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1、
(四)解析幾何
1.(2018·蘇州市高新區(qū)一中考試)如圖,橢圓C:+=1(a>b>0)的上、下頂點分別為A,B,右焦點為F,點P在橢圓C上,且OP⊥AF.
(1)若點P的坐標(biāo)為(,1),求橢圓C的方程;
(2)延長AF交橢圓C于點Q,已知橢圓的離心率為,若直線OP的斜率是直線BQ的斜率的m倍,求實數(shù)m的值.
解 (1)因為點P(,1),
所以kOP=,
又因為AF⊥OP,-×=-1,
所以c=b,所以3a2=4b2,
又點P(,1)在橢圓C上,
所以+=1,
解得a2=,b2=.
故橢圓方程為+=1.
(2)因為e==,
即=,
所以=.
又因為kAQk
2、BQ=·==-,
所以m==-==2.
2.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓E:+=1(a>b>0)的離心率為,直線l:y=-x與橢圓E相交于A,B兩點,AB=2,C,D是橢圓E上異于A,B的兩點,且直線AC,BD相交于點P,直線AD,BC相交于點Q.
(1)求橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求證:直線PQ的斜率為定值.
(1)解 因為e==,
所以c2=a2,即a2-b2=a2,
所以a=2b.
所以橢圓方程為+=1.
由題意不妨設(shè)點A在第二象限,點B在第四象限,
由得A.
又AB=2,所以O(shè)A=,
則2b2+b2=b2=10,
得b=2,a=4.
所以橢圓
3、E的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
(2)證明 由(1)知,橢圓E的方程為+=1,
A(-2,),B(2,-).
①當(dāng)直線CA,CB,DA,DB的斜率都存在,且不為零時,設(shè)直線CA,DA的斜率分別為k1,k2,C(x0,y0),顯然k1≠k2.
從而k1·kCB=·=
===-,所以kCB=-.
同理kDB=-.
所以直線AD的方程為y-=k2(x+2),直線BC的方程為y+=-(x-2),
由
解得
從而點Q的坐標(biāo)為.
用k2代替k1,k1代替k2得點P的坐標(biāo)為.
所以kPQ=
==.
即直線PQ的斜率為定值.
②當(dāng)直線CA,CB,DA,DB中,有直線的斜率不存在時,由題意
4、得,至多有一條直線的斜率不存在,不妨設(shè)直線CA的斜率不存在,從而C(-2,-).
設(shè)DA的斜率為k,由①知,kDB=-.
因為直線CA:x=-2,直線DB:y+=-(x-2),
得P.
又直線BC:y=-,直線AD:y-=k(x+2),
得Q,
所以kPQ=.
由①②可知,直線PQ的斜率為定值.
3.平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率是,右準(zhǔn)線的方程為x=.
(1)求橢圓C的方程;
(2)已知點P,過x軸上的一個定點M作直線l與橢圓C交于A,B兩點,若三條直線PA,PM,PB的斜率成等差數(shù)列,求點M的坐標(biāo).
解 (1)因為橢圓的離心率為,
5、右準(zhǔn)線的方程為x=,
所以e==,=,則a=2,c=,b=1,
橢圓C的方程為+y2=1.
(2)設(shè)M(m,0),當(dāng)直線l為y=0時,A(-2,0),B(2,0),
PA,PM,PB的斜率分別為
kPA=,kPM=,kPB=-,
因為直線PA,PM,PB的斜率成等差數(shù)列,
所以=-,m=8.
證明如下:
當(dāng)M(8,0)時,直線PA,PM,PB的斜率構(gòu)成等差數(shù)列,
設(shè)AB:y=k(x-8),代入橢圓方程x2+4y2-4=0,
得x2+4k2(x-8)2-4=0,
即(1+4k2)x2-64k2x+256k2-4=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
因為x1,
6、2=,
所以x1+x2=,x1x2=,
又kPM==-,
所以kPA+kPB=+
=+
=2k+
=2k+
=2k+
=2k+=-=2kPM,即證.
4.(2018·江蘇省前黃中學(xué)等五校聯(lián)考)如圖,已知橢圓E:+=1(a>b>0)的左頂點A(-2,0),且點在橢圓上,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是橢圓的左、右焦點.過點A作斜率為k(k>0)的直線交橢圓E于另一點B,直線BF2交橢圓E于點C.
(1)求橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若△CF1F2為等腰三角形,求點B的坐標(biāo);
(3)若F1C⊥AB,求k的值.
解 (1)由題意得解得
∴橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
(2)∵△CF1F
7、2為等腰三角形,且k>0,
∴點C在x軸下方,
①若F1C=F2C,則C(0,-);
②若F1F2=CF2,則CF2=2,∴C(0,-);
③若F1C=F1F2,則CF1=2,∴C(0,-),
∴C(0,-).
∴直線BC的方程為y=(x-1),
由得或
∴B.
(3)設(shè)直線AB的方程lAB:y=k(x+2),
由得(3+4k2)x2+16k2x+16k2-12=0,
∴xAxB=-2xB=,
∴xB=,∴yB=k(xB+2)=,
∴B,
若k=,則B,∴C,
∵F1(-1,0),∴kCF1=-,
∴F1C與AB不垂直,∴k≠.
∵F2(1,0),kBF2=,kCF1=-,
∴直線BF2的方程lBF2:y=(x-1),
直線CF1的方程lCF1:y=-(x+1).
由解得
∴C(8k2-1,-8k).
又點C在橢圓上,得+=1,
即(24k2-1)(8k2+9)=0,即k2=,
∵k>0,∴k=.