11. (天津21)(本小题满分14分)
以知椭圆
的两个焦点分别为
,过点
的直线与椭圆相交与
两点,且
。
(1) 求椭圆的离心率;
![]()
(2) 求直线AB的斜率;
![]()
(3) 设点C与点A关于坐标原点对称,直线
上有一点
在![]()
的外接圆上,求
的值
![]()
本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、圆的方程等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质及数形结合的思想,考查运算能力和推理能力,满分14分
(I)
解:由
//
且
,得
,从而![]()
整理,得
,故离心率
![]()
(II)
解:由(I)得
,所以椭圆的方程可写为![]()
设直线AB的方程为
,即
.
![]()
由已知设
,则它们的坐标满足方程组![]()
消去y整理,得
.
依题意,![]()
而
①
②
![]()
由题设知,点B为线段AE的中点,所以
③
联立①③解得![]()
,![]()
将
代入②中,解得
.
(III)解法一:由(II)可知
![]()
当
时,得
,由已知得
.
线段
的垂直平分线l的方程为
直线l与x轴
的交点
是
外接圆的圆心,因此外接圆的方程为
.
直线
的方程为
,于是点H(m,n)的坐标满足方程组
, 由
解得
故![]()
当
时,同理可得
.
![]()
解法二:由(II)可知![]()
当
时,得
,由已知得![]()
由椭圆的对称性可知B,
,C三点共线,因为点H(m,n)在
的外接圆上,
且
,所以四边形
为等腰梯形.
由直线
的方程为
,知点H的坐标为
.
因为
,所以
,解得m=c(舍),或
.
则
,所以
.
当
时同理可得![]()
10.(山东22)(本小题满分14分)
设椭圆E:
(a,b>0)过M(2,
)
,N(
,1)两点,O为坐标原点,
(I)求椭圆E的方程;
(II)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且
?若存在,写出该圆的方程,并求|AB |的取值范围,若不存在说明理由。
解:(1)因为椭圆E:
(a,b>0)过M(2,
)
,N(
,1)两点,
所以
解得
所以
椭圆E的方程为![]()
(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且
,设该圆的切线方程为
解方程组
得
,即
,
则△=
,即![]()
,
要使
,需使
,即
,所以
,所以
又
,所以
,所以
,即
或
,因为直线
为圆心在原点的圆的一条切线,所以圆的半径为
,
,
,所求的圆为
,此时圆的切线
都满足
或
,而当切线的斜率不存在时切线为
与椭圆
的两个交点为
或
满足
,综上, 存在圆心在原点的圆
,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且
.
因为
,
所以
,
![]()
,
①当
时![]()
因为
所以
,
所以
,
所以
当且仅当
时取”=”.
② 当
时,
.
③ 当AB的斜率不存在时, 两个交点为
或
,所以此时
,
综上, |AB |的取值范围为
即: ![]()
[命题立意]:本题属于探究是否存在的问题,主要考查了椭圆的标准方程的确定,直线与椭圆的位置关系直线与圆的位置关系和待定系数法求方程的方法,能够运用解方程组法研究有关参数问题以及方程的根与系数关系.
9.(山东9)设双曲线
的一条渐近线与抛物线y=x
+1
只有一个公共点,则双曲线的离心率为( ).
![]()
A.
B.
5 C.
D.![]()
答案:D.
解析:双曲线
的一条渐近线为
,由方程组
,消去y,得
有唯一解,所以△=
,
所以
,
,故选D.
![]()
[命题立意]:本题考查了双曲线的渐近线的方程和离心率的概念,以及直线与抛物线的位置关系,只有一个公共点,则解方程组有唯一解.本题较好地考查了基本概念基本方法和基本技能.
8.(辽宁 20 ) (本小题满分 12 分)
已知椭圆C经过点A
,两个焦点为
.
( 1)求椭圆C的方程;
(2 )E、F是椭圆C上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,证明直线 EF的斜率为定值.并求出这个定值.
(1)解:由题意,
可设椭圆方程为
,
∵A在椭圆上,∴
,解得
,
(舍去)
∴椭圆C的方程为
----------------4分。
(2)设AE的方程为:
,代入
得:
,
设E
,F
,∵点A
在椭圆上,∴
,
又直线AF的斜率与AE的斜率互为相反数,在上式以
代
,可得
![]()
∴直线EF的斜率
,
即直线EF的斜率为定值
。-------------------------12分
7.
(辽宁卷16)![]()
已知F是双曲线
的左焦点,定点A(1,4),
P是双曲线右支上的动点,则
的最小值为_________。
答案:9 解析:设双曲线的右焦点为E,则
,
,当A、P、E共线时,
,
的最小值为9。
6.(江苏18)(本小题满分16分)![]()
在平面直角坐标系
中,已知圆
和圆![]()
.
(1)若直线
过点
,且被圆
截得的弦长为
,求直线
的方程;
(2)设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线
和
,它们分别与圆
和圆
相交,且直线
被圆
截得的弦长与直线
被圆
截得的弦长相等,试求所有满足条件的点P的坐标。
[解析] 本小题主要考查直线与圆的方程、点到直线的距离公式,考查数学运算求解能力、综合分析问题的能力。满分16分。
(1)设直线
的方程为:
,即![]()
由垂径定理,得:圆心
到直线
的距离
,
结合点到直线距离公式,得:![]()
化简得:![]()
求直线
的方程为:
或
,即
或![]()
(2)
设点P坐标为
,直线
、
的方程分别为:
,即:![]()
因为直线
被圆
截得的弦长与直线
被圆
截得的弦长相等,两圆半径相等。由垂径定理,得::圆心
到直线
与
直线
的距离相等。
故有:
,
化简得:![]()
关于
的方程有无穷多解,有:![]()
解之得:点P坐标为
或
。
5.(广东19).(本小题满分14分)已知曲线
与直线
交于两点
和
,且
.记曲线
在点
和点
之间那一段
与线段
所围成的平面区域(含边界)为
.设点
是
上的任一点,且点
与点
和点
均不重合.
(1)若点
是线段
的中点,试求线段
的中点
的轨迹方程;
(2)若曲线
与点
有公共点,试求
的最小值.
解:(1)联立
与
得
,则
中点
,设线段
的中点
坐标为
,则
,即
,又点
在曲线
上,
∴
化简可得
,又点
是
上的任一点,且不与点
和点
重合,则
,即
,∴中点
的轨迹方程为
(
).
(2)曲线
,
即圆
:
,其圆心坐标为
,半径![]()
由图可知,当
时,曲线
与点
有公共点;
当
时,要使曲线
与点
有公共点,只需圆心
到直线
的距离
,得
,则
的最小值为
.
4.(福建19)(本小题满分13分)
已知A,B 分别为曲线C:
+
=1(y
0,a>0)与x轴
的左、右两个交点,直线
过点B,且与
轴垂直,S为
上
异于点B的一点,连结AS交曲线C于点T.
(1)若曲线C为半圆,点T为圆弧
的三等分点,试求出点S的坐标;
(II)如图,点M是以SB为直径的圆与线段TB的交点,试问:是否存在
,使得O,M,S三点共线?若存在,求出a的值,若不存在,请说明理由。
解法一:
(Ⅰ)当曲线C为半圆时,
如图,由点T为圆弧
的三等分点得∠BOT=60°或120°.
(1)当∠BOT=60°时, ∠SAE=30°.
又AB=2,故在△SAE中,有![]()
(2)当∠BOT=120°时,同理可求得点S的坐标为
,综上, ![]()
(Ⅱ)假设存在
,使得O,M,S三点共线.
由于点M在以SB为直线的圆上,故
.
显然,直线AS的斜率k存在且k>0,可设直线AS的方程为
.
由![]()
设点![]()
故
,从而
.
亦即![]()
![]()
由
得![]()
由
,可得
即![]()
![]()
经检验,当
时,O,M,S三点共线. 故存在
,使得O,M,S三点共线.
解法二:
(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)假设存在a,使得O,M,S三点共线.
由于点M在以SO为直径的圆上,故
.
显然,直线AS的斜率k存在且K>0,可设直线AS的方程为![]()
由![]()
设点
,则有![]()
故![]()
![]()
由
所直线SM的方程为![]()
O,S,M三点共线当且仅当O在直线SM上,即
.
![]()
故存在
,使得O,M,S三点共线.
3.(福建13)过抛物线
的焦点F作倾斜角为
的直线交抛物线于A、B两点,若线段AB的长为8,则
________________
答案:2
解析:由题意可知过焦点的直线方程为
,联立有
,又
。
2.(安徽20)(本小题满分13分)
点
在椭圆
上,
直线
与直线
垂直,O为坐标原点,直线OP的倾斜角为
,直线
的倾斜角为
.
(I)证明: 点
是椭圆
与直线
的唯一交点;
(II)证明:
构成等比数列.
解:本小题主要考查直线和椭圆的标准方程和参数方程,直线和曲线的几何性质,等比数列等基础知识。考查综合运用知识分析问题、解决问题的能力。本小题满分13分。
解:(I)(方法一)由
得
代入椭圆
,
得
.
将
代入上式,得
从而![]()
因此,方程组
有唯一解
,即直线
与椭圆有唯一交点P.
(方法二)显然P是椭圆与
的交点,若Q
是椭圆与
的交点,代入
的方程
,得![]()
即
故P与Q重合。
(方法三)在第一象限内,由
可得![]()
椭圆在点P处的切线斜率![]()
切线方程为
即
。
因此,
就是椭圆在点P处的切线。
根据椭圆切线的性质,P是椭圆与直线
的唯一交点。
(II)![]()
的斜率为![]()
的斜率为![]()
由此得![]()
构成等比数列。
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