2.涉及弦的中點問題,除利用韋達定理外,也可以運用“點差法”,但必須以直線與圓錐曲線相交為前提,否則不宜用此法.
1.解決直線和圓錐曲線的位置關(guān)系問題時,一般是消元得到一元二次方程,再討論二次項的系數(shù)和判別式Δ,有時借助圖形的幾何性質(zhì)更為方便.
[例1]求過點(0,2)的直線被橢圓x2+2y2=2所截弦的中點的軌跡方程.
解:設(shè)直線方程為y=kx+2,
把它代入x2+2y2=2,
整理得(2k2+1)x2+8kx+6=0.
要使直線和橢圓有兩個不同交點,則Δ>0,即k<-
或k>
.
設(shè)直線與橢圓兩個交點為A(x1,y1)、B(x2,y2),中點坐標為C(x,y),則
x=
=
,
y=
+2=
.
|
|
y=
消去k得x2+2(y-1)2=2,
且|x|<
,0<y<
.
[例2](2005江西文)
如圖,M是拋物線上y2=x上的一點,動弦ME、MF分別交x軸于A、B兩點,且MA=MB.
(1)若M為定點,證明:直線EF的斜率為定值;
(2)若M為動點,且∠EMF=90°,求△EMF的重心G的軌跡方程.
![]()
![]()
解:(1)設(shè)M(y
,y0),直線ME的斜率為k(l>0)
則直線MF的斜率為-k,
![]()
消![]()
![]()
![]()
所以直線EF的斜率為定值
(2)![]()
![]()
![]()
同理可得![]()
設(shè)重心G(x, y),則有![]()
![]()
[例3](2006浙江)如圖,橢圓
=1(a>b>0)與過點A(2,0)B(0,1)的直線有且只有一個公共點T,且橢圓的離心率e=
.
(Ⅰ)求橢圓方程;
(Ⅱ)設(shè)F
、F
分別為橢圓的左、右焦點,M為線段
的中點,求證:∠ATM=∠AF
T.
![]()
![]()
解:(I)過點
、
的直線方程為![]()
因為由題意得
有惟一解,
即
有惟一解,
所以
(
),
故 ![]()
又因為
即 ![]()
所以 ![]()
從而得 ![]()
故所求的橢圓方程為 ![]()
(II)由(I)得
故![]()
從而![]()
由![]()
解得
所以 ![]()
因為![]()
又![]()
得![]()
![]()
因此![]()
[例4]已知橢圓C:
+
=1(a>b>0),兩個焦點分別為F1和F2,斜率為k的直線l過右焦點F2且與橢圓交于A、B兩點,設(shè)l與y軸交點為P,線段PF2的中點恰為B.
(1)若|k|≤
,求橢圓C的離心率的取值范圍;
(2)若k=
,A、B到右準線距離之和為
,求橢圓C的方程.
解:(1)設(shè)右焦點F2(c,0),則l:y=k(x-c).
令x=0,則y=-ck,∴P(0,-ck).
∵B為F2P的中點,∴B(
,-
).
∵B在橢圓上,∴
+
=1.
∴k2=
·
=(
-1)(4-e2)
=
+e2-5.
∵|k|≤
,∴
+e2-5≤
.
∴(5e2-4)(e2-5)≤0.
∴
≤e2<1.∴
≤e<1.
(2)k=
,∴e=
.∴
=
.
∴a2=
c2,b2=
c2.橢圓方程為
+
=1,即x2+5y2=
c2.
直線l方程為y=
(x-c),
B(
,-
c),右準線為x=
c.
設(shè)A(x0,y0),則
(
c-x0)+(
c-
)=
,
∴x0=2c-
,y0=
(c-
).
∵A在橢圓上,
∴(2c-
)2+5[
(c-
)]2=
c2.
解之得c=2或c=
(不合題意,舍去).
∴橢圓方程為x2+5y2=5,即
+y2=1.
[研討.欣賞](2006山東)雙曲線C與橢圓
有相同的焦點,直線
為C的一條漸近線。
(1)求雙曲線C的方程;
(2)過點
的直線
,交雙曲線C于A、B兩點,交
軸于Q點(Q點與C的頂點不重合),當
,且
時,求
點的坐標。
解:(Ⅰ)設(shè)雙曲線方程為![]()
由橢圓
求得兩焦點為
,
對于雙曲線
,又
為雙曲線
的一條漸近線
![]()
解得
,
雙曲線
的方程為![]()
![]()
![]()
(Ⅱ)解法一:
由題意知直線
的斜率
存在且不等于零。
設(shè)
的方程:
,![]()
則![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
在雙曲線
上,
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
同理有:![]()
若
則直線
過頂點,不合題意.![]()
是二次方程
的兩根.
![]()
,
此時
.
所求
的坐標為
.
解法二:
由題意知直線
的斜率
存在且不等于零
設(shè)
的方程,
,則
.
,
分
的比為
.
由定比分點坐標公式得
![]()
下同解法一
解法三:
由題意知直線
的斜率
存在且不等于零
設(shè)
的方程:
,則
.
,
.
,
,
,
又
,
![]()
即![]()
將
代入
得
![]()
,否則
與漸近線平行。
。
![]()
![]()
![]()
解法四:
由題意知直線l得斜率k存在且不等于零,設(shè)
的方程:
,![]()
則![]()
,
。
![]()
![]()
同理 ![]()
.
即
。 (*)
又 ![]()
消去y得
.
當
時,則直線l與雙曲線得漸近線平行,不合題意,
。
由韋達定理有:
![]()
![]()
代入(*)式得 ![]()
所求Q點的坐標為
。
6.設(shè)P(x0,y0)則d1·d2=
·
=
=![]()
6.雙曲線
-
=1(a>0,b>0)上任意一點到它的兩條漸近線的距離之積等于________.
.
簡答:1-3。CAC; 4. 32; 5. 作出函數(shù)
的圖象,如圖所示:
所以,
;
5.(2006上海) 若曲線
=|
|+1與直線
=
+
沒有公共點,則
、
分別應(yīng)滿足的條件是
4.(2006山東)已知拋物線
,過點
的直線與拋物線相交于
兩點,則
的最小值是
。
3.(2006福建)已知雙曲線
的右焦點為F,若過點F且傾斜角為
的直線與雙曲線的右支有且只有一個交點,則此雙曲線離心率的取值范圍是( )
(A)
(B)
(C)
(D)![]()
2.(2006全國Ⅰ)拋物線
上的點到直線
距離的最小值是 ( )
A
B
C
D ![]()
1.(2004全國I)設(shè)拋物線y2=8x的準線與x軸交于點Q,若過點Q的直線l與拋物線有公共點,則直線l 的斜率的取值范圍是 ( )
A.[-
,
] B.[-2,2] C.[-1,1] D.[-4,4]
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