解析:设P(x,y),R(a,2a-4),则RA―→=(1-a,4-2a),AP―→=(x-1,y). ∵RA―→=AP―→,
??1-a=x-1,∴???4-2a=y,
消去a得y=2x.
答案:y=2x
y2
14.已知二次曲线+=1,当m∈[-2,-1]时,该曲线的离心率的取值范围是
4m________.
解析:∵m∈[-2,-1],
x2
y2
∴曲线方程化为-=1,曲线为双曲线,
4-m∴e=答案:
4-m56
.∵m∈[-2,-1],∴≤e≤. 22256, 22
x2
三、解答题(本题共6小题,共70分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
x2y2
15.(本小题满分10分)已知抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线2-2=1(a>0,
abb>0)的一个焦点,并且这条准线与双曲线的两焦点的连线垂直,抛物线与双曲线交于点
??P?,6?,求抛物线的方程和双曲线的方程.
?
解:依题意,设抛物线的方程为y=2px(p>0),
2
3?2
?3?∵点P?,6?在抛物线上, ?2?
3
∴6=2p×,∴p=2,
2∴所求抛物线的方程为y=4x.
∵双曲线的左焦点在抛物线的准线x=-1上, ∴c=1,即a+b=1.
2
2
2
?3?又∵点P?,6?在双曲线上, ?2?
∴
96
2-2=1, 4ab2
2
a+b=1,??
解方程组?96
2-2=1,??4ab
5
1a=,??4得?3
b=??4,22
??a=9,
或?2
??b=-8
2
(舍去).
422
∴所求双曲线的方程为4x-y=1.
3
16.(本小题满分12分)已知抛物线方程为y=2x,在y轴上截距为2的直线l与抛物线交于M,N两点,O为坐标原点.若OM⊥ON,求直线l的方程.
解:设直线l的方程为y=kx+2,
??y=2x,由?
?y=kx+2,?
2
2
消去x得ky-2y+4=0.
2
∵直线l与抛物线相交于M,N两点,
??k≠0,∴???Δ=4-16k>0,
1
解得k<且k≠0.
4设M(x1,y1),N(x2,y2), 4
则y1y2=,
k4
从而x1x2=·=2.
22k∵OM⊥ON, ∴x1x2+y1y2=0,
44
即2+=0,解得k=-1符合题意,
y2y212
kk∴直线l的方程为y=-x+2.
17.(本小题满分12分)已知椭圆C的焦点F1(-2,0)和F2(2,0),长轴长为4,设直线y=x+2交椭圆C于A、B两个不同的点.
(1)求椭圆C的方程; (2)求弦AB的长.
解:(1)∵椭圆C的焦点为F1(-2,0)和F2(2,0),长轴长为4, ∴设所求椭圆的方程为
x2y2
+=1(a>b>0), a2b2
则依题意有a=2,c=2, ∴b=a-c=2.
6
2
2
2
2
∴椭圆C的方程为:x2+y42
=1.
?22
(2)联立?x?4+y2
=1,
??y=x+2,
消去y得3x2
+8x+4=0,
设直线与椭圆相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点, 则由根与系数的关系有
x841+x2=-3,x1x2=3
,
所以由弦长公式: |AB|=+k2
x1+x2
2
-4x1x2]
=2
??-8??2?
-4×43=423?3. 18.(本小题满分12分)已知椭圆x2y2
3
4+9=1及直线l:y=2x+m,(1)当直线l与该椭圆有公共点时,求实数m的取值范围; (2)求直线l被此椭圆截得的弦长的最大值. ?y=3
x解:(1)由??2
+m,x2
y2
??4+9=1,
消去y,并整理得
9x2
+6mx+2m2
-18=0.① 上面方程的判别式
Δ=36m2
-36(2m2
-18)=-36(m2
-18). ∵直线l与椭圆有公共点,
∴Δ≥0,据此可解得-3 2≤m≤3 2. 故所求实数m的取值范围为[-3 2,3 2]. (2)设直线l与椭圆的交点为A(x1,y1),B(x2,y2), 2
由①得:x+x6m2m-18
12=-9,x1x2=9,
故|AB|=1+k2 x21+x2
-4x1x2
= 1+??3?2
2
?2?????-6m?2?
-4×2m-189?9 =
133
-m2
+18, 7
当m=0时,直线l被椭圆截得的弦长的最大值为26.
19.(本小题满分12分)设有一颗彗星绕地球沿一抛物线型轨道运行,地球恰好位于该抛物线轨道的焦点处,当此彗星离地球为d(万千米)时,经过地球和彗星的直线与抛物线的轴的夹角为60°,求这颗彗星与地球的最短距离.
解:设彗星的轨道方程为y=2px(p>0),
焦点为F(,0),彗星位于点P(x0,y0)处,直线PF的方程为y=3?x-?,
2?2?
2
p?
p?y=2px,??
解方程组??x-p?,
y=3?2?????
2
2
消去y得12x-20px+3p=0. 3p得x=p或x=,
263pp故x0=或x0=.
26
2
p2
由抛物线定义得|PF|=x0+=2p或|PF|=p.
23d3
由|PF|=d,得p=或p=d,
22
由于抛物线的顶点是抛物线上距离焦点最近的点,而焦点到抛物线顶点的距离为,所213
以彗星与地球的最短距离为d万千米或d万千米(p点在F点的左边与右边时,所求距离取
22不同的值).
px2y26
20.(本小题满分12分)已知椭圆2+2=1(a>b>0)的离心率e=,过点A(0,-b)
ab3
和B(a,0)的直线与原点的距离为
(1)求椭圆的方程.
(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C,D两点,问:是否存在
3. 2
k的值,使以CD为直径的圆过E点,请说明理由.
解:(1)直线AB方程为:bx-ay-ab=0.
8
??c=a-b,依题意?
ab3
=,??a+b2
2
2
2
2
2
c6=,a3
2
2
解得?
?a=3,?b=1.
∴椭圆方程为+y=1.
3(2)假若存在这样的k值,由?(1+3k)x+12kx+9=0. ∴Δ=(12k)-36(1+3k)>0.① 设C(x1,y1),D(x2,y2),
2
2
2
x2
2
??y=kx+2,
2
??x+3y-3=0,
得
??
则?9
x·x=.??1+3kx1+x2=-1
2
2
2
12k2,1+3k
②
而y1·y2=(kx1+2)(kx2+2) =kx1x2+2k(x1+x2)+4.
要使以CD为直径的圆过点E(-1,0),当且仅当CE⊥DE时,则即y1y2+(x1+1)(x2+1)=0.
∴(k+1)x1x2+(2k+1)(x1+x2)+5=0.③
777
将②式代入③整理解得k=.经验证k=使①成立.综上可知,存在k=,使以CD为
666直径的圆过点E.
2
·=-1,
x1+1x2+1
y1y2
9
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