106. [2010 •江苏卷]在平面直角坐标系
中,如图,已知椭圆
的左、右顶点为A、B,右焦点为F。设过点T(
)的直线TA、TB与椭圆分别交于点M
、
,其中m>0,
。
(1)设动点P满足,求点P的轨迹;
(2)设,求点T的坐标;
(3)设,求证:直线MN必过x轴上的一定点(其坐标与m无关)。
[解析] 本小题主要考查求简单曲线的方程,考查方直线与椭圆的方程等基础知识。考查运算求解能力和探究问题的能力。
解:(1)设点P(x,y),则:F(2,0)、B(3,0)、A(-3,0)。
由,得
化简得
。
故所求点P的轨迹为直线。
(2)将分别代入椭圆方程,以及
得:M(2,
)、N(
,
)
直线MTA方程为:,即
,
直线NTB 方程为:,即
。
联立方程组,解得:
,
所以点T的坐标为。
(3)点T的坐标为
直线MTA方程为:,即
,
直线NTB 方程为:,即
。
分别与椭圆联立方程组,同时考虑到
,
解得:、
。
(方法一)当时,直线MN方程为:
令,解得:
。此时必过点D(1,0);
当时,直线MN方程为:
,与x轴交点为D(1,0)。
所以直线MN必过x轴上的一定点D(1,0)。
(方法二)若,则由
及
,得
,
此时直线MN的方程为,过点D(1,0)。
若,则
,直线MD的斜率
,
直线ND的斜率,得
,所以直线MN过D点。
因此,直线MN必过轴上的点(1,0)。
105. [2010 •广东理数] 一条双曲线的左、右顶点分别为A1,A2,点
,
是双曲线上不同的两个动点。
(1)求直线A1P与A2Q交点的轨迹E的方程式;
(2)若过点H(0, h)(h>1)的两条直线l1和l2与轨迹E都只有一个交点,且 ,求h的值。
故,即
。
(2)设,则由
知,
。
将代入
得
,即
,
由与E只有一个交点知,
,即
。
同理,由与E只有一个交点知,
,消去
得
,即
,从而
,即
。
104. [2010 •天津理数]已知椭圆的离心率
,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4。
(1) 求椭圆的方程;
(2) 设直线与椭圆相交于不同的两点
,已知点
的坐标为(
),点
在线段
的垂直平分线上,且
,求
的值
[解析]本小题主要考察椭圆的标准方程和几何性质,直线的方程,平面向量等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质及数形结合的思想,考查运算和推理能力,满分12分
解:(1)由,得
,再由
,得
由题意可知,
解方程组 得 a=2,b=1
所以椭圆的方程为
(2)由(1)可知A(-2,0)。设B点的坐标为(x1,,y1),直线l的斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+2),
于是A,B两点的坐标满足方程组
由方程组消去Y并整理,得
由得
设线段AB是中点为M,则M的坐标为
以下分两种情况:
(1)当k=0时,点B的坐标为(2,0)。线段AB的垂直平分线为y轴,于是
(2)当K时,线段AB的垂直平分线方程为
令x=0,解得
由
整理得
综上
103. [2010 •天津文数]已知椭圆(a>b>0)的离心率e=
,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆相交于不同的两点A、B,已知点A的坐标为(-a,0).
(i)若,求直线l的倾斜角;
(ii)若点Q在线段AB的垂直平分线上,且
.求
的值.
解:本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、两点间的距离公式、直线的倾斜角、平面向量等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质及数形结合的思想,考查综合分析与运算能力.满分14分.
(Ⅰ)解:由e=,得
.再由
,解得a=2b.
由题意可知,即ab=2.
解方程组得a=2,b=1.
所以椭圆的方程为.
(Ⅱ)(i)解:由(Ⅰ)可知点A的坐标是(-2,0).设点B的坐标为,直线l的斜率为k.则直线l的方程为y=k(x+2).
于是A、B两点的坐标满足方程组消去y并整理,得
.
由,得
.从而
.
所以.
由,得
.
整理得,即
,解得k=
.
所以直线l的倾斜角为或
.
(ii)解:设线段AB的中点为M,由(i)得到M的坐标为.
以下分两种情况:
(1)当k=0时,点B的坐标是(2,0),线段AB的垂直平分线为y轴,于是
由
,得
。
(2)当时,线段AB的垂直平分线方程为
。
令,解得
。
由,
,
,
整理得。故
。所以
。
综上,或
102. [2010 •四川理数]已知定点A(-1,0),F(2,0),定直线l:x=,不在x轴上的动点P与点F的距离是它到直线l的距离的2倍.设点P的轨迹为E,过点F的直线交E于B、C两点,直线AB、AC分别交l于点M、N
(1)求E的方程;
(2)试判断以线段MN为直径的圆是否过点F,并说明理由.
本小题主要考察直线、轨迹方程、双曲线等基础知识,考察平面机袭击和的思想方法及推理运算能力.
解:(1)设P(x,y),则
化简得x2-=1(y≠0)
(2)①当直线BC与x轴不垂直时,设BC的方程为y=k(x-2)(k≠0)
与双曲线x2-=1联立消去y得
(3-k)2x2+4k2x-(4k2+3)=0
由题意知3-k2≠0且△>0
设B(x1,y1),C(x2,y2),
则
y1y2=k2(x1-2)(x2-2)=k2[x1x2-2(x1+x2)+4]
=k2(+4)
=
因为x1、x2≠-1
所以直线AB的方程为y=(x+1)
因此M点的坐标为()
,同理可得
因此
=
=0
②当直线BC与x轴垂直时,起方程为x=2,则B(2,3),C(2,-3)
AB的方程为y=x+1,因此M点的坐标为(),
同理可得
因此=0
综上=0,即FM⊥FN
故以线段MN为直径的圆经过点F
101. [2010•北京理数]在平面直角坐标系xOy中,点B与点A(-1,1)关于原点O对称,P是动点,且直线AP与BP的斜率之积等于.
(Ⅰ)求动点P的轨迹方程;
(Ⅱ)设直线AP和BP分别与直线x=3交于点M,N,问:是否存在点P使得△PAB与△PMN的面积相等?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由。
解:(I)因为点B与A关于原点
对称,所以点
得坐标为
.
设点的坐标为
由题意得
化简得 .
故动点的轨迹方程为
(II)解法一:设点的坐标为
,点
,
得坐标分别为
,
.
则直线的方程为
,直线
的方程为
令得
,
.
于是得面积
又直线的方程为
,
,
点到直线
的距离
.
于是的面积
当时,得
又,
所以=
,解得
。
因为,所以
故存在点使得
与
的面积相等,此时点
的坐标为
.
解法二:若存在点使得
与
的面积相等,设点
的坐标为
则.
因为,
所以
所以
即
,解得
因为,所以
故存在点S使得
与
的面积相等,此时点
的坐标为
.
100. [2010•北京文数]已知椭圆C的左、右焦点坐标分别是,
,离心率是
,直线y=t椭圆C交与不同的两点M,N,以线段为直径作圆P,圆心为P。
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若圆P与x轴相切,求圆心P的坐标;
(Ⅲ)设Q(x,y)是圆P上的动点,当t变化时,求y的最大值。
解:(Ⅰ)因为,且
,所以
所以椭圆C的方程为
(Ⅱ)由题意知
由 得
所以圆P的半径为
解得
所以点P的坐标是(0,
)
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,圆P的方程。因为点
在圆P上。所以
设,则
当,即
,且
,
取最大值2.
99. [2010•安徽文数]椭圆
经过点
,对称轴为坐标轴,
焦点在
轴上,离心率
。
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)求的角平分线所在直线的方程。
[解析](1)设椭圆方程为,把点
代入椭圆方程,把离心率
用
表示,再根据
,求出
,得椭圆方程;(2)可以设直线l上任一点坐标为
,根据角平分线上的点到角两边距离相等得
.
解:(Ⅰ)设椭圆E的方程为
[规律总结]对于椭圆解答题,一般都是设椭圆方程为
,根据题目满足的条件求出
,得椭圆方程,这一问通常比较简单;(2)对于角平分线问题,利用角平分线的几何意义,即角平分线上的点到角两边距离相等得方程.
98. [2010•江西理数]设椭圆,抛物线
。
(1) 若经过
的两个焦点,求
的离心率;
(2)
设A(0,b),,又M、N为
与
不在y轴上的两个交点,若△AMN的垂心为
,且△QMN的重心在
上,求椭圆
和抛物线
的方程。
解:考查椭圆和抛物线的定义、基本量,通过交点三角形来确认方程。
(1)由已知椭圆焦点(c,0)在抛物线上,可得:,由
。
(2)由题设可知M、N关于y轴对称,设,由
的垂心为B,有
。
由点在抛物线上,
,解得:
故,得
重心坐标
.
由重心在抛物线上得:,
,又因为M、N在椭圆上得:
,椭圆方程为
,抛物线方程为
。
97. [2010 •辽宁理数]设椭圆C:的左焦点为F,过点F的直线与椭圆C相交于A,B两点,直线l的倾斜角为60o,
.
(I) 求椭圆C的离心率;
(II)
如果|AB|=,求椭圆C的方程.
解:设,由题意知
<0,
>0.
(Ⅰ)直线l的方程为 ,其中
.
联立得
解得
因为,所以
.
即
得离心率 .
(Ⅱ)因为,所以
.
由得
.所以
,得a=3,
.
椭圆C的方程为.
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