程;
26.设O为坐标原点,过点P的动直线与椭圆交于A、B两点.是否存在常数λ,使得为定值?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
.
解析
(I)由已知,点C,D的坐标分别为(0,-b),(0,b)
又点P的坐标为(0,1),且=-1
于是,解得a=2,b=
所以椭圆E方程为.
考查方向
解题思路
1.第(1)问直接根据题中给出的条件求解即可;
易错点
1.第(1)问的运算出错;
正确答案
λ=-1
解析
当直线AB斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+1
A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)
联立,得(2k2+1)x2+4kx-2=0
其判别式△=(4k)2+8(2k2+1)>0
所以
从而=x1x2+y1y
2+λ[x1x2+(y1-1)(y2-1)]
=(1+λ)(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1
=
=-
所以,当λ=1时,-=-3
此时,=-3为定值
当直线AB斜率不存在时,直线AB即为直线CD
此时=-2-1=-3
故存在常数λ=-1,使得为定值-3.
考查方向
解题思路
.第(2)问先联立消元导出韦达定理后代人要求的式子得到定值即可。
易错点
第(2)问的运算出错;第(2)问的=-
不会计算如何为定值。
如图,椭圆(
>
>0)的左右焦点分别为
,
,且过
的直线交椭圆于P,Q两点,且PQ
.(本小题满分12分,(Ⅰ)小问5分,(Ⅱ)小问7分)
26.若||=2+
,|
|=2-
,求椭圆的标准方程.
27.若|PQ|=|
|,且
,试确定椭圆离心率的取值范围.
正确答案
.
解析
试题分析:由椭圆的定义知可求出
的值,再由
及勾股定理可求得
的值,最后由
求得
的值,从而根据椭圆的标准方程
得到结果.
试题解析:由椭圆的定义,
设椭圆的半焦距为,由已知
,因此
即
从而
故所求椭圆的标准方程为.
考查方向
解题思路
本题椭圆的定义、标准方程、简单几何性质的应用,应用椭圆的定义及基本量间的关第易于求解,本题属于较难题,
易错点
注意运算的准确性.
正确答案
.
解析
试题分析:由,得
由椭圆的定义,,进而
于是.解得
,
故.再注意到
从而
,两边除以
,得
,若记
,则上式变成
.再由
,并注意函数的单调性,即可求得离心率
的取值范围。
试题解析:(2)如(1))图,由,得
由椭圆的定义,,进而
于是.
解得,故
.
由勾股定理得,
从而,
两边除以,得
,
若记,则上式变成
.
由,并注意到
关于
的单调性,得
,即
,
进而,即
.
考查方向
解题思路
应用条件、椭圆的定义及勾股定理建军立离心率与的关系式,从而将离心率
表示成为
的函数,然后得用函数相关知识,求其值域,即是所求的范围,本题属于较难题,
易错点
函数思想方法的应用.
20.如图,已知椭圆的四个顶点分别为
,左右焦点分别为
,若圆C:
(
)上有且只有一个点
满足
,
(1)求圆C的半径;
(2)若点为圆C上的一个动点,直线
交椭圆于点
,
交直线于点
,求
的最大值;
正确答案
(1);(2)
解析
试题分析:本题属直线与圆锥曲线的位置关系的问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)直接按照步骤来求;(2)利用设而不求的方法再结合基本不等式来求解。
试题解析::(1)依题意得,
设点,由
得:
,化简得
,
∴点的轨迹是以点
为圆心,
为半径的圆, 又∵点
在圆
上并且有且只有一个点
,即两圆相切,
当两圆外切时,圆心距,成立
当两圆内切时,圆心距,不成立
∴ (2)设直线
为
,
由得,
联立
,消去
并整理得:
,
解得点的横坐标为
,
把直线:
与直线
:
联立解得点
横坐标
8分
所以 11分
(∵求最大值,显然为正才可能取最大,)
当且仅当时,取等号,
∴的最大值
为
;
考查方向
解题思路
本题考直线与圆锥曲线的位置关系,解题步骤如下:(1)直接按照步骤来求;(2)利用设而不求的方法再结合基本不等式来求解。
易错点
计算量大容易算错。
知识点
9.设双曲线的右焦点是F,左、右顶点分别是
,过F做
的垂线与双曲线交于B,C两点,若
,则双曲线的渐近线的斜率为( )
正确答案
解析
由已知得右焦点 (其中
,
,
,
从而,又因为
,
所以,即
,
化简得到,即双曲线的渐近线的斜率为
,
故选C.
考查方向
解题思路
本题考查双曲线的简单几何性质,利用向量垂直的条件来转化两直线垂直的条件而得到与
的关系式来求解.
易错点
本题属于中档题,注意运算的准确性.
知识点
15.已知抛物线方程为,直线
的方程为
,在抛物线
上有一动点
,点
到
轴的距离为
,点
到直线
的距离为
,则
的最小值为 .
正确答案
解析
根据抛物线的定义到y轴的距离等于到焦点的距离减去1,所以m+1+n的最小值就等于焦点到直线的距离d,所以可以解得则的最小值为
。
考查方向
解题思路
本题考查数形结合思想来解答,画出示意图,然后求出最值。
易错点
不会想到抛物线的定义来解答。
知识点
20. 如图:A,B,C是椭圆的顶点,点
为椭圆的右焦点,离心率为
,且椭圆过点
.
(I)求椭圆的方程;
(II)若P是椭圆上除顶点外的任意一点,直线CP交x轴于点E,直线BC与AP相交于点D,连结DE.设直线AP的斜率为k,直线DE的斜率为,证明:
.
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
1)根据离心率得到a,b的关系,根据点在椭圆上联立求出椭圆方程
2)设点p,根据要求求出直线AP,与直线BC求出点D
3)根据直线CP得到点E
4)使用两点间斜率公式得到DE斜率,化简得到结论
易错点
本题主要有以下几个错误:
1)椭圆方程求错
2)找不到有效突破点,导致运算量加大,无法得出理想结果
知识点
已知点,点
在
轴上,点
在
轴的正半轴上,且满足
,点
在直线
上,且满
足
2
=
,
23.当点在
轴上移动时,求点
的轨迹
的方程;
24.过点作直线
与轨迹
交于
、
两点,线段
的垂直平分线与
轴的交点为
,设线段
的中点为
,且
,求
的值.
正确答案
(1);
解析
(Ⅰ)设点的坐标为
,则
,
,
,
,
由,得:
.
由2
=
得:
,
则由得
,故点
的轨迹
的方程为
.
考查方向
解题思路
1)第一问利用向量垂直的充要条件,以及2
=
得到方程,消参可得抛物线方程;
2)第二问首先设出三点的坐标,再设出直线
的方程,联立直线与抛物线,求得点
的坐标,根据
,可求得
,得到
。
易错点
计算量大,未知数比较多,计算上出错。
正确答案
(2)
解析
(Ⅱ)由题意知直线,设
,
,则
联立得
,
.
∴,∴
,∴
,
,令
,解得
,
∴,
∴,
∴,
∵,故有
,
∴,化简得
,此时
.
考查方向
解题思路
1)第一问利用向量垂直的充要条件,以及2
=
得到方程,消参可得抛物线方程;
2)第二问首先设出三点的坐标,再设出直线
的方程,联立直线与抛物线,求得点
的坐标,根据
,可求得
,得到
。
易错点
计算量大,未知数比较多,计算上出错。
已知椭圆的离心率为
,它的四个顶点构成的四边形的面积为
.
27.求椭圆的方程;
28.设椭圆的右焦点为
,过
作两条互相垂直的直线
,直线
与椭圆
交于
两点,直线
与直线
交于
点.
(i)求证:线段的中点在直线
上;
(ii)求的取值范围.
正确答案
(Ⅰ).
解析
(Ⅰ)设椭圆的半焦距为
,则由题意可知
.
∵椭圆四个顶点构成的四边形的面积为
,∴
.
由得
.
∴椭圆的方程为
.
考查方向
解题思路
直接根据椭圆的基本量直接带入求解即可;
易错点
在运算时算数出错;
正确答案
(Ⅱ)(i)略;(ii).
解析
(Ⅱ)(i)由(Ⅰ)知,椭圆的方程为
,它的右焦点为
.
(1)当直线的斜率不存在时,直线
的方程为
,直线
的方程为
,此时线段
的中点为
,点
的坐标为
,直线
的方程为
,线段
的中点在直线
上.
(2)当直线的斜率存在时,若直线
的斜率为
,则直线
的方程为
,与
不相交,所以直线
的斜率不为
.设直线
的方程为
,则直线
的方程为
.
设两点的坐标分别为
,线段
的中点为
.
由得
.
判别式,
.
则,
.
由得点
的坐标为
,∴直线
的斜率为
,
∴直线的方程为
.∴
,
∴线段的中点在直线
上.
(ii)(1)当直线的斜率不存在时,由
得,
.
∴,此时
.
(2)由(i)知直线的斜率不为
,所以当直线
的斜率存在且不为
时,
,
.
.
令,
则∵
,∴
,
,∴
.
此时.∴
的取值范围为
.
考查方向
易错点
不会构造函数,导致无法入手。
【解题思路
第(1)小问先求出线段的中点为
,然后求直线ON的方程带入即可。
第(2)问先求,构造函数后求函数的值域即可。
5. 是抛物线
的焦点,
是抛物线上的两点,
,则线段
的中点到
轴的距离为( )
正确答案
解析
由抛物线方程可知,准线方程为x=- ,过A、B分别向准线作垂线段,设垂足为
、
,再设A,B两点到y轴的距离为
,
,根据抛物线的定义可知,|AF|+|BF|=
=
+
=8,
,设AB的中点到y轴的距离为d,则d=
=
,所以选项为C.
考查方向
解题思路
首先求抛物线的准线方程,再由抛物线的定义,过A,B向准线作垂线段, 再设A,B两点到y轴的距离为,
, |AF|+|BF|=
+
=8,
, 再根据梯形中位线的性质, 求出AB的中点到y轴的距离为
.
易错点
抛物线的性质, 数学结合的应用.
知识点
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