
(1)求橢圓C的方程;
(2)若eq \(AM,\s\up6(→))=2eq \(MB,\s\up6(→)),且直線AB與圓O:x2+y2=eq \f(4,7)相切于點N,求|MN|.
[解析] (1)由題意知e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(3),2),四邊形B1F1B2F2為菱形,
面積為2eq \r(3),即2bc=2eq \r(3),
又a2=c2+b2,解得a2=4,b2=1,c2=3,
所以橢圓C的方程為eq \f(x2,4)+y2=1.
(2)設(shè)M(m,0),直線AB的方程為x=ty+m,
A(x1,y1),B(x2,y2),由eq \(AM,\s\up6(→))=2eq \(MB,\s\up6(→))得y1=-2y2,
聯(lián)立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(x2,4)+y2=1,,x=ty+m,))得(t2+4)y2+2tmy+m2-4=0,
Δ=(2tm)2-4(t2+4)(m2-4)=-16(m2-t2-4),
則y1+y2=-eq \f(2tm,t2+4),y1y2=eq \f(m2-4,t2+4),
由y1y2=-2yeq \\al(2,2),y1+y2=-2y2+y2=-y2,
得y1y2=-2[-(y1+y2)]2=-2(y1+y2)2,
所以eq \f(m2-4,t2+4)=-2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2tm,t2+4)))2,
化簡得(m2-4)(t2+4)=-8t2m2,
易知原點O到直線AB的距離d=eq \f(|m|,\r(1+t2)),
又直線AB與圓O:x2+y2=eq \f(4,7)相切,
所以eq \f(|m|,\r(1+t2))=eq \r(\f(4,7)),即t2=eq \f(7,4)m2-1,
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(?m2-4??t2+4?=-8t2m2,,t2=\f(7,4)m2-1,))得21m4-16m2-16=0,
即(3m2-4)(7m2+4)=0,
解得m2=eq \f(4,3),則t2=eq \f(4,3),滿足Δ>0,所以Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(±\f(2\r(3),3),0)),
在Rt△OMN中,|MN|=eq \r(\f(4,3)-\f(4,7))=eq \f(4\r(21),21).
2.(2024·廣東部分校聯(lián)考)已知橢圓C:eq \f(x2,8)+eq \f(y2,2)=1,過點A(2,1)作兩條直線,這兩條直線與橢圓C的另一交點分別是M,N,且M,N關(guān)于坐標(biāo)原點O對稱.設(shè)直線AM,AN的斜率分別是k1,k2.
(1)證明:k1k2=-eq \f(1,4);
(2)若點M到直線AN的距離為2,求直線AM的方程.
[解析] (1)證明:設(shè)M(x1,y1),
因為M,N關(guān)于坐標(biāo)原點O對稱,
所以N(-x1,-y1),
則k1=eq \f(y1-1,x1-2),k2=eq \f(-y1-1,-x1-2),故k1k2=eq \f(y\\al(2,1)-1,x\\al(2,1)-4).
因為M在橢圓C上,所以eq \f(x\\al(2,1),8)+eq \f(y\\al(2,1),2)=1,
所以xeq \\al(2,1)=8-4yeq \\al(2,1),
則k1k2=eq \f(y\\al(2,1)-1,x\\al(2,1)-4)=eq \f(y\\al(2,1)-1,4-4y\\al(2,1))=-eq \f(1,4).
(2)解法一:因為M,N關(guān)于坐標(biāo)原點O對稱,所以O(shè)為MN的中點.
因為點M到直線AN的距離為2,所以點O到直線AN的距離為1.
由題意可知直線AN的方程為y-1=k2(x-2),
即k2x-y-2k2+1=0,
則點O到直線AN的距離d=eq \f(|-2k2+1|,\r(k\\al(2,2)+1))=1,
解得k2=eq \f(4,3)或k2=0(舍去).
由(1)可知k1k2=-eq \f(1,4),則k1=-eq \f(3,16),
故直線AM的方程為y-1=-eq \f(3,16)(x-2),
即y=-eq \f(3,16)x+eq \f(11,8).
解法二:由題意可知直線AM的方程為y-1=k1(x-2),
聯(lián)立eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y-1=k1?x-2?,,\f(x2,8)+\f(y2,2)=1,))整理得(4keq \\al(2,1)+1)x2-(16keq \\al(2,1)-8k1)x+16keq \\al(2,1)-16k1-4=0,
Δ=(16keq \\al(2,1)-8k1)2-4(4keq \\al(2,1)+1)(16keq \\al(2,1)-16k1-4)=16(2k1+1)2>0,
則x1+2=eq \f(16k\\al(2,1)-8k1,4k\\al(2,1)+1)=4-eq \f(8k1+4,4k\\al(2,1)+1),
從而x1=2-eq \f(8k1+4,4k\\al(2,1)+1),
故y1=k1(x1-2)+1=1-eq \f(8k\\al(2,1)+4k1,4k\\al(2,1)+1),
即Meq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2-\f(8k1+4,4k\\al(2,1)+1),1-\f(8k\\al(2,1)+4k1,4k\\al(2,1)+1))).
因為k1k2=-eq \f(1,4),所以k2=-eq \f(1,4k1),
所以直線AN的方程為y-1=k2(x-2)?y-1=-eq \f(1,4k1)(x-2),
即x+4k1y-4k1-2=0,
則M到直線AN的距離
d=eq \f(\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(2-\f(8k1+4,4k\\al(2,1)+1)+4k1\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(8k\\al(2,1)+4k1,4k\\al(2,1)+1)))-4k1-2)),\r(16k\\al(2,1)+1))=eq \f(|8k1+4|,\r(16k\\al(2,1)+1)).
因為點M到直線AN的距離為2,所以eq \f(|8k1+4|,\r(16k\\al(2,1)+1))=2,解得k1=-eq \f(3,16),
則直線AM的方程為y-1=-eq \f(3,16)(x-2),
即y=-eq \f(3,16)x+eq \f(11,8).
【變式訓(xùn)練】
(2024·河南開封2地聯(lián)測)已知雙曲線C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的一條漸近線方程為eq \r(2)x-y=0,且雙曲線經(jīng)過點A(2,2).
(1)求雙曲線C的方程;
(2)過點B(1,0)且斜率不為0的直線與C交于M,N兩點(與點A不重合),直線AM,AN分別與直線x=1交于點P,Q,求eq \f(|PB|,|QB|)的值.
[解析] (1)由題意可知eq \f(4,a2)-eq \f(4,b2)=1,eq \f(b,a)=eq \r(2),
解得b=eq \r(2)a=2,
所以雙曲線的方程為eq \f(x2,2)-eq \f(y2,4)=1.
(2)設(shè)直線MN的方程為x=my+1,代入eq \f(x2,2)-eq \f(y2,4)=1中,
可得(2m2-1)y2+4my-2=0,
設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),
則2m2-1≠0,Δ=32m2-8>0,y1+y2=eq \f(-4m,2m2-1),y1y2=eq \f(-2,2m2-1).
直線AM的方程為y=eq \f(y1-2,x1-2)(x-2)+2,
令x=1,得點P的縱坐標(biāo)為yP=eq \f(2-y1,x1-2)+2.
直線AN的方程為y=eq \f(y2-2,x2-2)(x-2)+2,
令x=1,得點Q的縱坐標(biāo)為yQ=eq \f(2-y2,x2-2)+2.
因為eq \f(2-y1,x1-2)+eq \f(2-y2,x2-2)
=eq \f(-2my1y2+?2m+1??y1+y2?-4,?my1-1??my2-1?)
=eq \f(\f(-16m2+4,2m2-1),\f(4m2-1,2m2-1))=-4,
所以yP+yQ=0,即eq \f(|PB|,|BQ|)=1.
這是一份2025版高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí)考點突破訓(xùn)練題第8章平面解析幾何第10講圓錐曲線__定點定值探究性問題考點4探究型問題,共4頁。
這是一份2025版高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí)考點突破訓(xùn)練題第8章平面解析幾何第10講圓錐曲線__定點定值探究性問題考點3定值問題,共3頁。
這是一份2025版高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí)考點突破訓(xùn)練題第8章平面解析幾何第10講圓錐曲線__定點定值探究性問題考點1定點問題,共3頁。
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