1.(上海)已知抛物线c:上任意一点到焦点f的距离比到y轴的距离大1.
1)求抛物线c的方程;
2)若过焦点f的直线交抛物线于m、n两点,m在第一象限,且|mf|=2|nf|,求直线mn的方程;
3)求出一个数学问题的正确结论后,将其作为条件之一,提出与原来问题有关的新问题,我们把它称为原来问题的一个“逆向”问题.
例如,原来问题是“若正四棱锥底面边长为4,侧棱长为3,求该正四棱锥的体积”.求出体积后,它的一个“逆向”问题可以是“若正四棱锥底面边长为4,体积为,求侧棱长”;也可以是“若正四棱锥的体积为,求所有侧面面积之和的最小值”.
现有正确命题:过点的直线交抛物线c:于p、q两点,设点p关于x轴的对称点为r,则直线rq必过焦点f.
试给出上述命题的“逆向”问题,并解答你所给出的“逆向”问题。
答案:解:(1)
2)设(t>0),则,f(1,0).因为m、f、n共线,则有,所以,解得,所以,因而,直线mn的方程是。
3)“逆向问题”一:
已知抛物线c:的焦点为f,过点f的直线交抛物线c于p、q两点,设点p关于x轴的对称点为r,则直线rq必过定点。
证明:设过f的直线为y=k(x),,则。
由得,所以, ,所以直线rq必过焦点a.
过点的直线交抛物线c于p、q两点,fp与抛物线交于另一点r,则rq垂直于x轴。
已知抛物线c:,过点b(m,0 )(m>0)的直线交抛物线c于p、q两点,设点p关于x轴的对称点为r,则直线rq必过定点a(-m,0).
“逆向问题”二:已知椭圆c:的焦点为f1(-c,0),f2(c,0),过f2的直线交椭圆c于p、q两点,设点p关于x轴的对称点为r,则直线rq必过定点。
2. (江苏卷)已知,记点p的轨迹为e.
1)求轨迹e的方程;
2)若直线l过点f2且与轨迹e交于p、q两点。无论直线l绕点f2怎样转动,在x轴上总存在定点,使恒成立,求实数m的值。
解:(1)由知,点p的轨迹e是以f1、f2为焦点的双曲线右支,由,故轨迹e的方程为。
(2)当直线l的斜率存在时,设直线方程为,与双曲线方程联立消y得,解得k2 >3 ,故得对任意的。
恒成立,∴当m =-1时,mp⊥mq.
当直线l的斜率不存在时,由知结论也成立,综上,当m =-1时,mp⊥mq.
3. (江苏)点p在以为焦点的双曲线上,已知,,o为坐标原点.
ⅰ)求双曲线的离心率;
ⅱ)过点p作直线分别与双曲线渐近线相交于两点,且,,求双曲线e的方程;
解:(i)ii)渐近线为设。
代入化简。4. (重庆 )已知ab是椭圆的一条弦,m(2,1)是ab的中点,以m为焦点,以椭圆的右准线为相应准线的双曲线与直线ab交于n.
(1)设双曲线离心率为,试将表示为椭圆的半长轴长的函数;
(2)当椭圆的率心率是双曲线离心率的倒数时,求椭圆的方程;
(3)求出椭圆长轴长的取值范围。
答案:(1)设则相减得。
则即故。由双曲线定义知离心率。
(2)由上知椭圆离心率为。
故则或。当时,椭圆方程为。
当时,椭圆方程为。而此时在椭圆外。 故舍去。
则所求椭圆方程为。
(3)由题设知。椭圆。得有。故。
又由(2)知即。
故的范围是。
则长轴的范围是。
5. (广东) 已知椭圆的中心为原点,点是它的一个焦点,直线过点与椭圆交于两点,且当直线垂直于轴时,.
ⅰ)求椭圆的方程;
ⅱ)是否存在直线,使得在椭圆的右准线上可以找到一点,满足为正三角形.如果存在,求出直线的方程;如果不存在,请说明理由.
答案:解:(ⅰ设椭圆的方程为:,则.
当垂直于轴时,两点坐标分别是和,则,即.
由①,②消去,得.
或(舍去).
当时,. 椭圆的方程为。
ⅱ)设存在满足条件的直线.
1)当直线垂直于轴时,由(ⅰ)的解答可知,焦点到右准线的距离为,此时不满足.
因此,当直线垂直于轴时不满足条件。
2)当直线不垂直于轴时,设直线的斜率为,则直线的方程为.
由,设两点的坐标分别为和,则。
又设的中点为,则.
当为正三角形时,直线的斜率为.
当为正三角形时,,即=,解得。
满足条件的直线存在, 方程为或.
6(浙江) 在平面直角坐标系内有两个定点f1、f2和动点p,f1、f2的坐标分别为f1(-1,0),f2(1,0),动点p满足动点p的轨迹为曲线c,曲线c关于直线y=x的对称曲线为曲线c′,直线与曲线c′交于a、b两点,o是c′的对称中心,△abo的面积为。
(ⅰ)求曲线c的方程;
(ⅱ)求m的值。
解:(1)设p点坐标为(x,y)则。
(2)曲线c是以(-3,0)为圆心,为半径的圆,曲线c′也应该是一个半径为的圆,点(-3,0)关于直线y=x的对称点的坐标为(0,-3),所以曲线c′的方程为。
又o是c′对称中心,则o(0,-3)到直线的距离d为。
所以,.
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