37.(2009福建卷文)(本小題滿分14分)
已知直線經(jīng)過橢圓 21世紀(jì)教育網(wǎng)
的左頂點(diǎn)A和上頂點(diǎn)D,橢圓的右頂點(diǎn)為,點(diǎn)和橢
圓上位于軸上方的動點(diǎn),直線,與直線
分別交于兩點(diǎn)。
(I)求橢圓的方程;
(Ⅱ)求線段MN的長度的最小值;
(Ⅲ)當(dāng)線段MN的長度最小時,在橢圓上是否存在這
樣的點(diǎn),使得的面積為?若存在,確定點(diǎn)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(diǎn)為上頂點(diǎn)為
故橢圓的方程為
(Ⅱ)直線AS的斜率顯然存在,且,故可設(shè)直線的方程為,從而
由得0
設(shè)則得,從而 21世紀(jì)教育網(wǎng)
即又
由得
故
又
當(dāng)且僅當(dāng),即時等號成立21世紀(jì)教育網(wǎng)
時,線段的長度取最小值
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,當(dāng)取最小值時,
此時的方程為
要使橢圓上存在點(diǎn),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上。
設(shè)直線
則由解得或
36.(2009四川卷理)(本小題滿分12分)
已知橢圓的左右焦點(diǎn)分別為,離心率,右準(zhǔn)線方程為。
(I)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(II)過點(diǎn)的直線與該橢圓交于兩點(diǎn),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(chǔ)知識,以及綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決問題及推理運(yùn)算能力。
解:(Ⅰ)有條件有,解得。
。
所以,所求橢圓的方程為!4分
(Ⅱ)由(Ⅰ)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。21世紀(jì)教育網(wǎng)
不妨設(shè)、,
.
,與題設(shè)矛盾。
直線l的斜率存在。
設(shè)直線l的斜率為k,則直線的方程為y=k(x+1)。
設(shè)、,
聯(lián)立,消y得。
由根與系數(shù)的關(guān)系知,從而,
又,,
。
。
化簡得
解得
35.(2009天津卷理)(本小題滿分14分)
以知橢圓的兩個焦點(diǎn)分別為,過點(diǎn)的直線與橢圓相交與兩點(diǎn),且。
(1) 求橢圓的離心率;
(2) 求直線AB的斜率;
(3) 設(shè)點(diǎn)C與點(diǎn)A關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)對稱,直線上有一點(diǎn)在的外接圓上,求的值
本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)、直線的方程、圓的方程等基礎(chǔ)知識,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(yùn)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(shè)直線AB的方程為,即.
由已知設(shè),則它們的坐標(biāo)滿足方程組
消去y整理,得.
依題意,
而 、
、
由題設(shè)知,點(diǎn)B為線段AE的中點(diǎn),所以
、
聯(lián)立①③解得, 21世紀(jì)教育網(wǎng)
將代入②中,解得.
(III)解法一:由(II)可知
當(dāng)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(diǎn)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(diǎn)H(m,n)的坐標(biāo)滿足方程組
, 由解得故
當(dāng)時,同理可得.
解法二:由(II)可知
當(dāng)時,得,由已知得 21世紀(jì)教育網(wǎng)
由橢圓的對稱性可知B,,C三點(diǎn)共線,因?yàn)辄c(diǎn)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(diǎn)H的坐標(biāo)為.
因?yàn)?sub>,所以,解得m=c(舍),或.
則,所以.
當(dāng)時同理可得
33.(2009湖南卷理)(本小題滿分13分)
在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)P到點(diǎn)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(dāng)P點(diǎn)運(yùn)動時,d恒等于點(diǎn)P的橫坐標(biāo)與18之和 21世紀(jì)教育網(wǎng)
(Ⅰ)求點(diǎn)P的軌跡C;
(Ⅱ)設(shè)過點(diǎn)F的直線I與軌跡C相交于M,N兩點(diǎn),求線段MN長度的最大值。
解(Ⅰ)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),則3︳x-2︳
由題設(shè)
當(dāng)x>2時,由①得
化簡得 21世紀(jì)教育網(wǎng)
當(dāng)時 由①得
化簡得
故點(diǎn)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(diǎn))所組成的曲線,參見圖1
(Ⅱ)如圖2所示,易知直線x=2與,的交點(diǎn)都是A(2,),
B(2,),直線AF,BF的斜率分別為=,=.
當(dāng)點(diǎn)P在上時,由②知
. ④21世紀(jì)教育網(wǎng)
當(dāng)點(diǎn)P在上時,由③知
⑤
若直線l的斜率k存在,則直線l的方程為
(i)當(dāng)k≤,或k≥,即k≤-2 時,直線I與軌跡C的兩個交點(diǎn)M(,),N(,)都在C 上,此時由④知
∣MF∣= 6 - ∣NF∣= 6 -
從而∣MN∣= ∣MF∣+ ∣NF∣= (6 - )+ (6 - )=12 - ( +)
由 得 則,是這個方程的兩根,所以+=*∣MN∣=12 - (+)=12 -
因?yàn)楫?dāng)
當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立。
(2)當(dāng)時,直線L與軌跡C的兩個交點(diǎn) 分別在上,不妨設(shè)點(diǎn)在上,點(diǎn)上,則④⑤知,
設(shè)直線AF與橢圓的另一交點(diǎn)為E
所以。而點(diǎn)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
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(biāo)系的原點(diǎn),焦點(diǎn)在軸上,它的一個項點(diǎn)到兩個
焦點(diǎn)的距離分別是7和1
(I) 求橢圓的方程‘
(II) 若為橢圓的動點(diǎn),為過且垂直于軸的直線上的點(diǎn),
(e為橢圓C的離心率),求點(diǎn)的軌跡方程,并說明軌跡是什么曲線。
(20)解:
(Ⅰ)設(shè)橢圓長半軸長及分別為a,c,由已知得
{ 解得a=4,c=3, 21世紀(jì)教育網(wǎng)
所以橢圓C的方程為
(Ⅱ)設(shè)M(x,y),P(x,),其中由已知得
而,故 ①
由點(diǎn)P在橢圓C上得
代入①式并化簡得
所以點(diǎn)M的軌跡方程為軌跡是兩條平行于x軸的線段.
31.(2009湖北卷文)(本小題滿分13分)
如圖,過拋物線y2=2PX(P>0)的焦點(diǎn)F的直線與拋物線相交于M、N兩點(diǎn),自M、N向準(zhǔn)線L作垂線,垂足分別為M1、N1
(Ⅰ)求證:FM1⊥FN1:
(Ⅱ)記△FMM1、、△FM1N1、△FN N1的面積分別為S1、、S2、,S3,試判斷S22=4S1S3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(chǔ)知識,考查綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識進(jìn)行推理運(yùn)算的能力(滿分13分)
(1) 證法1:由拋物線的定義得
2分
如圖,設(shè)準(zhǔn)線l與x的交點(diǎn)為
21世紀(jì)教育網(wǎng)
而
即
故
證法2:依題意,焦點(diǎn)為準(zhǔn)線l的方程為
設(shè)點(diǎn)M,N的坐標(biāo)分別為直線MN的方程為,則有
由 得
于是,,
,故
(Ⅱ)成立,證明如下:
證法1:設(shè),則由拋物線的定義得
,于是
21世紀(jì)教育網(wǎng)
將與代入上式化簡可得
,此式恒成立。
故成立。
證法2:如圖,設(shè)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。
30.(2009全國卷Ⅰ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(diǎn)。
(Ⅰ)求r的取值范圍
(Ⅱ)當(dāng)四邊形ABCD的面積最大時,求對角線AC、BD的交點(diǎn)P的坐標(biāo)。
解:(Ⅰ)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(diǎn)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(shè)四個交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為、、、。
則由(I)根據(jù)韋達(dá)定理有,
則
令,則 下面求的最大值。
方法1:由三次均值有:
當(dāng)且僅當(dāng),即時取最大值。經(jīng)檢驗(yàn)此時滿足題意。
法2:設(shè)四個交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為、、、
則直線AC、BD的方程分別為
解得點(diǎn)P的坐標(biāo)為。
設(shè),由及(Ⅰ)得
由于四邊形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(dāng)時,;當(dāng)時;當(dāng)時,
故當(dāng)且僅當(dāng)時,有最大值,即四邊形ABCD的面積最大,故所求的點(diǎn)P的坐標(biāo)為。
(Ⅱ)設(shè)直線AB的方程為由題意知 21世紀(jì)教育網(wǎng)
由{ 得A點(diǎn)的坐標(biāo)為
由{ 得B點(diǎn)的坐標(biāo)為
由得P點(diǎn)的坐標(biāo)為
將P點(diǎn)坐標(biāo)代入
設(shè)Q為直線AB與y軸的交點(diǎn),則Q點(diǎn)的坐標(biāo)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(diǎn)分別為,離心率,右準(zhǔn)線方程為。
(I)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(II)過點(diǎn)的直線與該橢圓交于兩點(diǎn),且,求直線的方程。
[解析](I)由已知得,解得
∴
∴ 所求橢圓的方程為 …………………………………4分
(II)由(I)得、
①若直線的斜率不存在,則直線的方程為,由得
設(shè)、,
∴ ,這與已知相矛盾。
②若直線的斜率存在,設(shè)直線直線的斜率為,則直線的方程為,
設(shè)、,
聯(lián)立,消元得
∴ ,21世紀(jì)教育網(wǎng)
∴ ,
又∵
∴
∴
化簡得
解得
∴
∴ 所求直線的方程為 …………………………………12分
∴
由 得 ∴雙曲線C的方程為
(Ⅱ)由(Ⅰ)知雙曲線C的兩條漸近線方程為
設(shè)
由得P點(diǎn)的坐標(biāo)為
將P點(diǎn)坐標(biāo)代入化簡得
設(shè)∠AOB
又
記
由
當(dāng)時,△AOB的面積取得最小值2,當(dāng)時,△AOB的面積取得最大值∴△AOB面積的取值范圍是
28.(本小題滿分14分)
已知雙曲線C的方程為 21世紀(jì)教育網(wǎng)
離心率頂點(diǎn)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(diǎn),A,B兩點(diǎn)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.
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