2015高考数学压轴大题突破练直线与圆锥曲线1
1.(2013·课标全国Ⅰ)已知圆M:(x+1)2+y2=1,圆N:(x-1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并且与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线C.
(1)求C的方程;
(2)l是与圆P、圆M都相切的一条直线,l与曲线C交于A、B两点,当圆P的半径最长时,求AB.
解 (1)设圆P的半径为r,
则PM=1+r,PN=3-r,
∴PM+PN=4>MN,
∴P的轨迹是以M、N为焦点的椭圆,左顶点除外,
且2a=4,2c=2,∴a=2,c=1,∴b2=a2-c2=3.
∴P的轨迹曲线C的方程为+=1(x≠-2).
(2)由(1)知:2r=(PM-PN)+2≤MN+2=4,
∴圆P的最大半径为r=2.此时P的坐标为(2,0).
圆P的方程为(x-2)2+y2=4.
①当l的方程为x=0时,AB=2,
②设l的方程为y=kx+b(k∈R),
解之得:或.
∴l的方程为y=x+,y=-x-.
联立方程化简:7x2+8x-8=0.
∴x1+x2=-,x1x2=-,
∴AB==.
综上,AB=2或.
2.已知椭圆的一个顶点为A(0,-1),焦点在x轴上,中心在原点.若右焦点到直线x-y+2=0的距离为3.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线y=kx+m (k≠0)与椭圆相交于不同的两点M,N.当AM=AN时,求m的取值范围.
解 (1)依题意可设椭圆方程为+y2=1,
则右焦点F(,0),
- 4 -
由题设=3,解得a2=3.
故所求椭圆的方程为+y2=1.
(2)设P(xP,yP),M(xM,yM),N(xN,yN),P为弦MN的中点,
由得(3k2+1)x2+6mkx+3(m2-1)=0,
∵直线与椭圆相交,
∴Δ=(6mk)2-4(3k2+1)×3(m2-1)>0
⇒m2