圆锥曲线综合应用习题(3)

2019-01-12 12:01

将C(x1,y1),D(x2,y2)代入2x2?y2?2?x??1?得

222x12?y12?2…………(1) 2x2?y2?2…………(2) ……………………………….8分

1y?y22(x1?x2)2??1 ……………………………11分 ????(1)-(2)整理得:k?1x1?x2(y1?y2)2?122?直线l的方程为y?1??11(x?) 22即所求直线l的方程为x?2y?3?0……………………………………………12.分

解法二: 当直线l⊥x轴时,直线l的方程为x?不合题意.

11616,则C(,),D(,?),其中点不是N,22222故设直线l的方程为y?1?k(x?),将其代入2x2?y2?2?x??1?化简得

12kk(2?k2)x2?2k(1?)x?(1?)2?2?0

22k2k2?224k(1?)?4(2?k)[(1?)?2]?0?22?k?2k(1?)?2x1?x2??(2)由韦达定理得?22?k?k2?(1?)?2?2x1?x2?(3)?22?k?(1),

kk(1?)1x?x22?,解得k??1, 又由已知N为线段CD的中点,得1??2222?k2将k??1代入(1)式中可知满足条件.

11此时直线l的方程为y?1??(x?),即所求直线l的方程为x?2y?3?0

226.(Ⅰ)解:设P(x,y) 则

????????AP?(x?xA,y) PB?(?x,yB?y) ……………………………………………...2分

????????由AP??PB 得 xA?2x,yB?2y ……………………………………………..4分

????????????????又MA?(xA,2) AP?(x?xA,y) 即MA?(2x,2),AP?(?x,y)……………6分 ????????2由MA?AP?0 得 x?y(y?0)……………………………………………………..8分

(Ⅱ)设E(x1,y1),F(x2,y2)

因为y'?x ,故两切线的斜率分别为x1、x2……………………………10分

?x2?2y2由方程组? 得x?2kx?4k?0 x1?x2?2k x1?x2??4k………..12

?y?k(x?2)1x1?x2??1,所以 k?

81所以,直线l的方程是 y?(x?2) ……………………………….14分

8当l1?l2时,,

7.解:(1)由题意MQ是线段AP的垂直平分线,于是

|CP|=|QC|+|QP|=|QC|+|QA|=22>|CA|=2,于是点 Q的轨迹是以点C,A为焦点,半焦距c=1,长半轴a=2的椭圆,短半轴b?a2?c2?1,

x2?y2?1.…………………………4分 点Q的轨迹E方程是:2?x22??y?1 (2)设F(x1,y1)H(x2,y2),则由?2,

?y?kx?k2?1? 消去y得(2k2?1)x2?4kk2?1x?2k2?0,??8k2?0(?k?0)

4kk2?12k2 ?x1?x2??…………………………6分 ,x1x2?222k?12k?1OF?OH?x1x2?y1y2?x1x2?(kx1?k2?1)(kx2?k2?1)?(k2?1)x1x2?kk2?1(x1?x2)?k2?1??????????7分

(k2?1)?2k24k2(k2?1)k2?12???k?1?2????????8分222k?12k?12k?12k2?131??2???k2?1,????????10分32k?142y?y22222)] ?|FH|?(x1?x2)?(y1?y2)?(x1?x2)[1?(1x1?x222k2?(1?k)[(x1?x2)?4x1x2?(1?k)?2.2k?1222 又点O到直线FH的距离d=1,

2k2(k2?1)1?S?d|FH|???????12分22k2?11令t?2k2?1t?[2,3],?k2?(t?1),

21111221?S?(t?1)[(t?1)?1)?(t?1)?1?2

t2t22t1113183122?2?t?3,??2???1?2?即?1?2?.

9t44t92t3 ?

8.解:(Ⅰ)∵MF2?x轴,∴|MF2|?62?S?.??????14分 4311,由椭圆的定义得:|MF1|??2a,--------2分 221121222∵|MF1|?(2c)?,∴(2a?)?4c?,-----------------------------------4分

424又e?23232得c?a ∴4a2?2a?3a2, ?a?0 ?a?2

4222∴b?a?c?12a?1,-------------------------------6分 4x2?y2?1.------------------------------------------------7分 ∴所求椭圆C的方程为4(Ⅱ)由(Ⅰ)知点A(-2,0),点B为(0,-1),设点P的坐标为(x,y)

????????则PA?(?2?x,?y),AB?(2,?1), ????????由PA?AB?m-4得-4?2x?y?m?4,

∴点P的轨迹方程为y?2x?m------------------------------------9分 设点B关于P的轨迹的对称点为B'(x0,y0),则由轴对称的性质可得:

y0?1x1y?1??,0?2?0?m, x0222?4?4m2m?3,y0?,------------------------------11分 55?4?4m22m?32)?4()?4,整理得2m2?m?3?0解得∵点B'(x0,y0)在椭圆上,∴ (553m??1或 m?

23∴点P的轨迹方程为y?2x?1或y?2x?,-------------------------------------------13分

23经检验y?2x?1和y?2x?都符合题设,

23∴满足条件的点P的轨迹方程为y?2x?1或y?2x?.----------------14分

2解得:x0?x2y29.(Ⅰ)解法一:当椭圆E的焦点在x轴上时,设其方程为2?2?1(a?b?0),

ab则a?2,又点C?1,?在椭圆E上,得

?3??2?192??1b?3. .解得2224bx2y2??1. ∴椭圆E的方程为43x2y2当椭圆E的焦点在y轴上时,设其方程为2?2?1(a?b?0),

ba则b?2,又点C?1,?在椭圆E上,得

?3??2?19??1.解得a2?3,这与a?b矛盾. 2224ax2y2??1. ……4分 综上可知,椭圆E的方程为43解法二:设椭圆方程为mx2?ny2?1(m?0,n?0), 将A??2,0?、B?2,0?、C?1,?代入椭圆E的方程,得

?3??2??4m?1,11?n?m?解得,. ?934m?n?1.??4x2y2??1. ……4分 ∴椭圆E的方程为43x2y2??1并整理,得(Ⅱ)证法一:将直线l:y?k?x?1?代入椭圆E的方程43?3?4k?x22?8k2x?4?k2?3??0, ……6分

设直线l与椭圆E的交点M?x1,y1?,N?x2,y2?,

4?k2?3?8k2由根与系数的关系,得x1?x2?,x1x2?. ……8分 223?4k3?4k直线AM的方程为:y??6y?y1?x?2?,它与直线x?4的交点坐标为P?4,1?,x1?2?x1?2?同理可求得直线BN与直线x?4的交点坐标为Q?4,??2y2??. ……10分 x2?2?下面证明P、Q两点重合,即证明P、Q两点的纵坐标相等:

∵y1?k?x1?1?,y2?k?x2?1?, ∴

6k?x1?1??x2?2??2k?x2?1??x1?2?6y12y2 ??x1?2x2?2?x1?2??x2?2??8?k2?3?40k2?2k???8?223?4k2k?2x1x2?5?x1?x2??8???3?4k???????0.

?x1?2??x2?2??x1?2??x2?2?因此结论成立.

综上可知,直线AM与直线BN的交点在直线x?4上. ……14分

x2y2??1并整理,得证法二:将直线l:y?k?x?1?,代入椭圆E的方程43?3?4k?x22?8k2x?4?k2?3??0, ……6分

设直线l与椭圆E的交点M?x1,y1?,N?x2,y2?,

4?k2?3?8k2由根与系数的关系,得x1?x2?,x1x2?. ……8分

3?4k23?4k2直线AM的方程为:y?k?x1?1?y1,即x?2y????x?2?.

x1?2x1?2k?x?1?y2?x?2?,即y?2?x?2?. ……10分 x2?2x2?2直线BN的方程为:y?由直线AM与直线BN的方程消去y,得

x?2x1x2?3?x1?x2??4x2?2?2x1x2?3x1?x2?2?? ??x1?3x2?4?x1?x2??2x2?4?8?k2?3?24k2?2??4k?62???4x2?4??x22?2?23?4k3?4k??3?4k??????4.

?228k4k?6?4?2x??x223?4k23?4k2∴直线AM与直线BN的交点在直线x?4上. ……14分

x2y2??1并整理,得证法三:将直线l:y?k?x?1?,代入椭圆方程43?3?4k?x22?8k2x?4?k2?3??0, ……6分

设直线l与椭圆E的交点M?x1,y1?,N?x2,y2?,


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