- 圆锥曲线与方程
- 共4501题
已知圆及点C2(2,0),在圆
上任取一点P,连接C2P,做线段C2P的中垂线交直线
P于点M.
(1)当点P在圆上运动时,求点M的轨迹E的方程;
(2)设轨迹E与x轴交于,A2两点,在轨迹E上任取一点Q(x0,y0)(y0≠0),直线Q
,QA2分别交y轴于D,E两点,求证:以线段DE为直径的圆C过两个定点,并求出定点坐标.
正确答案
(1)解:∵线段C2P的中垂线交直线P于点M,
∴|MC2|=|MP|,
又∵|MP|=|M|+2,
∴|M|﹣|MC2|=±2(2<4)
∴M点轨迹是以,C2为焦点的双曲线,且2a=2,2c=4
∴点M的轨迹E的方程为
(2)证明:(﹣1,0),A2(1,0),
,
∴,
∴
∴
∴以DE为直径的圆方程
∴y=0时,
∴以线段DE为直径的圆C过两个定点,定点为
如图,已知椭圆的离心率为
,以该椭圆上的点和椭圆的左、右焦点F1、F2为顶点的三角形的周长为4(
+1)。一等轴双曲线的顶点是该椭圆的焦点,设P为该双曲线上异于顶点的任一点,直线PF1和PF2与椭圆的交点分别为A、B和C、D,
(Ⅰ)求椭圆和双曲线的标准方程;
(Ⅱ)设直线PF1、PF2的斜率分别为k1、k2,证明:k1·k2=1;
(Ⅲ)是否存在常数λ,使得|AB|+|CD|=λ|AB|·|CD|恒成立?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,由题意知:,
所以,
又a2=b2+c2,因此b=2,
故椭圆的标准方程为,
由题意设等轴双曲线的标准方程为,
因为等轴双曲线的顶点是椭圆的焦点,所以m=2,
因此双曲线的标准方程为。
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),
则,
因为点P在双曲线x2-y2=4上,所以x02-y02=4,
因此,即k1k2=1。
(Ⅲ)由于PF1的方程为y=k1(x+2),
将其代入椭圆方程得,
由韦达定理得,
所以
,
同理可得,
则,
又k1k2=1,
所以,
故|AB|+|CD|=|AB|·|CD|,
因此,存在λ=,使|AB|+|CD|=λ|AB|·|CD|恒成立.
已知三点P(5,2)、F1(-6,0)、F2(6,0)。
(1)求以F1、F2为焦点且过点P的椭圆标准方程;
(2)设点P、F1、F2关于直线y=x的对称点分别为P′、F1′、F2′,求以F1′、F2′为焦点且过点P′的双曲线的标准方程。
正确答案
解:(1)由题意,可设所求椭圆的标准方程为
其半焦距离c=6
∴
所以所求椭圆的标准方程为。
(2)点P(5,2)、F1(-6,0)、F2(6,0)关于直线y=x的对称点分别为
、
、
(0,6)
设所求双曲线的标准方程为
由题意知,半焦距c1=6
∴
所以所求双曲线的标准方程为。
已知圆x2+y2=25,则该圆过点(1,)且长度为整数的弦有( )条。
正确答案
12
已知动点P(x,y)与两定点M(-1,0),N(1,0)连线的斜率之积等于常数λ(λ≠0)。
(Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程;
(Ⅱ)试根据λ的取值情况讨论轨迹C的形状:
(Ⅲ)当λ=-2时,过定点F(0,1)的直线l与轨迹C交于A、B两点,求△AOB的面积的最大值。
正确答案
解:(Ⅰ)由题设知直线PM与PN的斜率存在且均不为零,
所以,
整理得(λ≠0,x≠±1)。
(Ⅱ)①当λ>0时,轨迹C为中心在原点,焦点在x轴上的双曲线(除去顶点);
②当-1<λ<0时,轨迹C为中心在原点,焦点在x轴上的椭圆(除去长轴两个端点);
③当λ=-1时,轨迹C为以原点为圆心,1的半径的圆除去点(-1,0),(1,0);
④当λ<-1时,轨迹C为中心在原点,焦点在y轴上的椭圆(除去短轴的两个端点)。
(Ⅲ)当λ=-2时,轨迹C为椭圆(x≠±1) ,
由题意知,l的斜率存在,设l的方程为y=kx+1,
代入椭圆方程中整理,得, (*)
设,
,则x1,x2的方程(*)的两个实根,
∴,
,
∴
,
当k=0时,取“=”,
∴k=0时,△OAB的面积取最大值为。
已知椭圆+
=1(a>b>0)上有一个顶点到两个焦点之间的距离分别为3+2
,3-2
.
(1)求椭圆的方程;
(2)如果直线x=t(t∈R)与椭圆相交于A,B,若C(-3,0),D(3,0),证明直线CA与直线BD的交点K必在一条确定的双曲线上;
(3)过点Q(1,0)作直线l(与x轴不垂直)与椭圆交于M、N两点,与y轴交于点R,若=λ
,
=μ
,证明:λ+μ为定值.
正确答案
(1)由已知得,解得
∴b2=a2-c2=1…(3分)
∴椭圆方程为+y2=1.…(5分)
(2)依题意可设A(t,y0),B(t,-y0),K(x,y),且有+y02=1
又CA:y=(x+3),DB:y=
(x-3),
∴y2=(x2-9),
将+y02=1代入即得y2=
(x2-9),
-y2=1
所以直线CA与直线BD的交点K必在双曲线-y2=1上.…(10分)
(3)依题意,直线l的斜率存在,故可设直线l的方程为y=k(x-1),…(11分)
设M(x3,y3)、N(x4,y4)、R(0,y5),则M、N两点坐标满足方程组
消去y并整理,得(1+9k2)x2-18k2x+9k2-9=0,
所以x3+x4=,①x3x4=
,②…(13分)
因为=λ
,所以(x3,y3)-(0,y5)=λ[(1,0)-(x3,y3)],
即,所以x3=λ(1-x3),
又l与x轴不垂直,所以x3≠1,
所以λ=,同理μ=
. …(14分)
所以λ+μ=+
=
.
将①②代入上式可得λ+μ=-. …(16分)
(1)焦点在y轴上的椭圆的一个顶点为A(2,0),其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程.
(2)已知双曲线的一条渐近线方程是x+2y=0,并经过点(2,2),求此双曲线的标准方程.
正确答案
解:(1)由题可知b=2,a=4,椭圆的标准方程为:
(2)设双曲线方程为:x2﹣4y2=λ,
∵双曲线经过点(2,2),
∴λ=22﹣4×22=﹣12,
故双曲线方程为: .
已知双曲线的焦点在y轴上,两顶点间的距离为4,渐近线方程为y=±2x,
(Ⅰ)求双曲线的标准方程;
(Ⅱ)设(Ⅰ)中双曲线的焦点F1,F2关于直线y=x的对称点分别为F1′,F2′,求以F1′,F2′为焦点,且过点P(0,2)的椭圆方程。
正确答案
解:(Ⅰ)因为双曲线的焦点在y轴上,
设所求双曲线的方程为,
由题意,得,解得a=2,b=1,
所求双曲线的方程为;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可求得F1(0,),F2(0,
),
点F1,F2关于直线y=x的对称点分别为F1′(,0),F2′(
,0),
又P(0,2),设椭圆方程为(m>n>0),
由椭圆定义,得2m=,m=3,
因为m2-n2=5,
所以n2=4,
所以椭圆的方程为。
(1)已知椭圆的焦点为F1(0,-5),F2(0,5),点P(3,4)在椭圆上,求它的方程;
(2)已知双曲线顶点间的距离为6,渐近线方程为y=±x,求它的方程。
正确答案
解:(1)焦点为,可设椭圆方程为
;
点P(3,4)在椭圆上,,
所以椭圆方程为。
(2)当焦点在x轴上时,设所求双曲线的方程为=1,
由题意,得解得a=3,
,
所以焦点在x轴上的双曲线的方程为;
同理可求当焦点在y轴上双曲线的方程为.
在平面直角坐标系xOy中,已知两点F1(-6,0)、F2(6,0),点P位于第一象限,且tan∠PF1F2=,tan∠PF2F1=2.
(1)求以F1、F2为焦点且过点P的椭圆的标准方程;
(2)求以F1、F2为焦点且过点P的双曲线的标准方程.
正确答案
在平面直角坐标系xOy中,已知两点F1(-6,0)、F2(6,0),
且tan∠PF1F2=,tan∠PF2F1=2.
∴P(5,2),如图.
(1)由题意可设所求椭圆的标准方程为
+
=1(a>b>0),
其半焦距c=6
2a=|PF1|+|PF2|=+
=6
∴a=3,b2=a2-c2=9.
所以所求椭圆的标准方程为 +
=1
(2)点P(5,2)、F1(-6,0)、F2(6,0)
设所求双曲线的标准方程为 -
=1(a1>0,b1>0)
由题意知,半焦距
c1=6 2a1=||P′F1′|+|P′F2′||=|-
|=4
a1=2
,
b12=c12-a12=36-20=16.
所以所求双曲线的标准方程为 -
=1
若椭圆+
=1与双曲线x2-
=1有相同的焦点,且椭圆与双曲线交于点P(
,y),求椭圆及双曲线的方程.
正确答案
由题意可知10-m=1+b,+
=1,
-
=1,
解得,m=1,b=8,
所以椭圆的方程为+y2=1;
双曲线的方程为x2-=1.
以下是关于圆锥曲线的四个命题:
①设A、B为两个定点,k为非零常数,若PA-PB=k,则动点P的轨迹是双曲线;
②方程2x2-5x+2=0的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率;
③双曲线-
=1与椭圆
+y2=1有相同的焦点;
④以过抛物线的焦点的一条弦AB为直径作圆,则该圆与抛物线的准线相切.
其中真命题为______(写出所以真命题的序号).
正确答案
①不正确.若动点P的轨迹为双曲线,则|k|要小于A、B为两个定点间的距离.当|k|大于A、B为两个定点间的距离时动点P的轨迹不是双曲线.
②正确.方程2x2-5x+2=0的两根分别为 和2,
和2可分别作为椭圆和双曲线的离心率.
③正确,双曲线 -
=1与椭圆
+y2=1有相同的焦点,焦点在x轴上,焦点坐标为(±
,0);
④正确;不妨设抛物线为标准抛物线:y2=2px (p>0 ),即抛物线位于Y轴的右侧,以X轴为对称轴.
设过焦点的弦为PQ,PQ的中点是M,M到准线的距离是d.
而P到准线的距离d1=|PF|,Q到准线的距离d2=|QF|.
又M到准线的距离d是梯形的中位线,故有d=,
由抛物线的定义可得:=
=半径.
所以圆心M到准线的距离等于半径,
所以圆与准线是相切.
故答案为:②③④
在双曲线中,=
,且双曲线与椭圆4x2+9y2=36有公共焦点,则双曲线方程是______.
正确答案
解析:焦点在x轴上,由椭圆4x2+9y2=36知,c=,
所以a=2,b2=c2-a2=1,
所以方程为-y2=1.
故答案:-y2=1.
已知椭圆D:+
=1与圆M:x2+(y-5)2=9,双曲线G与椭圆D有相同焦点,它的两条渐近线恰好与圆M相切,求双曲线G的方程.
正确答案
∵椭圆D+
=1的两个焦点F1(-5,0),F2(5,0),因而双曲线中心在原点,焦点在x轴上,且c=5.
设双曲线G的方程为-
=1(a>0,b>0)
∴渐近线为bx±ay=0且a2+b2=25,
∵圆心M(0,5)到两条渐近线的距离为r=3,
∴=3,即
=3,解得a=3,b=4,
∴G方程为-
=1.
以椭圆2x2+y2=1的顶点为焦点,以椭圆的焦点为顶点的双曲线方程为( )。
正确答案
扫码查看完整答案与解析