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1、圓錐曲線2
1、(本小題滿分13分) 設橢圓E中心在原點,焦點在x軸上,短軸長為4,點M(2,)在橢圓上,。
(1)求橢圓E的方程;
(2)設動直線L交橢圓E于A、B兩點,且,求△OAB的面積的取值范圍。
解:(1)因為橢圓E: (a>b>0)過M(2,) ,2b=4
故可求得b=2,a=2 橢圓E的方程為 ………2分
(2)設P(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2),當直線L斜率存在時設方程為,
解方程組得,即,
則△=,
即(*)
要使,需使,即,所以, 即 ①………7分
將它代入(*)式可得,P到L的距離為,又
將及韋達定理代入可得…
2、……10分
當時
由 故……………12分
當時, 當AB的斜率不存在時, ,
綜上S……………13分
2.(本小題滿分12分)已知定圓圓心為A,動圓M過點,且和圓A相切,動圓的圓心M的軌跡記為C.
(Ⅰ)求曲線C的方程;
(Ⅱ)(理)若點為曲線C上一點,探究直線與曲線C是否存在交點? 若存在則求出交點坐標, 若不存在請說明理由.
解:(Ⅰ) 圓A的圓心為, ……………… 1 分
設動圓M的圓心為 ………… 2分
由|AB|=,可知點B在圓A內,從而圓M內切于圓A,故|MA|=r1-r2,即|MA|+|MB|=4,……… 4分
所以
3、,點M的軌跡是以A,B為焦點的橢圓,設橢圓方程為,
由故曲線C的方程為……………… 6分
(Ⅱ)當,
………………8分
消去 ① …………… 10分
由點為曲線C上一點,
于是方程①可以化簡為 解得, …………… 12分
……13分
綜上,直線l與曲線C存在唯一的一個交點,交點為. …………… 14分
3、設F1、F2分別為橢圓C:=1(a>0,b>0)的左、右兩個焦點.
(1) 若橢圓C上的點A(1,)到F1、F2兩點的距離之和等于4,寫出橢圓C的方程;
(2)設K是(1)中所得橢圓上的動點,求線段F1K的中點的軌跡方
4、程;
(3)已知橢圓具有性質:若M、N是橢圓C上關于原點對稱的兩個點,點P是橢圓上任意一點,當直線PM、PN的斜率都存在,并記為KPM、KPN時,那么KPM·KPN是與點P位置無關的定值. 試對雙曲線=1寫出具有類似特性的性質,并加以證明.
解:(1)由題意得:2a=4,a=2 則橢圓的方程為=1
∵ 點A(1,)在橢圓C上,∴ =1 ∴ b2=3 所求橢圓方程為=1
(2)由(1)知橢圓C的左焦點為F1(-1,0) 設F1K的重點為M(x,y),則K點的坐標為K(2x+1,2y)
∵ K點在橢圓C上,∴ =1 即線段F1K的中點軌跡方程為(x+=1
(3)若M、N是
5、雙曲線=1上關于原點對稱的兩個點,P是雙曲線上任意一點,則當直線PM、PN的斜率KPM、KPN都存在時,KPM·KPN是與點P位置無關的定值,其證明如下:
設M(x1,y1),則N(-x1,-y1),設P(x,y) 則KPM·KPN= …………(*)
由M、P都在雙曲線=1上得 y2= x2-b2,y12= x12-b2,
將它們代入(*),可得KPM·KPN= 為定值 故原結論成立
4、已知橢圓的左、右兩個頂點分別為、.曲線是以、兩點為頂點,離心率為的雙曲線.設點在第一象限且在曲線上,直線與橢圓相交于另一點.
(1)求曲線的方程;
(2)設、兩點的橫坐標分別為、,證
6、明:;
(3)設與(其中為坐標原點)的面積分別為與,且,
求的取值范圍.
(1)解:依題意可得,.設雙曲線的方程為,
因為雙曲線的離心率為,所以,即.
所以雙曲線的方程為.………… 3分
(2)證法1:設點、(,,),直線的斜率為(),
則直線的方程為,聯(lián)立方程組………………5分
整理,得,解得或.所以.…… 6分
同理可得,.所以.……… 8分
證法2:設點、(,,),則,.… 4分
因為,所以,即.……… 5分
因為點和點分別在雙曲線和橢圓上,所以,.
即,.所以,即.……… 7分
所以.………… 8分
證法3:設點,直線的方程為,聯(lián)立方程組……5分
整理,
7、得,解得或.…… 6分
將代入,得,即.所以.… 8分
(3)解:設點、(,,),則,.
因為,所以,即.…………… 9分
因為點在雙曲線上,則,所以,即.
因為點是雙曲線在第一象限內的一點,所以.……… 10分
因為,,
所以.……… 11分
由(2)知,,即.設,則,.
設,則,
當時,,當時,,
所以函數(shù)在上單調遞增,在上單調遞減.因為,,
所以當,即時,.……………… 12分
當,即時,.……… 13分
所以的取值范圍為.………… 14分
5、設拋物線C的方程為x2 =4y,M為直線l:y=-m(m>0)上任意一點,過點M作拋物線C的兩
條切線MA,
8、MB,切點分別為A,B.
(Ⅰ)當M的坐標為(0,-l)時,求過M,A,B三點的圓的標準方程,并判斷直線l與此圓的位置關系;
(Ⅱ)當m變化時,試探究直線l上是否存在點M,使MA ⊥MB?若存在,有幾個這樣的點,若不存在,請說明理由,
解:(Ⅰ)當M的坐標為時,
設過M點的切線方程為,代入,整理得,①
令,解得,代入方程①得,故得,.
因為M到AB的中點(0,1)的距離為2,從而過三點的圓的標準方程為.
易知此圓與直線l:y=-1相切. …………(6分)
(Ⅱ)設切點分別為、,直線l上的點為M,
過拋物線上點的切線方程為,因為, ,
從而過拋物線上點的切線方程為,又切線過
9、點,
所以得,即.
同理可得過點的切線方程為,………(8分)
因為,且是方程的兩實根,從而,
所以,當,即時,直線上任意一點M均有MA⊥MB,…………(10分)
當,即m≠1時,MA與MB不垂直.
綜上所述,當m?=1時,直線上存在無窮多個點M,使MA⊥MB,
當m≠1時,直線l上不存在滿足條件的點M.……(12分)
6、已知橢圓的左焦點是長軸的一個四等分點,點A、B分別為橢圓的左、右頂點,過點F且不與y軸垂直的直線交橢圓于C、D兩點,記直線AD、BC的斜率分別為
(1)當點D到兩焦點的距離之和為4,直線軸時,求的值;
(2)求的值。
(Ⅰ)解:由題意橢圓的離心率,,所以
10、,
所以┄┄┄┄┄┄8分
故 ①
由,及,┄┄10分
得,
將①代入上式得,┄┄13分
注意到,得,┄┄14分
所以為所求. ┄┄┄┄┄┄15分
7、 已知離心率為的橢圓過點,為坐標原點,平行于的直線交橢圓于不同的兩點。
(1)求橢圓的方程。
(2)證明:若直線的斜率分別為、,求證:+=0。
解:(Ⅰ)設橢圓的方程為:.
由題意得: ∴ 橢圓方程為.
(Ⅱ)由直線,可設,將式子代入橢圓得:
設,則
設直線、的斜率分別為、,則
下面只需證明:,事實上,
。
8、 設雙曲線C:的左、右頂點分別為A1、A2,垂直于x
11、軸的直線m與雙曲線C交于不同的兩點。(1)若直線m與x軸正半軸的交點為T,且,求點T的坐標;
(2)求直線A1P與直線A2Q的交點M的軌跡E的方程;
(3)過點F(1,0)作直線l與(Ⅱ)中的軌跡E交于不同的兩點A、B,設,
若(T為(1)中的點)的取值范圍。
解:(1)由題,得,設
則由…①
又在雙曲線上,則 ……②
聯(lián)立①、②,解得 由題意, ∴點T的坐標為(2,0)
(2)設直線A1P與直線A2Q的交點M的坐標為(x,y)由A1、P、M三點共線,得
……③
由A2、Q、M三點共線,得……④ 聯(lián)立③、④,解得
∵在雙曲線上,∴∴軌
12、跡E的方程為
(3)容易驗證直線l的斜率不為0。
故可設直線l的方程為中,得
設
則由根與系數(shù)的關系,得 ……⑤ ……⑥
∵ ∴有
將⑤式平方除以⑥式,得
由
∵
又
故
令 ∴,即
∴
而 , ∴∴
8、已知橢圓的左、右焦點為,是橢圓上任意一點,若以坐標原點為圓心,橢圓短軸長為直徑的圓恰好經(jīng)過橢圓的焦點,且的周長為.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)設直線是圓:上動點處的切線,與橢圓交與不同的兩點,證明:的大小為定值.
解(Ⅰ)因為以坐標原點為圓心,橢圓短軸長為直徑的圓經(jīng)過橢圓的焦點,所以,可得,又因為的周長為
13、,可得,所以,可得,所求橢圓的方程為. ………5分
(Ⅱ)直線的方程為 ,且,記,,聯(lián)立方程,消去得,
, ……… 8分
,
從而
是定值 ………13分
9、已知拋物線,過點的直線與拋物線交于、兩點,且直線與軸交于點.
(1)求證:,,成等比數(shù)列;
(2)設,,試問是否為定值,若是,求出此定值;若不是,請說明理由.
解:(1)設直線的方程為:,聯(lián)立方程可得得: ①
設,,,則, ②
,
而,∴,
即,、成等比數(shù)列…………7分
(2)由,得, ,
即得:,,則
由(1)中②代入得,故為定值且定值為……
14、……13分
10.已知橢圓上的任意一點到它的兩個焦點,的距離之和為,且其焦距為.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)已知直線與橢圓交于不同的兩點A,B.問是否存在以A,B為直徑的圓過橢圓
的右焦點.若存在,求出的值;不存在,說明理由.
解:(Ⅰ)依題意可知 又∵,解得 ————(2分)
則橢圓方程為.—————(4分)
(Ⅱ)聯(lián)立方程 消去整理得:(6分)
則,解得 ①—————(7分)
設,,則,,又
,,若存在,則,即:
②
又
代入②有
,解得或——————(11分)
檢驗都滿足①,——————————————————(12分)
10、已知
15、橢圓的離心率為,橢圓短軸的一個端點與兩個焦點構成的三角形的面積為.(1)求橢圓的方程;(2)已知動直線與橢圓相交于、兩點.
①若線段中點的橫坐標為,求斜率的值;②已知點,求證:為定值.
解:(1)因為滿足, ……2分
,解得,則橢圓方程為……4分
(2)①將代入中得……6分
, ……7分
因為中點的橫坐標為,所以,解得 …………9分
②由(1)知,
所以 …………11分
…12分
…14分
11、已知點的坐標分別是,,直線相交于點M,且它們的斜率之積為.
(1)求點M軌跡的方程;
(2)若過點的直線與(1)中的軌跡交于不同的兩點、(在、之間),試
16、求與面積之比的取值范圍(為坐標原點).
解:(1)設點的坐標為,∵ , ∴.
整理,得(),這就是動點M的軌跡方程.… ………………… 4分
(2)方法一 由題意知直線的斜率存在,設的方程為() ①
將①代入,得,由,解得.
設,,則 ②
令,則,即,即,且
由②得,
即.
且且.
解得且,且.
∴△ODE與△ODF面積之比的取值范圍是.………………12分
方法二 由題意知直線的斜率存在,設的方程為 ①
將①代入,整理,得
17、, 由,解得.
設,,則 ②
令,且 .
將代入②,得∴.即.
∵且,∴且.
即且.解得且.
,且.
故△ODE與△ODF面積之比的取值范圍是.……………12分
11、已知橢圓的離心率,過右焦點的直線與橢圓相交于兩點,當直線的斜率為1時,坐標原點到直線的距離為.
(1)求橢圓的方程
(2)橢圓上是否存在點,使得當直線繞點轉到某一位置時,有成立?若存在,求出所有滿足條件的點的坐標及對應直線方程;若不存在,請說明理由。
(1)由題意得解得.所以橢圓C的方程為.
(2)由得.
設點M,N的坐標分別為,,則,,,.
所以|MN|===.
由因為點A(2,0)到直線的距離,
所以△AMN的面積為. 由,解得.