專題2.5 圓錐曲線 (解析版).docx
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1、專題2.5錐曲線 題組一、圓錐曲線中的直線問題1、(2022?江蘇南京市高淳高級中學(xué)高三10月月考)如圖,在平面直角坐標系尤Qy中,橢圓E: ^ + p- = l(€Z>Z?>0)的離心率為奪,上頂點A到右焦點的距離為.過點研o,m) (m"0)作不垂直 于尤軸,y軸的直線/,交橢圓E于P, Q兩點,C為線段PQ的中點,且AC1OC. D (1) 求橢圓E的方程; (2) 求實數(shù)秫的取值范圍; S 8(3) (3) 延長AC交橢圓E于點3,記破與AAOC的面積分別為52,若矽=§,求直線/的方程. 【解析】 【分析】(1)由橢圓的離心率可得q = J赤
2、,由上頂點A到右焦點的距離為扼可得。值,從而可求得橢圓方程; ?= (1 -2m) (2/71 -2),由 x()2>0 即可求得 m (2)利用點差法及直線垂直的關(guān)系,即可求得此=2”- 1, &的取值范圍; 4xoyo⑶設(shè)3點坐標,代入橢圓方程,根據(jù)直線的斜率公式即可求得根據(jù)三角形的面積公式, 即可求得m的值,從而可得直線AB的方程;【詳解】(1)由橢圓的離心率e 【詳解】(1)由橢圓的離心率e ,則由上頂點A到右焦點的距離為J萬, a 2 r2即。逐,"* = 1,則橢圓的標準方程:疽喜1; /4、 3 1+ ~~2 \好+T 2+3好 40儂2
3、+1)4(號+ 2) 16寸(號+ 2) 16壽 號+ 2 ]6也 所以 \AB[\EF\2= 2 + 3 好?妙+1 因為厚仁[0, +00),所以\AB[\EF^,1 綜上,\AB[\EF^,1 N = 1(q〉5〉0)上,點刀在第一象限, 1- 3、(2022 ?江蘇如皋中學(xué)高三10月月考)己知點4 8在橢圓% +CC 。為坐標原點,且OA±AB. (1)若a = Rb = \,直線04的方程為工―3y = 0,求直線QB的斜率; (2)若△Q4B是等腰三角形(點。,A, 8按順時針排列),求° 最大值. a 【解析】r2 ⑴由得橢圓方
4、程為亍牛. 9 x~ 21 耳r,得, x-3y = 0, [3 尤=— 2 I y = 一 I 2 或, 3 x=-p 1 y = 一一? 2 (3 1) 因為點刀在第一象限,所以A . <2 2/ XOAA.AB, XOAA.AB, 所以直線方程為y—5 = —3 所以直線方程為y—5 = —3 3) x — 2J A B x 『+寸=1,得. 3x + y — 5 = 0, 『+寸=1,得. 3x + y — 5 = 0, 12 1或< ^12 7> 1 所以直線OB的斜率為加g =-j^- = - —?T
5、 (2)法1:設(shè)直線Q4的斜率為k(k>0),則直線AB的斜率為-L. k因為△OAB是等腰直角三角形(點O, A, 8按順時針排列), 所以設(shè)24(工],凹),8(花,、2),(茶>°,乂 >°,茶 <花). 又OA = AB,所以+ * 得 M = 所以y{ =x2-x},即氣=羽+ Vi?又由。曲AB,得*xW = T所以力FF 22=1上, =1上, 因為點人(氣,乂),3(工1+乂,乂 一為)在橢圓; cT b」22 旦+ J / b2 , (M + yj2 +(乂—而)2 22 旦+ J / b2 , (M + yj2 +(乂—而)2
6、 a2 b2 =1, k _ (玉 +M)2 (乂一叫)2 十屏 +^F- h2 整理得屏 2 _2(疽_屏 所以△ = 4—人2 ) — 4。%2 0 ,即(疽 _ 屏 + 瀝)(口2 —屏 _ 瀝)..0 . 因為疽項+汕〉。,(A A2b H1” 0, a 所以疽—屏_。如0,艮|J -"當 k=^=- 當 k=^=- d=P=T時,'取最大值婦 2b2 法2:設(shè)直線Q4的斜率為k(k>0),傾斜角為6>(0°<6?<90°). 因為是等腰直角三角形(點O, A, 8按順時針排列),且OA1AB,所以直線QB的斜率為灼=tan (。-
7、 45。)或kOB = tan (。+135。). 設(shè)A(m,m), 8(花況),3>。雙>。,茶〈工2). 由〈土得"? [a2 b2由〈 k-\y =x, 1 +上X2尸 信 屏+疽 a2b22Z?2(1 + C)2+q2(i 一幻2 怎—1V 又OB = ^iOA,所以2OA2 = OB2,得2(1 + V)x12 = (k — 1a2b2(l + k)2 + k) b2(l + k)2+a2(k-l)2 ?整理得以2 +2(屏一疽)# +。2 = 0, 所以△ = 4 (屏—/ )2 — 4以2.. 0
8、,即("—屏)2 _ a2b2 ° , 所以(q~ — Z?~ + ?/?) (q~ — b~ — cib^.. 0. 因 ^Ja2-b2+ah>0, < a>2 b 所以a2-b2-ab..O,即- 所嶺旦當陣一蘭*書?平時,5取最大值斜 題組三、圓錐曲線中的定點、定值問題 2- k (2022 -南京9月學(xué)情【零?!?(本小題滿分12分)在平面直角坐標系xQy中,橢圓C: /+/?2=1(。>/?>0)的左,右頂點分別為A, B.尸是橢圓的右焦點,AF =3而 AF ? FB=3. (1) 求橢圓C的方程;不過點刀的直線/交橢圓。于A/, N兩點,記直線/, AM, 4V的斜率分別
9、為奴k\, k2.若A(婦+句=1, 證明直線/過定點,并求出定點的坐標. 【考點】圓錐曲線中橢圓的標準方程、直線與橢圓的位置關(guān)系:定點問題 【解析】由題意,知 A(-a, 0), B(q, 0), F(c, 0). 因為石 =3而,無?聲=3, q+c=3(q—c),所以i(o+c)(Q —c)=3, 2 分 Q 2解得c=\,從而朋=。2 —《2 = 3. 22X_ ? 所以橢圓C的方程4 + 3 = 1.4分設(shè)直線/的方程為y=kx+m, M(xi9 yi), Ng 貝). 因為直線/不過點4 因此一2《+初頭0. (22由< 4 + 3—I,得(3+4|2):+8饑
10、乂+4秫2_]2=o. y=k-\-m,— 8km 4m2—12 則xi+x2 = 3+* xi*2= 3+4? ? 6 分.I .22 如 X2 + (2k+m)(xi+x2)+4〃i 所以 &1+*2=X]+2+x2 + 2=X\X2 + 2(X1 +X2)+ 4 4〃話一12—8km 2必 3+法 +(2t+m)?3+4〃+4m= 4矛一12—8/an 3+4? +2?+4?+4 12(m—2 幻3=4(初2_4饑7+4必)=〃7_2人 由 *(肌+比2)=1,可得 3*=m—2七 BP m — 5k. 10 分故/的方程為y=kx+5k,恒過定點(一5, 0). 12分
11、 22 3-2、(2022 ?江蘇如皋期初考試)已知雙曲線「:二-土 = 1(q>0,/?>0)的焦距為4,直線/:x —my-4 = 0 a b (meR )與「交于兩個不同的點。、E,且m = O時直線/與「的兩條漸近線所圍成的三角形恰為等邊三角形. (1)求雙曲線「的方程;(2分)(2)若坐標原點。在以線段OE為直徑的圓的內(nèi)部,求實數(shù)〃2的取值范圍;(4分) (3)設(shè)A、B分別是「的左、右兩頂點,線段的垂直平分線交直線于點P,交直線AO于點Q,求證:線段PQ在工軸上的射影長為定值.(6分) 【考點】雙曲線的綜合應(yīng)用:求標準方程、直線與雙曲線的位置關(guān)系應(yīng)用【解析】 (1)當
12、m = O直線l:x = 4與C的兩條漸近線圍成的三角形恰為等邊三角形,由根據(jù)雙曲線的性質(zhì)得,A21 % = tan2 3(r=k又焦距為4,則疽+屏=4,a23 2解得Q = g, b = l,貝IJ所求雙曲線「的方程為£ 一 ),2=1. 3匚2=1 (2)設(shè) £>(知乂),頊尤2況),由 < 3 ' ,得(m2-3)j2+8m^ + 13 = 0,x-my-4 = 0 13則 乂 +力=,乂力= 一,且△ = 64如2-52(秫2一3) = 12("廣 + 13)>。, 3 _ m~m~ _ 3又坐標原點。在以線段DE為直徑的圓內(nèi),則ODOE<0^即+<0, 即g + 4)
13、0力+ 4) +泌v 0 ,即4次凹+ %)+ (冰+ 1)凹力+16 v 0 ,血 13〃廠+138m~ 八 nn —3m~ —35 八 麗 k -f* rr 貝U z+ 16v0, 即<0 , 貝IJ3 vm 或〃z<-j3 , 〃廠 一3_3_3即實數(shù)〃,的取值范圍m e (-8,-右,)U (右,+8)? (3)線段戶。在尤軸上的射影長是|?設(shè)Q(%Vo),由(1)得點B(V3,0),又點P是線段8D的中點,則點p(血號), 直線的斜率為一 ,直線A。的斜率為一土房,又BD上PQ ,x0 — a/3x0 +v3 則直線PQ的方程為y-21 =足近3-山1),即 > =吏二虻+
14、 土 + 4,%2見 2%2 又直線AQ的方程為尸;3 +構(gòu),聯(lián)立方程, 右_工0工|工()2_3 | y° %2y°2 a/3 +氣 z 々 zz? 消去y化簡整理,得(右-x°M+五「+站=旦%(尤+右),又%2=泣_1,22Xo+\/33 代入消去虹,得(右-尤0)工+ 2("' =&(尤0-后)(工+右),即 _x+200+右)=』 右則 x=2x°+0, 2 34即點。的橫坐標為*則|七-劃=血*-勁* =¥ 4244故線段PQ在工軸上的射影長為定值. 3-3. [2022-廣東省廣州市10月調(diào)研】己知拋物線C:x2=2py(p>0)的焦點為/?點A(2,y°)在
15、。上,|AF|=2 . (1)求P; (2)過g作兩條互相垂直的直線ZP/2,,與C交于M,N兩點,£與直線y = -i交于點P,判斷ZPMN + ZPNM是否為定值?若是,求出其值;若不是,說明理由. 7T 【答案】(1),= 2; (2)是定值,ZPMN + ZPNM =-. 2 【解析】 【分析】(1)由題知4 = 2py° 口,由焦半徑公式得\AF\ = 2 = y.+^ □,兩式聯(lián)立即可求得答案; (2)先討論當直線?與%軸平行時得ZPMN + ZPNM =-,再討論當直線,與工軸不平行且斜率存在時,證明PM A.PN ,再設(shè)方程,聯(lián)立方程,禾ij用向量方法求痛.前=o
16、即可. 【詳解】解:(1)因為點A(2,%)在。上,所以4 = 2〃% □,因為俱日=2,所以由焦半徑公式得|Ag| = 2 = y°+f □, 由□□解得% = 1,〃 = 2所以P = 2. (2)由(1)知拋物線的方程為r=4y,焦點坐標為F(O,1),當直線4與X軸平行時,此時,2的方程為工=0,,的方程為y = l,M(—2,1),7V(2,1),P(O,—1),此時 71△初VP為等腰直角三角形且PM JLPN ,故ZPMN + ZPNM =-. 27T 當直線4與x軸不平行且斜率存在時,若ZPMN + ZPNM為定值,則定值比為一,下面證明. 271 要證明匕PMN
17、 +匕PNM =一,只需證明PM A_PN ,2
只需證pm _LPN^ 即 PM PN = O9設(shè)直線,的斜率為k,則直線4的方程為:^ =奴+ 1,直線£的方程為y = -Lx + l,
k聯(lián)立方程{\_4 得工2-4奴一 4 = 0,設(shè)肱3,,1),2(工2,,2),
則X]+工2 =4^*2 =—4,所以 乂力=(*“2)=], 乂+夕2 =*(工1+易)+ 2 = 4摩+2 ,~16
1 [y — — x +1/ ,、
聯(lián)立方程
18、^) + (ji+1)(^2+1)=而尤2 — 2k(M + 花)+4k~ + 乂,2 + ( 乂 + %) +1 = -4—8砂 + 4亍 + ]+4比之 +2+1 = 0, 所以 PM ± PN,即 PM J- PN ,71 所以 ZPMN + ZPNM =-. 271 綜上,ZPMN + ZPNM 為定值,ZPMN + ZPNM =-. 2題組四、圓錐曲線中的探索性問題 3- k (2022 ?武漢部分學(xué)校9月起點質(zhì)量檢測)(12分)x2 y2也 己知橢圓E: /+朋=1(。>方>0)的離心率為2,點刀(0,—1)是橢圓8短軸的一個四等分點. (1) 求橢圓E的標準方程;
19、設(shè)過點A且斜率為k\的動直線與橢圓E交于M, N兩點,且點B(0, 2),直線BM, BN分別交OC: ?2x+(y—1)=1于異于點8的點P, 0 設(shè)直線的斜率為昭,求實數(shù)刀 使得比2=Mi恒成立. 【考點】圓錐曲線中橢圓的標準方程、橢圓與直線的位置關(guān)系:與斜率相關(guān)的恒成立問題 【解析】人_(_1) (1) 由題意,(—1)—(—3)=3,解得 b=2,c a/2 音 19 設(shè)橢圓半焦距為c,貝場=2,即1—決=公解得。~ = 8. 22 X V .??橢圓的標準方程為錄+ 4 = 1.4分設(shè)M(xi, /), Ng 貝),P(xp, yP), 0知,網(wǎng)),直線肋V方程為y=S
20、x—l. 方法一: "—222…直線方程為y= X] x+2,與x +(y—1) =1聯(lián)立. 22 2得(xi +(yi—2) )x +2xi(yi—2)x=0. _2xi(yi~~2)由E0,解得為=也2+3]_2)2? xi2 y\2_2xi(yi_2) 2為又百+4=1,即x/ = 8—2乃2,代入上式,得樣=2(4-仍+⑴一?)?,+,? 力一216yp= x\ x〃+2=4—y]+6. 2為 162*216即點F偵]+6,4 —*]+6), 同理'點Q(y2 + 6? 4 一貝 + 6)? 16<16 ) 必一VO 4~yi + ]6_(4—^+]6)8(yi —^
21、2)*2 —Xp_XQ _2']2x2=X\y2_X2P1 +6xi_6x2.
*1 + 6 —火 + 6將yi=*ixi —1, yi=k\X2— 1 代入上式,
%(xi—乂2) 8比 i(x[—.2)得 =Xl(k\X2 — 1) —X2(k\X\ — 1) + 6(x1 —X2)= 5(X1—X2).
7 8即 k2=~sk\, /.2=5,.12 分
方法二:
〃4^ir2『X1+X2 = 2^
2_ 』22 22、—33(xi +%2)kBM~\~kBN= Xi + X2 = X2 ==2*1 — X1X2 =44]?
y\—2y2—2 (kixi — 3)(《iX2—3) k\2x\X2~3ki(x\ +%2)+ 9 kBMkBN= Xi ? X2 = Xl%2=%1%2—6岸一12 婦 2 + 9(2妒+1)3
== -2.
2222設(shè)直線 P。方程為y=A:2x+,,與x +(y— 1) =1 聯(lián)立得:的 +l)x +2比2。一 l)x+r(L2)=0.
〃—2偵,一1)
Xp~\~XQ 一1則 23、(xp+x。)
kBP~\~ kBQ= 樣 + X。= xp + xo =2暇+ xpXQ2&2(Z—2)(,一 1) 2七
=2k2 -仃_2)=~
yp—2yQ—2 (左2樣+,—2)(上2工。+,一2) k^xpXQ-\~k2(t—2)(xq+xq) + (,一 2)。 kBpkBQ= xp ? XQ =XpXQ=XpXQ
k^t(t—2) — 2k《(t—2)(/— 1) + (幻2 +1)(7—2尸 k;t—2k《(t— 1) ++1)。一2) t—2=t(t_2)=i=~T.
〃2^2 r 4
kBM~\~kBN= kBp + kBQ< 牧一fI t=5由、/mkBN= 24、kapkBQ,即 3 t_2,解得 8 ?
^-2=~T修2=孫
8 A2=5.12 分4-2、
4-2、
(202b深圳市龍崗區(qū)平岡中學(xué)高三月考)在平面直角坐標系尤Qy中,已知橢圓C:
—y += 1(Q >/?〉())
的右頂點為A(2,0),且其兩個焦點與短軸頂點相連形成的四邊形為正方形.過點T(r,0)(-2 25、 (2)存在,t = ;, 0.
3 23
【分析】
(1) 由題可得。=2, b = c,結(jié)合a2 =Z?2+c2可求;
(2) 可得AM2-^ = AP AQ,設(shè)出直線FQ方程,與橢圓聯(lián)立,根據(jù)韋達定理表示出麗?禎,可得4
后.禎/一2岬-2),即可得出定值.
/?r + 2
【詳解】
(1) .由題意可知,。=2,且b = c,又因為屏=屏+《2 ,解得b = c =也,
所以橢圓C的方程為—+=42
2
(2) .因為M是PQ的中點,故AM? 一號_ =出諾2一心戶2=(而訂+祐).(禎一祐)=后.血,由題意可知,直線PQ的斜率不為0,設(shè)PQ:x = "y + 4 26、m£R,,c(-2,2))
f 22% + 匕=1
與橢圓C的方程聯(lián)立,42 ~ ,消去X,整理得(麻+2”2+2〃舟,+產(chǎn)_4 = 0,x = my-\-t
設(shè)戶(知乂),Q(花,力),乂 +力=一y況=壬§’m +2m +1
因為 A(2,0),所以后=(而 一2涵)=(咐]+s2,yj , AQ = (my2+t-29y2),則 AP AQ = (my{ +/-2)(my2+r-2)+= (/?r 4-l)y^2+ m(/-2)(y1 + ^2) + (/-2)2,
將"y-半?,壯=與代入上式,整理得而.禎=(一2?(3;2),m~+2m +2〃廣+2
2若對任意meR 27、, AP?AQ為定值,貝\\t = 2或/ = §,
(2)由 A(O,1),設(shè)尸(“1),。(易見),。(劣0,%),且M更花,由p, Q在橢圓上,
Xj2 + 2yf = 2 ,尤;+ 2y; = 2 ,
2x0=x} +x2 , 2% = 乂 + 力,
兩式相減得:號咔=-!
兩式相減得:號咔=-!
,由 q = Q
x2 一 玉 x0
則乂逃二—號,整理得:Xg =2y0(m-y0),
*o *0 Z
則乂逃二—號,整理得:Xg =2y0(m-y0),
*o *0 Z
由 AC-LOC,則業(yè)二 x4 = —1,整理得:蚌=%(1 —y°), □ 玉) 玉 28、)
由□□解得:允=2秫一1,=(l-2m)(2m-2)>0,解得:
- 29、
3-2m
S2
4
3-2m
由¥=?,即解得:m=r
S2 33-2/7? 34
此時 = 2m-1 = — ,=(l-2m)(2m-2)=—,解得:x0 = ±—,
(1 1)
r 3)
± —,—
,D
o,_
I 2 2 J
I 4 J
此時c點坐標
因為偵-2,2),所以f = |,此時網(wǎng)2-(= AP?AQ = O?
口直線方程為 > =上尤+ 2或)=_1尤+。.
24241-2. [2022-廣東省深圳市外國語學(xué)校第一次月考10月】已知橢圓C的中心為坐標原點,且以直線
x + my-y/2 =0 (mUR)所過的定點 30、為一個焦點,過右焦點凡且與x軸垂直的直線被橢圓。截得的線段長為2.
(1)求橢圓C的標準方程;.
(1)設(shè)點4 3分別是橢圓C的左、右頂點,P,。分別是橢圓C和圓?!醣? y2=2上的動點(P, Q位于〉軸兩側(cè)),且直線與工軸平行,直線0P, 8尸分別與y軸交于不同的兩點N,求證口。"與0V
所在的直線互相垂直.
【答案】(1)
22土 +匕=1; (2)證明見解析.
42【解析】
【分析】(1)
根據(jù)題意,得到a2-b2= 2和坦 =2,聯(lián)立方程組,求得。/的值,即可求解;
a(2)設(shè)P(x°,y°),0知y°),得到直線AP,BP的方程,求得M(0,生)和N(0,二坐), 31、得到 玉)十Z玉)_ Z
亟=(F'—景)和或=E一浩)’結(jié)合向量的數(shù)量積,即可求解?【詳解】(1)由題意,直線a: + my - V2 = 0過定點(即橢圓。的一個焦點為(扼,0),
22設(shè)橢圓C:與+與=1(胃〉1〉0),則/_屏=2,
a b~因為過右焦點凡且與x軸垂直的直線被橢圓。截得的線段長為2,可得坦 =2,即屏=q,
a聯(lián)立方程組,可得Q = 2,bK,
22所以橢圓。的方程為土 +匕=1.
4222
(2)由(1) ^0 — + ^—= 1,可得 A(—2,0),8(2,0),42
32、
22設(shè)尸(劣0,為),0而,為),則—+ —= 1 云+對=2,且為莉,
42則直線 如 的方程為)=c(' + 2),則M(0, 2^° ),
x0 + 2% + 2直線8戶的方程為' =壺云(工一2),則N(0,@^),
氣-2氣-2所以 QM-(F,蘭 一 光 ) = (-X.,-主%),
QN =(F ,己¥ f)=(-"主京,工。_ 2x0 -2
所以亟?函=蚌+尊=2-貴+住竺共=0,"—4-2^
所以QM 1QN ,即0W與。N所在的直線互相垂直.
j; xX1-3. (2022 -湖南省雅禮中 33、學(xué)開學(xué)考試)(12分)已知橢圓C:屏+予=1(q>/)>0)的焦距與橢圓§+寸=1的焦 距相等,且。經(jīng)過拋物線y=(x—lf+皿的頂點.
(1) 求。的方程;若直線y=kx+m與C相交于』,B兩點,且4 8關(guān)于直線/: x+(y+l= 0對稱,O為C的對稱中心,
V10且△403的面積為3 ,求*的值.
【解析】[2122
n+^=i2£ £由題意:匕2 解得:。=4, b =2,所以C的方程為4 + 2 = 1;
—b =2因為直線y=kx+m與。相交于/, 8兩點,且刀,8關(guān)于直線/: x+〃+l= 0對稱, 所以k=t,
y=kx-\~m
<22222聯(lián)立[匕 E ,可得( 34、k~+2)x -\~2kmx~\-m —4 — 0,
4 + 2 = 1
設(shè)A(x\, yi), Bg 貝),A3 的中點為P(x(), yo),km
km
2m
KiJA=8(2^+4—m2)>0, x()=—必+2, y()=)tx()+m=〃+2,Jcfyi 2kin
因為F(xo, yo)在直線/: x+ky-V 1 =0 _h,所以一F+2+F + 2+】=°'24-
即m =—(左+£),所以△=8(羅一?)>0,即好>2,L2寸2(> + 1)(〉—2)
(F+l)
所以|,囹=。/+1尸+ 2|m|P + 2
則。到直線AB的距離4=、片[=崩有1
所 35、以5砧08=刃4可。=《2
1
所以5砧08=刃4可。=《2
2(F_4) Vio之l3 ,解得:k =3, k=^3.
1-4、(2022 ?江蘇南京市中華中學(xué)高三10月月考)(本小題滿分12分)在平面直角坐標系xOy中,已知橢圓。
1的中心為坐標原點。,焦點在X軸上,右頂點刀(2, 0)到右焦點的距離與它到右準線的距離之比為尋.
(1)求橢圓。的標準方程;⑵若泌N是橢圓C上關(guān)于x軸對稱的任意兩點,設(shè)R—4, 0),連接皿交橢圓。于另一點E求證:直 線NE過定點B,并求出點8的坐標.
【解析】X2 y2
(1)設(shè)橢圓C的標準方程為:/+屏=l(Q>/)>0),焦距為2c, 36、由題意得,。=2,
a_c c j_由口2= q = 2,可得 C— 1 ,
云-。
則 b2 — a2—c2 — 39£
所以橢圓。的標準方程為彳+3=1;(2)證明:根據(jù)對稱性,直線灌過的定點8—定在*軸上,
由題意可知,直線 W 的斜率存在,設(shè)直線PM的方程為;;=處+4),
丁=件+4)
< 222222聯(lián)立JL ,消去 v 得到(4A: +3)x +32Z: x+64F—12 = 0,
〔4 + 3=1設(shè)點 M(xi, yi), Eg 以),則 N(x\, -yi),
.32 化 64^—12所以 X1+X2=—4F + 3, X\X2= 4F+3 ,
>2+》l 37、所以 NE 的方程為 v-P2=X2 — X1(X—、2),
V2(X2—Xl)令)= 0,得X=X2=貝+個 ,
將^=槍1+4),貝=伯2 + 4)代上式并整理,
2X1X2 + 4(X1+&)得 X= X1+X2 + 8,
22(128k —24)—128左
整理得,x=_32F +(24+32F)= —1,所以直線*與工軸相交于定點8(—1, 0).
22
1-5、(202b廣東華僑中學(xué)高三月考)已知橢圓C:二+ 2v = i(q">0)的左右頂點分別為A” A2,右焦點 a~ b~(3、
為%(1,0),點B 1,-在橢圓上.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若直線 38、/: y = k(x-4)(k^0)與橢圓C交于N兩點,已知直線&W與AN相交于點G ,證明:點G在定直線上,并求出此定直線的方程.
22
【答案】⑴『普=1;I
(2)證明見解析,定直線的方程為:nl.
【分析】屏=1 + /
(1)由題意知:<
12即可求出1力即可;上+ J
屏b2(2)由橢圓對稱性知G在工=氣上,由特殊點求出%=1,再求出一般性也成立即可.
【詳解】 解:
(1)0為E(1,O),所以 c=l,W =1 + K
由題意知:[]
2 ,解得,+4 = 1
[a~ b~
22則橢圓的方程為虧嚀T.
(2)由橢圓對稱性知G在”氣上,假設(shè)直線/過橢圓 39、上頂點,則M(0,V3),則上=一巫,而N
4
則上=一巫,而N
4
A," : * =歹(* + 2),、: y = 一^^(, 一 2),其交點g",¥]
A," : * =歹(* + 2),、: y = 一^^(, 一 2),其交點g",¥]
所以G在定直線x=l上;
當以不在橢圓頂點時,設(shè)"(今弟部店況),
y = k(x-4)
疽 >2,整理得:(3 + 4k2) x2 — 32k2x+(Ak2 —12 =。,
32Z?64爐—12
聲7'*/ 3 + 泌,
如:* =
如:* =
氣+2(才+ 2),么
x"f,
當E時,羽+2
邑―2 40、'
3k(X] _ 4)_ —k (勇 _ 4)
3k(X] _ 4)_ —k (勇 _ 4)
得 2X|X2 —5(X] +w ) + 8 = 0,
得 2、" - C
得 2、" - C
+ 8 = 0,
上式顯然成立, 所以G在定直線x=l上.
題組二、圓錐曲線中的最值與范圍問題2.1、(2022 ?江蘇第一次百校聯(lián)考)(本題滿分12分)
x2 y2y2 x28(2, 0). P
8(2, 0). P
如圖,己知橢圓Ci: 4 + 3=1,橢圓C2: 9 + 4 = 1’刀(一2, 0), 為橢圓C2上一動點且在第一象限內(nèi),直線網(wǎng),P8分別交橢圓 41、G于E, F兩點,連結(jié)時交x軸于。點.過B點作8"交橢圓G于G,旦BH//R4.
(1)求證:直線GF過定點,并求出該定點;1
(2)若記B。點的橫坐標分別為Xp, XQ,求初+公。的取值范圍.
【解析】yoB) yo2 xo2
(1) 證明:設(shè)P(xo, yo),則A兒=&+2,kpB=x°_2,且 9+彳=1,9
則 kpA ? kpB= 一4,即 kBF ? kBG= —4?2 分當直線GF的斜率存在時,設(shè)GF的方程為y=k(x_t)好0),
y=k(x—t),則3孩+4卜2=12,代入消元,得(4好+3)*—8洗x+4妁2—12=0心>0),
22 28k t4k t — 42、 12
設(shè) G(xi,乃),F(xiàn)(X2, V2),則Xl+X2 = 4*2_3, X] ? X2= 4^ + 3 ?義 糜 99
由 kBF? kBG=x\_2? X2_2=—& 得4R2 —160+16?=一彳,2
約去好,并化簡得f — 3/—2 = 0,解得,=1(,=2不符合題意,舍去). 5分當直線G尸的斜率不存在時,設(shè)G尸的方程為x=m,
9利用kBF ? kBG= —4,可解得m= 1.
綜上.直線G尸過定點(1, 0).6分解:設(shè)網(wǎng)的方程為*=肌(工+2)(化〉0),
y=k(x-\-2),6 —8 妒—127則[3x2+4j2=12,解得[點坐標為(4妒+ 3, 4 43、岸+ 3)?
北)4(1 —xo) 一 2》o由加=&+2,則E點坐標為(xo—4,&_4)?
8^2 — 6 — ]2灼同理,記 如斜率為k\,則尸點坐標為(4妍+3, 4牛2+3).
No4(xo+1) 2yo由kz=xo—2,則義點坐標為(&+4,xo+4)-8分
3(—+灼) wo則 EF 的斜率為 kEF= 3 _4礎(chǔ)2 = 2(x()2_4)'
2劉 呵0 4(xo _ 1)所以直線EF的方程為y+xo—2 = 2(x()2—4)[工+4 ]?10分
_4令y=0,得x=萬.
12112則 xp~\~ 2^2=xo -^xo=> 當且僅當 xo=xq> 即 xo=y[ 44、2 時取等號其中 0Vx()V2,
1所以xp-\~2xQ的取值范圍是[2皿,+oo).12分 2-2., (2022 -江蘇如皋期初考試)已知。為圓(x+1)2+/=12的圓心,P是圓。上的動點,點M(l,0),若線 段MP的中垂線與CP相交于Q點.
(1) 當點P在圓上運動時,求點Q的軌跡N的方程;(4分)過點(1,0)的直線/與點。的軌跡N分別相交于4,8兩點,且與圓O:x2+y2 = 2相交于兩點,求\AB[\EF^ 的取值范圍?(8分)
【考點】軌跡方程的求解、直線與橢圓的位置關(guān)系應(yīng)用
【解析】由題意知峋是線段刀戶的垂直平分線,
所以 |CP| = |OC| + |OF| 45、= |OC| + |04| = 2 0>|(京 | = 2, 所以點。的軌跡是以點G刀為焦點,焦距為2,長軸長為2右的橢圓, X2 A?
所以a=y/3 , C=l, b=^a1—c1= 41 所以橢圓C的標準方程為§+2 = 1.
(1) 由(1)可知,橢圓的右焦點為(1, 0),若直線/的斜率不存在,直線/的方程為x=l,
(2皿 ( 2皿則從1, 3 J,曲,一3 > 頊1,1),F(xiàn)(l, -1),
4出16*所以\AB\= 3 , |最平=4, |刀8|?|曷平=3.
① 若直線/的斜率存在,設(shè)直線/的方程為* =處一1), /(" J1), 5(X2, *2)?
V已
J 3 + 2 = 1,聯(lián)立可得(2+3好)好一6*c+3好一6 = 0,
,=輪一1),6好3好一6
則 xi+x2=2 + 3好,xiX2 = 2 + 3?, / 「J 6A2 \3號一6] 4皿(—+1)所以 \AB\ =^/(1+Z:2)(xi-X2)2=AJ (1 + 好)|_(2 + 3好犬_4、2 + 3號_|= 2 + 3^ ?
時( F ) 4(-+ 2)因為圓心0(0,0)到直線,的距離刁=歡茸「所以I時|2=?2一比2+J=好+[,
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