106. [2010 •江蘇卷]
在平面直角坐標(biāo)系
中,如圖,已知橢圓
的左、右頂點(diǎn)為A、B,右焦點(diǎn)為F。設(shè)過點(diǎn)T(
)的直線TA、TB與橢圓分別交于點(diǎn)M
、
,其中m>0,
。
(1)設(shè)動點(diǎn)P滿足
,求點(diǎn)P的軌跡;
(2)設(shè)
,求點(diǎn)T的坐標(biāo);
(3)設(shè)
,求證:直線MN必過x軸上的一定點(diǎn)(其坐標(biāo)與m無關(guān))。
[解析] 本小題主要考查求簡單曲線的方程,考查方直線與橢圓的方程等基礎(chǔ)知識。考查運(yùn)算求解能力和探究問題的能力。
解:(1)設(shè)點(diǎn)P(x,y),則:F(2,0)、B(3,0)、A(-3,0)。
由
,得
化簡得
。
故所求點(diǎn)P的軌跡為直線
。
(2)將
分別代入橢圓方程,以及
得:M(2,
)、N(
,
)
直線MTA方程為:
,即
,
直線NTB 方程為:
,即
。
聯(lián)立方程組,解得:
,
所以點(diǎn)T的坐標(biāo)為
。
(3)點(diǎn)T的坐標(biāo)為![]()
直線MTA方程為:
,即
,
直線NTB 方程為:
,即
。
分別與橢圓
聯(lián)立方程組,同時(shí)考慮到
,
解得:
、
。
(方法一)當(dāng)
時(shí),直線MN方程為:![]()
令
,解得:
。此時(shí)必過點(diǎn)D(1,0);
當(dāng)
時(shí),直線MN方程為:
,與x軸交點(diǎn)為D(1,0)。
所以直線MN必過x軸上的一定點(diǎn)D(1,0)。
(方法二)若
,則由
及
,得
,
此時(shí)直線MN的方程為
,過點(diǎn)D(1,0)。
若
,則
,直線MD的斜率
,
直線ND的斜率
,得
,所以直線MN過D點(diǎn)。
因此,直線MN必過
軸上的點(diǎn)(1,0)。
105. [2010 •廣東理數(shù)] 一條雙曲線
的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,點(diǎn)
,
是雙曲線上不同的兩個動點(diǎn)。
(1)求直線A1P與A2Q交點(diǎn)的軌跡E的方程式;
(2)若過點(diǎn)H(0, h)(h>1)的兩條直線l1和l2與軌跡E都只有一個交點(diǎn),且
,求h的值。
![]()
故
,即
。
(2)設(shè)
,則由
知,
。
將
代入
得
,即
,
由
與E只有一個交點(diǎn)知,
,即
。
同理,由
與E只有一個交點(diǎn)知,
,消去
得
,即
,從而
,即
。
104. [2010 •天津理數(shù)]已知橢圓
的離心率
,連接橢圓的四個頂點(diǎn)得到的菱形的面積為4。
(1) 求橢圓的方程;
(2) 設(shè)直線
與橢圓相交于不同的兩點(diǎn)
,已知點(diǎn)
的坐標(biāo)為(
),點(diǎn)
在線段
的垂直平分線上,且
,求
的值
[解析]本小題主要考察橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì),直線的方程,平面向量等基礎(chǔ)知識,考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì)及數(shù)形結(jié)合的思想,考查運(yùn)算和推理能力,滿分12分
解:(1)由
,得
,再由
,得![]()
由題意可知, ![]()
解方程組
得 a=2,b=1
所以橢圓的方程為![]()
(2)由(1)可知A(-2,0)。設(shè)B點(diǎn)的坐標(biāo)為(x1,,y1),直線l的斜率為k,則直線l的方程為y=k(x+2),
于是A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)滿足方程組![]()
由方程組消去Y并整理,得![]()
由
得
![]()
設(shè)線段AB是中點(diǎn)為M,則M的坐標(biāo)為![]()
以下分兩種情況:
(1)當(dāng)k=0時(shí),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(2,0)。線段AB的垂直平分線為y軸,于是
![]()
(2)當(dāng)K
時(shí),線段AB的垂直平分線方程為![]()
令x=0,解得![]()
由![]()
![]()
![]()
整理得![]()
綜上![]()
103. [2010 •天津文數(shù)]已知橢圓
(a>b>0)的離心率e=
,連接橢圓的四個頂點(diǎn)得到的菱形的面積為4.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)設(shè)直線l與橢圓相交于不同的兩點(diǎn)A、B,已知點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-a,0).
(i)若
,求直線l的傾斜角;
(ii)若點(diǎn)Q
在線段AB的垂直平分線上,且
.求
的值.
解:本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)、直線的方程、兩點(diǎn)間的距離公式、直線的傾斜角、平面向量等基礎(chǔ)知識,考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì)及數(shù)形結(jié)合的思想,考查綜合分析與運(yùn)算能力.滿分14分.
(Ⅰ)解:由e=
,得
.再由
,解得a=2b.
由題意可知
,即ab=2.
解方程組
得a=2,b=1.
所以橢圓的方程為
.
(Ⅱ)(i)解:由(Ⅰ)可知點(diǎn)A的坐標(biāo)是(-2,0).設(shè)點(diǎn)B的坐標(biāo)為
,直線l的斜率為k.則直線l的方程為y=k(x+2).
于是A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)滿足方程組
消去y并整理,得
.
由
,得
.從而
.
所以
.
由
,得
.
整理得
,即
,解得k=
.
所以直線l的傾斜角為
或
.
(ii)解:設(shè)線段AB的中點(diǎn)為M,由(i)得到M的坐標(biāo)為
.
以下分兩種情況:
(1)當(dāng)k=0時(shí),點(diǎn)B的坐標(biāo)是(2,0),線段AB的垂直平分線為y軸,于是
由
,得
。
(2)當(dāng)
時(shí),線段AB的垂直平分線方程為
。
令
,解得
。
由
,
,
![]()
,
整理得
。故
。所以
。
綜上,
或![]()
102. [2010 •四川理數(shù)]已知定點(diǎn)A(-1,0),F(2,0),定直線l:x=
,不在x軸上的動點(diǎn)P與點(diǎn)F的距離是它到直線l的距離的2倍.設(shè)點(diǎn)P的軌跡為E,過點(diǎn)F的直線交E于B、C兩點(diǎn),直線AB、AC分別交l于點(diǎn)M、N
(1)求E的方程;
(2)試判斷以線段MN為直徑的圓是否過點(diǎn)F,并說明理由.
本小題主要考察直線、軌跡方程、雙曲線等基礎(chǔ)知識,考察平面機(jī)襲擊和的思想方法及推理運(yùn)算能力.
解:(1)設(shè)P(x,y),則![]()
化簡得x2-
=1(y≠0)
(2)①當(dāng)直線BC與x軸不垂直時(shí),設(shè)BC的方程為y=k(x-2)(k≠0)
與雙曲線x2-
=1聯(lián)立消去y得
(3-k)2x2+4k2x-(4k2+3)=0
由題意知3-k2≠0且△>0
設(shè)B(x1,y1),C(x2,y2),
則![]()
y1y2=k2(x1-2)(x2-2)=k2[x1x2-2(x1+x2)+4]
=k2(
+4)
=![]()
因?yàn)?i>x1、x2≠-1
所以直線AB的方程為y=
(x+1)
因此M點(diǎn)的坐標(biāo)為(
)
,同理可得![]()
因此![]()
=![]()
=0
②當(dāng)直線BC與x軸垂直時(shí),起方程為x=2,則B(2,3),C(2,-3)
AB的方程為y=x+1,因此M點(diǎn)的坐標(biāo)為(
),![]()
同理可得![]()
因此
=0
綜上
=0,即FM⊥FN
故以線段MN為直徑的圓經(jīng)過點(diǎn)F
101. [2010•北京理數(shù)]在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)B與點(diǎn)A(-1,1)關(guān)于原點(diǎn)O對稱,P是動點(diǎn),且直線AP與BP的斜率之積等于
.
(Ⅰ)求動點(diǎn)P的軌跡方程;
(Ⅱ)設(shè)直線AP和BP分別與直線x=3交于點(diǎn)M,N,問:是否存在點(diǎn)P使得△PAB與△PMN的面積相等?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,說明理由。
解:(I)因?yàn)辄c(diǎn)B與A
關(guān)于原點(diǎn)
對稱,所以點(diǎn)
得坐標(biāo)為
.
設(shè)點(diǎn)
的坐標(biāo)為![]()
由題意得![]()
化簡得
.
故動點(diǎn)
的軌跡方程為![]()
(II)解法一:設(shè)點(diǎn)
的坐標(biāo)為
,點(diǎn)
,
得坐標(biāo)分別為
,
.
則直線
的方程為
,直線
的方程為![]()
令
得
,
.
于是
得面積
![]()
又直線
的方程為
,
,
點(diǎn)
到直線
的距離
.
于是
的面積
![]()
當(dāng)
時(shí),得![]()
又
,
所以
=
,解得
。
因?yàn)?sub>
,所以![]()
故存在點(diǎn)
使得
與
的面積相等,此時(shí)點(diǎn)
的坐標(biāo)為
.
解法二:若存在點(diǎn)
使得
與
的面積相等,設(shè)點(diǎn)
的坐標(biāo)為![]()
則
.
因?yàn)?sub>
,
所以![]()
所以![]()
即
,解得![]()
![]()
因?yàn)?sub>
,所以![]()
故存在點(diǎn)
S使得
與
的面積相等,此時(shí)點(diǎn)
的坐標(biāo)為
.
100. [2010•北京文數(shù)]已知橢圓C的左、右焦點(diǎn)坐標(biāo)分別是
,
,離心率是
,直線y=t橢圓C交與不同的兩點(diǎn)M,N,以線段為直徑作圓P,圓心為P。
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)若圓P與x軸相切,求圓心P的坐標(biāo);
(Ⅲ)設(shè)Q(x,y)是圓P上的動點(diǎn),當(dāng)t變化時(shí),求y的最大值。
解:(Ⅰ)因?yàn)?sub>
,且
,所以![]()
所以橢圓C的方程為![]()
(Ⅱ)由題意知![]()
由
得![]()
所以圓P的半徑為![]()
解得
所以點(diǎn)P的坐標(biāo)是(0,
)
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,圓P的方程
。因?yàn)辄c(diǎn)
在圓P上。所以![]()
設(shè)
,則![]()
當(dāng)
,即
,且
,
取最大值2.
99. [2010•安徽文數(shù)]
橢圓
經(jīng)過點(diǎn)
,對稱軸為坐標(biāo)軸,
焦點(diǎn)
在
軸上,離心率
。
(Ⅰ)求橢圓
的方程;
(Ⅱ)求
的角平分線所在直線的方程。
[解析](1)設(shè)橢圓方程為
,把點(diǎn)
代入橢圓方程,把離心率
用
表示,再根據(jù)
,求出
,得橢圓方程;(2)可以設(shè)直線l上任一點(diǎn)坐標(biāo)為
,根據(jù)角平分線上的點(diǎn)到角兩邊距離相等得
.
解:(Ⅰ)設(shè)橢圓E的方程為
[規(guī)律總結(jié)]對于橢圓解答題,一般都是設(shè)橢圓方程為
,根據(jù)題目滿足的條件求出
,得橢圓方程,這一問通常比較簡單;(2)對于角平分線問題,利用角平分線的幾何意義,即角平分線上的點(diǎn)到角兩邊距離相等得方程.
98. [2010•江西理數(shù)]設(shè)橢圓
,拋物線
。
(1) 若
經(jīng)過
的兩個焦點(diǎn),求
的離心率;
(2)
設(shè)A(0,b),
,又M、N為
與
不在y軸上的兩個交點(diǎn),若△AMN的垂心為
,且△QMN的重心在
上,求橢圓
和拋物線
的方程。
解:考查橢圓和拋物線的定義、基本量,通過交點(diǎn)三角形來確認(rèn)方程。
(1)由已知橢圓焦點(diǎn)(c,0)在拋物線上,可得:
,由
![]()
。
(2)由題設(shè)可知M、N關(guān)于y軸對稱,設(shè)
,由
的垂心為B,有
。
由點(diǎn)
在拋物線上,
,解得:![]()
故
,得
重心坐標(biāo)
.
由重心在拋物線上得:
,
,又因?yàn)镸、N在橢圓上得:
,橢圓方程為
,拋物線方程為
。
97. [2010 •遼寧理數(shù)]設(shè)橢圓C:
的左焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)F的直線與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),直線l的傾斜角為60o,
.
(I) 求橢圓C的離心率;
(II)
如果|AB|=
,求橢圓C的方程.
解:設(shè)
,由題意知
<0,
>0.
(Ⅰ)直線l的方程為
,其中
.
聯(lián)立
得![]()
解得![]()
因?yàn)?sub>
,所以
.
即 ![]()
得離心率
.
(Ⅱ)因?yàn)?sub>
,所以
.
由
得
.所以
,得a=3,
.
橢圓C的方程為
.
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