2013高中数学高考题详细分类考点43_直线与圆锥曲线的位置关系[1](2)

2019-03-22 16:07

8. (2013·新课标全国Ⅱ高考理科·T20)平面直角坐标系xOy中,过椭

x2y2圆M:2?2?1(a>b>0)右焦点的直线x+y-错误!未找到引用源。=0交M于

abA,B两点,P为AB的中点,且OP的斜率为 (1)求M的方程

(2)C,D为M上的两点,若四边形ACBD的对角线CD⊥AB,求四边形ACBD面积的最大值

【解题指南】(1)涉及到弦AB的中点问题,考虑点差法,建立关于a,b的方程组,解得a,b的值,确立M的方程;

(2)将四边形的面积表示出来,可转化为S=AB?h,然后利用函数的知识求最值.

x12y12【解析】设A?x1,y1?,B?x2,y2?,则2?2?1①,

abx22y22??1 ②,①-②得 a2b212?x1?x2??x1?x2???y1?y2??y1?y2??0.因为

a2b212y1?y2??1,设P?x0,y0?,因为P为ABx1?x212的中点,且OP的斜率为,所以y0?x0,即y1+y2??x1?x2?,所以可以解得

a2?2b2,

12x2y2即a?2?a?c?,即a?2c,又因为c?3,所以a=6,所以M的方程为??1.

63222222(2)因为CD?AB,直线AB的方程为x?y?3?0,所以设直线CD方程为

x2y243y?x?m,将x?y?3?0代入??1得:3x2?43x?0,解得x?0或x?, 不

633?43x2y23?46防令A0,3、B??3,?3??,所以可得AB?3,将y?x?m代入6+3?1得:

????3x2?4mx?2m2?6?0,

设C?x3,y3?,D?x4,y4?,则CD?2??x3?x4??4x3x4?又因为??16m2?12?2m2?6??0,即?3?m?3,

22218?2m2, 3所以当m?0时,CD取得最大值4,所以四边形ACBD面积的最大值为

186AB?CD?. 239. (2013·辽宁高考文科·T20)与(2013·辽宁高考理科·T20)相同 如图,

抛物线C1:x2?4y,C2:x2??2py(p?0).点M(x0,y0)在抛物线C2上,过M

作C1的切线,切点为A,B(为M原点O时,A,B重合于O).当x0?1?2时,切线MA的斜率为?。

(?)求p的值;

(??)当M在C2上运动时,求线段AB的中点N的轨迹方程(A,B重合于O,中

12点为O).

【解题指南】利用导数的几何意义,求切线的斜率,建立相关参数的方程求参数;根据条件寻求动点坐标与相关点的坐标间的关系,消去相关点的坐标,可得轨迹方程。 【解析】(?)设A(a,b),则

kMA?y?x?a?1a. 2已知切线MA在抛物线C1:x2?4y上的切点为A(a,b),

由导数的几何意义得,k1MA?y?x?a?2a??12. 所以a??1.从而b?1a2?144. 故点A(?1,14).

由点斜式得切线MA的方程:y?1??142(x?1). 由于点M(x0,y0)在抛物线C2上,又在切线MA上,

?所以得??y110?4??2(x0?1), ??x20??2py0.将x0?1?2代入上述方程组,即得p?2 故p的值为2.

(??)设N(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2),x1?x2

又点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线C1:x2?4y上, 则y111?4x21,y2?4x22,

由于N为线段AB的中点,所以x?x1?x2y21?y2x1?x22,y?22?8. 切线的方程分别为:y?x2MA,MB1x14?2(x?x1), ②

2y?x24?x22(x?x2) ③ 由②③得切线MA,MB得交点M(xx20,y0)的坐标x0?x1?2,y?x1x204 又由于点M(x20,y0)在抛物线C2上,所以x0??4y0 由④⑤得x22x1?x21x2??6 ⑥

由①得x221?x2?2x?4x2?x1?x22?2x1x2,x1?x22?8y ⑦ 将⑥代入得4x2?x21?x22?2x1x22?3(x21?x22) ⑧由⑦⑧得x2?43y,x?0.

① ④ ⑤

当x1?x2时,A,B重合于O,中点N为O,其坐标满足方程x2?y 综上可知,线段AB的中点N的轨迹方程为x2?y.

x210. (2013·湖南高考文科·T20)已知F1,F2分别是椭圆E:?y2?1的左、

54343右焦点,F1,F2关于直线x?y?2?0的对称点是圆C的一条直径的两个端点。 (Ⅰ)求圆C的方程;

(Ⅱ)设过点F2的直线l被椭圆E和圆C所截得的弦长分别为a,b。当ab最大时,求直线l的方程。

【解题指南】第(Ⅰ)问的关键是明白圆的直径和椭圆的焦距等长,圆心就是原点关于直线x?y?2?0的对称点,否则会增加许多计算量。第(Ⅱ)问要掌握利用弦心三角形求直线被圆所截得的弦长a,利用弦长公式

d?1?k2?(x1?x2)2?4x1x2?1?12?(y?y)?4y1y2求直线被椭圆截得的弦122k长b,然后再根据化简的结果用相关知识去解题。

【解析】(I)由题设知F1,F2的坐标分别是(?2,0),(2,0),圆C的半径为2,圆心为原点O关于直线x?y?2?0的对称点,设圆心坐标为(x0,y0),由

y0??x0?1x0?2?x0?y0?2?0得y?20?22??,所以圆C的方程为(x?2)2?(y?2)2?4

(II)由题意,可设直线l方程为x?my?2,则圆心到直线l的距离为

d?|2m|1?m2,所以b?24?d2?41?m2,

??x?my?22?x由??y2?1?5得(m2?5)y2?4my?1?0,

设l与E的两个交点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),

则y1?y2??于是

4m1,yy??, 12m2?5m2?5a?(x1?x2)2?(y1?y2)2??(1?m2)(y1?y2)22?(1?m2)?(y?y)?4y1y2?12???16m24??(1?m)?2??22?(m?5)m?5?2,

25(m2?1)?m2?5从而

85m2?185m2?1ab???22m?5(m?1)?485m2?1?4m2?1?285m2?1?4m2?1?25,

当且仅当m2?1?4m?12,即m??3时等号成立,故当m??3时,ab最大,

此时,直线l的方程为x?3y?2或x??3y?2,即x?3y?2?0,或

x?3y?2?0.

x2y211.(2013·浙江高考理科·T21)如图,点P(0,-1)是椭圆C1: 2?2?1(a>b>0)ab的一个顶点,C1的长轴是圆C2:x2+y2=4的直径. l1,l2是过点P且互相垂直的两条直线,其中l1交圆C2于A,B两点,l2交椭圆于另一点D.

(1)求椭圆C1的方程.


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