11. (天津21)(本小題滿分14分)
以知橢圓
的兩個焦點分別為
,過點
的直線與橢圓相交與
兩點,且
。
(1) 求橢圓的離心率;
![]()
(2) 求直線AB的斜率;
![]()
(3) 設(shè)點C與點A關(guān)于坐標(biāo)原點對稱,直線
上有一點
在![]()
的外接圓上,求
的值
![]()
本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)、直線的方程、圓的方程等基礎(chǔ)知識,考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì)及數(shù)形結(jié)合的思想,考查運(yùn)算能力和推理能力,滿分14分
(I)
解:由
//
且
,得
,從而![]()
整理,得
,故離心率
![]()
(II)
解:由(I)得
,所以橢圓的方程可寫為![]()
設(shè)直線AB的方程為
,即
.
![]()
由已知設(shè)
,則它們的坐標(biāo)滿足方程組![]()
消去y整理,得
.
依題意,![]()
而
、
、凇
![]()
由題設(shè)知,點B為線段AE的中點,所以
、
聯(lián)立①③解得![]()
,![]()
將
代入②中,解得
.
(III)解法一:由(II)可知
![]()
當(dāng)
時,得
,由已知得
.
線段
的垂直平分線l的方程為
直線l與x軸
的交點
是
外接圓的圓心,因此外接圓的方程為
.
直線
的方程為
,于是點H(m,n)的坐標(biāo)滿足方程組
, 由
解得
故![]()
當(dāng)
時,同理可得
.
![]()
解法二:由(II)可知![]()
當(dāng)
時,得
,由已知得![]()
由橢圓的對稱性可知B,
,C三點共線,因為點H(m,n)在
的外接圓上,
且
,所以四邊形
為等腰梯形.
由直線
的方程為
,知點H的坐標(biāo)為
.
因為
,所以
,解得m=c(舍),或
.
則
,所以
.
當(dāng)
時同理可得![]()
10.(山東22)(本小題滿分14分)
設(shè)橢圓E:
(a,b>0)過M(2,
)
,N(
,1)兩點,O為坐標(biāo)原點,
(I)求橢圓E的方程;
(II)是否存在圓心在原點的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓E恒有兩個交點A,B,且
?若存在,寫出該圓的方程,并求|AB |的取值范圍,若不存在說明理由。
解:(1)因為橢圓E:
(a,b>0)過M(2,
)
,N(
,1)兩點,
所以
解得
所以
橢圓E的方程為![]()
(2)假設(shè)存在圓心在原點的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓E恒有兩個交點A,B,且
,設(shè)該圓的切線方程為
解方程組
得
,即
,
則△=
,即![]()
,
要使
,需使
,即
,所以
,所以
又
,所以
,所以
,即
或
,因為直線
為圓心在原點的圓的一條切線,所以圓的半徑為
,
,
,所求的圓為
,此時圓的切線
都滿足
或
,而當(dāng)切線的斜率不存在時切線為
與橢圓
的兩個交點為
或
滿足
,綜上, 存在圓心在原點的圓
,使得該圓的任意一條切線與橢圓E恒有兩個交點A,B,且
.
因為
,
所以
,
![]()
,
①當(dāng)
時![]()
因為
所以
,
所以
,
所以
當(dāng)且僅當(dāng)
時取”=”.
② 當(dāng)
時,
.
③ 當(dāng)AB的斜率不存在時, 兩個交點為
或
,所以此時
,
綜上, |AB |的取值范圍為
即: ![]()
[命題立意]:本題屬于探究是否存在的問題,主要考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的確定,直線與橢圓的位置關(guān)系直線與圓的位置關(guān)系和待定系數(shù)法求方程的方法,能夠運(yùn)用解方程組法研究有關(guān)參數(shù)問題以及方程的根與系數(shù)關(guān)系.
9.(山東9)設(shè)雙曲線
的一條漸近線與拋物線y=x
+1
只有一個公共點,則雙曲線的離心率為( ).
![]()
A.
B.
5 C.
D.![]()
答案:D.
解析:雙曲線
的一條漸近線為
,由方程組
,消去y,得
有唯一解,所以△=
,
所以
,
,故選D.
![]()
[命題立意]:本題考查了雙曲線的漸近線的方程和離心率的概念,以及直線與拋物線的位置關(guān)系,只有一個公共點,則解方程組有唯一解.本題較好地考查了基本概念基本方法和基本技能.
8.(遼寧 20 ) (本小題滿分 12 分)
已知橢圓C經(jīng)過點A
,兩個焦點為
.
( 1)求橢圓C的方程;
(2 )E、F是橢圓C上的兩個動點,如果直線AE的斜率與AF的斜率互為相反數(shù),證明直線 EF的斜率為定值.并求出這個定值.
(1)解:由題意,
可設(shè)橢圓方程為
,
∵A在橢圓上,∴
,解得
,
(舍去)
∴橢圓C的方程為
----------------4分。
(2)設(shè)AE的方程為:
,代入
得:
,
設(shè)E
,F(xiàn)
,∵點A
在橢圓上,∴
,
又直線AF的斜率與AE的斜率互為相反數(shù),在上式以
代
,可得
![]()
∴直線EF的斜率
,
即直線EF的斜率為定值
。-------------------------12分
7.
(遼寧卷16)![]()
已知F是雙曲線
的左焦點,定點A(1,4),
P是雙曲線右支上的動點,則
的最小值為_________。
答案:9 解析:設(shè)雙曲線的右焦點為E,則
,
,當(dāng)A、P、E共線時,
,
的最小值為9。
6.(江蘇18)(本小題滿分16分)![]()
在平面直角坐標(biāo)系
中,已知圓
和圓![]()
.
(1)若直線
過點
,且被圓
截得的弦長為
,求直線
的方程;
(2)設(shè)P為平面上的點,滿足:存在過點P的無窮多對互相垂直的直線
和
,它們分別與圓
和圓
相交,且直線
被圓
截得的弦長與直線
被圓
截得的弦長相等,試求所有滿足條件的點P的坐標(biāo)。
[解析] 本小題主要考查直線與圓的方程、點到直線的距離公式,考查數(shù)學(xué)運(yùn)算求解能力、綜合分析問題的能力。滿分16分。
(1)設(shè)直線
的方程為:
,即![]()
由垂徑定理,得:圓心
到直線
的距離
,
結(jié)合點到直線距離公式,得:![]()
化簡得:![]()
求直線
的方程為:
或
,即
或![]()
(2)
設(shè)點P坐標(biāo)為
,直線
、
的方程分別為:
,即:![]()
因為直線
被圓
截得的弦長與直線
被圓
截得的弦長相等,兩圓半徑相等。由垂徑定理,得::圓心
到直線
與
直線
的距離相等。
故有:
,
化簡得:![]()
關(guān)于
的方程有無窮多解,有:![]()
解之得:點P坐標(biāo)為
或
。
5.(廣東19).(本小題滿分14分)已知曲線
與直線
交于兩點
和
,且
.記曲線
在點
和點
之間那一段
與線段
所圍成的平面區(qū)域(含邊界)為
.設(shè)點
是
上的任一點,且點
與點
和點
均不重合.
(1)若點
是線段
的中點,試求線段
的中點
的軌跡方程;
(2)若曲線
與點
有公共點,試求
的最小值.
解:(1)聯(lián)立
與
得
,則
中點
,設(shè)線段
的中點
坐標(biāo)為
,則
,即
,又點
在曲線
上,
∴
化簡可得
,又點
是
上的任一點,且不與點
和點
重合,則
,即
,∴中點
的軌跡方程為
(
).
(2)曲線
,
即圓
:
,其圓心坐標(biāo)為
,半徑![]()
由圖可知,當(dāng)
時,曲線
與點
有公共點;
當(dāng)
時,要使曲線
與點
有公共點,只需圓心
到直線
的距離
,得
,則
的最小值為
.
4.(福建19)(本小題滿分13分)
已知A,B 分別為曲線C:
+
=1(y
0,a>0)與x軸
的左、右兩個交點,直線
過點B,且與
軸垂直,S為
上
異于點B的一點,連結(jié)AS交曲線C于點T.
(1)若曲線C為半圓,點T為圓弧
的三等分點,試求出點S的坐標(biāo);
(II)如圖,點M是以SB為直徑的圓與線段TB的交點,試問:是否存在
,使得O,M,S三點共線?若存在,求出a的值,若不存在,請說明理由!
解法一:
(Ⅰ)當(dāng)曲線C為半圓時,
如圖,由點T為圓弧
的三等分點得∠BOT=60°或120°.
(1)當(dāng)∠BOT=60°時, ∠SAE=30°.
又AB=2,故在△SAE中,有![]()
(2)當(dāng)∠BOT=120°時,同理可求得點S的坐標(biāo)為
,綜上, ![]()
(Ⅱ)假設(shè)存在
,使得O,M,S三點共線.
由于點M在以SB為直線的圓上,故
.
顯然,直線AS的斜率k存在且k>0,可設(shè)直線AS的方程為
.
由![]()
設(shè)點![]()
故
,從而
.
亦即![]()
![]()
由
得![]()
由
,可得
即![]()
![]()
經(jīng)檢驗,當(dāng)
時,O,M,S三點共線. 故存在
,使得O,M,S三點共線.
解法二:
(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)假設(shè)存在a,使得O,M,S三點共線.
由于點M在以SO為直徑的圓上,故
.
顯然,直線AS的斜率k存在且K>0,可設(shè)直線AS的方程為![]()
由![]()
設(shè)點
,則有![]()
故![]()
![]()
由
所直線SM的方程為![]()
O,S,M三點共線當(dāng)且僅當(dāng)O在直線SM上,即
.
![]()
故存在
,使得O,M,S三點共線.
3.(福建13)過拋物線
的焦點F作傾斜角為
的直線交拋物線于A、B兩點,若線段AB的長為8,則
________________
答案:2
解析:由題意可知過焦點的直線方程為
,聯(lián)立有
,又
。
2.(安徽20)(本小題滿分13分)
點
在橢圓
上,
直線
與直線
垂直,O為坐標(biāo)原點,直線OP的傾斜角為
,直線
的傾斜角為
.
(I)證明: 點
是橢圓
與直線
的唯一交點;
(II)證明:
構(gòu)成等比數(shù)列.
解:本小題主要考查直線和橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和參數(shù)方程,直線和曲線的幾何性質(zhì),等比數(shù)列等基礎(chǔ)知識。考查綜合運(yùn)用知識分析問題、解決問題的能力。本小題滿分13分。
解:(I)(方法一)由
得
代入橢圓
,
得
.
將
代入上式,得
從而![]()
因此,方程組
有唯一解
,即直線
與橢圓有唯一交點P.
(方法二)顯然P是橢圓與
的交點,若Q
是橢圓與
的交點,代入
的方程
,得![]()
即
故P與Q重合。
(方法三)在第一象限內(nèi),由
可得![]()
橢圓在點P處的切線斜率![]()
切線方程為
即
。
因此,
就是橢圓在點P處的切線。
根據(jù)橢圓切線的性質(zhì),P是橢圓與直線
的唯一交點。
(II)![]()
的斜率為![]()
的斜率為![]()
由此得![]()
構(gòu)成等比數(shù)列。
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