- 圆锥曲线的综合问题
- 共211题
20.
已知椭圆(a﹥b﹥0)的一个焦点与短轴的两个端点是正三角形的三个顶点,点
在椭圆E上。
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)设不过原点O且斜率为的直线l与椭圆E交于不同的两点A,B,线段AB的中点为M,直线OM与椭圆E交于C,D,证明:︳MA︳·︳MB︳=︳MC︳·︳MD︳
正确答案
知识点
21.已知椭圆C:(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2
.
(I)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过动点M(0,m)(m>0)的直线交x轴与点N,交C于点A,P(P在第一象限),且M是线段PN的中点.过点P作x轴的垂线交C于另一点Q,延长线QM交C于点B.
(i)设直线PM、QM的斜率分别为k、k',证明为定值.
(ii)求直线AB的斜率的最小值.
正确答案
(Ⅰ) .(Ⅱ)(i)见解析;(ii)直线AB 的斜率的最小值为
.
解析
试题分析:(Ⅰ)分别计算a,b即得.
(Ⅱ)(i)设,
由M(0,m),可得
得到直线PM的斜率 ,直线QM的斜率
.证得.
(ii)设,
直线PA的方程为y=kx+m,
直线QB的方程为y=-3kx+m.
联立 ,
整理得.
应用一元二次方程根与系数的关系得到,
,
得到
应用基本不等式即得.
试题解析:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,
由题意知,
所以,
所以椭圆C的方程为.
(Ⅱ)(i)设,
由M(0,m),可得
所以 直线PM的斜率 ,
直线QM的斜率.
此时,
所以为定值-3.
(ii)设,
直线PA的方程为y=kx+m,
直线QB的方程为y=-3kx+m.
联立 ,
整理得.
由可得
,
所以,
同理.
所以,
,
所以
由,可知k>0,
所以 ,等号当且仅当
时取得.
此时,即
,符号题意.
所以直线AB 的斜率的最小值为 .
考查方向
知识点
18.如图,在平面直角坐标系中,设点
是椭圆
上一点,从原点
向圆
作两条切线分别与椭圆
交于点
,直线
的斜率分别记为
.
(1)若圆与
轴相切于椭圆
的右焦点,求圆
的方程;
(2)若.
①求证:;
②求的最大值.
正确答案
(1)圆的方程为
.(2)详见解析
解析
试题分析:本题属于直线与圆锥曲线的综合问题,题目的难度较大,(1)直接求圆心和半径(2)证明定值问题时,要先表示出来,再通过计算化简得到(3)的最大值涉及到基本不等式,要能正确地使用基本不等式。
(1)因为椭圆右焦点的坐标为
,所以圆心
的坐标为
,
从而圆的方程为
.
(2)①因为圆与直线
相切,所以
,
即,
同理,有,
所以是方程
的两根,
从而.
②设点,联立
,
解得,
同理,,
所以
, 当且仅当
时取等号. 所以
的最大值为
.
考查方向
解题思路
本题考查直线与圆锥曲线的位置关系,解决直线与椭圆的位置关系的相关问题时,常规思路是先把直线与椭圆联立方程组,消元、化简,然后应用根与系数的关系代入化简,从而解决相关问题。
易错点
1、第二问中证明,计算不出来常数。
2、第三问中求时,计算错误,同时使用基本不等式时有一定的难度。
知识点
20. 如图,已知椭圆
,离心率
,
是椭圆上的任一点,从原点
向圆
:
作两条切线,分别交椭圆于点
.
(Ⅰ)若过点的直线与原点的距离为
,求椭圆方程;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若直线的斜率存在,并记为
.试问
是否为定值?若是,求出该值;若不是,说明理由.
正确答案
(1);(2)
为定值。
解析
试题分析:本题属于直线与圆锥曲线的问题,
(1)由已知条件构造方程组求解(2)用设而不求的方法来解决.
(Ⅰ)因为离心率,所以
,而
所以
,即
① 设经过点
的直线方程为
即
因为直线与原点的距离为
所以,整理得:
② 由①②得
所以椭圆的方程为
(Ⅱ)解:因为直线, 与圆M相切,由直线和圆相切的条件:
,可得
, 平方整理,可得
,
, 所以
是方程
的两个不相等的实数根,
,因为点
在椭圆C上,所以
,即
,所以
为定值;
考查方向
解题思路
本题考查直线与圆锥曲线的问题,解题步骤如下:
由已知条件构造方程组求解。
用设而不求的方法来解决。
易错点
不会利用设而不求的思想来解答。
知识点
已知为椭圆
上的一个动点,弦
分别过左右焦点
,且当线段
的中点在
轴上时,
.
24.求该椭圆的离心率;
25.设,试判断
是否为定值?若是定值,求出该定值,并给出证明;若不是定值,请说明理由.
正确答案
.e=
解析
当线段A的中点在y轴上时,AC垂直于
轴,
为直角三角形.
因为cos∠,所以|
|=3|
|,易知|
|=
,由椭圆的定义|
|+|
|=2a
,所以e=
考查方向
解题思路
先证出为直角三角形,求出
,再由定义得到a,b方程, 从中解出离心率
易错点
解析几何易出现对于直线方程的分类讨论上的错,其次就是直线与曲线联系以后,寻求向量、坐标、常数、参数之间的联系时,易出现转化和计算、代数整理上的错误。
正确答案
+
是定值6
解析
由24得椭圆方程为,焦点坐标为
,当AB、AC的斜率都存在时,设,A(
)、B(
)、C(
)
则直线AC的方程为y=, 代入椭圆方程得,
=0
又
,同理,
,
+
=6
(2) 若AB⊥x轴,则=1,
,这时也有.
+
=6.
综上所述,+
是定值6
考查方向
解题思路
由24得到含有b的椭圆方程,根据题意对直线AB、AC的斜率进行分为讨论,设出坐标,联立方程组,利用根与系数关系,结合向量关系式,将向量关系转化为坐标关系,用A的坐标及b,表求,
,验证是否为定值。
易错点
解析几何易出现对于直线方程的分类讨论上的错,其次就是直线与曲线联系以后,寻求向量、坐标、常数、参数之间的联系时,易出现转化和计算、代数整理上的错误。
已知为椭圆
上的一个动点,弦
分别过左右焦点
,且当线段
的中点在
轴上时,
.
24.求该椭圆的离心率;
25.设,试判断
是否为定值?若是定值,求出该定值,并给出证明;若不是定值,请说明理由.
正确答案
.e=
解析
当线段A的中点在y轴上时,AC垂直于
轴,
为直角三角形.
因为cos∠,所以|
|=3|
|,易知|
|=
,由椭圆的定义|
|+|
|=2a
,所以e=
考查方向
解题思路
先证出为直角三角形,求出
,再由定义得到a,b方程, 从中解出离心率
易错点
解析几何易出现对于直线方程的分类讨论上的错,其次就是直线与曲线联系以后,寻求向量、坐标、常数、参数之间的联系时,易出现转化和计算、代数整理上的错误。
正确答案
+
是定值6
解析
由24得椭圆方程为,焦点坐标为
,当AB、AC的斜率都存在时,设,A(
)、B(
)、C(
)
则直线AC的方程为y=, 代入椭圆方程得,
=0
又
,同理,
,
+
=6
(2) 若AB⊥x轴,则=1,
,这时也有.
+
=6.
综上所述,+
是定值6
考查方向
解题思路
由24得到含有b的椭圆方程,根据题意对直线AB、AC的斜率进行分为讨论,设出坐标,联立方程组,利用根与系数关系,结合向量关系式,将向量关系转化为坐标关系,用A的坐标及b,表求,
,验证是否为定值。
易错点
解析几何易出现对于直线方程的分类讨论上的错,其次就是直线与曲线联系以后,寻求向量、坐标、常数、参数之间的联系时,易出现转化和计算、代数整理上的错误。
7. 若椭圆和双曲线
有共同焦点
,
是两曲线的一个交点,则
的值为( )
正确答案
解析
由椭圆和双曲线的定义,得;两式平方相减,得
,所以
;所以选C选项。
考查方向
本题主要考查了椭圆和双曲线的定义。
易错点
本题易在利用双曲线定义得到时出现错误,易忽视“差的绝对值”中的绝对值.
知识点
20. 椭圆与
的中心在原点,焦点分别在
轴与
轴上,它们有相同的离心率
,并且
的短轴为
的长轴,
与
的四个焦点构成的四边形面积是
.
(Ⅰ)求椭圆与
的方程;
(Ⅱ)设是椭圆
上非顶点的动点,
与椭圆
长轴两个顶点
,
的连线
,
分别与椭圆
交于点
,
.(1)求证:直线
,
斜率之积为常数;(2)直线
与直线
的斜率之积是否为常数?若是,求出该值;若不是,说明理由.
正确答案
(Ⅰ):
,
:
(Ⅱ)(1)-2 (2)是常数-
解析
题 是解析几何中的常规题,两个椭圆的组合给学生解题带来很大的心理压力,只要能突破这一障碍,总体来讲难度还是不大的。
(Ⅰ)依题意,设
:
,
:
,
由对称性,四个焦点构成的四边形为菱形,且面积,
解得:,
所以椭圆:
,
:
(Ⅱ)(1)设,则
,
,
,
所以:,直线
,
斜率之积为常数
(2)设,则
,
,
,
所以:,
同理:所以:
,由
,
,
结合(1)有
考查方向
考查了椭圆方程的求法,以及椭圆中的定值问题,对学生的运算和思维能力要求较高。两个椭圆组合起来,显得条件较多,对学生的解题形成很大的干扰。
解题思路
本题考查椭圆的性质及运用,解题步骤如下:1、设出椭圆的方程,由两个条件得出两个方程,解方程组。2、设动点求斜率之积为常数;
易错点
1、不能正确的设出两个椭圆的方程,
2、(2)(3)问中运算量较大,可能出错。
知识点
18. 平面直角坐标系中,已知椭圆
的离心率为
,左、右焦点分别是
,以
为圆心以3为半径的圆与以
为圆心以1为半径的圆相交,且交点在椭圆
上.
(1)求椭圆的方程;
(2)过椭圆上一动点
的直线
,过F2与x轴垂直的直线记为
,右准线记为
;
①设直线与直线
相交于点M,直线
与直线
相交于点N,证明
恒为定值,并求此定值。
②若连接并延长与直线
相交于点Q,椭圆
的右顶点A,设直线PA的斜率为
,直线QA的斜率为
,求
的取值范围.
正确答案
见解析
解析
(1)由题意知 ,则
,又
可得
,
所以椭圆C的标准方程为.
(2)①M N
②点(
),点Q
,
∵,
,
∴=
=
.
∵点P在椭圆C上, ∴,
∴=
=
.
∵,
∴.
∴的取值范围是
.
考查方向
解题思路
本题考查导数的性质,解题步骤如下:
(1)根据离心率和几何特点,求出椭圆方程
(2)表示M,N进而得
(3)表示,进而得
的取值范围.
易错点
点M,N表示不当
知识点
正确答案
知识点
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