
?專題08 平面解析幾何(解答題)
1.【2019年高考全國Ⅰ卷文數(shù)】已知點(diǎn)A,B關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱,│AB│=4,⊙M過點(diǎn)A,B且與直線x+2=0相切.
(1)若A在直線x+y=0上,求⊙M的半徑;
(2)是否存在定點(diǎn)P,使得當(dāng)A運(yùn)動(dòng)時(shí),│MA│?│MP│為定值?并說明理由.
【答案】(1)的半徑或;(2)存在,理由見解析.
【解析】(1)因?yàn)檫^點(diǎn),所以圓心M在AB的垂直平分線上.由已知A在直線上,且關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱,所以M在直線上,故可設(shè).
因?yàn)榕c直線x+2=0相切,所以的半徑為.
由已知得,又,故可得,解得或.
故的半徑或.
(2)存在定點(diǎn),使得為定值.
理由如下:
設(shè),由已知得的半徑為.
由于,故可得,化簡得M的軌跡方程為.
因?yàn)榍€是以點(diǎn)為焦點(diǎn),以直線為準(zhǔn)線的拋物線,所以.
因?yàn)椋源嬖跐M足條件的定點(diǎn)P.
【名師點(diǎn)睛】本題考查圓的方程的求解問題、圓錐曲線中的定點(diǎn)定值類問題.解決定點(diǎn)定值問題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)圓的性質(zhì)得到動(dòng)點(diǎn)所滿足的軌跡方程,進(jìn)而根據(jù)拋物線的定義得到定值,驗(yàn)證定值符合所有情況,使得問題得解.
2.【2019年高考全國Ⅱ卷文數(shù)】已知是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),P為C上一點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)若為等邊三角形,求C的離心率;
(2)如果存在點(diǎn)P,使得,且的面積等于16,求b的值和a的取值范圍.
【答案】(1);(2),a的取值范圍為.
【解析】(1)連結(jié),由為等邊三角形可知在中,,,,于是,故的離心率是.
(2)由題意可知,滿足條件的點(diǎn)存在.當(dāng)且僅當(dāng),,,即,①
,②
,③
由②③及得,又由①知,故.
由②③得,所以,從而故.
當(dāng),時(shí),存在滿足條件的點(diǎn)P.
所以,的取值范圍為.
【名師點(diǎn)睛】本題主要考查求橢圓的離心率,以及橢圓中存在定點(diǎn)滿足題中條件的問題,熟記橢圓的簡單性質(zhì)即可求解,考查計(jì)算能力,屬于中檔試題.
3.【2019年高考全國Ⅲ卷文數(shù)】已知曲線C:y=,D為直線y=上的動(dòng)點(diǎn),過D作C的兩條切線,切點(diǎn)分別為A,B.
(1)證明:直線AB過定點(diǎn);
(2)若以E(0,)為圓心的圓與直線AB相切,且切點(diǎn)為線段AB的中點(diǎn),求該圓的方程.
【答案】(1)見解析;(2)或.
【解析】(1)設(shè),則.
由于,所以切線DA的斜率為,故.
整理得
設(shè),同理可得.
故直線AB的方程為.
所以直線AB過定點(diǎn).
(2)由(1)得直線AB的方程為.
由,可得.
于是.
設(shè)M為線段AB的中點(diǎn),則.
由于,而,與向量平行,所以.解得t=0或.
當(dāng)=0時(shí),=2,所求圓的方程為;
當(dāng)時(shí),,所求圓的方程為.
【名師點(diǎn)睛】此題第一問是圓錐曲線中的定點(diǎn)問題和第二問是求圓的方程,屬于常規(guī)題型,按部就班地求解就可以,思路較為清晰,但計(jì)算量不小.
4.【2019年高考北京卷文數(shù)】已知橢圓的右焦點(diǎn)為,且經(jīng)過點(diǎn).
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)O為原點(diǎn),直線與橢圓C交于兩個(gè)不同點(diǎn)P,Q,直線AP與x軸交于點(diǎn)M,直線AQ與x軸交于點(diǎn)N,若|OM|·|ON|=2,求證:直線l經(jīng)過定點(diǎn).
【答案】(1);(2)見解析.
【解析】(1)由題意得,b2=1,c=1.
所以a2=b2+c2=2.
所以橢圓C的方程為.
(2)設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),
則直線AP的方程為.
令y=0,得點(diǎn)M的橫坐標(biāo).
又,從而.
同理,.
由得.
則,.
所以
.
又,
所以.
解得t=0,所以直線l經(jīng)過定點(diǎn)(0,0).
【名師點(diǎn)睛】解決直線與橢圓的綜合問題時(shí),要注意:
(1)注意觀察應(yīng)用題設(shè)中的每一個(gè)條件,明確確定直線、橢圓的條件;
(2)強(qiáng)化有關(guān)直線與橢圓聯(lián)立得出一元二次方程后的運(yùn)算能力,重視根與系數(shù)之間的關(guān)系、弦長、斜率、三角形的面積等問題.
5.【2019年高考天津卷文數(shù)】設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為F,左頂點(diǎn)為A,上頂點(diǎn)為B.已知(O為原點(diǎn)).
(1)求橢圓的離心率;
(2)設(shè)經(jīng)過點(diǎn)F且斜率為的直線l與橢圓在x軸上方的交點(diǎn)為P,圓C同時(shí)與x軸和直線l相切,圓心C在直線x=4上,且,求橢圓的方程.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)設(shè)橢圓的半焦距為c,由已知有,又由,消去得,解得.
所以,橢圓的離心率為.
(2)由(1)知,,故橢圓方程為.
由題意,,則直線的方程為,
點(diǎn)P的坐標(biāo)滿足消去并化簡,得到,解得.
代入到的方程,解得.
因?yàn)辄c(diǎn)在軸上方,所以.
由圓心在直線上,可設(shè).
因?yàn)?,且由?)知,故,解得.
因?yàn)閳A與軸相切,所以圓的半徑長為2,
又由圓與相切,得,可得.
所以,橢圓的方程為.
【名師點(diǎn)睛】本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)、直線方程、圓等基礎(chǔ)知識(shí).考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì).考查運(yùn)算求解能力,以及用方程思想、數(shù)形結(jié)合思想解決問題的能力.
6.【2019年高考江蘇卷】如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓C:的焦點(diǎn)為F1(–1、0),F(xiàn)2(1,0).過F2作x軸的垂線l,在x軸的上方,l與圓F2:交于點(diǎn)A,與橢圓C交于點(diǎn)D.連結(jié)AF1并延長交圓F2于點(diǎn)B,連結(jié)BF2交橢圓C于點(diǎn)E,連結(jié)DF1.
已知DF1=.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求點(diǎn)E的坐標(biāo).
【答案】(1);(2).
【解析】(1)設(shè)橢圓C的焦距為2c.
因?yàn)镕1(?1,0),F(xiàn)2(1,0),所以F1F2=2,c=1.
又因?yàn)镈F1=,AF2⊥x軸,
所以DF2=,
因此2a=DF1+DF2=4,從而a=2.
由b2=a2?c2,得b2=3.
因此,橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)解法一:
由(1)知,橢圓C:,a=2,
因?yàn)锳F2⊥x軸,所以點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為1.
將x=1代入圓F2的方程(x?1) 2+y2=16,解得y=±4.
因?yàn)辄c(diǎn)A在x軸上方,所以A(1,4).
又F1(?1,0),所以直線AF1:y=2x+2.
由,得,
解得或.
將代入,得 ,
因此.又F2(1,0),所以直線BF2:.
由,得,解得或.
又因?yàn)镋是線段BF2與橢圓的交點(diǎn),所以.
將代入,得.
因此.
解法二:
由(1)知,橢圓C:.如圖,連結(jié)EF1.
因?yàn)锽F2=2a,EF1+EF2=2a,所以EF1=EB,
從而∠BF1E=∠B.
因?yàn)镕2A=F2B,所以∠A=∠B,
所以∠A=∠BF1E,從而EF1∥F2A.
因?yàn)锳F2⊥x軸,所以EF1⊥x軸.
因?yàn)镕1(?1,0),由,得.
又因?yàn)镋是線段BF2與橢圓的交點(diǎn),所以.
因此.
【名師點(diǎn)睛】本小題主要考查直線方程、圓的方程、橢圓方程、橢圓的幾何性質(zhì)、直線與圓及橢圓的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),考查推理論證能力、分析問題能力和運(yùn)算求解能力.
7.【2019年高考浙江卷】如圖,已知點(diǎn)為拋物線的焦點(diǎn),過點(diǎn)F的直線交拋物線于A、B兩點(diǎn),點(diǎn)C在拋物線上,使得的重心G在x軸上,直線AC交x軸于點(diǎn)Q,且Q在點(diǎn)F的右側(cè).記的面積分別為.
(1)求p的值及拋物線的準(zhǔn)線方程;
(2)求的最小值及此時(shí)點(diǎn)G的坐標(biāo).
【答案】(1)p=2,準(zhǔn)線方程為x=?1;(2)最小值為,此時(shí)G(2,0).
【解析】(1)由題意得,即p=2.
所以,拋物線的準(zhǔn)線方程為x=?1.
(2)設(shè),重心.令,則.
由于直線AB過F,故直線AB方程為,代入,得
,
故,即,所以.
又由于及重心G在x軸上,故,得.
所以,直線AC方程為,得.
由于Q在焦點(diǎn)F的右側(cè),故.從而
.
令,則m>0,
.
當(dāng)時(shí),取得最小值,此時(shí)G(2,0).
【名師點(diǎn)睛】本題主要考查拋物線的幾何性質(zhì),直線與拋物線的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)考查運(yùn)算求解能力和綜合應(yīng)用能力.
8.【2018年高考全國Ⅰ文數(shù)】設(shè)拋物線,點(diǎn),,過點(diǎn)的直線與交于,兩點(diǎn).
(1)當(dāng)與軸垂直時(shí),求直線的方程;
(2)證明:.
【答案】(1)y=或;(2)見解析.
【解析】(1)當(dāng)l與x軸垂直時(shí),l的方程為x=2,可得M的坐標(biāo)為(2,2)或(2,–2).
所以直線BM的方程為y=或.
(2)當(dāng)l與x軸垂直時(shí),AB為MN的垂直平分線,所以∠ABM=∠ABN.
當(dāng)l與x軸不垂直時(shí),設(shè)l的方程為,M(x1,y1),N(x2,y2),則x1>0,x2>0.
由得ky2–2y–4k=0,可知y1+y2=,y1y2=–4.
直線BM,BN的斜率之和為
.①
將,及y1+y2,y1y2的表達(dá)式代入①式分子,可得
.
所以kBM+kBN=0,可知BM,BN的傾斜角互補(bǔ),所以∠ABM=∠ABN.
綜上,∠ABM=∠ABN.
【名師點(diǎn)睛】本題主要考查拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程與幾何性質(zhì)、直線與拋物線的位置關(guān)系,考查考生的化歸與轉(zhuǎn)化能力、運(yùn)算求解能力,考查的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是直觀想象與數(shù)學(xué)運(yùn)算.在設(shè)直線的方程時(shí),一定要注意所設(shè)方程的適用范圍,如用點(diǎn)斜式時(shí),要考慮到直線的斜率不存在的情況,以免解答不嚴(yán)密或漏解.
(1)求出直線l與拋物線的交點(diǎn),利用兩點(diǎn)式寫出直線BM的方程;
(2)由(1)知,當(dāng)直線l與x軸垂直時(shí),結(jié)論顯然成立,當(dāng)直線l與x軸不垂直時(shí),設(shè)出斜率k,聯(lián)立直線l與C的方程,求出M,N兩點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系,再表示出BM與BN的斜率,得其和為0,從而說明BM與BN兩條直線的斜率互為相反數(shù),進(jìn)而可知兩角相等.
9.【2018年高考全國Ⅱ卷文數(shù)】設(shè)拋物線的焦點(diǎn)為,過且斜率為的直線與交于,兩點(diǎn),.
(1)求的方程;
(2)求過點(diǎn),且與的準(zhǔn)線相切的圓的方程.
【答案】(1)y=x–1;(2)或.
【解析】(1)由題意得F(1,0),l的方程為y=k(x–1)(k>0).
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).
由得.
,故.
所以.
由題設(shè)知,解得k=–1(舍去),k=1.
因此l的方程為y=x–1.
(2)由(1)得AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為(3,2),所以AB的垂直平分線方程為
,即.
設(shè)所求圓的圓心坐標(biāo)為(x0,y0),則
解得或
因此所求圓的方程為
或.
【名師點(diǎn)睛】本題主要考查拋物線與直線和圓的綜合,考查考生的數(shù)形結(jié)合能力、運(yùn)算求解能力,考查的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是直觀想象、數(shù)學(xué)運(yùn)算.
(1)利用點(diǎn)斜式寫出直線l的方程,代入拋物線方程,得到關(guān)于x的一元二次方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系以及拋物線的定義加以求解;
(2)由題意寫出線段AB的垂直平分線所在直線的方程,設(shè)出圓心的坐標(biāo),由題意列出方程組,解得圓心的坐標(biāo),即可求解.
10.【2018年高考全國Ⅲ卷文數(shù)】已知斜率為的直線與橢圓交于,兩點(diǎn).線段的中點(diǎn)為.
(1)證明:;
(2)設(shè)為的右焦點(diǎn),為上一點(diǎn),且.證明:.
【答案】(1)見解析;(2)見解析.
【解析】(1)設(shè),,則,.
兩式相減,并由得.
由題設(shè)知,,于是.
由題設(shè)得,故.
(2)由題意得F(1,0).設(shè),則
.
由(1)及題設(shè)得,.
又點(diǎn)P在C上,所以,從而,.
于是
.
同理.
所以.
故.
【名師點(diǎn)睛】本題主要考查橢圓的方程及簡單幾何性質(zhì)、直線的斜率公式、直線與橢圓的位置關(guān)系、向量的坐標(biāo)運(yùn)算與向量的模等,考查運(yùn)算求解能力、數(shù)形結(jié)合思想,考查的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)運(yùn)算.圓維曲線中與中點(diǎn)弦有關(guān)的問題常用點(diǎn)差法,建立弦所在直線的斜率與中點(diǎn)坐標(biāo)間的關(guān)系,也可以通過聯(lián)立直線方程與圓錐曲線方程,消元,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系求解.
11.【2018年高考北京卷文數(shù)】已知橢圓的離心率為,焦距為.斜率為k的直線l與橢圓M有兩個(gè)不同的交點(diǎn)A,B.
(1)求橢圓M的方程;
(2)若,求的最大值;
(3)設(shè),直線PA與橢圓M的另一個(gè)交點(diǎn)為C,直線PB與橢圓M的另一個(gè)交點(diǎn)為D.若C,D和點(diǎn)共線,求k.
【答案】(1);(2);(3)1.
【解析】(1)由題意得,所以,
又,所以,
所以,
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)設(shè)直線的方程為,
由消去可得,
則,即,
設(shè),,則,,
則,
易得當(dāng)時(shí),,故的最大值為.
(3)設(shè),,,,
則 ①, ②,
又,所以可設(shè),直線的方程為,
由消去可得,
則,即,
又,代入①式可得,所以,
所以,
同理可得.
故,,
因?yàn)槿c(diǎn)共線,所以,
將點(diǎn)的坐標(biāo)代入化簡可得,即.
【名師點(diǎn)睛】本題主要考查橢圓的方程及幾何性質(zhì)、直線與橢圓的位置關(guān)系,考查考生的邏輯思維能力、運(yùn)算求解能力,考查數(shù)形結(jié)合思想,考查的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是直觀想象、邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算.解決橢圓的方程問題,常用基本量法,同時(shí)注意橢圓的幾何量的關(guān)系;弦長的計(jì)算,通常要將直線與橢圓方程聯(lián)立,利用根與系數(shù)的關(guān)系求解.
12.【2018年高考天津卷文數(shù)】設(shè)橢圓的右頂點(diǎn)為A,上頂點(diǎn)為B.已知橢圓的離心率為,.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)直線與橢圓交于兩點(diǎn),與直線交于點(diǎn)M,且點(diǎn)P,M均在第四象限.若的面積是面積的2倍,求k的值.
【答案】(1);(2).
【解析】本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)、直線方程等基礎(chǔ)知識(shí).考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì).考查運(yùn)算求解能力,以及用方程思想解決問題的能力.滿分14分.
(1)設(shè)橢圓的焦距為2c,由已知得,
又由,可得.
由,從而.
所以,橢圓的方程為.
(2)設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為,點(diǎn)M的坐標(biāo)為,由題意,,
點(diǎn)的坐標(biāo)為.
由的面積是面積的2倍,可得,
從而,即.
易知直線的方程為,
由方程組消去y,可得.
由方程組消去,可得.
由,可得,兩邊平方,整理得,解得,或.
當(dāng)時(shí),,不合題意,舍去;當(dāng)時(shí),,,符合題意.
所以,的值為.
【名師點(diǎn)睛】高考解析幾何解答題大多考查直線與圓錐曲線的位置關(guān)系,涉及軌跡方程問題、定值問題、最值問題、參數(shù)的取值或取值范圍問題等,其中考查較多的圓錐曲線是橢圓與拋物線,解決此類問題要重視化歸與轉(zhuǎn)化思想及設(shè)而不求法的應(yīng)用.
13.【2018年高考江蘇卷】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓過點(diǎn),焦點(diǎn),圓O的直徑為.
(1)求橢圓C及圓O的方程;
(2)設(shè)直線l與圓O相切于第一象限內(nèi)的點(diǎn)P.
①若直線l與橢圓C有且只有一個(gè)公共點(diǎn),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
②直線l與橢圓C交于兩點(diǎn).若的面積為,求直線l的方程.
【答案】(1)橢圓C的方程為,圓O的方程為;(2)①;②.
【解析】(1)因?yàn)闄E圓C的焦點(diǎn)為,
可設(shè)橢圓C的方程為.
又點(diǎn)在橢圓C上,所以,解得
因此橢圓C的方程為.
因?yàn)閳AO的直徑為,所以其方程為.
(2)①設(shè)直線l與圓O相切于,則,
所以直線l的方程為,即.
由消去y,得.(*)
因?yàn)橹本€l與橢圓C有且只有一個(gè)公共點(diǎn),
所以.
因?yàn)?,所以?br />
因此點(diǎn)P的坐標(biāo)為.
②因?yàn)槿切蜲AB的面積為,所以,從而.
設(shè),由(*)得,
所以.
因?yàn)?,所以,即?br />
解得舍去),則,
因此P的坐標(biāo)為.
綜上,直線l的方程為.
【名師點(diǎn)睛】本題主要考查直線方程、圓的方程、圓的幾何性質(zhì)、橢圓方程、橢圓的幾何性質(zhì)、直線與圓及橢圓的位置關(guān)系等知識(shí),考查分析問題能力和運(yùn)算求解能力.
(1)利用橢圓的幾何性質(zhì)求圓的方程和橢圓的方程.
(2)①利用直線與圓、橢圓的位置關(guān)系建立方程求解;
②結(jié)合①,利用弦長公式、三角形的面積公式求解.
14.【2018年高考浙江卷】如圖,已知點(diǎn)P是y軸左側(cè)(不含y軸)一點(diǎn),拋物線C:y2=4x上存在不同的兩點(diǎn)A,B滿足PA,PB的中點(diǎn)均在C上.
(1)設(shè)AB中點(diǎn)為M,證明:PM垂直于y軸;
(2)若P是半橢圓x2+=1(xb>0)的離心率為,橢圓C截直線y=1所得線段的長度為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)動(dòng)直線l:y=kx+m(m≠0)交橢圓C于A,B兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)M.點(diǎn)N是M關(guān)于O的對(duì)稱點(diǎn),⊙N的半徑為|NO|.設(shè)D為AB的中點(diǎn),DE,DF與⊙N分別相切于點(diǎn)E,F(xiàn),求EDF的最小值.
【答案】(1);(2)的最小值為.
【解析】(1)由橢圓的離心率為,得,
又當(dāng)時(shí),,得,
所以,
因此橢圓方程為.
(2)設(shè),
聯(lián)立方程,
得,
由得.(*)
且,
因此,
所以,
又,
所以
整理得 ,
因?yàn)椋?br />
所以.
令,
故,
所以 .
令,所以.
當(dāng)時(shí),,
從而在上單調(diào)遞增,
因此,
等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)成立,此時(shí),
所以,
由(*)得 且.
故,
設(shè),
則 ,
所以的最小值為,
從而的最小值為,此時(shí)直線的斜率是.
綜上所述:當(dāng),時(shí),取到最小值.
【名師點(diǎn)睛】圓錐曲線中的兩類最值問題:①涉及距離、面積的最值以及與之相關(guān)的一些問題;
②求直線或圓錐曲線中幾何元素的最值以及這些元素存在最值時(shí)確定與之有關(guān)的一些問題.
常見解法:①幾何法,若題目的條件和結(jié)論能明顯體現(xiàn)幾何特征及意義,則考慮利用圖形性質(zhì)來解決;
②代數(shù)法,若題目的條件和結(jié)論能體現(xiàn)一種明確的函數(shù)關(guān)系,則可先建立起目標(biāo)函數(shù),再求這個(gè)函數(shù)的最值,最值常用基本不等式法、配方法及導(dǎo)數(shù)法求解.
解答本題時(shí),(1)由得,由橢圓C截直線y=1所得線段的長度為,得,求得橢圓的方程為;(2)由,解得
,確定,,結(jié)合的單調(diào)性求的最小值.
21.【2017年高考浙江卷】如圖,已知拋物線,點(diǎn)A,,拋物線上的點(diǎn).過點(diǎn)B作直線AP的垂線,垂足為Q.
(1)求直線AP斜率的取值范圍;
(2)求的最大值.
【答案】(1);(2).
【解析】本題主要考查直線方程、直線與拋物線的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)考查解析幾何的基本思想方法和運(yùn)算求解能力.滿分15分.
(1)設(shè)直線AP的斜率為k,
,
因?yàn)?,所以直線AP斜率的取值范圍是.
(2)聯(lián)立直線AP與BQ的方程
解得點(diǎn)Q的橫坐標(biāo)是
.
因?yàn)?br />
|PA|==,
|PQ|= ,
所以.
令,
因?yàn)?br />
,
所以 f(k)在區(qū)間上單調(diào)遞增,上單調(diào)遞減,
因此當(dāng)k=時(shí),取得最大值.
【名師點(diǎn)睛】本題主要考查直線方程、直線與拋物線的位置關(guān)系等基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)考查解析幾何的基本思想方法和運(yùn)算求解能力.
(1)由斜率公式可得AP的斜率為,再由,得直線AP的斜率的取值范圍;
(2)聯(lián)立直線AP與BQ的方程,得Q的橫坐標(biāo),進(jìn)而通過表達(dá)與的長度,利用函數(shù)的單調(diào)性求解的最大值.
22.【2017年高考江蘇卷】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,離心率為,兩準(zhǔn)線之間的距離為8.點(diǎn)在橢圓上,且位于第一象限,過點(diǎn)作直線的垂線,過點(diǎn)作直線的垂線.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線,的交點(diǎn)在橢圓上,求點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1);(2).
【解析】(1)設(shè)橢圓的半焦距為c.
因?yàn)闄E圓E的離心率為,兩準(zhǔn)線之間的距離為8,所以,,
解得,于是,
因此橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程是.
(2)由(1)知,,.
設(shè),因?yàn)闉榈谝幌笙薜狞c(diǎn),故.
當(dāng)時(shí),與相交于,與題設(shè)不符.
當(dāng)時(shí),直線的斜率為,直線的斜率為.
因?yàn)?,,所以直線的斜率為,直線的斜率為,
從而直線的方程:, ①
直線的方程:. ②
由①②,解得,所以.
因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,由對(duì)稱性,得,即或.
又在橢圓E上,故.
由,解得;
,無解.
因此點(diǎn)P的坐標(biāo)為.
【名師點(diǎn)睛】直線與圓錐曲線的位置關(guān)系,一般轉(zhuǎn)化為直線方程與圓錐曲線方程組成的方程組,利用根與系數(shù)關(guān)系或求根公式進(jìn)行轉(zhuǎn)化,要充分利用橢圓和雙曲線的幾何性質(zhì)、點(diǎn)在曲線上(點(diǎn)的坐標(biāo)滿足曲線方程)等.
(1)由條件可得,,解方程組可得,則;
(2)設(shè),根據(jù)點(diǎn)斜式寫出直線及的方程,解方程組得交點(diǎn)坐標(biāo),代入橢圓方程化簡得或,與聯(lián)立,求解可得點(diǎn)的坐標(biāo).
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