?a=2解得?,
?b=3
故所求椭圆方程为+=1.
43
x2y2
y=k(x-m)??22
(2)联立方程?xy,整理得:
+=1??43
(3+4k)x-8kmx+4km-12=0.
2
2
2
22
2
??
在Δ>0的情况下有?,
4km-12
??xx=3+4k22
12
2
8kmx1+x2=2
3+4k|MA|+|MB|=(1+k)[(x1-m)+(x2-m)] =(1+k)[(x1+x2)-2x1x2-2m(x1+x2)+2m] 1+k222
=22[(-24k+18)m+96k+72], (3+4k)3322
令-24k+18=0,得k=,即k=±.
42此时|MA|+|MB|=7与m无关符合题意.
探索性问题的求解方法
(1)处理这类问题,一般要先对结论作出肯定的假设,然后由此假设出发,结合已知条件进行推理论证,若推出与已知、定理或公理相符的结论,则存在性得到肯定;若导致矛盾,则否定存在性.若证明某结论不存在,也可以采用反证法.
(2)采用特殊化思想求解,即根据题目中的一些特殊关系,归纳出一般结论,然后进行证明,得出结论.
[对点训练]
(2019·丽水市高考数学模拟)如图,已知抛物线C:x=4y,直线l1与C相交于A,B两点,线段AB与它的中垂线l2交于点G(a,1)(a≠0).
2
2
2
22
2
2
22222
(1)求证:直线l2过定点,并求出该定点坐标;
(2)设l2分别交x轴,y轴于点M,N,是否存在实数a,使得A,M,B,N四点在同一个圆上,若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)设A(x1,y1),B(x2,y2),
2
则???x1=4y1??
x2, 2=4y2两式相减可得(x1+x2)(x1-x2)=4(y1-y2), 可得ky1-y2AB=
x-x=x1+x2=2a=1
a, 12442
由两直线垂直的条件可得直线l2
2的斜率为-a; 即有直线l=-2
2:ya(x-a)+1,
可得l2
2:y=-ax+3过定点(0,3).
(2)l22:y=-ax+3过M??3a?2,0???
,N(0,3), 假设存在实数a,使得A,M,B,N四点在同一个圆上, 由中垂线的性质可得∠MAN=∠MBN, 可得∠MAN=90°,即有|AG|2
=|MG||NG|,
?由??y=a2(x-a)+1,可得x2-2ax+2a2
-4=0, ??x2=4yx1+x2=2a,x1x2=2a2-4,
2
由弦长公式可得|AB|=1+
a22
4
4a-4(2a-4)
=
1+a224
16-4a,
即有|MG||NG|=
1+a22
4+2?|AB|?4a=??2??
2
2
=???1+a4???(4-a2),所以???1+a4???(4-a2
)=122(a+4),
所以a2
=2,解得a=±2. 故存在这样的实数a,且为±2.
专题强化训练
x2
y2
1.已知方程2-k+2k-1
=1表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围是( )
?1?A.?,2? ?2?
C.(1,2)
B.(1,+∞)
?1?D.?,1? ?2?
解析:选C.由题意可得,2k-1>2-k>0,
??2k-1>2-k,即?解得1
2.(2019·浙江高考冲刺卷)已知F为抛物线4y=x的焦点,点A,B都是抛物线上的点→→且位于x轴的两侧,若OA·OB=15(O为原点),则△ABO和△AFO的面积之和的最小值为( )
15565
A. B. C. D. 8242解析:选D.设直线AB的方程为:x=ty+m,
2
A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB与x轴的交点为M(m,0),
??4y=x2?,可得4y-ty-m=0, ?x=ty+m?
2
根据根与系数的关系有y1·y2=-,
4→→
因为OA·OB=15,
所以x1·x2+y1·y2=15,从而16(y1·y2)+y1·y2-15=0, 因为点A,B位于x轴的两侧, 所以y1·y2=-1,故m=4.
不妨令点A在x轴上方,则y1>0,如图所示.又F(
1
,0), 16
65y12
×=32y1
2
m111652
所以S△ABO+S△AFO=×4×(y1-y2)+×y1=y1+≥2
221632y165
, 2
652865
当且仅当y1=,即y1=时,取“=”号,所以△ABO与△AFO面积之和的最小值
32y165是
65
,故选D. 2
x2y2
3.(2019·绍兴市柯桥区高考数学二模)已知l是经过双曲线C:2-2=1(a>0,b>0)
ab的焦点F且与实轴垂直的直线,A,B是双曲线C的两个顶点,若在l上存在一点P,使∠APB=60°,则双曲线的离心率的最大值为( )
A.
23
B.3 C.2 D.3 3
解析:选A.设双曲线的焦点F(c,0),直线l:x=c, 可设点P(c,n),A(-a,0),B(a,0), 由两直线的夹角公式可得
nn-??c+ac-ak-k??=
tan∠APB=??? n?1+k·k??
?1+c-a?
PAPB2
PAPB22
=
2a|n|2a= n2+(c2-a2)c2-a2|n|+|n|
=tan 60°=3,
c2-a2
由|n|+≥2
|n|
可得3≤c2-a222
|n|·=2c-a,
|n|
,
ac2-a2
2322
化简可得3c≤4a,即c≤a,
3即有e=≤
c23
.
a3
232222当且仅当n=±c-a,即P(c,±c-a),离心率取得最大值. 3故选A.
4.(2019·福州质量检测)已知抛物线C:y=4x的焦点为F,准线为l.若射线y=2(x-|PQ|
1)(x≤1)与C,l分别交于P,Q两点,则=( )
|PF|
A.2 B.2 C.5 D.5
解析:选C.由题意知,抛物线C:y=4x的焦点F(1,0),准线l:x=-1与x轴的交点
??x=-1
为F1.过点P作直线l的垂线,垂足为P1,由?,得点Q的坐标为(-1,-
?y=2(x-1),x≤1?
2
2
4),所以|FQ|=25.
又|PF|=|PP1|,
|PQ||PQ||QF|25
所以====5,故选C.
|PF||PP1||FF1|2
x2y2x2y2
5.(2019·鄞州中学期中)已知椭圆C1:2+2=1(a1>b1>0)与双曲线C2:2-2=1(a2
a1b1a2b2
>0,b2>0)有相同的焦点F1,F2,点P是两曲线的一个公共点,且PF1⊥PF2,e1,e2分别是两曲线C1,C2的离心率,则9e1+e2的最小值是( )
A.4 B.6 C.8 D.16
解析:选C.设焦距为2c,椭圆长轴长为2a1,双曲线实轴长为2a2,取椭圆与双曲线在一象限内的交点为P,由椭圆和双曲线的定义分别有|PF1|+|PF2|=2a1①,|PF1|-|PF2|=2a2②,因为PF1⊥PF2,所以|PF1|+|PF2|=4c③,
①+②,得|PF1|+|PF2|=2a1+2a2④,
9cc9a2a1
将④代入③得a+a=2c,则9e+e=2+2=5+2+2≥8,
a1a22a12a2
2
1
22
2
21
22
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
故9e1+e2的最小值为8.
22
x2y2
6.(2019·金华十校二模)已知双曲线2-2=1(a>0,b>0)的实轴长为42,虚轴的一
ab个端点与抛物线x=2py(p>0)的焦点重合,直线y=kx-1与抛物线相切且与双曲线的一条渐近线平行,则p=( )
A.4 B.3 C.2 D.1
解析:选A.抛物线x=2py的焦点为?0,?,所以可得b=,因为2a=42?a=22,
2?2?
2
2
?
p?
px24y2pp所以双曲线的方程为-2=1,可求得渐近线方程为y=±x,不妨设y=kx-1与y=
8p4242p?y=x-12p2?p2?2p?
x平行,则有k=.联立?42?x-x+2p=0,所以Δ=?-?-8p=0,
22??4222??x2=2py解得p=4.
7.(2019·浙江“七彩阳光”联盟高三联考)已知椭圆的方程为+=1,过椭圆中心的
94直线交椭圆于A,B两点,F2是椭圆右焦点,则△ABF2的周长的最小值为________,△ABF2的面积的最大值为________.
解析:连接AF1,BF1,则由椭圆的中心对称性可得C△ABF2=AF2
+BF2+AB=AF1+AF2+AB=6+AB≥6+4=10,
x2y2
S△ABF2=S△AF1F2≤·25·2=25.
答案:10 25
12
x2y2
8.(2019·东阳二中改编)已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的右顶点为A,经过原点的直线
abl交椭圆C于P,Q两点,若|PQ|=a,AP⊥PQ,则椭圆C的离心率为________.
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