(一)选择题:
1、(06北京)平面的斜线 交于点,过定点的动直线与垂直,且交于点,则动点的轨迹是( )
A、一条直线 B、一个圆 C、一个椭圆 D、双曲线的一支
2、(06四川)已知两定点如果动点满足条件则点的轨迹所包围的图形的面积等于( )
A、 B、 C、 D、
3、(06湖北)设过点的直线分别与轴的正半轴和轴的正半轴交于两点,点与点关于轴对称,为坐标原点,若且,则点的轨迹方程是 ( )
A、 B、
C、 D、
4、(04辽宁6)已知点、,动点,则点P的轨迹是( )
A、圆 B、椭圆 C、双曲线 D、抛物线
5、(04辽宁9)已知点、,动点满足. 当点的纵坐标是时, 点到坐标原点的距离是( )
A、 B、 C、 D、2
由= +得M的坐标为(x,y), 由x0,y0满足C的方程,得点M的轨迹方程为:
+ =1 (x>1,y>2)
(Ⅱ)| |2= x2+y2, y2= =4+ ,
∴| |2= x2-1++5≥4+5=9.且当x2-1= ,即x=>1时,上式取等号.
故||的最小值为3。
例4、(05广东17) 在平面直角坐标系中,抛物线上异于坐标原点的两不同动点满足(如图4所示)(Ⅰ)求得重心(即三角形三条中线的交点)的轨迹方程;(Ⅱ)的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由。
[答案]
解法一:
(Ⅰ)∵直线的斜率显然存在,∴设直线的方程为,
,依题意得
,①
∴,② ③
∵,∴,即 ,④
由③④得,,∴
∴设直线的方程为
∴①可化为 ,∴ ⑤,
设的重心G为,则
⑥ , ⑦,
由⑥⑦得 ,即,这就是得重心的轨迹方程.
(Ⅱ)由弦长公式得
把②⑤代入上式,得 ,
设点到直线的距离为,则,
∴ ,
∴ 当,有最小值,
∴的面积存在最小值,最小值是 .
解法二:
(Ⅰ)∵ AO⊥BO, 直线,的斜率显然存在,
∴设AO、BO的直线方程分别为,,
设,,依题意可得
由得 ,由得 ,
设的重心G为,则
① , ②,
由①②可得,,即为所求的轨迹方程.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,,,
∴
,
当且仅当,即时,有最小值,
∴的面积存在最小值,最小值是 .
解法三:(I)设△AOB的重心为G(x , y) ,A(x1, y1),B(x2 , y2 ),则
…(1)
不过∵OA⊥OB ,
∴,即, …(2)
又点A,B在抛物线上,有,
代入(2)化简得,
∴,
∴所以重心为G的轨迹方程为,
(II),
由(I)得,
当且仅当即时,等号成立,
所以△AOB的面积存在最小值,存在时求最小值1 。
例1、(07福建20) 如图,已知点,
直线,为平面上的动点,过作直线
的垂线,垂足为点,且.
(Ⅰ)求动点的轨迹的方程;
(Ⅱ)过点的直线交轨迹于两点,交直线于点,已知,,求的值;
解法一:(Ⅰ)设点,则,由得:
,化简得.
(Ⅱ)设直线的方程为:
.
设,,又,
联立方程组,消去得:
,,故
由,得:
,,整理得:
,,
.
解法二:(Ⅰ)由得:,
,
,
.
所以点的轨迹是抛物线,由题意,轨迹的方程为:.
(Ⅱ)由已知,,得.
则:.…………①
过点分别作准线的垂线,垂足分别为,,
则有:.…………②
由①②得:,即.
例2、(06北京19) 已知点(-2,0),(2,0),动点满足条件,记动点的轨迹为。(Ⅰ)求的方程; (Ⅱ)若是上的不同两点,是坐标原点,求的最小值。
解法一:
(Ⅰ)由|PM|-|PN|=知动点 P 的轨迹是以 为焦点的双曲线的右支,实
半轴长
又半焦距 c=2,故虚半轴长 所以 W 的方程为,
(Ⅱ)设 A,B 的坐标分别为,
当 AB⊥x轴时,从而从而 当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为,与W的方程联立,消去y得 故 所以
. 又因为,所以,从而 综上,当AB⊥轴时, 取得最小值2. 解法二: (Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)设 A,B 的坐标分别为,则, ,则 令 则且所以 当且仅当,即时””成立.
所以、的最小值是2。
例3、(06全国Ⅰ20) 在平面直角坐标系中,有一个以和为焦点、离心率为的椭圆,设椭圆在第一象限的部分为曲线,动点在上,在点处的切线与轴的交点分别为,且向量。求:(Ⅰ)点的轨迹方程;(Ⅱ)的最小值。
解: 椭圆方程可写为: + =1 式中a>b>0 , 且 得a2=4,b2=1,所以曲线C的方程为: x2+ =1 (x>0,y>0). y=2(0<x<1) y '=-
设P(x0,y0),因P在C上,有0<x0<1, y0=2, y '|x=x0= - ,得切线AB的方程为:
b2(x1-x2)2x+a2(y1-y2)2y=0
\b2x2+a2y2-b2cx=0…………(3)
2°当AB垂直于x轴时,点P即为点F,满足方程(3)
故所求点P的轨迹方程为:b2x2+a2y2-b2cx=0
(2)因为,椭圆 Q右准线l方程是x=,原点距l
的距离为,由于c2=a2-b2,a2=1+cosq+sinq,b2=sinq(0<q£)
则==2sin(+)
当q=时,上式达到最大值。此时a2=2,b2=1,c=1,D(2,0),|DF|=1
设椭圆Q:上的点 A(x1,y1)、B(x2,y2),三角形ABD的面积
S=|y1|+|y2|=|y1-y2|
设直线m的方程为x=ky+1,代入中,得(2+k2)y2+2ky-1=0
由韦达定理得y1+y2=,y1y2=,
4S2=(y1-y2)2=(y1+y2)2-4 y1y2=
令t=k2+1³1,得4S2=,当t=1,k=0时取等号。
因此,当直线m绕点F转到垂直x轴位置时,三角形ABD的面积最大。
9、(04全国Ⅲ21)设椭圆的两个焦点是(,0), ,且椭圆上存在点,使得直线与直线垂直. (I)求实数 的取值范围;(II)设是相应于焦点 的准线,直线与相交于点。 若,求直线的方程。
解:⑴∵直线PF1⊥直线PF2 ∴以O为圆心以c为半径的圆:x2+y2=c2与椭圆:有交点.即有解又∵c2=a2-b2=m+1-1=m>0
∴ ∴
⑵设P(x,y), 直线PF2方程为:y=k(x-c)
∵直线l的方程为:
∴点Q的坐标为()
∵ ∴点P分有向线段所成比为
∵F2(,0),Q () ∴P()
∵点P在椭圆上 ∴
∴
直线PF2的方程为:y=(x-).
(三)解答题:
7、(07陕西21)已知椭圆的离心率为,短轴一个端点到右焦点的距离为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设直线与椭圆交于两点,坐标原点到直线的距离为,求面积的最大值。
解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为,依题意
,所求椭圆方程为.
(Ⅱ)设,.
(1)当轴时,.
(2)当与轴不垂直时,
设直线的方程为.
由已知,得.
把代入椭圆方程,整理得,
,.
.
当且仅当,即时等号成立.当时,,
综上所述.
当最大时,面积取最大值。
8、(06江西21)如图,椭圆: +=1()的右焦点,过点的一动直线绕点转动,并且交椭圆于两点,是线段的中点
(1)求点的轨迹的方程;
(2)在的方程中,令,,确定的值,使原点距椭圆的右准线最远,此时,设与x轴交点为,当直线绕点转动到什么位置时,三角形的面积最大?
解:如图,(1)设椭圆Q:(a>b>0)
上的点A(x1,y1)、B(x2,y2),又设P点坐标为P(x,y),则
1°当AB不垂直x轴时,x1¹x2,
(二)填空题:
4、(07福建)已知正方形,则以为焦点,且过两点的椭圆的离心率为______;
5、(07江苏)在平面直角坐标系中,已知的顶点和,顶点在椭圆上,则_____;
6、(06上海)已知椭圆中心在原点,一个焦点为(-2,0),且长轴长是短轴长的2倍,则该椭圆的标准方程是 。
(一)选择题:
1、(06全国Ⅱ)已知△的顶点在椭圆上,顶点是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在边上,则△的周长是( )
A、2 B、6 C、4 D、12
2、(06辽宁)曲线与曲线的
A、焦距相等 B、离心率相等 C、焦点相同 D、准线相同
3、(05广东)若焦点在轴上的椭圆的离心率为,则( )
A、 B、 C、 D、
例1、(08上海春)已知椭圆,长轴在轴上. 若焦距为,则等于 ( )
A、 B、 C、 D、
例2、(07山东21)已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,椭圆上的点到焦点距离的最大值为,最小值为.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若直线与椭圆相交于,两点(不是左、右顶点),且以为直径的圆过椭圆的右顶点,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标。
解:(Ⅰ)由题意设椭圆的标准方程为,
由已知得:,,
,,
.
椭圆的标准方程为.
(Ⅱ)设,,
联立
得,
又,
因为以为直径的圆过椭圆的右焦点,
,即,
,
,
.
解得:
,,且均满足,
当时,的方程为,直线过定点,与已知矛盾;
当时,的方程为,直线过定点.
所以,直线过定点,定点坐标为.
例3、(07上海春18)如图,在直角坐标系中,设椭圆
的左右两个焦点分别为 过右焦点且与轴垂直的直线与椭圆相交,其中一个交点为 (1) 求椭圆的方程;
(2) 设椭圆的一个顶点为,直线交椭圆于另一点,求△的面积。
(1) [解法一] 轴, 的坐标为 …… 2分
由题意可知 得
所求椭圆方程为 …… 6分
[解法二]由椭圆定义可知
由题意, …… 2分
又由△可知 ,,
,又,得
椭圆的方程为 …… 6分
[解] (2) 直线的方程为 …… 8分
由 得点的纵坐标为 …… 10分
又, …… 14分
例4、(06四川)如图把椭圆的长轴分成8分,过每个分点作轴的垂线交椭圆的上半部分于,,……七个点,是椭圆的一个焦点,则____________.
例5、(05全国Ⅲ)设椭圆的两个焦点分别为,过作椭圆长轴的垂线交椭圆于点,若为等腰直角三角形,则椭圆的离心率为( )
A、 B、 C、 D、
例6、(05上海19)如图,点、分别是椭圆长轴的左、右端点,点是椭圆的右焦点,点在椭圆上,且位于轴上方,.(1)求点的坐标;(2)设是椭圆长轴上的一点,到直线的距离等于,求椭圆上的点到点的距离的最小值.
[解](1)由已知可得点A(-6,0),F(4,0)
设点P的坐标是,由已知得
由于
(2)直线AP的方程是
设点M的坐标是(m,0),则M到直线AP的距离是,
于是
椭圆上的点到点M的距离d有
由于
例7、(05湖南19)已知椭圆:+=1()的左.右焦点为,离心率为. 直线与轴.轴分别交于点,是直线与椭圆的一个公共点,是点关于直线的对称点,设=。(Ⅰ)证明:;(Ⅱ)确定的值,使得是等腰三角形。
(Ⅰ)证法一:因为A、B分别是直线l:与x轴、y轴的交点,所以A、B的坐标分别是.
所以点M的坐标是(). 由
即
证法二:因为A、B分别是直线l:与x轴、y轴的交点,所以A、B的坐标分别是设M的坐标是
所以 因为点M在椭圆上,所以
即
解得
(Ⅱ)解法一:因为PF1⊥l,所以∠PF1F2=90°+∠BAF1为钝角,要使△PF1F2为等腰三角形,必有|PF1|=|F1F2|,即
设点F1到l的距离为d,由
得 所以
即当△PF1F2为等腰三角形.
解法二:因为PF1⊥l,所以∠PF1F2=90°+∠BAF1为钝角,要使△PF1F2为等腰三角形,必有|PF1|=|F1F2|,
设点P的坐标是,
则
由|PF1|=|F1F2|得
两边同时除以4a2,化简得 从而
于是. 即当时,△PF1F2为等腰三角形。
(三)解答题:
11、(07安徽)如图,曲线的方程为.以原点为圆心.以为半径的圆分别与曲线和轴的正半轴相交于点与点.直线与轴相交于点.
(Ⅰ)求点的横坐标与点的横坐标的关系式;(Ⅱ)设曲线上点的横坐标为,
求证:直线的斜率为定值。
|
12、(06上海春)学校科技小组在计算机上模拟航天器变轨返回试验. 设计方案如图:航天器运行(按顺时针方向)的轨迹方程为,变轨(即航天器运行轨迹由椭圆变为抛物线)后返回的轨迹是以轴为对称轴、 为顶点的抛物线的实线部分,降落点为。观测点同时跟踪航天器。
(1)求航天器变轨后的运行轨迹所在的曲线方程;
(2)试问:当航天器在轴上方时,观测点测得离航天器的距离分别为多少时,应向航天器发出变轨指令?
[解](1)设曲线方程为, 由题意可知,. . ……4分
曲线方程为. ……6分
(2)设变轨点为,根据题意可知
得 ,
或(不合题意,舍去).
. ……9分
得 或(不合题意,舍去). 点的坐标为, ……11分
.
答:当观测点测得距离分别为时,应向航天器发出变轨指令。 ……14分
13、(04全国Ⅱ21)给定抛物线:,是的焦点,过点的直线与相交于两点.(Ⅰ)设的斜率为1,求与夹角的大小;(Ⅱ)设=,若∈[4,9],求在轴上截距的变化范围。
解:(I)C的焦点为F(1,0),直线l的斜率为1,所以l的方程为y=x-1.
将y=x-1代入方程y2=4x,并整理得x2-6x+1=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1+x2=6,x1x2=1,
=(x1,y1)·(x2,y2)=x1x2+y1y2=2x1x2-(x1+x2)+1=-3.
cos<>=
所以与夹角的大小为-arccos。
解:(II)由题设知得:(x2-1,y2)=λ(1-x1,-y1),即
由 (2)得y22=λ2y12, ∵y12=4x1,y22=4x2,∴x2=λ2x1……………………………………(3)
联立(1)(3)解得x2=λ.依题意有λ>0.
∴B(λ,2)或B(λ,-2),又F(1,0),
得直线l的方程为(λ-1)y=2(x-1)或(λ-1)y=-2(x-1)
当λ∈[4,9]时,l在y轴上的截距为或-
由=,可知在[4,9]上是递减的,
∴,--
直线l在y轴上截距的变化范围是。
(二)填空题:
8、(07广东)在平面直角坐标系中,有一定点,若线段的垂直平分线过抛物线的焦点,则该抛物线的准线方程是 ;
9、(06福建)已知直线与抛物线相切,则
10、(05重庆16)连接抛物线上任意四点组成的四边形可能是 (填写所有正确选项的序号)。①菱形 ②有3条边相等的四边形 ③梯形 ④平行四边形 ⑤有一组对角相等的四边形。
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com