13.已知直角的直角顶点为原点,、在抛物线上,(1)分别求、两点的横坐标之积,纵坐标之积;(2)直线是否经过一个定点,若经过,求出该定点坐标,若不经过,说明理由;(3)求点在线段上的射影的轨迹方程
答案:(1); ;(2)直线过定点
(3)点的轨迹方程为
12.(07山东理21)(本小题满分12分)
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.
[标准答案](I)由题意设椭圆的标准方程为
,
(II)设,由得
,
,.
以AB为直径的圆过椭圆的右顶点,
,,
,
,解得
,且满足.
当时,,直线过定点与已知矛盾;
当时,,直线过定点
综上可知,直线过定点,定点坐标为
11.求直线所经过的定点坐标.
答案:
10. 已知焦点在轴上的椭圆上存在两点,关于直线对称,求的取值范围.
解法1:如图8-6,由题意可设,两点所在直线方程设为,
代入椭圆方程得 ,
由 得 ,
设,则
,
,
所以的中点,
因为点在直线上,
所以,
解得,再将代入得
,
解得或,
因为 ,
所以.
解法2:设,,中点,
由题意可得
由③-④得,
将①②代入得,
将⑤代入结果得,
再将⑥代入得,
解得,,将,代入⑦得
,
化简得,
解得或,
因为 ,
所以.
点评:对称问题应注意运用以下结论建立关系式:
(1)对称点的连线与对称轴垂直;
(2)对称点的中点在对称轴上;
(3)对称点所在的直线与曲线相交于两个不同的点.
本题在求参数范围时,解法1是利用构造含参数的不等式,解法2是利用的中点在椭圆内构造含参数的不等式.
9.(2008北京理19)已知菱形ABCD的顶点A,C在椭圆上,对角线BD所在直线的斜率为1.
(Ⅰ)当直线BD过点(0,1)时,求直线AC的方程;
(Ⅱ)当时,求菱形ABCD面积的最大值.
[答案]
(Ⅰ)解法1:由题意得直线BD的方程为.
因为四边形ABCD为菱形,所以.
于是可设直线AC的方程为.
由得.
因为,在椭圆上,
所以,解得.
设,两点坐标分别,,
则,,,.
所以.
所以的中点的坐标为().
由四边形为菱形可知,点()在直线上,
所以,解得.
所以直线的方程为,即.
本题也可以由,两点到直线距离相等,得到.
或者由点(0,1)到,两点的距离相等,得到.
再由 , ,,也能解得.
还可以由点(0,1)到直线的距离等于点(0,1)与中点距离,
得到.解得.
解法2设,两点坐标分别为,,中点
由题意
解得,.
所以直线的方程为,即.(经检验,所求直线方程符合题意.)
解法3设,两点坐标分别为,,
因为,在椭圆上,所以
①-②得,即.
因为四边形为菱形,所以,
所以直线的斜率为,即.
所以,
设直线的方程为.
由,得到的中点,
于是有,即.
所以直线的方程为,即.
解法4设点坐标为,
因为,关于直线:对称,
所以点坐标为.
由在椭圆上,得.
②-①并整理得到.
即或.
因为点,在直线上,且直线的斜率为,
所以点坐标满足方程,
因此直线的方程为.
本题也可由.
解得或
所以直线的方程为.
(Ⅱ)因为四边形为菱形,且,
所以.
所以菱形的面积
由(Ⅰ)可得
所以
所以当时,菱形的面积取得最大值.
8.(2008北京19)已知△的顶点A,B在椭圆上,C在直线上,且AB//l.
(Ⅰ)当AB边通过坐标原点O时,求AB的长及△的面积;
(Ⅱ)当,且斜边AC的长最大时,求AB所在直线的方程.
[答案]
解:(Ⅰ)因为,且AB边通过点(0,0),所以AB所在直线的方程为
设A,B两点坐标分别为,.
由 得
所以
又因为AB边上的高h等于原点到直线l的距离,
所以
(Ⅱ)设AB所在直线的方程为 .
由 得 .
因为A,B在椭圆上,
所以 .
设A,B两点坐标分别为,.
则 ,.
所以.
又因为BC的长等于点(0,m)到直线l的距离,即.
所以
所以当 时,AC边最长.(这时 )
此时AB所在直线的方程为
7.给定抛物线,是的焦点,过的直线与交于、两点,记为坐标原点.
(1) 求的值;
(2) 设,当三角形的面积时,求的取值范围.
(1)解:设, 则.
当斜率不存在时,,,
所以;
当斜率存在时,设所在直线方程为,
由消去得,则
,①
.②
因为,,
所以,
所以,
因此,
综上.
(2)解法1:由(1)知
,
因为,
所以,
所以,,代入①②得
,③
,④,消去得,
所以,
由得.
解法2:因为及点、在抛物线上,
所以,⑤
,⑥
,⑦
.⑧
由⑥得,⑨
⑦⑧代入⑨得,解得,,
所以.以下同解法1.
解法3:由题可知,,再根据抛物线定义可得
,⑩
,⑾
由⑩⑾得,,代入抛物线的方程得,以下同解法2.
点评:本题是利用方程的思想、函数思想方法求参数的范围.恰当运用图形的几何特征及抛物线的定义可简化运算量.
点评:求参数范围要注意寻找参数变化的根源,即所求的参数是随着哪个变量的变化而变化. 求参数范围主要方法有:(1)构造含参数的不等式通过解不等式求参数范围;(2)构造含参数的函数转化为求函数的值域或定义域;(3)利用曲线上的点的坐标的范围求参数的范围.本题主要思路是先寻找与的函数关系,再根据范围求范围.
6.已知点为椭圆的右焦点, 点在椭圆W上,直线PF交椭圆W于点Q,且,若,求实数的范围.
解法1:设,
因为 ,,
所以 解得
由点P、Q均在椭圆W上,
所以
消去并整理,得,
因为,
所以.
解得.
解法2:设,由题知,,,,,,
因为,
所以,
于是,①
由条件得,再由椭圆的第二定义得
,如图8-4.(点,在右准线上的射影分别为,)
所以,
即.②
①+②得,
于是,
因为,
所以.
5.将圆O: 上各点的纵坐标变为原来的一半 (横坐标不变),
得到曲线C.
(1) 求C的方程;
(2) 设O为坐标原点, 过点的直线l与C交于A、B两点, N为线段AB的中点,
延长线段ON交C于点E.
求证: 的充要条件是.
解: (1)设点, 点M的坐标为,由题意可知………………(2分)
又∴.
所以, 点M的轨迹C的方程为.………………(4分)
(2)设点, , 点N的坐标为,
㈠当直线l与x轴重合时, 线段AB的中点N就是原点O, 不合题意,舍去; ………………(5分)
㈡设直线l:
由消去x,
得………………①
∴………………(6分)
∴,
∴点N的坐标为.………………(8分)
①若, 坐标为, 则点E的为, 由点E在曲线C上,
得, 即 ∴舍去).
由方程①得
又
∴.………………(10分)
②若, 由①得∴
∴点N的坐标为, 射线ON方程为: ,
由 解得 ∴点E的坐标为
∴.
综上, 的充要条件是.
4.中心在原点,焦点在轴上的椭圆,离心率,此椭圆与直线 交于,两点,且(其中为坐标原点),求椭圆的方程.
解:设椭圆方程为,
因为,所以,即,
所以椭圆方程化简为,即为.
由消去得,
设,,则,.
又因为,所以,即,
所以,整理得
,
所以,化简得.
故所求椭圆方程为.
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