1.解决直线和圆锥曲线的位置关系问题时,一般是消元得到一元二次方程,再讨论二次项的系数和判别式Δ,有时借助图形的几何性质更为方便.
[例1]求过点(0,2)的直线被椭圆x2+2y2=2所截弦的中点的轨迹方程.
解:设直线方程为y=kx+2,
把它代入x2+2y2=2,
整理得(2k2+1)x2+8kx+6=0.
要使直线和椭圆有两个不同交点,则Δ>0,即k<-或k>.
设直线与椭圆两个交点为A(x1,y1)、B(x2,y2),中点坐标为C(x,y),则
x==,
y= +2=.
|
|
y=
消去k得x2+2(y-1)2=2,
且|x|<,0<y<.
[例2](2005江西文)
如图,M是抛物线上y2=x上的一点,动弦ME、MF分别交x轴于A、B两点,且MA=MB.
(1)若M为定点,证明:直线EF的斜率为定值;
(2)若M为动点,且∠EMF=90°,求△EMF的重心G的轨迹方程.
解:(1)设M(y,y0),直线ME的斜率为k(l>0)
则直线MF的斜率为-k,
消
所以直线EF的斜率为定值
(2)
同理可得
设重心G(x, y),则有
[例3](2006浙江)如图,椭圆=1(a>b>0)与过点A(2,0)B(0,1)的直线有且只有一个公共点T,且椭圆的离心率e=. (Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)设F、F分别为椭圆的左、右焦点,M为线段的中点,求证:∠ATM=∠AFT.
解:(I)过点、的直线方程为
因为由题意得 有惟一解,
即有惟一解,
所以
(),
故
又因为 即
所以
从而得
故所求的椭圆方程为
(II)由(I)得 故
从而
由
解得所以
因为
又得
因此
[例4]已知椭圆C:+=1(a>b>0),两个焦点分别为F1和F2,斜率为k的直线l过右焦点F2且与椭圆交于A、B两点,设l与y轴交点为P,线段PF2的中点恰为B.
(1)若|k|≤,求椭圆C的离心率的取值范围;
(2)若k=,A、B到右准线距离之和为,求椭圆C的方程.
解:(1)设右焦点F2(c,0),则l:y=k(x-c).
令x=0,则y=-ck,∴P(0,-ck).
∵B为F2P的中点,∴B(,-).
∵B在椭圆上,∴+=1.
∴k2=·=(-1)(4-e2)
=+e2-5.
∵|k|≤,∴+e2-5≤.
∴(5e2-4)(e2-5)≤0.
∴≤e2<1.∴≤e<1.
(2)k=,∴e=.∴=.
∴a2=c2,b2=c2.椭圆方程为+=1,即x2+5y2=c2.
直线l方程为y=(x-c),
B(,-c),右准线为x=c.
设A(x0,y0),则
(c-x0)+(c-)=,
∴x0=2c-,y0=(c-).
∵A在椭圆上,
∴(2c-)2+5[(c-)]2=c2.
解之得c=2或c=(不合题意,舍去).
∴椭圆方程为x2+5y2=5,即+y2=1.
[研讨.欣赏](2006山东)双曲线C与椭圆有相同的焦点,直线为C的一条渐近线。
(1)求双曲线C的方程;
(2)过点的直线,交双曲线C于A、B两点,交轴于Q点(Q点与C的顶点不重合),当,且时,求点的坐标。
解:(Ⅰ)设双曲线方程为
由椭圆 求得两焦点为,
对于双曲线,又为双曲线的一条渐近线
解得 ,
双曲线的方程为
(Ⅱ)解法一:
由题意知直线的斜率存在且不等于零。
设的方程:,
则
在双曲线上,
同理有:
若则直线过顶点,不合题意.
是二次方程的两根.
,
此时.
所求的坐标为.
解法二:
由题意知直线的斜率存在且不等于零
设的方程,,则.
,
分的比为.
由定比分点坐标公式得
下同解法一
解法三:
由题意知直线的斜率存在且不等于零
设的方程:,则.
,
.
,
,,
又,
即
将代入得
,否则与渐近线平行。
。
解法四:
由题意知直线l得斜率k存在且不等于零,设的方程:,
则
,
。
同理
.
即 。 (*)
又
消去y得.
当时,则直线l与双曲线得渐近线平行,不合题意,。
由韦达定理有:
代入(*)式得
所求Q点的坐标为。
6.设P(x0,y0)则d1·d2=·==
6.双曲线-=1(a>0,b>0)上任意一点到它的两条渐近线的距离之积等于________.
.
简答:1-3。CAC; 4. 32; 5. 作出函数的图象,如图所示:
所以,;
5.(2006上海) 若曲线=||+1与直线=+没有公共点,则、分别应满足的条件是
4.(2006山东)已知抛物线,过点的直线与抛物线相交于两点,则的最小值是 。
3.(2006福建)已知双曲线的右焦点为F,若过点F且倾斜角为的直线与双曲线的右支有且只有一个交点,则此双曲线离心率的取值范围是( )
(A) (B) (C) (D)
2.(2006全国Ⅰ)抛物线上的点到直线距离的最小值是 ( )
A B C D
1.(2004全国I)设抛物线y2=8x的准线与x轴交于点Q,若过点Q的直线l与抛物线有公共点,则直线l 的斜率的取值范围是 ( )
A.[-,] B.[-2,2] C.[-1,1] D.[-4,4]
5.弦长公式:
圆锥曲线与直线交于A(x1,y1),B(x2,y2),则弦长
;
与直线 A(x1,y1),B(x2,y2),则弦长
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