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文檔簡介
1、圓錐曲線解答題解答題1.(2009年廣東卷文)(本小題滿分14分)已知橢圓g的中心在坐標原點,長軸在軸上,離心率為,兩個焦點分別為和,橢圓g上一點到和的距離之和為12.圓:的圓心為點.(1)求橢圓g的方程(2)求的面積(3)問是否存在圓包圍橢圓g?請說明理由.【解析】(1)設橢圓g的方程為: ()半焦距為c; 則 , 解得 , 所求橢圓g的方程為:. (2 )點的坐標為 (3)若,由可知點(6,0)在圓外, 若,由可知點(-6,0)在圓外; 不論k為何值圓都不能包圍橢圓g.2.(2009全國卷理)(本小題滿分12分)(注意:在試題卷上作答無效) 如圖,已知拋物線與圓相交于、四個點。 (i)求得
2、取值范圍; (ii)當四邊形的面積最大時,求對角線、的交點坐標分析:(i)這一問學生易下手。將拋物線與圓的方程聯(lián)立,消去,整理得()拋物線與圓相交于、四個點的充要條件是:方程()有兩個不相等的正根即可.易得.考生利用數(shù)形結(jié)合及函數(shù)和方程的思想來處理也可以(ii)考綱中明確提出不考查求兩個圓錐曲線的交點的坐標。因此利用設而不求、整體代入的 方法處理本小題是一個較好的切入點 設四個交點的坐標分別為、。則由(i)根據(jù)韋達定理有,則 令,則 下面求的最大值。方法一:利用三次均值求解。三次均值目前在兩綱中雖不要求,但在處理一些最值問題有時很方便。它的主要手段是配湊系數(shù)或常數(shù),但要注意取等號的條件,這和二
3、次均值類似。 當且僅當,即時取最大值。經(jīng)檢驗此時滿足題意。方法二:利用求導處理,這是命題人的意圖。具體解法略。下面來處理點的坐標。設點的坐標為:由三點共線,則得。以下略。3.(2009浙江理)(本題滿分15分)已知橢圓:的右頂點為,過的焦點且垂直長軸的弦長為 (i)求橢圓的方程; (ii)設點在拋物線:上,在點處的切線與交于點當線段的中點與的中點的橫坐標相等時,求的最小值解析:(i)由題意得所求的橢圓方程為, (ii)不妨設則拋物線在點p處的切線斜率為,直線mn的方程為,將上式代入橢圓的方程中,得,即,因為直線mn與橢圓有兩個不同的交點,所以有,設線段mn的中點的橫坐標是,則, 設線段pa的中
4、點的橫坐標是,則,由題意得,即有,其中的或;當時有,因此不等式不成立;因此,當時代入方程得,將代入不等式成立,因此的最小值為14.(2009浙江文)(本題滿分15分)已知拋物線:上一點到其焦點的距離為 (i)求與的值; (ii)設拋物線上一點的橫坐標為,過的直線交于另一點,交軸于點,過點作的垂線交于另一點若是的切線,求的最小值解析()由拋物線方程得其準線方程:,根據(jù)拋物線定義點到焦點的距離等于它到準線的距離,即,解得拋物線方程為:,將代入拋物線方程,解得()由題意知,過點的直線斜率存在且不為0,設其為。則,當 則。聯(lián)立方程,整理得:即:,解得或,而,直線斜率為 ,聯(lián)立方程整理得:,即: ,解得
5、:,或,而拋物線在點n處切線斜率:mn是拋物線的切線, 整理得,解得(舍去),或,5.(2009北京文)(本小題共14分) 已知雙曲線的離心率為,右準線方程為。()求雙曲線c的方程;()已知直線與雙曲線c交于不同的兩點a,b,且線段ab的中點在圓上,求m的值. 【解析】本題主要考查雙曲線的標準方程、圓的切線方程等基礎知識,考查曲線和方程的關系等解析幾何的基本思想方法,考查推理、運算能力()由題意,得,解得, ,所求雙曲線的方程為.()設a、b兩點的坐標分別為,線段ab的中點為, 由得(判別式), ,點在圓上,.6.(2009北京理)(本小題共14分)已知雙曲線的離心率為,右準線方程為()求雙曲
6、線的方程;()設直線是圓上動點處的切線,與雙曲線交于不同的兩點,證明的大小為定值.【解法1】本題主要考查雙曲線的標準方程、圓的切線方程等基礎知識,考查曲線和方程的關系等解析幾何的基本思想方法,考查推理、運算能力()由題意,得,解得, ,所求雙曲線的方程為.()點在圓上,圓在點處的切線方程為,化簡得.由及得,切線與雙曲線c交于不同的兩點a、b,且,且,設a、b兩點的坐標分別為,則,且,. 的大小為.【解法2】()同解法1.()點在圓上,圓在點處的切線方程為,化簡得.由及得 切線與雙曲線c交于不同的兩點a、b,且,設a、b兩點的坐標分別為,則, 的大小為.(且,從而當時,方程和方程的判別式均大于零
7、).7.(2009江蘇卷)(本題滿分10分)在平面直角坐標系中,拋物線c的頂點在原點,經(jīng)過點a(2,2),其焦點f在軸上。(1)求拋物線c的標準方程;(2)求過點f,且與直線oa垂直的直線的方程;(3)設過點的直線交拋物線c于d、e兩點,me=2dm,記d和e兩點間的距離為,求關于的表達式?!窘馕觥?必做題本小題主要考查直線、拋物線及兩點間的距離公式等基本知識,考查運算求解能力。滿分10分。 8.(2009山東卷理)(本小題滿分14分)設橢圓e: (a,b>0)過m(2,) ,n(,1)兩點,o為坐標原點,(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
8、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
9、,所以, 當時因為所以,所以,所以當且僅當時取”=”. 當時,. 當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準方程的確定,直線與橢圓的位置關系直線與圓的位置關系和待定系數(shù)法求方程的方法,能夠運用解方程組法研究有關參數(shù)問題以及方程的根與系數(shù)關系.9. (2009山東卷文)(本小題滿分14分)設,在平面直角坐標系中,已知向量,向量,動點的軌跡為e.(1)求軌跡e的方程,并說明該方程所表示曲線的形狀; (2)已知,證明:存在圓心在原點的圓,使得該圓的任意一條切線與軌跡e恒有兩個交點a,b,且(o為坐
10、標原點),并求出該圓的方程;(3)已知,設直線與圓c:(1<r<2)相切于a1,且與軌跡e只有一個公共點b1,當r為何值時,|a1b1|取得最大值?并求最大值.解:(1)因為,所以, 即. 當m=0時,方程表示兩直線,方程為;當時, 方程表示的是圓當且時,方程表示的是橢圓; 當時,方程表示的是雙曲線.(2).當時, 軌跡e的方程為,設圓心在原點的圓的一條切線為,解方程組得,即,要使切線與軌跡e恒有兩個交點a,b, 則使=,即,即, 且,要使, 需使,即,所以, 即且, 即恒成立.所以又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.當切線的斜率不存在時,切線為,與
11、交于點或也滿足.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.(3)當時,軌跡e的方程為,設直線的方程為,因為直線與圓c:(1<r<2)相切于a1, 由(2)知, 即 ,因為與軌跡e只有一個公共點b1,由(2)知得,即有唯一解則=, 即, 由得, 此時a,b重合為b1(x1,y1)點, 由 中,所以, b1(x1,y1)點在橢圓上,所以,所以,在直角三角形oa1b1中,因為當且僅當時取等號,所以,即當時|a1b1|取得最大值,最大值為1.【命題立意】:本題主要考查了直線與圓的方程和位置關系,以及直線與橢圓的位置關系,可以通過解方程組法研究有沒有交
12、點問題,有幾個交點的問題.10.(2009江蘇卷)(本小題滿分16分) 在平面直角坐標系中,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?!窘馕觥?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)學運算求解能力、綜合分析問題的能力。滿分16分。(1)設直線的方程為:,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) 設點p坐標為,直線、的方程分別為:
13、,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:關于的方程有無窮多解,有: 解之得:點p坐標為或。11.(2009全國卷文)(本小題滿分12分)已知橢圓c: 的離心率為 ,過右焦點f的直線l與c相交于a、b 兩點,當l的斜率為1時,坐標原點o到l的距離為()求a,b的值;()c上是否存在點p,使得當l繞f轉(zhuǎn)到某一位置時,有成立?若存在,求出所有的p的坐標與l的方程;若不存在,說明理由。解析:本題考查解析幾何與平面向量知識綜合運用能力,第一問直接運用點到直線的距離公式以及橢圓有關關系式計算,第二問利用向量坐標關系及
14、方程的思想,借助根與系數(shù)關系解決問題,注意特殊情況的處理。解:()設 當?shù)男甭蕿?時,其方程為到的距離為 故 , 由 得 ,=()c上存在點,使得當繞轉(zhuǎn)到某一位置時,有成立。由 ()知c的方程為+=6. 設 () c 成立的充要條件是, 且整理得 故 將 于是 , =, 代入解得,此時 于是=, 即 因此, 當時, ; 當時, 。()當垂直于軸時,由知,c上不存在點p使成立。綜上,c上存在點使成立,此時的方程為.12.(2009廣東卷理)(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)為設點是上的任一點,且點與點和點均不重合(1)若點是線
15、段的中點,試求線段的中點的軌跡方程; (2)若曲線與有公共點,試求的最小值解:(1)聯(lián)立與得,則中點,設線段的中點坐標為,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().xaxbd (2)曲線,即圓:,其圓心坐標為,半徑由圖可知,當時,曲線與點有公共點;當時,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.13.(2009安徽卷理)(本小題滿分13分) 點在橢圓上,直線與直線垂直,o為坐標原點,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
16、準方程和參數(shù)方程,直線和曲線的幾何性質(zhì),等比數(shù)列等基礎知識??疾榫C合運用知識分析問題、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。14.(2009安徽卷文)(本小題滿分12分)已知橢圓(ab0)的離心率為,以原點為圓心。橢圓短半軸長半
17、徑的圓與直線y=x+2相切,()求a與b; ()設該橢圓的左,右焦點分別為和,直線過且與x軸垂直,動直線與y軸垂直,交與點p.求線段p垂直平分線與的交點m的軌跡方程,并指明曲線類型?!舅悸贰浚?)由橢圓建立a、b等量關系,再根據(jù)直線與橢圓相切求出a、b.(2)依據(jù)幾何關系轉(zhuǎn)化為代數(shù)方程可求得,這之中的消參就很重要了?!窘馕觥浚?)由于 又 b2=2,a2=3因此,. (2)由(1)知f1,f2兩點分別為(-1,0),(1,0),由題意可設p(1,t).(t0).那么線段pf1中點為,設m(x、y)是所求軌跡上的任意點.由于則消去參數(shù)t得,其軌跡為拋物線(除原點)15.(2009江西卷文)(本小
18、題滿分14分)如圖,已知圓是橢圓的內(nèi)接的內(nèi)切圓, 其中為橢圓的左頂點. (1)求圓的半徑;(2)過點作圓的兩條切線交橢圓于兩點,g證明:直線與圓相切 解: (1)設,過圓心作于,交長軸于由得,即 (1) 而點在橢圓上, (2)由(1)、 (2)式得,解得或(舍去)(2) 設過點與圓相切的直線方程為: (3)則,即 (4)解得將(3)代入得,則異于零的解為設,,則則直線的斜率為:于是直線的方程為: 即則圓心到直線的距離 故結(jié)論成立.16.(2009江西卷理)(本小題滿分12分)已知點為雙曲線(為正常數(shù))上任一點,為雙曲線的右焦點,過作右準線的垂線,垂足為,連接并延長交軸于. (1) 求線段的中點
19、的軌跡的方程;(2) 設軌跡與軸交于兩點,在上任取一點,直線分別交軸于兩點.求證:以為直徑的圓過兩定點.解: (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,于是直線的方程為:,直線的方程為:,則,則以為直徑的圓的方程為: ,令得:,而在上,則,于是,即以為直徑的圓過兩定點.17.(2009天津卷文)(本小題滿分14分)已知橢圓()的兩個焦點分別為,過點的直線與橢圓相交于點a,b兩點,且(求橢圓的離心率()直線ab的斜率;()設點c與點a關于坐標原點對稱,直線上有一點h(m,n)()在的外接圓上,求的值?!敬鸢浮浚?)(2)(
20、3)【解析】 (1)解:由,得,從而,整理得,故離心率(2)解:由(1)知,所以橢圓的方程可以寫為設直線ab的方程為即由已知設則它們的坐標滿足方程組 消去y整理,得依題意,而,有題設知,點b為線段ae的中點,所以聯(lián)立三式,解得,將結(jié)果代入韋達定理中解得(3)由(2)知,當時,得a由已知得線段的垂直平分線l的方程為直線l與x軸的交點是的外接圓的圓心,因此外接圓的方程為直線的方程為,于是點滿足方程組由,解得,故當時,同理可得【考點定位】本小題主要考查橢圓的標準方程和幾何性質(zhì),直線方程,圓的方程等基礎知識??疾橛么鷶?shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì)和數(shù)形結(jié)合的思想,考查運算能力和推理能力。18.(2009湖北
21、卷理)(本小題滿分14分)(注意:在試題卷上作答無效)過拋物線的對稱軸上一點的直線與拋物線相交于m、n兩點,自m、n向直線作垂線,垂足分別為、。 ()當時,求證:;()記、 、的面積分別為、,是否存在,使得對任意的,都有成立。若存在,求出的值;若不存在,說明理由。20題。本小題主要考察拋物線的定義和幾何性質(zhì)等平面解析幾何的基礎知識,考查綜合運用數(shù)學知識進行推理運算的能力。(14分)解:依題意,可設直線mn的方程為,則有 由消去x可得 從而有 于是 又由,可得 ()如圖1,當時,點即為拋物線的焦點,為其準線此時 可得證法1: 證法2: ()存在,使得對任意的,都有成立,證明如下:證法1:記直線與
22、x軸的交點為,則。于是有 將、代入上式化簡可得上式恒成立,即對任意成立 證法2:如圖2,連接,則由可得,所以直線經(jīng)過原點o,同理可證直線也經(jīng)過原點o又設則19.(2009四川卷文)(本小題滿分12分) 已知橢圓的左、右焦點分別為,離心率,右準線方程為。(i)求橢圓的標準方程;(ii)過點的直線與該橢圓交于兩點,且,求直線的方程?!窘馕觥浚╥)由已知得,解得 所求橢圓的方程為 4分(ii)由(i)得、若直線的斜率不存在,則直線的方程為,由得設、, ,這與已知相矛盾。若直線的斜率存在,設直線直線的斜率為,則直線的方程為,設、,聯(lián)立,消元得 , , 又 化簡得解得 所求直線的方程為 12分20.(2
23、009全國卷理)(本小題滿分12分) 已知橢圓的離心率為,過右焦點f的直線與相交于、兩點,當?shù)男甭蕿?時,坐標原點到的距離為 (i)求,的值; (ii)上是否存在點p,使得當繞f轉(zhuǎn)到某一位置時,有成立?若存在,求出所有的p的坐標與的方程;若不存在,說明理由。解:(i)設,直線,由坐標原點到的距離為 則,解得 .又.(ii)由(i)知橢圓的方程為.設、由題意知的斜率為一定不為0,故不妨設 代入橢圓的方程中整理得,顯然。由韋達定理有:.假設存在點p,使成立,則其充要條件為:點,點p在橢圓上,即。整理得。 又在橢圓上,即.故將及代入解得,=,即.當;當.評析:處理解析幾何題,學生主要是在“算”上的功
24、夫不夠。所謂“算”,主要講的是算理和算法。算法是解決問題采用的計算的方法,而算理是采用這種算法的依據(jù)和原因,一個是表,一個是里,一個是現(xiàn)象,一個是本質(zhì)。有時候算理和算法并不是截然區(qū)分的。例如:三角形的面積是用底乘高的一半還是用兩邊與夾角的正弦的一半,還是分割成幾部分來算?在具體處理的時候,要根據(jù)具體問題及題意邊做邊調(diào)整,尋找合適的突破口和切入點。21.(2009湖南卷文)(本小題滿分13分) 已知橢圓c的中心在原點,焦點在軸上,以兩個焦點和短軸的兩個端點為頂點的四邊形是一個面積為8的正方形(記為q).()求橢圓c的方程;()設點p是橢圓c的左準線與軸的交點,過點p的直線與橢圓c相交于m,n兩點
25、,當線段mn的中點落在正方形q內(nèi)(包括邊界)時,求直線的斜率的取值范圍。解: ()依題意,設橢圓c的方程為焦距為,由題設條件知, 所以 故橢圓c的方程為 .()橢圓c的左準線方程為所以點p的坐標,顯然直線的斜率存在,所以直線的方程為。 如圖,設點m,n的坐標分別為線段mn的中點為g, 由得. 由解得. 因為是方程的兩根,所以,于是 =, .因為,所以點g不可能在軸的右邊,又直線,方程分別為所以點在正方形內(nèi)(包括邊界)的充要條件為 即 亦即 解得,此時也成立. 故直線斜率的取值范圍是22.(2009福建卷理)(本小題滿分13分)已知a,b 分別為曲線c: +=1(y0,a>0)與x軸的左、
26、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;(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。 19.【解析】解法一:()當曲線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bot=60°時, sae=30°.又ab=2,故在sae中,有 (2)當bot=120°時,同理可求得點s的坐標為,綜上, ()假設存在,使得o,m,s三點共
27、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,可設直線as的方程為.由設點故,從而.亦即由得由,可得即經(jīng)檢驗,當時,o,m,s三點共線. 故存在,使得o,m,s三點共線.解法二:()同解法一.()假設存在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,可設直線as的方程為由設點,則有故由所直線sm的方程為o,s,m三點共線當且僅當o在直線sm上,即.故存在,使得o,m,s三點共線.23.(2009遼寧卷文)(本小題滿分12分)已知,橢圓c以過點a(1,),兩個焦點為(1,0)(1,0)。(1) 求橢圓c的
28、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。 (22)解:()由題意,c1,可設橢圓方程為。 因為a在橢圓上,所以,解得3,(舍去)。所以橢圓方程為 4分()設直線方程:得,代入得 設(,),(,)因為點(1,)在橢圓上,所以, 。8分又直線af的斜率與ae的斜率互為相反數(shù),在上式中以代,可得, 。所以直線ef的斜率。即直線ef的斜率為定值,其值為。 12分24.(2009遼寧卷理)(本小題滿分12分)已知,橢圓c過點a,兩個焦點為(1,0),(1,0)。(3) 求橢圓c的方程; (4) e,f是橢圓c上的兩個動
29、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。(20)解:()由題意,c=1,可設橢圓方程為,解得,(舍去)所以橢圓方程為。 4分()設直線ae方程為:,代入得 設,因為點在橢圓上,所以 8分又直線af的斜率與ae的斜率互為相反數(shù),在上式中以k代k,可得所以直線ef的斜率即直線ef的斜率為定值,其值為。 12分25.(2009寧夏海南卷理)(本小題滿分12分) 已知橢圓c的中心為直角坐標系xoy的原點,焦點在s軸上,它的一個頂點到兩個焦點的距離分別是7和1.()求橢圓c的方程;()若p為橢圓c上的動點,m為過p且垂直于x軸的直線上的點,=,求點m的軌跡
30、方程,并說明軌跡是什么曲線。 解:()設橢圓長半軸長及半焦距分別為,由已知得, 所以橢圓的標準方程為 ()設,其中。由已知及點在橢圓上可得。整理得,其中。(i)時?;喌?所以點的軌跡方程為,軌跡是兩條平行于軸的線段。(ii)時,方程變形為,其中當時,點的軌跡為中心在原點、實軸在軸上的雙曲線滿足的部分。當時,點的軌跡為中心在原點、長軸在軸上的橢圓滿足的部分;當時,點的軌跡為中心在原點、長軸在軸上的橢圓;26.(2009陜西卷文)(本小題滿分12分)已知雙曲線c的方程為,離心率,頂點到漸近線的距離為。 (i) 求雙曲線c的方程;(ii)如圖,p是雙曲線c上一點,a,b兩點在雙曲線c的兩條漸近線上
31、,且分別位于第一、二象限,若,求面積的取值范圍。解析:解法1()由題意知,雙曲線c的頂點(0,a)到漸近線,所以所以由所以曲線的方程是()由()知雙曲線c的兩條漸近線方程為設由將p點的坐標代入因為又所以記則由又s(1)=2,當時,面積取到最小值,當當時,面積取到最大值所以面積范圍是解答2()由題意知,雙曲線c的頂點(0,a)到漸近線,由所以曲線的方程是.()設直線ab的方程為由題意知由由將p點的坐標代入得設q為直線ab與y軸的交點,則q點的坐標為(0,m)=以下同解答127.(2009陜西卷理)(本小題滿分12分)已知雙曲線c的方程為,離心率,頂點到漸近線的距離為。(i)求雙曲線c的方程; (
32、ii)如圖,p是雙曲線c上一點,a,b兩點在雙曲線c的兩條漸近線上,且分別位于第一、二象限,若,求面積的取值范圍。 28(本小題滿分14分)已知雙曲線c的方程為 離心率頂點到漸近線的距離為()求雙曲線c的方程;()如圖,p是雙曲線c上一點,a,b兩點在雙曲線c的兩條漸近線上,且分別位于第一,二象限.若求aob面積的取值范圍.解答一()由題意知,雙曲線c的頂點到漸近線由 得 雙曲線c的方程為()由()知雙曲線c的兩條漸近線方程為設 由得p點的坐標為將p點坐標代入化簡得設aob又記由當時,aob的面積取得最小值2,當時,aob的面積取得最大值aob面積的取值范圍是解答二()同解答一 ()設直線ab
33、的方程為由題意知 由 得a點的坐標為 由 得b點的坐標為 由得p點的坐標為 將p點坐標代入設q為直線ab與y軸的交點,則q點的坐標為(0,m). = 以下同解答一.29.(2009四川卷文)(本小題滿分12分) 已知橢圓的左、右焦點分別為,離心率,右準線方程為。(i)求橢圓的標準方程;(ii)過點的直線與該橢圓交于兩點,且,求直線的方程?!窘馕觥浚╥)由已知得,解得 所求橢圓的方程為 4分(ii)由(i)得、若直線的斜率不存在,則直線的方程為,由得設、, ,這與已知相矛盾。若直線的斜率存在,設直線直線的斜率為,則直線的方程為,設、,聯(lián)立,消元得 , , 又 化簡得解得 所求直線的方程為 12分
34、30.(2009全國卷文)(本小題滿分12分)(注意:在試題卷上作答無效) 如圖,已知拋物線與圓相交于a、b、c、d四個點。()求r的取值范圍()當四邊形abcd的面積最大時,求對角線ac、bd的交點p的坐標。解:()將拋物線代入圓的方程,消去,整理得(1)拋物線與圓相交于、四個點的充要條件是:方程(1)有兩個不相等的正根即。解這個方程組得.(ii) 設四個交點的坐標分別為、。則由(i)根據(jù)韋達定理有,則 令,則 下面求的最大值。方法1:由三次均值有: 當且僅當,即時取最大值。經(jīng)檢驗此時滿足題意。法2:設四個交點的坐標分別為、則直線ac、bd的方程分別為解得點p的坐標為。設,由及()得 由于四
35、邊形abcd為等腰梯形,因而其面積則將,代入上式,并令,等,令得,或(舍去)當時,;當時;當時,故當且僅當時,有最大值,即四邊形abcd的面積最大,故所求的點p的坐標為。 31.(2009湖北卷文)(本小題滿分13分)如圖,過拋物線y22px(p>0)的焦點f的直線與拋物線相交于m、n兩點,自m、n向準線l作垂線,垂足分別為m1、n1 ()求證:fm1fn1:()記fmm1、fm1n1、fn n1的面積分別為s1、s2、,s3,試判斷s224s1s3是否成立,并證明你的結(jié)論。 本小題主要考查拋物線的概念,拋物線的幾何性質(zhì)等平面解析幾何的基礎知識,考查綜合運用數(shù)學知識進行推理運算的能力(滿
36、分13分)(1) 證法1:由拋物線的定義得 2分如圖,設準線l與x的交點為 而即故證法2:依題意,焦點為準線l的方程為設點m,n的坐標分別為直線mn的方程為,則有由 得于是,故()成立,證明如下:證法1:設,則由拋物線的定義得,于是 將與代入上式化簡可得 ,此式恒成立。故成立。證法2:如圖,設直線m的傾角為,則由拋物線的定義得于是在和中,由余弦定理可得由(i)的結(jié)論,得即,得證。32.(2009寧夏海南卷文)(本小題滿分12分)已知橢圓的中心為直角坐標系的原點,焦點在軸上,它的一個項點到兩個焦點的距離分別是7和1(i) 求橢圓的方程(ii) 若為橢圓的動點,為過且垂直于軸的直線上的點,(e為橢
37、圓c的離心率),求點的軌跡方程,并說明軌跡是什么曲線。(20)解:()設橢圓長半軸長及分別為a,c,由已知得 解得a=4,c=3, 所以橢圓c的方程為 ()設m(x,y),p(x,),其中由已知得而,故 由點p在橢圓c上得 代入式并化簡得所以點m的軌跡方程為軌跡是兩條平行于x軸的線段. 33.(2009湖南卷理)(本小題滿分13分)在平面直角坐標系xoy中,點p到點f(3,0)的距離的4倍與它到直線x=2的距離的3倍之和記為d,當p點運動時,d恒等于點p的橫坐標與18之和 ()求點p的軌跡c; ()設過點f的直線i與軌跡c相交于m,n兩點,求線段mn長度的最大值。 解()設點p的坐標為(x,y
38、),則3x-2由題設 當x>2時,由得 化簡得 當時 由得 化簡得 故點p的軌跡c是橢圓在直線x=2的右側(cè)部分與拋物線在直線x=2的左側(cè)部分(包括它與直線x=2的交點)所組成的曲線,參見圖1()如圖2所示,易知直線x=2與,的交點都是a(2,),b(2,),直線af,bf的斜率分別為=,=.當點p在上時,由知. 當點p在上時,由知 若直線l的斜率k存在,則直線l的方程為(i)當k,或k,即k-2 時,直線i與軌跡c的兩個交點m(,),n(,)都在c 上,此時由知mf= 6 - nf= 6 - 從而mn= mf+ nf= (6 - )+ (6 - )=12 - ( +)由 得 則,是這個方
39、程的兩根,所以+=*mn=12 - (+)=12 - 因為當 當且僅當時,等號成立。(2)當時,直線l與軌跡c的兩個交點 分別在上,不妨設點在上,點上,則知, 設直線af與橢圓的另一交點為e 所以。而點a,e都在上,且 有(1)知 若直線的斜率不存在,則=3,此時綜上所述,線段mn長度的最大值為35.(2009天津卷理)(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) 設點c與點a關于坐標原點對稱,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準方程和幾何性質(zhì)、直線的方程、圓的方程等基礎知識,
40、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 設直線ab的方程為,即. 由已知設,則它們的坐標滿足方程組消去y整理,得.依題意,而 由題設知,點b為線段ae的中點,所以 聯(lián)立解得, 將代入中,解得.(iii)解法一:由(ii)可知 當時,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)的坐標滿足方程組 , 由解得故當時,同理可得. 解法二:由(ii)可知當時,得,由已知得 由橢圓的對
41、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的坐標為.因為,所以,解得m=c(舍),或.則,所以. 當時同理可得 36.(2009四川卷理)(本小題滿分12分)已知橢圓的左右焦點分別為,離心率,右準線方程為。(i)求橢圓的標準方程;(ii)過點的直線與該橢圓交于兩點,且,求直線的方程。本小題主要考查直線、橢圓、平面向量等基礎知識,以及綜合運用數(shù)學知識解決問題及推理運算能力。 解:()有條件有,解得。 。 所以,所求橢圓的方程為。4分()由()知、。 若直線l的斜率不存在,則直線l的方程為x=-1. 將x=-1代入橢圓方程得。 不妨設
42、、, . ,與題設矛盾。 直線l的斜率存在。 設直線l的斜率為k,則直線的方程為y=k(x+1)。設、,聯(lián)立,消y得。由根與系數(shù)的關系知,從而,又,。 ?;喌媒獾?37.(2009福建卷文)(本小題滿分14分)已知直線經(jīng)過橢圓 的左頂點a和上頂點d,橢圓的右頂點為,點和橢圓上位于軸上方的動點,直線,與直線分別交于兩點。 (i)求橢圓的方程; ()求線段mn的長度的最小值; ()當線段mn的長度最小時,在橢圓上是否存在這樣的點,使得的面積為?若存在,確定點的個數(shù),若不存在,說明理由解法一:(i)由已知得,橢圓的左頂點為上頂點為 故橢圓的方程為()直線as的斜率顯然存在,且,故可設直線的方程為,從而由得0設則得,從而 即又由得故又 當且僅當,即時等號成立 時,線段的長度取最小值()由()可知,當取最小值時, 此時的方程為 要使橢圓上存在點,使得的面積等于,只須到直線的距離等于,所以在平行于且與距離等于的直線
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