1、专题升级训练29解答题专项训练(解析几何)1设有半径为3千米的圆形村落,A,B两人同时从村落中心出发,B向北直行,A先向东直行,出村后不久,改变前进方向,沿着与村落周界相切的直线前进,后来恰与B相遇设A,B两人速度一定,其速度比为31,问两人在何处相遇?2已知圆C:x2y22x4y40问是否存在斜率为1的直线l,使得l被圆C截得的弦为AB,且以AB为直径的圆经过原点?若存在,写出直线l的方程;若不存在,说明理由 3设直线l1:yk1x1,l2:yk2x1,其中实数k1,k2满足k1k220(1)证明l1与l2相交;(2)证明l1与l2的交点在椭圆2x2y21上4已知过抛物线y22px(p0)的
2、焦点,斜率为2的直线交抛物线于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1x2)两点,且|AB|9(1)求该抛物线的方程;(2)O为坐标原点,C为抛物线上一点,若,求的值5已知椭圆C的中心为坐标原点O,一个长轴端点为(0,2),短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,直线l与y轴交于点P(0,m),与椭圆C交于相异两点A,B,且2(1)求椭圆方程;(2)求m的取值范围6设椭圆C:1(ab0)的右焦点为F,过F的直线l与椭圆C相交于A,B两点,直线l的倾斜角为60,2(1)求椭圆C的离心率;(2)如果|AB|,求椭圆C的方程7已知点F1,F2分别为椭圆C:1(ab0)的左、右焦点,P是椭圆C上的一点,
3、且|F1F2|2,F1PF2,F1PF2的面积为(1)求椭圆C的方程;(2)点M的坐标为,过点F2且斜率为k的直线l与椭圆C相交于A,B两点,对于任意的kR,是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,说明理由8已知抛物线C1:x2y,圆C2:x2(y4)21的圆心为点M(1)求点M到抛物线C1的准线的距离;(2)已知点P是抛物线C1上一点(异于原点),过点P作圆C2的两条切线,交抛物线C1于A,B两点,若过M,P两点的直线l垂直于AB,求直线l的方程参考答案1解:建立如图所示平面直角坐标系,由题意,可设A,B两人速度分别为3v千米/时,v千米/时,再设出发x0小时后,A在点P改变方向,又经过y0
4、小时,在点Q处与B相遇则P,Q两点坐标为(3vx0,0),(0,vx0vy0)由|OP|2|OQ|2|PQ|2知,(3vx0)2(vx0vy0)2(3vy0)2,即(x0y0)(5x04y0)0.x0y00,5x04y0.将代入kPQ,得kPQ.又已知PQ与圆相切,直线PQ在y轴上的截距就是两人相遇的位置设直线yxb(b0)与圆x2y29 相切,则有3,解得b.答:A,B相遇点在离村中心正北千米处2解:假设l存在,设其方程为yxm,代入x2y22x4y40,得2x22(m1)xm24m40.再设A(x1,y1),B(x2,y2),于是x1x2(m1),x1x2.以AB为直径的圆经过原点,即直线
5、OA与OB互相垂直,也就是kOAkOB1,所以1,即2x1x2m(x1x2)m20,将x1x2(m1),x1x2,代入整理得m23m40,解得m4或m1.故所求的直线存在,且有两条,其方程分别为xy10,xy40.3证明:(1)假设l1与l2不相交,则l1与l2平行,有k1k2,代入k1k220,得k20,这与k1为实数的事实相矛盾从而k1k2,即l1与l2相交(2)方法一:由方程组解得交点P的坐标为,而2x2y22221.此即表明交点P(x,y)在椭圆2x2y21上方法二:交点P的坐标(x,y)满足故知x0.从而代入k1k220,得20.整理后,得2x2y21.所以交点P在椭圆2x2y21上
6、4解:(1)直线AB的方程是y2,与y22px联立,从而有4x25pxp20,所以x1x2.由抛物线定义得|AB|x1x2p9,所以p4,从而抛物线方程是y28x.(2)由p4,知4x25pxp20可化为x25x40,从而x11,x24,y12,y24,从而A(1,2),B(4,4)设(x3,y3)(1,2)(4,4)(41,42),又y8x3,所以2(21)28(41),即(21)241,解得0,或2.5解:(1)由题意,知椭圆的焦点在y轴上,设椭圆方程为1(ab0),由题意,知a2,bc,又a2b2c2,则b,所以椭圆方程为1.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意,知直线l的
7、斜率存在,设其方程为ykxm,与椭圆方程联立,即消去y则(2k2)x22mkxm240,(2mk)24(2k2)(m24)0,由根与系数的关系,知又2,即有(x1,my1)2(x2,y2m),x12x2.22.整理,得(9m24)k282m2,又9m240时不成立,所以k20,得m24,此时0,所以m的取值范围为.6解:设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意知,y10,y20.(1)直线l的方程为y(xc),其中c.联立得(3a2b2)y22b2cy3b40,解得y1,y2.因为2,所以y12y2.即2,得离心率e.(2)因为|AB|y2y1|,所以,由,得ba.所以a,得a3,b.椭圆
8、C的方程为1.7解:(1)设|PF1|m,|PF2|n.在PF1F2中,由余弦定理得22m2n22mncos,化简得,m2n2mn4.由,得mnsin.化简得mn.于是(mn)2m2n2mn3mn8.mn2,由此可得,a.又半焦距c1,b2a2c21.因此,椭圆C的方程为y21.(2)由已知得F2(1,0),直线l的方程为yk(x1),由消去y得,(2k21)x24k2x2(k21)0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,x1x2.y1y2k2(x11)(x21)(k21)x1x2(x1x2)k2(k21)k2.由此可知为定值8解:(1)由题意可知,抛物线的准线方程为:y,所以圆心M(0,4)到准线的距离是.(2)设P(x0,x),A(x1,x),B(x2,x),由题意得x00,x01,x1x2.设过点P的圆C2的切线方程为yxk(xx0),即ykxkx0x.则1,即(x1)k22x0(4x)k(x4)210.设PA,PB的斜率为k1,k2(k1k2),则k1,k2是上述方程的两根,所以k1k2,k1k2.将代入yx2,得x2kxkx0x0,由于x0是此方程的根,故x1k1x0,x2k2x0,所以kABx1x2k1k22x02x0,kMP.由MPAB,得kABkMP1,解得x,即点P的坐标为,所以直线l的方程为yx4.- 5 -