37.(2009福建卷文)(本小題滿分14分)
已知直線經(jīng)過橢圓
21世紀教育網(wǎng)
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;
(Ⅱ)求線段MN的長度的最小值;
(Ⅲ)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
(Ⅱ)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
21世紀教育網(wǎng)
即又
由得
故
又
當且僅當,即
時等號成立21世紀教育網(wǎng)
時,線段
的長度取最小值
(Ⅲ)由(Ⅱ)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
上。
設直線
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(chǔ)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:(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世紀教育網(wǎng)
不妨設、
,
.
,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(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(guān)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(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①③解得,
21世紀教育網(wǎng)
將代入②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
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由橢圓的對稱性可知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
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
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(Ⅰ)求點P的軌跡C;
(Ⅱ)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(Ⅰ)設點P的坐標為(x,y),則3︳x-2︳
由題設
當x>2時,由①得
化簡得 21世紀教育網(wǎng)
當時 由①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
(Ⅱ)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②知
.
④21世紀教育網(wǎng)
當點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④⑤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
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:
(Ⅰ)設橢圓長半軸長及分別為a,c,由已知得
{ 解得a=4,c=3, 21世紀教育網(wǎng)
所以橢圓C的方程為
(Ⅱ)設M(x,y),P(x,),其中
由已知得
而,故
①
由點P在橢圓C上得
代入①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.
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
(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,考查綜合運用數(shù)學知識進行推理運算的能力(滿分13分)
(1) 證法1:由拋物線的定義得
2分
如圖,設準線l與x的交點為
21世紀教育網(wǎng)
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
(Ⅱ)成立,證明如下:
證法1:設,則由拋物線的定義得
,于是
21世紀教育網(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。
(Ⅰ)求r的取值范圍
(Ⅱ)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:(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(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
。
(Ⅱ)設直線AB的方程為由題意知
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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。
[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、
,
∴ ,這與已知相矛盾。
②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
∴ ,21世紀教育網(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
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
28.(本小題滿分14分)
已知雙曲線C的方程為 21世紀教育網(wǎng)
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,且分別位于第一,二象限.若求△AOB面積的取值范圍.
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