- 直线与方程
- 共7398题
已知双曲线的离心率
,左、右焦点分别为
,
,左准线为
,能否在双曲线的左支上找到一点
,使得
是
到
的距离
与
的等比中项?
正确答案
不存在
设在左支上存在点,使
,
由双曲线的定义知,即
.
又,解得
,
.
因在中有
,
,
.
解得,
,
,与已知
矛盾.
符合条件的点
不存在.
对于曲线有以下判断:(1)它表示圆;(2)它关于原点对称;(3)它关于直线
对称;(4)
.其中正确的有________(填上相应的序号即可).
正确答案
(2)、(3).
试题分析:(1) 曲线中含有
项,方程不表示圆,即不正确;(2)在原方程中,同时将
换成
,且将
换成
,方程不变,就说明曲线关于原点对称;(3)在原方程中,将
,
,互换,方程不变,因此曲线关于直线
对称;(4)
时,
,所以
,不满足
,即(4)不正确.
已知平面上两定点C(1,0),D(1,0)和一定直线
,
为该平面上一动点,作
,垂足为Q,且
(1)问点在什么曲线上,并求出曲线的轨迹方程M;
(2)又已知点A为抛物线上一点,直线DA与曲线M的交点
B不在
轴的右侧,且点B不在
轴上,并满足
的最小值.
正确答案
(1)
(2)为
(1)由得
法一:动点P到定点的距离与到定直线
的距离之比为常数,
所以点P在椭圆上.
由
所以所求的椭圆方程为
法二:
设代入
得点P的轨迹方程为
(2)椭圆的右焦点为D(1,0),点B在椭圆上,
即,
故p的最小值为
15.(几何证明选讲选做题)
如图3,在中,
,以
为直径作半圆交
于
,过
作半圆的切线交
于
,若
,
,则
= .
正确答案
略
抛物线y2=4px(p>0)的准线与x轴交于M点,过点M作直线l交抛物线于A、B两点.
(1)若线段AB的垂直平分线交x轴于N(x0,0),求证:x0>3p;
(2)若直线l的斜率依次为p,p2,p3,…,线段AB的垂直平分线与x轴的交点依次为N1,N2,N3,…,当0<p<1时,求+
+…+
的值.
正确答案
(1)证明:设直线l方程为y=k(x+p),代入y2=4px.
得k2x2+(2k2p-4p)x+k2p2=0.
△=4(k2p-2p)2-4k2•k2p2>0,
得0<k2<1.
令A(x1,y1)、B(x2,y2),则x1+x2=-,y1+y2=k(x1+x2+2p)=
,
AB中点坐标为(,
).
AB垂直平分线为y-=-
(x-
).
令y=0,得x0==p+
.
由上可知0<k2<1,∴x0>p+2p=3p.
∴x0>3p.
(2)∵l的斜率依次为p,p2,p3,时,AB中垂线与x轴交点依次为N1,N2,N3,(0<p<1).
∴点Nn的坐标为(p+,0).
|NnNn+1|=|(p+)-(p+
)|=
,
=
,
所求的值为[p3+p4++p21]=
.
(本小题满分12分)
已知点和直线
,作
垂足为Q,且
(Ⅰ)求点P的轨迹方程;
(Ⅱ)过点C的直线m与点P的轨迹交于两点点
,若
的面积为
,求直线
的方
程.
正确答案
解:(Ⅰ) 由已知知
.
所以
设,代入上式得
平方整理得.…………………………………………………………4分
(Ⅱ)由题意可知设直线的斜率不为零,且
恰为双曲线的右焦点,
设直线的方程为
,
由…………………………………6分
若,则直线
与双曲线只有一个交点,这与
矛盾,故
.
由韦达定理可得
…………………………8分
………………………………10分
故直线的方程为
.………………………………12分
略
如图,F是定直线l外的一个定点,C是l上的动点,有下列结论:若以C为圆心,CF为半径的圆与l交于A、B两点,过A、B分别作l的垂线与圆
C过F的切线交于点P和点Q,则P、Q必在以F为焦点,l为准线的同一条抛物线上.
(Ⅰ)建立适当的坐标系,求出该抛物线的方程;
(Ⅱ)对以上结论的反向思考可以得到另一个命题:
“若过抛物线焦点F的直线与抛物线交于P、Q两点,
则以PQ为直径的圆一定与抛物线的准线l相切”请
问:此命题是否正确?试证明你的判断;
(Ⅲ)请选择椭圆或双曲线之一类比(Ⅱ)写出相应的命题并
证明其真假.(只选择一种曲线解答即可,若两种都选,则以第一选择为评分依据)
正确答案
(1)(2)该命题为真命题(3)见解析
(Ⅰ)过F作l的垂线交l于K,以KF的中点为原点,KF所在的直线为x轴建立平面直角坐标系如图1,并设|KF|=p,则可得该该抛物线的
方程为
.
(Ⅱ)该命题为真命题,证明如下:
如图2,设PQ中点为M,P、Q、M在抛物线
准线l上的射影分别为A、B、D,
∵PQ是抛物线过焦点F的弦,
∴ |PF|=|PA|,|QF|=|QB|,又|MD|是梯形APQB
的中位线,
∴
.
∵M是以PQ为直径的圆的圆心,∴圆M与l相切.
(Ⅲ)选择椭圆类比(Ⅱ)所写出的命题为:
“过椭圆一焦点F的直线与椭圆交于P、Q两点,
则以PQ为直径的圆一定与椭圆相应的准线l相离”.
此命题为真命题……10分
证明如下:
证明:设PQ中点为M,椭圆的离心率为e,
则0<e<1,P、Q、M在相应准线l上的射影分别为A、B、D,
∵,∴
;同理得
.
∵|MD|是梯形APQB的中位线,
∴.
∴圆M与准线l相离.
选择双曲线类比(Ⅱ)所写出的命题为:
“过双曲线一焦点F的直线与双曲线交于P、Q两点,则以PQ为直径的圆一定与双曲线相应的准线l相交”. 此命题为真命题,证明如下:……………………11分
证明:设PQ中点为M,双曲线的离心率为e,则e>1,P、Q、M在相应准线l上的射影分别为A、B、D,
∵,∴
;同理得
.
∵|MD|是梯形APQB的中位线,
∴.
∴圆M与准线l相交.
如图,过点作垂直于
轴的垂线交曲线
于点
,又过点
作
轴的平行线交
轴于点
,记点
关于直线
的对称点为
;……;依此类推.若数列
的各项分别为点列
的横坐标,且
,则
.
正确答案
略
(本小题满分13分)
设椭圆的离心率
,右焦点到直线
的距离
为坐标原点.
(I)求椭圆的方程;
(II)过点作两条互相垂直的射线,与椭圆
分别交于
两点,证明点
到直
线的距离为定值,并求弦
长度的最小值.
正确答案
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅰ)由
由右焦点到直线的距离为
得: 解得
所以椭圆C的方程为 …………4分
(Ⅱ)设,
直线AB的方程为
与椭圆联立消去y得
即
整理得 所以O到直线AB的距离
…………8分
, 当且仅当OA=OB时取“=”号。
由
即弦AB的长度的最小值是 …………13分
(本题满分15分)圆C过点A(2,0)及点B(,
),且与直线l:y=
相切
(1)求圆C的方程;
(2)过点P(2,1)作圆C的切线,切点为M,N,求|MN|;
(3)点Q为圆C上第二象限内一点,且∠BOQ=,求Q点横坐标.
正确答案
(1) (2)
(3)
略
已知椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,短轴端点分别为A、B,且四边形F1AF2B是边长为2的正方形
(I)求椭圆的方程;
(II)若C、D分别是椭圆长轴的左、右端点,动点M满足,连结CM交椭圆于P,证明
为定值(O为坐标原点);
(III)在(II)的条件下,试问在x轴上是否存在异于点C的定点Q,使以线段MP为直径的圆恒过直线DP、MQ的交点,若存在,求出Q的坐标,若不存在,说明理由
正确答案
(1)如图,由题知,
……3分
(2)C(-2,0),D(2,0),
则可设…5分
…………9分
(3)设,由题知
成立
使得以MP为直径的圆恒过DP、MQ的交点 ………………13分
已知椭圆的离心率为
,直线
:
与以原点为圆心、以椭圆
的短半轴长为半径的圆相切.
(I)求椭圆的方程;
(II)设椭圆的左焦点为
,右焦点
,直线
过点
且垂直于椭圆的长轴,动直线
垂直
于点
,线段
垂直平分线交
于点
,求点
的轨迹
的方程;
(III)设与
轴交于点
,不同的两点
在
上,且满足
求
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)∵
∵直线相切,
∴ ∴
…………3分
∵椭圆C1的方程是 ………………6分
(Ⅱ)∵MP=MF2,
∴动点M到定直线的距离等于它到定点F1(1,0)的距离,
∴动点M的轨迹是C为l1准线,F2为焦点的抛物线 ………………6分
∴点M的轨迹C2的方程为 …………9分
(Ⅲ)Q(0,0),设
∴
∵
∴
∵,化简得
∴ ………………11分
∴
当且仅当 时等号成立 …………13分
∵
∴当的取值范围是
……14分
同答案
设曲线C的方程是y=x3-x,将C沿x轴、y轴正向分别平移t、s单位长度后,得到曲线C1.
(1)写出曲线C1的方程;
(2)证明:曲线C与C1关于点A(,
)对称.
正确答案
⑴;⑵证明见解析.
(1)C1:……………………………………①
(2)分析:要证明曲线C1与C关于点A(,
)对称,只需证明曲线C1上任意一个点关于A点的对称点都在曲线C上,反过来,曲线C上任意一个点关于A点的对称点都在曲线C1上即可.
证明:设P1(x1,y1)为曲线C1上任意一点,它关于点A(,
)的对称点为
P(t-x1,s-y1),把P点坐标代入曲线C的方程,左=s-y1,右=(t-x1)3-(t-x1).
由于P1在曲线C1上,∴y1-s=(x1-t)3-(x1-t).
∴s-y1=(t-x1)3-(t-x1),即点P(t-x1,s-y1)在曲线C上.
同理可证曲线C上任意一点关于点A的对称点都在曲线C1上.
从而证得曲线C与C1关于点A(,
)对称.
曲线在点(0,1)处的切线方程为 。
正确答案
,斜率k=
=3,所以,y-1=3x,即
。
已知圆的半径为
,从圆
外一点
引切线
和割线
,
圆心
到
的距离为
,
,则切线
的长为 。
正确答案
过作
垂线
,连结
,则
从而有:,故
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