1.設(shè)橢圓長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為 SKIPIF 1 < 0 ,短半軸長(zhǎng)為 SKIPIF 1 < 0 ,半焦距為 SKIPIF 1 < 0 ,則過(guò)焦點(diǎn)且垂直于長(zhǎng)軸的弦長(zhǎng)是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【分析】
設(shè)橢圓焦點(diǎn)在 SKIPIF 1 < 0 軸上,橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 ,將 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 代入橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,求出 SKIPIF 1 < 0 ,由此可求得結(jié)果.
【詳解】
設(shè)橢圓焦點(diǎn)在 SKIPIF 1 < 0 軸上,橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
將 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 代入橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,因此,過(guò)焦點(diǎn)且垂直于長(zhǎng)軸的弦長(zhǎng)是 SKIPIF 1 < 0 .
故選:D.
2.已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 ,直線l過(guò)橢圓C的左焦點(diǎn)F且交橢圓于A,B兩點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 的中垂線交x軸于M點(diǎn),則 SKIPIF 1 < 0 的取值范圍為( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【分析】
當(dāng)l: SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,設(shè) SKIPIF 1 < 0 與橢圓聯(lián)立可得: SKIPIF 1 < 0 , 然后求得 SKIPIF 1 < 0 的中垂線方程,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,然后分別利用兩點(diǎn)間的距離公式和弦長(zhǎng)公式求得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,建立 SKIPIF 1 < 0 求解.
【詳解】
橢圓 SKIPIF 1 < 0 的左焦點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng)l: SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 與橢圓聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,可得:
SKIPIF 1 < 0 ,
由韋達(dá)定理得: SKIPIF 1 < 0 ,
取 SKIPIF 1 < 0 中點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的中垂線方程為:
SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
綜上所述 SKIPIF 1 < 0 ,
故選:B.
【點(diǎn)睛】
思路點(diǎn)睛:1、解決直線與橢圓的位置關(guān)系的相關(guān)問(wèn)題,其常規(guī)思路是先把直線方程與橢圓方程聯(lián)立,消元、化簡(jiǎn),然后應(yīng)用根與系數(shù)的關(guān)系建立方程,解決相關(guān)問(wèn)題.涉及弦中點(diǎn)的問(wèn)題常常用“點(diǎn)差法”解決,往往會(huì)更簡(jiǎn)單.
2、設(shè)直線與橢圓的交點(diǎn)坐標(biāo)為A(x1,y1),B(x2,y2),
則弦長(zhǎng)為 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 (k為直線斜率).
注意:利用公式計(jì)算直線被橢圓截得的弦長(zhǎng)是在方程有解的情況下進(jìn)行的,不要忽略判別式大于零.
3.過(guò)橢圓9x2+25y2=225的右焦點(diǎn)且傾斜角為45°的弦長(zhǎng)AB的長(zhǎng)為( )
A.5B.6C. SKIPIF 1 < 0 D.7
【答案】C
【分析】
求出焦點(diǎn)坐標(biāo)和直線方程,與橢圓方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理和弦長(zhǎng)公式可得答案.
【詳解】
由9x2+25y2=225得, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,右焦點(diǎn)坐標(biāo)為 SKIPIF 1 < 0 ,直線AB的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
故選:C.
【點(diǎn)睛】
本題主要考查直線與橢圓的弦長(zhǎng)公式 SKIPIF 1 < 0 ,由韋達(dá)定理的應(yīng)用.
4.橢圓 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦點(diǎn)分別是 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,斜率為 SKIPIF 1 < 0 的直線l過(guò)左焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 且交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),且 SKIPIF 1 < 0 的內(nèi)切圓的周長(zhǎng)是 SKIPIF 1 < 0 ,若橢圓 SKIPIF 1 < 0 的離心率為 SKIPIF 1 < 0 ,則線段 SKIPIF 1 < 0 的長(zhǎng)度的取值范圍是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【分析】
先利用等面積法可得: SKIPIF 1 < 0 ,求解出 SKIPIF 1 < 0 的值,然后根據(jù)弦長(zhǎng)公式 SKIPIF 1 < 0 的取值范圍.
【詳解】
設(shè)內(nèi)切圓半徑為r,由題意得 SKIPIF 1 < 0
得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
故選:B.
【點(diǎn)睛】
本題考查橢圓焦點(diǎn)三角形問(wèn)題,考查弦長(zhǎng)的取值范圍問(wèn)題,難度一般.解答時(shí),等面積法、弦長(zhǎng)公式的運(yùn)用是關(guān)鍵.
二、多選題
5.已知拋物線 SKIPIF 1 < 0 的焦點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的直線 SKIPIF 1 < 0 交拋物線于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),以線段 SKIPIF 1 < 0 為直徑的圓交 SKIPIF 1 < 0 軸于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),則( )
A.若拋物線上存在一點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 到焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的距離等于 SKIPIF 1 < 0 ,則拋物線的方程為 SKIPIF 1 < 0
B.若 SKIPIF 1 < 0 ,則直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為 SKIPIF 1 < 0
C.若直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0
D.設(shè)線段 SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,若點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 到拋物線準(zhǔn)線的距離為 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 的最小值為 SKIPIF 1 < 0
【答案】AD
【分析】
由拋物線的定義求得 SKIPIF 1 < 0 的值,可判斷A選項(xiàng)的正誤;設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,將直線 SKIPIF 1 < 0 的方程與拋物線的方程聯(lián)立,結(jié)合韋達(dá)定理可求得 SKIPIF 1 < 0 的值,可判斷B選項(xiàng)的正誤;利用韋達(dá)定理結(jié)合拋物線的焦點(diǎn)弦長(zhǎng)公式可判斷C選項(xiàng)的正誤;設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,聯(lián)立直線 SKIPIF 1 < 0 與拋物線的方程,求得點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 軸的距離和 SKIPIF 1 < 0 ,可得出 SKIPIF 1 < 0 關(guān)于 SKIPIF 1 < 0 的表達(dá)式,可判斷D選項(xiàng)的正誤.
【詳解】
對(duì)于A選項(xiàng),由拋物線的定義可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 ,A選項(xiàng)正確;
對(duì)于B選項(xiàng),如下圖所示:
拋物線的焦點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,
由韋達(dá)定理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 ,由圖象可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為 SKIPIF 1 < 0 ,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
對(duì)于C選項(xiàng),當(dāng)直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為 SKIPIF 1 < 0 時(shí),由B選項(xiàng)可知, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由拋物線的焦點(diǎn)弦長(zhǎng)公式可得 SKIPIF 1 < 0 ,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
對(duì)于D選項(xiàng),拋物線的焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 到準(zhǔn)線的距離為 SKIPIF 1 < 0 ,則該拋物線的方程為 SKIPIF 1 < 0 .
設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 軸的距離為 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng)且僅當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),等號(hào)成立,D選項(xiàng)正確.
故選:AD.
【點(diǎn)睛】
本題考查直線與拋物線的綜合問(wèn)題,考查了拋物線焦點(diǎn)弦的幾何性質(zhì)以及焦點(diǎn)弦長(zhǎng)、焦半徑的計(jì)算.本題中將直線方程與拋物線的方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理得出點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的縱坐標(biāo)所滿足的關(guān)系,并結(jié)合了拋物線的焦點(diǎn)弦長(zhǎng)公式進(jìn)行計(jì)算,考查學(xué)生的運(yùn)算求解能力,屬于中等題.
三、解答題
6.如圖, SKIPIF 1 < 0 是直線 SKIPIF 1 < 0 上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 且與 SKIPIF 1 < 0 垂直的直線 SKIPIF 1 < 0 交拋物線 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 之間.
(1)若 SKIPIF 1 < 0 過(guò)拋物線 SKIPIF 1 < 0 的焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)先求出直線 SKIPIF 1 < 0 的方程,聯(lián)立直線與拋物線,將韋達(dá)定理和弦長(zhǎng)公式相結(jié)合即可得結(jié)果;
(2)設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,聯(lián)立方程組分別求出A,B,P的縱坐標(biāo),將 SKIPIF 1 < 0 表示為關(guān)于 SKIPIF 1 < 0 的函數(shù)式,結(jié)合基本不等式即可得結(jié)果.
【詳解】
解:(1)由已知得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立得 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由根與系數(shù)的關(guān)系得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
(2)設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,可知 SKIPIF 1 < 0 ,
∵有兩個(gè)不同的交點(diǎn),∴ SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
由于點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 之間,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng)且僅當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),即 SKIPIF 1 < 0 時(shí)取等號(hào).
故 SKIPIF 1 < 0 的最小值為 SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:
(1)直線弦長(zhǎng)公式的應(yīng)用;
(2)將所求量表示為關(guān)于 SKIPIF 1 < 0 的函數(shù),利用基本不等式求最值.
7.已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )長(zhǎng)軸長(zhǎng)為短軸長(zhǎng)的兩倍,連結(jié)橢圓的四個(gè)頂點(diǎn)得到的菱形的面積為4,直線 SKIPIF 1 < 0 過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,且與橢圓相交于另一點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 .
(1)求橢圓的方程;
(2)若線段 SKIPIF 1 < 0 長(zhǎng)為 SKIPIF 1 < 0 ,求直線 SKIPIF 1 < 0 的傾斜角.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)由題設(shè)列出基本量方程組,解得基本量,從而得方程.
(2)設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 方程,代入橢圓方程得關(guān)于 SKIPIF 1 < 0 的一元二次方程,韋達(dá)定理整體思想及弦長(zhǎng)公式得關(guān)于斜率的方程,解得斜率得直線方程.
【詳解】
(1)由題意可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 。
橢圓方程為: SKIPIF 1 < 0
(2)由題可知直線 SKIPIF 1 < 0 斜率存在,設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 方程為: SKIPIF 1 < 0 代入橢圓方程得:
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
直線 SKIPIF 1 < 0 的傾斜角為 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)睛】
本題是橢圓與直線相交弦長(zhǎng)問(wèn)題,是高考解析幾何中的常見(jiàn)題型.
注意點(diǎn)點(diǎn)睛:
①在設(shè)直線時(shí)要注意直線斜率是否存在,做必要的交代;
②代入消元后要交代 SKIPIF 1 < 0 的符號(hào),確定交點(diǎn)是否存在及存在時(shí)的個(gè)數(shù);
③所得解回代檢驗(yàn)合理性,以確保答案的正確性.
8.已知直線 SKIPIF 1 < 0 經(jīng)過(guò)拋物線 SKIPIF 1 < 0 的焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,且與拋物線交于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn).
(1)若直線 SKIPIF 1 < 0 的傾斜角為 SKIPIF 1 < 0 ,求線段 SKIPIF 1 < 0 的長(zhǎng);
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的長(zhǎng).
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,求出直線 SKIPIF 1 < 0 的方程,與拋物線方程聯(lián)立,求出 SKIPIF 1 < 0 的值,再利用拋物線的焦點(diǎn)弦長(zhǎng)公式可求得線段 SKIPIF 1 < 0 的長(zhǎng);
(2)設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,將直線 SKIPIF 1 < 0 的方程與拋物線的方程聯(lián)立,可得出 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 求得 SKIPIF 1 < 0 的值,利用韋達(dá)定理以及拋物線的方程求得 SKIPIF 1 < 0 的值,利用拋物線的定義可求得 SKIPIF 1 < 0 的長(zhǎng).
【詳解】
(1)設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,拋物線 SKIPIF 1 < 0 的焦點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,
由于直線 SKIPIF 1 < 0 過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,且該直線的傾斜角為 SKIPIF 1 < 0 ,則直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由韋達(dá)定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,由拋物線的焦點(diǎn)弦長(zhǎng)公式可得 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
由題意可知,直線 SKIPIF 1 < 0 不可能與 SKIPIF 1 < 0 軸重合,設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由韋達(dá)定理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,因此, SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)睛】
有關(guān)直線與拋物線的弦長(zhǎng)問(wèn)題,要注意直線是否過(guò)拋物線的焦點(diǎn),若過(guò)拋物線的焦點(diǎn),可直接使用公式 SKIPIF 1 < 0 ,若不過(guò)焦點(diǎn),則必須用一般弦長(zhǎng)公式.
9.已知圓上 SKIPIF 1 < 0 上任取一點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 軸的垂線段 SKIPIF 1 < 0 ,垂足為 SKIPIF 1 < 0 ,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 在圓上運(yùn)動(dòng)時(shí),線段 SKIPIF 1 < 0 中點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的軌跡方程;
(2)若直線l的方程為y=x-1,與點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的軌跡交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),求弦 SKIPIF 1 < 0 的長(zhǎng).
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)設(shè) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,利用相關(guān)點(diǎn)法即可求解.
(2)將直線與橢圓方程聯(lián)立,利用弦長(zhǎng)公式即可求解.
【詳解】
(1)設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 是線段 SKIPIF 1 < 0 中點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 在圓 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 ,
即點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的軌跡方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 可得, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:本題考查了軌跡問(wèn)題、求弦長(zhǎng),求軌跡的常用方法如下:
(1)定義法:利用圓錐曲線的定義求解.
(2)相關(guān)點(diǎn)法:由已知點(diǎn)的軌跡進(jìn)行求解.
(3)直接法:根據(jù)題意,列出方程即可求解.
10.已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 的右焦點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,左、右頂點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求橢圓 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求直線 SKIPIF 1 < 0 被橢圓 SKIPIF 1 < 0 截得的弦長(zhǎng).
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)設(shè)橢圓的半焦距為 SKIPIF 1 < 0 ,由題意可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求得 SKIPIF 1 < 0 ,可得橢圓的方程;
(2)聯(lián)立直線和橢圓方程,運(yùn)用韋達(dá)定理和弦長(zhǎng)公式,計(jì)算可得所求值.
【詳解】
(1)設(shè)橢圓的半焦距為 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,
即有橢圓的方程為 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)聯(lián)立直線 SKIPIF 1 < 0 和橢圓 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè)被橢圓 SKIPIF 1 < 0 截得的弦的端點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
可得弦長(zhǎng)為 SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)睛】
思路點(diǎn)睛:
求解橢圓中的弦長(zhǎng)問(wèn)題時(shí),一般需要聯(lián)立直線與橢圓方程,根據(jù)韋達(dá)定理,以及弦長(zhǎng)公式,即可求出結(jié)果;有時(shí)也可由直線與橢圓方程聯(lián)立求出交點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式求出弦長(zhǎng).
11.已知直線 SKIPIF 1 < 0 與圓 SKIPIF 1 < 0 相交.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的取值范圍;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 相交所得弦長(zhǎng)為 SKIPIF 1 < 0 ,求直線 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 相交所得弦長(zhǎng).
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)由圓 SKIPIF 1 < 0 求出圓心和半徑,利用圓心到直線的距離小于半徑即可求解;
(2)由 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 相交所得弦長(zhǎng)為 SKIPIF 1 < 0 ,利用弦長(zhǎng)的一半、弦心距、圓的半徑滿足勾股定理可求出圓的半徑,再次利用勾股定理即可求解.
【詳解】
(1)圓 SKIPIF 1 < 0 的圓心為 SKIPIF 1 < 0 ,半徑為 SKIPIF 1 < 0 .
因?yàn)橹本€ SKIPIF 1 < 0 與圓 SKIPIF 1 < 0 相交,
所以圓心 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距離 SKIPIF 1 < 0
解得: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 的取值范圍是 SKIPIF 1 < 0 .
(2)因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 相交所得弦長(zhǎng)為 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因?yàn)閳A心 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距離 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直線 SKIPIF 1 < 0 與M相交所得弦長(zhǎng)為 SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:有關(guān)圓的弦長(zhǎng)的兩種求法
(1)幾何法:直線被圓截得的半弦長(zhǎng)為 SKIPIF 1 < 0 ,弦心距 SKIPIF 1 < 0 和圓的半徑 SKIPIF 1 < 0 構(gòu)成直角三角形,即 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)代數(shù)法:聯(lián)立直線方程和圓的方程,消元轉(zhuǎn)化為關(guān)于 SKIPIF 1 < 0 的一元二次方程,由根與系數(shù)的關(guān)系可求得弦長(zhǎng) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
12.已知雙曲線 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分別為雙曲線 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦點(diǎn).
(1)若點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在雙曲線的右支上,且 SKIPIF 1 < 0 的面積為 SKIPIF 1 < 0 ,求點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的坐標(biāo);
(2)若斜率為1且經(jīng)過(guò)右焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的直線 SKIPIF 1 < 0 與雙曲線交于 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),求線段 SKIPIF 1 < 0 的長(zhǎng)度.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)由雙曲線方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,進(jìn)而可得點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的縱坐標(biāo),代入即可得解;
(2)聯(lián)立方程組,由韋達(dá)定理、弦長(zhǎng)公式運(yùn)算即可得解.
【詳解】
(1)由題意,雙曲線的焦距 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
代入雙曲線方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的坐標(biāo)為 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由題意, SKIPIF 1 < 0 ,則直線 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,化簡(jiǎn)可得 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
13.設(shè)拋物線 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 為 SKIPIF 1 < 0 的焦點(diǎn),過(guò) SKIPIF 1 < 0 的直線 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn).
(1)設(shè) SKIPIF 1 < 0 的斜率為 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)求證: SKIPIF 1 < 0 為定值.
【答案】(1)5;(2)證明見(jiàn)解析.
【分析】
(1)求出直線方程為 SKIPIF 1 < 0 ,聯(lián)立直線與拋物線,由 SKIPIF 1 < 0 即可求解;
(2)設(shè)直線方程為 SKIPIF 1 < 0 ,由韋達(dá)定理表示出 SKIPIF 1 < 0 ,即可得出定值.
【詳解】
(1)依題意得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 .
設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 與拋物線的交點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)證明:設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
直線 SKIPIF 1 < 0 與拋物線的交點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 為定值.
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:解決直線與圓錐曲線相交問(wèn)題的常用步驟:
(1)得出直線方程,設(shè)交點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
(2)聯(lián)立直線與曲線方程,得到關(guān)于 SKIPIF 1 < 0 (或 SKIPIF 1 < 0 )的一元二次方程;
(3)寫出韋達(dá)定理;
(4)將所求問(wèn)題或題中關(guān)系轉(zhuǎn)化為 SKIPIF 1 < 0 形式;
(5)代入韋達(dá)定理求解.
14.已知橢圓M: SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 的一個(gè)焦點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,左右頂點(diǎn)分別為A,B.經(jīng)過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的直線l與橢圓M交于C,D兩點(diǎn).
(Ⅰ)求橢圓 SKIPIF 1 < 0 方程;
(Ⅱ)當(dāng)直線l的傾斜角為 SKIPIF 1 < 0 時(shí),求線段CD的長(zhǎng);
(Ⅲ)記△ABD與△ABC的面積分別為 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【答案】(Ⅰ) SKIPIF 1 < 0 ;(Ⅱ) SKIPIF 1 < 0 ;(Ⅲ) SKIPIF 1 < 0 的最大值為 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(Ⅰ)根據(jù)橢圓的幾何性質(zhì)求出 SKIPIF 1 < 0 可得結(jié)果;
(Ⅱ)聯(lián)立直線與橢圓,根據(jù)弦長(zhǎng)公式可求得結(jié)果;
(Ⅲ)設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,聯(lián)立直線 SKIPIF 1 < 0 與橢圓 SKIPIF 1 < 0 的方程,利用韋達(dá)定理求出 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,變形后利用基本不等式可求得最大值.
【詳解】
(Ⅰ)因?yàn)闄E圓的焦點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以橢圓 SKIPIF 1 < 0 方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅱ)因?yàn)橹本€l的傾斜角為 SKIPIF 1 < 0 ,所以斜率為1,直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅲ)由(Ⅰ)知 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 異號(hào),
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,當(dāng)且僅當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),等號(hào)成立.
所以 SKIPIF 1 < 0 的最大值為 SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:第(Ⅲ)問(wèn)中將三角形面積用 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示,并利用韋達(dá)定理和基本不等式解決是解題關(guān)鍵.
15.已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的離心率為 SKIPIF 1 < 0 ,點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在橢圓 SKIPIF 1 < 0 上,直線 SKIPIF 1 < 0 過(guò)橢圓 SKIPIF 1 < 0 的右焦點(diǎn)與上頂點(diǎn),動(dòng)直線 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 與橢圓 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 點(diǎn).
(1)求橢圓 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)已知 SKIPIF 1 < 0 為坐標(biāo)原點(diǎn),若點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 滿足 SKIPIF 1 < 0 ,求此時(shí) SKIPIF 1 < 0 的長(zhǎng)度.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)4或 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)根據(jù) SKIPIF 1 < 0 ,以及 SKIPIF 1 < 0 即可求解.
(2)將直線 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 聯(lián)立,求出交點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,再由 SKIPIF 1 < 0 ,可得點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 為 SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn),根據(jù) SKIPIF 1 < 0 在直線 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 上求出點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 即可求解.
【詳解】
(1)由題意得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,結(jié)合 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故所求橢圓 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)易知定直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 .
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
不妨令 SKIPIF 1 < 0 點(diǎn)的坐標(biāo)為 SKIPIF 1 < 0 .
∵ SKIPIF 1 < 0 ,由對(duì)稱性可知,
點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 為 SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn),故 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 在直線 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 上,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 點(diǎn)的坐標(biāo)為 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的長(zhǎng)度為4或 SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解題的關(guān)鍵是求出 SKIPIF 1 < 0 點(diǎn),根據(jù)對(duì)稱性可知,確定點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 為 SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn),考查了計(jì)算求解能力.
16.已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 為坐標(biāo)原點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 為橢圓上任意一點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),且 SKIPIF 1 < 0 ,其離心率為 SKIPIF 1 < 0 ,過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的動(dòng)直線 SKIPIF 1 < 0 與橢圓相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn).
(1)求橢圓 SKIPIF 1 < 0 的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),求直線 SKIPIF 1 < 0 的方程
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)首先根據(jù)題意得到 SKIPIF 1 < 0 ,再解方程組即可得到答案.
(2)首先設(shè)出直線方程 SKIPIF 1 < 0 ,與橢圓聯(lián)立,利用根系關(guān)系和弦長(zhǎng)公式即可得到方程 SKIPIF 1 < 0 ,再解方程即可得到答案.
【詳解】
(1)由題意知 SKIPIF 1 < 0
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)當(dāng)直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率不存在時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,不符合題意.
當(dāng)直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在時(shí),設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
其判別式 SKIPIF 1 < 0 .
設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 坐標(biāo)分別為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
綜上,直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題主要考查直線與橢圓的弦長(zhǎng)問(wèn)題,本題中將直線方程代入橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,再利根系關(guān)系和弦長(zhǎng)公式得到所求的等量關(guān)系為解題的關(guān)鍵,考查學(xué)生的計(jì)算能力,屬于中檔題.
17.如圖,橢圓 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )的離心率為 SKIPIF 1 < 0 ,過(guò)橢圓右焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 作兩條互相垂直的弦 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 .當(dāng)直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為0時(shí), SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)求使 SKIPIF 1 < 0 取最小值時(shí)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【答案】(Ⅰ) SKIPIF 1 < 0 ;(Ⅱ) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(Ⅰ)由離心率及 SKIPIF 1 < 0 ,可得出 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,進(jìn)而寫出橢圓的方程;
(Ⅱ)進(jìn)行分類討論,①當(dāng)兩條弦中一條弦所在直線的斜率為0時(shí),另一條弦所在直線的斜率不存在,不滿足題意;②當(dāng)兩弦所在直線的斜率均存在且不為0時(shí),設(shè)直線AB的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,則直線CD的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,分別將直線 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 的方程與橢圓方程聯(lián)立,由韋達(dá)定理得出 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的表達(dá)式,然后利用弦長(zhǎng)公式求出 SKIPIF 1 < 0 的表達(dá)式,然后利用基本不等式求出 SKIPIF 1 < 0 取得最小值時(shí)k的值,最后寫出直線的方程即可.
【詳解】
(Ⅰ)由題意知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以橢圓方程為 SKIPIF 1 < 0 ;
(Ⅱ)①當(dāng)兩條弦中一條弦所在直線的斜率為0時(shí),另一條弦所在直線的斜率不存在時(shí),由題意知 SKIPIF 1 < 0 ,不滿足條件;
②當(dāng)兩弦所在直線的斜率均存在且不為0時(shí),設(shè)直線AB的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
則直線CD的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
將直線AB的方程代入橢圓方程中并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
同理, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 ≥ SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng)且僅當(dāng) SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 時(shí),上式取等號(hào),所以直線AB的方程為 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)睛】
易錯(cuò)點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查橢圓方程的求法,考查直線與橢圓位置關(guān)系的應(yīng)用,考查基本不等式的應(yīng)用,對(duì)于第二問(wèn),應(yīng)該對(duì)斜率存在與否進(jìn)行分類討論,注意別漏掉斜率不存在的情形,考查邏輯思維能力和的分析計(jì)算能力,屬于中檔題.
18.已知拋物線 SKIPIF 1 < 0 的焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 到準(zhǔn)線的距離為2,且過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的直線 SKIPIF 1 < 0 被拋物線 SKIPIF 1 < 0 所截得的弦長(zhǎng) SKIPIF 1 < 0 為8.
(1)求直線 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)當(dāng)直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率大于零時(shí),求過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 且與拋物線 SKIPIF 1 < 0 的準(zhǔn)線相切的圓的方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)由題意得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),不合題意;當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)方程為 SKIPIF 1 < 0 ,與拋物線方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理和拋物線的定義求出弦長(zhǎng),結(jié)合已知弦長(zhǎng)可求得結(jié)果;
(2)設(shè)所求圓的圓心坐標(biāo)為 SKIPIF 1 < 0 ,根據(jù)幾何方法求出圓的半徑,根據(jù)直線與圓相切列式解得圓心坐標(biāo)和半徑,可得圓的方程.
【詳解】
(1)由題意得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),其方程為 SKIPIF 1 < 0 ,此時(shí) SKIPIF 1 < 0 ,不滿足,舍去;
當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)方程為 SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0
由拋物線定義得 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
因此l的方程為 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)取 SKIPIF 1 < 0 直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,所以線段 SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn)坐標(biāo)為(3,2),
所以 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分線方程為 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
設(shè)所求圓的圓心坐標(biāo)為 SKIPIF 1 < 0 ,該圓的圓心到直線 SKIPIF 1 < 0 的距離為 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,則該圓的半徑為 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
因?yàn)樵搱A與準(zhǔn)線 SKIPIF 1 < 0 相切,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
當(dāng)圓心為 SKIPIF 1 < 0 時(shí),半徑為 SKIPIF 1 < 0 ,當(dāng)圓心為 SKIPIF 1 < 0 時(shí),半徑為 SKIPIF 1 < 0 ,
因此所求圓的方程為 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:第(1)問(wèn),利用韋達(dá)定理和拋物線的定義求出拋物線的弦長(zhǎng)是關(guān)鍵;第(2)問(wèn),根據(jù)幾何方法求出圓的半徑,利用直線與圓相切列式是解題關(guān)鍵.
19.橢圓 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,直線 SKIPIF 1 < 0 過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,交橢圓于 SKIPIF 1 < 0 ? SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),且 SKIPIF 1 < 0 為 SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn).
(1)求直線 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】
(1)設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,利用點(diǎn)差法求直線的斜率;(2)根據(jù)(1)的結(jié)果,聯(lián)立方程,利用弦長(zhǎng)公式 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【詳解】
(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在橢圓里面,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,兩式相減可得 SKIPIF 1 < 0 ,
變形為 SKIPIF 1 < 0 ,①
SKIPIF 1 < 0 點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 是線段 SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 ,
并且有橢圓對(duì)稱性可知 SKIPIF 1 < 0 ,
由①式兩邊同時(shí)除以 SKIPIF 1 < 0 ,可得, SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以直線 SKIPIF 1 < 0 的方程 SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
化簡(jiǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0
解得: SKIPIF 1 < 0
【點(diǎn)睛】
方法點(diǎn)睛:點(diǎn)差法是解決涉及弦的中點(diǎn)與斜率問(wèn)題的方法,首先設(shè)弦端點(diǎn)的坐標(biāo),可得出關(guān)于弦斜率與弦中點(diǎn)的方程,代入已知斜率,可研究中點(diǎn)問(wèn)題,代入已知中點(diǎn)可求斜率.
20.如圖所示,已知圓 SKIPIF 1 < 0 上有一動(dòng)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的坐標(biāo)為 SKIPIF 1 < 0 ,四邊形 SKIPIF 1 < 0 為平行四邊形,線段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分線交 SKIPIF 1 < 0 于點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的軌跡為曲線 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求曲線 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的直線 SKIPIF 1 < 0 與曲線 SKIPIF 1 < 0 有兩個(gè)不同的交點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,問(wèn)是否存在實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,若存在求出 SKIPIF 1 < 0 的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)存在,實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)計(jì)算得出 SKIPIF 1 < 0 ,利用橢圓的定義可知,曲線 SKIPIF 1 < 0 為橢圓,確定焦點(diǎn)的位置,求出 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的值,結(jié)合點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 不在 SKIPIF 1 < 0 軸上可得出曲線 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,將直線 SKIPIF 1 < 0 與曲線 SKIPIF 1 < 0 的方程聯(lián)立,結(jié)合韋達(dá)定理以及弦長(zhǎng)公式可計(jì)算出 SKIPIF 1 < 0 的值,即可得出結(jié)論.
【詳解】
(1)連接 SKIPIF 1 < 0 ,由垂直平分線的性質(zhì)可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由于四邊形 SKIPIF 1 < 0 為平行四邊形,則 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的軌跡 SKIPIF 1 < 0 是以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 為焦點(diǎn),以 SKIPIF 1 < 0 為長(zhǎng)軸長(zhǎng)的橢圓,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,半焦距 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,軌跡 SKIPIF 1 < 0 的方程為: SKIPIF 1 < 0 ,
由于四邊形 SKIPIF 1 < 0 為平行四邊形,則點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 不能在 SKIPIF 1 < 0 軸上,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
因此,軌跡 SKIPIF 1 < 0 的方程為: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由于曲線 SKIPIF 1 < 0 是橢圓 SKIPIF 1 < 0 去掉長(zhǎng)軸端點(diǎn)后所形成的曲線,
當(dāng)直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為 SKIPIF 1 < 0 時(shí),直線 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 軸重合,此時(shí),直線 SKIPIF 1 < 0 與曲線 SKIPIF 1 < 0 無(wú)公共點(diǎn),
設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
不妨設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
同理 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以存在實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 成立.
【點(diǎn)睛】
直線與圓錐曲線的弦長(zhǎng)問(wèn)題,較少單獨(dú)考查弦長(zhǎng)的求解,一般是已知弦長(zhǎng)的信息求參數(shù)或直線的方程.解此類題的關(guān)鍵是設(shè)出交點(diǎn)的坐標(biāo),利用根與系數(shù)的關(guān)系得到弦長(zhǎng),將已知弦長(zhǎng)的信息代入求解.
21.已知橢圓 SKIPIF 1 < 0 ,直線 SKIPIF 1 < 0 過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 與橢圓 SKIPIF 1 < 0 交于兩點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)設(shè) SKIPIF 1 < 0 為 SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn),當(dāng)直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為 SKIPIF 1 < 0 時(shí),求線段 SKIPIF 1 < 0 的長(zhǎng);
(2)當(dāng)△ SKIPIF 1 < 0 面積等于 SKIPIF 1 < 0 時(shí),求直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】
(1)先求出 SKIPIF 1 < 0 的方程,與橢圓方程聯(lián)立,得到關(guān)于 SKIPIF 1 < 0 的一元二次方程,結(jié)合韋達(dá)定理,可求出 SKIPIF 1 < 0 的坐標(biāo),進(jìn)而利用兩點(diǎn)間的距離公式可求出答案;
(2)易知直線 SKIPIF 1 < 0 斜率存在,可表示出 SKIPIF 1 < 0 的方程,與橢圓方程聯(lián)立,得到關(guān)于 SKIPIF 1 < 0 的一元二次方程,結(jié)合韋達(dá)定理,進(jìn)而求出 SKIPIF 1 < 0 的表達(dá)式,及點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 到直線 SKIPIF 1 < 0 的距離 SKIPIF 1 < 0 的表達(dá)式,結(jié)合 SKIPIF 1 < 0 ,可求出直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率.
【詳解】
(1)因?yàn)橹本€l過(guò) SKIPIF 1 < 0 ,斜率為 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 .
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 .
由韋達(dá)定理,有 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(2)由題意,可知直線 SKIPIF 1 < 0 斜率存在,設(shè)斜率為 SKIPIF 1 < 0 ,則為 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,
由韋達(dá)定理,有 SKIPIF 1 < 0 ,
O到直線l的距離為 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
則 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,化簡(jiǎn)得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直線 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
22.已知拋物線 SKIPIF 1 < 0 的焦點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,直線 SKIPIF 1 < 0 與拋物線 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn).
(1)將 SKIPIF 1 < 0 表示為 SKIPIF 1 < 0 的函數(shù);
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的周長(zhǎng).
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)設(shè)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,聯(lián)立直線方程和拋物線方程,運(yùn)用韋達(dá)定理和弦長(zhǎng)公式,化簡(jiǎn)計(jì)算即可得到所求函數(shù);
(2)運(yùn)用拋物線的定義和(1)的結(jié)論,結(jié)合 SKIPIF 1 < 0 ,進(jìn)而得到 SKIPIF 1 < 0 的周長(zhǎng).
【詳解】
(1) SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
經(jīng)檢驗(yàn),此時(shí) SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由拋物線的定義,
有 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的周長(zhǎng)為 SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)睛】
求曲線弦長(zhǎng)的方法:(1)利用弦長(zhǎng)公式 SKIPIF 1 < 0 ;(2)利用 SKIPIF 1 < 0 ;(3)如果交點(diǎn)坐標(biāo)可以求出,利用兩點(diǎn)間距離公式求解即可.
23.如圖,過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的直線 SKIPIF 1 < 0 與拋物線 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn).
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求直線 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)記拋物線 SKIPIF 1 < 0 的準(zhǔn)線為 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 分別交 SKIPIF 1 < 0 于點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)-3.
【分析】
(1) 設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,方程聯(lián)立得到 SKIPIF 1 < 0 ,由直線方程求出 SKIPIF 1 < 0 ,由條件可得 SKIPIF 1 < 0 ,從而求出答案.
(2) 由直線 SKIPIF 1 < 0 分別交 SKIPIF 1 < 0 于點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,結(jié)合(1)中的 SKIPIF 1 < 0 可得答案.
【詳解】
(1) 設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
則 SKIPIF 1 < 0
由拋物線的性質(zhì)可得 SKIPIF 1 < 0
解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為: SKIPIF 1 < 0
(2)由題意可得直線 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,設(shè) SKIPIF 1 < 0
由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由直線 SKIPIF 1 < 0 分別交 SKIPIF 1 < 0 于點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
由直線 SKIPIF 1 < 0 分別交 SKIPIF 1 < 0 于點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題考查拋物線過(guò)焦點(diǎn)的弦長(zhǎng)和直線與拋物線的位置關(guān)系,解答本題的關(guān)鍵是利用過(guò)焦點(diǎn)的弦長(zhǎng)公式 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,方程聯(lián)立韋達(dá)定理代入即可,由直線 SKIPIF 1 < 0 分別交 SKIPIF 1 < 0 于點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 得出 SKIPIF 1 < 0 ,同理得出 SKIPIF 1 < 0 ,利用韋達(dá)定理的結(jié)果即可,屬于中檔題.
24.設(shè)橢圓E: SKIPIF 1 < 0 (a,b>0)過(guò)M(2, SKIPIF 1 < 0 ) ,N( SKIPIF 1 < 0 ,1)兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),
(1)求橢圓E的方程;
(2)是否存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓E恒有兩個(gè)交點(diǎn)A,B,且 SKIPIF 1 < 0 ?若存在,寫出該圓的方程,并求|AB |的取值范圍,若不存在說(shuō)明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)存在, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)根據(jù)橢圓E: SKIPIF 1 < 0 (a,b>0)過(guò)M(2, SKIPIF 1 < 0 ) ,N( SKIPIF 1 < 0 ,1)兩點(diǎn),直接代入方程解方程組即可.
(2)假設(shè)存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓E恒有兩個(gè)交點(diǎn)A,B,且 SKIPIF 1 < 0 ,當(dāng)切線斜率存在時(shí),設(shè)該圓的切線方程為 SKIPIF 1 < 0 ,聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,根據(jù) SKIPIF 1 < 0 ,結(jié)合韋達(dá)定理運(yùn)算 SKIPIF 1 < 0 ,同時(shí)滿足 SKIPIF 1 < 0 ,則存在,否則不存在,當(dāng)切線斜率不存在時(shí),驗(yàn)證即可;在該圓的方程存在時(shí),利用弦長(zhǎng)公式結(jié)合韋達(dá)定理得到 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 求解.
【詳解】
(1)因?yàn)闄E圓E: SKIPIF 1 < 0 (a,b>0)過(guò)M(2, SKIPIF 1 < 0 ) ,N( SKIPIF 1 < 0 ,1)兩點(diǎn),
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以橢圓E的方程為 SKIPIF 1 < 0 .
(2)假設(shè)存在圓心在原點(diǎn)的圓,使得該圓的任意一條切線與橢圓E恒有兩個(gè)交點(diǎn)A,B,且 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè)該圓的切線方程為 SKIPIF 1 < 0 ,聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
則△= SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
要使 SKIPIF 1 < 0 ,需使 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
因?yàn)橹本€ SKIPIF 1 < 0 為圓心在原點(diǎn)的圓的一條切線,
所以圓的半徑為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,則所求的圓為 SKIPIF 1 < 0 ,此時(shí)圓的切線 SKIPIF 1 < 0 都滿足 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
而當(dāng)切線的斜率不存在時(shí)切線為 SKIPIF 1 < 0 與橢圓 SKIPIF 1 < 0 的兩個(gè)交點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 滿足 SKIPIF 1 < 0 ,
綜上, 存在圓心在原點(diǎn)的圓 SKIPIF 1 < 0 ,使得該圓的任意一條切線與橢圓E恒有兩個(gè)交點(diǎn)A,B,且 SKIPIF 1 < 0 .
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
①當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,當(dāng)且僅當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí)取”=”.
② 當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí), SKIPIF 1 < 0 .
③ 當(dāng)AB的斜率不存在時(shí), 兩個(gè)交點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,所以此時(shí) SKIPIF 1 < 0 ,
綜上, |AB |的取值范圍為 SKIPIF 1 < 0 ,即: SKIPIF 1 < 0
【點(diǎn)睛】
思路點(diǎn)睛:1、解決直線與橢圓的位置關(guān)系的相關(guān)問(wèn)題,其常規(guī)思路是先把直線方程與橢圓方程聯(lián)立,消元、化簡(jiǎn),然后應(yīng)用根與系數(shù)的關(guān)系建立方程,解決相關(guān)問(wèn)題.涉及弦中點(diǎn)的問(wèn)題常常用“點(diǎn)差法”解決,往往會(huì)更簡(jiǎn)單.
2、設(shè)直線與橢圓的交點(diǎn)坐標(biāo)為A(x1,y1),B(x2,y2),
則 SKIPIF 1 < 0 (k為直線斜率).
注意:利用公式計(jì)算直線被橢圓截得的弦長(zhǎng)是在方程有解的情況下進(jìn)行的,不要忽略判別式大于零.
25.折紙又稱“工藝折紙”,是一種把紙張折成各種不同形狀物品的藝術(shù)活動(dòng),在我國(guó)源遠(yuǎn)流長(zhǎng). 某些折紙活動(dòng)蘊(yùn)含豐富的數(shù)學(xué)內(nèi)容,例如:用圓形紙片,按如下步驟折紙(如下圖),
步驟1:設(shè)圓心是 SKIPIF 1 < 0 ,在圓內(nèi)不是圓心處取一點(diǎn),標(biāo)記為F;
步驟2:把紙片對(duì)折,使圓周正好通過(guò)F;
步驟3:把紙片展開(kāi),于是就留下一條折痕;
步驟4:不停重復(fù)步驟2和3,能得到越來(lái)越多條的折痕.
所有這些折痕圍成的圖形是一個(gè)橢圓.若取半徑為4的圓形紙片,設(shè)定點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 到圓心 SKIPIF 1 < 0 的距離為2,按上述方法折紙.
(1)建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,求折痕圍成橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求經(jīng)過(guò) SKIPIF 1 < 0 ,且與直線 SKIPIF 1 < 0 夾角為 SKIPIF 1 < 0 的直線被橢圓截得的弦長(zhǎng).
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)建立直角坐標(biāo)系后,由橢圓的定義即可得解;
(2)聯(lián)立方程組,由韋達(dá)定理結(jié)合弦長(zhǎng)公式即可得解.
【詳解】
(1)如圖,以FO所在的直線為x 軸,F(xiàn)O的中點(diǎn)M為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 為橢圓上一點(diǎn),由題意可知 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以P點(diǎn)軌跡以F,O為左右焦點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng) SKIPIF 1 < 0 的橢圓,
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)如圖,不妨令過(guò) SKIPIF 1 < 0 的直線交橢圓于C,D且傾斜角 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直線 SKIPIF 1 < 0 ,設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,消元得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
四、填空題
26.在平面直角坐標(biāo)系 SKIPIF 1 < 0 中,過(guò)拋物線 SKIPIF 1 < 0 的焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 作斜率為1的直線,與拋物線 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn).若弦 SKIPIF 1 < 0 的長(zhǎng)為6,則實(shí)數(shù) SKIPIF 1 < 0 的值為_(kāi)_________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】
設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,聯(lián)立直線與拋物線方程可求 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,代入弦長(zhǎng)公式,利用線段 SKIPIF 1 < 0 的長(zhǎng)度,求解 SKIPIF 1 < 0 即可.
【詳解】
SKIPIF 1 < 0 拋物線 SKIPIF 1 < 0 上的焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , 直線的斜率為1,
則可設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
聯(lián)立方程 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
由韋達(dá)定理可得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ;
故答案為: SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)睛】
求曲線弦長(zhǎng)的方法:(1)利用弦長(zhǎng)公式 SKIPIF 1 < 0 ;(2)利用 SKIPIF 1 < 0 ;(3)如果交點(diǎn)坐標(biāo)可以求出,利用兩點(diǎn)間距離公式求解即可.
27.已知拋物線C : y2=2px(p>0),直線l :y = 2x+ b經(jīng)過(guò)拋物線C的焦點(diǎn),且與C相交于A、B 兩點(diǎn).若|AB| = 5,則p = ___.
【答案】2
【分析】
法1:首先利用直線過(guò)焦點(diǎn),得 SKIPIF 1 < 0 ,再利用直線與拋物線方程聯(lián)立,利用根與系數(shù)的關(guān)系表示 SKIPIF 1 < 0 ,計(jì)算求得 SKIPIF 1 < 0 ;法2:由已知 SKIPIF 1 < 0 ,求得 SKIPIF 1 < 0 的值,再利用弦長(zhǎng)公式 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【詳解】
法1:由題意知,直線 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 直線 SKIPIF 1 < 0 經(jīng)過(guò)拋物線 SKIPIF 1 < 0 的焦點(diǎn),
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 .
設(shè) SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由韋達(dá)定理得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 .
法2:設(shè)直線的切斜角為 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
故答案為:2
【點(diǎn)睛】
結(jié)論點(diǎn)睛:當(dāng)直線過(guò)拋物線的焦點(diǎn)時(shí),與拋物線交于 SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn), SKIPIF 1 < 0 稱為焦點(diǎn)弦長(zhǎng),有如下的性質(zhì):直線與拋物線交于 SKIPIF 1 < 0 ,① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 為定值 SKIPIF 1 < 0 ;④弦長(zhǎng) SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 為直線 SKIPIF 1 < 0 的傾斜角);⑤以 SKIPIF 1 < 0 為直徑的圓與準(zhǔn)線相切;⑥焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 對(duì) SKIPIF 1 < 0 在準(zhǔn)線上射影的張角為 SKIPIF 1 < 0 .
28.已知拋物線 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 為過(guò)焦點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的弦,過(guò) SKIPIF 1 < 0 分別作拋物線的切線,兩切線交于點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,設(shè) SKIPIF 1 < 0 ,則下列結(jié)論正確的有________.
①若直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為-1,則弦 SKIPIF 1 < 0 ;
②若直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率為-1,則 SKIPIF 1 < 0 ;
③點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 恒在平行于 SKIPIF 1 < 0 軸的直線 SKIPIF 1 < 0 上;
④若點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 是弦 SKIPIF 1 < 0 的中點(diǎn),則 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】①③④
【分析】
設(shè)PA的方程 SKIPIF 1 < 0 與拋物線方程 SKIPIF 1 < 0 聯(lián)立,利用判別式求出 SKIPIF 1 < 0 ,可得PA的方程,同理可得PB的方程,聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 的方程求出點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的坐標(biāo),可知④正確;設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,與拋物線方程 SKIPIF 1 < 0 聯(lián)立,當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),利用韋達(dá)定理求出 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 可知②錯(cuò)誤,③正確;當(dāng) SKIPIF 1 < 0 時(shí),利用拋物線的定義和韋達(dá)定理可得弦長(zhǎng) SKIPIF 1 < 0 ,可知①正確.
【詳解】
設(shè)PA方程 SKIPIF 1 < 0 與拋物線方程 SKIPIF 1 < 0 聯(lián)立得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 方程為 SKIPIF 1 < 0 ,同理得PB方程 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以交點(diǎn)P SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以④正確;
根據(jù)題意直線 SKIPIF 1 < 0 的斜率必存在,設(shè)直線 SKIPIF 1 < 0 的方程為 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
由韋達(dá)定理得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以③正確;
當(dāng)t=-1時(shí), SKIPIF 1 < 0 ,所以②錯(cuò)誤,
當(dāng)t=-1時(shí),根據(jù)拋物線的定義可得
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,所以①正確.
故答案為:①③④
【點(diǎn)睛】
關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:設(shè)出切線方程,利用判別式等于0,求出切線方程,聯(lián)立切線方程求出交點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 的坐標(biāo)是解題關(guān)鍵.
五、雙空題
29.已知拋物線 SKIPIF 1 < 0 的焦點(diǎn)為 SKIPIF 1 < 0 ,直線 SKIPIF 1 < 0 與拋物線 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 兩點(diǎn),且 SKIPIF 1 < 0 ,線段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分線過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,則拋物線 SKIPIF 1 < 0 的方程是______;若直線 SKIPIF 1 < 0 過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【分析】
根據(jù)焦半徑公式可得 SKIPIF 1 < 0 ,再根據(jù) SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,聯(lián)立即可求出 SKIPIF 1 < 0 ,得到拋物線 SKIPIF 1 < 0 的方程;再聯(lián)立直線 SKIPIF 1 < 0 和拋物線 SKIPIF 1 < 0 的方程,可解得 SKIPIF 1 < 0 ,再根據(jù) SKIPIF 1 < 0 ,即可解出 SKIPIF 1 < 0 .
【詳解】
設(shè) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由拋物線的焦半徑公式可得, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
因?yàn)辄c(diǎn) SKIPIF 1 < 0 在線段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分線上,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
則 SKIPIF 1 < 0 .
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故拋物線 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 .
因?yàn)橹本€ SKIPIF 1 < 0 過(guò)點(diǎn) SKIPIF 1 < 0 ,所以直線 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 ,
聯(lián)立 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ,
從而 SKIPIF 1 < 0 ,
因?yàn)?SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故答案為: SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 .
【點(diǎn)睛】
本題主要考查拋物線的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)的應(yīng)用,直線與拋物線的位置關(guān)系的應(yīng)用,意在考查學(xué)生轉(zhuǎn)化與化歸的能力以及數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.

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