圆锥曲线热点问题(2)

2019-08-31 13:26

x2y227.已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半ab2

径的圆与直线x-y+2=0相切.

(1)求椭圆C的方程;

→→

(2)若过点M(2,0)的直线与椭圆C相交于两点A,B,设P为椭圆上一点,且满足OA+OB→→→25=tOP(O为坐标原点),当|PA-PB|<时,求实数t的取值范围.

3

2

8.如图17-3,已知中心在原点的椭圆Ω的离心率为,它的一个焦点和抛物线y2

2

=-4x的焦点重合.

(1)求椭圆Ω的方程;

x2y2x0xy0y

(2)若椭圆2+2=1(a>b>0)上以点(x0,y0)为切点的切线方程为:2+2=1.

abab

①过直线l:x=2上点M引椭圆Ω的两条切线、切点分别为A、B.求证:直线AB恒过定点C.

→→→→

②是否存在实数λ,使得|AC|+|BC|=λ|AC|·|BC|,若存在,求出λ的值,若不存在,说明理由.

图17-3

专题限时集训(十七)A

【基础演练】

|4x-y-5||4x-4x2-5|

1.C 【解析】 抛物线上的点到直线y=4x-5的距离是d===

17171

x-?2+44??2?1

,显然这个函数当x=时取得最小值,此时y=1.

217

→→

2.A 【解析】 设A(a,0),B(0,b),a>0,b>0.由BP=2PA得(x,y-b)=2(a-x,-y),3→→即a=x>0,b=3y>0.点Q(-x,y),故由OQ·AB=1,得(-x,y)·(-a,b)=1,即ax+by=

23

1.将a,b代入上式得所求的轨迹方程为x2+3y2=1(x>0,y>0).

2

3.A 【解析】 求出点A,B的坐标,设出P点坐标,根据斜率公式和点P的坐标适合双曲线方程进行变换.

?-12,-6?,B?12,6?,P(x,y), A???700

7?7??7

6636y0-y20-777

则kPA·kPB=·=,

12121442x0+x0-x0-

777

y0+

36

y2=40-

7

81??x0-1?-36=4?x2

0-9-7? ?9?79?

2

42144?x-=?, 9?07?3674

所以kPA·kPB==.

14492x0-7

y20-4.15 【解析】 |PF1|+|PF2|=10,|PF1|=10-|PF2|,|PM|+|PF1|=10+|PM|-|PF2|,

易知M点在椭圆外,连接MF2并延长交椭圆于P点,此时|PM|-|PF2|取最大值|MF2|,故|PM|+|PF1|的最大值为10+|MF2|=15.

【提升训练】

1.B 【解析】 圆x2+y2-8x+12=0的圆心为(4,0),半径为2,动圆的圆心到(4,0)减去到(0,0)的距离等于1,由此可知,动圆的圆心在双曲线的一支上.

2.A 【解析】 点P到直线l2的距离等于到焦点F的距离,故所求的线段之和的最小10

值就是焦点F到直线l1的距离,即=2.

5

11

0,?,设直线AB的方程为y=kx+,代入抛3.D 【解析】 抛物线的焦点坐标是??8?811

物线方程得2x2-kx-=0,根据韦达定理得x1x2=-. 816

x2y2

4.B 【解析】 设A(x1,y1),B(x2,y2).由于点A,B在椭圆2+2=1(a>b>0)上,所

ab

22

?x1+x2??x1-x2??y1+y2??y1-y2?x1y2x2y212以2+2=1,2+2=1,两式相减得+=0.设直线AB的斜率ababa2b2b2x0a2y0为k,则得k=-2,从而线段AB的垂直平分线的斜率为2,线段AB的垂直平分线的方

ay0bx0a2y0a2y0

程为y-y0=2(x-x0).由于线段AB的垂直平分线与x轴交于点P(1,0),所以0-y0=2(1

bx0bx0a2a2a2?1?29

-x0),解得x0=22.又22=2=?e?,所以x0=. 4a-ba-bc

5.-3 【解析】 抛物线方程为x2=4y,其顶点是坐标原点,焦点坐标是(0,1),设直

线BC的方程为y=kx+1,代入抛物线方程整理得x2-4kx-4=0.设B(x1,y1),C(x2,y2),→→→→则AB·AC=x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1,根据韦达定理代入得AB·AC=-3.

6.2x+4y+1=0 【解析】 设点Q的坐标为(x,y),点P的坐标为(x1,y1).根据2OQ

??x1=3x,→

=QP得2(x,y)=(x1-x,y1-y),即?

?y1=3y.?

∵点P在直线l上,∴2x1+4y1+3=0,把x1=3x,y1=3y代入上式并化简,得2x+4y

+1=0,即为所求轨迹方程.

1+c2a2a2

7.【解答】 (1)由题知b=1,由点M在直线x=上,得=2,故=2,∴c=1,

cccx22

从而a=2,所以椭圆方程为+y=1.

2

(2)以OM为直径的圆的方程为x(x-2)+y(y-t)=0, ttt

y-?2=+1,其圆心为?1,?, 即(x-1)+??2?4?2?

2

2

半径r=

t2+1. 4

因为以OM为直径的圆被直线3x-4y-5=0截得的弦长为2,

|3-2t-5|t

所以圆心到直线3x-4y-5=0的距离d==r2-1=,解得t=4,所求圆的

52方程为(x-1)2+(y-2)2=5.

(3)证法一:设OM,FN交于点K,由平面几何知识知 |ON|2=|OK||OM|,

t2

直线OM:y=x,直线FN:y=-(x-1),

2t

?y=2x,

由?2

y=-?t?x-1?

∴|ON|=

2

t

24

得xK=2,

t+4

22

4?1+t?xK·?1+t?xM=?1+t?·2=2, 2?4??4??4?t+4·

所以线段ON的长为定值2. 证法二:设N(x0,y0),则

→→→

FN=(x0-1,y0),OM=(2,t),MN=(x0-2,y0-t), →

ON=(x0,y0),[来源:Z+xx+k.Com]

→→

∵FN⊥OM,∴2(x0-1)+ty0=0,∴2x0+ty0=2, →→

又∵MN⊥ON,∴x0(x0-2)+y0(y0-t)=0,

2∴x0+y20=2x0+ty0=2.

→2所以|ON|=x20+y0=2为定值.

x2y28.【解答】 (1)设椭圆的标准方程是2+2=1(a>b>0).

ab

3c

由于椭圆的一个顶点是A(0,2),故b=2,根据离心率是得=2a

2

a2-b23

,解2=a2

得a2=8.

x2y2

所以椭圆的标准方程是+=1.

82(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),N(x0,y0).

→→

|PM||MQ|2-22+2

①若直线l与y轴重合,则===,解得y0=1,得λ=2;

→→2-y2+y00|PN||NQ|若直线l与y轴不重合,设直线l的方程为y=kx+2,与椭圆方程联立消去y得

(1+4k2)x2+16kx+8=0,根据韦达定理得 16k8

x1+x2=-. 2,x1x2=1+4k1+4k2→→

0-x10-x2|PM||MQ|

由=,得=, →→x0-x1x2-x0|PN||NQ|整理得2x1x2=x0(x1+x2), 1

把上面的等式代入得x0=-.

k

1

-?+2=1,于是有1

λ==-1,由12+1, y1-1y1-1y1-1所以λ>2. 综上所述λ≥2.

专题限时集训(十七)B

【基础演练】

→→

1.B 【解析】 由题知PA=(1-x,1-y),PB=(-1-x,-1-y),

x2x2y2→→2222

所以PA·PB=(1-x)(-1-x)+(1-y)(-1-y)=x+y-2.由已知x+y-2=,即+242=1,

所以点P的轨迹为椭圆.

c

2.D 【解析】 易知以半焦距c为半径的圆在椭圆内部,故b>c?b2>c2,即a2>2c2?

a<2. 2

3.C 【解析】 点P到抛物线的准线距离等于点P到抛物线焦点F(1,0)的距离.圆心坐标是(0,4),圆心到抛物线焦点的距离为17,即圆上的点Q到抛物线焦点的距离的最小值是17-1,这个值即为所求.

4.A 【解析】 设A(x1,y1),B(x2,y2),则AB的中点M的坐标是?

x1+x2y1+y2??2,2?,

2

y2-y1y1+y2y292-y1AB的斜率k1=,OM的斜率k2=,故k1·k2=22,根据双曲线方程y2=(x2

16x2-x1x1+x2x2-x12

-16),故y22-y1=

9229

(x2-x1),故k1·k2=. 1616

【提升训练】

1.C 【解析】 直线恒过定点(0,1),只要该点在椭圆内部或椭圆上即可,故只要b≥1且b≠4.

π

2.B 【解析】 根据对称性,只要∠AEF<即可.直线AB:x=-c,代入双曲线方程

4b2?b4b2πb2?得y=2,取点A?-c,a?,则|AF|=,|EF|=a+c.只要|AF|<|EF|就能使∠AEF<,即

aa4a

2

+c,即b21,故1

3.C 【解析】 方法一:F1(-13,0),F2(13,0),|F1F2|=213,设P(x0,y0),则

2

1252122

△PF1F2的面积S=×213|y0|=12,故y0=,代入双曲线方程得x0=.

21313

5131213根据对称性取点P,,此时|PF1|=

13131812132+2=1313

51312132+132+= 1313

62?32+22?

=6,根据双曲线定义可得|PF2|=|PF1|-2a=4,即三角形13

π

F1PF2的三边长分别是6,4,213,由于62+42=(213)2,故∠F1PF2=.

2

??|x-y|=2,→→

方法二:设|PF1|=x,|PF2|=y,则有?22化简得xy-xycos

?x+y-2xycos∠F1PF2=52,?

1-cos∠F1PF21

∠F1PF2=24,而xysin∠F1PF2=12,所以=1,

2sin∠F1PF2

即sin∠F1PF2+cos∠F1PF2=1.

上式平方各得sin∠F1PF2cos∠F1PF2=0, 而在三角形中sin∠F1PF2≠0, π

故cos∠F1PF2=0,所以∠F1PF2=.

2


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