- 圆锥曲线中的探索性问题
- 共34题
已知点在抛物线
上,直线
R,且
与抛物线
相交于两点,直线
分别交直线
于点
.
(1)求的值;
(2)若,求直线
的方程;
(3)试判断以线段为直径的圆是否恒过两个定点?若是,求这两个定点的坐标;若
不是,说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)解:∵点在抛物线
上, ∴
.
解法1:(2)由(1)得抛物线的方程为
.
设点的坐标分别为
,依题意,
,
由消去
得
,
解得.
∴.
直线的斜率
,
故直线的方程为
.
令,得
,∴点
的坐标为
.
同理可得点的坐标为
.
∴
.
∵, ∴
.
由,得
,
解得, 或
,
∴直线的方程为
,或
.
(3)设线段的中点坐标为
,
则
.
而,
∴以线段为直径的圆的方程为
.
展开得.
令,得
,解得
或
.
∴以线段为直径的圆恒过两个定点
.
解法2:(2)由(1)得抛物线的方程为
.
设直线的方程为
,点
的坐标为
,
由解得
∴点的坐标为
.
由消去
,得
,
即,解得
或
.
∴,
.
∴点的坐标为
.
同理,设直线的方程为
,
则点的坐标为
,点
的坐标为
.
∵点在直线
上,
∴.
∴.
又,得
,
化简得.
,
∵,
∴.
∴.
由,
得,
解得.
∴直线的方程为
,或
.
(3)设点是以线段
为直径的圆上任意一点,
则,
得,
整理得,.
令,得
,解得
或
.
∴ 以线段为直径的圆恒过两个定点
.
知识点
已知椭圆过点
和点
。
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆
相交于不同的两点
,
,是否存在实数
,使得
?若存在,求出实数
;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)因为椭圆过点
和点
,
所以,由
,得
。
所以椭圆的方程为
,……………5分
(2)假设存在实数满足题设,
由 得
。
因为直线与椭圆有两个交点,所以,即
。 ①
设MN的中点为,
分别为点
的横坐标,
则,从而
,
所以。
因为,所以
。
则,而
,所以
。
即,此与 ① 矛盾。
因此,不存在这样的实数,使得
,…………………13分
知识点
已知圆C的方程为,圆心C关于原点对称的点为A,P是圆上任一点,线段
的垂直平分线
交
于点
.
(1)当点P在圆上运动时,求点Q的轨迹方程;
(2)过点B(1,)能否作出直线
,使
与轨迹
交于M、N两点,且点B是线段MN的中点,若这样的直线
存在,请求出它的方程和M、N两点的坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
见解析。
解析
(1)
如图,由已知可得圆心,半径
,点A(1,0)
∵点是线段
的垂直平分线
与CP的交点,∴
又∵,∴
∴点Q的轨迹是以O为中心,为焦点的椭圆,
∵,∴
,
∴点Q的轨迹的方程
.
(2)假设直线存在,设
,分别代入
得
,
两式相减得,即
由题意,得,
∴,即
∴直线的方程为
由得
∵点B在椭圆L内,
∴直线的方程为
,它与轨迹L存在两个交点,
解方程得
当时,
;当
时,
所以,两交点坐标分别为和
知识点
如图,已知平面内一动点到两个定点
、
的距离之和为
,线段
的长为
(1)求动点的轨迹
的方程;
(2)过点作直线
与轨迹
交于
、
两点,且点
在线段
的上方,
线段的垂直平分线为
①求的面积的最大值;
②轨迹上是否存在除
、
外的两点
、
关于直线
对称,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)因为,轨迹是以
、
为焦点的椭圆,
(2)以线段的中点为坐标原点,以
所在直线为
轴建立平面直角坐标系,
可得轨迹的方程为
最大值为
②结论:当时,显然存在除
、
外的两点
、
关于直线
对称
下证当与
不垂直时,不存在除
、
外的两点
、
关于直线
对称
证法1:假设存在这样的两个不同的点
设线段的中点为
直线
由于在
上,故
①
又在椭圆上,所以有
两式相减,得
将该式写为,
并将直线的斜率
和线段
的中点,表示代入该表达式中,
得 ②
①、②得,由(1)
代入
得
即的中点为点
,而这是不可能的.
此时不存在满足题设条件的点和
.
证法2:假设存在这样的两个不同的点
,
则,故直线
经过原点。
直线的斜率为
,则假设不成立,
故此时椭圆上不存在两点(除了点、点
外)关于直线
对称
知识点
已知抛物线上有一点
到焦点
的距离为
。
(1)求及
的值。
(2)如图,设直线与抛物线交于两点
,且
,过弦
的中点
作垂直于
轴的直线与抛物线交于点
,连接
.试判断
的面积是否为定值?若是,求出定值;否则,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)焦点,
,
………………3分
,代入
,得
………………5分
(2)联立,得:
,
即
………………6分
,
=
,
,…………………9分
,………………11分
的面积
………………13分
知识点
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