三、解答题(第三部分)
51、已知直线过椭圆e:的右焦点,且与e相交于两点。
1)设(为原点),求点的轨迹方程;
2)若直线的倾斜角为60°,求的值。
解:(1)设。
由,易得右焦点2分)
当直线轴时,直线的方程是:,根据对称性可知
当直线的斜率存在时,可设直线的方程为。
代入e有; -5分)
于是 ; 消去参数得而也适上式,故r的轨迹方程是-(8分)
2)设椭圆另一个焦点为,在中设,则。
由余弦定理得
同理,在,设,则。
也由余弦定理得
于是12分)
52、双曲线的左、右焦点分别为f1、f2,o为坐标原点,点a在双曲线的右支上,点b在双曲线左准线上,(1)求双曲线的离心率e;
(2)若此双曲线过c(2,),求双曲线的方程;
(3)在(2)的条件下,d1、d2分别是双曲线的虚轴端点(d2在y轴正半轴上),过d1的直线l交双曲线m、n,的方程。
解:(1)四边形f2abo是平行四边形。
四边形f2abo是菱形。
由双曲线定义得。
双曲线方程为。
把点c代入有。
双曲线方程。
3)d1(0,-3),d2(0,3),设l的方程为。
则由。因l与与双曲线有两个交点,故所求直线l方程为。
53、直线ab过抛物线x2=2py(p>0)的焦点f,并与其相交于a、b两点,q是线段ab的中点,m是抛物线的准线与y轴的交点,o是坐标原点.
(1)求·的取值范围;
(2)过a、b两点分别作此抛物线的切线,两切线相交于n点.
求证:·=0,∥.
54、设圆满足:(1)截直线y=x所得弦长为2;(2)被直线y=-x分成的一段劣弧所在的扇形面积是圆面积的倍.在满足条件(1)、(2)的所有圆中,求圆心到直线x+3y=0的距离最小的圆的的方程.
解:设所求圆的圆心为p(a,b),半径为r,则p到直线y=x、直线y=-x的距离分别为、.…2分)
由题设知圆p截直线y=-x所得劣弧所对圆心角为90°,圆p截直线y=-x所得弦长为r,故r2=()2,即r2=(a+b)24分)
又圆p截直线y=x所得弦长为2,所以有r2=1+,从而有6分)
又点p到直线x+3y=0的距离为d=,所以10d2=|a+3b|2=a2+6ab+9b2=8b2+2≥2………8分)
当且仅当b=0时上式等号成立,此时5d2=1,从而d取得最小值,由此有a=±,r=.…10分)
于是所求圆的方程为(x-)2+y2=2或(x-)2+y2=2………12分)
55、已知椭圆+y2=l的左焦点为f,o为坐标原点.
( i )求过点o、f,并且与椭圆的左准线l相切的圆的方程;
(ⅱ)设过点f的直线交椭圆于a、b两点,并且线段ab的中点在直线x+y=0上,求直线ab的方程.
56、)已知,点在轴上,点在的正半轴上,点在直线上,且。
1)当在轴上移动时,求点轨迹c;
2)若曲线的准线交轴于,过的直线交曲线于两点,又的中垂线交轴于点,求横坐标取值范围;
3)在(2)中,能否为正三角形。
解:(1)设得。
又由得 即4分。
2)由(1)知n(-1,0)设得: 由。由。
设。对。
ab的中点为。
ab的中点为。
令。即x0>3.
57、已知a,b是抛物线上的两个动点,为坐标原点,非零向量满足.
ⅰ)求证:直线经过一定点;
ⅱ)当的中点到直线的距离的最小值为时,求的值.
解:,.设a,b两点的坐标为(),则。
1)经过a,b两点的直线方程为。
由,得。. 令,得,.
从而。 (否则,有一个为零向量), 代入①,得,始终经过定点。 …6分)
2)设ab中点的坐标为(),则。
又, ,即。……
ab的中点到直线的距离。
将①代入,得。
因为d的最小值为12分)
若用导数求切线的斜率为2的切点坐标,参考给分。)
58、已知半圆,动圆与此半圆相切且与轴相切。
1)求动圆圆心的轨迹方程。
2)是否存在斜率为的直线,它与(1)中所得轨迹由左到右顺次交于a、b、c、d四个不同的点,且满足|ad|=2|bc|?若存在,求出的方程,若不存在,说明理由。
1)设动圆圆心,作⊥轴于点。
若两圆外切: ,则化简得:
3分。若两圆内切: ,则
5分。综上,动圆圆心的轨迹方程是。
及 ……6分。
其图象为两条抛物线位于轴上方的部分,如图所示。
2)假设直线存在,可设的方程为。
依题意得,它与曲线交于点,与曲线交于点。即。
即+=4- 得………11分。
将其代入方程①得
因为曲线的横坐标范围为,所以这样的直线不存在。……13分。
59已知椭圆的左、右焦点分别是f1(-c,0)、f2(c,0),q是椭圆外的动点,满足点p是线段f1q与该椭圆的交点,点t**段f2q上,并且满足。
(ⅰ)设为点p的横坐标,证明;
(ⅱ)求点t的轨迹c的方程;
(ⅲ)试问:在点t的轨迹c上,是否存在点m,使△f1mf2的面积s=若存在,求∠f1mf2的正切值;若不存在,请说明理由.
解 (ⅰ设点p的坐标为(x,y),由p(x,y)在椭圆上,得。
又由知,所以。
(ⅱ)当时,点(,0)和点(-,0)在轨迹上.
当且时,由,得.
又,所以t为线段f2q的中点.
在△qf1f2中,,所以有。
综上所述,点t的轨迹c的方程是
ⅲ) c上存在点m()使s=的充要条件是。
由③得,由④得所以,当时,存在点m,使s=;
当时,不存在满足条件的点m.
当时,由,得。
总结点评】平面向量与椭圆的综合问题是《考试大纲》所。
强调的问题,应熟练掌握其解题技巧,一般地,在这类问题。
种,平面向量只起“背景”或“结论”的作用,几乎都不会。
在向量的知识上设置障碍,所考查的核心内容仍然是解析几。
何的基本方法和基本思想,比如本题(ⅰ)本质是焦半径公。
式,核心内容还是椭圆的第二定义的转化思想.(ⅱ由。
pt其实为线段qf2的垂直平分线”可联想到下面的题目:如右图,q为长轴为2a椭圆上一动点,qp是∠f1qf2的外角平分线,且f1p⊥qp,延长f2q,使f2q与f1p交于点m,则|qf1|=|qm|,所以点m的轨迹是以f2为圆心2a为半径的圆,进一步可得到p的轨迹是以o为圆心a为半径的圆.
60、)已知直线相交于a、b两点,m是线段ab上的一点,,且点m在直线上。
(ⅰ)求椭圆的离心率;
(ⅱ)若椭圆的焦点关于直线l的对称点在单位圆上,求椭圆的方程。
解:(ⅰ由知m是ab的中点,设a、b两点的坐标分别为。
由。m点的坐标为 4分。
又m点的直线l上:
7分。(ⅱ)由(ⅰ)知,不妨设椭圆的一个焦点坐标为关于直线l:
上的对称点为,则有 10分。
由已知。∴所求的椭圆的方程为 12分。
61、在△abc中,b是椭圆在x轴上方的顶点,是双曲线位于x轴下方的准线,当ac在直线上运动时。
1)求△abc外接圆的圆心p的轨迹e的方程;
2)过定点作互相垂直的直线,分别交轨迹e于m、n和r、q,求四边形mrnq面积的最小值。
解:(1)由椭圆方程及双曲线方程可得点直线方程是。
且在直线上运动。
可设。则的垂直平分线方程为。
的垂直平分线方程为。
p是△abc的外接圆圆心,点p的坐标满足方程①和②
由①和②联立消去得。
故圆心p的轨迹e的方程为。
2)由图可知,直线和的斜率存在且不为零,设的方程为,的方程为。
由得。△=直线与轨迹e交于两点。
设,则。同理可得: 四边形mrnq的面积。
当且仅当,即时,等号成立。
故四边形mnrq的面积的最小值为72。(13分)
62、已知f1、f2为双曲线c:的左、右焦点,o为坐标原点,p在双曲线的左支上,点m在右准线上,且满足:,(0)
(1)求此双曲线的离心率;
(2)若过点n(,)的双曲线c的虚轴端点分别为b1、b2(b1在y轴正半轴上),点a、b在双曲线上,且,,求双曲线c和直线ab的方程。
解:(1)法一:依题意四边形of1pm为菱形,设p(x,y)
则f1(-c,0),m(,y)
代入得。化简得e=24分。
法二: of1pm为平行四边形,又(λ>0)知p在的角平分线上。
四边形of1pm为菱形,且边长为,∴ 4分。
由第二定义知即又。
(2)∴双曲线c的方程为………8分。
∵∴过b2的直线交曲线c于a、b两点,且。
设直线ab:代入得。
设a(x1,y1),b(x2,y2)由
∴直线ab的方程为。
63、如图,已知为平面上的两个定点,为动点,,且,(是和的交点)
建立适当的平面直角坐标系求出点的轨迹方程;
若点的轨迹上存在两个不同的点,且线段的中垂线与(或的延长线)相交于一点,证明:(为的中点)
解:⑴如图1,以所在的直线为轴,的中垂线为轴,建立平面直角坐标系。
由题设。而。
点是以为焦点、长轴长为的椭圆,故点的轨迹方程为6分)
如图2,设, ,且,即,又在轨迹上,即。
代入整理得:
(10分)
即。64、已知方向向量为的直线过点和椭圆的焦点,且椭圆的中心和椭圆的右准线上的点满足:。
求椭圆的方程;
设为椭圆上任一点,过焦点的弦分别为,设,求的值。
65、已知圆a:,圆b:,动圆p与圆a、圆b均外切,直线的方程为x=a(a≤).
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2011广东高考专题训练 圆锥曲线。三 解答题 第三部分 51 已知直线过椭圆e 的右焦点,且与e相交于两点。1 设 为原点 求点的轨迹方程 2 若直线的倾斜角为60 求的值。解 1 设。由,易得右焦点2分 当直线轴时,直线的方程是 根据对称性可知 当直线的斜率存在时,可设直线的方程为。代入e有 5...
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