五年高考真題高考數(shù)學(xué) 復(fù)習(xí) 第九章 第六節(jié) 直線與圓錐曲線的位置關(guān)系 理全國(guó)通用
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1、 第六節(jié)第六節(jié) 直線與圓錐曲線的位置關(guān)系直線與圓錐曲線的位置關(guān)系 考點(diǎn)一 直線與圓錐曲線的位置關(guān)系 1(20 xx重慶,10)設(shè)雙曲線x2a2y2b21(a0,b0)的右焦點(diǎn)為F,右頂點(diǎn)為A,過(guò)F作AF的垂線與雙曲線交于B,C兩點(diǎn),過(guò)B,C分別作AC,AB的垂線,兩垂線交于點(diǎn)D,若D到直線BC的距離小于aa2b2,則該雙曲線的漸近線斜率的取值范圍是( ) A(1,0)(0,1) B(,1)(1,) C( 2,0)(0, 2) D(, 2)( 2,) 解析 由題意A(a,0),Bc,b2a,Cc,b2a,由雙曲線的對(duì)稱性知D在x軸上,設(shè)D(x,0),由BDAC得b2a0cxb2aac1,解得cx
2、b4a2(ca),所以cxb4a2(ca)aa2b2ac,所以b4a2c2a2b2b2a210ba1,因此漸近線的斜率取值范圍是(1,0)(0,1),選 A. 答案 A 2(20 xx遼寧,10)已知點(diǎn)A(2,3)在拋物線C:y22px的準(zhǔn)線上,過(guò)點(diǎn)A的直線與C在第一象限相切于點(diǎn)B,記C的焦點(diǎn)為F,則直線BF的斜率為( ) A.12 B.23 C.34 D.43 解析 A(2,3)在拋物線y22px的準(zhǔn)線上,p22,p4,y28x,設(shè)直線AB的方程為xk(y3)2,將與y28x聯(lián)立,即xk(y3)2,y28x,得y28ky24k160,則(8k)24(24k16)0,即 2k23k20,解得k
3、2 或k12(舍去),將k2 代入解得x8,y8,即B(8,8),又F(2,0),kBF808243,故選 D. 答案 D 3(20 xx新課標(biāo)全國(guó),10)設(shè)F為拋物線C:y23x的焦點(diǎn),過(guò)F且傾斜角為 30的直線交C于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則OAB的面積為( ) A.3 34 B.9 38 C.6332 D.94 解析 易知直線AB的方程為y33(x34),與y23x聯(lián)立并消去x得 4y212 3y90.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則y1y23 3,y1y294. SOAB12|OF|y1y2| 1234(y1y2)24y1y2 3827994.故選 D. 答案 D 4(20
4、xx大綱,8)橢圓C:x24y231 的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,點(diǎn)P在C上且直線PA2斜率的取值范圍是2,1,那么直線PA1斜率的取值范圍是( ) A.12,34 B.38,34 C.12,1 D.34,1 解析 如圖: 設(shè)直線A2M的方程為y(x2)2x, 代入橢圓方程x24y231,并整理得 7x216x40, 2x167,x27, M點(diǎn)坐標(biāo)為27,127. 設(shè)直線A2N的方程為y2(x2)42x,同理可得N點(diǎn)坐標(biāo)為2619,2419, kA1M12727234, kA1N24192619238. 直線PA1斜率的取值范圍是38,34. 答案 B 5(20 xx全國(guó),10)已知拋物線C
5、:y24x的焦點(diǎn)為F,直線y2x4 與C交于A,B兩點(diǎn),則 cosAFB等于( ) A.45 B.35 C35 D45 解析 聯(lián)立y24x,y2x4.不妨設(shè)A在x軸上方, 則A(4,4),B(1,2) F點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,0),F(xiàn)A(3,4),F(xiàn)B(0,2), cosAFBFAFB|FA|FB|85245. 答案 D 6(20 xx山東,15)平面直角坐標(biāo)系xOy中,雙曲線C1:x2a2y2b21(a0,b0)的漸近線與拋物線C2:x22py(p0)交于點(diǎn)O,A,B.若OAB的垂心為C2的焦點(diǎn),則C1的離心率為_(kāi) 解析 由題意,不妨設(shè)直線OA的方程為ybax,直線OB的方程為ybax.由ybax
6、,x22py,得x22p bax, x2pba,y2pb2a2,A2pba,2pb2a2. 設(shè)拋物線C2的焦點(diǎn)為F,則F0,p2, kAF2pb2a2p22pba. OAB的垂心為F,AFOB,kAFkOB1, 2pb2a2p22pbaba1,b2a254. 設(shè)C1的離心率為e,則e2c2a2a2b2a215494. e32. 答案 32 7(20 xx浙江,16)定義:曲線C上的點(diǎn)到直線l的距離的最小值稱為曲線C到直線l的距離已知曲線C1:yx2a到直線l:yx的距離等于曲線C2:x2(y4)22 到直線l:yx的距離,則實(shí)數(shù)a_. 解析 曲線C2到l的距離d等于圓心到直線的距離減去半徑,
7、即d|4|2 2 2, 所以曲線C1到l的距離為 2, 則曲線C1與直線l不能相交, 即x2ax, x2xa0.設(shè)C1:yx2a上一點(diǎn)為(x0,y0), 則點(diǎn)(x0,y0)到直線l的距離 d|x0y0|2x0 x20a2 (x012)2a142a142 2,所以a94. 答案 94 8(20 xx浙江,19)已知橢圓x22y21上兩個(gè)不同的點(diǎn)A,B關(guān)于直線ymx12對(duì)稱 (1)求實(shí)數(shù)m的取值范圍; (2)求AOB面積的最大值(O為坐標(biāo)原點(diǎn)) 解 (1)由題意知m0,可設(shè)直線AB的方程為 y1mxb. 由x22y21,y1mxb, 消去y,得121m2x22bmxb210. 因?yàn)橹本€y1mxb與
8、橢圓x22y21有兩個(gè)不同的交點(diǎn),所以2b224m20, 將AB中點(diǎn)M2mbm22,m2bm22代入直線方程ymx12解得bm222m2 由得m63或m63. (2)令t1m62,0 0,62,則 |AB|t212t42t232t212. 且O到直線AB的距離為dt212t21. 設(shè)AOB的面積為S(t), 所以S(t)12|AB|d122t2122222. 當(dāng)且僅當(dāng)t212時(shí),等號(hào)成立 故AOB面積的最大值為22. 9(20 xx江蘇,18)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓x2a2y2b21(ab0)的離心率為22,且右焦點(diǎn)F到左準(zhǔn)線l的距離為3. (1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)過(guò)
9、F的直線與橢圓交于A,B兩點(diǎn),線段AB的垂直平分線分別交直線l和AB于點(diǎn)P,C,若PC2AB,求直線AB的方程 解 (1)由題意,得ca22且ca2c3, 解得a 2,c1,則b1, 所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為x22y21. (2)當(dāng)ABx軸時(shí),AB 2,又CP3,不合題意 當(dāng)AB與x軸不垂直時(shí),設(shè)直線AB的方程為yk(x1),A(x1,y1),B(x2,y2), 將AB的方程代入橢圓方程,得(12k2)x24k2x2(k21)0, 則x1,22k2 2(1k2)12k2,C的 坐 標(biāo) 為2k212k2,k12k2, 且AB(x2x1)2(y2y1)2 (1k2)(x2x1)2 2 2(1k2)12
10、k2. 若k0,則線段AB的垂直平分線為y軸,與左準(zhǔn)線平行,不合題意 從而k0,故直線PC的方程為 yk12k21kx2k212k2, 則P點(diǎn)的坐標(biāo)為2,5k22k(12k2), 從而PC2(3k21) 1k2|k|(12k2). 因?yàn)镻C2AB, 所以2(3k21) 1k2|k|(12k2)4 2(1k2)12k2, 解得k1. 此時(shí)直線AB的方程為yx1 或yx1. 10(20 xx天津,19)已知橢圓x2a2y2b21(ab0)的左焦點(diǎn)為F(c,0),離心率為33,點(diǎn)M在橢圓上且位于第一象限,直線FM被圓x2y2b24截得的線段的長(zhǎng)為c,|FM|4 33. (1)求直線FM的斜率; (2
11、)求橢圓的方程; (3)設(shè)動(dòng)點(diǎn)P在橢圓上,若直線FP的斜率大于 2,求直線OP(O為原點(diǎn))的斜率的取值范圍 解 (1)由已知有c2a213, 又由a2b2c2,可得a23c2,b22c2. 設(shè)直線FM的斜率為k(k0),F(xiàn)(c,0),則直線FM的方程為 yk(xc)由已知,有kck212c22b22, 解得k33. (2)由(1)得橢圓方程為x23c2y22c21,直線FM的方程為y33(xc),兩個(gè)方程聯(lián)立,消去y,整理得 3x22cx5c20, 解得x53c,或xc.因?yàn)辄c(diǎn)M在第一象限,可得M的坐標(biāo)為c,2 33c. 由|FM|(cc)22 33c024 33. 解得c1,所以橢圓的方程為
12、x23y221. (3)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),直線FP的斜率為t, 得tyx1,即yt(x1)(x1),與橢圓方程聯(lián)立 yt(x1),x23y221,消去y,整理得 2x23t2(x1)26, 又由已知,得t62x23(x1)2 2, 解得32x1,或1x0. 設(shè)直線OP的斜率為m,得myx,即ymx(x0),與橢圓方程聯(lián)立,整理得m22x223. 當(dāng)x32,1 時(shí),有yt(x1)0, 因此m0,于是m2x223,得m23,2 33. 當(dāng)x(1,0)時(shí),有yt(x1)0. 因此m0,于是m2x223, 得m,2 33. 綜上,直線OP的斜率的取值范圍是,2 3323,2 33. 11(20
13、 xx北京,19)已知橢圓C:x22y24. (1)求橢圓C的離心率; (2)設(shè)O為原點(diǎn),若點(diǎn)A在橢圓C上,點(diǎn)B在直線y2 上,且OAOB,試判斷直線AB與圓x2y22 的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論 解 (1)由題意,橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為x24y221. 所以a24,b22, 從而c2a2b22. 因此a2,c 2. 故橢圓C的離心率eca22. (2)直線AB與圓x2y22 相切證明如下: 設(shè)點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別為(x0,y0),(t,2),其中x00. 因?yàn)镺AOB,所以O(shè)AOB0,即tx02y00, 解得t2y0 x0. 當(dāng)x0t時(shí),y0t22,代入橢圓C的方程,得t 2, 故直線AB的方程為
14、x 2.圓心O到直線AB的距離d 2. 此時(shí)直線AB與圓x2y22 相切 當(dāng)x0t時(shí),直線AB的方程為y2y02x0t(xt), 即(y02)x(x0t)y2x0ty00. 圓心O到直線AB的距離 d|2x0ty0|(y02)2(x0t)2 . 又x202y204,t2y0 x0,故 d|2x02y20 x0|x20y204y20 x204 4x20 x0 x408x20162x20 2. 此時(shí)直線AB與圓x2y22 相切 12(20 xx山東,21)已知拋物線C:y22px(p0)的焦點(diǎn)為F,A為C上異于原點(diǎn)的任意一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)A的直線l交C于另一點(diǎn)B,交x軸的正半軸于點(diǎn)D,且有|FA|FD|.
15、當(dāng)點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為 3 時(shí),ADF為正三角形 (1)求C的方程; (2)若直線l1l,且l1和C有且只有一個(gè)公共點(diǎn)E. ()證明直線AE過(guò)定點(diǎn),并求出定點(diǎn)坐標(biāo); ()ABE的面積是否存在最小值?若存在,請(qǐng)求出最小值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由 解 (1)由題意知Fp2,0 . 設(shè)D(t,0)(t0),則FD的中點(diǎn)為p2t4,0 . 因?yàn)閨FA|FD|, 由拋物線的定義知 3p2|tp2|, 解得t3p或t3(舍去) 由p2t43,解得p2. 所以拋物線C的方程為y24x. (2)()由(1)知F(1,0), 設(shè)A(x0,y0)(x0y00),D(xD,0)(xD0), 因?yàn)閨FA|FD|,則|xD1|
16、x01, 由xD0 得xDx02,故D(x02,0) 故直線AB的斜率kABy02. 因?yàn)橹本€l1和直線AB平行, 設(shè)直線l1的方程為yy02xb, 代入拋物線方程得y28y0y8by00, 由題意64y2032by00,得b2y0. 設(shè)E(xE,yE),則yE4y0,xE4y20. 當(dāng)y204 時(shí),kAEyEy0 xEx04y0y04y20y2044y0y204, 可得直線AE的方程為yy04y0y204(xx0), 由y204x0,整理可得y4y0y204(x1), 直線AE恒過(guò)點(diǎn)F(1,0) 當(dāng)y204 時(shí),直線AE的方程為x1,過(guò)點(diǎn)F(1,0), 所以直線AE過(guò)定點(diǎn)F(1,0) ()由
17、()知直線AE過(guò)焦點(diǎn)F(1,0), 所以|AE|AF|FE|(x01)1x01 x01x02. 設(shè)直線AE的方程為xmy1, 因?yàn)辄c(diǎn)A(x0,y0)在直線AE上, 故mx01y0. 設(shè)B(x1,y1) 直線AB的方程為yy0y02(xx0), 由于y00,可得x2y0y2x0, 代入拋物線方程得y28y0y84x00. 所以y0y18y0, 可求得y1y08y0,x14x0 x04. 所以點(diǎn)B到直線AE的距離為 d4x0 x04my08y011m2 4(x01)x04x01x0. 則ABE的面積S124x01x0 x01x02 16, 當(dāng)且僅當(dāng)1x0 x0,即x01 時(shí)等號(hào)成立 所以ABE的面
18、積的最小值為 16. 13(20 xx新課標(biāo)全國(guó),20)平面直角坐標(biāo)系xOy中,過(guò)橢圓M:x2a2y2b21(ab0)右焦點(diǎn)的直線xy 30 交M于A,B兩點(diǎn),P為AB的中點(diǎn),且OP的斜率為12. (1)求M的方程; (2)C,D為M上的兩點(diǎn),若四邊形ACBD的對(duì)角線CDAB,求四邊形ACBD面積的最大值 解 (1)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),則x21a2y21b21,x22a2y22b21, y1y2x1x21, 由此可得b2(x1x2)a2(y1y2)y2y1x2x11. 因?yàn)镻為AB的中點(diǎn),且OP的斜率為12, 所以x1x22x0,y1y22y0, y0 x0
19、12.所以y012x0, 即y1y212(x1x2) 所以可以解得a22b2,又由題意知, M的右焦點(diǎn)為( 3,0),故a2b23. 所以a26,b23. 所以M的方程為x26y231. (2)將xy 30 代入x26y231, 解得x433,y33或x0,y 3.所以可得|AB|4 63; 由題意可設(shè)直線CD方程為yxm, 所以設(shè)C(x3,y3),D(x4,y4), 將yxm代入x26y231 得 3x24mx2m260, 則|CD| 2 (x3x4)24x3x4 439m2, 又因?yàn)?6m212(2m26)0,即3mb0)的一個(gè)焦點(diǎn)為( 5,0),離心率為53. (1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
20、 (2)若動(dòng)點(diǎn)P(x0,y0)為橢圓C外一點(diǎn),且點(diǎn)P到橢圓C的兩條切線相互垂直,求點(diǎn)P的軌跡方程 解 (1)由題意知c 5,eca53, a3,b2a2c24, 故橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為x29y241. (2)設(shè)兩切線為l1,l2, 當(dāng)l1x軸或l1x軸時(shí),l2x軸或l2x軸, 可知P(3,2); 當(dāng)l1與x軸不垂直且不平行時(shí),x03,設(shè)l1的斜率為k,則k0,則l2的斜率為1k, l1的方程為yy0k(xx0),與x29y241 聯(lián)立, 整理得(9k24)x218(y0kx0)kx9(y0kx0)2360, 直線與橢圓相切,0,得 9(y0kx0)2k2(9k24)(y0kx0)240, 36k
21、24(y0kx0)240, (x209)k22x0y0ky2040, k是方程(x209)x22x0y0 xy2040 的一個(gè)根, 同理1k是方程(x209)x22x0y0 xy2040 的另一個(gè)根, k1ky204x209,得x20y2013,其中x03, 點(diǎn)P的軌跡方程為x2y213(x3), 檢驗(yàn)P(3,2)滿足上式 綜上:點(diǎn)P的軌跡方程為x2y213. 3(20 xx湖北,21)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)M到點(diǎn)F(1,0)的距離比它到y(tǒng)軸的距離多 1.記點(diǎn)M的軌跡為C. (1)求軌跡C的方程; (2)設(shè)斜率為k的直線l過(guò)定點(diǎn)P(2,1),求直線l與軌跡C恰好有一個(gè)公共點(diǎn)、兩個(gè)公共點(diǎn)、
22、三個(gè)公共點(diǎn)時(shí)k的相應(yīng)取值范圍 解 (1)設(shè)點(diǎn)M(x,y),依題意得|MF|x|1,即 (x1)2y2|x|1, 化簡(jiǎn)整理得y22(|x|x) 故點(diǎn)M的軌跡C的方程為 y24x,x0,0,x0. (2)在點(diǎn)M的軌跡C中,記C1:y24x,C2:y0(x0) 依題意,可設(shè)直線l的方程為y1k(x2) 由方程組y1k(x2),y24x, 可得ky24y4(2k1)0. (a)當(dāng)k0 時(shí),此時(shí)y1.把y1 代入軌跡C的方程,得x14. 故此時(shí)直線l:y1 與軌跡C恰好有一個(gè)公共點(diǎn)14,1 . (b)當(dāng)k0 時(shí),方程的判別式為 16(2k2k1) 設(shè)直線l與x軸的交點(diǎn)為(x0,0),則由y1k(x2),
23、令y0,得x02k1k. ()若0,x00,由解得k12. 即當(dāng)k(,1)12, 時(shí),直線l與C1沒(méi)有公共點(diǎn),與C2有一個(gè)公共點(diǎn), 故此時(shí)直線l與軌跡C恰好有一個(gè)公共點(diǎn) ()若0,x00,x00,由解得k1,12,或k12,0 . 即當(dāng)k1,12時(shí),直線l與C1只有一個(gè)公共點(diǎn),與C2有一個(gè)公共點(diǎn) 當(dāng)k12,0 時(shí),直線l與C1有兩個(gè)公共點(diǎn),與C2沒(méi)有公共點(diǎn) 故當(dāng)k12,0 1,12時(shí),直線l與軌跡C恰好有兩個(gè)公共點(diǎn) ()若0,x00,由解得1k12,或 0k0)點(diǎn)M(x0,y0)在拋物線C2上,過(guò)M作C1的切線,切點(diǎn)為A,B(M為原點(diǎn)O時(shí),A,B重合于O) 當(dāng)x01 2時(shí),切線MA的斜率為12
24、. (1)求p的值; (2)當(dāng)M在C2上運(yùn)動(dòng)時(shí),求線段AB中點(diǎn)N的軌跡方程(A,B重合于O時(shí),中點(diǎn)為O) 解 (1)因?yàn)閽佄锞€C1:x24y上任意一點(diǎn)(x,y)的切線斜率為yx2,且切線AM的斜率為12. 切點(diǎn)A1,14, 切線AM:y12(x1)14. 因?yàn)辄c(diǎn)M(1 2,y0)在切線MA及拋物線C2上,于是 y012(2 2)1432 24, y0(1 2)22p32 22p. 由得p2. (2)設(shè)N(x,y),Ax1,x214,Bx2,x224,x1x2,由N為線段AB中點(diǎn)知 xx1x22, yx21x228. 切線MA、MB的方程為 yx12(xx1)x214, yx22(xx2)x22
25、4. 由得MA,MB的交點(diǎn)M(x0,y0)的坐標(biāo)為x0 x1x22,y0 x1x24. 因?yàn)辄c(diǎn)M(x0,y0)在C2上, 即x204y0, 所以x1x2x21x226, 由得x243y,x0. 當(dāng)x1x2時(shí),A,B重合于原點(diǎn)O,AB中點(diǎn)N為O,坐標(biāo)滿足x243y. 因此AB中點(diǎn)N的軌跡方程為x243y. 5.(20 xx遼寧,20)如圖橢圓C0:x2a2y2b21(ab0,a,b為常數(shù)),動(dòng)圓C1:x2y2t21,bt1a.點(diǎn)A1,A2分別為C0的左,右頂點(diǎn),C1與C0相交于A,B,C,D四點(diǎn) (1)求直線AA1與直線A2B交點(diǎn)M的軌跡方程; (2)設(shè)動(dòng)圓C2:x2y2t22與C0相交于A,B
26、,C,D四點(diǎn),其中bt2a,t1t2.若矩形ABCD與矩形ABCD的面積相等,證明:t21t22為定值 (1)解 設(shè)A(x1,y1),B(x1,y1),又知A1(a,0),A2(a,0),則直線A1A的方程為yy1x1a(xa), 直線A2B的方程為yy1x1a(xa) 由得,y2y21x21a2(x2a2) 由點(diǎn)A(x1,y1)在橢圓C0上, 故x21a2y21b21. 從而y21b2(1x21a2),代入得 x2a2y2b21(xa,y0) 即交點(diǎn)M的軌跡方程是 x2a2y2b21(xa,yb0),雙曲線的方程為x2m2y2n21(m0,n0),它們的離心率分別為e1,e2,則|PF1|a
27、m,|PF2|am,在PF1F2中,4c2(am)2(am)22(am)(am)cos 3a23m24c2ac23mc24, 則ac23mc2113acmc21e11e2acmc4 33,當(dāng)且僅當(dāng)a3m時(shí),等號(hào)成立 ,故選 A. 答案 A 3(20 xx四川,10)已知F為拋物線y2x的焦點(diǎn),點(diǎn)A,B在該拋物線上且位于x軸的兩側(cè),OAOB2(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則ABO與AFO面積之和的最小值是( ) A2 B3 C.17 28 D. 10 解析 設(shè)點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2)(不妨假設(shè)y10,y20)和E2:y22p2x(p20),過(guò)原點(diǎn)O的兩條直線l1和l2,l1與E1,E2分別交
28、于A1,A2兩點(diǎn),l2與E1,E2分別交于B1,B2兩點(diǎn) (1)證明:A1B1A2B2; (2)過(guò)O作直線l(異于l1,l2)與E1,E2分別交于C1,C2兩點(diǎn)記A1B1C1與A2B2C2的面積分別為S1與S2,求S1S2的值 (1)證明 設(shè)直線l1,l2的方程分別為yk1x,yk2x(k1,k20),則 由yk1x,y22p1x,得A12p1k21,2p1k1, 由yk1x,y22p2x,得A22p2k21,2p2k1. 同理可得B12p1k22,2p1k2,B22p2k22,2p2k2. 所以A1B12p1k222p1k21,2p1k22p1k1 2p11k221k21,1k21k1, A
29、2B22p2k222p2k21,2p2k22p2k1 2p21k221k21,1k21k1. 故A1B1p1p2A2B2,所以A1B1A2B2. (2)解 由(1)知A1B1A2B2,同理可得B1C1B2C2,C1A1C2A2. 所以A1B1C1A2B2C2. 因此S1S2(|A1B1|A2B2|)2. 又由(1)中的A1B1p1p2A2B2知|A1B1|A2B2|p1p2.故S1S2p21p22. 7(20 xx四川,20)已知橢圓C:x2a2y2b21(ab0)的焦距為 4,其短軸的兩個(gè)端點(diǎn)與長(zhǎng)軸的一個(gè)端點(diǎn)構(gòu)成正三角形 (1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)設(shè)F為橢圓C的左焦點(diǎn),T為直線x3
30、上任意一點(diǎn),過(guò)F作TF的垂線交橢圓C于點(diǎn)P,Q. ()證明:OT平分線段PQ(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn)); ()當(dāng)|TF|PQ|最小時(shí),求點(diǎn)T的坐標(biāo) 解 (1)由已知可得a2b22b,2c2a2b24, 解得a26,b22, 所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程是x26y221. (2)()證明 由(1)可得,F(xiàn)的坐標(biāo)是(2,0),設(shè)T點(diǎn)的坐標(biāo)為(3,m), 則直線TF的斜率kTFm03(2)m. 當(dāng)m0 時(shí),直線PQ的斜率kPQ1m,直線PQ的方程是xmy2. 當(dāng)m0 時(shí),直線PQ的方程是x2,也符合x(chóng)my2 的形式 設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),將直線PQ的方程與橢圓C的方程聯(lián)立, 得xmy2,x26y2
31、21, 消去x,得(m23)y24my20, 其判別式16m28(m23)0. 所以y1y24mm23,y1y22m23, x1x2m(y1y2)412m23. 所以PQ的中點(diǎn)M的坐標(biāo)為 6m23,2mm23, 所以直線OM的斜率kOMm3. 又直線OT的斜率kOTm3,所以點(diǎn)M在直線OT上,因此OT平分線段PQ. ()由()可得, |TF|m21, |PQ| (x1x2)2(y1y2)2 (m21)(y1y2)24y1y2 (m21)4mm23242m23 24(m21)m23 所以|TF|PQ|124(m23)2m21 124m214m214 124(44)33. 當(dāng)且僅當(dāng)m214m21,
32、即m1 時(shí),等號(hào)成立,此時(shí)|TF|PQ|取得最小值 所以當(dāng)|TF|PQ|最小時(shí),T點(diǎn)的坐標(biāo)是(3,1)或(3,1) 8(20 xx安徽,18)設(shè)橢圓E:x2a2y21a21 的焦點(diǎn)在x軸上 (1)若橢圓E的焦距為 1,求橢圓E的方程; (2)設(shè)F1,F(xiàn)2分別為橢圓E的左,右焦點(diǎn),P為橢圓E上第一象限內(nèi)的點(diǎn),直線F2P交y軸于點(diǎn)Q,并且F1PF1Q.證明:當(dāng)a變化時(shí),點(diǎn)P在某定直線上 解 (1)因?yàn)榻咕酁?1,所以 2a2114,解得a258. 故橢圓E的方程為8x258y231. (2)設(shè)P(x0,y0),F(xiàn)1(c,0),F(xiàn)2(c,0), 其中c 2a21. 由題設(shè)知x0c,則直線F1P的斜率kF1Py0 x0c, 直線F2P的斜率kF2Py0 x0c. 故直線F2P的方程為yy0 x0c(xc) 當(dāng)x0 時(shí),ycy0cx0, 即點(diǎn)Q的坐標(biāo)為0,cy0cx0. 因此,直線F1Q的斜率為kF1Qy0cx0. 由于F1PF1Q, 所以kF1PkF1Qy0 x0cy0cx01. 化簡(jiǎn)得y20 x20(2a21) 將代入橢圓E的方程, 由于點(diǎn)P(x0,y0)在第一象限, 解得x0a2,y01a2, 即點(diǎn)P在定直線xy1 上.
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