圆锥曲线专解析(6)

2018-12-15 17:50

(2)设抛物线x=4y在A,B两点处的切线的交点为M,若点M的横坐标为2,求△ABM的外接圆方程:

(3)设过抛物线x=4y焦点F的直线l与椭圆

2

2

+=1的交点为C、D,是否存在直线l

使得|AF|?|CF|=|BF|?|DF|,若存在,求出直线l的方程,若不存在,请说明理由.

考点: 专题: 分析: 直线与圆锥曲线的综合问题. 圆锥曲线中的最值与范围问题. (1)如图所示,设线段AF的中点为O1,过O1作O1O2⊥x轴,垂足为点O2,作AA1⊥x轴.利用抛物线的定义及梯形的中位线定理可得可得r=可证明; (2)设直线AB的方程为y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2).与抛物线方程联立化为x﹣4kx﹣4=0,可得根与系数的关系,由x=4y,可得22===|O1O2|,即.可得kMA?kMB==﹣1,可得△MAB为直角三角形,可得△MAB的外接圆的圆心为线段AB的中点.设线段AB的中点为P,可得⊙P与抛物线的准线相切,切点为点M,利用中点坐标公式与根与系数的关系可得圆心P(2,3),半径r=|MP|=|3﹣(﹣1)|=4,即可得出所求的△MAB的外接圆的方程. (3)假设存在直线l使得|AF|?|CF|=|BF|?|DF|,设=λ,可得,,设C(x3,y3),D(x4,y4).利用向量的坐标运算可得x1=﹣λx2,x4=﹣λx3.把x1=﹣λx2代入根与系数的关系可得.把y=kx+1代入椭圆方程可得(3k+6)x+6kx﹣221=0,把根与系数的关系与x4=﹣λx3联立可得解答: ,联立解得即可. (1)证明:如图所示,设线段AF的中点为O1,过O1作O1O2⊥x轴,垂足为点O2,作AA1⊥x轴. 则r====|O1O2|, ∴r=|O1O2|, 第26页(共58页)

∴以AF为直径的圆与x轴相切; (2)解:设直线AB的方程为y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2). 联立,化为x﹣4kx﹣4=0, 2∴x1+x2=4k,x1x2=﹣4. 由x=4y,可得∴kMA?kMB=∴MA⊥MB. ∴△MAB为直角三角形,∴△MAB的外接圆的圆心为线段AB的中点. 设线段AB的中点为P,可得⊙P与抛物线的准线相切,切点为点M. ∴xP=xM=2, ∴=2,2k=2,解得k=1. 2. =﹣1, yp====3, ∴圆心P(2,3),又r=|MP|=|3﹣(﹣1)|=4, ∴所求的△MAB的外接圆的方程为:(x﹣2)+(y﹣3)=16. (3)解:假设存在直线l使得|AF|?|CF|=|BF|?|DF|, 设=λ,则,, 22设C(x3,y3),D(x4,y4). 则(﹣x1,1﹣y1)=λ(x2,y2﹣1),(﹣x4,1﹣y4)=λ(x3,y3﹣1), ∴x1=﹣λx2,x4=﹣λx3. 把x1=﹣λx2代入x1+x2=4k,x1x2=﹣4,可得 ①. 把y=kx+1代入椭圆+=1的方程可得(3k+6)x+6kx﹣1=0, . 22∴x3+x4=﹣,x3x4=﹣与x4=﹣λx3联立可得,②. ①②联立可得,化为k=1,解得k=±1. 2因此满足条件的直线存在:y=±x+1. 第27页(共58页)

点评: 本题考查了抛物线与椭圆的标准方程及其性质、直线与抛物线椭圆相交问题转化为方程联立可得根与系数的关系、向量坐标运算、圆的标准方程、中点坐标公式,考查了推理能力与计算能力,属于难题.

13.(2015?宿州一模)如图,椭圆E:

的左、右两焦点分别为F1,F2,

离心率

.设P(x0,y0)为椭圆上第一象限内的点,△PF1F2的周长为6.

(Ⅰ)求椭圆E的方程;

(Ⅱ)若直线l:3x0x+4y0y﹣12=0分别与直线x=±2交于C、D两点.

(1)判断直线l与椭圆E交点的个数;

(2)试探究:在坐标平面内是否存在定点,使得以CD为直径的圆恒过该定点?若存在,求出此定点的坐标;若不存在,说明理由.

考点: 专题: 分析: 直线与圆锥曲线的综合问题. 圆锥曲线中的最值与范围问题. (Ⅰ) 由题知:可. ( II)(1)证法一:把直线方程与椭圆方程联立可得,,由△PF1F2的周长为6,可得2a+2c=6,又b=a﹣c,联立解得即222利用,化为,解得x=x0,即可得出. 第28页(共58页)

证法二:由于点P在第一象限内,由.过点P与椭圆C相切的直线斜率.即可判断出; (2)令x=2得 ,令x=﹣2得.利用中点坐标公式可得CD的中点为,即可得出CD为直径的圆方程为. 利用,上式化简得.即可得出. 解答: (Ⅰ) 解:由题知:又∵△PF1F2的周长为6, ∴2a+2c=6, 解得a=2,c=1. ∴椭圆E的方程为( II)(1)证法一: . , 由, 消去y并整理得, 又∵得,即,解得x=x0, , 因此直线l与椭圆E只有一个交点. 证法二:∵点P在第一象限内, 第29页(共58页)

由. 过点P与椭圆C相切的直线斜率因此直线l与椭圆E相切, 故直线l与椭圆E只有一个交点. (2)解:令x=2得,即 . , 令x=﹣2得,即. ∴CD的中点为,. 故以CD为直径的圆方程为. 又∵,上式化简得. 令, 解得或. 故CD为直径的圆恒过点(1,0)和(﹣1,0). 点评: 本题综合考查了椭圆与圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相切转化为方程联立利用△=0、中点坐标公式、两点之间的距离公式,考查了圆过定点问题,考查了推理能力与计算能力,属于难题. 14.(2014?北京)已知椭圆C:x+2y=4. (Ⅰ)求椭圆C的离心率;

(Ⅱ)设O为原点,若点A在直线y=2上,点B在椭圆C上,且OA⊥OB,求线段AB长度的最小值. 考点: 专题: 分析: (Ⅰ)椭圆C:x+2y=4化为标准方程为222

2

椭圆的简单性质;两点间的距离公式. 圆锥曲线的定义、性质与方程;圆锥曲线中的最值与范围问题. ,求出a,c,即可求椭圆C的离心率; 第30页(共58页)


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