20.(16分)已知定點C(-1,0)及橢圓x2+3y2=5,過點C的動直線與橢圓相交于A,B兩點.
(1)若線段AB中點的橫坐標(biāo)是-,求直線AB的方程;
(2)在x軸上是否存在點M,使·為常數(shù)?若存在,求出點M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
解 (1)依題意,直線AB的斜率存在,設(shè)直線AB的方程為y=k(x+1),
將y=k(x+1)代入x2+3y2=5,
消去y整理得(3k2+1)x2+6k2x+3k2-5=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
|
由線段AB中點的橫坐標(biāo)是-,
得=-=-,解得k=±,適合①.
所以直線AB的方程為x-y+1=0,或x+y+1=0.
(2)假設(shè)在x軸上存在點M(m,0),使·為常數(shù).
(ⅰ)當(dāng)直線AB與x軸不垂直時,由(1)知
x1+x2=-,x1x2=. ③
所以·=(x1-m)(x2-m)+y1y2
=(x1-m)(x2-m)+k2(x1+1)(x2+1)
=(k2+1)x1x2+(k2-m)(x1+x2)+k2+m2.
將③代入,整理得
·=+m2
=+m2
=m2+2m--.
注意到·是與k無關(guān)的常數(shù),從而有
6m+14=0,m=-,此時·=.
(ⅱ)當(dāng)直線AB與x軸垂直時,
此時點A,B的坐標(biāo)分別為
、,
當(dāng)m=-時,亦有·=.
綜上,在x軸上存在定點M,使·為常數(shù).
19.(2008·海南(寧夏)理,20)(16分)在直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓C1: =1 (a>b>0)的左、右焦點分別為F1、F2.F2也是拋物線C2:y2=4x的焦點,點M為C1與C2在第一象限的交點,且|MF2|=.
(1)求C1的方程;
(2)平面上的點N滿足=+,直線l∥MN,且與C1交于A、B兩點,若·=0,求直線l的方程.
解 (1)由C2:y2=4x,知F2(1,0),
設(shè)M(x1,y1),M在C2上,
因為|MF2|=,所以x1+1=,
得x1=,y1=.所以M.
M在C1上,且橢圓C1的半焦距c=1,
于是
消去b2并整理得9a4-37a2+4=0.
解得a=2(a=不合題意,舍去).
故b2=4-1=3.
故橢圓C1的方程為.
(2)由=+,知四邊形MF1NF2是平行四邊形,其中心為坐標(biāo)原點O,
因為l∥MN,所以l與OM的斜率相同.
故l的斜率k==.
設(shè)l的方程為y=(x-m).
由消去y并整理得
9x2-16mx+8m2-4=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=,x1x2=.
因為⊥,所以x1x2+y1y2=0.
所以x1x2+y1y2=x1x2+6(x1-m)(x2-m)
=7x1x2-6m(x1+x2)+6m2
=7·-6m·+6m2
=(14m2-28)=0.
所以m=±.此時Δ=(16m)2-4×9(8m2-4)>0.
故所求直線l的方程為y=x-2,或y=x+2.
18.(16分)過點(1,0)的直線l與中心在原點,焦點在x軸上且離心率為的橢圓C相交于A、B兩點,直線y=x過線段AB的中點,同時橢圓C上存在一點與右焦點關(guān)于直線l對稱,試求直線l與橢圓C的方程.
解 設(shè)橢圓C的方程為=1(a>b>0),顯然,直線l的斜率存在且不為0,設(shè)l的方程為y=k(x-1)代入橢圓方程,整理得
(k2a2+b2)x2-2k2a2x+a2k2-a2b2=0.
因為直線l與C交于A、B兩點
∴Δ=4k4a4-4(a2k2-a2b2)(k2a2+b2)>0.
即k2a2-k2+b2>0, ①
當(dāng)Δ>0時,設(shè)直線l與橢圓C的交點為
A(x1,y1)、B(x2,y2),AB中點為M(x0,y0),則
x0=(x1+x2)=
∴y0=(y1+y2)= [k(x1-1)+k(x2-1)]
=-.
∵M(x0,y0)在直線y=x上,
∴-=·,
∴k=-.又=1-e2=1-=,
∴k=-=-1.
因此直線l的方程為y=-x+1.
∵a2=2b2,∴橢圓C的方程為=1,其右焦點為(b,0),設(shè)(b,0)點關(guān)于直線y=-x+1的對稱點為(x′,y′),
則.
因為點(1,1-b)在橢圓上.
∴1+2(1-b)2=2b2,解得b2=.
把b2=,a2=,k2=1代入①式,得Δ>0.
∴b2=,a2=.
∴橢圓C的方程為=1,
直線l的方程為y=-x+1.
17.(14分)已知雙曲線=1的右焦點是F,右頂點是A,虛軸的上端點是B,·=6-4,∠BAF=150°.
(1)求雙曲線的方程;
(2)設(shè)Q是雙曲線上的點,且過點F、Q的直線l與y軸交于點M,若+2=0,求直線l的斜率.
解 (1)由條件知A(a,0),B(0,b),F(c,0)
·=(-a, b)·(c-a,0)=a(a-c)=6-4
|
|
=-=cos150°=-.
∴a=c,代入a(a-c)=6-4中得c=2.
∴a=,b2=c2-a2=2,故雙曲線的方程為.
(2)∵點F的坐標(biāo)為(2,0).
∴可設(shè)直線l的方程為y=k(x-2),
令x=0,得y=-2k,即M(0,-2k)
設(shè)Q(m,n),則由+2=0得
(m,n+2k)+2(2-m,-n)=(0,0).
即(4-m,2k-n)=(0,0).
即,∵.
∴=1,得k2=,k=±.
16.(14分)已知方程x2+y2-2x-4y+m=0.
(1)若此方程表示圓,求m的取值范圍;
(2)若(1)中的圓與直線x+2y-4=0相交于M、N兩點,且OM⊥ON(O為坐標(biāo)原點),求m;
(3)在(2)的條件下,求以MN為直徑的圓的方程.
解 (1)(x-1)2+(y-2)2=5-m,∴m<5.
(2)設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),
則x1=4-2y1,x2=4-2y2,
則x1x2=16-8(y1+y2)+4y1y2
∵OM⊥ON,∴x1x2+y1y2=0
∴16-8(y1+y2)+5y1y2=0 ①
由
得5y2-16y+m+8=0
∴y1+y2=,y1y2=,代入①得,m=.
(3)以MN為直徑的圓的方程為
(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0
即x2+y2-(x1+x2)x-(y1+y2)y=0
∴所求圓的方程為x2+y2-x-y=0.
15.(14分)過點M(0,1)作直線,使它被直線l1:x-3y+10=0和l2:2x+y-8=0所截得的線段恰好被M平分,求此直線方程.
解 方法一 過點M且與x軸垂直的直線是y軸,它和兩已知直線的交點分別是和(0,8),顯然不滿足中點是點
M(0,1)的條件.
故可設(shè)所求直線方程為y=kx+1,與已知兩直線l1,l2分別交于A、B兩點,聯(lián)立方程組
①
②
由①解得xA=,由②解得xB=.
∵點M平分線段AB,
∴xA+xB=2xM,即+=0.
解得k=-,故所求直線方程為x+4y-4=0.
方法二 設(shè)所求直線與已知直線l1,l2分別交于A、B兩點.
∵點B在直線l2:2x+y-8=0上,
故可設(shè)B(t,8-2t),M(0,1)是AB的中點.
由中點坐標(biāo)公式得A(-t,2t-6).
∵A點在直線l1:x-3y+10=0上,
∴(-t)-3(2t-6)+10=0,解得t=4.
∴B(4,0),A(-4,2),故所求直線方程為x+4y-4=0.
14.已知兩點A(1,0),B(b,0),若拋物線y2=4x上存在點C使△ABC為等邊三角形,則b= .
答案 5或-
13.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知△ABC頂點A(-4,0)和C(4,0),頂點B在橢圓=1上,則= .
答案
12.已知F1、F2為橢圓=1的兩個焦點,過F1的直線交橢圓于A、B兩點.若|F2A|+|F2B|=12,則|AB|= .
答案 8
11.(2009·東海高級中學(xué)高三調(diào)研)兩個正數(shù)m,n的等差中項是5,等比中項是4,若m>n,則橢圓=1的離心率e的大小為 .
答案
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com