1. (本題滿分14分) 已知點為雙曲線(為正常數)上任一點,為雙曲線的右焦點,過作右準線的垂線,垂足為,連線並延長交軸於
(1) 求線段的中點的軌跡的方程;
(2) 設軌跡與軸交於兩點,在上任取一點,直線分別交軸於兩點.求證:以為直徑的圓過兩定點.
(1) 由已知得,則直線的方程為:,
令得,即,
設,則,即代入得:,
即的軌跡的方程為
(2) 在中令得,則不妨設,
於是直線的方程為:,直線的方程為:,
則,則以為直徑的圓的方程為: ,
令得:,而在上,則,
於是,即以為直徑的圓過兩定點.
2.(本小題滿分14分)已知直線與橢圓相交於、兩點,是線段上的一點,,且點m在直線上,(1)求橢圓的離心率;(2)若橢圓的焦點關於直線的對稱點在單位圓上,求橢圓的方程.
(本小題主要考查直線與橢圓的位置關係、對稱問題等知識,考查數形結合、化歸與轉化、函式與方程的數學思想方法,以及推理論證能力和運算求解能力)
解:設、兩點的座標分別為
( i)由知是的中點1分
由得: …………………4分
…………5分
點的座標為
又點在直線上6分
7分(ii)由(1)知,不妨設橢圓的乙個焦點座標為,
設關於直線的對稱點為,………………8分
則有解得11分
由已知,
, . ………13分
所求的橢圓的方程為14分
3.(本題滿分14分)
已知拋物線x2=4y的焦點為f,a、b是拋物線上的兩動點,且=λ(λ>0).過a、b兩點分別作拋物線的切線,設其交點為m.
(ⅰ)證明·為定值;
(ⅱ)設△abm的面積為s,並求s的最小值.
本題滿分14分)
解:(ⅰ)由已知條件,得f(0,1),λ>0.
設a(x1,y1),b(x2,y2).由=λ,
即得 (-x1,1-y)=λ(x2,y2-1),
2分將①式兩邊平方並把y1=x12,y2=x22代入得
y1=λ2y2 ③
解②、③式得y1=λ,y2=,且有x1x2=-λx22=-4λy2=-44分
拋物線方程為y=x2,求導得y′=x.
所以過拋物線上a、b兩點的切線方程分別是
y=x1(x-x1)+y1,y=x2(x-x2)+y2,
即y=x1x-x12,y=x2x-x22.
解出兩條切線的交點m的座標為(,)=(,-1). 所以·=(,-2)·(x2-x1,y2-y1)=(x22-x12)-2(x22-x12)=0所以·為定值,其值為07分)
(ⅱ)由(ⅰ)知在△abm中,fm⊥ab,因而s=|ab||fm|.
|fm|==
===+.
因為|af|、|bf|分別等於a、b到拋物線準線y=-1的距離,所以
|ab|=|af|+|bf|=y1+y2+2=λ++2=(+)2.
於是 s=|ab||fm|=(+)3,
由+≥2知s≥4,且當λ=1時,s取得最小值4. ………(14分)
4(本小題滿分14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)若點為曲線c上一點,**直線與曲線c是否存在交點? 若存在則求出交點座標, 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內切於圓a,故|ma|=r1-r2,
即|ma|+|mb|=44分
所以,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10分
由點為曲線c上一點,
於是方程①可以化簡為解得12分
13分綜上,直線l與曲線c存在唯一的乙個交點,交點為14分
5.(本小題滿分14分)
已知直線上有乙個動點,過點作直線垂直於軸,動點在上,且滿足
(為座標原點),記點的軌跡為.
(1) 求曲線的方程;
(2) 若直線是曲線的一條切線, 當點到直線的距離最短時,求直線的方程.
(本小題主要考查求曲線的軌跡方程、點到直線的距離、曲線的切線等知識, 考查數形結合、化歸與轉化、函式與方程的數學思想方法,以及推理論證能力、運算求解能力和創新意識)
(1) 解:設點的座標為,則點的座標為.
∵,當時,得,化簡得2分
當時, 、、三點共線,不符合題意,故.
∴曲線的方程為4分
(2) 解法1:∵ 直線與曲線相切,∴直線的斜率存在.
設直線的方程為5分
由得.∵ 直線與曲線相切,
∴,即6分
點到直線的距離7分
8分9分
10分當且僅當,即時,等號成立.此時. ……12分
∴直線的方程為或14分
解法2:由,得5分
∵直線與曲線相切, 設切點的座標為,其中,
則直線的方程為:,化簡得. …… 6分
點到直線的距離7分
8分9分
10分當且僅當,即時,等號成立12分
∴直線的方程為或14分
解法3:由,得5分
∵直線與曲線相切, 設切點的座標為,其中,
則直線的方程為:,化簡得6分
點到直線的距離7分
8分9分
10分當且僅當,即時,等號成立,此時. ……12分
∴直線的方程為或14分
6、(滿分14分).已知圓與直線相切。
(1)求以圓o與y軸的交點為頂點,直線在x軸上的截距為半長軸長的橢圓c方程;
(2)已知點a,若直線與橢圓c有兩個不同的交點e,f,且直線ae的斜率與直線af的斜率互為相反數;問直線的斜率是否為定值?若是求出這個定值;若不是,請說明理由.
解:(1) 因為直線在x軸上的截距為2,所以2分
直線的方程變為,由直線與圓相切得 …… 4分
所以橢圓方程為5分
(2)設直線ae方程為6分
代入得:…… 8分
設e,f,因為點a在橢圓上,
所以10分
又直線af的斜率與ae的斜率互為相反數,
同理可得12分
所以直線ef的斜率為14分
7. (本小題滿分14分)
設直線與橢圓相交於a、b兩個不同的點,與x軸相交於點c,記o為座標原點.
(i)證明:;
(ii)若的面積取得最大值時的橢圓方程.
(i)解:依題意,直線l顯然不平行於座標軸,故
將,得3分
由直線l與橢圓相交於兩個不同的點,得
,即5分
(ii)解:設由①,得
因為,代入上式,得 ……………8分
於是,△oab的面積
11分其中,上式取等號的條件是 ……………………12分
由 將這兩組值分別代入①,均可解出
所以,△oab的面積取得最大值的橢圓方程是 ………………14分
8.(本小題滿分14分)
已知拋物線:和點,若拋物線上存在不同兩點、滿足.
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