解析几何100题经典大题汇编
更新时间:2023-04-13 10:03:01 阅读量: 实用文档 文档下载
1 4((2011巢湖一检)已知直线1l y kx =+:,椭圆E :22
21(0)9x y m m
+=>.(Ⅰ)若不论k 取何值,直线l 与椭圆E 恒有公共点,试求出m 的取值范围及椭圆离心率e 关于m 的函数式;
(Ⅱ)当k =时,直线l 与椭圆E 相交于A 、B 两点,与y 轴交于点M ,若2AM MB =uuu r uuu r ,求椭圆E 方程.
解:(Ⅰ)∵直线l 恒过定点M(0,1),且直线l 与椭圆E 恒有公共点,∴点M(0,1)在椭圆E 上或
其内部,得()22
201109m m
+≤>,解得13m m ≥≠,且.(联立方程组,用判别式法也可)当13m ≤<时,椭圆的焦点在x
轴上,e =;当3m >时,椭圆的焦点在y
轴上,e =.
∴
)()133.m e m ≤<=??>??
, (Ⅱ)
由222
119y x y m ?=+????+=??,消去y
得222(10)9(1)0m x m +++-=. 设11()A x y ,,22()B x y ,
,则12x x +=,21229(1)10
m x x m -=+②. ∵M(0,1),∴由2AM MB = 得122x x =- ③. 由①③得
2x =④. 将③④代入②得,
2
229(1)210m m --=+??
,解得26m =(215m =-不合题意,舍去). ∴椭圆E 的方程为22
196
x y +=. 5 (2011承德期末)椭圆C 的方程为)012222>>=+b a b
y a x (,斜率为1的直线l 与椭圆C 交于),(),,(2211y x B y x A 两点.Ⅰ)若椭圆的离心率23=e ,直线l 过点)0,(b M ,且5
12-=?,求椭圆C 的方程;(Ⅱ)直线l 过椭圆的右焦点F ,设向量)0((>+=λλOB ,若点P 在椭圆C 上,求λ 的取值范围.
解:(Ⅰ)∵23=e , ∴b c b a 3,2==.???=+-=2
2244b y x b x y ∴),0(),5
3,58(b B b b A -.
2 ∵512-=? ∴5
12532-=-b 42=b 162=a . ∴椭圆C 的方程为14
162
2=+y x . …… 5分 (Ⅱ)???=+-=222222b
a y a x
b
c x y 得()()022222222=-+-+b c a cx a x a b 222212b a c a x x +=+ ,222212b
a c
b y y +-=+. +=(2222b a
c a +,2
222b a c b +-), ??
? ??+-+=22222222b a c b b a c a λλ. ∵点P 在椭圆C 上 ,将点P 坐标代入椭圆方程中得22224c
b a +=λ. ∵222a
c b =+ 10<=
c e , ∴41412142422222222>-=-=+=e c c a c b a λ ,21>λ. …………… 12分 6.(2011佛山一检)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>
的离心率为e =心,椭圆短半轴长为半径的圆与直线20x y -+=相切,,A B 分别是椭圆的左右两个顶点, P 为椭圆C 上的动点.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)若P 与,A B 均不重合,设直线PA 与PB 的斜率分别为12,k k ,证明:12k k 为定值;(Ⅲ)M 为过P 且垂直于x 轴的直线上的点,若OP
OM λ=,求点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.
解:(Ⅰ)由题意可得圆的方程为222x y b +=,
∵直线20x y -+=与圆相切,
∴d b =
=,
即b =
又c e a ==,
即a ,222a b c =+
,解得a =1c =, 所以椭圆方程为22
132
x y +=. (Ⅱ)设000(,)(0)P x y y ≠,
(A
,B ,则2200132
x y +=,即2200223y x =-,
则1k =
2k =22200012222000222(3)2333333x x y k k x x x --?====----,
3 ∴12k k 为定值23
-
. (Ⅲ)设(,)M x y
,其中[x ∈. 由已知222OP OM λ=及点P 在椭圆C 上可得2222222222633()x x x x y x y λ+-+==++, 整理得2222(31)36x y λλ-+=
,其中[x ∈.
①当λ=
时,化简得26y =,所以点M
的轨迹方程为y x =,轨迹是两条平行于x 轴的线段;
②当3
λ≠时,方程变形为2222
166313x y λλ+=-
,其中[x ∈,
当0λ<<时,点M 的轨迹为中心在原点、实轴在y
轴上的双曲线满足x ≤部分;
1λ<<时,点M 的轨迹为中心在原点、长轴在x
轴上的椭圆满足x ≤分;
当1λ≥时,点M 的轨迹为中心在原点、长轴在x 轴上的椭圆.
7.(2011福州期末) 如图, ADB 为半圆,AB 为半圆直径,O 为半圆圆心,且OD AB ⊥,Q 为线段OD 的中点,已知|AB|=4,曲线C 过Q 点,动点P 在曲线C 上运动且保持|PA|+|PB|的值不变。 (Ⅰ)建立适当的平面直角坐标系,求曲线C 的方程;(Ⅱ)过点B 的直线l 与曲线C 交于M 、N 两点,与OD 所在直线交于E 点,若1212,,:EM MB EN NB λλλλ==+ 求证为定值。
解:(Ⅰ)以AB 、OD 所在直线分别为x 轴、y 轴,
O 为原点,建立平面直角坐标系,∵动点P 在曲线C 上运动
且保持|PA |+|PB |的值不变.且点Q 在曲线C 上,
∴|PA |+|PB |=|QA |+|QB |=2521222=+>|AB |=4.∴曲线C 是为以原点为中心,A 、B 为焦点的椭圆设其长半轴为a ,短半轴为b ,半焦距为c ,则2a =25,∴a =5,c =2,b =1.∴曲线C 的方程为5
2x +y 2=1 (Ⅱ)证法1:设,,M N E 点的坐标分别为11220(,),(,),(0,)M x y N x y E y ,
又易知B 点的坐标为(2,0).且点B 在椭圆C 内,故过点B 的直线l 必与椭圆C 相
交.∵1EM MB λ= ,∴110111(,)(2,)x y y x y λ-=--.∴ 11112λλ+=x ,1
011λ+=y y . 7分
4 将M 点坐标代入到椭圆方程中得:1)1()12(
51210211=+++λλλy ,去分母整理,得0551020121=-++y λλ. 10分同理,由2EN NB λ= 可得:0551020222=-++y λλ.
∴ 1λ,2λ是方程05510202=-++y x x 的两个根,∴ 1021-=+λλ. 12分
(Ⅱ)证法2:设,,M N E 点的坐标分别为11220(,),(,),(0,)M x y N x y E y ,又易知B 点的坐标为(2,0).且点B 在椭圆C 内,故过点B 的直线l 必与椭圆C 相交.显然直线 l 的斜率存在,设直线 l 的斜率为 k ,则直线 l 的方程是 )2(-=x k y .将直线 l 的方程代入到椭圆 C 的方程中,
消去 y 并整理得052020)51(2
222=-+-+k x k x k . 8分∴ 22
215120k
k x x +=+,222151520k k x x +-=.又 ∵1EM MB λ= ,则110111(,)(2,)x y y x y λ-=--.∴1
112x x -=λ,同理,由2EN NB λ= ,∴2
222x x -=λ10分 ∴10)(242)(2222
1212121221121-==++--+=-+-=+ x x x x x x x x x x x x λλ. 12分 8( 2011广东广雅中学期末)已知椭圆的中心为坐标原点O ,椭圆短半轴长为1,动点(2,)M t (0)t > 在直线2
(a x a c
=为长半轴,c 为半焦距)上。(1)求椭圆的标准方程(2)求以OM 为直径且被直线3450x y --=截得的弦长为2的圆的方程;(3)设F 是椭圆的右焦点,过点F 作OM 的垂线与以OM 为直径的圆交于点N ,求证:线段ON 的长为定值,并求出这个定值。
【解析】(1)又由点M 在2(a x a c =为长半轴,c 为半焦距)上,得2
2a c
= 故212c c +=,1c ∴=
从而a =…2分所以椭圆方程为2212x y += 或 2
212
y x += 4分
(2)以OM 为直径的圆的方程为(2)()0x x y y t -+-=即2
2
2(1)()124t t x y -+-=+ 其圆心为(1,)2t ,
半径r =6分因为以OM 为直径的圆被直线3450x y --=截得的弦长为2所以圆心到直线3450x y --=
的距离d =2
t =…8分所以32552
t t --=,解得4t =所求圆的方程为22(1)(2)5x y -+-=…10分 (3)方法一:由平几知:2ON OK OM =直线OM :2t y x =,直线FN :2(1)y x t
=--…
5 12分由22(1)t y x y x t ?=????=--??得244K x t =+
2
224(1)2244
ON t t ∴==+??=+所以线段ON
14分
方法二、设00(,)N x y ,则 000000(1,),(2,)(2,),(,)FN x y OM t MN x y t ON x y =-==--= 0000,2(1)0,22FN OM x ty x ty ⊥∴-+=∴+= ………12分 又2200000000,(2)()0,22MN ON x x y y t x y x ty ⊥∴-+-=∴+=+=
所以,ON == 为定值 …14分 9(2011哈尔滨期末)椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,该椭圆经过点??
?
??23,1P 且离心率为2
1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线m kx y l +=:与椭圆C 相交B A ,两点(B A ,不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点,求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.
解:(1)椭圆的标准方程为13
422=+y x (2)设()()2211,,,y x B y x A ,??
???=++=1342
2y x m kx y 得:()()034824322=-+++m kmx x k 043,022>-+∴>?m k ,
()22212214334,438k m x x k mk x x +-=+-=+ ()
2
22214343k k m y y +-=∴ 以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点,1-=?∴BD AD k k , ()042212121=++-+∴x x x x y y ,0416722=++∴k mk m
k m 21-=∴,7
22-=m ,且均满足04322>-+m k , 当k m 21-=时,l 的方程为()2-=x k y ,则直线过定点()0,2与已知矛盾
6 当k m 721-=时,l 的方程为??? ??-=72x k y ,则直线过定点??
? ??0,72 ∴直线l 过定点,定点坐标为??
? ??0,72 10.(2011湖北八校一联) 已知双曲线221x y -=的左、右顶点分别为A 1、A 2,动直线
:l y kx m =+与圆221x y +=相切,且与双曲线左、右两支的交点分别为111222(,),(,).P x y P x y
(I )求k 的取值范围,并求21x x -的最小值;
(II )记直线11122212,,P A k P A k k k ?的斜率为直线的斜率为那么是定值吗?证明你的结
论。
解: (Ⅰ)l 与圆相切
,1∴=
221m k ∴=+ ………… ① 由221
y kx m x y =+??-=? , 得 222(1)2(1)0k x mkx m ---+=, 222222*********(1)(1)4(1)80101k m k k m m k m x x k ??-≠??∴?=+-+=+-=>??+??=-?
,
21,k ∴<11k ∴-<<,故k 的取值范围为(1,1)-.
由于12212222111mk x x x x k k k
+=∴-===---, 201k ≤< ∴当20k =时,21x x -
取最小值. 6分 (Ⅱ)由已知可得12,A A 的坐标分别为(1,0),(1,0)-,
121212,11
y y k k x x ∴==+-,
7
121212(1)(1)y y k k x x ∴?=
+-1212()()
(1)(1)
kx m kx m x x ++=+-
22
12121221()()1k x x mk x x m x x x x +++=+-
-22
22212m mk
k mk m +?-?+=
22222222=
22
=, 由①,得 22
1m k -=,
12(3k k ∴?==-+为定值. 12分
11.(2011·湖北重点中学二联)(本小题满分12分)已知点00(,)P x y 是椭圆2
2:12
x E y +=上任意一点001x y ≠,直线l 的方程为0012
x x
y y += (I )判断直线l 与椭圆E 交点的个数;
(II )直线0l 过P 点与直线l 垂直,点M (-1,0)关于直线0l 的对称点为N ,直线PN 恒过一
定点G ,求点G 的坐标。
解:(1)由2
200
12
1
2x y x x y y ?+=????+=??消去y 并整理得
222200002104x y x x x y +-+-=……2分 220012x y += ,220022
x y -∴=220020x x x x ∴-+=…………4分
2200440x x ∴?=-=故直线l 与椭圆E 只有一个交点…………5分
(2)直线0l 的方程为0000()2()x y y y x x -=-即000020y x x y x y --=………………6分
设)0,1(-M 关于直线0l 的对称点N 的坐标为(,)N m n
则0000001
2120
22x n
m y x n m y x y ?=-?+??-??--=?? 解得3200020432
00002002344424482(4)x x x m x x x x x n y x ?+--=?-??+--?=?-?
……8分 ∴ 直线PN 的斜率为432000003200004288
2(34)n y x x x x k m x y x x -++--=
=---+ 从而直线PN 的方程为43200000032
0004288
()2(34)
x x x x y y x x y x x ++---=---+
8 即3200043200002(34)14288
y x x x y x x x x --+=+++--从而直线PN 恒过定点(1,0)G …………12分
12. (2011·惠州三调)(本题满分14分)已知椭圆C :)0( 122
22>>=+b a b
y a x 的离心率为2
3,过坐标原点O 且斜率为21的直线 l 与C 相交于A 、B ,102||=AB .⑴求a 、b 的值;⑵若动圆1)(22=+-y m x 与椭圆C 和直线 l 都没有公共点,试求m 的取值范围.
解:⑴依题意, l :2
x y =……1分,不妨设设) , 2(t t A 、) , 2(t t B --(0>t ) 由102||=AB 得40202=t ,2=t ……3分,所以???????=-==+23
1282222a b a a
c b a ……5分, 解得4=a ,2=b ……6分. ⑵由??
???=+-=+1)( 1416222
2y m x y x 消去y 得01248322=++-m mx x ……7分,动圆与椭圆没有公共点,当且仅当014416)124(34)8(222<-=+??--=?m m m 或5||>m ……9分,解
得3||
x y =没有公共点当且仅当15||>m ,即5||>m ……12分。解???><5||3||m m 或???>>5
||5||m m ……13分,得m 的取值范围为{}
553535|-<-<<->< 13、(2011·锦州期末)(本小题12分) 如图所示,已知圆M A y x C ),0,1(,8)1(:22定点=++为圆上一动点,点P 在AM 上,点N 在CM 上,且满足 N AM NP AP AM 点,0,2=?=的轨迹为曲线E . (I )求曲线E 的方程; (II )若过定点F (0,2)的直线交曲线 E 于不同的两点,G H (点G 在点, F H 之间),且满足 λ=,求λ的取值范围. 【解】(Ⅰ).0,2=?= ∴NP 为AM 的垂直平 分线,∴|NA|=|NM|.……2分 又.222||||,22||||>=+∴=+AN CN NM CN ∴动点 N 的轨迹是以点C (-1,0),A (1,0)为焦点的椭圆.且椭圆长轴长为,222=a 焦距2c=2. .1,1,22===∴b c a ……………5分 9 ∴曲线E 的方程为.12 22 =+y x ………6分 (Ⅱ)当直线GH 斜率存在时,设直线GH 方程为,12 ,22 2=++=y x kx y 代入椭圆方程 得.2 30.034)21(2 22>>?=+++k kx x k 得由 设22122122112 13 ,214),,(),,(k x x k k x x y x H y x G += +-=+则……………8分 )2,()2,(,2211-=-∴=y x y x λλ 又 λ λλλλ212 2221222122121)1(.,)1(,x x x x x x x x x x x x x ==++∴=+=+∴=∴, λλλλ2 222 22) 1()121(316,213) 1()214(+=++=++-∴k k k k 整理得………10分 .331 .316214.316323164,232 2<<<++<∴<+<∴>λλλ解得k k .131,10<<∴<<λλ 又又当直线GH 斜率不存在,方程为.3 1 ,31,0===λx )1,3 1 [,131的取值范围是即所求λλ<≤∴… 14.(2011·金华十二校一联)(本题满分15分)已知椭圆 2 2 2 2 1(0)x y a b a b + =>>的两个焦 点分别为12(1,0),(1,0)F F -,点P 在椭圆上,且满足12122,30PF PF PF F =∠= ,直线y kx m =+与圆226 5 x y += 相切,与椭圆相交于,A B 两点.(I )求椭圆的方程; (II ) 证明AOB ∠为定值(O 为坐标原点). 解:(I )由题意,1212122,30,2PF PF PFF FF =∠== , 解三角形得122PF PF == ,由椭圆定义得122a PF PF =+=, 从而a 又1c = ,则b =22 132 x y += (6分) (II )设交点1122(,),(,)A x y B x y ,联立2213 2 y kx m x y =++=?? ??? 消去y 得 10 222(23)6360k x kmx m +++-= 由韦达定理得2121222636,2323km m x x x x k k --+==++ (9分)又直线y kx m =+与圆226 5x y +=相切, 22566m k =?=+ (11分) 从而22121212121212()()(1)()x x y y x x kx m kx m k x x km x x m +=+++=++++ 22222 2222366(566)(1)0232323m km m m k k km m k k k ----=+++==+++ (14分) 所以0OA OB = ,即90AOB ∠= 为定值. (15分) 15.(2011·九江七校二月联考)(本小题满分13分)已知抛物线C :24x y =的焦点为F ,过点F 作直线l 交抛物线C 于A 、B 两点;椭圆E 的中心在原点,焦点在x 轴上,点F 是它 的一个顶点,且其离心率e =.(1)求椭圆E 的方程;(2)经过A 、B 两点分别作抛物线C 的切线1l 、2l ,切线1l 与2l 相交于点M .证明:MF AB ⊥;(3) 椭圆E 上是否存在一 点M ',经过点M '作抛物线C 的两条切线MA ''、MB ''(A '、B '为切点),使得直线A B ''过点F ?若存在,求出抛物线C 与切线MA ''、MB ''所围成图形的面积;若不存在,试说明理由. 解:(1)设椭圆E 的方程为 22 221(0)x y a b a b +=>>,半焦距为c .由已知条件,得)1,0(F , ∴??? ????+===222231c b a a c b 解得 1,2==b a .所以椭圆E 的方程为:1422=+y x .……4分 (2)显然直线l 的斜率存在,否则直线l 与抛物线C 只有一个交点,不合题意, 故可设直线 l 的方程为 1+=kx y ,112212(,),(,)()A x y B x y x x ≠, 由???=+=y x kx y 412 消去y 并整理得 2440x kx --=, ∴ 421-=x x .…5分∵抛物线C 的方程为24 1x y =,求导得12y x '=,∴过抛物线C 上A 、B 两点的切线方程分别是)(2 1111x x x y y -=-, )(21222x x x y y -=-,即 2114121x x x y -= , 2224 121x x x y -=,解得两条切线1l 、2l 的交点M 的坐标为)4,2(2121 x x x x +,即)1,2 (21-+x x M , 11 ∴1 22121(,2)(,)2x x FM AB x x y y +?=-?-- 0)4 141(2)(2121222122=---=x x x x ∴MF AB ⊥. (3)假设存在点M '满足题意,由(2)知点M '必在直线1-=y 上,又直线1-=y 与椭圆E 有唯一交点,故M '的坐标为)1,0(-'M ,设过点M '且与抛物线C 相切的切线方程为: )(2 1000x x x y y -=-,其中点),(00y x 为切点.令1,0-==y x 得,)0(214110020x x x -=--, 解得20=x 或20-=x ……10分 故不妨取)1,2(),1,2(B A '-',即直线B A ''过点F . 综上所述,椭圆E 上存在一点)1,0(-'M ,经过点M '作抛物线C 的两条切线A M ''、B M '' (A '、B '为切点),能使直线B A ''过点F . 此时,两切线的方程分别为1y x =--和1-=x y . ……11分 抛物线C 与切线A M ''、B M ''所围成图形的面积为 222320011142(1)2()41223 S x x dx x x x ??=--=-+=????? . 16. (2011·南昌期末)(本小题满分13分)从椭圆22 221(0)x y a b a b +=>>上一点P 向x 轴作垂线,垂足恰好为椭圆的左焦点1,F M 是椭圆的右顶点,N 是椭圆的上顶点,且(0)MN OP λλ=> .(1)求该椭圆的离心率;(2)若过右焦点2F 且不与坐标轴垂直的直线l 交椭圆C 于A 、B 两点,点A 关于x 轴的对称点为1A ,直线1A B 与x 轴交于点(4,0)R ,求椭圆C 的方程. 解:(1)令x c =-,得2b y a =,所以点P 的坐标为2(,)b c a -,……2分 由()0MN OP λλ=> 2b b a c a =,…4分所以22,2b c a c ==, 即离心率2e =………5分 (2)设直线l 的方程为:()0x my c m =+≠,与椭圆方程22 2212x y c c += 联立得到:()22222222m y mcy c y c +++=即:()222220m y mcy c ++-=…6分 12 记11,A x y (),22,B x y (),则21212222,22 mc c y y y y m m --+==++…7分 由A 关于x 轴的对称点为1A ,得111(,)A x y -, 则直线1A B 的方程是:112121 y y x x y y x x +-=+-,过点()4,0R 得到: ()()()()121211214y my my y y my c y y -=+-++ ……9分 即:()()121224my y c y y =-+所以:()22222422 mc mc c m m --=-++………11分 得到:4c c =-,所以:2,c =……12分所以所求椭圆方程为:22 184 x y +=……13分 17、 (2011·三明三校二月联考)(本题满分14分) 已知椭圆)0(1:22 221>>=+b a b y a x C 的左、右焦点分别为F 1、F 2,其中F 2也是抛物线x y C 4:22=的焦点,M 是C 1与C 2在第一象限的交点,且.3 5||2=MF (I )求椭圆C 1的方程; (II )已知菱形ABCD 的顶点A 、C 在椭圆C 1上,顶点B 、D 在直线0177=+-y x 上,求直线AC 的方程。 解:(I )设.35||),0,1(),,(2211=MF F y x M 由抛物线定义,,3 2,35111=∴=+x x .362,41121=∴=y x y …………3分, ),3 62,32(M ∴M 点C 1上, 1,138942222-==+∴a b b a 又4293740,a a ∴-+=222149a a c ∴==<或舍去. 3,422==∴ b a ∴椭圆C 1的方程为.13 42 2=+y x …………6分 (II )ABCD y x BD ,0177=+-的方程直线 为菱形,BD AC ⊥∴,设直线AC 的方程 为m x y +-= ,012487134 222 2=-+-??????=++-=m mx x y x m x y C A , 在椭圆C 1上,.77,7,02<<-∴<∴>?∴m m 设),(),,(2211y x C y x A ,则.7 821m x x =+ …………10分 .762782)()()(212121m m m m x x m x m x y y =+- =++-=+-++-=+AC ∴的中点坐标为)73,74(m m ,由ABCD 为菱形可知,点)7 3,74(m m 在直线BD :0177=+-y x 上,,1,017 37747-==+?-?∴m m m ),7,7(1-∈-=m ∴直线AC 的方程为.01,1=++--=y x x y 即…………14分 13 18. (2011·泰安高三期末)(本小题满分12分) 已知椭圆22 221(0)x y a b a b += 的离 心率为e=2 12)(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设直线l :y=kx+m(k ≠0,m >0)与椭圆交于P ,Q 两点,且以PQ 为对角线的菱形的一顶点为(-1,0),求:△OPQ 面积 的最大值及此时直线l 的方程. .解:(Ⅰ)∵∴∴b 2=a 2-c 2=14 a 2 故所求椭圆为:222241x y a a +=12) ∴22311a a += ∴a 2 =4. b 2 =1 ∴ 2 214 x y += (Ⅱ)设P (x 1,y 1), Q (x 2,y 2),PQ 的中点为(x 0,y 0) 将直线y=kx+m 与2 214 x y +=联立得(1+4k 2)x 2+8kmx+4m 2-4=0 2222 16(41)0,41k m k m ?=+-+ 即 ①又 x 0=12120 22 4,214214x x km y y m y k k +-+===++ 又点[-1,0)不在椭圆OE 上,依题意有0001 ,(1)y x k -=---整理得3km=4k 2+1 ②… 由①②可得k 2 > 15,∵m >0, ∴k >0,∴k …分)设O 到直线l 的距离为d ,则 S △OPQ =1122d PQ ?= =分) 当211,2OPQ k =?时的面积取最大值1,此时k=2 m = ∴直线方程为 19. (2011苏北四市二调)(本小题满分16分)如图,椭圆22 2x a 3 (1,2 P ,其左、右焦点分别为12,F F ,离心率12e =, MN 是椭圆右准线上的两个动点,且120F M F N ?= . (1)求椭圆的方程;(2)求MN 的最小值; 14 (3)以MN 为直径的圆C 是否过定点?请证明你的结论. 解:(1) 12c e a ==,且过点3(1,)2P ,22222191,42,,a b a c a b c ?+=??∴=??=+?? 解得2,a b =???=?? ∴椭圆方程为22 143x y +=。 (2)设点12(4,),(4,)M y N y 则1122(5,),(3,),F M y F N y == 1212150F M F N y y ?=+= , 1215y y ∴=-, 又211111 1515MN y y y y y y =-=-= -+≥ MN ∴的最小值 为 (3)圆心C 的坐标为12(4, )2 y y +,半径212y y r -=.圆C 的方程为2221221()(4)()24 y y y y x y +--+-=, 整理得:2212128()160x y x y y y y y +--+++=. 1215y y =- ,22128()10x y x y y y ∴+--++= 令0y =,得2810x x -+= ,4x ∴=∴圆C 过定点(4.… 20 (2011苏北四市二调)(本小题满分10分)已知动圆P 过点1 (0,)4F 且与直线14 y =- 相切.(1)求点P 的轨迹C 的方程;(2)过点F 作一条直线交轨迹C 于,A B 两点,轨迹C 在,A B 两点处的切线相交于点N , M 为线段AB 的中点,求证:MN x ⊥轴. 解:(1)根据抛物线的定义,可得动圆圆心P 的轨迹C 的方程为2x y = (2)证明:设221122(,),(,)A x x B x x , ∵2y x =, ∴ 2y x '=,∴ ,AN BN 的斜率分别为122,2x x ,故AN 的方程为 21112()y x x x x -=-,BN 的方程为22222()y x x x x -=-即 211222 22y x x x y x x x ?=-??=-??,两式相减,得122N x x x +=,又122M x x x +=, ∴ ,M N 的横坐标相等,于是MN x ⊥ 1.(山东省济南市2010年3月高三一模试题理科)(本小题满分12分)已知定点(0,1)F 和直线1:1l y =-,过定点F 与直线1l 相切的动圆圆心为点C 。 (1)求动点C 的轨迹方程; (2)过点F 在直线l 2交轨迹于两点P 、Q ,交直线l 1于点R ,求RP RQ ? 的最小值。 第22题 15 解:(1)由题设点C 到点F 的距离等于它到1l 的距离,∴点C 的轨迹是以F 为焦点,1l 为准线的抛物线 ∴所求轨迹的方程为24x y = ………………4分 (2)由题意直线2l 的方程为1y kx =+,与抛物线方程联立消去 2440.y x kx --=得 记11221212(,),(,),4, 4.P x y Q x y x x k x x +==-则 ……6分 因为直线PQ 的斜率0k ≠,易得点R 的坐标为2(,1)k -- 112222(,1)(,1)RP RQ x y x y k k ?=++?++ 121222()()(2)(2)x x kx kx k k =+++++……8分 212122222224(1)(2)()42414(1)4(2)44()8,k x x k x x k k k k k k k k k =++++++=-+++++=++ 2212k k +≥ ,当且仅当21k =时取到等号。…11分 42816,RP RQ RP RQ ?≥?+=? 即的最小值为16 ……12分 2.(山东省济南市2010年3月高三一模试题文科)(本小题满分12分)已知椭圆 22 22:1(0)x y C a b a b +=>>的长轴长为4。 (1)若以原点为圆心、椭圆短半轴为半径的圆与直线2y x =+相切,求椭圆焦点坐标; (2)若点P 是椭圆C 上的任意一点,过原点的直线L 与椭圆相交于M ,N 两点,记直线 PM ,PN 的斜率分别为,PM PN k k ,当14PM PN k k ?=- 时,求椭圆的方程。 解:(1 )由b b ==2分2224,2,4,2a a a b ∴====又 ……4分 2222,c a b =-=∴两个焦点坐标为 ………………6分 (2)由于过原点的直线L 与椭圆相交的两点M ,N 交于坐标原点对称 不妨设:0000(,),(,),(,)M x y N x y P x y --M ,N ,P 在椭圆上,则它们满足椭圆方程,即有22220022221,1x y x y a b a b +=+=两式相减得:222 0220.y y b x x a 2-=--……8分 由题意它们的斜率存在,则0000 ,PM PN y y y y k k x x x x -+==-+ …………10分 16 222200022220001,214 PM PN y y y y y y b b k k a b x x x x x x a a -+-?=?==--=-==-+-则由得 故所求椭圆的方程为2 214 x y += ………………12分 3. (山东省青岛市2010届高三一模理科)(本题满分14分) 已知椭圆)0(1:22 22>>=+b a b y a x C 的左右两焦点分别为21,F F ,P 是椭圆C 上的一点,且在x 轴的上方,H 是1PF 上一点, 若12120,0F F PF ==?=?,?? ? ???∈21,31λ(其中O 为坐标原点).(Ⅰ)求椭圆C 离心率e 的最大值;(Ⅱ)如果离心率e 取(Ⅰ)中求得的最大值, 已知22=b ,点),(01-M ,设Q 是椭圆C 上的一点,过Q 、M 两点的直线l 交y 轴于点N ,若2NQ QM = , 求直线l 的方程. 解:(Ⅰ)由题意知1212,PF OH F F PF ⊥⊥则有OH F 1?与21PF F ?相似所以λ==P F PF OF OH 121…2分 设0),0,(),0,(21>-c c F c F ,),(1y c P 则有122122=+b y a c ,解得a b y 21= 所以a b y PF 212==根据椭圆的定义得:a b a PF a P F 2 2122-=-=…4分2222b a b -=∴λ,即λλ+=1222a b 所以112122222-+=-==λa b a c e ……6分 显然1122-+=λ e 在]21,31[上是单调减函数当31=λ时,2e 取最大值21 所以椭圆C 离心率e 的最大值是2 2…8分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知21211222222 =-=-==a a b a c e ,解得42=a 所以此时椭圆C 的方程为12 42 2=+y x ……10分由题意知直线l 的斜率存在,故设其斜率为 17 k , 则其方程为),0(),1(k N x k y +=设),(11y x Q ,由于QM NQ 2=,所以有 ),1(2),(1111y x k y x ---=-3 ,3211k y x =-=∴……12分又Q 是椭圆C 上的一点,则12 )3(4)32(2 2=+-k 解得4±=k 所以直线l 的方程为044=+-y x 或044=++y x ……14分 4.(山东省青岛市2010届高三一模文科)(本题满分12分)已知椭圆 )0(1:2222>>=+b a b y a x C 的离心率是23=e ,若点)23,0(P 到椭圆C 上的点的最远距离为7.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过椭圆C 的左焦点1F 作直线l 交椭圆C 于点A 、B ,且AB 等于椭圆的短轴长,求直线l 的方程. 解:(Ⅰ)因为23122=-==a b a c e ,解得b a 2=……2分 则椭圆C 的方程化为2 224a y x =+设),(00y x Q 是椭圆C 上的一点,则有202204y a x -=,022 a a y -≤≤所以22020202202023)21(3)23(4)23(a y y y a y x PQ +++-=-+-=-+=…4分 当122a -<-且0a >即10< 32=+a , 解得723±-=a ,显然均不符合题意,应舍去;当122a - ≥-即1≥a 时,则当210-=y 时,PQ 取最大值732= +a , 解得42=a ,符合题意;所以椭圆C 的方程为14 22 =+y x ……6分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知)0,3(1-F 当直线l 垂直于x 轴时,此时直线l 的方程为3-=x 把它代入 18 14 22=+y x 解得21±=y 不妨设)21,3(),21,3(---B A ,则21≠=AB ,显然不满足题意…7分 当直线l 不垂直于x 轴时,此时可设直线l 的方程为)3(+=x k y 设),(),,(2211y x B y x A 由?? ???+==+)3(1422 x k y y x 得:041238)41(2222=-+++k x k x k …………9分 则2 221222141412,4138k k x x k k x x +-=+-=+所以[] 241)1(44)()1(22212212=++=-++=k k x x x x k AB 解得22±=k …11分综上,直线l 的方程为032=++y x 或032=+-y x ……12分 5.(山东省济宁市2010年3月高三一模试题理科)(本小题满分14分)已知椭圆C 1的中心在坐标原点O ,焦点在x 轴上,离心率为2 3=e ,P 为椭圆上一动点。F 1、F 2分别为椭圆的左、右焦点,且21F PF ?面积的最大值为.3 (1)求椭圆C 1的方程;(2)设椭圆短轴的上端点为A ,M 为动点,且OM AF AM F F ??1222,2 1,||51成等差数列,求动点M 的轨迹C 2的方程;(3)作C 2的切线l 交C 1于O 、R 两点,求证:.0=? 解:(1)设椭圆C 1的方程为)0(12222>>=+b a b y a x 23==a c e ,.2b a =∴ 2分 由椭圆的几何笥质知,当点P 为椭圆的短轴端点时,21F PF ?的面积最大。 3||2121==∴bc b F F ,∴由?? ???=-==22232c b a bc b a 解得1,2==b a 故椭圆C 1的方程为.14 22 =+y x 5分 (2)由(1)知A (0,1),)0,3(),0,3(12F F -, 设),(y x M 则)1,(),,3(),1,3(22-=-=-=y x y x F F )1,3(1--=AF 7分,||5 11222OM AF A F AM M F ?+=? 19 ,35 4)1()3(y x y y x x --=-+-∴整理得M 的轨迹C 2的方程为5422=+y x 10分 (3)①当切线l 的斜率存在时,设m kx y l +=:,代入椭圆方程得: 0448)41(222=-+++m mkx x k ,.0)41)(1(16)8(222>+--=?k m mk 设),(),,(2211y x R y x Q ,则.4144,4182221221k m x x k mk x x +-=+-=+ 11分 )(22121221m x x km x x k y y +++=,则 2212122121)()1(m x x km x x k y y x x ++++=+=? .4144541841)44)(1(2 222222222k k m m k k m k m k +--=++-+-+= 又l 与C 2相切,5521||2 =+∴k m 即044522=--k m ,故0=? 13分 ②当切线l 的斜率不存在时,直线.552:±=x l )5 52,552(),552,552(-∴R Q 或)5 52,552(),552,552(---R Q 此时.05454=-=?综合①②得,0=? 14分 6.(山东省济宁市2010年3月高三一模试题文科)(本小题满分14分)设椭圆C 1和抛物线C 2的焦点均在x 轴上,C 1的中心和C 2的顶点均为原点,从每条曲线上各取两点,将其坐标记录于下表中: x 3 -2 4 2 y 32- 0 -4 2 2 (1)求曲线C 1,C 2的标准方程; (2)设直线l 与椭圆C 1交于不同两点M 、N ,且0=?。请问是否存在直线l 过抛物线C 2的焦点F ?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由。 解:(1)由题意(-2,0)一定在椭圆C 1上。 设C 1方程为122 22=+b y a x ,则2=a 2分 ∴椭圆C 1上任何点的横坐标.2||≤x 所以)2 2,2(也在C 1上,从而12=b ∴C 1的方程为14 22 =+y x 4分从而)32,3(-,(4,-4)一定在C 2上,设C 2的方程为)0(22>=p px y .2=∴p 即C 2的方程为.42x y = 6分 20 (2)假设直线l 过C 2的焦点F (1,0)。 当l 的斜率不存在时,则).23,1(),23, 1(-N M 此时041431≠=-=?OM ,与已知矛盾。 8分 当l 的斜率存在时设为k ,则l 的方程为)1(-=x k y 代入C 1方程并整理得: .0448)41(2222=-+-+k x k x k 10分设),(),,(2211y x N y x M , 则222122214144,418k k x x k k x x +-=+=+ 22212122121413)1()1()1(k k x x x x k x k x k y y +-=+--=--= 0=? , 02121=+∴y y x x ,2,042±==-∴k k 12分 ∴存在符合条件的直线l 且方程为).1(2-±=x y 14分 7.(山东省枣庄市2010年3月高三第一次模拟理科试题)(本题满分14分) 抛物线D 以双曲线188:22=-x y C 的焦点)0(),,0(>c c F 为焦点.[来源:学+科+网] (1)求抛物线D 的标准方程; (2)过直线1:-=x y l 上的动点P 作抛物线D 的两条切线,切点为A ,B .求证:直线 AB 过定点Q ,并求出Q 的坐标; (3)在(2)的条件下,若直线PQ 交抛物线D 于M ,N 两点,求证:|PM|·|QN|=|QM|·|PN| 解:(1)由题意,.21,4181812==+= c c 所以)21,0(F ,抛物线D 的标准方程为.22y x =……3分 (2)设),1,(),,(),,(002211-x x P y x B y x A 由121|'.',2x y x y y x x x ====因此得 抛物线D 在点A 处的切线方程为.),(11111y x x y x x x y y -=-=-即…………4分 而A 点处的切线过点,1),1,(101000y x x x x x P -=--所以 即.01)1(101=-+-y x x 同理,.01)1(202=-+-y x x 可见,点A ,B 在直线01)1(0=-+-y x x 上. 令1,01,01===-=-y x y x 解得所以,直线AB 过定点Q (1,1)………6分 (3)设),,(),,(),1,(443300y x N y x M x x P - 直线PQ 的方程为.1 112,1)1(11)1(00000-+--=+----=x x x x y x x x y 即 由,,,211122000y y x x x x x y 消去?? ???=-+--= 得.01 21)2(20002=-----x x x x x 21 由韦达定理,.1 2,1)2(20430043--=--= +x x x x x x x …………9分 而| |||||||||||||||QN QM PN PM PN QM QN PM =??=? 303304403404343403401()(1)()(1)12()()20() x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x --?=?--=----?-+-++=*…12分 将1 2,1)2(20430043--=--=+x x x x x x x 代入方程(*)的左边,得 (*)的左边000000021 )2(21)2(214x x x x x x x +--------= 1 224242400200200--++-+--=x x x x x x =0.因而有|PM|·|QN|=|QM|·|PN|.…………14分 8.(山东省枣庄市2010年3月高三第一次模拟文科试题)(本题满分12分) 如图,斜率为1的直线l 过抛物线)0(2:2>=Ωp px y 的焦点F ,与抛物线交于两点A ,B 。 (1) 若|AB|=8,求抛物线Ω的方程; (2)设C 为抛物线弧AB 上的 动点(不包括A ,B 两点),求ABC ?的面积S 的最大值; (3)设P 是抛物线Ω上异于A ,B 的任意一点,直线PA ,PB 分别交抛物线的准线于M ,N 两点,证明M ,N 两点的纵坐标之积为定值(仅与p 有关) 解:设),,(),,(2211y x B y x A (1)由条件知直线.2:p x y l -=由?? ???=-=px y p x y 2,22消去y ,得.04322=+-p px x ………1分 由题意,判别式.04 4)3(2 2>?--=?p p (不写,不扣分)由韦达定理,.4 ,32 2121p x x p x x ==+ 由抛物线的定义,.43)2 ()2(||21p p p p x p x AB =+=+++=从而.42,84==p p 所求抛物的方程为.42x y =………3分 (2)设),2(020y p y C 。由(1)易求得).)21(,2)223(,)21(,2)223((p p B p p A ++-- 则.)21()21(0p y p +<<-…4分点C 到直线02 :=--p y x l 的距离
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