37.(2009福建卷文)(本小题满分14分)
已知直线经过椭圆 21世纪教育网
的左顶点A和上顶点D,椭圆的右顶点为,点和椭
圆上位于轴上方的动点,直线,与直线
分别交于两点。
(I)求椭圆的方程;
(Ⅱ)求线段MN的长度的最小值;
(Ⅲ)当线段MN的长度最小时,在椭圆上是否存在这
样的点,使得的面积为?若存在,确定点的个数,若不存在,说明理由
解法一:
(I)由已知得,椭圆的左顶点为上顶点为
故椭圆的方程为
(Ⅱ)直线AS的斜率显然存在,且,故可设直线的方程为,从而
由得0
设则得,从而 21世纪教育网
即又
由得
故
又
当且仅当,即时等号成立21世纪教育网
时,线段的长度取最小值
(Ⅲ)由(Ⅱ)可知,当取最小值时,
此时的方程为
要使椭圆上存在点,使得的面积等于,只须到直线的距离等于,所以在平行于且与距离等于的直线上。
设直线
则由解得或
36.(2009四川卷理)(本小题满分12分)
已知椭圆的左右焦点分别为,离心率,右准线方程为。
(I)求椭圆的标准方程;
(II)过点的直线与该椭圆交于两点,且,求直线的方程。
本小题主要考查直线、椭圆、平面向量等基础知识,以及综合运用数学知识解决问题及推理运算能力。
解:(Ⅰ)有条件有,解得。
。
所以,所求椭圆的方程为。…………………………………4分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知、。
若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=-1.
将x=-1代入椭圆方程得。21世纪教育网
不妨设、,
.
,与题设矛盾。
直线l的斜率存在。
设直线l的斜率为k,则直线的方程为y=k(x+1)。
设、,
联立,消y得。
由根与系数的关系知,从而,
又,,
。
。
化简得
解得
35.(2009天津卷理)(本小题满分14分)
以知椭圆的两个焦点分别为,过点的直线与椭圆相交与两点,且。
(1) 求椭圆的离心率;
(2) 求直线AB的斜率;
(3) 设点C与点A关于坐标原点对称,直线上有一点在的外接圆上,求的值
本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、圆的方程等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质及数形结合的思想,考查运算能力和推理能力,满分14分
(I) 解:由//且,得,从而
整理,得,故离心率
(II) 解:由(I)得,所以椭圆的方程可写为
设直线AB的方程为,即.
由已知设,则它们的坐标满足方程组
消去y整理,得.
依题意,
而 ①
②
由题设知,点B为线段AE的中点,所以
③
联立①③解得, 21世纪教育网
将代入②中,解得.
(III)解法一:由(II)可知
当时,得,由已知得.
线段的垂直平分线l的方程为直线l与x轴
的交点是外接圆的圆心,因此外接圆的方程为.
直线的方程为,于是点H(m,n)的坐标满足方程组
, 由解得故
当时,同理可得.
解法二:由(II)可知
当时,得,由已知得 21世纪教育网
由椭圆的对称性可知B,,C三点共线,因为点H(m,n)在的外接圆上,
且,所以四边形为等腰梯形.
由直线的方程为,知点H的坐标为.
因为,所以,解得m=c(舍),或.
则,所以.
当时同理可得
33.(2009湖南卷理)(本小题满分13分)
在平面直角坐标系xOy中,点P到点F(3,0)的距离的4倍与它到直线x=2的距离的3倍之和记为d,当P点运动时,d恒等于点P的横坐标与18之和 21世纪教育网
(Ⅰ)求点P的轨迹C;
(Ⅱ)设过点F的直线I与轨迹C相交于M,N两点,求线段MN长度的最大值。
解(Ⅰ)设点P的坐标为(x,y),则3︳x-2︳
由题设
当x>2时,由①得
化简得 21世纪教育网
当时 由①得
化简得
故点P的轨迹C是椭圆在直线x=2的右侧部分与抛物线在直线x=2的左侧部分(包括它与直线x=2的交点)所组成的曲线,参见图1
(Ⅱ)如图2所示,易知直线x=2与,的交点都是A(2,),
B(2,),直线AF,BF的斜率分别为=,=.
当点P在上时,由②知
. ④21世纪教育网
当点P在上时,由③知
⑤
若直线l的斜率k存在,则直线l的方程为
(i)当k≤,或k≥,即k≤-2 时,直线I与轨迹C的两个交点M(,),N(,)都在C 上,此时由④知
∣MF∣= 6 - ∣NF∣= 6 -
从而∣MN∣= ∣MF∣+ ∣NF∣= (6 - )+ (6 - )=12 - ( +)
由 得 则,是这个方程的两根,所以+=*∣MN∣=12 - (+)=12 -
因为当
当且仅当时,等号成立。
(2)当时,直线L与轨迹C的两个交点 分别在上,不妨设点在上,点上,则④⑤知,
设直线AF与椭圆的另一交点为E
所以。而点A,E都在上,且
有(1)知
若直线的斜率不存在,则==3,此时
综上所述,线段MN长度的最大值为
32.(2009宁夏海南卷文)(本小题满分12分)
已知椭圆的中心为直角坐标系的原点,焦点在轴上,它的一个项点到两个
焦点的距离分别是7和1
(I) 求椭圆的方程‘
(II) 若为椭圆的动点,为过且垂直于轴的直线上的点,
(e为椭圆C的离心率),求点的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线。
(20)解:
(Ⅰ)设椭圆长半轴长及分别为a,c,由已知得
{ 解得a=4,c=3, 21世纪教育网
所以椭圆C的方程为
(Ⅱ)设M(x,y),P(x,),其中由已知得
而,故 ①
由点P在椭圆C上得
代入①式并化简得
所以点M的轨迹方程为轨迹是两条平行于x轴的线段.
31.(2009湖北卷文)(本小题满分13分)
如图,过抛物线y2=2PX(P>0)的焦点F的直线与抛物线相交于M、N两点,自M、N向准线L作垂线,垂足分别为M1、N1
(Ⅰ)求证:FM1⊥FN1:
(Ⅱ)记△FMM1、、△FM1N1、△FN N1的面积分别为S1、、S2、,S3,试判断S22=4S1S3是否成立,并证明你的结论。
本小题主要考查抛物线的概念,抛物线的几何性质等平面解析几何的基础知识,考查综合运用数学知识进行推理运算的能力(满分13分)
(1) 证法1:由抛物线的定义得
2分
如图,设准线l与x的交点为
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而
即
故
证法2:依题意,焦点为准线l的方程为
设点M,N的坐标分别为直线MN的方程为,则有
由 得
于是,,
,故
(Ⅱ)成立,证明如下:
证法1:设,则由抛物线的定义得
,于是
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将与代入上式化简可得
,此式恒成立。
故成立。
证法2:如图,设直线M的倾角为,
则由抛物线的定义得
于是
在和中,由余弦定理可得
由(I)的结论,得
即,得证。
30.(2009全国卷Ⅰ文)(本小题满分12分)(注意:在试题卷上作答无效)
如图,已知抛物线与圆相交于A、B、C、D四个点。
(Ⅰ)求r的取值范围
(Ⅱ)当四边形ABCD的面积最大时,求对角线AC、BD的交点P的坐标。
解:(Ⅰ)将抛物线代入圆的方程,消去,整理得.............(1)
抛物线与圆相交于、、、四个点的充要条件是:方程(1)有两个不相等的正根
∴即。解这个方程组得
.
(II) 设四个交点的坐标分别为、、、。
则由(I)根据韦达定理有,
则
令,则 下面求的最大值。
方法1:由三次均值有:
当且仅当,即时取最大值。经检验此时满足题意。
法2:设四个交点的坐标分别为、、、
则直线AC、BD的方程分别为
解得点P的坐标为。
设,由及(Ⅰ)得
由于四边形ABCD为等腰梯形,因而其面积
则将,代入上式,并令,等
,
∴,
令得,或(舍去)
当时,;当时;当时,
故当且仅当时,有最大值,即四边形ABCD的面积最大,故所求的点P的坐标为。
(Ⅱ)设直线AB的方程为由题意知 21世纪教育网
由{ 得A点的坐标为
由{ 得B点的坐标为
由得P点的坐标为
将P点坐标代入
设Q为直线AB与y轴的交点,则Q点的坐标为(0,m).
=
以下同解答一.
29.(2009四川卷文)(本小题满分12分)
已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率,右准线方程为。
(I)求椭圆的标准方程;
(II)过点的直线与该椭圆交于两点,且,求直线的方程。
[解析](I)由已知得,解得
∴
∴ 所求椭圆的方程为 …………………………………4分
(II)由(I)得、
①若直线的斜率不存在,则直线的方程为,由得
设、,
∴ ,这与已知相矛盾。
②若直线的斜率存在,设直线直线的斜率为,则直线的方程为,
设、,
联立,消元得
∴ ,21世纪教育网
∴ ,
又∵
∴
∴
化简得
解得
∴
∴ 所求直线的方程为 …………………………………12分
∴
由 得 ∴双曲线C的方程为
(Ⅱ)由(Ⅰ)知双曲线C的两条渐近线方程为
设
由得P点的坐标为
将P点坐标代入化简得
设∠AOB
又
记
由
当时,△AOB的面积取得最小值2,当时,△AOB的面积取得最大值∴△AOB面积的取值范围是
28.(本小题满分14分)
已知双曲线C的方程为 21世纪教育网
离心率顶点到渐近线的距离为
(Ⅰ)求双曲线C的方程;
(Ⅱ)如图,P是双曲线C上一点,A,B两点在双曲线C的两条渐近线上,且分别位于第一,二象限.若求△AOB面积的取值范围.
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