A.B.C.2D.
【分析】由題可知,F(xiàn)1(﹣c,0),直線l的斜率一定存在,設(shè)其方程為y=k(x+c),則M(0,kc),P(c,2kc),
將點(diǎn)P的坐標(biāo)代入雙曲線C的方程,有①,由平面向量的線性坐標(biāo)運(yùn)算可得點(diǎn)N(,),代入y=x得=②,聯(lián)立①②,消去k,并結(jié)合離心率e=即可得解.
【解答】解:由題可知,F(xiàn)1(﹣c,0),直線l的斜率一定存在,設(shè)其方程為y=k(x+c),則M(0,kc),
∵M(jìn)為線段PF1的中點(diǎn),∴點(diǎn)P(c,2kc),
將其代入雙曲線C的方程,有①,
∵,∴點(diǎn)N(,),且點(diǎn)N在漸近線y=x上,
∴=②,
聯(lián)立①②,消去k得,,
∴離心率e==,
故選:B.
2.已知對(duì)任意正實(shí)數(shù)m,n,p,q,有如下結(jié)論成立:若,則有成立,現(xiàn)已知橢圓=1上存在一點(diǎn)P,F(xiàn)1,F(xiàn)2為其焦點(diǎn),在△PF1F2中,∠PF1F2=15°,∠PF2F1=75°,則橢圓的離心率為( )
A.B.C.D.
【分析】結(jié)合正弦定理和題中的新定義可知,,從而,結(jié)合正弦的兩角和差公式分別算出sin15°和sin75°,代入上式進(jìn)行化簡(jiǎn)即可得離心率的值.
【解答】解:在△PF1F2中,由正弦定理知,,
依題意,有,
所以,即,
sin15°+sin75°=sin15°+cs15°=sin(45°+15°)=
所以離心率e===.
故選:C.
3.以雙曲線C:﹣=1(a>0,b>0)的左頂點(diǎn)A為圓心作半徑為a的圓,此圓與漸近線交于坐標(biāo)原點(diǎn)O及另一點(diǎn)B,且存在直線y=kx使得B點(diǎn)和右焦點(diǎn)F關(guān)于此直線對(duì)稱(chēng),則雙曲線的離心率為( )
A.B.C.D.3
【分析】利用已知條件求出B的坐標(biāo),結(jié)合B與F關(guān)于y=kx對(duì)稱(chēng),得到a,c的方程,然后求解離心率即可.
【解答】解:由題意可知A(﹣a,0),F(xiàn)(c,0),
以雙曲線C:﹣=1(a>0,b>0)的左頂點(diǎn)A為圓心作半徑為a的圓(x+a)2+y2=a2,此圓與漸近線y=﹣交于坐標(biāo)原點(diǎn)O及另一點(diǎn)B,可得,消去y,
可得x2+2ax+=0,所以xB=,則yB=,
存在直線y=kx使得B點(diǎn)和右焦點(diǎn)F關(guān)于此直線對(duì)稱(chēng),
可得:,可得k=,BF的中點(diǎn)為:(c,),
中點(diǎn)在直線y=kx上,可得=?(c),
整理可得4a4b2=(2a3+c3)(c3﹣2a3),把b2=c2﹣a2代入上式.化簡(jiǎn)可得4a4=c4,e=>1,
解得e=.
故選:B.
4.設(shè)F1,F(xiàn)2分別是雙曲線﹣=1(a,b>0)的左、右焦點(diǎn).若雙曲線上存在一點(diǎn)P,使得|PF1|=4|PF2|,且∠F1PF2=60°,則該雙曲線的離心率是( )
A.B.C.D.
【分析】由雙曲線的定義及題意可得|PF1|,|PF2|的值,再由余弦定的可得a,c的關(guān)系,進(jìn)而求出雙曲線的離心率.
【解答】解:由雙曲線的定義可得|PF1|﹣|PF2|=2a,而|PF1|=4|PF2|,所以|PF1|=a,|PF2|=a,
在△PF1F2中∠F1PF2=60°,由余弦定理可得|F1F2|2=4c2=|PF1|2+|PF2|2﹣2|PF1||PF2|cs∠F1PF2=a2+a2﹣2=,
整理可得:4c2=a2,即c2=a2,所以e==,
故選:B.
5.已知雙曲線(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1(﹣c,0),F(xiàn)2(c,0).若雙曲線上存在點(diǎn)P滿足a|PF1|=c|PF2|,則該雙曲線的離心率的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【分析】點(diǎn)P(x,y)在右支上并注意到x≥a.利用a|PF1|=c|PF2|,進(jìn)而根據(jù)雙曲線定義表示出|PF1|和|PF2|代入a|PF1|=c|PF2|,求得e的范圍.
【解答】解:∵a|PF1|=c|PF2|,∴,∴P在雙曲線右支上,
設(shè)P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x,注意到x≥a.
由雙曲線第二定義,知|PF1|=a+ex,|PF2|=ex﹣a,
則,∴x=≥a,
分子分母同時(shí)除以a,得≥a,
∴≥1,解得1<e≤+1.
故選:A.
6.已知F為拋物線y2=4x的焦點(diǎn),A、B、C為拋物線上三點(diǎn),當(dāng)時(shí),則存在橫坐標(biāo)x>2的點(diǎn)A、B、C有( )
A.0個(gè)B.2個(gè)
C.有限個(gè),但多于2個(gè)D.無(wú)限多個(gè)
【分析】設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),利用,說(shuō)明F為△ABC的重心,利用重心坐標(biāo)公式結(jié)合不等式轉(zhuǎn)化求解x1≤2,討論推出x2≤2,x3≤2,得到結(jié)果.
【解答】解:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),先證x1≤2,
由知,F(xiàn)為△ABC的重心,
又F(1,0),∴,,
∴x2+x3=3﹣x1,y2+y3=﹣y1,
∴,∴,
∴,∴x1≤2(x2+x3),∴x1≤2(3﹣x1),
∴x1≤2,
同理x2≤2,x3≤2,
故選:A.
7.已知雙曲線的右頂點(diǎn)為A,拋物線C:y2=16ax(a>0)的焦點(diǎn)為F,若在雙曲線E的漸近線上存在點(diǎn)P,使得AP⊥FP,則雙曲線E的離心率的取值范圍是( )
A.B.(1,2)C.D.(2,+∞)
【分析】求出雙曲線的右頂點(diǎn)和漸近線方程,拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo),可設(shè)P(m,m),利用向量的垂直的條件得關(guān)于m的一元二次方程,再由二次方程的判別式大于等于0,化簡(jiǎn)整理即可求得離心率的范圍.
【解答】解:雙曲線E:=1(a>0,b>0)的右頂點(diǎn)為A(a,0),
拋物線C:y2=16ax的焦點(diǎn)為F(4a,0),
雙曲線的漸近線方程為y=±x,
可設(shè)P(m,m),
即有=(m﹣a,m),=(m﹣4a,m),
由PA⊥FP,得⊥,可得=0,
即為(m﹣a)(m﹣4a)+m2=0,
化為(1+)m2﹣5am+4a2=0,
由題意可得△=25a2﹣4(1+)?4a2≥0,
即有9a2≥16b2=16(c2﹣a2),
即16c2≤25a2,
則e=≤.
由e>1,可得1<e≤.
故選:A.
8.已知橢圓C1:=1(a>b>0)與圓C2:x2+y2=,若在橢圓C1上不存在點(diǎn)P,使得由點(diǎn)P所作的圓C2的兩條切線互相垂直,則橢圓C1的離心率的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【分析】由題意畫(huà)出圖形,把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為sin∠APO>sin45°,>,由此可得橢圓的離心率的取值范圍.
【解答】解:如圖,
若在橢圓C1上不存在點(diǎn)P,使得由點(diǎn)P所作的圓C2的兩條切線互相垂直,
則兩條切線夾角的最大值小于90°(由于短軸頂點(diǎn)處的兩條切線的夾角最大為120°,故這種情況不存在)或兩條切線夾角的最小值大于90°,
如圖:由∠APO>45°,
即sin∠APO>sin45°,
即>,∴>,
∴e=<.
又0<e<1.
∴橢圓C1的離心率的取值范圍是(0,).
故選:A.
9.(多選)已知曲線C的方程為,則下列結(jié)論正確的是( )
A.當(dāng)k=8時(shí),曲線C為橢圓,其焦距為4
B.當(dāng)k=2時(shí),曲線C為雙曲線,其離心率為
C.存在實(shí)數(shù)k使得曲線C為焦點(diǎn)在y軸上的雙曲線
D.當(dāng)k=﹣3時(shí),曲線C為雙曲線,其漸近線與圓(x﹣4)2+y2=9相切
【分析】求得k=8時(shí),曲線C的方程和焦距,即可判斷A;求得k=2時(shí),曲線C的方程,可得a,b,c,e,即可判斷B;若曲線C為焦點(diǎn)在y軸上的雙曲線,可得k的不等式組,解不等式可得k的范圍,即可判斷C;求得k=﹣3時(shí),曲線C的方程和漸近線方程,圓的圓心和半徑,結(jié)合直線和圓的位置關(guān)系,即可判斷D.
【解答】解:當(dāng)k=8時(shí),曲線C的方程為+=1,曲線C表示焦點(diǎn)在x軸上的橢圓,c==2,焦距為2c=4,故A正確;
當(dāng)k=2時(shí),曲線C的方程為﹣=1,曲線C為焦點(diǎn)在x軸上的雙曲線,且a=,b=2,c==,可得e==,故B正確;
若曲線C為焦點(diǎn)在y軸上的雙曲線,可得,即,k無(wú)實(shí)數(shù)解,故C錯(cuò)誤;
當(dāng)k=﹣3時(shí),曲線C的方程為﹣=1,曲線C為雙曲線,其漸近線為y=±x,
而圓(x﹣4)2+y2=9的圓心為(4,0),半徑為3,圓心到漸近線的距離為d==3,可得漸近線與圓相切,故D正確.
故選:ABD.
10.(多選)設(shè)F1,F(xiàn)2分別為雙曲線的左、右焦點(diǎn),若在雙曲線右支上存在點(diǎn)P,滿足|PF2|=|F1F2|,且F2到直線PF1的距離等于雙曲線的實(shí)軸長(zhǎng),則關(guān)于該雙曲線的下列結(jié)論正確的是( )
A.漸近線方程為4x±3y=0B.漸近線方程為3x±4y=0
C.離心率為D.離心率為
【分析】設(shè)|PF2|=|F1F2|=2c,運(yùn)用雙曲線的定義和等腰三角形的性質(zhì)可得關(guān)于a,c的方程,得到雙曲線的離心率,再由隱含條件即可得到a與b的關(guān)系,求出雙曲線的漸近線方程.
【解答】解:設(shè)|PF2|=|F1F2|=2c,
由|PF1|﹣|PF2|=2a,可得|PF1|=2c+2a,
由F2到直線PF1的距離等于雙曲線的實(shí)軸長(zhǎng)2a,
設(shè)PF1的中點(diǎn)M,
由等腰三角形PF1F2的性質(zhì)可得,F(xiàn)2M⊥PF1,
即有(c+a)2+(2a)2=(2c)2,
化簡(jiǎn)得e=,
由3c=5a,得9c2=25a2,
即9(a2+b2)=25a2,得16a2=9b2,
即有3b=4a,
則雙曲線的漸近線方程為y=±x=±x,
即4x±3y=0.
故選:AC.
11.設(shè)F1、F2分別為雙曲線﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn).在雙曲線右支上存在點(diǎn)P,滿足|PF2|=|F1F2|,且F2到直線PF1的距離等于雙曲線的實(shí)軸長(zhǎng),則= .
【分析】利用題設(shè)條件和雙曲線性質(zhì)在三角形中尋找等量關(guān)系,得出a與b之間的等量關(guān)系,推出結(jié)果.
【解答】解:依題意|PF2|=|F1F2|,可知三角形PF2F1是一個(gè)等腰三角形,F(xiàn)2在直線PF1的投影是其中點(diǎn),由勾股定理知
可知|PF1|=2=4b,
根據(jù)雙曲定義可知4b﹣2c=2a,整理得c=2b﹣a,代入c2=a2+b2整理得3b2﹣4ab=0,求得=.
故答案為:.
12.設(shè)F為雙曲線的右焦點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),以O(shè)F為直徑的圓與雙曲線C的其中一條漸近線交于點(diǎn)P(不同于O),若雙曲線C右支上存在點(diǎn)M滿足=,則雙曲線C的離心率為 .
【分析】由題意如圖所示設(shè)漸近線的方程,可得|OP|的值,P在漸近線上可得P的坐標(biāo),再由=,則可得M為PF的中點(diǎn),將M的坐標(biāo)代入雙曲線的方程,可得a,c的關(guān)系,進(jìn)而求出雙曲線的離心率.
【解答】解:如圖所示:雙曲線對(duì)稱(chēng)性,設(shè)漸近線的方程為:y=x,即bx﹣ay=0,右焦點(diǎn)F(c,0),
所以F到漸近線的距離d===b,在直角三角形OPF中可得|OP|===a,
所以|OP|=a,|PF|=b,所以可求得,
F(c,0),因?yàn)椋?,則可得M為P,F(xiàn)的中點(diǎn),所以,
把M代入雙曲線,
可得,整理可得c2=2a2,所以.
故答案為:.
13.已知橢圓W:的右焦點(diǎn)為,且離心率為,△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)都在橢圓W上,直線AB,BC,AC的斜率存在且均不為0,記它們的斜率分別為k1,k2,k3,設(shè)AB,BC,AC的中點(diǎn)分別為M,N,P,O為坐標(biāo)原點(diǎn),若直線OM,ON,OP的斜率之和為,則= .
【分析】先根據(jù),,求得a=2,b=1,從而得橢圓W的方程為為,再設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),利用點(diǎn)差法可得,,,所以.
【解答】解:由題意可得,,,所以a=2,b=1,
∴橢圓W的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),則,,
兩式作差得,,
∴,即.
同理可得,,,
∴.
故答案為:﹣3.
14.已知橢圓G:左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,短軸的兩個(gè)端點(diǎn)分別為B1,B2,點(diǎn)P在橢圓C上,且滿足|PF1|+|PF2|=|PB1|+|PB2|,當(dāng)m變化時(shí),給出下列四個(gè)命題:①點(diǎn)P的軌跡關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng);②存在m使得橢圓C上滿足條件的點(diǎn)P僅有兩個(gè);③|OP|的最小值為2;④|OP|最大值為,其中正確命題的序號(hào)是 .
【分析】由橢圓的對(duì)稱(chēng)性及|PF1|+|PF2|=|PB1|+|PB2|,寫(xiě)出以B1,B2為焦點(diǎn)的橢圓,可得兩個(gè)橢圓有4個(gè)交點(diǎn),可判斷出①正確,②不正確;
點(diǎn) P 靠近坐標(biāo)軸時(shí)|OP|越大,點(diǎn) P 遠(yuǎn)離坐標(biāo)軸時(shí),|OP|越小,易得 m2=3 時(shí),取得最小值,可得|OP|的最小值,橢圓上的點(diǎn)到中心的距離小于等于a,由于點(diǎn) P 不在坐標(biāo)軸上.
【解答】解:由橢圓的對(duì)稱(chēng)性及|PF1|+|PF2|=|PB1|+|PB2|,所以可得以B1,B2為焦點(diǎn)的橢圓為橢圓,
則點(diǎn) P 為橢圓C:與橢圓的交點(diǎn),因?yàn)闄E圓G的長(zhǎng)軸頂點(diǎn)(,0),短軸的絕對(duì)值小于,橢圓Γ的長(zhǎng)軸頂點(diǎn)(0,),短軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)的絕對(duì)值小于,所以?xún)蓚€(gè)橢圓的交點(diǎn)有4個(gè),①正確②不正確,
點(diǎn) P 靠近坐標(biāo)軸時(shí)(m→0或 m),|OP|越大,點(diǎn) P 遠(yuǎn)離坐標(biāo)軸時(shí),|OP|越小,易得 m2=3 時(shí),取得最小值,此時(shí)C:,
兩方程相加得,即|OP|的最小值為 2,③正確;
橢圓上的點(diǎn)到中心的距離小于等于a,由于點(diǎn) P 不在坐標(biāo)軸上,
∴|OP|<,④錯(cuò)誤.
故答案為:①③.
15.已知AB、CD是中心為點(diǎn)O的橢圓的兩條相交弦,交點(diǎn)為P,兩弦AB、CD與橢圓長(zhǎng)軸的夾角分別為∠1、∠2,且∠1=∠2,求證:|PA|?|PB|=|PC|?|PD|.
【分析】建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)出直線CD的參數(shù)方程,由參數(shù)的幾何意義可得|PC||PD|,同理可得|PA||PB|,由此得證.
【解答】證明:如圖建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)橢圓方程為①,
∠2=θ,P(x0,y0),
則直線CD的參數(shù)方程為(t為參數(shù))②,
將②代入①并整理可得③,
由于a2cs2θ+b2sin2θ≠0,故方程③有兩個(gè)根t1,t2,故,
同理,對(duì)于直線AB,將θ換為π﹣θ,即可得到=,
∴|PA||PB|=|PC||PD|.
16.已知橢圓C:,A,B分別為橢圓長(zhǎng)軸的左右端點(diǎn),M為直線x=2上異于點(diǎn)B的任意一點(diǎn),連接AM交橢圓于P點(diǎn).
(1)求證:為定值;
(2)是否存在x軸上的定點(diǎn)Q使得以MP為直徑的圓恒通過(guò)MQ與BP的交點(diǎn).
【分析】(1)由橢圓的方程可得A,B的坐標(biāo),設(shè)M,P的坐標(biāo),可得AP,AM的斜率相等,求出數(shù)量積,由kAP?kBP==﹣,可得M,P的坐標(biāo)的關(guān)系,進(jìn)而可得為定值.
(2)假設(shè)存在Q滿足條件,因?yàn)橐訫P為直徑的圓恒通過(guò)MQ與BP的交點(diǎn)可得=0,由(1)
可得整理得n(x0﹣2)=0,再由x0≠2可得n=0,
【解答】解:(1)證明:由橢圓的方程可得:A(﹣2,0),B(2,0),設(shè)M(2,m),P(x0,y0),(m≠0,x0≠±2),
則+=1,得y02=﹣,
又kAP==kAM==,kBP=,
所以kAP?kBP==﹣,
又=﹣,整理可得2x0+my0=4,
所以=2x0+my0=4為定值.
(2)假設(shè)存在定點(diǎn)Q(n,0)滿足要求,設(shè)M(2,m),P(x0,y0),(m≠0,x0≠±2),
則以MP為直徑的圓恒通過(guò)MQ與BP的交點(diǎn)可得=0,
所以(n﹣2,﹣m)?(x0﹣2,y0)=nx0﹣2n﹣2x0+4﹣my0=0,①
由(1)得2x0+my0=4,②,
由①②可得n(x0﹣2)=0,因?yàn)閤0≠2,解得n=0,
所以存在x軸上的定點(diǎn)Q(0,0),使得以MP為直徑的圓恒通過(guò)MQ與BP的交點(diǎn).
17.在直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)A(﹣2,2),B(2,2),直線AD,BD交于D,且它們的斜率滿足:kAD﹣kBD=﹣2.
(1)求點(diǎn)D的軌跡C的方程;
(2)設(shè)過(guò)點(diǎn)(0,2)的直線1交曲線C于P,Q兩點(diǎn),直線OP與OQ分別交直線y=﹣1于點(diǎn)M,N,是否存在常數(shù)λ,使S△OPQ=λS△OMN,若存在,求出λ的值;若不存在,說(shuō)明理由.
【分析】(1)設(shè)D(x,y),由A(﹣2,2),B(2,2),求出AD與BD的斜率,代入kAD﹣kBD=﹣2,整理可得D的軌跡C的方程;
(2)由題意,直線l的斜率存在,設(shè)直線l:y=kx+2,P(x1,y1),Q(x2,y2).聯(lián)立直線方程與拋物線方程,化為關(guān)于x的一元二次方程,利用根與系數(shù)的關(guān)系求得|x1﹣x2|,求出三角形OPQ的面積,再寫(xiě)出OP,OQ的方程,求得M,N的橫坐標(biāo),得到|xM﹣xN|,求出三角形OMN的面積,則答案可求.
【解答】解:(1)設(shè)D(x,y),由A(﹣2,2),B(2,2),
得(x≠﹣2),(x≠2),
∵kAD﹣kBD=﹣2,∴,整理得:x2=2y(x≠±2);
(2)存在常數(shù)入=4,使S△OPQ=λS△OMN.
證明如下:
由題意,直線l的斜率存在,設(shè)直線l:y=kx+2,P(x1,y1),Q(x2,y2).
聯(lián)立,得x2﹣2kx﹣4=0.則x1+x2=2k,x1x2=﹣4.
=.
則=.
直線OP:y=,取y=﹣1,得,
直線OQ:y=,取y=﹣1,得.
則|xM﹣xN|=||=||=
==.
∴.
∴S△OPQ=4S△OMN.
故存在常數(shù)入=4,使S△OPQ=λS△OMN.
18.過(guò)點(diǎn)P(0,2)的直線與拋物線C:x2=4y相交于A,B兩點(diǎn).
(1)求的值.
(2)A,B在直線y=﹣2上的射影分別為A1,B1,線段A1B1的中點(diǎn)為Q,求證:BQ∥PA1.
【分析】(1)設(shè)直線AB的方程為(t為參數(shù),α不為90°的傾斜角),代入拋物線方程,運(yùn)用韋達(dá)定理和參數(shù)的幾何意義,化簡(jiǎn)可得所求值;
(2)設(shè)直線AB的方程為y=kx+2,聯(lián)立拋物線方程,運(yùn)用韋達(dá)定理和兩直線平行的條件,由直線的斜率公式,化簡(jiǎn)計(jì)算可得證明.
【解答】解:(1)設(shè)直線AB的方程為(t為參數(shù),α不為90°的傾斜角),
代入拋物線C:x2=4y可得t2cs2α﹣4tsinα﹣8=0,
設(shè)A,B對(duì)應(yīng)的參數(shù)分別為t1,t2,可得t1+t2=,t1t2=﹣,
=+=====;
(2)證明:設(shè)直線AB的方程為y=kx+2,聯(lián)立x2=4y,可得x2﹣4kx﹣8=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),可得x1+x2=4k,x1x2=﹣8,
由A1(x1,﹣2),B1(x2,﹣2),可得中點(diǎn)Q(,﹣2),即Q(2k,﹣2),
可得kBQ==,==﹣,
由kBQ﹣===0,
即=kBQ,可得BQ∥PA1.
19.已知在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線方程為y2=2px(p>0).
(1)若直線y=﹣x+1與拋物線相交于M,N兩點(diǎn),且MN=2,求拋物線的方程;
(2)直線l過(guò)點(diǎn)Q(0,t)(t≠0)交拋物線于A,B兩點(diǎn),交x軸于點(diǎn)C,如圖,設(shè)=m,=n,求證:m+n為定值.
【分析】(1)設(shè)出直線方程與拋物線方程聯(lián)立,求出兩根之和與兩根之積;結(jié)合弦長(zhǎng)公式即可求解;
(2)設(shè)出直線方程與拋物線方程聯(lián)立,求出兩根之和與兩根之積;結(jié)合向量的坐標(biāo)運(yùn)算即可求解結(jié)論
【解答】解(1)設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2)聯(lián)立?x2﹣2(1+p)x+1=0;
∵p>0,∴△1=4(p2+2p)>0;
則x1=p+1﹣,x2=p+1+;
∴|MN|==|x1﹣x2|=2=2
?p=1;
∴拋物線的方程為y2=2x①;
(2)設(shè)A(x3,y3),B(x4,y4),C(x0,0)
∵直線l過(guò)點(diǎn)Q(0,t)(t≠0);
故可設(shè)直線方程為y=kx+t②;
②代入①整理得ky2﹣2py+2pt=0;
∴△2=4p2﹣8kpt>0;y3=,y4=?y3+y4=③y3y4=④;
∵=(x3,y3﹣t),=(x0﹣x3,﹣y3),=(x4,y4﹣t),=(x0﹣x4,﹣y4);??;
∴m+n=﹣2=t×﹣2;
即m+n=t×﹣2=﹣1;
所以:m+n為定值﹣1.
20.已知定點(diǎn)S(﹣2,0),T(2,0),動(dòng)點(diǎn)P為平面上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且直線SP、TP的斜率之積為﹣.
(Ⅰ)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡E的方程;
(Ⅱ)設(shè)點(diǎn)B為軌跡E與y軸正半軸的交點(diǎn),是否存在斜率為直線l,使得l交軌跡E于M,N兩點(diǎn),且Q(,0)恰是△BMN的重心?若存在,求l的方程;若不存在,說(shuō)明理由.
【分析】(Ⅰ)設(shè)P(x,y),利用已知條件,列出方程化簡(jiǎn)求解即可.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,E的方程為,所以,設(shè)存在直線l適合題意,并設(shè)l的方程為,M(x1,y1),N(x2,y2).由,得,通過(guò)判別式以及韋達(dá)定理,轉(zhuǎn)化求解三角形的重心推出結(jié)果即可.
【解答】解:(Ⅰ)設(shè)P(x,y),由已知有,
整理得動(dòng)點(diǎn)P的軌跡E的方程為,
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,E的方程為,所以,
設(shè)存在直線l適合題意,并設(shè)l的方程為,M(x1,y1),N(x2,y2).
由,得,
由,得,.
因?yàn)辄c(diǎn)Q為△BMN的重心,所以x1+x2+xB=3xQ,,解得
當(dāng)時(shí),不滿足,
所以不存在直線l,使得Q是△BMN的重心.
21.設(shè)F1(﹣c,0)、F2(c,0)分別是橢圓的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)P是該橢圓上的一個(gè)定點(diǎn),同時(shí)滿足如下三個(gè)條件:
(1);(2);(3)在方向上的投影為.
(Ⅰ)求橢圓的離心率及橢圓方程;
(Ⅱ)過(guò)焦點(diǎn)F1的直線l交橢圓于點(diǎn)A、B兩點(diǎn),問(wèn)是否存在以線段AB為直徑的圓與y相切,若存在,求出此時(shí)直線l的方程,若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(Ⅰ)根據(jù)題目的三個(gè)條件可得c=,=,a2=b2+c2,解得即可;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可得焦點(diǎn)F1的坐標(biāo),設(shè)直線l的方程與由、橢圓聯(lián)立求出兩根之和及兩根之積,設(shè)A,B的坐標(biāo),及切點(diǎn)D的坐標(biāo),由題意可得?=0,求出參數(shù)及D的坐標(biāo),可得直線l的方程.
【解答】解:(Ⅰ)∵,
∴⊥,
∴△PF2F1為直角三角形,
∴P(c,),
∴tan∠PF1F2===,
∵在方向上的投影為,
∴2c=2,即c=,
∵a2=b2+c2,
∴a=2,b=1,
∴橢圓的離心率為e==,橢圓方程為+y2=1;
(Ⅱ)設(shè)滿足條件的直線為l,其方程為x=my﹣,兩交點(diǎn)坐標(biāo)為A(x1,y1)B(x2,y2),
設(shè)線段AB為直徑的圓與y相切于點(diǎn)D,
由,消去x得:(m2+4)y2﹣2my﹣1=0,
∴y1+y2=,y1y2=,x1+x2=m(y1+y2)﹣2=﹣,
所以AB的中點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離d==,
所以弦長(zhǎng)|AB|==?=4?=2d=,
解得m2=2﹣1,所以m=±
直線方程為x=y(tǒng)﹣,或x=﹣y﹣,
即x﹣y+=0或x+y+=0.
22.已知F1,F(xiàn)2為橢圓的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)在橢圓上,且過(guò)點(diǎn)F2的直線l交橢圓于A,B兩點(diǎn),△AF1B的周長(zhǎng)為.
(Ⅰ)求橢圓E的方程;
(Ⅱ)我們知道拋物線有性質(zhì):“過(guò)拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)為F的弦AB滿足.”那么對(duì)于橢圓E,問(wèn)否存在實(shí)數(shù)λ,使得|AF2|+|BF2|=λ|AF2|?|BF2|成立,若存在求出λ的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(Ⅰ)利用橢圓的定義,結(jié)合三角形的周長(zhǎng),求出a,設(shè)出橢圓方程,代入點(diǎn)的坐標(biāo)求解即可點(diǎn)的橢圓方程.
(Ⅱ)求出F2(1,0),設(shè)直線l的方程為x=my+1,與橢圓方程聯(lián)立,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),利用韋達(dá)定理,不妨設(shè)y1>0,y2<0,求出|AF2|,|BF2|,化簡(jiǎn)整理即可求出.
【解答】解:(Ⅰ)根據(jù)橢圓的定義,可得|AF1|+|AF2|=2a,|BF1|+|BF2|=2a,
∴△AF1B的周長(zhǎng)為|AF1|+|BF1|+|AB|=|AF1|+|BF1|+|AF2|+|BF2|=4a,
∴,,
∴橢圓E的方程為,
將代入得b2=2,
所以橢圓的方程為.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知4c2=a2﹣b2=1,得F2(1,0),依題意可知直線l的斜率不為0,故可設(shè)直線l的方程為x=my+1,
消去x,整理得(2m2+3)y2+4my﹣4=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則,,
不妨設(shè)y1>0,y2<0,
,
同理,
所以,
=,

即,
所以存在實(shí)數(shù),使得|AF2|+|BF2|=λ|AF2|?|BF2|成立.
[B組]—強(qiáng)基必備
1.已知橢圓E:=1(a>b>0)的離心率為,且過(guò)點(diǎn),直線l:y=kx+m交橢圓E于不同的兩點(diǎn)A,B,設(shè)線段AB的中點(diǎn)為M.
(1)求橢圓E的方程;
(2)當(dāng)△AOB的面積為(其中O為坐標(biāo)原點(diǎn))且4k2﹣4m2+3≠0時(shí),試問(wèn):在坐標(biāo)平面上是否存在兩個(gè)定點(diǎn)C,D,使得當(dāng)直線l運(yùn)動(dòng)時(shí),|MC|+|MD|為定值?若存在,求出點(diǎn)C,D的坐標(biāo)和定值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(1)利用橢圓的離心率為,則a2:b2:c2=4:3:1,設(shè)出橢圓E:又橢圓過(guò)點(diǎn),然后求解橢圓方程.
(2)當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)其方程為y=kx+m,并設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),聯(lián)立方程,利用韋達(dá)定理以及判別式,弦長(zhǎng)公式點(diǎn)到直線的距離公式表示三角形的面積,結(jié)合mk的關(guān)系,求解|MC|+|MD|為定值.
【解答】解:(1)由于橢圓的離心率為,則a2:b2:c2=4:3:1,
故橢圓E:又橢圓過(guò)點(diǎn),
從而,
從而橢圓E的方程為.
(2)當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)其方程為y=kx+m,并設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立方程,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0,

從而,從而點(diǎn)M的坐標(biāo)為
由于,
點(diǎn)O到直線l的距離為,
則△AOB的面積,
由題得:,
從而化簡(jiǎn)得:3(4k2+3)2﹣16m2(4k2+3)+16m4=0,
故[(4k2+3)﹣4m2][3(4k2+3)﹣4m2]=0,即或,
又由于4k2﹣4m2+3≠0,從而.
當(dāng)時(shí),由于,,
從而,
即點(diǎn)M在橢圓上.
由橢圓的定義得,存在點(diǎn),或,,
使得|MC|+|MD|為定值.
2.如圖,橢圓C1:(a>b>0)和圓C2:x2+y2=b2,已知圓C2將橢圓C1的長(zhǎng)軸三等分,橢圓C1右焦點(diǎn)到右準(zhǔn)線的距離為,橢圓C1的下頂點(diǎn)為E,過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O且與坐標(biāo)軸不重合的任意直線l與圓C2相交于點(diǎn)A、B.
(1)求橢圓C1的方程;
(2)若直線EA、EB分別與橢圓C1相交于另一個(gè)交點(diǎn)為點(diǎn)P、M.
①求證:直線MP經(jīng)過(guò)一定點(diǎn);
②試問(wèn):是否存在以(m,0)為圓心,為半徑的圓G,使得直線PM和直線AB都與圓G相交?若存在,請(qǐng)求出所有m的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【分析】(1)由圓C2將橢圓C1的長(zhǎng)軸三等分,可得;又橢圓C1右焦點(diǎn)到右準(zhǔn)線的距離為,可得,及a2=b2+c2即可得出;
(2)①由題意知直線PE,ME的斜率存在且不為0,設(shè)直線PE的斜率為k,則PE:y=kx﹣1,與橢圓的方程聯(lián)立可得點(diǎn)P的坐標(biāo),同理可得點(diǎn)M的坐標(biāo),進(jìn)而得到直線PM的方程,可得直線PM過(guò)定點(diǎn).
②由直線PE的方程與圓的方程聯(lián)立可得點(diǎn)A的坐標(biāo),進(jìn)而得到直線AB的方程.假設(shè)存在圓心為(m,0),半徑為的圓G,使得直線PM和直線AB都與圓G相交,則圓心到二直線的距離都小于半徑.即(i),(ii).得出m的取值范圍存在即可.
【解答】解:(1)由圓C2將橢圓C1的長(zhǎng)軸三等分,∴,則a=3b.
∴,
又橢圓C1右焦點(diǎn)到右準(zhǔn)線的距離為,
∴,∴b=1,則a=3,
∴橢圓方程為.
(2)①由題意知直線PE,ME的斜率存在且不為0,設(shè)直線PE的斜率為k,則PE:y=kx﹣1,
由得或
∴,
用去代k,得,
,
∴PM:,即,
∴直線PM經(jīng)過(guò)定點(diǎn).
②由得或
∴,
則直線AB:,
設(shè),則t∈R,直線PM:,直線AB:y=5tx,
假設(shè)存在圓心為(m,0),半徑為的圓G,使得直線PM和直線AB都與圓G相交,
則(i),(ii).
由(i)得對(duì)t∈R恒成立,則,
由(ii)得,對(duì)t∈R恒成立,
當(dāng)時(shí),不合題意;當(dāng)時(shí),,得,即,
∴存在圓心為(m,0),半徑為的圓G,使得直線PM和直線AB都與圓G相交,所有m的取值集合為.

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