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新高考数学二轮复习重难点突破专题01 圆锥曲线中的弦长问题(2份打包,原卷版+解析版)
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1.设椭圆长半轴长为 SKIPIF 1 < 0 ,短半轴长为 SKIPIF 1 < 0 ,半焦距为 SKIPIF 1 < 0 ,则过焦点且垂直于长轴的弦长是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】D
【分析】
设椭圆焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴上,椭圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,将 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 代入椭圆的标准方程,求出 SKIPIF 1 < 0 ,由此可求得结果.
【详解】
设椭圆焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴上,椭圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 代入椭圆的标准方程得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,因此,过焦点且垂直于长轴的弦长是 SKIPIF 1 < 0 .
故选:D.
2.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 ,直线l过椭圆C的左焦点F且交椭圆于A,B两点, SKIPIF 1 < 0 的中垂线交x轴于M点,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【分析】
当l: SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 与椭圆联立可得: SKIPIF 1 < 0 , 然后求得 SKIPIF 1 < 0 的中垂线方程,令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,然后分别利用两点间的距离公式和弦长公式求得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,建立 SKIPIF 1 < 0 求解.
【详解】
椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,
当l: SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 与椭圆联立 SKIPIF 1 < 0 ,可得:
SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理得: SKIPIF 1 < 0 ,
取 SKIPIF 1 < 0 中点为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的中垂线方程为:
SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
综上所述 SKIPIF 1 < 0 ,
故选:B.
【点睛】
思路点睛:1、解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.
2、设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),
则弦长为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 (k为直线斜率).
注意:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式大于零.
3.过椭圆9x2+25y2=225的右焦点且倾斜角为45°的弦长AB的长为( )
A.5B.6C. SKIPIF 1 < 0 D.7
【答案】C
【分析】
求出焦点坐标和直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理和弦长公式可得答案.
【详解】
由9x2+25y2=225得, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,右焦点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,直线AB的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
故选:C.
【点睛】
本题主要考查直线与椭圆的弦长公式 SKIPIF 1 < 0 ,由韦达定理的应用.
4.椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别是 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线l过左焦点 SKIPIF 1 < 0 且交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 的内切圆的周长是 SKIPIF 1 < 0 ,若椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,则线段 SKIPIF 1 < 0 的长度的取值范围是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【答案】B
【分析】
先利用等面积法可得: SKIPIF 1 < 0 ,求解出 SKIPIF 1 < 0 的值,然后根据弦长公式 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【详解】
设内切圆半径为r,由题意得 SKIPIF 1 < 0
得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
故选:B.
【点睛】
本题考查椭圆焦点三角形问题,考查弦长的取值范围问题,难度一般.解答时,等面积法、弦长公式的运用是关键.
二、多选题
5.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 交抛物线于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,以线段 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆交 SKIPIF 1 < 0 轴于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,则( )
A.若抛物线上存在一点 SKIPIF 1 < 0 到焦点 SKIPIF 1 < 0 的距离等于 SKIPIF 1 < 0 ,则抛物线的方程为 SKIPIF 1 < 0
B.若 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0
C.若直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
D.设线段 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,若点 SKIPIF 1 < 0 到抛物线准线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0
【答案】AD
【分析】
由抛物线的定义求得 SKIPIF 1 < 0 的值,可判断A选项的正误;设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,将直线 SKIPIF 1 < 0 的方程与抛物线的方程联立,结合韦达定理可求得 SKIPIF 1 < 0 的值,可判断B选项的正误;利用韦达定理结合抛物线的焦点弦长公式可判断C选项的正误;设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,联立直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线的方程,求得点 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 轴的距离和 SKIPIF 1 < 0 ,可得出 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 的表达式,可判断D选项的正误.
【详解】
对于A选项,由抛物线的定义可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,抛物线的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,A选项正确;
对于B选项,如下图所示:
抛物线的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 恒成立,
由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 ,由图象可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,B选项错误;
对于C选项,当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 时,由B选项可知, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由抛物线的焦点弦长公式可得 SKIPIF 1 < 0 ,C选项错误;
对于D选项,抛物线的焦点 SKIPIF 1 < 0 到准线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,则该抛物线的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 轴的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,D选项正确.
故选:AD.
【点睛】
本题考查直线与抛物线的综合问题,考查了抛物线焦点弦的几何性质以及焦点弦长、焦半径的计算.本题中将直线方程与抛物线的方程联立,利用韦达定理得出点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的纵坐标所满足的关系,并结合了抛物线的焦点弦长公式进行计算,考查学生的运算求解能力,属于中等题.
三、解答题
6.如图, SKIPIF 1 < 0 是直线 SKIPIF 1 < 0 上一动点,过点 SKIPIF 1 < 0 且与 SKIPIF 1 < 0 垂直的直线 SKIPIF 1 < 0 交抛物线 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 之间.
(1)若 SKIPIF 1 < 0 过抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)先求出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,联立直线与抛物线,将韦达定理和弦长公式相结合即可得结果;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,联立方程组分别求出A,B,P的纵坐标,将 SKIPIF 1 < 0 表示为关于 SKIPIF 1 < 0 的函数式,结合基本不等式即可得结果.
【详解】
解:(1)由已知得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
联立得 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由根与系数的关系得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,可知 SKIPIF 1 < 0 ,
∵有两个不同的交点,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
由于点 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 之间,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,即 SKIPIF 1 < 0 时取等号.
故 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
关键点点睛:
(1)直线弦长公式的应用;
(2)将所求量表示为关于 SKIPIF 1 < 0 的函数,利用基本不等式求最值.
7.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )长轴长为短轴长的两倍,连结椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4,直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,且与椭圆相交于另一点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆的方程;
(2)若线段 SKIPIF 1 < 0 长为 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)由题设列出基本量方程组,解得基本量,从而得方程.
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 方程,代入椭圆方程得关于 SKIPIF 1 < 0 的一元二次方程,韦达定理整体思想及弦长公式得关于斜率的方程,解得斜率得直线方程.
【详解】
(1)由题意可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 。
椭圆方程为: SKIPIF 1 < 0
(2)由题可知直线 SKIPIF 1 < 0 斜率存在,设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为: SKIPIF 1 < 0 代入椭圆方程得:
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
本题是椭圆与直线相交弦长问题,是高考解析几何中的常见题型.
注意点点睛:
①在设直线时要注意直线斜率是否存在,做必要的交代;
②代入消元后要交代 SKIPIF 1 < 0 的符号,确定交点是否存在及存在时的个数;
③所得解回代检验合理性,以确保答案的正确性.
8.已知直线 SKIPIF 1 < 0 经过抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 ,且与抛物线交于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)若直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,求线段 SKIPIF 1 < 0 的长;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的长.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,求出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程,与抛物线方程联立,求出 SKIPIF 1 < 0 的值,再利用抛物线的焦点弦长公式可求得线段 SKIPIF 1 < 0 的长;
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,将直线 SKIPIF 1 < 0 的方程与抛物线的方程联立,可得出 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 求得 SKIPIF 1 < 0 的值,利用韦达定理以及抛物线的方程求得 SKIPIF 1 < 0 的值,利用抛物线的定义可求得 SKIPIF 1 < 0 的长.
【详解】
(1)设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,
由于直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,且该直线的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,由抛物线的焦点弦长公式可得 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可知,直线 SKIPIF 1 < 0 不可能与 SKIPIF 1 < 0 轴重合,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,因此, SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式 SKIPIF 1 < 0 ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.
9.已知圆上 SKIPIF 1 < 0 上任取一点 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 轴的垂线段 SKIPIF 1 < 0 ,垂足为 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 在圆上运动时,线段 SKIPIF 1 < 0 中点为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程;
(2)若直线l的方程为y=x-1,与点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,求弦 SKIPIF 1 < 0 的长.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)设 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,利用相关点法即可求解.
(2)将直线与椭圆方程联立,利用弦长公式即可求解.
【详解】
(1)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 是线段 SKIPIF 1 < 0 中点, SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 ,
即点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 可得, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
方法点睛:本题考查了轨迹问题、求弦长,求轨迹的常用方法如下:
(1)定义法:利用圆锥曲线的定义求解.
(2)相关点法:由已知点的轨迹进行求解.
(3)直接法:根据题意,列出方程即可求解.
10.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,左、右顶点为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)求直线 SKIPIF 1 < 0 被椭圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)设椭圆的半焦距为 SKIPIF 1 < 0 ,由题意可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求得 SKIPIF 1 < 0 ,可得椭圆的方程;
(2)联立直线和椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,计算可得所求值.
【详解】
(1)设椭圆的半焦距为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
即有椭圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)联立直线 SKIPIF 1 < 0 和椭圆 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
设被椭圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦的端点的横坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
可得弦长为 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
思路点睛:
求解椭圆中的弦长问题时,一般需要联立直线与椭圆方程,根据韦达定理,以及弦长公式,即可求出结果;有时也可由直线与椭圆方程联立求出交点坐标,根据两点间距离公式求出弦长.
11.已知直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相交所得弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相交所得弦长.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)由圆 SKIPIF 1 < 0 求出圆心和半径,利用圆心到直线的距离小于半径即可求解;
(2)由 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相交所得弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,利用弦长的一半、弦心距、圆的半径满足勾股定理可求出圆的半径,再次利用勾股定理即可求解.
【详解】
(1)圆 SKIPIF 1 < 0 的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,半径为 SKIPIF 1 < 0 .
因为直线 SKIPIF 1 < 0 与圆 SKIPIF 1 < 0 相交,
所以圆心 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0
解得: SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
(2)因为 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 相交所得弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为圆心 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 与M相交所得弦长为 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
方法点睛:有关圆的弦长的两种求法
(1)几何法:直线被圆截得的半弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,弦心距 SKIPIF 1 < 0 和圆的半径 SKIPIF 1 < 0 构成直角三角形,即 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)代数法:联立直线方程和圆的方程,消元转化为关于 SKIPIF 1 < 0 的一元二次方程,由根与系数的关系可求得弦长 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
12.已知双曲线 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为双曲线 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点.
(1)若点 SKIPIF 1 < 0 在双曲线的右支上,且 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,求点 SKIPIF 1 < 0 的坐标;
(2)若斜率为1且经过右焦点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与双曲线交于 SKIPIF 1 < 0 两点,求线段 SKIPIF 1 < 0 的长度.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)由双曲线方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,进而可得点 SKIPIF 1 < 0 的纵坐标,代入即可得解;
(2)联立方程组,由韦达定理、弦长公式运算即可得解.
【详解】
(1)由题意,双曲线的焦距 SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
代入双曲线方程可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由题意, SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,化简可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
13.设抛物线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的焦点,过 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)设 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)求证: SKIPIF 1 < 0 为定值.
【答案】(1)5;(2)证明见解析.
【分析】
(1)求出直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立直线与抛物线,由 SKIPIF 1 < 0 即可求解;
(2)设直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,由韦达定理表示出 SKIPIF 1 < 0 ,即可得出定值.
【详解】
(1)依题意得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
设直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线的交点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)证明:设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线的交点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 为定值.
【点睛】
方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤:
(1)得出直线方程,设交点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
(2)联立直线与曲线方程,得到关于 SKIPIF 1 < 0 (或 SKIPIF 1 < 0 )的一元二次方程;
(3)写出韦达定理;
(4)将所求问题或题中关系转化为 SKIPIF 1 < 0 形式;
(5)代入韦达定理求解.
14.已知椭圆M: SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 的一个焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,左右顶点分别为A,B.经过点 SKIPIF 1 < 0 的直线l与椭圆M交于C,D两点.
(Ⅰ)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 方程;
(Ⅱ)当直线l的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 时,求线段CD的长;
(Ⅲ)记△ABD与△ABC的面积分别为 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【答案】(Ⅰ) SKIPIF 1 < 0 ;(Ⅱ) SKIPIF 1 < 0 ;(Ⅲ) SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(Ⅰ)根据椭圆的几何性质求出 SKIPIF 1 < 0 可得结果;
(Ⅱ)联立直线与椭圆,根据弦长公式可求得结果;
(Ⅲ)设直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程,利用韦达定理求出 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,变形后利用基本不等式可求得最大值.
【详解】
(Ⅰ)因为椭圆的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅱ)因为直线l的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,所以斜率为1,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅲ)由(Ⅰ)知 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 异号,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立.
所以 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
关键点点睛:第(Ⅲ)问中将三角形面积用 SKIPIF 1 < 0 两点的纵坐标表示,并利用韦达定理和基本不等式解决是解题关键.
15.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,直线 SKIPIF 1 < 0 过椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点与上顶点,动直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 点.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)已知 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,若点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,求此时 SKIPIF 1 < 0 的长度.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)4或 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)根据 SKIPIF 1 < 0 ,以及 SKIPIF 1 < 0 即可求解.
(2)将直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 联立,求出交点 SKIPIF 1 < 0 ,再由 SKIPIF 1 < 0 ,可得点 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,根据 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 上求出点 SKIPIF 1 < 0 即可求解.
【详解】
(1)由题意得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,结合 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故所求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)易知定直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
不妨令 SKIPIF 1 < 0 点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
∵ SKIPIF 1 < 0 ,由对称性可知,
点 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,故 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 在直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 上,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的长度为4或 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
关键点点睛:解题的关键是求出 SKIPIF 1 < 0 点,根据对称性可知,确定点 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,考查了计算求解能力.
16.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为坐标原点, SKIPIF 1 < 0 为椭圆上任意一点, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为椭圆的左、右焦点,且 SKIPIF 1 < 0 ,其离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 的动直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)当 SKIPIF 1 < 0 时,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)首先根据题意得到 SKIPIF 1 < 0 ,再解方程组即可得到答案.
(2)首先设出直线方程 SKIPIF 1 < 0 ,与椭圆联立,利用根系关系和弦长公式即可得到方程 SKIPIF 1 < 0 ,再解方程即可得到答案.
【详解】
(1)由题意知 SKIPIF 1 < 0
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
所以椭圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不存在时, SKIPIF 1 < 0 ,不符合题意.
当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在时,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
其判别式 SKIPIF 1 < 0 .
设点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
综上,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
关键点点睛:本题主要考查直线与椭圆的弦长问题,本题中将直线方程代入椭圆的标准方程,再利根系关系和弦长公式得到所求的等量关系为解题的关键,考查学生的计算能力,属于中档题.
17.如图,椭圆 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,过椭圆右焦点 SKIPIF 1 < 0 作两条互相垂直的弦 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 .当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为0时, SKIPIF 1 < 0 .
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)求使 SKIPIF 1 < 0 取最小值时直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【答案】(Ⅰ) SKIPIF 1 < 0 ;(Ⅱ) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(Ⅰ)由离心率及 SKIPIF 1 < 0 ,可得出 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,进而写出椭圆的方程;
(Ⅱ)进行分类讨论,①当两条弦中一条弦所在直线的斜率为0时,另一条弦所在直线的斜率不存在,不满足题意;②当两弦所在直线的斜率均存在且不为0时,设直线AB的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线CD的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,分别将直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的方程与椭圆方程联立,由韦达定理得出 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的表达式,然后利用弦长公式求出 SKIPIF 1 < 0 的表达式,然后利用基本不等式求出 SKIPIF 1 < 0 取得最小值时k的值,最后写出直线的方程即可.
【详解】
(Ⅰ)由题意知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(Ⅱ)①当两条弦中一条弦所在直线的斜率为0时,另一条弦所在直线的斜率不存在时,由题意知 SKIPIF 1 < 0 ,不满足条件;
②当两弦所在直线的斜率均存在且不为0时,设直线AB的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
则直线CD的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
将直线AB的方程代入椭圆方程中并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
同理, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 ≥ SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 时,上式取等号,所以直线AB的方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
易错点点睛:本题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆位置关系的应用,考查基本不等式的应用,对于第二问,应该对斜率存在与否进行分类讨论,注意别漏掉斜率不存在的情形,考查逻辑思维能力和的分析计算能力,属于中档题.
18.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 到准线的距离为2,且过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 被抛物线 SKIPIF 1 < 0 所截得的弦长 SKIPIF 1 < 0 为8.
(1)求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率大于零时,求过点 SKIPIF 1 < 0 且与抛物线 SKIPIF 1 < 0 的准线相切的圆的方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)由题意得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,当直线l的斜率不存在时,不合题意;当直线l的斜率存在时,设方程为 SKIPIF 1 < 0 ,与抛物线方程联立,利用韦达定理和抛物线的定义求出弦长,结合已知弦长可求得结果;
(2)设所求圆的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,根据几何方法求出圆的半径,根据直线与圆相切列式解得圆心坐标和半径,可得圆的方程.
【详解】
(1)由题意得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
当直线l的斜率不存在时,其方程为 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 ,不满足,舍去;
当直线l的斜率存在时,设方程为 SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0
由抛物线定义得 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
因此l的方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)取 SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,所以线段 SKIPIF 1 < 0 的中点坐标为(3,2),
所以 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
设所求圆的圆心坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,该圆的圆心到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则该圆的半径为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
因为该圆与准线 SKIPIF 1 < 0 相切,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
当圆心为 SKIPIF 1 < 0 时,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,当圆心为 SKIPIF 1 < 0 时,半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
因此所求圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
关键点点睛:第(1)问,利用韦达定理和抛物线的定义求出抛物线的弦长是关键;第(2)问,根据几何方法求出圆的半径,利用直线与圆相切列式是解题关键.
19.椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,交椭圆于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点.
(1)求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】
(1)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,利用点差法求直线的斜率;(2)根据(1)的结果,联立方程,利用弦长公式 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【详解】
(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆里面,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,两式相减可得 SKIPIF 1 < 0 ,
变形为 SKIPIF 1 < 0 ,①
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 是线段 SKIPIF 1 < 0 的中点, SKIPIF 1 < 0 ,
并且有椭圆对称性可知 SKIPIF 1 < 0 ,
由①式两边同时除以 SKIPIF 1 < 0 ,可得, SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程 SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
化简为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0
解得: SKIPIF 1 < 0
【点睛】
方法点睛:点差法是解决涉及弦的中点与斜率问题的方法,首先设弦端点的坐标,可得出关于弦斜率与弦中点的方程,代入已知斜率,可研究中点问题,代入已知中点可求斜率.
20.如图所示,已知圆 SKIPIF 1 < 0 上有一动点 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹为曲线 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 有两个不同的交点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,问是否存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 成立,若存在求出 SKIPIF 1 < 0 的值;若不存在,请说明理由.
(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)存在,实数 SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)计算得出 SKIPIF 1 < 0 ,利用椭圆的定义可知,曲线 SKIPIF 1 < 0 为椭圆,确定焦点的位置,求出 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的值,结合点 SKIPIF 1 < 0 不在 SKIPIF 1 < 0 轴上可得出曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,将直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程联立,结合韦达定理以及弦长公式可计算出 SKIPIF 1 < 0 的值,即可得出结论.
【详解】
(1)连接 SKIPIF 1 < 0 ,由垂直平分线的性质可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由于四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 是以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为焦点,以 SKIPIF 1 < 0 为长轴长的椭圆,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,半焦距 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
由于四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,则点 SKIPIF 1 < 0 不能在 SKIPIF 1 < 0 轴上,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
因此,轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由于曲线 SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 去掉长轴端点后所形成的曲线,
当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴重合,此时,直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 无公共点,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
不妨设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
同理 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以存在实数 SKIPIF 1 < 0 使得 SKIPIF 1 < 0 成立.
【点睛】
直线与圆锥曲线的弦长问题,较少单独考查弦长的求解,一般是已知弦长的信息求参数或直线的方程.解此类题的关键是设出交点的坐标,利用根与系数的关系得到弦长,将已知弦长的信息代入求解.
21.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为坐标原点.
(1)设 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 时,求线段 SKIPIF 1 < 0 的长;
(2)当△ SKIPIF 1 < 0 面积等于 SKIPIF 1 < 0 时,求直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】
(1)先求出 SKIPIF 1 < 0 的方程,与椭圆方程联立,得到关于 SKIPIF 1 < 0 的一元二次方程,结合韦达定理,可求出 SKIPIF 1 < 0 的坐标,进而利用两点间的距离公式可求出答案;
(2)易知直线 SKIPIF 1 < 0 斜率存在,可表示出 SKIPIF 1 < 0 的方程,与椭圆方程联立,得到关于 SKIPIF 1 < 0 的一元二次方程,结合韦达定理,进而求出 SKIPIF 1 < 0 的表达式,及点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 的表达式,结合 SKIPIF 1 < 0 ,可求出直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率.
【详解】
(1)因为直线l过 SKIPIF 1 < 0 ,斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 .
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 .
由韦达定理,有 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题意,可知直线 SKIPIF 1 < 0 斜率存在,设斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,则为 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理,有 SKIPIF 1 < 0 ,
O到直线l的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
则 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
22.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)将 SKIPIF 1 < 0 表示为 SKIPIF 1 < 0 的函数;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的周长.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)设点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立直线方程和抛物线方程,运用韦达定理和弦长公式,化简计算即可得到所求函数;
(2)运用抛物线的定义和(1)的结论,结合 SKIPIF 1 < 0 ,进而得到 SKIPIF 1 < 0 的周长.
【详解】
(1) SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
经检验,此时 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由抛物线的定义,
有 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
求曲线弦长的方法:(1)利用弦长公式 SKIPIF 1 < 0 ;(2)利用 SKIPIF 1 < 0 ;(3)如果交点坐标可以求出,利用两点间距离公式求解即可.
23.如图,过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)记抛物线 SKIPIF 1 < 0 的准线为 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 分别交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)-3.
【分析】
(1) 设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,方程联立得到 SKIPIF 1 < 0 ,由直线方程求出 SKIPIF 1 < 0 ,由条件可得 SKIPIF 1 < 0 ,从而求出答案.
(2) 由直线 SKIPIF 1 < 0 分别交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,结合(1)中的 SKIPIF 1 < 0 可得答案.
【详解】
(1) 设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0
由抛物线的性质可得 SKIPIF 1 < 0
解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0
(2)由题意可得直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0
由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由直线 SKIPIF 1 < 0 分别交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
由直线 SKIPIF 1 < 0 分别交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
【点睛】
关键点睛:本题考查抛物线过焦点的弦长和直线与抛物线的位置关系,解答本题的关键是利用过焦点的弦长公式 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,方程联立韦达定理代入即可,由直线 SKIPIF 1 < 0 分别交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 得出 SKIPIF 1 < 0 ,同理得出 SKIPIF 1 < 0 ,利用韦达定理的结果即可,属于中档题.
24.设椭圆E: SKIPIF 1 < 0 (a,b>0)过M(2, SKIPIF 1 < 0 ) ,N( SKIPIF 1 < 0 ,1)两点,O为坐标原点,
(1)求椭圆E的方程;
(2)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且 SKIPIF 1 < 0 ?若存在,写出该圆的方程,并求|AB |的取值范围,若不存在说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)存在, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)根据椭圆E: SKIPIF 1 < 0 (a,b>0)过M(2, SKIPIF 1 < 0 ) ,N( SKIPIF 1 < 0 ,1)两点,直接代入方程解方程组即可.
(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且 SKIPIF 1 < 0 ,当切线斜率存在时,设该圆的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,根据 SKIPIF 1 < 0 ,结合韦达定理运算 SKIPIF 1 < 0 ,同时满足 SKIPIF 1 < 0 ,则存在,否则不存在,当切线斜率不存在时,验证即可;在该圆的方程存在时,利用弦长公式结合韦达定理得到 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 求解.
【详解】
(1)因为椭圆E: SKIPIF 1 < 0 (a,b>0)过M(2, SKIPIF 1 < 0 ) ,N( SKIPIF 1 < 0 ,1)两点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆E的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且 SKIPIF 1 < 0 ,
设该圆的切线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
则△= SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
要使 SKIPIF 1 < 0 ,需使 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 为圆心在原点的圆的一条切线,
所以圆的半径为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,则所求的圆为 SKIPIF 1 < 0 ,此时圆的切线 SKIPIF 1 < 0 都满足 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
而当切线的斜率不存在时切线为 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 的两个交点为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,
综上, 存在圆心在原点的圆 SKIPIF 1 < 0 ,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
①当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取”=”.
② 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
③ 当AB的斜率不存在时, 两个交点为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,所以此时 SKIPIF 1 < 0 ,
综上, |AB |的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 ,即: SKIPIF 1 < 0
【点睛】
思路点睛:1、解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.
2、设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),
则 SKIPIF 1 < 0 (k为直线斜率).
注意:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式大于零.
25.折纸又称“工艺折纸”,是一种把纸张折成各种不同形状物品的艺术活动,在我国源远流长. 某些折纸活动蕴含丰富的数学内容,例如:用圆形纸片,按如下步骤折纸(如下图),
步骤1:设圆心是 SKIPIF 1 < 0 ,在圆内不是圆心处取一点,标记为F;
步骤2:把纸片对折,使圆周正好通过F;
步骤3:把纸片展开,于是就留下一条折痕;
步骤4:不停重复步骤2和3,能得到越来越多条的折痕.
所有这些折痕围成的图形是一个椭圆.若取半径为4的圆形纸片,设定点 SKIPIF 1 < 0 到圆心 SKIPIF 1 < 0 的距离为2,按上述方法折纸.
(1)建立适当的坐标系,求折痕围成椭圆的标准方程;
(2)求经过 SKIPIF 1 < 0 ,且与直线 SKIPIF 1 < 0 夹角为 SKIPIF 1 < 0 的直线被椭圆截得的弦长.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】
(1)建立直角坐标系后,由椭圆的定义即可得解;
(2)联立方程组,由韦达定理结合弦长公式即可得解.
【详解】
(1)如图,以FO所在的直线为x 轴,FO的中点M为原点建立平面直角坐标系,
设 SKIPIF 1 < 0 为椭圆上一点,由题意可知 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以P点轨迹以F,O为左右焦点,长轴长 SKIPIF 1 < 0 的椭圆,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)如图,不妨令过 SKIPIF 1 < 0 的直线交椭圆于C,D且倾斜角 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消元得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
四、填空题
26.在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,过抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点 SKIPIF 1 < 0 作斜率为1的直线,与抛物线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点.若弦 SKIPIF 1 < 0 的长为6,则实数 SKIPIF 1 < 0 的值为__________.
【答案】 SKIPIF 1 < 0
【分析】
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立直线与抛物线方程可求 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,代入弦长公式,利用线段 SKIPIF 1 < 0 的长度,求解 SKIPIF 1 < 0 即可.
【详解】
SKIPIF 1 < 0 抛物线 SKIPIF 1 < 0 上的焦点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , 直线的斜率为1,
则可设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ;
故答案为: SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
求曲线弦长的方法:(1)利用弦长公式 SKIPIF 1 < 0 ;(2)利用 SKIPIF 1 < 0 ;(3)如果交点坐标可以求出,利用两点间距离公式求解即可.
27.已知抛物线C : y2=2px(p>0),直线l :y = 2x+ b经过抛物线C的焦点,且与C相交于A、B 两点.若|AB| = 5,则p = ___.
【答案】2
【分析】
法1:首先利用直线过焦点,得 SKIPIF 1 < 0 ,再利用直线与抛物线方程联立,利用根与系数的关系表示 SKIPIF 1 < 0 ,计算求得 SKIPIF 1 < 0 ;法2:由已知 SKIPIF 1 < 0 ,求得 SKIPIF 1 < 0 的值,再利用弦长公式 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【详解】
法1:由题意知,直线 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 经过抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
法2:设直线的切斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为:2
【点睛】
结论点睛:当直线过抛物线的焦点时,与抛物线交于 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 称为焦点弦长,有如下的性质:直线与抛物线交于 SKIPIF 1 < 0 ,① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 为定值 SKIPIF 1 < 0 ;④弦长 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为直线 SKIPIF 1 < 0 的倾斜角);⑤以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆与准线相切;⑥焦点 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 在准线上射影的张角为 SKIPIF 1 < 0 .
28.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 为过焦点 SKIPIF 1 < 0 的弦,过 SKIPIF 1 < 0 分别作抛物线的切线,两切线交于点 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论正确的有________.
①若直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为-1,则弦 SKIPIF 1 < 0 ;
②若直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为-1,则 SKIPIF 1 < 0 ;
③点 SKIPIF 1 < 0 恒在平行于 SKIPIF 1 < 0 轴的直线 SKIPIF 1 < 0 上;
④若点 SKIPIF 1 < 0 是弦 SKIPIF 1 < 0 的中点,则 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】①③④
【分析】
设PA的方程 SKIPIF 1 < 0 与抛物线方程 SKIPIF 1 < 0 联立,利用判别式求出 SKIPIF 1 < 0 ,可得PA的方程,同理可得PB的方程,联立 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的方程求出点 SKIPIF 1 < 0 的坐标,可知④正确;设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,与抛物线方程 SKIPIF 1 < 0 联立,当 SKIPIF 1 < 0 时,利用韦达定理求出 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 可知②错误,③正确;当 SKIPIF 1 < 0 时,利用抛物线的定义和韦达定理可得弦长 SKIPIF 1 < 0 ,可知①正确.
【详解】
设PA方程 SKIPIF 1 < 0 与抛物线方程 SKIPIF 1 < 0 联立得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,同理得PB方程 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以交点P SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以④正确;
根据题意直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率必存在,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以③正确;
当t=-1时, SKIPIF 1 < 0 ,所以②错误,
当t=-1时,根据抛物线的定义可得
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,所以①正确.
故答案为:①③④
【点睛】
关键点点睛:设出切线方程,利用判别式等于0,求出切线方程,联立切线方程求出交点 SKIPIF 1 < 0 的坐标是解题关键.
五、双空题
29.已知抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与抛物线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 ,线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线过点 SKIPIF 1 < 0 ,则抛物线 SKIPIF 1 < 0 的方程是______;若直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ______.
【答案】 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
【分析】
根据焦半径公式可得 SKIPIF 1 < 0 ,再根据 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,联立即可求出 SKIPIF 1 < 0 ,得到抛物线 SKIPIF 1 < 0 的方程;再联立直线 SKIPIF 1 < 0 和抛物线 SKIPIF 1 < 0 的方程,可解得 SKIPIF 1 < 0 ,再根据 SKIPIF 1 < 0 ,即可解出 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由抛物线的焦半径公式可得, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
因为点 SKIPIF 1 < 0 在线段 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线上,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故抛物线 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 .
因为直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
从而 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故答案为: SKIPIF 1 < 0 ; SKIPIF 1 < 0 .
【点睛】
本题主要考查抛物线的简单几何性质的应用,直线与抛物线的位置关系的应用,意在考查学生转化与化归的能力以及数学运算能力,属于基础题.
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