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圆锥曲线与方程02
三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.过点C(0,1)的椭圆的离心率为,椭圆与x轴交于两点、,过点C的直线l与椭圆交于另一点D,并与x轴交于点P,直线AC与直线BD交于点Q.
(I) 当直线l过椭圆右焦点时,求线段CD的长;
(Ⅱ)当点P异于点B时,求证:为定值.
【答案】(Ⅰ)由已知得,解得,所以椭圆方程为.
椭圆的右焦点为,此时直线的方程为 ,代入椭圆方程得
,解得,代入直线的方程得 ,所以,
故.
(Ⅱ)当直线与轴垂直时与题意不符.
设直线的方程为.代入椭圆方程得.
解得,代入直线的方程得,
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所以D点的坐标为.
又直线AC的方程为,又直线BD的方程为,联立得
因此,又.
所以.
故为定值.
18.已知双曲线C:的离心率为,且过点P(,1)求出此双曲线C的方程;
【答案】
19.已知椭圆的中心在原点,焦点为F1,F2(0,),且离心率。
(I)求椭圆的方程;
(I) 直线l(与坐标轴不平行)与椭圆交于不同的两点A、B,且线段AB中点的横坐标为,求直线l的斜率的取值范围。
【答案】(I)设椭圆方程为
解得 a=3,所以b=1,故所求方程为
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解得 又直线l与坐标轴不平行
故直线l斜率的取值范围是{k∣}
20.在平面直角坐标系中,经过点且斜率为的直线与椭圆有两个不同的交点.
(1)求实数的取值范围;
(2)设椭圆与轴正半轴,轴正半轴的交点分别为,是否存在常数,使得向量共线?如果存在,求的值;如果不存在,请说明理由.
【答案】
(2)设则
由方程①,知,②
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又,③
由得.
∴共线等价于将②③代入,解得
由①知故不存在符合题意的常数.
21.若直线l:与抛物线交于A、B两点,O点是坐标原点。
(1)当m=-1,c=-2时,求证:OA⊥OB;
(2)若OA⊥OB,求证:直线l恒过定点;并求出这个定点坐标。
(3)当OA⊥OB时,试问△OAB的外接圆与抛物线的准线位置关系如何?证明你的结论。
【答案】设A(x1,y1)、B(x2,y2),由得
可知y1+y2=-2m y1y2=2c ∴x1+x2=2m2—2c x1x2= c2,
(1) 当m=-1,c=-2时,x1x2 +y1y2=0 所以OA⊥OB.
(2) 当OA⊥OB时,x1x2 +y1y2=0 于是c2+2c=0 ∴c=-2(c=0不合题意),此时,直线l:过定点(2,0).
(3) 由题意AB的中点D(就是△OAB外接圆圆心)到原点的距离就是外接圆的半径。
而(m2—c+)2-[(m2—c)2+m2 ]= 由(2)知c=-2
∴圆心到准线的距离大于半径,故△OAB的外接圆与抛物线的准线相离。
22.如图,在平面直角坐标系中,抛物线的顶点在原点,焦点为F(1,0).过抛物线在轴上方的不同两点、作抛物线的切线、,与轴分别交于、两点,且与交于点,直线与直线交于点.
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(1) 求抛物线的标准方程;
(2) 求证:轴;
(3) 若直线与轴的交点恰为F(1,0),求证:直线过定点.
【答案】(1)设抛物线的标准方程为,
由题意,得,即.
所以抛物线的标准方程为.
(2)设,,且,.
由(),得,所以.
所以切线的方程为,即.
整理,得, ①
且C点坐标为.
同理得切线的方程为,②
且D点坐标为.
由①②消去,得.
又直线的方程为,③
直线的方程为. ④
由③④消去,得.
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