- 直线与圆锥曲线的位置关系
- 共218题
已知F1,F2分别是椭圆C:的上、下焦点,其中F1也是抛物线C1:x2=4y的焦点,点M是C1与C2在第二象限的交点,且
。
(1)求椭圆C1的方程;
(2)已知A(b,0),B(0,a),直线y=kx(k>0)与AB相交于点D,与椭圆C1相交于点E,F两点,求四边形AEBF面积的最大值。
正确答案
见解析。
解析
(1)由抛物线C1:x2=4y的焦点,得焦点F1(1,0)。
设M(x0,y0)(x0<0),由点M在抛物线上,
∴,
,解得
,
。
而点M在椭圆C1上,∴,化为
,
联立,解得
,
故椭圆的方程为。
(2)由(1)可知:|AO|=,|BO|=2.设E(x1,y1),F(x2,y2),其中x1<x2,
把y=kx代人,可得
,x2>0,y2=﹣y1>0,且
。
,
,
故四边形AEBF的面积S=S△BEF+S△AEF==
=≤
=
。
当且仅当时上式取等号。
∴四边形AEBF面积的最大值为。
知识点
已知椭圆的离心率为
,直线
与以原点为圆心,
椭圆的短半轴为半径的圆相切。
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆与曲线
的交点为
、
,求
面积的最大值。
正确答案
见解析
解析
知识点
已知椭圆:
的右焦点为
,且点
在椭圆
上。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知点,动直线
过点
,且直线
与椭圆
交于
,
两点,证明:
为定值。
正确答案
见解析
解析
(1)解:由题意知:.
根据椭圆的定义得:,即
.………………3分
所以 .
所以 椭圆的标准方程为
.………………4分
(2)证明:当直线的斜率为0时,
.
则 . ……………6分
当直线的斜率不为0时,设直线
的方程为:
,
.
由可得:
.
显然.
……………9分
因为 ,
,
所以
.
即 .………………13分
知识点
已知抛物线和双曲线都经过点,它们在x轴上有共同焦点,对称轴是坐标轴,抛物线的定点为坐标原点。.
(1)求抛物线和双曲线标准方程;
(2)已知动直线m过点P(3,0),交抛物线于A,B两点,记以线段AP为直径的圆为圆C,
求证:存在垂直于x轴的直线l被圆C截得的弦长为定值,并求出直线l的方程。
正确答案
见解析。
解析
知识点
已知椭圆的两焦点为
,
,并且经过点
。
(1)求椭圆的方程;
(2)已知圆:
,直线
:
,证明当点
在椭圆
上运动时,直线
与圆
恒相交,并求直线
被圆
所截得的弦长的取值范围。
正确答案
见解析
解析
(1)解法一:设椭圆的标准方程为
,
由椭圆的定义知:
得
故的方程为
.-----------------4分
解法二:设椭圆的标准方程为
,
依题意,①, 将点
坐标代入得
②
由①②解得,故
的方程为
.--------------.4分
(2)因为点在椭圆
上运动,所以
,则
,
从而圆心到直线
的距离
,
所以直线与圆
相交.---------------8分
直线被圆
所截的弦长为
---------------10分
.-----------------14分
知识点
在平面直角坐标系中,点
到两点
,
的距离之和为
,设点
的轨迹为曲线
.
(1)写出的方程;
(2)设过点的斜率为
(
)的直线
与曲线
交于不同的两点
,
,点
在
轴上,且
,求点
纵坐标的取值范围.
正确答案
(1)的方程为
(2)
解析
(1)由题设知,
根据椭圆的定义,的轨迹是焦点为
,
,长轴长为
的椭圆,
设其方程为
则,
,
,所以
的方程为
. ………5分
(2)依题设直线的方程为
.将
代入
并整理得,
.
. ………6分
设,
,
则,
..………7分
设的中点为
,则
,
,即
. ………8分
因为,
所以直线的垂直平分线的方程为
, ……9分
令解得,
, .………10分
当时,因为
,所以
; .………12分
当时,因为
,所以
. .………13分
综上得点纵坐标的取值范围是
. .………14分
知识点
如图,在平面直角坐标系xOy中,分别是椭圆
的左、右焦点,顶点B的坐标为
,连结
并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连结
。
(1)若点C的坐标为,且
,求椭圆的方程;
(2)若,求椭圆离心率e的值。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵,∴
∵,∴
,∴
∴椭圆方程为
(2)设焦点
∵关于x轴对称,∴
∵三点共线,∴
,即
①
∵,∴
,即
②
①②联立方程组,解得 ∴
∵C在椭圆上,∴,
化简得,∴
, 故离心率为
知识点
已知椭圆C:的离心率
,一条准线方程为
。
(1)求椭圆C的方程;
(2)设G,H为椭圆上的两个动点,O为坐标原点,且OG⊥OH。
①当直线OG的倾斜角为60°时,求△GOH的面积;
②是否存在以原点O为圆心的定圆,使得该定圆始终与直线GH相切?若存在,请求出该定圆方程;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)因为椭圆的离心率,一条准线方程为
。
所以,
,a2=b2+c2,
解得,
所以椭圆方程为,
(2)①由,解得
,
由得
,
所以,所以
,
②假设存在满足条件的定圆,设圆的半径为R,则OG•OH=R•GH
因为OG2+OH2=GH2,故,
当OG与OH的斜率均存在时,不妨设直线OG方程为:y=kx,与椭圆方程联立,可得,
∴
同理可得
∴,∴R=
当OG与OH的斜率有一个不存在时,可得
故满足条件的定圆方程为x2+y2=。
知识点
我们把具有公共焦点、公共对称轴的两段圆锥曲线弧合成的封闭曲线称为“盾圆”。
如图,“盾圆”是由椭圆
与抛物线
中两段曲线弧合成,
为椭圆的左、右焦点,
,
为椭圆与抛物线的一个公共点,
。
(1)求椭圆的方程;
(2)是否存在过的一条直线
,与“盾圆
”依次交于
四点,使得
与
的面积比为
?若存在,求出直线
方程;若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)由的准线为
,
,故记
又,所以
,故椭圆为
, 4分
(2) 设直线为
,
联立,得
,则
①
联立,得
,则
②
8分
与
的面积比
整理得 12分
若, 由②知
坐标为
,不在“盾圆
”上;
同理也不满足,故符合题意的直线
不存在, 14分
知识点
已知直角坐标平面内一动点到点
的距离与直线
的距离相等。
(1)求动点的轨迹
的方程;
(2)过点(
)作斜率为
的直线与曲线
相交于
两点,若
为钝角,求实数
的取值范围;
(3)过点(
)作直线与曲线
相交于
两点,问:是否存在一条垂直于
轴的直线与以线段
为直径的圆始终相切?若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)由抛物线的定义,知所求P点的轨迹是以为焦点,直线
为准线的抛物线,其方程为
,其中
,
。
所以,动点P的轨迹C的方程为,………………………………………4分
(2)由题意知,直线AB的方程为。
代入,得
。
设,则
。
为钝角,
。
又,
,
。
即,
。
因此,
。
综上,实数的取值范围是
,…………………8分
(3)设过点的直线方程为
,代入
,得
,设
,则
,
。
于是。
的中点坐标为
。
又
。
设存在直线满足条件,则
。
化简,得。
所以,对任意的
恒成立,
所以解得
,
。
所以,当时,存在直线
与以线段
为直径的圆始终相切,……13分
知识点
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