2.涉及弦的中點(diǎn)問(wèn)題,除利用韋達(dá)定理外,也可以運(yùn)用“點(diǎn)差法”,但必須以直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)相交為前提,否則不宜用此法.
1.解決直線(xiàn)和圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系問(wèn)題時(shí),一般是消元得到一元二次方程,再討論二次項(xiàng)的系數(shù)和判別式Δ,有時(shí)借助圖形的幾何性質(zhì)更為方便.
[例1]求過(guò)點(diǎn)(0,2)的直線(xiàn)被橢圓x2+2y2=2所截弦的中點(diǎn)的軌跡方程.
解:設(shè)直線(xiàn)方程為y=kx+2,
把它代入x2+2y2=2,
整理得(2k2+1)x2+8kx+6=0.
要使直線(xiàn)和橢圓有兩個(gè)不同交點(diǎn),則Δ>0,即k<-或k>.
設(shè)直線(xiàn)與橢圓兩個(gè)交點(diǎn)為A(x1,y1)、B(x2,y2),中點(diǎn)坐標(biāo)為C(x,y),則
x==,
y= +2=.
|
|
y=
消去k得x2+2(y-1)2=2,
且|x|<,0<y<.
[例2](2005江西文)
如圖,M是拋物線(xiàn)上y2=x上的一點(diǎn),動(dòng)弦ME、MF分別交x軸于A、B兩點(diǎn),且MA=MB.
(1)若M為定點(diǎn),證明:直線(xiàn)EF的斜率為定值;
(2)若M為動(dòng)點(diǎn),且∠EMF=90°,求△EMF的重心G的軌跡方程.
解:(1)設(shè)M(y,y0),直線(xiàn)ME的斜率為k(l>0)
則直線(xiàn)MF的斜率為-k,
消
所以直線(xiàn)EF的斜率為定值
(2)
同理可得
設(shè)重心G(x, y),則有
[例3](2006浙江)如圖,橢圓=1(a>b>0)與過(guò)點(diǎn)A(2,0)B(0,1)的直線(xiàn)有且只有一個(gè)公共點(diǎn)T,且橢圓的離心率e=. (Ⅰ)求橢圓方程;
(Ⅱ)設(shè)F、F分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),M為線(xiàn)段的中點(diǎn),求證:∠ATM=∠AFT.
解:(I)過(guò)點(diǎn)、的直線(xiàn)方程為
因?yàn)橛深}意得 有惟一解,
即有惟一解,
所以
(),
故
又因?yàn)?即
所以
從而得
故所求的橢圓方程為
(II)由(I)得 故
從而
由
解得所以
因?yàn)?sub>
又得
因此
[例4]已知橢圓C:+=1(a>b>0),兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1和F2,斜率為k的直線(xiàn)l過(guò)右焦點(diǎn)F2且與橢圓交于A、B兩點(diǎn),設(shè)l與y軸交點(diǎn)為P,線(xiàn)段PF2的中點(diǎn)恰為B.
(1)若|k|≤,求橢圓C的離心率的取值范圍;
(2)若k=,A、B到右準(zhǔn)線(xiàn)距離之和為,求橢圓C的方程.
解:(1)設(shè)右焦點(diǎn)F2(c,0),則l:y=k(x-c).
令x=0,則y=-ck,∴P(0,-ck).
∵B為F2P的中點(diǎn),∴B(,-).
∵B在橢圓上,∴+=1.
∴k2=·=(-1)(4-e2)
=+e2-5.
∵|k|≤,∴+e2-5≤.
∴(5e2-4)(e2-5)≤0.
∴≤e2<1.∴≤e<1.
(2)k=,∴e=.∴=.
∴a2=c2,b2=c2.橢圓方程為+=1,即x2+5y2=c2.
直線(xiàn)l方程為y=(x-c),
B(,-c),右準(zhǔn)線(xiàn)為x=c.
設(shè)A(x0,y0),則
(c-x0)+(c-)=,
∴x0=2c-,y0=(c-).
∵A在橢圓上,
∴(2c-)2+5[(c-)]2=c2.
解之得c=2或c=(不合題意,舍去).
∴橢圓方程為x2+5y2=5,即+y2=1.
[研討.欣賞](2006山東)雙曲線(xiàn)C與橢圓有相同的焦點(diǎn),直線(xiàn)為C的一條漸近線(xiàn)。
(1)求雙曲線(xiàn)C的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn),交雙曲線(xiàn)C于A、B兩點(diǎn),交軸于Q點(diǎn)(Q點(diǎn)與C的頂點(diǎn)不重合),當(dāng),且時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo)。
解:(Ⅰ)設(shè)雙曲線(xiàn)方程為
由橢圓 求得兩焦點(diǎn)為,
對(duì)于雙曲線(xiàn),又為雙曲線(xiàn)的一條漸近線(xiàn)
解得 ,
雙曲線(xiàn)的方程為
(Ⅱ)解法一:
由題意知直線(xiàn)的斜率存在且不等于零。
設(shè)的方程:,
則
在雙曲線(xiàn)上,
同理有:
若則直線(xiàn)過(guò)頂點(diǎn),不合題意.
是二次方程的兩根.
,
此時(shí).
所求的坐標(biāo)為.
解法二:
由題意知直線(xiàn)的斜率存在且不等于零
設(shè)的方程,,則.
,
分的比為.
由定比分點(diǎn)坐標(biāo)公式得
下同解法一
解法三:
由題意知直線(xiàn)的斜率存在且不等于零
設(shè)的方程:,則.
,
.
,
,,
又,
即
將代入得
,否則與漸近線(xiàn)平行。
。
解法四:
由題意知直線(xiàn)l得斜率k存在且不等于零,設(shè)的方程:,
則
,
。
同理
.
即 ! (*)
又
消去y得.
當(dāng)時(shí),則直線(xiàn)l與雙曲線(xiàn)得漸近線(xiàn)平行,不合題意,。
由韋達(dá)定理有:
代入(*)式得
所求Q點(diǎn)的坐標(biāo)為。
6.設(shè)P(x0,y0)則d1·d2=·==
6.雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b>0)上任意一點(diǎn)到它的兩條漸近線(xiàn)的距離之積等于________.
.
簡(jiǎn)答:1-3。CAC; 4. 32; 5. 作出函數(shù)的圖象,如圖所示:
所以,;
5.(2006上海) 若曲線(xiàn)=||+1與直線(xiàn)=+沒(méi)有公共點(diǎn),則、分別應(yīng)滿(mǎn)足的條件是
4.(2006山東)已知拋物線(xiàn),過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)與拋物線(xiàn)相交于兩點(diǎn),則的最小值是 。
3.(2006福建)已知雙曲線(xiàn)的右焦點(diǎn)為F,若過(guò)點(diǎn)F且傾斜角為的直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)的右支有且只有一個(gè)交點(diǎn),則此雙曲線(xiàn)離心率的取值范圍是( )
(A) (B) (C) (D)
2.(2006全國(guó)Ⅰ)拋物線(xiàn)上的點(diǎn)到直線(xiàn)距離的最小值是 ( )
A B C D
1.(2004全國(guó)I)設(shè)拋物線(xiàn)y2=8x的準(zhǔn)線(xiàn)與x軸交于點(diǎn)Q,若過(guò)點(diǎn)Q的直線(xiàn)l與拋物線(xiàn)有公共點(diǎn),則直線(xiàn)l 的斜率的取值范圍是 ( )
A.[-,] B.[-2,2] C.[-1,1] D.[-4,4]
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