压轴大题2 直线与圆锥曲线(二)
x2y23xy45
1.设椭圆C:2+2=1(a>b>0)的离心率e=,左顶点M到直线+=1的距离d=,O为坐标原点.
ab2ab5(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l与椭圆C相交于A,B两点,若以AB为直径的圆经过坐标原点,证明:点O到直线AB的距离为定值.
3x23x2y2
2.若直线l:y=-过双曲线2-2=1 (a>0,b>0)的一个焦点,且与双曲线的一条渐近线平行.
33ab(1)求双曲线的方程;
(2)若过点B(0,b)且与x轴不平行的直线和双曲线相交于不同的两点M,N,MN的垂直平分线为m,求直线m在y轴上的截距的取值范围.
3.(2015·南通模拟)已知平面上的动点R(x,y)及两定点A(-2,0),B(2,0),直线RA,RB的斜率分别为k1,k2,3
且k1k2=-,设动点R的轨迹为曲线C.
4(1)求曲线C的方程;
(2)四边形MNPQ的四个顶点均在曲线C上,且MQ∥NP,MQ⊥x轴,若直线MN和直线QP交于点S(4,0).问:四边形MNPQ两条对角线的交点是否为定点?若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由.
1
3x2y2
4.已知直线l:y=x+1,圆O:x+y=,直线l被圆截得的弦长与椭圆C:2+2=1 (a>b>0)的短轴长相
2ab
2
2
等,椭圆的离心率e=(1)求椭圆C的方程;
2
. 2
1
0,-?的直线l′交椭圆于A,(2)过点M?B两点,试问:在坐标平面上是否存在一个定点T,使得无论l′3??如何转动,以AB为直径的圆恒过定点T?若存在,求出点T的坐标;若不存在,请说明理由.
2
答案精析
压轴大题2 直线与圆锥曲线(二) 1.(1)解 由e=
32,得c=32
a,又b2=a2-c2, 所以b=1
2
a,即a=2b.
由左顶点M(-a,0)到直线xa+y
b=1,
即bx+ay-ab=0的距离d=45
5
, 得
|b?-a?-ab|452ab45
a2+b2=5,即a2+b2=5,
把a=2b代入上式,得4b245
5b=5,解得b=1.
所以a=2b=2,c=3. 所以椭圆C的方程为x22
4+y=1.
(2)证明 设A(x1,y1),B(x2,y2),
①当直线AB的斜率不存在时,则由椭圆的对称性,可知x1=x2,y1=-y2. 因为以AB为直径的圆经过坐标原点,故OA→·OB→
=0,
即x1x2+y1y2=0,也就是x21-y21=0,
又点A在椭圆C上,所以x214+y21=1, 解得|x1|=|y1|=
25
5
. 此时点O到直线AB的距离dx25
1=|1|=5
. ②当直线AB的斜率存在时, 设直线AB的方程为y=kx+m, ?y=kx+m,与椭圆方程联立有???x2
?4
+y2
=1,
消去y,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0, 所以xx8km
4m2-41+2=-1+4k2,x1x2=1+4k2. 因为以AB为直径的圆过坐标原点O,所以OA⊥OB.
3
所以OA→·OB→=x1x2+y1y2=0. 所以(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2=0. 2
)·4m2-48k2所以(1+km221+4k2-1+4k
2+m=0. 整理得5m2=4(k2+1), 所以点O到直线AB的距离d1=|m|k2+1
=25
5.
综上所述,点O到直线AB的距离为定值25
5. 2.解 (1)由题意,可得c=2,b3
a=3,
所以a2=3b2,且a2+b2=c2=4, 解得a=3,b=1.
故双曲线的方程为x23
-y2
=1.
(2)由(1)知B(0,1),依题意可设过点B的直线方程为y=kx+1 (k≠0),M(x1,y1),N(x2,y2). ?y=kx+1,由???x2得(1-3k2)x2-6kx-6=0, ?2
3-y=1,
所以xk
1+x2=
61-3k2, Δ=36k2+24(1-3k2)=12(2-3k2)>0?0 3. 设MN的中点为Q(x0,y0), 则xx1+x23k1 0=2=1-3k2,y0=kx0+1=1-3k2, 故直线m的方程为y-113k1-3k2=-k??x-1-3k2??, 即y=-14kx+1-3k2. 所以直线m在y轴上的截距为4 1-3k2, 由0 3,且k2≠3, 得1-3k2∈(-1,0)∪(0,1), 所以4 1-3k2∈(-∞,-4)∪(4,+∞). 故直线m在y轴上的截距的取值范围为(-∞,-4)∪(4,+∞). 4
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