21.已知椭圆的中心在原点,离心率为1
2 ,一个焦点是F (-m ,0)(m 是大于0的常数). (Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设Q 是椭圆上的一点,且过点F 、Q 的直线l 与y 轴交于点M . 若2MQ QF =u u u u r u u u r
,求直
线l 的斜率.
21.本小题主要考查直线、椭圆和向量等基本知识,以及推理能力和运算能力.满分12分. 解:(I )设所求椭圆方程是).0(122
22>>=+b a b
y a x
由已知,得 ,2
1
,
==a c m c 所以m b m a 3,2==. 故所求的椭圆方程是1342
2
22=+m
y m x (II )设Q (Q Q y x ,),直线:()l y k x m =+,则点(0,)M km
当2MQ QF =u u u u r u u u r
时,由于(,0),(0,),F m M km -由定比分点坐标公式,得
02201
,.123123
Q Q m m km x y km -+=
=-==++ 又点2(,)33m km
Q -在椭圆上,所以222
22499 1.43m k m m m +=
解得k =±.
当2MQ QF =-u u u u r u u u r 时,0(2)()2,1212
Q Q m km
x m y km +-?-==-==---
于是
222
22
4143m k m m m +=,解得0k =.故直线l 的斜率是0,62±.
三.解答题:本大题共5小题,共66分解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤
19.(本小题满分12分)如图,圆1O 与圆2O 的半径都是1,421=O O ,过动点P 分别作圆1O .圆2O 的切线PM 、PN (M.N 分别为切点),使得
PN PM 2=试建立适当的坐标系,并求动点P 的
轨迹方程
(19)以1O 2O 的中点O 为原点,1O 2O 所在的直线为x 轴,
建立平面直角坐标系,则1O (-2,0),2O (2,0),
由已知PN 2PM =
,得22PN PM =
因为两圆的半径均为1,所以
)1(212
221-=-PO PO
设),(y x P ,则]1)2[(21)2(2
222-+-=-++y x y x , 即33)6(2
2=+-y x ,
所以所求轨迹方程为33)6(22=+-y x (或03122
2=+-+x y x )
2006 (17)(本小题满分12分,第一小问满分5分,第二小问满分7分) 已知三点P (5,2)、1F (-6,0)、2F (6,0). (Ⅰ)求以1F 、2F 为焦点且过点P 的椭圆的标准方程;
(Ⅱ)设点P 、1F 、2F 关于直线y =x 的对称点分别为P '、'1F 、'2F ,求以'1F 、'2F 为焦点且过点P '的双曲线的标准方程。
17) 解:(Ⅰ) 所以所求椭圆的标准方程为
. 19
452
2=+y x (Ⅱ) 所以所求双曲线的标准方程为.116
202
2=-x y
2007
19.(本小题满分14分)
如图,在平面直角坐标系xOy 中,过y 轴正方向上一点C (0,c )任作一直线,与抛物线y=x 2相交于AB 两点,一条垂直于x 轴的直线,分别与线段AB 和直线:l y c =-交于P ,Q 。
(1)若2OA OB ?=u u r u u r
,求c 的值;(5分)
(2)若P 为线段AB 的中点,求证:QA 为此抛物线的切线;(5分) (3)试问(2)的逆命题是否成立?说明理由。(4分)
19.(1)设直线AB 的方程为y=kx+c ,将该方程代入y=x 2得x 2-kx -c=0
令A (a ,a 2),B (b ,b 2),则ab=﹣c
因为222
2OA OB ab a b c c =+=+=g u u r u u r
,解得c=2,或c=﹣1(舍去)故c=2
(2)由题意知,2a b Q c +-??
?
??
,直线AQ 的斜率为
2
2
22
2
AQ a c a ab k a a b a b a +-=
==+--
又r=x 2的导数为r ′=2x ,所以点A 处切线的斜率为2a 因此,AQ 为该抛物线的切线
(3)(2)的逆命题成立,证明如下:
设Q (x 0,﹣c )若AQ 为该抛物线的切线,则k AQ =2a 又直线AQ 的斜率为2
2
AQ a c a ab k a x a x +-=
=
--,所以
2a ab a a x -=-
得2ax 0=a 2+ab ,因a ≠0,有02
a b x +=
2008
18.(16分)设平面直角坐标系xoy 中,设二次函数2
()2()f x x x b x R =++∈的图像与两坐标轴有三个交点,经过这三个交点的圆记为C 。求:(1)求实数b 的取值范围;(2)求圆C 的方程
(3)问圆C 是否经过某定点(其坐标与b 无关)?请证明你的结论。
18.设平面直角坐标系xoy 中,设二次函数()()2
2f x x x b x R =++∈的图象与两坐标轴
有三个交点,经过这三个交点的圆记为C .求: (Ⅰ)求实数b 的取值范围; (Ⅱ)求圆C 的方程;
(Ⅲ)问圆C 是否经过某定点(其坐标与b 无关)?请证明你的结论. 【解析】本小题主要考查二次函数图象与性质、圆的方程的求法. (Ⅰ)令x =0,得抛物线与y 轴交点是(0,b ); 令()2
20f x x x b =++=,由题意b ≠0 且Δ>0,解得b <1 且b ≠0.
(Ⅱ)设所求圆的一般方程为2
x 2
0y Dx Ey F ++++=
令y =0 得20x Dx F ++=这与2
2x x b ++=0 是同一个方程,故D =2,F =b . 令x =0 得2
y Ey +=0,此方程有一个根为b ,代入得出E =―b ―1. 所以圆C 的方程为2
2
2(1)0x y x b y b ++-++=.
(Ⅲ)圆C 必过定点(0,1)和(-2,1).
证明如下:将(0,1)代入圆C 的方程,得左边=02+12+2×0-(b +1)+b =0,右边=0,
所以圆C 必过定点(0,1).
同理可证圆C 必过定点(-2,1).
2009 18.(本小题满分16分)
在平面直角坐标系xoy 中,已知圆22
1
:(3)(1)4C x y ++-=和圆
222:(4)(5)4C x y -+-=
(1)若直线l 过点(4,0)A ,且被圆1C
截得的弦长为,求
直线l 的方程;
(2)设P 为平面上的点,满足:存在过点P 的无穷多对互相垂的直线
12l l 和,它们分别与圆1C 和圆2C 相交,且直线1l 被圆1C 截
得的弦长与直线2l 被圆2C 截得的弦长相等,
试求所有满足条件的
点P 的坐标.
18..
【解析】(1)
0y =或
7
(4)24y x =-
-,
(2)P 在以C1C2的中垂线上,且与C1、C2等腰直角三角形,利用几何关系计算可得点P 坐
标为
313(,)22-或51
(,)22-。
2010
在平面直角坐标系xoy 中,如图,已知椭圆15
92
2=+y x 的左右顶点为A,B ,右顶点为F ,设过点T (m t ,)的直线TB TA ,与椭圆分别交于点M ),(11y x ,),(22y x N ,其中
0>m ,0,021<>y y .
(1)设动点P 满足422=-PB PF ,求点P 的轨迹;
(2)设3
1
,221==x x ,求点T 的坐标; (3)设9=t ,求证:直线MN 必过x 轴上的一定点.(其坐标与m 无关)
过(1,0)
18.(16分)(2011?江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,M、N分别是椭圆的
顶点,过坐标原点的直线交椭圆于P,A两点,其中点P在第一象限,过P作x轴的垂线,垂足为C,连接AC,并延长交椭圆于点B,设直线PA的斜率为k
(1)若直线PA平分线段MN,求k的值;
(2)当k=2时,求点P到直线AB的距离d;
(3)对任意k>0,求证:PA⊥PB.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题.
专题:计算题;证明题;压轴题;数形结合;分类讨论;转化思想.
分析:(1)由题设写出点M,N的坐标,求出线段MN中点坐标,根据线PA过原点和斜率公式,即可求出k的值;
(2)写出直线PA的方程,代入椭圆,求出点P,A的坐标,求出直线AB的方程,根据点到直线的距离公式,即可求得点P到直线AB的距离d;
(3)要证PA⊥PB,只需证直线PB与直线PA的斜率之积为﹣1,根据题意求出它们的斜率,即证的结果.
解答:解:(1)由题设知,a=2,b=,
故M(﹣2,0),N(0,﹣),所以线段MN中点坐标为(﹣1,﹣).
由于直线PA平分线段MN,故直线PA过线段MN的中点,又直线PA过原点,
所以k=.
(2)直线PA的方程为y=2x,代入椭圆方程得,解得x=±,
因此P(,),A(﹣,﹣)
于是C(,0),直线AC的斜率为1,故直线AB的方程为x﹣y﹣=0.
因此,d=.
(3)设P (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1>0,x 2>0,x 1≠x 2, A (﹣x 1,﹣y 1),C (x 1,0).
设直线PB ,AB 的斜率分别为k 1,k 2. 因为C 在直线AB 上,所以k 2=
,
从而kk 1+1=2k 1k 2+1=2?=
==.
因此kk 1=﹣1,所以PA ⊥PB . 点评:
此题是个难题.考查椭圆的标准方程和简单的几何性质,以及直线斜率的求法,以及直线与椭圆的位置关系,体现了方程的思想和数形结合思想,同时也考查了学生观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力.
19. (本小题满分16分)
如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆x 2a 2+y 2
b 2=1 (a>b>0)的左、右焦点分别为F 1(-c,0),F 2(c,0);已知点(1,e)和(e,3
2)都在椭圆上,其中e 为椭圆的离心率。
⑴求椭圆的方程; ⑵设A ,B 椭圆上位于x 轴上方的两点,且直线AF 2与直线BF 1平行,AF 2与BF 1交于点P ; ①若AF 1-BF 2=6
2,求直线AF 1的斜率; ②求证:PF 1+PF 2是定值;
x
y
P
B
A
F 2
F 1
O
19题图
2013 17、(本小题满分14分)
如图,在平面直角坐标系xoy 中,点A(0,3),直线42:-=x y l ,设圆C 的半径为1,圆心在直线l 上。
(1)若圆心C 也在直线1-=x y 上,过点A 作圆C 的切线,求切线的方程; (2)若圆C 上存在点M ,使MA=2MO ,求圆心C 的横坐标a 的取值范围。
17. 解:(1)联立:??
?-=-=4
21
x y x y ,得圆心为:C (3,2).
设切线为:3+=kx y ,
d =
11|233|2
==+-+r k k ,得:4
3
0-==k or k .
故所求切线为:34
3
+-==x y or
y .
(2)设点M (x ,y ),由MO MA 2=,知:22222)3(y x y x +=-+,化简得:4)1(2
2
=++y x ,
即:点M 的轨迹为以(0,1)为圆心,2为半径的圆,可记为圆D . 又因为点M 在圆C 上,故圆C 圆D 的关系为相交或相切. 故:1≤|CD |≤3,其中22)32(-+=a a CD .
解之得:0≤a ≤12
5 .
x
y A
l
O A
M
7.(本小题满分14分)
如图,在平面直角坐标系xOy 中,21,F F 分别是椭圆
)0(12
3
2
2
>>=+
b a b
y a x 的左、右焦点,
顶点B 的坐标为),0(b ,连结2BF 并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连结C F 1.
(1)若点C 的坐标为)31
,34(,且22=BF ,求椭圆的方程;
(2)若,1AB C F ⊥求椭圆离心率e 的值.
17.【解析】(1)由题意,2(,0)F c ,(0,)B b
,2BF a ===
41
(,)33
C ,
∴22241()()3312b
+=,解得1b =.∴椭圆方程为2
212x
y +=. (2)直线2BF 方程为1x y
c b +=,与椭圆方程22221x y a b +=联立方程组,解得A 点坐标为
2322222(,)a c b a c a c -++,则C 点坐标为23
22222(,)a c b a c a c
++,13
322223
22
22F C b b a c k a c a c c c a c +==+++,又AB
b
k c
=-,由1F C AB ⊥得323
()12b b a c c c ?-=-+,即42242b a c c =+,∴222224()2a c a c c -=+,化简得12
c e a =
=. 【考点】(1)椭圆标准方程;(2)椭圆离心率.
18.(16分)(2015?江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=1(a>b>0)
的离心率为,且右焦点F到左准线l的距离为3.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过F的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于点P,C,若PC=2AB,求直线AB的方程.
考点:直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.
专题:直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.
分析:(1)运用离心率公式和准线方程,可得a,c的方程,解得a,c,再由a,b,c的关系,可得b,进而得到椭圆方程;
(2)讨论直线AB的斜率不存在和存在,设出直线方程,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,以及两直线垂直的条件和中点坐标公式,即可得到所求直线的方程.解答:
解:(1)由题意可得,e==,
且c+=3,解得c=1,a=,
则b=1,即有椭圆方程为+y2=1;
(2)当AB⊥x轴,AB=,CP=3,不合题意;
当AB与x轴不垂直,设直线AB:y=k(x﹣1),A(x1,y1),B(x2,y2),
将AB方程代入椭圆方程可得(1+2k2)x2﹣4k2x+2(k2﹣1)=0,
则x1+x2=,x1x2=,
则C(,),且
|AB|=?=,
若k=0,则AB的垂直平分线为y轴,与左准线平行,不合题意;
则k≠0,故PC:y+=﹣(x﹣),P(﹣2,),
从而|PC|=,
由|PC|=2|AB|,可得=,解得k=±1,
此时AB的方程为y=x﹣1或y=﹣x+1.
点评:本题考查椭圆的方程和性质,主要考查椭圆的离心率和方程的运用,联立直线方程,运用韦达定理和弦长公式,同时考查两直线垂直和中点坐标公式的运用,属于中档题.