内容发布更新时间 : 2025/1/7 16:33:31星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
你是我心中最美的一朵云你是我心中最美的一朵云
压轴大题突破练
压轴大题突破练(一) 直线与圆锥曲线(1)
1.在平面直角坐标系中,已知点A(1,0),点B在直线l:x=-1上运动,过点B与l垂直的直线和线段AB的垂直平分线相交于点M. (1)求动点M的轨迹E的方程;
(2)过(1)中轨迹E上的点P(1,2)作两条直线分别与轨迹E相交于C(x1,y1),D(x2,y2)两点.试探究:当直线PC,PD的斜率存在且倾斜角互补时,直线CD的斜率是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由. 解 (1)依题意,得|MA|=|MB|.
∴动点M的轨迹E是以A(1,0)为焦点,直线l:x=-1为准线的抛物线, ∴动点M的轨迹E的方程为y2=4x.
(2)∵P(1,2),C(x1,y1),D(x2,y2)在抛物线y2=4x上,
2??y1=4x1, ①∴?2 ?y=4x, ②?22
由①-②得,(y1+y2)(y1-y2)=4(x1-x2), y1-y24∴直线CD的斜率为kCD==.
x1-x2y1+y2设直线PC的斜率为k,则PD的斜率为-k, 则直线PC方程为y-2=k(x-1),
2??y=4x,由?得ky2-4y-4k+8=0. ?y=kx-k+2,?
③
44
由2+y1=,求得y1=-2,
kk4
同理可求得y2=--2.
k
44
∴kCD===-1,
4y1+y24
?-2?+?--2?kk∴直线CD的斜率为定值-1 .
x2y2
2.如图所示,椭圆2+2=1(a>b>0)的上、下顶点分别为A,B,已知点B在直线l:y=-1上,
ab且椭圆的离心率e=
3. 2
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(1)求椭圆的标准方程;
(2)设P是椭圆上异于A,B的任意一点,PQ⊥y轴,Q为垂足,M为线段PQ的中点,直线AM交直线l于点C,N为线段BC的中点,求证:OM⊥MN. (1)解 依题意,得b=1.
c3
因为e==,又a2-c2=b2,所以a2=4.
a2x22
所以椭圆的标准方程为+y=1.
4
(2)证明 设点P的坐标为(x0,y0),x0≠0,
x20
因为P是椭圆上异于A,B的任意一点,所以+y20=1. 4因为PQ⊥y轴,Q为垂足,所以点Q坐标为(0,y0). x0?因为M为线段PQ的中点,所以M??2,y0?.
2?y0-1?又点A的坐标为(0,1),可得直线AM的方程为y=x+1.
x0x0
因为x0≠0,所以y0≠1,令y=-1,得C?1-y,-1?.
?
0
?
因为点B的坐标为(0,-1),点N为线段BC的中点, x0
所以N?2?1-y?,-1?.
??0
x0x0→
所以向量NM=?2-2?1-y?,y0+1?.
??0x0→
,y0?, 又OM=??2?
→→x0?x0-x0?所以OM·NM=22?1-y?+y0(y0+1)
2?0?
2
x0x20=-+y2+y 44?1-y0?00
x02?x0+y0-=??4?4?1-y0?+y0
2
2
=1-(1+y0)+y0=0. 所以OM⊥MN.
x2y22
3.椭圆E:2+2=1(a>b>0)的左焦点为F1,右焦点为F2,离心率e=.设动直线l:y=kx+
ab2
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m与椭圆E相切于点P且交直线x=2于点N,△PF1F2的周长为2(2+1). (1)求椭圆E的方程;
(2)求两焦点F1、F2到切线l的距离之积; (3)求证:以PN为直径的圆恒过点F2. (1)解 设F1(-c,0),F2(c,0),
c2??=,则?a2解得a=2,c=1. ??2a+2c=2?2+1?,∴b2=a2-c2=1,∴椭圆
2
x22
E的方程为+y=1.
2
x??2+y2=1,
(2)解 由??(1+2k2)x2+4kmx+2(m2-1)=0.
??y=kx+m设直线l与椭圆E相切于点P(x0,y0), 则Δ=0,化简2k2+1=m2,
|-k+m||k+m|
焦点F1,F2到直线l的距离d1,d2分别为d1=2,d2=2,
k+1k+1m2-k2k2+1
则d1·d2=2==1.
k+1k2+12km2k
(3)证明 ∵x0=-=-,
m1+2k2
m2-2k212k2
∴y0=kx0+m=-+m==,
mmm2k1
∴P(-,).
mm
又联立y=kx+m与x=2,得到N(2,2k+m), 2k1→→
PF2=(1+,-),F2N=(1,2k+m).
mm2k1→→
∴PF2·F2N=(1+,-)·(1,2k+m)
mm2k1
=1+-(2k+m)
mm2k2k
=1+--1=0.
mm→→∴PF2⊥F2N,
∴以PN为直径的圆恒过点F2.
x2y22
4.已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的短轴长为2,离心率为,过点M(2,0)的直线l与椭圆C
ab2
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