高中数学圆锥曲线方程试卷2(考点详解版)(7)

2019-03-02 23:38

所以椭圆的方程为,离心率

(2)解:由(1)可得A(3,0),设直线PQ的方程为y=k(x﹣3),由方程组

2

2

2

2

得(3k+1)x﹣18kx+27k﹣6=0 依题意△=12(2﹣3k)>0,得设P(x1,y1),Q(x2,y2) 则

2

由直线PQ的方程得y1=k(x1﹣3),y2=k(x2﹣3)

22

于是y1y2=k(x1﹣3)(x2﹣3)=k[x1x2﹣3(x1+x2)+9]③ ∵

∴x1x2+y1y2=0④

2

由①②③④得5k=1,从而

所以直线PQ的方程为或

【点评】本题主要考查椭圆的标准方程和几何性质,直线方程,平面向量的计算,曲线和方程的关系等解析几何的基本思想方法和综合解题能力.

15.(2004?贵州)双曲线

=1(a>1,b>0)的焦点距为2c,直线l过点(a,0)和

(0,b),且点(1,0)到直线l的距离与点(﹣1,0)到直线l的距离之和曲线的离心率e的取值范围.

【分析】直线l的方程是bx+ay﹣ab=0.点(1,0)到直线l的距离

.求双

,点(﹣

1,0)到直线l的距离

4

2

,.由知

.所以4e﹣25e+25≤0.由此可知e的取值范围.

【解答】解:直线l的方程为

,即bx+ay﹣ab=0.

由点到直线的距离公式,且a>1,得到点(1,0)到直线l的距离,

第31页(共55页)

同理得到点(﹣1,0)到直线l的距离.

由于是得由于e>1>0, 所以e的取值范围是

,即

4

2

,即4e﹣25e+25≤0.解不等式,得

【点评】本题主要考查点到直线距离公式,双曲线的基本性质以及综合运算能力.

16.(2003?天津)已知常数a>0,向量=(0,a),=(1,0),经过原点O以+λ为方向向量的直线与经过定点A(0,a)以﹣2λ为方向向量的直线相交于点P,其中λ∈R.试问:是否存在两个定点E、F,使得|PE|+|PF|为定值.若存在,求出E、F的坐标;若不存在,说明理由.

【分析】根据和,求得+λ和﹣2λ进而可得直线OP和AP的方程,消去参数λ,得点P(x,y)的坐标满足方程,进而整理可得关于x和y的方程,进而看当为圆不符合题意;当

时和当

时,P的轨迹为椭圆符合两定点.

时,方程

【解答】解:∵=(0,a),=(1,0), ∴+λ=(λ,a),﹣2λ=(1,﹣2λa).

因此,直线OP和AP的方程分别为λy=ax和y﹣a=﹣2λax.

22

消去参数λ,得点P(x,y)的坐标满足方程y(y﹣a)=﹣2ax.

整理得.①

因为a>0,所以得: (i)当(ii)当

时,方程①是圆方程,故不存在合乎题意的定点E和F;

时,方程①表示椭圆,焦点

为合乎题意的两个定点;

第32页(共55页)

(iii)当时,方程①也表示椭圆,焦点

为合乎题意的两个定点.

【点评】本题主要考查平面向量的概念和计算,求轨迹的方法,椭圆的方程和性质,利用方程判定曲线的性质,曲线与方程的关系等解析几何的基本思想和综合解题能力. 17.(2002?北京)已知O(0,0),B(1,0),C(b,c)是△OBC的三个顶点. (Ⅰ)写出△OBC的重心G,外心F,垂心H的坐标,并证明G,F,H三点共线; (Ⅱ)当直线FH与OB平行时,求顶点C的轨迹.

【分析】(Ⅰ)根据题意,由A、O、B三点的坐标,可得△OBC的重心G,外心F,垂心H的坐标;分

两种情况讨论,易得证明;

(Ⅱ)由(Ⅰ)中(c≠0,b≠),得

,进而化简可得;结合

椭圆的方程,可得答案. 【解答】解:(Ⅰ)由△OBC三顶点坐标O(0,0),B(1,0),C(b,c)(c≠0), 可求得重心

外心,

垂心当当

时,G,F,H三点的横坐标均为,故三点共线;

时,设G,H所在直线的斜率为kGH,F,G所在直线的斜率为kFG.

第33页(共55页)

因为,

所以kGH=kFG,G,F,H,三点共线. 综上可得,G,F,H三点共线. (Ⅱ)解:若FH∥OB,由

配方得,即.

即.

所以,顶点C的轨迹是中心在上的椭圆,

但除去(0,0),(1,0),

,长半轴长为,短半轴长为,且短轴在x轴

,四点.

【点评】本小题主要考查直线与椭圆等基本知识,考查分析问题和解决问题的能力;解题时,首先注意轨迹的求法及轨迹与轨迹方程的区别,其次要结合重心、垂心、外心的性质来解题.

18.(2000?天津)如图,已知梯形ABCD中|AB|=2|CD|,点E分有向线段双曲线过C、D、E三点,且以A、B为焦点,当范围.

所成的比为λ,

时,求双曲线离心率c的取值

第34页(共55页)

【分析】首先以AB的垂直平分线为γ轴,直线AB为x轴,建立直角坐标系,记

,其中

为双曲线的半焦距,h是

梯形的高,用定比分点坐标公式可求得x0和y0的表达式.设双曲线方程,将点C、E坐标和e分别代入双曲线方程联立后求得e和h的关系式,根据λ的范围求得e的范围.

【解答】解:如图,以AB的垂直平分线为γ轴,直线AB为x轴,建立直角坐标系xOγ,则CD⊥γ轴.

因为双曲线经过点C、D,且以A、B为焦点,由双曲线的对称性知C、D关于γ轴对称, 依题意,记其中

为双曲线的半焦距,h是梯形的高,

由定比分点坐标公式得

设双曲线的方程为,则离心率,

由点C、E在双曲线上,将点C、E坐标和代入双曲线的方程,得,①

.②

由①式得,③

将③式代入②式,整理得故由题设解得

得,,

所以,双曲线的离心率的取值范围为[].

第35页(共55页)


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