- 直线的一般式方程
- 共31题
设双曲线C:(a>0,b>0)的一个焦点坐标为(,0),离心率, A、B是双曲线上的两点,AB的中点M(1,2)。
(1)求双曲线C的方程;
(2)求直线AB方程;
(3)如果线段AB的垂直平分线与双曲线交于C、D两点,那么A、B、C、D四点是否共圆?为什么?
正确答案
见解析。
解析
(1)依题意得,解得a=1.
所以,
故双曲线C的方程为.
(2)设,则有 。
两式相减得: ,
由题意得,,,
所以,即.
故直线AB的方程为.
(3)假设A、B、C、D四点共圆,且圆心为P. 因为AB为圆P的弦,所以圆心P在AB垂直平分线CD上;又CD为圆P的弦且垂直平分AB,故圆心P为CD中点M.
下面只需证CD的中点M满足|MA|=|MB|=|MC|=|MD|即可。
由得:A(-1,0),B(3,4).
由(1)得直线CD方程:,
由得:C(-3+,6-),D(-3-,6+),
所以CD的中点M(-3,6).
因为,,
,,
所以,
即 A、B、C、D四点在以点M(-3,6)为圆心,为半径的圆上.
知识点
若存在实常数和,使得函数和对其定义域上的任意实数分别满足:和,则称直线为和的“隔离直线”,已知函数和函数,那么函数和函数的隔离直线方程为_________。
正确答案
解析
有题可知函数与函数有公共点,由隔离直线的定义可知只有二者的公切线才能满足,,可知,可知直线方程为,故答案为。
知识点
已知矩阵M=的一个特征值是3,求直线x﹣2y﹣3=0在M作用下的新直线方程。
正确答案
见解析。
解析
∵已知矩阵M=的一个特征值是3,∴f(λ)==(λ﹣2)(λ﹣a)﹣1=0,即 (3﹣2)(3﹣a)﹣1=0,
解得a=2,∴M=。
设直线x﹣2y﹣3=0上的任意一点(x,y)在M作用下的对应点为(x′y′,),
则有 ,整理得,即,代人x﹣2y﹣3=0,整理得4x'﹣5y'﹣9=0,
故所求直线方程为:4x﹣5y﹣9=0。
知识点
如图7,直线,抛物线,已知点在抛
物线上,且抛物线上的点到直线的距离的最小值为。
(1)求直线及抛物线的方程;
(2)过点的任一直线(不经过点)与抛物线交于、两点,直线与直线相交于点,记直线,,的斜率分别为,, ,问:是否存在实数,使得?若存在,试求出的值;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)(法一)点在抛物线上, 。
设与直线平行且与抛物线相切的直线方程为,
由 得,
,
由,得,则直线方程为。
两直线、间的距离即为抛物线上的点到直线的最短距离,
有,解得或(舍去)。
直线的方程为,抛物线的方程为。
(法二)点在抛物线上, ,抛物线的方程为。……2分
设为抛物线上的任意一点,点到直线的距离为,根据图象,有,,
,的最小值为,由,解得。
因此,直线的方程为,抛物线的方程为。
(2)直线的斜率存在,设直线的方程为,即,
由 得,
设点、的坐标分别为、,则,,
,,
.
由 得,,
,
。
因此,存在实数,使得成立,且。
知识点
已知椭圆的长轴长是焦距的两倍,其左、右焦点依次为、,抛物线的准线与轴交于,椭圆与抛物线的一个交点为.
(1)当时, ①求椭圆的方程;②直线过焦点,与抛物线交于两点,若弦长等于的周长,求直线的方程;
(2)是否存在实数,使得的边长为连续的自然数.
正确答案
(1)(2)
解析
(1)①设椭圆的实半轴长为a,短半轴长为b,半焦距为c,
当=1时,由题意得,a=2c=2,,
所以椭圆的方程为.
②依题意知直线的斜率存在,设,由得,
,由直线与抛物线有两个交点,可知.
设,由韦达定理得,
则=
因为的周长为,所以,
解得,从而可得直线的方程为
(2)假设存在满足条件的实数,由题意得,又设,设,对于抛物线M,有对于椭圆C,由得
由解得:,所以,从而,因此,的边长分别为、、,
当时,使得的边长为连续的自然数.
知识点
设椭圆的离心率为,其左焦点与抛物线的焦点相同.(Ⅰ)求此椭圆的方程;(Ⅱ)若过此椭圆的右焦点的直线与曲线只有一个交点,则
(1)求直线的方程;
(2)椭圆上是否存在点,使得,若存在,请说明一共有几个点;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)抛物线的焦点为,它是题设椭圆的左焦点.离心率为,
所以,.由求得.
因此,所求椭圆的方程为 (*)
(2)椭圆的右焦点为,过点与轴平行的直线显然与曲线没有交点.设直线的斜率为,
① 若,则直线过点且与曲线只有一个交点,此时直线
的方程为;
② 若,因直线过点,故可设其方程为,将其代入
消去,得.因为直线与曲线只有一个交点,所以判别式,于是,从而直线的方程为或.因此,所求的直线的方程为或或.
可求出点的坐标是或或.
①若点的坐标是,则.于是=,从而,代入(*)式联立:
或,求得,此时满足条件的点有4个:
.
②若点的坐标是,则,点M到直线:的距离是,
于是有,从而,
与(*)式联立:或解之,可求出满足条件的点有4个:,,,.
③ 若点的坐标是,则,点到直线:的距离是,于是有,从而,
与(*)式联立:或,解之,可求出满足条件的点有4个: ,,,.
综合①②③,以上12个点各不相同且均在该椭圆上,因此,满足条件的点共有12个.图上椭圆上的12个点即为所求。
知识点
若关于的实系数方程有两个根,一个根在区间内,另一根在区间内,记点对应的区域为。
(1)设,求的取值范围;
(2)过点的一束光线,射到轴被反射后经过区域,求反射光线所在直线经过区域内的整点(即横纵坐标为整数的点)时直线的方程。
正确答案
(1)(2)
解析
解析:方程的两根在区间和上的几何意义是:函数与轴的两个交点的横坐标分别在区间和内,由此可得不等式组
,即,则在坐标平面
内,点对应的区域如图阴影部分所示
易得图中三点的坐标分别为(4分)
(1)令,则直线经过点时
取得最小值,经过点时取得最大值,即,
又三点的值没有取到,所以(8分)
(2)过点的光线经轴反射后的光线必过点,由图可知
可能满足条件的整点为,再结合不等式知点符合条件,所以此时直线方程为:,即(12分)
知识点
8.设M是内任一点,且,设的面积分别为x,y,z,且,则在平面直角中坐标系中,以x,y为坐标的点的轨迹图形是( )
正确答案
解析
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知识点
23.给定椭圆,称圆心在原点,半径为的圆是椭圆的“准圆”。若椭圆的一个焦点为,其短轴上的一个端点到的距离为
(1)求椭圆的方程和其“准圆”方程;
(2)点是椭圆的“准圆”上的一个动点,过点作直线,使得与椭圆都只有一个交点,且分别交其“准圆”于点
①当为“准圆”与轴正半轴的交点时,求的方程;
②求证:为定值
正确答案
(1)
所以,椭圆方程:,
准圆方程:
(2)①易知且直线斜率存在,
设直线为
联立
因为椭圆与直线有且只有一个交点,
所以,因此
所以的方程为
②<ⅰ>当的斜率存在时,设点,
设直线
由---(*)
同理,联立和椭圆方程可得:---(**)
由(*)(**)可知,是方程的两个根
,
因此是准圆的直径,所以
<ⅱ>当中有一条斜率不存在时,,此时
所以
解析
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知识点
21.如图,圆与轴的正半轴交于点,是圆上的动点,点在轴上的投影是,点满足
(1)求动点的轨迹的方程,并说明轨迹是什么图形;
(2)过点的直线与点的轨迹交于不同的两点、,若,求直线的方程
正确答案
(1)设,
则由题意得轴且M是DP的中点,
所以
又P在圆上,所以,即
,即
轨迹是以与为焦点,
长轴长为4的椭圆。
(2)方法一:当直线的斜率不存在时,
,不满足题意。
设直线方程为,
代入椭圆方程得:
△
设,
则 (*)
由知E是BF中点,
所以 (**)
由(*)、(**)
解得满足,
所以
即所求直线方程为:
解析
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知识点
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