内容正文:
专题五 解析几何
1.解:(1)由题设得 A(-a,0),B(a,0),G(0,1).
则AG
→
=(a,1),GB
→
=(a,-1).由AG
→GB
→
=8得a2-1
=8,即a=3.
所以E 的方程为x
2
9+y
2=1.
(2)设C(x1,y1),D(x2,y2),P(6,t)
若t≠0,设直线CD 的方程为x=my+n,由题意可知
-3<n<3.
由于直线 PA 的方程为y=
t
9
(x+3),
所以y1=
t
9
(x1+3).
直线 PB 的方程为y=
t
3
(x-3),所 以y2=
t
3
(x2-
3).
可得3y1(x2-3)=y2(x1+3).
由于
x22
9 +y
2
2 =1,故 y22 = -
(x2+3)(x2-3)
9
,可 得
27y1y2=-(x1+3)(x2+3),即
(27+m2)y1y2+m(n+3)(y1+y2)+(n+3)2=0.①
将x=my+n 代入
x2
9+y
2=1得
(m2+9)y2+2mny+n2-9=0.
所以y1+y2=-
2mn
m2+9
,y1y2=n2-9=m2+9.
代入①式得(27+m2)(n2-9)-2m(n+3)mn+(n+
3)2(m2+9)=0.
解得n=-3(舍去),n=32.
故直线CD 的方程为x=my+
3
2
,即 直 线CD 过 定 点
3
2
,0( ) .
若t=0,则直线CD 的方程为y=0,过点
3
2
,0( ) .
综上,直线CD 过定点 32
,0( ) .
2.解:(1)由 已 知 可 设 C2 的 方 程 y2 =4cx,其 中 c=
a2-b2.
不妨设 A,C 在第一 象 限,由 题 设 得 A,B 的 纵 坐 标 分
别为b
2
a
,-b
2
a
;C,D 的纵坐标分别为2c,-2c,故|AB|
=2b
2
a
,|CD|=4c.
由|CD|=43|AB|
得4c=43×
2b2
a =
8b2
3a
,即3×ca =2
-2 ca( )
2
.解得ca =-2
(舍去),c
a =
1
2.
所以C1 的离心率为
1
2.
(2)由(1)知a=2c,b= 3c,故 C1:
x2
4c2
+y
2
3c2
=1.所 以
C1 的四个顶 点 坐 标 分 别 为 (2c,0),(-2c,0),(0,3
c),(0,- 3c),C2 的准线为x=-c.
由已知得3c+c+c+c=12,即c=2.
所以C1 的标准方 程 为
x2
16+
y2
12=1
,C2 的 标 准 方 程 为
y2=8x.
3.解:(1)由 已 知,a=5,b2=m2,∵ ca =
15
4
,∴ c5 =
15
4
,
解得,c=5 154
,则 m2=b2=a2-c2=25-25×1516 =
25
16.∴
椭圆C 的方程为x
2
25+
16y2
25 =1.
(2)
设点Q(6,t),P(m,n),又 A(-5,0),B(5,0),
则BP
→
=(m-5,n),BQ
→
=(1,t)
所以BP
→BQ
→
=0,得 m-5+nt=0,
过 P 作PK ⊥x 轴,所 以 ∠1+ ∠2= π2
,∠1+ ∠3=
π
2
,所以∠2=∠3,∠4=∠1,又|BP|=|BQ|
所以△PKB≌△BGQ
得 KB=QG,PK=BG=1,即n=1,
所以 P(m,1),得 m-5+t=0,
代入椭圆方程m
2
25+
16
25=1
,
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解得 m=±3,
所以 P(3,1)或 P(-3,1),Q(6,2)或Q(6,8),
当 P(3,1),Q(6,2)时,|AQ|= 125,
直线 AQ 的方程为:2x-11y+10=0,P(3,1)到 直 线
AQ 的距离为d= 5
125
,
所以S△APQ =
1
2|AQ|d=
1
2× 125×
5
125
=52
,
当 P(-3,1),Q(6,8)时,|AQ|= 185,
直线 AQ 的方程为:8x-11y+40=0,P(-3,1)到 直
线 AQ 的距离d= 5
185
,
所以