106. [2010 •江蘇卷]在平面直角坐標(biāo)系中,如圖,已知橢圓的左、右頂點(diǎn)為A、B,右焦點(diǎn)為F。設(shè)過(guò)點(diǎn)T()的直線TA、TB與橢圓分別交于點(diǎn)M、,其中m>0,。
(1)設(shè)動(dòng)點(diǎn)P滿足,求點(diǎn)P的軌跡;
(2)設(shè),求點(diǎn)T的坐標(biāo);
(3)設(shè),求證:直線MN必過(guò)x軸上的一定點(diǎn)(其坐標(biāo)與m無(wú)關(guān))。
[解析] 本小題主要考查求簡(jiǎn)單曲線的方程,考查方直線與橢圓的方程等基礎(chǔ)知識(shí)?疾檫\(yùn)算求解能力和探究問(wèn)題的能力。
解:(1)設(shè)點(diǎn)P(x,y),則:F(2,0)、B(3,0)、A(-3,0)。
由,得 化簡(jiǎn)得。
故所求點(diǎn)P的軌跡為直線。
(2)將分別代入橢圓方程,以及得:M(2,)、N(,)
直線MTA方程為:,即,
直線NTB 方程為:,即。
聯(lián)立方程組,解得:,
所以點(diǎn)T的坐標(biāo)為。
(3)點(diǎn)T的坐標(biāo)為
直線MTA方程為:,即,
直線NTB 方程為:,即。
分別與橢圓聯(lián)立方程組,同時(shí)考慮到,
解得:、。
(方法一)當(dāng)時(shí),直線MN方程為:
令,解得:。此時(shí)必過(guò)點(diǎn)D(1,0);
當(dāng)時(shí),直線MN方程為:,與x軸交點(diǎn)為D(1,0)。
所以直線MN必過(guò)x軸上的一定點(diǎn)D(1,0)。
(方法二)若,則由及,得,
此時(shí)直線MN的方程為,過(guò)點(diǎn)D(1,0)。
若,則,直線MD的斜率,
直線ND的斜率,得,所以直線MN過(guò)D點(diǎn)。
因此,直線MN必過(guò)軸上的點(diǎn)(1,0)。
105. [2010 •廣東理數(shù)] 一條雙曲線的左、右頂點(diǎn)分別為A1,A2,點(diǎn),是雙曲線上不同的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)。
(1)求直線A1P與A2Q交點(diǎn)的軌跡E的方程式;
(2)若過(guò)點(diǎn)H(0, h)(h>1)的兩條直線l1和l2與軌跡E都只有一個(gè)交點(diǎn),且 ,求h的值。
故,即。
(2)設(shè),則由知,。
將代入得
,即,
由與E只有一個(gè)交點(diǎn)知,,即
。
同理,由與E只有一個(gè)交點(diǎn)知,,消去得,即,從而,即。
104. [2010 •天津理數(shù)]已知橢圓的離心率,連接橢圓的四個(gè)頂點(diǎn)得到的菱形的面積為4。
(1) 求橢圓的方程;
(2) 設(shè)直線與橢圓相交于不同的兩點(diǎn),已知點(diǎn)的坐標(biāo)為(),點(diǎn)在線段的垂直平分線上,且,求的值
[解析]本小題主要考察橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì),直線的方程,平面向量等基礎(chǔ)知識(shí),考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì)及數(shù)形結(jié)合的思想,考查運(yùn)算和推理能力,滿分12分
解:(1)由,得,再由,得
由題意可知,
解方程組 得 a=2,b=1
所以橢圓的方程為
(2)由(1)可知A(-2,0)。設(shè)B點(diǎn)的坐標(biāo)為(x1,,y1),直線l的斜率為k,則直線l的方程為y=k(x+2),
于是A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)滿足方程組
由方程組消去Y并整理,得
由得
設(shè)線段AB是中點(diǎn)為M,則M的坐標(biāo)為
以下分兩種情況:
(1)當(dāng)k=0時(shí),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(2,0)。線段AB的垂直平分線為y軸,于是
(2)當(dāng)K時(shí),線段AB的垂直平分線方程為
令x=0,解得
由
整理得
綜上
103. [2010 •天津文數(shù)]已知橢圓(a>b>0)的離心率e=,連接橢圓的四個(gè)頂點(diǎn)得到的菱形的面積為4.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)設(shè)直線l與橢圓相交于不同的兩點(diǎn)A、B,已知點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-a,0).
(i)若,求直線l的傾斜角;
(ii)若點(diǎn)Q在線段AB的垂直平分線上,且.求的值.
解:本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)、直線的方程、兩點(diǎn)間的距離公式、直線的傾斜角、平面向量等基礎(chǔ)知識(shí),考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì)及數(shù)形結(jié)合的思想,考查綜合分析與運(yùn)算能力.滿分14分.
(Ⅰ)解:由e=,得.再由,解得a=2b.
由題意可知,即ab=2.
解方程組得a=2,b=1.
所以橢圓的方程為.
(Ⅱ)(i)解:由(Ⅰ)可知點(diǎn)A的坐標(biāo)是(-2,0).設(shè)點(diǎn)B的坐標(biāo)為,直線l的斜率為k.則直線l的方程為y=k(x+2).
于是A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)滿足方程組消去y并整理,得
.
由,得.從而.
所以.
由,得.
整理得,即,解得k=.
所以直線l的傾斜角為或.
(ii)解:設(shè)線段AB的中點(diǎn)為M,由(i)得到M的坐標(biāo)為.
以下分兩種情況:
(1)當(dāng)k=0時(shí),點(diǎn)B的坐標(biāo)是(2,0),線段AB的垂直平分線為y軸,于是
由,得。
(2)當(dāng)時(shí),線段AB的垂直平分線方程為。
令,解得。
由,,
,
整理得。故。所以。
綜上,或
102. [2010 •四川理數(shù)]已知定點(diǎn)A(-1,0),F(2,0),定直線l:x=,不在x軸上的動(dòng)點(diǎn)P與點(diǎn)F的距離是它到直線l的距離的2倍.設(shè)點(diǎn)P的軌跡為E,過(guò)點(diǎn)F的直線交E于B、C兩點(diǎn),直線AB、AC分別交l于點(diǎn)M、N
(1)求E的方程;
(2)試判斷以線段MN為直徑的圓是否過(guò)點(diǎn)F,并說(shuō)明理由.
本小題主要考察直線、軌跡方程、雙曲線等基礎(chǔ)知識(shí),考察平面機(jī)襲擊和的思想方法及推理運(yùn)算能力.
解:(1)設(shè)P(x,y),則
化簡(jiǎn)得x2-=1(y≠0)
(2)①當(dāng)直線BC與x軸不垂直時(shí),設(shè)BC的方程為y=k(x-2)(k≠0)
與雙曲線x2-=1聯(lián)立消去y得
(3-k)2x2+4k2x-(4k2+3)=0
由題意知3-k2≠0且△>0
設(shè)B(x1,y1),C(x2,y2),
則
y1y2=k2(x1-2)(x2-2)=k2[x1x2-2(x1+x2)+4]
=k2(+4)
=
因?yàn)?i>x1、x2≠-1
所以直線AB的方程為y=(x+1)
因此M點(diǎn)的坐標(biāo)為()
,同理可得
因此
=
=0
②當(dāng)直線BC與x軸垂直時(shí),起方程為x=2,則B(2,3),C(2,-3)
AB的方程為y=x+1,因此M點(diǎn)的坐標(biāo)為(),
同理可得
因此=0
綜上=0,即FM⊥FN
故以線段MN為直徑的圓經(jīng)過(guò)點(diǎn)F
101. [2010•北京理數(shù)]在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)B與點(diǎn)A(-1,1)關(guān)于原點(diǎn)O對(duì)稱,P是動(dòng)點(diǎn),且直線AP與BP的斜率之積等于.
(Ⅰ)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡方程;
(Ⅱ)設(shè)直線AP和BP分別與直線x=3交于點(diǎn)M,N,問(wèn):是否存在點(diǎn)P使得△PAB與△PMN的面積相等?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,說(shuō)明理由。
解:(I)因?yàn)辄c(diǎn)B與A關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以點(diǎn)得坐標(biāo)為.
設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為
由題意得
化簡(jiǎn)得 .
故動(dòng)點(diǎn)的軌跡方程為
(II)解法一:設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn),得坐標(biāo)分別為,.
則直線的方程為,直線的方程為
令得,.
于是得面積
又直線的方程為,,
點(diǎn)到直線的距離.
于是的面積
當(dāng)時(shí),得
又,
所以=,解得。
因?yàn)?sub>,所以
故存在點(diǎn)使得與的面積相等,此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)為.
解法二:若存在點(diǎn)使得與的面積相等,設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為
則.
因?yàn)?sub>,
所以
所以
即 ,解得
因?yàn)?sub>,所以
故存在點(diǎn)S使得與的面積相等,此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)為.
100. [2010•北京文數(shù)]已知橢圓C的左、右焦點(diǎn)坐標(biāo)分別是,,離心率是,直線y=t橢圓C交與不同的兩點(diǎn)M,N,以線段為直徑作圓P,圓心為P。
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)若圓P與x軸相切,求圓心P的坐標(biāo);
(Ⅲ)設(shè)Q(x,y)是圓P上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng)t變化時(shí),求y的最大值。
解:(Ⅰ)因?yàn)?sub>,且,所以
所以橢圓C的方程為
(Ⅱ)由題意知
由 得
所以圓P的半徑為
解得 所以點(diǎn)P的坐標(biāo)是(0,)
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,圓P的方程。因?yàn)辄c(diǎn)在圓P上。所以
設(shè),則
當(dāng),即,且,取最大值2.
99. [2010•安徽文數(shù)]橢圓經(jīng)過(guò)點(diǎn),對(duì)稱軸為坐標(biāo)軸,
焦點(diǎn)在軸上,離心率。
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)求的角平分線所在直線的方程。
[解析](1)設(shè)橢圓方程為,把點(diǎn)代入橢圓方程,把離心率用表示,再根據(jù),求出,得橢圓方程;(2)可以設(shè)直線l上任一點(diǎn)坐標(biāo)為,根據(jù)角平分線上的點(diǎn)到角兩邊距離相等得.
解:(Ⅰ)設(shè)橢圓E的方程為
[規(guī)律總結(jié)]對(duì)于橢圓解答題,一般都是設(shè)橢圓方程為,根據(jù)題目滿足的條件求出,得橢圓方程,這一問(wèn)通常比較簡(jiǎn)單;(2)對(duì)于角平分線問(wèn)題,利用角平分線的幾何意義,即角平分線上的點(diǎn)到角兩邊距離相等得方程.
98. [2010•江西理數(shù)]設(shè)橢圓,拋物線。
(1) 若經(jīng)過(guò)的兩個(gè)焦點(diǎn),求的離心率;
(2) 設(shè)A(0,b),,又M、N為與不在y軸上的兩個(gè)交點(diǎn),若△AMN的垂心為,且△QMN的重心在上,求橢圓和拋物線的方程。
解:考查橢圓和拋物線的定義、基本量,通過(guò)交點(diǎn)三角形來(lái)確認(rèn)方程。
(1)由已知橢圓焦點(diǎn)(c,0)在拋物線上,可得:,由
。
(2)由題設(shè)可知M、N關(guān)于y軸對(duì)稱,設(shè),由的垂心為B,有
。
由點(diǎn)在拋物線上,,解得:
故,得重心坐標(biāo).
由重心在拋物線上得:,,又因?yàn)镸、N在橢圓上得:,橢圓方程為,拋物線方程為。
97. [2010 •遼寧理數(shù)]設(shè)橢圓C:的左焦點(diǎn)為F,過(guò)點(diǎn)F的直線與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),直線l的傾斜角為60o,.
(I) 求橢圓C的離心率;
(II) 如果|AB|=,求橢圓C的方程.
解:設(shè),由題意知<0,>0.
(Ⅰ)直線l的方程為 ,其中.
聯(lián)立得
解得
因?yàn)?sub>,所以.
即
得離心率 .
(Ⅱ)因?yàn)?sub>,所以.
由得.所以,得a=3,.
橢圓C的方程為.
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