- 直线的方程
- 共3297题
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)经过点A(1,
),且离心率e=
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点B(﹣1,0)能否作出直线l,使l与椭圆C交于M、N两点,且以MN为直径的圆经过坐标原点O.若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)由已知e==
,即c2=
a2,b2=a2﹣c2=
a2,
∴
∵椭圆C:+
=1(a>b>0)经过点A(1,
),
∴
∴a2=2,
∴b2=1,
∴椭圆C的方程为+y2=1.
(Ⅱ)因为直线l经过椭圆内的点B(﹣1,0),所以直线l与椭圆恒有两个不同的交点M,N.当直线l的斜率不存在时,其方程是:x=﹣1,代入+y2=1得y=±
,可知M(﹣1,
),N(﹣1,
)
∴以MN为直径的圆不经过坐标原点O当直线l的斜率存在时,
设方程是y=k(x+1),M(x1,y1),N(x2,y2)
由,可得(1+4k2)x2+8k2x+4k2﹣4=0
∴x1+x2=,x1x2=
,
因为以MN为直径的圆经过坐标原点O,所以=0.
可得x1x2+y1y2=x1x2+k(x1+1)k(x2+1)=(1+k2)x1x2+k2(x1+x2)+k2=0.
∴(1+k2)×+k2×
+k2=0.
∴k=±2
综上所述,过点B(﹣1,0)能作出直线l,使l与椭圆C交于M、N两点,且以MN为直径的圆经过坐标原点O,方程为y=2x+2或y=﹣2x﹣2.
已知点P(4 ,2) 是直线l 被椭圆,求直线l的方程.
正确答案
解:由题意知,直线l 的斜率存在,
设直线l 的方程y-2=k(x-4 ),而椭圆的方程可以转化为x2+4y2-36=0 .
将直线方程代人椭圆的方程整理得(4k2+1)x2-8k(4k-2)x+4(4k-2)2-36=0,
∴
∴
∴直线l的方程为
即x+2y-8=0.
已知△ABC的顶点A、B在椭圆x2+3y2=4上,点C在直线l:y=x+2上,且AB∥l
(1)当AB边通过坐标原点O时,求AB的长及△ABC的面积;
(2)当∠ABC=90°,且斜边AC的长最大时,求AB所在直线的方程.
正确答案
解:(1)因为AB∥l且AB通过原点(0,0),所以AB所在直线的方程为y=x
得A、B两点坐标分别是A(1,1),B(-1,-1)。
∴|AB|=
∵AB边上的高h等于原点到直线的距离。
∴h=,S△ABC=
(2)设AB所在直线的方程为y=x+m
得4x2+6mx+3m2-4=0,
B两点在椭圆上,所以 即
,
B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
则
且y1=x1+m,y2=x2+m
∴|AB|=
∵BC的长等于点(0,m)到直线l的距离,
∴|AC|2=|AB|2+|BC|2=-m2-2m+10=11-(m+1)2∴当m=-1时,AC边最长。(显然) ,
AB所在直线的方程为y=x-1
已知双曲线C:,设过点A(-3
,0)的直线l的方向向量
=(1,k),
(1)当直线l与双曲线C的一条渐近线m平行时,求直线l的方程及l与m的距离;
(2)证明:当k>时,在双曲线C的右支上不存在点Q,使之到直线l的距离为
。
正确答案
解:(1)双曲线C的渐近线m:,
∴直线l的方程,
直线l与m的距离;
(2)设过原点且平行与l的直线b:kx-y=0,
则直线l与b的距离,
当,
又双曲线C的渐近线为,
∴双曲线C的右支在直线b的右下方,
∴双曲线C右支上的任意点到直线l的距离为;
故在双曲线C的右支上不存在点Q,使之到直线l的距离为。
已知中心在原点的双曲线C的左焦点为(-2,0),右顶点为(,0)。
(1)求双曲线C的方程;
(2)若直线l:y=kx+与双曲线C有两个不同的交点,求k的取值范围;
(3)若直线l:y=k(x-2)与双曲线C有两个不同的交点A,B且(其中O为原点),求直线l的方程。
正确答案
解:(1)依题意:双曲线C的焦点在x轴上 ,且c=2,a=,∴b=1,
∴双曲线C的方程为。
(2)依题意,将直线:y=kx+
代入
,
有,
∴,
化简得:且
,
解得:。
(3)∵直线:y=k(x-2)与双曲线C有两个不同的交点A,B且
,
设,
将直线y=k(x-2)代入双曲线,
有,
∴,且
,
又,
∴,
∴,
即,
将代入上式并化简,
得,∴
,
故所求直线的方程为。
设椭圆过点M(
,1),且左焦点为
.
(1)求椭圆C的方程;
(2)判断是否存在经过定点(0,2)的直线l与椭圆C交于A、B两点并且满足·
,若存在求出直线l的方程,不存在说明理由.
正确答案
解:(1)∵左焦点为F1(﹣,0),
∴c2=a2﹣b2=2,
∵椭圆过点M(,1),
∴,
联立,得a2=4,b2=2,
∴椭圆C方程:.
(2)存在经过定点(0,2)的直线l与椭圆C交于A、B两点并且满足●
.
设直线l为y=kx+2,把y=kx+2代入,并整理,得(2k2+1)x2+8kx+4=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则,
,
y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4=,
∵,∴
,
∴x1x2+y1y2=0,
∴,
解得k=,
∴直线l为.
已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆C 的离心率为,且经过点(-1,
),过点P(2,1)的直线与椭圆C在第一象限相切于点M.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求直线的方程以及点M的坐标;
(3)是否存在过点P的直线l与椭圆C相交于不同的两点A,B,满足
·
=
?若存在,求出直线
的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:⑴设椭圆C的方程为+
=1(a>b>0),
由题意,得
解得a2=4,b2=3,故椭圆C的方程为
⑵因为过点P(2,1)的直线l与椭圆在第一象限相切,所以l的斜率存在,
故可设直线l的方程为y=k(x-2)+1.
由,得(3+4k2)x2-8k(2k-1)x+16k2-16k-8=0.①
因为直线l与椭圆相切,所以Δ=[-8k(2k-1)]2-4(3+4k2)(16k2-16k-8)=0.
整理,得32(6k+3)=0,解得k=-.
所以直线l方程为y=-(x-2)+1=-
x+2.
将k=-代入①式,可以解得M点的横坐标为1,
故切点M的坐标为(1,).
⑶若存在直线l1满足条件,
设其方程为y=k1(x-2)+1,代入椭圆C的方程,得(3+4k21)x2-8k1(2k1-1)x+16k21-16k1-8=0.
因为直线l1与椭圆C相交于不同的两点A,B,
设A,B两点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),
所以Δ=[-8k1(2k1-1)]2-4(3+4k21)(16k21-16k1-8)=32(6k1+3)>0.
所以k1>-.x1+x2=
,x1x2=
.
因为·
=
即(x1-2)(x2-2)+(y1-1)(y2-1)=
,
所以(x1-2)(x2-2)(1+k21)=|PM|2=.
即[x1x2-2(x1+x2)+4](1+k21)=.
所以[-2·
+4](1+k21)=
,解得k1=±
.
因为k1>-所以k1=
.
于是存在直线l1满足条件,
其方程为y=x
已知动圆P过点N(2,0)并且与圆M:(x+2)2+y2=4相外切,动圆圆心P的轨迹为W,过点N的直线与轨迹W交于A、B两点。
(Ⅰ)求轨迹W的方程;
(Ⅱ)若,求直线
的方程;
(Ⅲ)对于的任意一确定的位置,在直线x=
上是否存在一点Q,使得
,并说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)依题意可知,
∴,
∴点P的轨迹W是以M、N为焦点的双曲线的右支,
设其方程为,
则a=1,c=2,∴,
∴轨迹W的方程为。
(Ⅱ)当的斜率不存在时,显然不满足
,故
的斜率存在,
设的方程为
,
由得
,
又设,
则,
由①②③,解得:,
∵,
∴,
∴,
代入①②,得,
,
消去x1,得,即
,
故所求直线的方程为
。
(Ⅲ)问题等价于判断以AB为直径的圆是否与直线x=有公共点,若直线
的斜率不存在,则以AB为直径的圆为
,可知其与直线x=
相交;
若直线的斜率存在,则设直线
的方程为
,
,
由(Ⅱ)知且
,
又N(2,0)为双曲线的右焦点,双曲线的离心率e=2,
则,
设以AB为直径的圆的圆心为S,点S到直径x=的距离为d,则
,
∴,
∵,
∴,即
,即直线
与圆S相交,
综上所述,以线段AB为直径的圆与直线相交;
故对于的任意一确定的位置,在直线
上存在一点Q(实际上存在两点)使得
。
矩形ABCD的两条对角线相交于点M(2,0),AB边所在直线的方程为x-3y-6=0,点T(-1,1)在AD边所在直线上。
(1)求AD边所在直线的方程;
(2)求矩形ABCD外接圆的方程;
(3)若动圆P过点N(-2,0),且与矩形ABCD的外接圆外切,求动圆P的圆心的轨迹方程。
正确答案
解:(1)因为AB边所在直线的方程为,且AD与AB垂直,
所以直线AD的斜率为-3
又因为点在直线AD上,
所以AD边所在直线的方程为
即。
(2)由解得点A的坐标为
,
因为矩形两条对角线的交点为
所以M为矩形外接圆的圆心
又
从而矩形外接圆的方程为
。
(2)因为动圆P过点N,
所以是该圆的半径,
又因为动圆P与圆M外切,
所以,
即
故点P的轨迹是以M,N为焦点,实轴长为的双曲线的左支
因为实半轴长,半焦距
所以虚半轴长
从而动圆P的圆心的轨迹方程为。
双曲线的一条渐近线方程是
,坐标原点到直线AB的距离为
,其中A(a,0),B(0,﹣b).
(1)求双曲线的方程;
(2)若B1是双曲线虚轴在y轴正半轴上的端点,过点B作直线交双曲线于点M,N,求时,直线MN的方程.
正确答案
解:(1)∵A(a,0),B(0,﹣b),
∴设直线AB:
∴,∴
,
∴双曲线方程为:.
(2)∵双曲线方程为:,
∴,设P(x0,y0),
∴,
,
∴=
=3.
B(0,﹣3)B1(0,3),
设M(x1,y1),N(x2,y2)
∴设直线l:y=kx﹣3,
∴,
∴3x2﹣(kx﹣3)2=9.(3﹣k2)x2+6kx﹣18=0,
∴
k2=5,即代入(1)有解,
∴.
扫码查看完整答案与解析