内容正文:
专题04 直线与圆锥曲线的位置关系的六大常考题型
题型一:直线与圆锥曲线位置关系的判断
题型二:弦长、切线及面积问题
题型三:定点、定值、定直线问题
题型四:最值、取值范围问题
题型五:与向量综合的问题
题型六:创新题(数学文化题、新定义题等)
题型一:直线与圆锥曲线的位置关系的判断
1.直线与椭圆()的位置关系为( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
【答案】C
【详解】因为直线过点,
而为椭圆的右端点和上端点,
故直线与椭圆相交.
故选:C.
2.直线与椭圆总有公共点,则的取值范围是( )
A. B.
C.且 D.且
【答案】C
【详解】表示椭圆,故可得,且;
又直线过点,根据题意,在椭圆内或椭圆上,故,又,故;
综上所述,,且.
故选:C.
3.“”是“直线与抛物线只有一个公共点”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】若直线与抛物线只有一个公共点,
则方程只有一个解,
即方程只有一个解,
当时,恒有一个解;
当时,,得,此时方程只有一个解.
即直线与抛物线只有一个公共点,可得或,
故“”是“直线与抛物线只有一个公共点”的充分不必要条件,
故选:A.
4.(多选)已知双曲线的两个焦点为,,点在双曲线上,则( )
A.双曲线的离心率为
B.双曲线的离心率为
C.直线与双曲线只有一个公共点
D.直线与双曲线的左支和右支各有一个交点
【答案】AC
【详解】由题意,可知两个焦点,,双曲线上一点,
则,,,
则,则,故A正确,B不正确;
因为双曲线C中,,则,
则双曲线C的渐近线方程为,
所以直线与双曲线C的渐近线平行,
则直线与双曲线C只有一个公共点,故C正确;
因为直线与轴交点在双曲线右顶点右侧,
且其斜率大于渐近线斜率,
所以直线与双曲线C的右支有两个交点,故D不正确.
故选:AC.
5.(多选)双曲线,点,则( )
A.该双曲线渐近线为
B.过点的直线与双曲线交于两点,若,则满足的直线有1条
C.与双曲线两支各有一个交点的直线斜率可以是1.1
D.过点能作4条仅与双曲线有一个交点的直线
【答案】ACD
【详解】由题意,双曲线,
则双曲线渐近线为,选项A正确;
依题意,当过点的直线直线与双曲线的右支交于两点时,通径最短,
为,
当直线与双曲线的两支交于两点时,的最小值为,
所以,若,则满足条件的直线有3条,故选项B错误;
由于双曲线渐近线为,
与双曲线两支各有一个交点的直线斜率,
而,选项C正确;
过点能作两条与渐近线平行的直线和两条切线,均与双曲线只有一个交点,
故满足条件的直线有4条,选项D正确.
故选:ACD
6.(多选)已知直线l:,抛物线C:,则下列结论正确的是( )
A.直线l过定点
B.当时,直线l与抛物线C相切
C.当时,直线l与抛物线C有两个公共点
D.当直线l与抛物线C无公共点时,或
【答案】BD
【详解】选项A,因为,因此不是直线所过定点,A错;
选项B,时,直线方程为,代入抛物线方程得,解得,从而,
又直线与抛物线的对称轴不平行,所以直线与抛物线相切,切点为,B正确;
选项C,时,直线方程为,它与抛物线的对称轴平行,直线与抛物线只有一个公共点,C错;
选项D,由得,,
由,得或,D正确.
故选:BD.
7.过点与双曲线有且仅有一个公共点的直线的斜率的取值集合是 .
【答案】
【详解】设直线的方程为:,联立双曲线得:
当时,方程有唯一解,此时.
当时,令,则
解得.
8.若曲线与恰有两个不同的交点,则实数的取值范围是为 .
【答案】
【详解】根据曲线方程可知与恒过定点和;
当表示圆时,此时,两曲线如下图所示:
显然,曲线与有三个不同的交点,不合题意;
当表示椭圆时,要使曲线与恰有两个不同的交点,如下图所示:
则需满足,解得;
当表示双曲线时,,双曲线的渐近线方程为,
要使曲线与恰有两个不同的交点,如下图所示:
需满足,解得;
综上可知,实数的取值范围是.
9.若关于的方程有实数解,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】已知,两边同时平方可得,即.
因为根号下的数非负,所以,那么原问题就转化为等轴双曲线位于轴
上方的部分与经过定点的动直线有交点的问题.
将代入中,可得:
则则
因为直线与双曲线相切,所以此一元二次方程的判别式,
即 ,解得.
等轴双曲线的渐近线方程为.
当直线与双曲线有交点时,结合图象(如图所示),
因此实数的取值范围是.
题型二:弦长、切线及面积问题
10.已知椭圆的离心率为.
(1)求的方程;
(2)过的右焦点的直线交于两点,若(为坐标原点)的面积为,求的方程.
【详解】(1)由题意知,椭圆的离心率为,
可得,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)由(1)知,椭圆,可得,所以右焦点,
由题意知,直线的斜率不为零,设的方程为,
联立方程组,整理得到,
可得,
设,则,
所以,
又由点到的距离,
所以的面积,
解得或(舍),所以,
所以的方程为或,
即直线的方程为或.
11.已知双曲线的实轴长为,且过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)过双曲线的右焦点作斜率为1的直线l,l与双曲线交于A,B两点,求|AB|;
(3)若是坐标原点,M,N是双曲线上不同的两点,且直线MN的斜率为2,线段MN的中点为,求直线OP的斜率.
【详解】(1)根据题意可得,则.
将点的坐标代入,得,解得,故双曲线的方程为.
(2)由(1)得,即,则,则直线的方程为.
设,由得,
,
所以.
(3)设,
则两式相减得.
设,则所以,
即,所以,即,
所以直线OP的斜率.
12.已知双曲线:的左、右两焦点分别为、,为上一点,且.
(1)求双曲线的方程;
(2)是否存在直线,使被所截得的弦的中点坐标是?若存在,求出直线的方程,若不存在,请说明理由.
【详解】(1)因为,,所以,
由题意可知,,
所以,,解得,,
所以,
故双曲线的方程为.
(2)因为不在坐标轴上,所以直线的斜率存在且不为零,假设存在直线符合题意,
设直线的方程为,则
,消去,整理得,
因为直线与双曲线相交于,
所以且,,
所以,
因为点是线段的中点,
所以,即,解得,
所以
所以不存在这样的直线.
13.已知抛物线C:(p>0)的焦点为F,过点F作直线l与抛物线C交于A,B两点O为坐标原点.当直线l⊥y轴时,|AB|=4.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)若直线AB的斜率为1,求△ABO的面积.
【详解】(1)由题可知:.
当直线l⊥y轴时,可得,.所以.
因为,所以2p=4,解得p=2,故抛物线C的标准方程为.
(2)由(1)知:,所以直线.
联立直线l与抛物线C方程,得,
设点A,B,则,,
所以.
所以△ABO的面积.
14.已知直线是过椭圆上一点的切线.
(1)求两焦点到切线的距离的积;
(2)当是椭圆的任一切线时,试问两焦点到切线的距离的积是否为定值?
【详解】(1)由,得,
因为为过上一点的切线,
所以,即,
故.
(注:若为椭圆上的点,则过该点的椭圆的切线方程为:).
(2)如图,令切椭圆于点,设,
则切线:,整理得,
又在椭圆上,所以,
设,分别表示,到切线的距离,则:
,为定值.
题型三:定点、定值、定直线问题
15.已知椭圆经过点,且离心率为.
(1)求的方程.
(2)若的右顶点为,左焦点为,点是上的两个动点,直线的斜率存在且不为0.
(i)若直线关于轴对称,证明:直线过定点;
(ii)若为坐标原点,直线过点,直线与直线分别交于点,证明:.
【详解】(1)因为椭圆的离心率为,故可设,
故椭圆方程为:,代入,故,
故即椭圆方程为:.
(2)(i)由椭圆方程可得,故.
设直线,,
由题设,否则由直线关于轴对称可得重合,
这与题设矛盾.
又椭圆方程可化为,
整理得到:,联立直线方程和椭圆方程可得:
,
故,
设,则,
故(▲),
又,故为▲的两个解,
因为直线关于轴对称,故,
因为的斜率存在且不为零,故,故,
故直线,令,故,
故直线过定点.
(ii)由题设.
设,联立椭圆方程可得,
故,
故即.
又,故,
直线,,,
由可得,同理,
故
,
故为的中点即.
16.已知双曲线的右焦点为,离心率为2,圆与恰有两个交点.
(1)求的方程;
(2)设为的左顶点,过且斜率存在的直线交的右支于两点,直线分别交圆的另一点于.
(i)证明:三点共线;
(ii)设直线与直线交于,证明:点在定直线上.
【详解】(1)因为圆与恰有两个交点,
由双曲线及圆的对称性知,圆过双曲线的左右顶点,
所以,
又,所以,故,
所以双曲线的方程为.
(2)(i)由(1)知,,
设过的直线方程为,,如图,
由,可得,
,其中,
,
,
,为圆的一条直径,
三点共线.
(ii)不妨设直线,其中,
由(i)可知,
由,可得,解得,
故可得,即,
,
直线,
由,可解得,
点在定直线上.
17.已知直线与抛物线交于两点,且分别在第一、二象限,为线段的中点.设在点处的切线交于点,为曲线段(不含端点)上一点,在点处的切线与直线分别交于点.
(1)证明:
①直线轴;
②四边形的面积为定值;
(2)设的外接圆为圆,问:圆是否过定点(点除外)?若过定点,求出定点坐标;不过定点,请说明理由.
【详解】(1)证明:①依题意,联立直线方程和得,
解得或4,所以,则.
由得,所以直线的斜率为,
则的方程为,同理可得的方程为,
联立,从而可得,而,因此轴.
②设,可得直线的方程为,
即,
联立,可得,
同理联立,,可得,
而,
故四边形的面积为,为定值.
(2)由(1)得,
线段的垂直平分线的斜率为,则其方程为,即;
同理可得线段的垂直平分线的方程为,
联立,消去,得,
所以点在直线上.
设关于直线的对称点为,则,
解得,即关于直线的对称点为,
由于在圆上,故圆也过点,因此圆过定点.
题型四:最值、取值范围问题
18.已知双曲线的左,右焦点分别为的右顶点满足.
(1)求的方程;
(2)直线与恰有1个公共点,且与的两条渐近线分别交于点,设为坐标原点:
①证明:与的横坐标的积为定值;
②求周长的最小值.
【详解】(1)设双曲线的半焦距为,则,
因为双曲线右顶点,所以,
由,得:,
所以,则双曲线的标准方程为.
(2)①当直线的斜率存在时,设其方程为,显然,
联立,消去得:,
由直线与双曲线有且只有一个公共点,且与双曲线的两条渐近线分别相交知:直线与双曲线的渐近线不平行,所以且,
于是得,则,
双曲线的渐近线为,
联立,消去得:,
设,,则.
当直线的斜率不存在时,,故,
综上,点与点的横坐标的积为定值3.
②由①,且,,
因为,分别在双曲线的两条渐近线上,不妨取,
则,当且仅当时取等号,
所以△周长的最小值为6.
19.拋物线焦点为,第一象限内点在上,A的纵坐标是.
(1)若到焦点的距离为3,求;
(2)若,在上,且的重心恰为,求直线的方程;
(3)直线,令是第一象限上异于的一点,直线交于是在上的投影,若点满足“对于任意都有”,求的取值范围.
【详解】(1)根据题意作图如下:
由已知,得拋物线,则准线为,焦点,且点在第一象限内,
设点.
所以,解得,代入抛物线方程,解得,
所以.
(2)根据题意作图如下:
由已知,代入抛物线方程,解得.
设点,又的重心为,
则,解得,
又在上,则,两式相减,得,
即,则直线的斜率.
又线段的中点,即也在直线上,
由点斜式,得,即,
所以直线的方程为.
(3)根据题意作图如下:
由已知设且与不重合,
由两点式,得直线的方程,即,
因为直线交于,联立,得点.
又为在上的投影,所以,
所以,化简得,
即对于任意恒成立,
则当时,不等式左边取到最小值,
得,结合,解得,
综上,的取值范围为.
20.已知椭圆的离心率为,且经过点,直线过点A且相互垂直,交C于另一点P,交C于另一点Q.
(1)求C的方程;
(2)证明:直线过定点;
(3)先将C绕原点O旋转,再将所得曲线上所有点的横坐标和纵坐标都变为原来的倍得到椭圆E,若与E的一个交点为R,且,求E的长轴长的取值范围.
【详解】(1)因为C过点,所以,又,故,
因为C的离心率为,所以,得.
所以C的方程为.
(2)若直线的斜率为0,则直线的方程为,此时直线与椭圆只有一个交点,与已知矛盾,
若直线的斜率不存在,则直线的方程为,此时直线与椭圆只有一个交点,与已知矛盾,
故直线的斜率存在且不为,同理可得直线的斜率存在且不为,
故设.
由得,
故,所以.
同理可得.
若,故直线,
故直线过点;
若,则直线,直线过点.
综上,直线过定点.
(3)由题意可知E的方程为.
因为,所以.
根据对称性,不妨将看作是由逆时针旋转得到,
因为,所以,所以,
因为点R在E上,
所以.
又点P在C上,所以,所以,
设其中,
则,即,
故椭圆E的长轴长的取值范围是.
题型五:与向量综合的问题
21.已知和为椭圆上两点.
(1)求的离心率;
(2)若过P的直线交于另一点,且的面积为9,求的方程;
(3)过OA中点的动直线与椭圆有两个交点,,试判断在y轴上是否存在点T使得,若存在,求出点纵坐标的取值范围;若不存在,说明利用.
【详解】(1)依题意,,解得,
则离心率;
(2)
由(1)可知,椭圆C的方程为,
当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为,易知此时
点到直线的距离为,则,与已知矛盾;
当直线l的斜率存在时,设直线的方程为,即,
设,
联立,
消去整理可得,
则,
由弦长公式可得,,
整理得:,
点A到直线l的距离为,
则
解得或,
则直线l的方程为或;
(3)若过中点的动直线的斜率存在,
则可设该直线方程为
设,,,
由,可得,
故,
且,,
而,,
故
因为恒成立,
故,即,
解得,
若过点的动直线的斜率不存在,则,,
此时需,两者结合可得
故这个点纵坐标的取值范围为.
22.已知点,以线段为直径的圆内切于圆.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)当过点的动直线与轨迹相交于两点(可以相同)时,,.求动点的轨迹长度.
【详解】(1)取,记线段的中点为,连接,
由于线段的中点为,则,,
设圆的半径为,圆与圆内切于,连接,
则三点共线,且,
于是,
又,
根据椭圆的定义可得点的轨迹是以为焦点,长轴长为的椭圆,
则轨迹的方程为.
(2)当直线的斜率不存在时,点重合,
则由,可得,,,则点三点重合,
此时点;
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
设,,,
由,得,
则,
,得,
由,,得,,,
故,
化简得,
所以,得,
又因为动点在直线上,
所以,化简得,
经检验符合上式,
所以动点的轨迹为线段,
线段端点为,所以动点的轨迹长度.
23.已知等轴双曲线的对称中心均为坐标原点,焦点分别在轴和轴上,且焦距均为4.设两点分别在上,满足直线的斜率之积为1,点为上异于的另一点,过分别作平行于的直线,交于两点.
(1)求双曲线的方程;
(2)证明:;
(3)设,,证明:为定值.
【详解】(1)设,,
因此,所以,
的方程分别为,;
(2)设点,,
因此,,且,,
所以,
因此,,,
所以;
(3)由题意,设点,,,
因此,
又,从而,
整理得,
由(2)可知,因此为定值.
题型六:创新题(数学文化题、新定义题等)
24.(多选)中国结是一种传统的民间手工艺术,带有浓厚的中华民族文化特色,它有着复杂奇妙的曲线. 用数学的眼光思考可以还原成单纯的二维线条,其中的“”对应着数学曲线中的双纽线. 在平面上,把到两个定点,距离之积等于()的动点轨迹称为双纽线.已知双纽线:,是曲线上的一个动点,则下列结论正确的是( )
A.曲线上满足的点有且只有一个
B.曲线经过4个整点(横、纵坐标均为整数的点)
C.若直线与曲线只有一个交点,则实数的取值范围为
D.曲线上任意一点到坐标原点的距离都不超过3
【答案】AD
【详解】若曲线C上点P满足,则点P在的垂直平分线上,即y轴上,故,代入曲线C方程得,解得,
所以这样的点仅有一个,故A正确;
令,则,解得,
令,则,解得,
令,则,解得,
故曲线C经过整点只能是,故B错;
易知直线与曲线C:一定有公共点,
若直线与曲线C只有一个交点,
则只有一个解,
即只有一个解为,
即时,无解
故,即实数的取值范围为 ,故C错;
由可得,
当且仅当时取等号,
曲线上任意一点到坐标原点的距离,故D对;
故选:AD
25.阿基米德(公元前287年-公元前212年)不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率π等于椭圆的长半轴与短半轴的乘积.已知在平面直角坐标系中,椭圆C:的面积为,椭圆的焦距为.
(1)求椭圆的标准方程.
(2)已知直线与椭圆C有两个不同的交点,,,分别为椭圆的上、下顶点,设为直线上一点,且直线,的斜率的积为,证明:点在轴上.
【详解】(1)依题意有,解得,
所以椭圆C的标准方程是.
(2)
设,则,,,且,,
所以直线BM的斜率为,
因为直线BD,BM的斜率的积为,
所以直线BD的斜率为,
所以直线BD的方程为,
又直线AN的方程为,
联立方程组,解得,
因为点M在椭圆C上,所以,
则,所以点D在x轴上.
26.已知对任意平面向量,把向量绕其起点沿逆时针方向旋转角后得到向量,叫做把点绕点沿逆时针方向旋转角得到点.
(1)若平面内点,点,把点绕点沿顺时针方向旋转后得到点,求点的坐标;
(2)若双曲线绕坐标原点逆时针旋转得到曲线.
(i)求双曲线的标准方程及离心率;
(ii)双曲线的左顶点为,右焦点为,过点且斜率存在的直线交双曲线于,两点,点是的外心,求证:直线与直线的斜率之积为定值.
【详解】(1)设,则,,
将绕点沿顺时针方向旋转到,相当于沿逆时针方向旋转到,
则,
则,解得,,因此点的坐标是.
(2)(i)在双曲线上任取一点,
将绕原点沿逆时针方向旋转,
得到,
则
又点在曲线上,则,
化简得双曲线的标准方程为:,
则,,,故离心率.
(ii)由(i)可知,,由题意可知直线的斜率存在不为0,
故设直线方程为:,,,
联立,得,
则,,,,
因线段的中点为,,
所以线段的垂直平分线为,
即,
又,,
则线段的垂直平分线为,
同理线段的垂直平分线为,
设,
因点是的外心,则有,
则是方程,
即的两个根,
则,,
故,,
两式作商得,,
得,则,
即直线与直线的斜率之积为定值.
27.定义:设三角形ABC的内角的对边分别为,若其所在平面内一点O满足,则称点O为三角形ABC的正弦分点.
(1)证明:点O为三角形ABC的内心;
(2)已知O为坐标原点,动点P到x轴的距离为d,且,其中均为常数,动点P的轨迹称为曲线.
(i)已知曲线为曲线,其左顶点为A,右焦点为F,若点是曲线右支上的一点,三角形的正弦分点为Q,证明:点Q在曲线上;
(ii)已知曲线为曲线,其焦点分别为,,若点是曲线上的一点,三角形的正弦分点为,则是否存在两定点,使得恒为定值,若存在,求出此定值,若不存在,则说明理由.
【详解】(1)由正弦定理可知
则.
记,
由于,
所以在直线上,
且,
所以在角的角平分线上,
又因为,
所以三点共线,
即在角的角平分线上,
同理可得在角,角的角平分线上,
即为的内心.
(2)(i),,则,
即,,,
设,则,
设直线:,直线:,
,.
代入可得.
显然,否则三点共线构成不了三角形.
故,即①
由(1)可知为的内心.,不妨设在第一象限,
故,代入①可得,
则(舍去,注:)或者,
即.
(ii),
即,,,设,,
,
,,,
则,
即,
解得,,
则,
即的轨迹为椭圆,则.
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专题04 直线与圆锥曲线的位置关系的六大常考题型
题型一:直线与圆锥曲线位置关系的判断
题型二:弦长、切线及面积问题
题型三:定点、定值、定直线问题
题型四:最值、取值范围问题
题型五:与向量综合的问题
题型六:创新题(数学文化题、新定义题等)
题型一:直线与圆锥曲线的位置关系的判断
1.直线与椭圆()的位置关系为( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
2.直线与椭圆总有公共点,则的取值范围是( )
A. B.
C.且 D.且
3.“”是“直线与抛物线只有一个公共点”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(多选)已知双曲线的两个焦点为,,点在双曲线上,则( )
A.双曲线的离心率为
B.双曲线的离心率为
C.直线与双曲线只有一个公共点
D.直线与双曲线的左支和右支各有一个交点
5.(多选)双曲线,点,则( )
A.该双曲线渐近线为
B.过点的直线与双曲线交于两点,若,则满足的直线有1条
C.与双曲线两支各有一个交点的直线斜率可以是1.1
D.过点能作4条仅与双曲线有一个交点的直线
6.(多选)已知直线l:,抛物线C:,则下列结论正确的是( )
A.直线l过定点
B.当时,直线l与抛物线C相切
C.当时,直线l与抛物线C有两个公共点
D.当直线l与抛物线C无公共点时,或
7.过点与双曲线有且仅有一个公共点的直线的斜率的取值集合是 .
8.若曲线与恰有两个不同的交点,则实数的取值范围是为 .
9.若关于的方程有实数解,则实数的取值范围是 .
题型二:弦长、切线及面积问题
10.已知椭圆的离心率为.
(1)求的方程;
(2)过的右焦点的直线交于两点,若(为坐标原点)的面积为,求的方程.
11.已知双曲线的实轴长为,且过点.
(1)求双曲线的方程;
(2)过双曲线的右焦点作斜率为1的直线l,l与双曲线交于A,B两点,求|AB|;
(3)若是坐标原点,M,N是双曲线上不同的两点,且直线MN的斜率为2,线段MN的中点为,求直线OP的斜率.
12.已知双曲线:的左、右两焦点分别为、,为上一点,且.
(1)求双曲线的方程;
(2)是否存在直线,使被所截得的弦的中点坐标是?若存在,求出直线的方程,若不存在,请说明理由.
13.已知抛物线C:(p>0)的焦点为F,过点F作直线l与抛物线C交于A,B两点O为坐标原点.当直线l⊥y轴时,|AB|=4.
(1)求抛物线C的标准方程;
(2)若直线AB的斜率为1,求△ABO的面积.
14.已知直线是过椭圆上一点的切线.
(1)求两焦点到切线的距离的积;
(2)当是椭圆的任一切线时,试问两焦点到切线的距离的积是否为定值?
题型三:定点、定值、定直线问题
15.已知椭圆经过点,且离心率为.
(1)求的方程.
(2)若的右顶点为,左焦点为,点是上的两个动点,直线的斜率存在且不为0.
(i)若直线关于轴对称,证明:直线过定点;
(ii)若为坐标原点,直线过点,直线与直线分别交于点,证明:.
16.已知双曲线的右焦点为,离心率为2,圆与恰有两个交点.
(1)求的方程;
(2)设为的左顶点,过且斜率存在的直线交的右支于两点,直线分别交圆的另一点于.
(i)证明:三点共线;
(ii)设直线与直线交于,证明:点在定直线上.
17.已知直线与抛物线交于两点,且分别在第一、二象限,为线段的中点.设在点处的切线交于点,为曲线段(不含端点)上一点,在点处的切线与直线分别交于点.
(1)证明:
①直线轴;
②四边形的面积为定值;
(2)设的外接圆为圆,问:圆是否过定点(点除外)?若过定点,求出定点坐标;不过定点,请说明理由.
题型四:最值、取值范围问题
18.已知双曲线的左,右焦点分别为的右顶点满足.
(1)求的方程;
(2)直线与恰有1个公共点,且与的两条渐近线分别交于点,设为坐标原点:
①证明:与的横坐标的积为定值;
②求周长的最小值.
19.拋物线焦点为,第一象限内点在上,A的纵坐标是.
(1)若到焦点的距离为3,求;
(2)若,在上,且的重心恰为,求直线的方程;
(3)直线,令是第一象限上异于的一点,直线交于是在上的投影,若点满足“对于任意都有”,求的取值范围.
20.已知椭圆的离心率为,且经过点,直线过点A且相互垂直,交C于另一点P,交C于另一点Q.
(1)求C的方程;
(2)证明:直线过定点;
(3)先将C绕原点O旋转,再将所得曲线上所有点的横坐标和纵坐标都变为原来的倍得到椭圆
题型五:与向量综合的问题
21.已知和为椭圆上两点.
(1)求的离心率;
(2)若过P的直线交于另一点,且的面积为9,求的方程;
(3)过OA中点的动直线与椭圆有两个交点,,试判断在y轴上是否存在点T使得,若存在,求出点纵坐标的取值范围;若不存在,说明利用.
22.已知点,以线段为直径的圆内切于圆.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)当过点的动直线与轨迹相交于两点(可以相同)时,,.求动点的轨迹长度.
23.已知等轴双曲线的对称中心均为坐标原点,焦点分别在轴和轴上,且焦距均为4.设两点分别在上,满足直线的斜率之积为1,点为上异于的另一点,过分别作平行于的直线,交于两点.
(1)求双曲线的方程;
(2)证明:;
(3)设,,证明:为定值.
题型六:创新题(数学文化题、新定义题等)
24.(多选)中国结是一种传统的民间手工艺术,带有浓厚的中华民族文化特色,它有着复杂奇妙的曲线. 用数学的眼光思考可以还原成单纯的二维线条,其中的“”对应着数学曲线中的双纽线. 在平面上,把到两个定点,距离之积等于()的动点轨迹称为双纽线.已知双纽线:,是曲线上的一个动点,则下列结论正确的是( )
A.曲线上满足的点有且只有一个
B.曲线经过4个整点(横、纵坐标均为整数的点)
C.若直线与曲线只有一个交点,则实数的取值范围为
D.曲线上任意一点到坐标原点的距离都不超过3
25.阿基米德(公元前287年-公元前212年)不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率π等于椭圆的长半轴与短半轴的乘积.已知在平面直角坐标系中,椭圆C:的面积为,椭圆的焦距为.
(1)求椭圆的标准方程.
(2)已知直线与椭圆C有两个不同的交点,,,分别为椭圆的上、下顶点,设为直线上一点,且直线,的斜率的积为,证明:点在轴上.
26.已知对任意平面向量,把向量绕其起点沿逆时针方向旋转角后得到向量,叫做把点绕点沿逆时针方向旋转角得到点.
(1)若平面内点,点,把点绕点沿顺时针方向旋转后得到点,求点的坐标;
(2)若双曲线绕坐标原点逆时针旋转得到曲线.
(i)求双曲线的标准方程及离心率;
(ii)双曲线的左顶点为,右焦点为,过点且斜率存在的直线交双曲线于,两点,点是的外心,求证:直线与直线的斜率之积为定值.
27.定义:设三角形ABC的内角的对边分别为,若其所在平面内一点O满足,则称点O为三角形ABC的正弦分点.
(1)证明:点O为三角形ABC的内心;
(2)已知O为坐标原点,动点P到x轴的距离为d,且,其中均为常数,动点P的轨迹称为曲线.
(i)已知曲线为曲线,其左顶点为A,右焦点为F,若点是曲线右支上的一点,三角形的正弦分点为Q,证明:点Q在曲线上;
(ii)已知曲线为曲线,其焦点分别为,,若点是曲线上的一点,三角形的正弦分点为,则是否存在两定点,使得恒为定值,若存在,求出此定值,若不存在,则说明理由.
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