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题型:简答题
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简答题

设m∈R,在平面直角坐标系中,已知向量=(mx,y+1),向量=(x,y-1),,动点M(x,y)的轨迹为E,

(1)求轨迹E的方程,并说明该方程所表示曲线的形状;

(2)已知m=,证明:存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹E恒有两个交点A,B,且OA⊥OB(O为坐标原点),并求出该圆的方程;

(3)已知m=,设直线l与圆C:x2+y2=R2(1<R<2)相切于A1,且l与轨迹E只有一个公共点B1,当R为何值时,|A1B1|取得最大值?并求最大值。

正确答案

解:(1)因为

所以,即

当m=0时,方程表示两直线,方程为y=±1;

当m=1时,方程表示的是圆;

当m>0且m≠1时,方程表示的是椭圆;

当m<0时,方程表示的是双曲线;

(2)当时,轨迹E的方程为

设圆心在原点的圆的一条切线为y=kx+t,

解方程组

要使切线与轨迹E恒有两个交点A,B,

则使△=

,且

要使,需使

所以

所以又因为直线y=kx+t为圆心在原点的圆的一条切线,

所以圆的半径为

所求的圆为

当切线的斜率不存在时,切线为

交于点也满足OA⊥OB;

综上, 存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且

(3)当时,轨迹E的方程为

设直线l的方程为y=kx+t,因为直线l与圆C:(1<R<2)相切于A1

由(2)知, ①

因为l与轨迹E只有一个公共点B1

由(2)知

有唯一解,

则△=

, ②

由①②得,此时A,B重合为B1(x1,y1)点,

所以,

B1(x1,y1)点在椭圆上,所以

所以

在直角三角形OA1B1中,

因为当且仅当时取等号,

所以

即当时,|A1B1|取得最大值,最大值为1。

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题型:简答题
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简答题

如图,椭圆C:的顶点为A1,A2,B1,B2,焦点为F1,F2

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)设n为过原点的直线,l是与n垂直相交于P点、与椭圆相交于A,B两点的直线,,是否存在上述直线l使成立?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)由,①

知a=2c,②

又b2=a2-c2

由①,②,③解得a2=4,b2=3,

故椭圆C的方程为

(Ⅱ)设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),

假设使成立的直线l存在,

(ⅰ)当l不垂直于x轴时,设l的方程为y=kx+m,

由l与n垂直相交于P点且,得

将y=kx+m代入椭圆方程,得(3+4k2)x2+8kmx+(4m2-12)=0,

由求根公式可得

0=x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=x1x2+k2x1x2+km(x1+x2)+m2=(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2

将④,⑤代入上式并化简得(1+k2)(4m2-12)-8k2m2+m2(3+4k2)=0,

将m2=1+k2代入⑥并化简得-5(k2+1)=0,矛盾,即此时直线l不存在;

(ⅱ)当l垂直于x轴时,满足的直线l的方程为x=1或x=-1,

则A,B两点的坐标为

当x=1时,

当x=-1时,

∴此时直线l也不存在;

综上可知,使成立的直线l不存在。

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题型:简答题
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简答题

已知点F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,点P为椭圆上任意一点,P到焦点F2的距离的最大值为,且△PF1F2的最大面积为1.

(1)求椭圆C的方程.

(2)点M的坐标为,过点F2且斜率为k的直线L与椭圆C相交于A,B两点.对于任意的是否为定值?若是求出这个定值;若不是说明理.

正确答案

解:(1)由题意可知:a+c=+1,×2c×b=1,

∵a2=b2+c2∴a2=2,b2=1,c2=1

∴所求椭圆的方程为:

(2)设直线l的方程为:y=k(x﹣1)

A(x1,y1),B(x2,y2),M(,0)

联立直线与椭圆方程,消去y可得(2k2+1)x2﹣4k2x+2(k2﹣1)=0

∴对于任意的=为定值.

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简答题

在直角坐标系xOy中,点M到点F1,0),F2,0)的距离之和是4,点M的轨迹C与x轴的负半轴交于点A,不过点A的直线l:y=kx+b与轨迹C交于不同的两点P和Q,

(1)求轨迹C的方程;

(2)当时,求k与b的关系,并证明直线l过定点。

正确答案

解:(1)∵点M到的距离之和是4,

∴M的轨迹C是长轴为4,焦点在x轴上焦距为的椭圆,

其方程为

(2)将y=kx+b,代入曲线C的方程,整理得

因为直线l与曲线C交于不同的两点P和Q,

所以,  ①

,  ②

,  ③

显然,曲线C与x轴的负半轴交于点A(-2,0),

所以

,得

将②、③代入上式,整理得

所以,即b=2k或

经检验,都符合条件①

当b=2k时,直线l的方程为y=kx+2k,

显然,此时直线l经过定点(-2,0)点,即直线l经过点A,与题意不符;

时,直线l的方程为

显然,此时直线l经过定点点,且不过点A;

综上,k与b的关系是:,且直线l经过定点点.

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题型:简答题
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简答题

设椭圆的一个顶点与抛物线的焦点重合,F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,且离心率,且过椭圆右焦点F2的直线l与椭圆C交于M、N两点。

(1)求椭圆C的方程;

(2)是否存在直线l,使得,若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由。

(3)若AB是椭圆C经过原点O的弦,MN∥AB,求证:为定值。

正确答案

解:抛物线的焦点为

∵椭圆的一个顶点与抛物线的焦点重合

∴椭圆的一个顶点为

∴a=2,

∴椭圆的标准方程为

(2)解:由题可知,椭圆的右焦点为(1,0),直线l与椭圆必相交

①当直线斜率不存在时,M(1,),N(1,-),

,不合题意;

②设存在直线l为y=k(x-1)(k≠0),且M(x1,y1),N(x2,y2

得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,

=

所以

故直线l的方程为

(3)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),A(x3,y3),B(x4,y4

由(2)可得:|MN|=

=

消去y,

并整理得:

|AB|=

为定值 。

下一知识点 : 向量的模
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