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1、
三、解答題
26.(江蘇18)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,M、N分別是橢圓的頂點,過坐標(biāo)原點的直線交橢圓于P、A兩點,其中P在第一象限,過P作x軸的垂線,垂足為C,連接AC,并延長交橢圓于點B,設(shè)直線PA的斜率為k
(1)當(dāng)直線PA平分線段MN,求k的值;
(2)當(dāng)k=2時,求點P到直線AB的距離d;
(3)對任意k>0,求證:PA⊥PB
本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及幾何性質(zhì)、直線方程、直線的垂直關(guān)系、點到直線的距離等基礎(chǔ)知識,考查運算求解能力和推理論證能力,滿分16分.
解:(1)由題設(shè)知,所以線段MN中點的坐標(biāo)為,由于直線PA平分線段MN,故直線PA過線段MN的中點,又直線
2、PA過坐標(biāo)
原點,所以
(2)直線PA的方程
解得
于是直線AC的斜率為
(3)解法一:
將直線PA的方程代入
則
故直線AB的斜率為
其方程為
解得.
于是直線PB的斜率
因此
解法二:
設(shè).
設(shè)直線PB,AB的斜率分別為因為C在直線AB上,所以
從而
因此
28.
(北京理19)
已知橢圓.過點(m,0)作圓的切線I交橢圓G于A,B兩點.
(I)求橢圓G的焦點坐標(biāo)和離心率;
(II)將表示為m的函數(shù),并求的最大值.
(19)(共14分)
解:(Ⅰ)由已知得
所以
所以橢圓G的焦點坐標(biāo)為
離心率為
(Ⅱ)由題意知,
3、.
當(dāng)時,切線l的方程,點A、B的坐標(biāo)分別為
此時
當(dāng)m=-1時,同理可得
當(dāng)時,設(shè)切線l的方程為
由
設(shè)A、B兩點的坐標(biāo)分別為,則
又由l與圓
所以
由于當(dāng)時,
所以.
因為
且當(dāng)時,|AB|=2,所以|AB|的最大值為2.
32.(湖南理21)
如圖7,橢圓的離心率為,x軸被曲線截得的線段長等于C1的長半軸長。
(Ⅰ)求C1,C2的方程;
(Ⅱ)設(shè)C2與y軸的焦點為M,過坐標(biāo)原點O的直線與C2相交于點A,B,直線MA,MB分別與C1相交與D,E.
(i)證明:MD⊥ME;
(ii)記△MAB,△MDE的面積分別是.問:是否存在直線l,使得?
4、請說明理由。
解 :(Ⅰ)由題意知
故C1,C2的方程分別為
(Ⅱ)(i)由題意知,直線l的斜率存在,設(shè)為k,則直線l的方程為.
由得
.
設(shè)是上述方程的兩個實根,于是
又點M的坐標(biāo)為(0,—1),所以
故MA⊥MB,即MD⊥ME.
(ii)設(shè)直線MA的斜率為k1,則直線MA的方程為解得
則點A的坐標(biāo)為.
又直線MB的斜率為,
同理可得點B的坐標(biāo)為
于是
由得
解得
則點D的坐標(biāo)為
又直線ME的斜率為,同理可得點E的坐標(biāo)為
于是.
因此
由題意知,
又由點A、B的坐標(biāo)可知,
故滿足條件的直線l存在,且有兩條,其方程分別為
34.
5、(全國大綱理21)
已知O為坐標(biāo)原點,F(xiàn)為橢圓在y軸正半軸上的焦點,過F且斜率為的直線與C交于A、B兩點,點P滿足
(Ⅰ)證明:點P在C上;
(Ⅱ)設(shè)點P關(guān)于點O的對稱點為Q,證明:A、P、B、Q四點在同一圓上.
解:
(I)F(0,1),的方程為,
代入并化簡得
…………2分
設(shè)
則
由題意得
所以點P的坐標(biāo)為
經(jīng)驗證,點P的坐標(biāo)為滿足方程
故點P在橢圓C上。 …………6分
(II)由和題設(shè)知,
PQ的垂直平分線的方程為
①
設(shè)AB的中點為M,則,AB的垂直平分線為的方程為
②
由①、②得
6、的交點為。 …………9分
故|NP|=|NA|。
又|NP|=|NQ|,|NA|=|NB|,
所以|NA|=|NP|=|NB|=|MQ|,
由此知A、P、B、Q四點在以N為圓心,NA為半徑的圓上 …………12分
36.(山東理22)
已知動直線與橢圓C: 交于P、Q兩不同點,且△OPQ的面積=,其中O為坐標(biāo)原點.
(Ⅰ)證明和均為定值;
(Ⅱ)設(shè)線段PQ的中點為M,求的最大值;
(Ⅲ)橢圓C上是否存在點D,E,G,使得?若存在,判斷△DEG的形狀;若不存在,請說明理由.
(I)解:(1)當(dāng)直線的斜率不存在時,P,Q兩點關(guān)于x軸對稱,
所以
因為在橢圓上,
因此
7、 ①
又因為
所以 ②
由①、②得
此時
(2)當(dāng)直線的斜率存在時,設(shè)直線的方程為
由題意知m,將其代入,得
,
其中
即 …………(*)
又
所以
因為點O到直線的距離為
所以
又
整理得且符合(*)式,
此時
綜上所述,結(jié)論成立。
(II)解法一:
(1)當(dāng)直線的斜率存在時,
由(I)知
因此
(2)當(dāng)直線的斜率存在時,由(I)知
所以
所以,當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立.
綜合(1)(2)得|OM||PQ|的最大值為
解法二:
因為
8、
所以
即當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立。
因此 |OM||PQ|的最大值為
(III)橢圓C上不存在三點D,E,G,使得
證明:假設(shè)存在,
由(I)得
因此D,E,G只能在這四點中選取三個不同點,
而這三點的兩兩連線中必有一條過原點,
與矛盾,
所以橢圓C上不存在滿足條件的三點D,E,G.
40.(天津理18)在平面直角坐標(biāo)系中,點為動點,分別為橢圓的左右焦點.已知△為等腰三角形.
(Ⅰ)求橢圓的離心率;
(Ⅱ)設(shè)直線與橢圓相交于兩點,是直線上的點,滿足,求點的軌跡方程.
本小題主要考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)、直線的方程、平面向量等基礎(chǔ)知識
9、,考查用代數(shù)方法研究圓錐曲線的性質(zhì)及數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,考查解決問題能力與運算能力.滿分13分.
(I)解:設(shè)
由題意,可得
即
整理得(舍),
或所以
(II)解:由(I)知
可得橢圓方程為
直線PF2方程為
A,B兩點的坐標(biāo)滿足方程組
消去y并整理,得
解得
得方程組的解
不妨設(shè)
設(shè)點M的坐標(biāo)為,
由
于是
由
即,
化簡得
將
所以
因此,點M的軌跡方程是
42.(重慶理20)如題(20)圖,橢圓的中心為原點,離心率,一條準(zhǔn)線的方程為.
(Ⅰ)求該橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(Ⅱ)設(shè)動點滿足:,其中是橢圓上的點,直線與的斜率之積為,問:是否存在兩個定點,使得為定值?若存在,求的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
解:(I)由
解得,故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為
(II)設(shè),則由
得
因為點M,N在橢圓上,所以
,
故
設(shè)分別為直線OM,ON的斜率,由題設(shè)條件知
因此
所以
所以P點是橢圓上的點,設(shè)該橢圓的左、右焦點為F1,F(xiàn)2,則由橢圓的定義|PF1|+|PF2|為定值,又因,因此兩焦點的坐標(biāo)為