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圆锥曲线综合应用专题二
1.已知椭圆的方程为,双曲线的左、右焦点分别是的左、右顶点,而的左、右顶点分别是的左、右焦点.
(1)求双曲线的方程;
(2)若直线与双曲线C2恒有两个不同的交点A和B,且(其中O为原点),求的范围.
2.如图,过抛物线的对称轴上任
一点作直线与抛物线交于A、B两点,点Q是点P关于原点的对称点.
⑴.设点P满足(为实数),
证明:;
⑵.设直线AB的方程是,过A、B两点
的圆C与抛物线在点A处有共同的切线,求圆C的方程.
3.一束光线从点出发,经直线上一点反射后,恰好穿过点.
(Ⅰ)求点关于直线的对称点的坐标;
(Ⅱ)求以、为焦点且过点的椭圆的方程;
(Ⅲ)设直线与椭圆的两条准线分别交于、两点,点为线段上的动点,求点 到的距离与到椭圆右准线的距离之比的最小值,并求取得最小值时点的坐标.
4.已知平面上一定点和一定直线P为该平面上一动点,作垂足为,.
(1) 问点P在什么曲线上?并求出该曲线方程;
点O是坐标原点,两点在点P的轨迹上,若求的取值范围.
G
F
P
H
E
5.如图,已知E、F为平面上的两个定点 ,,且,·,(G为动点,P是HP和GF的交点)
(1)建立适当的平面直角坐标系求出点的轨迹方程;
(2)若点的轨迹上存在两个不同的点、,且线段的中垂线与
(或的延长线)相交于一点,则<(为的中点).
6.已知动圆过定点,且与直线相切.
(1) 求动圆的圆心轨迹的方程;
(2) 是否存在直线,使过点(0,1),并与轨迹交于两点,且满足?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.
7.已知若动点P满足
(1)求动点P的轨迹方C的方程;
(2)设Q是曲线C上任意一点,求Q到直线的距离的最小值.
8已知抛物线x=2py(p>0),过动点M(0,a),且斜率为1的直线L与该抛物线交于不同两点A、B,|AB|≤2p,
(1)求a的取值范围;
(2)若p=2,a=3,求直线L与抛物线所围成的区域的面积;
C
B
D
A
9.如图,直角梯形ABCD中,∠,AD∥BC,AB=2,AD=,BC=
椭圆F以A、B为焦点且过点D,
(Ⅰ)建立适当的直角坐标系,求椭圆的方程;
(Ⅱ)若点E满足,是否存在斜率
两点,且,若存在,求K的取值范围;若不存在,说明理由.
10.已知是函数图象上一点,过点的切线与轴交于,过点作轴的垂线,垂足为 .
(1)求点坐标;
(2)若,求的面积的最大值,并求此时的值.
参考答案
1.解:(1)设双曲线的方程为 (1分)
则,再由得, (3分)
故的方程为 (4分)
(2)将代入
得 (5分)
由直线与双曲线C2交于不同的两点得:
(7分)
且① (8分)
设,则
(10分)
又,得
即,解得:② (12分)
由①、②得:,故k的取值范围为. (14分)
2.解⑴.依题意,可设直线AB的方程为,代入抛物线方程,得:
① …………………………………………………………… 2分
设A、B两点的坐标分别是、,则是方程①的两根,
所以,. ……………………………………………………………………… 3分
由点P满足(为实数,),得, 即.
又点Q是点P关于原点的以称点,故点Q的坐标是,从而.
=
=
= =0 ………………………… 6分
所以,. ………………………………………………………………… 7分
⑵.由得点A、B的坐标分别是、.
由得,
所以,抛物线在点A处切线的斜率为. …………………………………… 9分
设圆C的方程是,
则 ……………………………………… 11分
解得:.……………………………………… 13分
所以,圆C的方程是. ……………………………………… 14分
3.解:(Ⅰ)设的坐标为,则且.……2分
解得, 因此,点 的坐标为. …………………4分
(Ⅱ),根据椭圆定义,
得,……………5分
,.
∴所求椭圆方程为. ………………………………7分
(Ⅲ),椭圆的准线方程为. …………………………8分
设点的坐标为,
表示点到的距离,表示点到椭圆的右准线的距离.
则,.
, ……………………………10分
令,则,
当,, ,.
∴ 在时取得最小值. ………………………………13分
因此,最小值=,此时点的坐标为.…………14分
注:的最小值还可以用判别式法、换元法等其它方法求得.
说明:求得的点即为切点,的最小值即为椭圆的离心率.
4.解:(1)由,得: ,………(2分)
设,则,化简得: ,………(4分)
点P在椭圆上,其方程为.………(6分)
(2)设、,由得:,
所以,、B 、C三点共线.且,得:,
即: …(8分)
因为,所以 ①………(9分)
又因为,所以 ②………(10分)
由①-②得: ,化简得: ,………(12分)
因为,所以.
解得: 所以的取值范围为. ………(14分)
5.解:(1)如图1,以所在的直线为轴,的中垂线为轴,
建立平面直角坐标系.----------------------------------------1分
由题设,
∴,而-------------3分
∴点是以、为焦点、长轴长为10的椭圆,
故点的轨迹方程是:-----------------4分
(2)如图2 ,设,,,
∴,且,--------------------------------6分
即
P
B
G
E
A
H
F
O
C
图2
又、在轨迹上,∴,
即,---------------8分
代入整理得:
∵,∴.---------------------10分
∵, ,∴.
∵,∴
∴,即<.---------------14分
6.(1)如图,设为动圆圆心, ,过点作直线的垂线,垂足为,由题意知:, ………………………………………………2分
即动点到定点与定直线的距离相等,由抛物线的定义知,点的轨迹为抛物线,其中为焦点,为准线, ∴ 动点的轨迹方程为 ………………………5分
(2)由题可设直线的方程为,
由得
△, …………………………………7分
设,,则,…………9分
由,即 ,,
于是,……11分
即,,
,解得或(舍去),…………………………………13分
又, ∴ 直线存在,其方程为 ………………………………………14分
17.解:(1)设动点P(x,y),则
由已知得,
∴点P的轨迹方程是椭圆C:
(2)解一:由几何性质意义知,椭圆C与平行的切线其中一条l‘和l的距离等于Q与l的距离的最小值.
设,入椭圆方程消去x化简得:
解二:由集合意义知,椭圆C与平行的切线其中一条l‘和l的距离等于Q与l的距离的最小值.设切点为,,解得
,
解三:由椭圆参数方程设)
则Q与l距离
解四:设,且Q与l距离
由柯西不等式
,
18.解:(1)设直线L方程为:y=x+a与抛物线联立方程组得 x-2px-2ap=0
=4p+8ap>0 a>-
x+x=2p xx=-2ap
= ==
解得a-, -<a-
(2)若p=2,a=3,则直线L方程为:y=x+3 抛物线方程为x=4y
x-4x-12=0 方程两根为-2和6
直线与抛物线所围成区域的面积为:
S==x+3x-=
19.(Ⅰ)以AB中点为原点O,AB所在直线为x轴,建立直角坐标系,如图
则A(-1,0) B(1,0) D(-1,) (1分)
设椭圆F的方程为 (2分)
得 (4分)
得
所求椭圆F方程 (6分)
(Ⅱ)由,显然
代入 (7分)
与椭圆F有两不同公共点的充要条件是
(8分)
即
设,
(9分)
(10分)
(11分)
得 得 (12分)
代入
(13分)
又 (14分)
解法2, 设,
①
②
得
①—② 得
设 得 ③ (9分)
得 得 ④ (11分)
由③、④得
且P(x0,y0)在椭圆F内部
得 (13分)
又 (14分)
20.解: (1)∵ ,2分
∴ 过点的切线方成为4分
令,得,即点的坐标为6分
(2),
∴ 9分
11分
由得,,
∴ 时,单调递增;时单调递减;13分
∴.∴ 当,面积的最大值为.14分
12
理科数学 第 12 页 共 12 页
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