|PQ|a解析:不妨设点P在第一象限,O为坐标原点,由对称性可得|OP|==,因为AP⊥PQ,
22|OP|13a??a所以在Rt△POA中,cos∠POA==,故∠POA=60°,易得P?,?,代入椭圆方程得
|OA|2?44?13a252222
+2=1,故a=5b=5(a-c),所以椭圆C的离心率e=. 1616b5
25
答案:
5
9.已知中心在坐标原点的椭圆与双曲线有公共焦点,且左、右焦点分别为F1,F2,这两条曲线在第一象限的交点为P,△PF1F2是以PF1为底边的等腰三角形.若|PF1|=10,椭圆与双曲线的离心率分别为e1,e2,则e1e2的取值范围是________.
解析:设椭圆的长轴长为2a,双曲线的实轴长为2m,则2c=|PF2|=2a-10,2m=10-2c,所以a=c+5,m=5-c,
所以e1e2=
1
×==,又由三角形的性质知2c+2c>10,由已知2c<10,c+55-c25-c225
2-1
2
ccc2
cc<5,所以
2cc253
2-1c5252511
?1?答案:?,+∞? ?3?
10.(2019·杭州市高考数学二模)抛物线y=2px(p>0)的焦点为F,点A,B在抛物线上,|MM1|
且∠AFB=120°,过弦AB中点M作准线l的垂线,垂足为M1,则的最大值为________.
|AB|
解析:设|AF|=a,|BF|=b,连接AF、BF, 由抛物线定义,得|AF|=|AQ|,|BF|=|BP|, 在梯形ABPQ中,2|MM1|=|AQ|+|BP|=a+b. 由余弦定理得,
|AB|=a+b-2abcos 120°=a+b+ab, 配方得,|AB|=(a+b)-ab,
2
2
2
2
2
2
2
2
?a+b?,
又因为ab≤??
?2?
132222
所以(a+b)-ab≥(a+b)-(a+b)=(a+b),
44得到|AB|≥
3
(a+b). 2
2
|MM1|3所以≤=,
|AB|33
(a+b)2即
|MM1|3
的最大值为. |AB|3
3
3
1
(a+b)2
答案:
x2y2
11.(2019·衢州市教学质量检测)已知椭圆G:2+2=1(a>b>0)的长轴长为22,左
ab焦点F(-1,0),若过点B(-2b,0)的直线与椭圆交于M,N两点.
(1)求椭圆G的标准方程; (2)求证:∠MFB+∠NFB=π; (3)求△FMN面积S的最大值.
x2y2
解:(1)因为椭圆2+2=1(a>b>0)的长轴长为22,焦距为2,即2a=22,2c=2,
ab所以2b=2,所以椭圆的标准方程为+y=1.
2(2)证明:∠MFB+∠NFB=π,即证:kMF+kNF=0, 设直线方程MN为y=k(x+2),代入椭圆方程得: (1+2k)x+8kx+8k-2=0, 12
其中Δ>0,所以k<.
2
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2= 8k8k-2-2,x1x2=2, 1+2k1+2k2
2
2
2
2
2
x2
2
kMF+kNF=
y1x1+1
+
y2x2+1
=
k(x1+2)k(x2+2)x1+x2+2
+=k[2+]=0.故
x1+1x2+1(x1+1)(x2+1)
∠MFB+∠NFB=π.
11
(3)S=·FB|y1-y2|=|k||x1-x2|
221
= 2
8(1-2k)k22.
(1+2k)
2
2
2
令t=1+2k, 则S=2
-t+3t-2
=2
2t2
?13?1-2?-?+, ?t4?8
2
11222
当k=(满足k<)时,S的最大值为.
624
12.(2019·浙江金华十校第二期调研)已知抛物线C:y=x,点P(0,2),A,B是抛物线上两个动点,点P到直线AB的距离为1.
π
(1)若直线AB的倾斜角为,求直线AB的方程;
3(2)求|AB|的最小值.
解:(1)设直线AB的方程:y=3x+m,则
|m-2|1+(3)
2=1,
2
所以m=0或m=4,所以直线AB的方程为y=3x或y=3x+4. (2)设直线AB的方程为y=kx+m,则所以k+1=(m-2).
??y=kx+m2由?,得x-kx-m=0,所以x1+x2=k,x1x2=-m, 2
?y=x?
2
2
|m-2|1+k2
=1,
所以|AB|=(1+k)[(x1+x2)-4x1x2]=(1+k)(k+4m)=(m-2)
2
2
2
2
22
(m2+3),记f(m)
=(m-2)(m+3),所以f′(m)=2(m-2)(2m-2m+3),
2
2
2
又k+1=(m-2)≥1,所以m≤1或m≥3,
2
2
当m∈(-∞,1]时,f′(m)<0,f(m)单调递减,当m∈[3,+∞)时,f′(m)>0,f(m)单调递增,
f(m)min=f(1)=4,所以|AB|min=2.
13.(2019·宁波市高考模拟)已知椭圆方程为+y=1,圆
4
x2
2
C:(x-1)2+y2=r2.
(1)求椭圆上动点P与圆心C距离的最小值;
(2)如图,直线l与椭圆相交于A、B两点,且与圆C相切于点M,若满足M为线段AB中点的直线l有4条,求半径r的取值范围.
解:(1)设P(x,y),|PC|=(x-1)+y=46
由-2≤x≤2,当x=时,|PC|min=.
33
(2)当直线AB斜率不存在且与圆C相切时,M在x轴上,故满足条件的直线有2条; 当直线AB斜率存在时,设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),
2
2
32
x-2x+2=43422(x-)+, 433
??4+y=1y-y1x+x由?,整理得:=-×,
x-x4y+yx??4+y=1
2
1
11
22
11
22
22
22
x21
则kAB=-,kMC=,kMC×kAB=-1,
4y0x0-1
x0y0
x0y04
则kMC×kAB=-×=-1,解得:x0=,
4y0x0-13
522
由M在椭圆内部,则+y0<1,解得:y0<,
4912222
由:r=(x0-1)+y0=+y0,
912162
所以<r<,解得:<r<. 933316所以半径r的取值范围为(,) . 33
x20
x2y23
14.(2019·严州中学月考改编)椭圆C:2+2=1(a>b>0)的离心率为,P(m,0)为C的
ab5
441→→
长轴上的一个动点,过P点且斜率为的直线l交C于A,B两点.当m=0时,PA·PB=-. 52
(1)求椭圆C的方程;
(2)证明:|PA|+|PB|为定值. 3b4
解:(1)因为离心率为,所以=.
5a5
4xya2
当m=0时,l的方程为y=x,代入2+2=1并整理得x=.
5ab2设A(x0,y0),则B(-x0,-y0), 41241a→→2
PA·PB=-x2x0=-·. 0-y0=-
25252
41xy→→22
又因为PA·PB=-,所以a=25,b=16,椭圆C的方程为+=1.
225165xy(2)证明:将l的方程为x=y+m,代入+=1,
42516并整理得25y+20my+8(m-25)=0. 设A(x1,y1),B(x2,y2), 412222
则|PA|=(x1-m)+y1=y1,
164122
同理|PB|=y2.
16
2
2
2
2
2
2
22
2
2
2
2
41224141??4m?216(m2-25)?2
则|PA|+|PB|=(y1+y2)=[(y1+y2)-2y1y2]=·??-?-?
161616??5?25?
2
2
=41.
所以|PA|+|PB|为定值.
15.(2019·温州十五校联合体联考)如图,已知抛物线C1:y=2px(p>0),直线l与抛物线C1相交于A、B两点,且当倾斜角为60°1
的直线l经过抛物线C1的焦点F时,有|AB|=.
3
(1)求抛物线C1的方程; (2)已知圆C2:(x-1)+y=
2
2
2
2
2
1
,是否存在倾斜角不为90°的直线l,使得线段AB被圆16
C2截成三等分?
若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
解:(1)当倾斜角为60°的直线l经过抛物线C1的焦点F时,直线l的方程为y=3(xp??y=3(x-)
2,即3x2-5px+3p2=0, -),联立方程组?
242??y=2pxp5p11所以|AB|=+p=,即p=,
33812
所以抛物线C1的方程是y=x.
4
(2)假设存在直线l,使得线段AB被圆C2截成三等分,令直线l交圆C2于C,D,设直线
l的方程为x=my+b,A(x1,y1),B(x2,y2),由题意知,线段AB与线段CD的中点重合且有
??4y=x2
|AB|=3|CD|,联立方程组?,即4y-my-b=0,
?x=my+b?
2
所以y1+y2=,y1y2=-,x1+x2=+2b,
444
所以线段AB中点的坐标M为(+b,),即线段CD的中点为(+b,),又圆C2的圆心
8888为C2(1,0),
mbm2
m2mm2mm所以kMC2=
m2
8
=-m,
+b-1
2
8
7m所以m+8b-7=0,即b=-,
88
2
又因为|AB|=1+m·
2
+b= 16
m2
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