- 直线与圆锥曲线的位置关系
- 共218题
经过点且与直线
相切的动圆的圆心轨迹为
,点
、
在轨迹
上,且关于
轴对称,过线段
(两端点除外)上的任意一点作直线
,使直线
与轨迹
在点
处的切线平行,设直线
与轨迹
交于点
、
。
(1)求轨迹的方程;
(2)证明:;
(3)若点到直线
的距离等于
,且△
的面积为20,求直线
的方程。
正确答案
见解析。
解析
(1)方法1:设动圆圆心为,依题意得,
,
整理,得,所以轨迹
的方程为
。
方法2:设动圆圆心为,依题意得点
到定点
的距离和点
到定直线
的距离相等,
根据抛物线的定义可知,动点的轨迹是抛物线。
且其中定点为焦点,定直线
为准线。
所以动圆圆心的轨迹
的方程为
(2)由(1)得,即
,则
。
设点,由导数的几何意义知,直线
的斜率为
。
由题意知点,设点
,
,
则,
即。
因为,
,
由于,即
。
所以,
(3)方法1:由点到
的距离等于
,可知
。
不妨设点在
上方(如图),即
,直线
的方程为:
。
由
解得点的坐标为
,
所以。
由(2)知,同理可得
。
所以△的面积
,
解得,
当时,点
的坐标为
,
,
直线的方程为
,即
,
当时,点
的坐标为
,
,
直线的方程为
,即
,
方法2:由点到
的距离等于
,可知
。
由(2)知,所以
,即
。
由(2)知,
。
所以。
即, ①
由(2)知, ②
不妨设点在
上方(如图),即
,由①、②解得
因为,
同理,
以下同方法1。
知识点
如图,已知椭圆C: 的左、右焦点分别为F1、F2,离心率为
,点A是椭圆上任一点,△AF1F2的周长为
.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点任作一动直线l交椭圆C于M,N两点,记
,若在线段MN上取一点R,使得
,则当直线l转动时,点R在某一定直线上运动,求该定直线的方程.
正确答案
见解析。
解析
(1)∵△AF1F2的周长为,
∴即
. ……………………(1分)
又解得
………………(3分)
∴椭圆C的方程为………………………………(4分)
(2)由题意知,直线l的斜率必存在,
设其方程为
由
得…………………………………(6分)
则……………………………………(7分)
由,得
∴∴
.……………………………………(8分)
设点R的坐标为(),由
,
得
∴
解得………………(10分)
而
∴…………………………………………………(13分)
故点R在定直线上. ………………………………………………(14分)
知识点
已知椭圆的中心在坐标原点,两个焦点分别为
,
,点
在椭圆
上,过点
的直线
与抛物线
交于
两点,抛物线
在点
处的切线分别为
, 且
与
交于点
.
(1) 求椭圆的方程;
(2) 是否存在满足的点
? 若存在,指出这样的点
有几个(不必求出点
的坐标); 若不存在,说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1) 解法1:设椭圆的方程为
,
依题意: 解得:
∴ 椭圆的方程为
.
解法2:设椭圆的方程为
,
根据椭圆的定义得,即
,
∵, ∴
.
∴ 椭圆的方程为
.
(2)解法1:设点,
,则
,
,
∵三点共线,
∴.
∴,
化简得:. ①
由,即
得
.
∴抛物线在点
处的切线
的方程为
,
即. ②
同理,抛物线在点
处的切线
的方程为
. ③
设点,由②③得:
,
而,则
.
代入②得 ,
则,
代入 ① 得
,即点
的轨迹方程为
.
若 ,则点
在椭圆
上,而点
又在直线
上,
∵直线经过椭圆
内一点
,
∴直线与椭圆
交于两点.
∴满足条件 的点
有两个.
解法2:设点,
,
,
由,即
得
.
∴抛物线在点
处的切线
的方程为
,
即.
∵, ∴
。
∵点在切线
上, ∴
. ①
同理, . ②
综合①、②得,点的坐标都满足方程
.
∵经过两点的直线是唯一的,
∴直线的方程为
,
∵点在直线
上, ∴
.
∴点的轨迹方程为
.
若 ,则点
在椭圆
上,又在直线
上,
∵直线经过椭圆
内一点
,
∴直线与椭圆
交于两点.
∴满足条件 的点
有两个.
解法3:显然直线的斜率存在,设直线
的方程为
,
由消去
,得
.
设,则
.
由,即
得
.
∴抛物线在点
处的切线
的方程为
,
即.
∵, ∴
.
同理,得抛物线在点
处的切线
的方程为
.
由解得
∴.
∵,
∴点在椭圆
上.
∴.
化简得.(*)
由,
可得方程(*)有两个不等的实数根. ∴满足条件的点有两个.
知识点
设椭圆的左、右焦点分别为
,离心率为
,左焦点
到直线
的距离等于长半轴长。
(1)求椭圆的方程;
(2)过右焦点作斜率为
的直线
与椭圆
交于
两点,线段
的中垂线与
轴相交于点
,求实数
的取值范围。
正确答案
(1)
(2)
解析
(1)由已知可得
,
由到直线的距离为
,所以
, ,,,,,,,,,,,3分
解得
所求椭圆方程为. ,,,,,,,,,,,,,,,,5分
(2)由(1)知, 设直线
的方程为:
消去
得
, ,,,,7分
因为过点
,所以
恒成立
设,
则,
中点
,,,,,,,,,,,,,,,9分 当
时,
为长轴,中点为原点,则
,,,,,,,,,,,,,,10分
当时
中垂线方程
,
令,
,,,,,,,,,11分
,
, 可得
综上可知实数的取值范围是
, ,,,,,,,,,,,,,,13分
知识点
抛物线的顶点在原点焦点在
轴上,且经过点
,圆
过定点
,且圆心
在抛物线
上,记圆
与
轴的两个交点为
。
(1)求抛物线的方程;
(2)当圆心在抛物线上运动时,试问
是否为一定值?请证明你的结论;
(3)当圆心在抛物线上运动时,记
,
,求
的最大值。
正确答案
见解析。
解析
(1)
知识点
已知椭圆和直线L:
=1, 椭圆的离心率
,直线L与坐标原点的距离为
。
(1)求椭圆的方程;
(2)已知定点,若直线
与椭圆相交于C、D两点,试判断是否存在
值,使以CD为直径的圆过定点E?若存在求出这个
值,若不存在说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)直线L:=1,∴
=
.① ,,,,,,,,,,,,,,,,,,2分
e=.② ,,,,,,,,,,,,,,,,,,4分
由①得,3
由②3得 ∴所求椭圆的方程是
+y2=1. ,,,,,,,,,,,,,,,,,,6分
(2)联立得:.
Δ ,,,,,,,,,,,,8分
设,则有
,,,,,,,,,,,,,,,,,,10分
∵,且以CD为圆心的圆点过点E,
∴EC⊥ED. ,,,,,,,,,,,,,,,,,,12分
则
∴,解得
=
>1,
∴当=
时以CD为直径的圆过定点E. ,,,,,,,,,,,,,,,,,。14分
知识点
已知抛物线的焦点为椭圆
的右焦点,且椭圆的长轴长为4,M、N是椭圆上的的动点。
(1)求椭圆标准方程;
(2)设动点满足:
,直线
与
的斜率之积为
,证明:存在定点
,使得
为定值,并求出
的坐标;
(3)若在第一象限,且点
关于原点对称,
垂直于
轴于点
,连接
并延长交椭圆于点
,记直线
的斜率分别为
,证明:
。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题设可知:因为抛物线的焦点为
,
所以椭圆中的又由椭圆的长轴为4得
故
故椭圆的标准方程为:
(2)设,
由可得:
由直线OM与ON的斜率之积为可得:
,即
由①②可得:
M、N是椭圆上的点,故
故,即
由椭圆定义可知存在两个定点,
使得动点P到两定点距离和为定值;
(3)设,由题设可知
,
由题设可知斜率存在且满足
.③
将③代入④可得:
⑤
点在椭圆
,
故
知识点
已知点,
分别在直线
和
上运动,点
是线段
的中点,且
动点
轨迹是曲线
.
(1)求曲线的方程,并讨论
所表示的曲线类型;
(2)当时,过点
的直线
与曲线
恰有一个公共点,求直线
的斜率.
正确答案
见解析。
解析
(1)设依题意得
消去,整理得
。
当时,方程表示焦点在
轴上的椭圆;
当时,方程表示焦点在
轴上的椭圆;
当时,方程表示圆。
(2)当时,方程为
,
设直线的方程为
,
消去得
。
根据已知可得,故有
,
,
直线
的斜率为
.
知识点
已知圆:
,若椭圆
:
(
)的右顶点为圆
的圆心,离心率为
.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知直线:
,若直线
与椭圆
分别交于
,
两点,与圆
分别交于
,
两点(其中点
在线段
上),且
,求
的值。
正确答案
(1)
(2)
解析
(1)设椭圆的焦距为,因为
,
,所以
………………2分
所以 所以椭圆
:
………………4分
(2)设(
,
),
(
,
)
由直线与椭圆
交于两点
,
,则
所以, 则
,
………………6分
所以………………8分
点(
)到直线
的距离
………………10分
则………………11分
显然,若点也在线段
上,则由对称性可知,直线
就是
轴,矛盾,
因为,所以
………………12分
所以
解得,即
………………14分
知识点
设为抛物线
上的两个动点,过
分别作抛物线
的切线
,与
分别交于
两点,且
,
(1)若,求点
的轨迹方程
(2)当所在直线满足什么条件时,P的轨迹为一条直线?(请千万不要证明你的结论)
(3)在满足(1)的条件下,求证:的面积为一个定值,并求出这个定值
正确答案
见解析。
解析
(1)设 ,
,
即
......①
同理, ......②
令 可求出
,
所以
由①,②,得
,
∴
(2)当所在直线过
的焦点时
(3)设 又由
得
所以
∴P到MN的距离为
∴
∴为定值
知识点
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