3、,所以|AB|=|x1-x2|=4,所以|AB|=4≥4,即當(dāng)m=0時(shí),|AB|有最小值4.
答案 C
4.(20xx·西安模擬)已知雙曲線x2-=1的左頂點(diǎn)為A1,右焦點(diǎn)為F2,P為雙曲線右支上一點(diǎn),則·的最小值為 ( ).
A.-2 B.-
C.1 D.0
解析 設(shè)點(diǎn)P(x,y),其中x≥1.依題意得A1(-1,0),F(xiàn)2(2,0),則有=x2-1,y2=3(x2-1),·=(-1-x,-y)·(2-x,-y)=(x+1)(x-2)+y2=x2+3(x2-1)-x-2=4x2-x-5=42-,其中x≥1.因此,當(dāng)x=1時(shí),·取得最小值-2,選A.
答案 A
5.(20
4、xx·寧波十校聯(lián)考)設(shè)雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,離心率為e,過F2的直線與雙曲線的右支交于A,B兩點(diǎn),若△F1AB是以A為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形,則e2= ( ).
A.1+2 B.4-2
C.5-2 D.3+2
解析
如圖,設(shè)|AF1|=m,則|BF1|=m,|AF2|=m-2a,|BF2|=m-2a,∴|AB|=|AF2|+|BF2|=m-2a+m-2a=m,得m=2a,又由|AF1|2+|AF2|2=|F1F2|2,可得m2+(m-2a) 2=4c2,
即得(20-8)a2=4c2,∴e2==5-2,故應(yīng)選C.
答案 C
二、
5、填空題
6.(20xx·東北三省聯(lián)考)已知橢圓C:+=1(a>b>0),F(xiàn)(,0)為其右焦點(diǎn),過F垂直于x軸的直線與橢圓相交所得的弦長(zhǎng)為2,則橢圓C的方程為________.
解析 由題意,得
解得∴橢圓C的方程為+=1.
答案?。?
7.已知雙曲線方程是x2-=1,過定點(diǎn)P(2,1)作直線交雙曲線于P1,P2兩點(diǎn),并使P(2,1)為P1P2的中點(diǎn),則此直線方程是________.
解析 設(shè)點(diǎn)P1(x1,y1),P2(x2,y2),則由x-=1,x-=1,得k====4,從而所求方程為4x-y-7=0.將此直線方程與雙曲線方程聯(lián)立得14x2-56x+51=0,Δ>0,故此直線滿足
6、條件.
答案 4x-y-7=0
8.(20xx·延安模擬)過拋物線y2=2px(p>0)的焦點(diǎn)F且傾斜角為60°的直線l與拋物線分別交于A,B兩點(diǎn),則的值是________.
解析 設(shè)A(x1,y1),B (x2,y2),且x1>x2,易知直線AB的方程為y=x- p,代入拋物線方程y2=2px,可得3x2-5px+p2=0,所以x1+x2=p,x1x2=,可得x1=p,x2=,可得===3.
答案 3
三、解答題
9.橢圓+=1(a>b>0)與直線x+y-1=0相交于P,Q兩點(diǎn),且OP⊥OQ(O為原點(diǎn)).
(1)求證:+等于定值;
(2)若橢圓的離心率e∈,求橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng)的取
7、值范圍.
(1)證明 由消去y,
得(a2+b2)x2-2a2x+a2(1-b2)=0,①
∵直線與橢圓有兩個(gè)交點(diǎn),∴Δ>0,
即4a4-4(a2+b2)a2(1-b2)>0?a2b2(a2+b2-1)>0,
∵a>b>0,∴a2+b2>1.
設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),則x1 、x2是方程①的兩實(shí)根.
∴x1+x2=,x1x2=.②
由OP⊥OQ得x1x2+y1y2=0,
又y1=1-x1,y2=1-x2,
得2x1x2-(x1+x2)+1=0.③
式②代入式③化簡(jiǎn)得a2+b2=2a2b2.④
∴+=2.
(2)解 利用(1)的結(jié)論,將a表示為e的函數(shù)
8、由e=?b2=a2-a2e2,
代入式④,得2-e2-2a2(1-e2)=0.
∴a2==+.
∵≤e≤,∴≤a2≤.
∵a>0,∴≤a≤.
∴長(zhǎng)軸長(zhǎng)的取值范圍是[,].
10.(20xx·臨川模擬)已知橢圓+=1(a>0,b>0)的左焦點(diǎn)F為圓x2+y2+2x=0的圓心,且橢圓上的點(diǎn)到點(diǎn)F的距離最小值為-1.
(1)求橢圓方程;
(2)已知經(jīng)過點(diǎn)F的動(dòng)直線l與橢圓交于不同的兩點(diǎn)A,B,點(diǎn)M,證明:·為定值.
解 (1)化圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x+1)2+y2=1,
則圓心為(-1,0),半徑r=1,所以橢圓的半焦距c=1.
又橢圓上的點(diǎn)到點(diǎn)F的距離最小值為-1,所以a-c=
9、-1,即a=.
故所求橢圓的方程為+y2=1.
(2)①當(dāng)直線l與x軸垂直時(shí),l的方程為x=-1.
可求得A,B.
此時(shí),·=·=-.
②當(dāng)直線l與x軸不垂直時(shí),設(shè)直線l的方程為y=k(x+1),由得(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=-,x1x2=.因?yàn)椤ぃ健ぃ剑珁1y2
=x1x2+(x1+x2)+2+k(x1+1)·k(x2+1)
=(1+k2)x1x2+(x1+x2)+k2+
=(1+k2)·++k2+
=+=-2+=-.
所以,·為定值,且定值為-.
能力提升題組
(建議用時(shí):25分鐘)
一、
10、選擇題
1.(20xx·石家莊模擬)若AB是過橢圓+=1(a>b>0)中心的一條弦,M是橢圓上任意一點(diǎn),且AM、BM與兩坐標(biāo)軸均不平行,kAM,kBM分別表示直線AM,BM的斜率,則kAM·kBM= ( ).
A.- B.-
C.- D.-
解析 法一 (直接法):設(shè)A(x1,y1),M(x0,y0),
則B(-x1,-y1),
kAM·kBM=·=
==-.
法二 (特殊值法):因?yàn)樗膫€(gè)選項(xiàng)為定值,取A(a,0),B(-a,0),M(0,b),可得kAM·kBM=-.
答案 B
2.(20xx·蘭州診斷)若直線mx+ny=4和⊙O:x2+y2=4沒有交點(diǎn),則過點(diǎn)
11、(m,n)的直線與橢圓+=1的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為 ( ).
A.至多一個(gè) B.2
C.1 D.0
解析 ∵直線mx+ny=4和⊙O:x2+y2=4沒有交點(diǎn),
∴>2,∴m2+n2<4,∴+<+<1,
∴點(diǎn)(m,n)在橢圓+=1的內(nèi)部,∴過點(diǎn)(m,n)的直線與橢圓+=1的交點(diǎn)有2個(gè),故選B.
答案 B
二、填空題
3.(20xx·長(zhǎng)安一中模擬)若C(-,0),D(,0),M是橢圓+y2=1上的動(dòng)點(diǎn),則+的最小值為________.
解析 由橢圓+y2=1知c2=4-1=3,∴c=,
∴C、D是該橢圓的兩焦點(diǎn),令|MC|=r1,|MD|=r2,
則r1+r2=2a=4,
∴+
12、=+==,
又∵r1r2≤2==4,
∴+=≥1.
當(dāng)且僅當(dāng)r1=r2時(shí),上式等號(hào)成立.
故+的最小值為1.
答案 1
三、解答題
4.(20xx·合肥一模)已知橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1和F2,由四個(gè)點(diǎn)M(-a,b)、N(a,b)、F2和F1組成了一個(gè)高為,面積為3的等腰梯形.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點(diǎn)F1的直線和橢圓交于兩點(diǎn)A,B,求△F2AB面積的最大值.
解 (1)由條件,得b=,且×=3,
所以a+c=3.又a2-c2=3,解得a=2,c=1.
所以橢圓的方程+=1.
(2)顯然,直線的斜率不能為0,
設(shè)直線方程為x=my-1,
直線與橢圓交于A(x1,y1),B(x2,y2).
聯(lián)立方程消去x,
得(3m2+4)y2-6my-9=0,
因?yàn)橹本€過橢圓內(nèi)的點(diǎn),無論m為何值,直線和橢圓總相交.
∴y1+y2=,y1y2=-.
S△F2AB=|F1F2||y1-y2|=|y1-y2|
==12
=4=4,
令t=m2+1≥1,設(shè)y=t+,易知t∈時(shí),函數(shù)單調(diào)遞減,t∈函數(shù)單調(diào)遞增,所以當(dāng)t=m2+1=1,即m=0時(shí),ymin=.
S△F2AB取最大值3.