内容发布更新时间 : 2024/12/23 3:52:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
?CD=
|4+2a|
2得?a+1
,
?CD2
+DA2
=AC2=22
,
??DA=12AB=2.
解得a=-7,或a=-1.
故所求直线方程为7x-y+14=0或x-y+2=0.
18.(本小题满分12分)过点P(2,4)作两条互相垂直的直线l1、l2,若l1
x轴于A点,l2交y轴于B点,求线段AB的中点M的轨迹方程.
解:法一:设点M的坐标为(x,y), ∵M为线段AB的中点,
∴A的坐标为(2x,0),B的坐标为(0,2y). ∵l1⊥l2,且l1、l2过点P(2,4), ∴PA⊥PB,kPA·kPB=-1.
而k4-04-2yPA=2-2x,kPB=2-0,(x≠1),
∴
21-x·2-y1
=-1(x≠1). 整理,得x+2y-5=0(x≠1).
∵当x=1时,A、B的坐标分别为(2,0),(0,4), ∴线段AB的中点坐标是(1,2),它满足方程
x+2y-5=0.
综上所述,点M的轨迹方程是x+2y-5=0.
法二:设M的坐标为(x,y),则A、B两点的坐标分别是(2x,0),(0,2y),连结PM, ∵l1⊥l2,∴2|PM|=|AB|. 而|PM|=(x?2)2?(y?4)2, |AB|=(2x)2?(2y)2, ∴2(x?2)2?(y?4)2?4x2?4y2. 化简,得x+2y-5=0即为所求的轨迹方程. 法三:设M的坐标为(x,y),
由l1⊥l2,BO⊥OA,知O、A、P、B四点共圆, ∴|MO|=|MP|,即点M是线段OP的垂直平分线上的点. ∵k4?0OP=
2?0=2,线段OP的中点为(1,2), 交
∴y-2=-
1 (x-1), 2即x+2y-5=0即为所求.
19.(本小题满分12分)(2020·南通模拟)已知动圆过定点F(0,2),且与定直线L:y=-2相切.
(1)求动圆圆心的轨迹C的方程;
(2)若AB是轨迹C的动弦,且AB过F(0,2),分别以A、B为切点作轨迹C的切线,设两切线交点为Q,证明:AQ⊥BQ.
解:(1)依题意,圆心的轨迹是以F(0,2)为焦点,L:y=-2为准线的抛物线. 因为抛物线焦点到准线距离等于4, 所以圆心的轨迹是x=8y.
(2)证明:因为直线AB与x轴不垂直, 设AB:y=kx+2.
2
A(x1,y1),B(x2,y2). y=kx+2,??
由?12
y=x,??8
2
可得x-8kx-16=0,x1+x2=8k,x1x2=-16. 121抛物线方程为y=x,求导得y′=x.
84
11111
所以过抛物线上A、B两点的切线斜率分别是k1=x1,k2=x2,k1k2=x1·x2=x1·x2=-1.
444416所以AQ⊥BQ.
20.[理](本小题满分12分)给定抛物线C:y=4x,F是C的焦点,过点F的直线l与C相交于A,
2
B两点,记O为坐标原点.
uuuruuur(1)求OA·OB的值;
uuuruuur(2)设AF=λFB,当△OAB的面积S∈[2,5 ]时,求λ的取值范围.
解:(1)根据抛物线的方程可得焦点F(1,0), 设直线l的方程为x=my+1,
将其与C的方程联立,消去x可得y-4my-4=0. 设A,B点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)(y1>0>y2), 则y1y2=-4.
因为y1=4x1,y2=4x2, 122
所以x1x2=y1y2=1,
16
2
2
2
uuuruuur故OA·OB=x1x2+y1y2=-3.
uuuruuur(2)因为AF=λFB,
所以(1-x1,-y1)=λ(x2-1,y2),
??1-x1=λx2-λ, ①即???-y1=λy2, ②
又y1=4x1, ③
2
y22=4x2, ④
12
由②③④消去y1,y2后,得到x1=λx2,将其代入①,注意到λ>0,解得x2=.从而可得y2
λ=-
2
λ,y1=2λ,
11
故△OAB的面积S=|OF|·|y1-y2|=λ+,
2λ因λ+
1
λ≥2恒成立,所以只要解λ+
1
λ≤5即可,
3-53+5
解之得≤λ≤.
22
2022222222
20.[文](本小题满分12分)已知圆(x-2)+(y-1)=,椭圆bx+ay=ab(a>b>0)的离心率
3为
2
,若圆与椭圆相交于A、B,且线段AB是圆的直径,求椭圆的方程. 2
c解:∵e==aa2-b2222
=,∴a=2b. 2
a2
2
2
2
因此,所求椭圆的方程为x+2y=2b,
又∵AB为直径,(2,1)为圆心,即(2,1)是线段AB的中点, 设A(2-m,1-n),B(2+m,1+n),则
??(2+m)+2(1+n)=2b,
?20|AB|=2 ??3
2
2
2
(2-m)+2(1-n)=2b,
222
2
??8m+8n=0,
????2m+n=2
2
2
8+2m+4+4n=4b,
222
20
3
2b=6+m+2n,??
??2210
m=n=,?3?
222
2
得2b=16.
故所求椭圆的方程为x+2y=16.
2
uuuruuur21.(本小题满分12分)已知A、B、D三点不在一条直线上,且A(-2,0),B(2,0),|AD|=2,AEruuur1uuu=(AB+AD).
2
(1)求E点的轨迹方程;
4
(2)过A作直线交以A、B为焦点的椭圆于M,N两点,线段MN的中点到y轴的距离为,且直线5
MN与E点的轨迹相切,求椭圆的方程.
uuur1uuuruuur解:(1)设E(x,y),由AE=(AB+AD),可知E为线段BD的中点,
2
又因为坐标原点O为线段AB的中点, 所以OE是△ABD的中位线,
uuurr1uuu所以|OE|=|AD|=1,
2
所以E点在以O为圆心,1为半径的圆上, 又因为A,B,D三点不在一条直线上, 所以E点不能在x轴上,
所以E点的轨迹方程是x+y=1(y≠0).
2
2
x2y2
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),中点为(x0,y0),椭圆的方程为2+2=1,直线MN的方程为yaa-4
=k(x+2)(当直线斜率不存在时不成立), 由于直线MN与圆x+y=1(y≠0)相切, 所以
|2k|
3
=1,解得k=±,
3k2+1
3
(x+2), 3
2
2
2
2
所以直线MN的方程为y=±
3xy将直线y=±(x+2)代入方程2+2=1,
3aa-4整理可得:4(a-3)x+4ax+16a-3a=0,
2
2
2
2
4
a2
所以x0==-2. 22(a-3)
x1+x2
4
又线段MN的中点到y轴的距离为,
5
a24
即x0=-2=-,解得a=22.
2(a-3)5
故所求的椭圆方程为+=1.
84
22.[理](本小题满分14分)(2020·东北四市模拟)已知O为坐标原点,点A、B分别在x轴,y轴
x2y2
uuur3uuur上运动,且|AB|=8,动点P满足AP=PB,设点P的轨迹为曲线C,定点为M(4,0),直线
5
PM交曲线C于另外一点Q.
(1)求曲线C的方程; (2)求△OPQ面积的最大值.
解:(1)设A(a,0),B(0,b),P(x,y),
uuuruuur则AP=(x-a,y),PB=(-x,b-y),
3
x-a=-x,?uuur3uuur?5
∵AP=PB,∴?53
y=??5(b-y).
22
88
∴a=x,b=y.
53
又|AB|=a+b=8,∴+=1.
259∴曲线C的方程为+=1.
259
(2)由(1)可知,M(4,0)为椭圆+=1的右焦点,
259设直线PM方程为x=my+4,
x2y2
x2y2
x2y2
xy??+=1,由?259??x=my+4,
2
2
22
消去x得
(9m+25)y+72my-81=0,
(72m)+4×(9m+25)×81∴|yP-yQ|= 2
9m+2590m+1=2. 9m+25
190m+1
∴S△OPQ=|OM||yP-yQ|=2×2
29m+2520m+120m+120
===
251616222
m+m+1+m+1+2999m+12015
≤=, 823
162
当m+1=, 29m+1即m=±715
时,△OPQ的面积取得最大值为,此时直线方程为3x±7y-12=0. 32
2
2
2
2
2
2
2
2
[文](本小题满分14分)设椭圆ax+by=1与直线x+y-1=0相交于A、B两点,点C是AB的