- 直线与方程
- 共7398题
已知A(-1,0),B(2,0),动点(x,y)满足,设动点M的轨迹为C。
(1)求动点M的轨迹方程,并说明轨迹C是什么图形;
(2)求动点M与定点B连线的斜率的最小值;
(3)设直线:y=x+m交轨迹C于P,Q两点,是否存在以线段PQ为直径的圆经过A?若存在,求出实数m的值;若不存在,说明理由。
正确答案
解:(1)由题意,得,
化简,得,
∴轨迹C是以(-2,0)为圆心,2为半径的圆。
(2)设过点B的直线为,圆心到直线的距离
,
∴,即
。
(3)假设存在,联立方程,
得,
设,
则,
又PA⊥QA,
∴,
即,
化简,得m2-3m-1=0,
解得,且满足
,
∴。
已知椭圆M:的面积为πab,且M包含于平面区域Ω:
内,向Ω内随机投一点Q,点Q落在椭圆M内的概率为
,
(1)试求椭圆M的方程;
(2)若斜率为的直线l与椭圆M交于C,D两点,点P(1,
)为椭圆M上一点,记直线PC的斜率为k1,直线PD的斜率为k2,试问:k1+k2是否为定值?请证明你的结论。
正确答案
解:(1)平面区域Ω:是一个矩形区域,如图(1)所示,
依题意及几何概型知识,可得,
故ab=2,因为0<a≤2,0<b≤
,
所以a=2,b=,
所以椭圆M的方程为。
(2)如图(2),设直线l的方程为,
,
联立直线l的方程与椭圆方程得,
将①代入②得,
化简得,③
当△>0,即,
也即|b|<2时,直线l与椭圆有两交点,
由韦达定理得,
所以,
则
,
所以k1+k2为定值。
如图,分别是椭圆
的左,右焦点,过点
作
轴的垂线交椭圆的上半部分于点
,过点
作直线
的垂线交直线
于点
;
(I)若点的坐标为
;求椭圆
的方程;
(II)证明:直线与椭圆
只有一个交点。
正确答案
解:(I)点代入
得:
①
又 ②
③
由①②③得:
即椭圆的方程为
;
(II)设;则
得:
过点与椭圆
相切的直线斜率
得:直线与椭圆
只有一个交点。
点P(4,3),圆C:(x-m)2+y2=3(m<3)与椭圆E:
有一个公共点A(2,
),F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,直线PF1与圆C相切,M,N为椭圆上异于A的两点,
(Ⅰ)求m的值与椭圆E的方程;
(Ⅱ)若直线AM的斜率与AN的斜率互为相反数,求证:直线MN的斜率为;
(Ⅲ)在(Ⅱ)条件下△AMN面积是否存在最大值;若存在,请求出其最大值;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)点A代入圆C方程,得(2-m)2+2=3,
∵m<3,
∴m=1,圆C:,
设直线PF1的斜率为k,则PF1:,
即,
∵直线PF1圆C相切,
∴,解得
或
,
当时,直线PF1与x轴的交点横坐标为
,不合题意,舍去;
当时,直线PF1与x轴的交点横坐标为-2,
∴c=2,,
,
∴椭圆E的方程为。
(Ⅱ)记A(s,t),令直线AM的斜率为k,
那么直线AM的方程为y-t=k(x-s),
记M,N两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
由得,
,①
s,x1是方程①的两根,所以有,
∴,
同理可得:,
∴,
∴。
(Ⅲ)不妨设直线MN的方程为,
由得
,②
x1,x2是方程②的两根,所以有,
∴△AMN面积,
∴
,
所以,当m2=4即m=2或m=-2时,S△AMN取得最大值2。
已知点A(﹣1,0),B(1,0),动点P(x,y)满足:PA与PB的斜率之积为3.设动点P的轨迹为曲线E.
(1)求曲线E的方程;
(2)记点F(﹣2,0),曲线E上的任意一点C(x1,y1)满足:x1<﹣1,x1≠﹣2且y1>0,设∠CFB=α,∠CBF=β.
①求证:tanα=tan2β;
②设过点C的直线与轨迹E相交于另一点D(x2,y2)(x2<﹣1,y2<0),若
∠FCB与∠FDB互补,求实数b的值.
正确答案
解:(1)∵点A(﹣1,0),B(1,0),动点P(x,y),
∴ ,
,
∵PA与PB的斜率之积为3,
∴ ,x≠±1,
∴ .
(2)①∵∠CFB=α,∠CBF=β,β为锐角,
∵tanα= ,tanβ=
,
,
∴tan2β= =
=
=tanα.
②由题意C(x1,y1),y1>0,D(x2,y2),y2<0,
联立 ,得2y2+6by﹣9b2+9=0,
则△=36b2﹣4×2(﹣9b2+9)>0,
∴ , y1+y2=﹣3b,
,
∴b2>1.故y2﹣y1=﹣3b, ,
∴b2>1,故 ,
设∠DFB=γ,∠DBF=θ,
∵ ,tan
,
,
∴tan2θ= =
=﹣
=tanγ,
∵2θ∈(0,π),γ∈(0,π),
∴γ=2θ,即∠DFB=2∠DBF,
∵α,2β∈(0,π),
∴由(2)①得α=2β,即∠CFB=2∠CBF,
又∠DFB=2∠DBF,
∴∠FCB与∠FDB互补,即∠FCB+∠FDB=π,
∴2π﹣3∠CBF﹣3∠DBF=π,则 ,
由到角公式,得 =
, ∴
=
,
即 ,
∴4b+4=﹣ ,解得b=﹣
,满足b2>1,
∴b=﹣ .
在平面直角坐标系xOy中,F是抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点,M是抛物线C上位于第一象限内的任意一点,过M,F,O三点的圆的圆心为Q,点Q到抛物线C的准线的距离为。(Ⅰ)求抛物线C的方程;
(Ⅱ)是否存在点M,使得直线MQ与抛物线C相切于点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由;
(Ⅲ)若点M的横坐标为,直线l:y=kx+
与抛物线C有两个不同的交点A,B,l与圆Q有两个不同的交点D,E,求当
≤k≤2时,
的最小值。
正确答案
解:(Ⅰ)F抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点F,
设M,
,由题意可知
,
则点Q到抛物线C的准线的距离为,解得
,
于是抛物线C的方程为。
(Ⅱ)假设存在点M,使得直线MQ与抛物线C相切于点M,
而,
,
,
,
,
由可得
,
,
则,即
,解得
,
点M的坐标为
(Ⅲ)若点M的横坐标为,则点M
,
。
由可得
,
设,
圆,
,
于是,
令,
设,
,
当时,
,
即当时
.
故当时,
。
如果过点A(x,4)和(-2,x)的直线的斜率等于1,那么x=( )
正确答案
经过点(1,0)且垂直于直线x-2y+4=0的直线方程为( )
正确答案
若曲线y=x4的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则l的方程为( )
正确答案
三条直线l1:x-y=0,l2:x+y-2=0,l3:5x-ky-15=0构成一个三角形,则k的取值范围是( )
正确答案
已知P点在曲线F:y=x3-x上,且曲线F在点P处的切线与直线x+2y=0垂直,则点P的坐标为( )
正确答案
若曲线f(x)=x4-x在点P处的切线平行于直线3x-y=0,则点P的坐标为
[ ]
正确答案
若直线x+ay-a=0与直线ax-(2a-3)y-1=0垂直,则a的值为
[ ]
正确答案
已知点M(a,b)(ab≠0)是圆x2+y2=r2内一点,直线m是以点M为中点的弦所在的直线,直线l的方程是ax+by=r2,那么
[ ]
正确答案
两直线l1:x+2y+3=0与l2:2x+y-1=0,则l1与l2的位置关系是
[ ]
正确答案
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