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高考壓軸大題突破練
(一)直線與圓錐曲線(1)
1.(2015·陝西)已知橢圓e:+=1(a>b>0)的半焦距為c,原點o到經過兩點(c,0),(0,b)的直線的距離為c.
(1)求橢圓e的離心率;
(2)如圖,ab是圓m:(x+2)2+(y-1)2=的一條直徑,若橢圓e經過a,b兩點,求橢圓e的方程.
2.已知橢圓c的中心為座標原點o,乙個長軸端點為(0,2),短軸端點和焦點所組成的四邊形為正方形,直線l與y軸交於點p(0,m),與橢圓c交於相異兩點a,b,且=2.
(1)求橢圓方程;
(2)求m的取值範圍.
3.已知拋物線c:y2=4x,點m(m,0)在x軸的正半軸上,過點m的直線l與拋物線c相交於a,b兩點,o為座標原點.
(1)若m=1,且直線l的斜率為1,求以ab為直徑的圓的方程;
(2)是否存在定點m,使得不論直線l繞點m如何轉動,+恒為定值?
4.(2015·課標全國ⅰ)在直角座標系xoy中,曲線c:y=與直線l:y=kx+a(a>0)交於m,n兩點,
(1)當k=0時,分別求c在點m和n處的切線方程;
(2)y軸上是否存在點p,使得當k變動時,總有∠opm=∠opn?說明理由.
高考壓軸大題突破練
(一)直線與圓錐曲線(1)
1.解 (1)過點(c,0),(0,b)的直線方程為bx+cy-bc=0,
則原點o到該直線的距離d==,
由d=c,得a=2b=2,解得離心率=.
(2)方法一由(1)知,橢圓e的方程為x2+4y2=4b2.①
依題意,圓心m(-2,1)是線段ab的中點,且|ab|=.
易知,ab與x軸不垂直,設其方程為y=k(x+2)+1,
代入①得(1+4k2)x2+8k(2k+1)x+4(2k+1)2-4b2=0,
設a(x1,y1),b(x2,y2),則x1+x2=-,x1x2=,
由x1+x2=-4,得-=-4,
解得k=,從而x1x2=8-2b2.
於是|ab|= |x1-x2|==,
由|ab|=,得=,
解得b2=3,
故橢圓e的方程為+=1.
方法二由(1)知,橢圓e的方程為x2+4y2=4b2,②
依題意,點a,b關於圓心m(-2,1)對稱,且|ab|=,設a(x1,y1),b(x2,y2),則x+4y=4b2,x+4y=4b2,
兩式相減並結合x1+x2=-4,y1+y2=2,
得-4(x1-x2)+8(y1-y2)=0,
易知ab與x軸不垂直,則x1≠x2,
所以ab的斜率kab==,
因此直線ab的方程為y= (x+2)+1,
代入②得x2+4x+8-2b2=0,
所以x1+x2=-4,x1x2=8-2b2,
於是|ab|= |x1-x2|==.
由|ab|=,得=,
解得b2=3,
故橢圓e的方程為+=1.
2.解 (1)由題意知橢圓的焦點在y軸上,
設橢圓方程為+=1(a>b>0),
由題意知a=2,b=c,又a2=b2+c2,則b=,
所以橢圓方程為+=1.
(2)設a(x1,y1),b(x2,y2),
由題意知,直線l的斜率存在,
設其方程為y=kx+m,與橢圓方程聯立即
則(2+k2)x2+2mkx+m2-4=0,
δ=(2mk)2-4(2+k2)(m2-4)>0,
由根與係數的關係知
又=2,即有(-x1,m-y1)=2(x2,y2-m).
∴-x1=2x2,∴
∴=-22,
整理得(9m2-4)k2=8-2m2,
又9m2-4=0時不成立,
∴k2=>0,
得0.∴m的取值範圍為∪.
3.解 (1)當m=1時,m(1,0),此時點m為拋物線c的焦點.直線l的方程為y=x-1,設a(x1,y1),b(x2,y2),聯立消去y,得x2-6x+1=0,所以x1+x2=6,y1+y2=x1+x2-2=4,所以圓心座標為(3,2).
又|ab|=x1+x2+2=8,所以圓的半徑為4,
所以圓的方程為(x-3)2+(y-2)2=16.
(2)由題意可設直線l的方程為x=ky+m,則直線l的方程與拋物線c:y2=4x聯立,消去x得,y2-4ky-4m=0,
則y1y2=-4m,y1+y2=4k,
+=+=+=
===,
若+對任意k∈r恒為定值,則m=2,此時+=.
所以存在定點m(2,0),滿足題意.
4.解 (1)由題設可得m(2,a),
n(-2,a),
或m(-2,a),n(2,a).
又y′=,故y=在x=2處的導數值為,c在點(2,a)處的切線方程為y-a= (x-2),即x-y-a=0.
y=在x=-2處的導數值為-,c在點(-2,a)處的切線方程為
y-a=- (x+2),
即x+y+a=0.
故所求切線方程為x-y-a=0和x+y+a=0.
(2)存在符合題意的點,證明如下:
設p(0,b)為符合題意的點,m(x1,y1),n(x2,y2),直線pm,pn的斜率分別為k1,k2.
將y=kx+a代入c的方程得x2-4kx-4a=0.故x1+x2=4k,x1x2=-4a.
從而k1+k2=+==.
當b=-a時,有k1+k2=0,
則直線pm的傾斜角與直線pn的傾斜角互補,
故∠opm=∠opn,所以點p(0,-a)符合題意.
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