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1、解析几何综合题1.(2014·安徽高考)设F1,F2分别是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,
2、AF1
3、=3
4、F1B
5、.(1)若
6、AB
7、=4,△ABF2的周长为16,求
8、AF2
9、;(2)若cos∠AF2B=,求椭圆E的离心率.【解】 (1)由
10、AF1
11、=3
12、F1B
13、,
14、AB
15、=4,得
16、AF1
17、=3,
18、F1B
19、=1.因为△ABF2的周长为16,所以由椭圆定义可得4a=16,
20、AF1
21、+
22、AF2
23、=2a=8.故
24、AF2
25、=2a-
26、AF1
27、=8-3=5.(2)设
28、F1B
29、=k,则k>0且
30、AF1
31、=3k,
32、AB
33、=4k.由椭圆定义可得,
34、AF2
35、=
36、2a-3k,
37、BF2
38、=2a-k.在△ABF2中,由余弦定理可得,
39、AB
40、2=
41、AF2
42、2+
43、BF2
44、2-2
45、AF2
46、·
47、BF2
48、cos∠AF2B,即(4k)2=(2a-3k)2+(2a-k)2-(2a-3k)·(2a-k).化简可得(a+k)(a-3k)=0,而a+k>0,故a=3k.于是有
49、AF2
50、=3k=
51、AF1
52、,
53、BF2
54、=5k.因此
55、BF2
56、2=
57、F2A
58、2+
59、AB
60、2,可得F1A⊥F2A,故△AF1F2为等腰直角三角形.从而c=a,所以椭圆E的离心率e==.2.(2014·全国大纲高考)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交
61、点为Q,且
62、QF
63、=
64、PQ
65、.(1)求C的方程;(2)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程.【解】 (1)设Q(x0,4),代入y2=2px得x0=.所以
66、PQ
67、=,
68、QF
69、=+x0=+.由题设得+=×,解得p=-2(舍去)或p=2.所以C的方程为y2=4x.(2)依题意知l与坐标轴不垂直,故可设l的方程为x=my+1(m≠0).代入y2=4x得y2-4my-4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4m,x1y2=-4.故AB的中点为D(2m2+1,2m),
70、AB
71、=
72、y1-y2
73、
74、=4(m2+1).又l′的斜率为-m,所以l′的方程为x=-y+2m2+3.-4-将上式代入y2=4x,并整理得y2+y-4(2m2+3)=0.设M(x3,y3),N(x4,y4),则y3+y4=-,y3y4=-4(2m2+3).故MN的中点为E(+2m2+3,-),
75、MN
76、=
77、y3-y4
78、=.由于MN垂直平分AB,故A、M、B、N四点在同一圆上等价于
79、AE
80、=
81、BE
82、=
83、MN
84、,从而
85、AB
86、2+
87、DE
88、2=
89、MN
90、2,即4(m2+1)2+(2m+)2+(+2)2=,化简得m2-1=0,解得m=1或m=-1.所求直线l的方程为x-y-1=0或x+y-1=0.3.(2014·浙江温州适
91、应性测试)如图所示,抛物线C1:x2=4y在点A,B处的切线垂直相交于点P,直线AB与椭圆C2:+=1相交于C,D两点.(1)求抛物线C1的焦点F与椭圆C2的左焦点F1的距离;(2)设点P到直线AB的距离为d,试问:是否存在直线AB,使得
92、AB
93、,d,
94、CD
95、成等比数列?若存在,求直线AB的方程;若不存在,请说明理由.【解】 (1)抛物线C1的焦点F(0,1),椭圆C2的左焦点F1(-,0),则
96、FF1
97、=.(2)设直线AB:y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4),由得x2-4kx-4m=0,故x1+x2=4k,x1x2=-4m.由x2=
98、4y,得y′=,故切线PA,PB的斜率分别为kPA=,kPB=,再由PA⊥PB,得kPAkPB=-1,即·===-m=-1,故m=1,这说明直线AB过抛物线C1的焦点F.由得x==2k,-4-y=·2k-=kx1-=·x1-==-1,即P(2k,-1).于是点P(2k,-1)到直线AB:kx-y+1=0的距离d==2.由得(1+2k2)x2+4kx-2=0,从而
99、CD
100、==,同理,
101、AB
102、=4(1+k2)若
103、AB
104、,d,
105、CD
106、成等比数列,则d2=
107、AB
108、·
109、CD
110、,即(2)2=4(1+k2)·,化简整理,得28k4+36k2+7=0,此方程无实根,所以不存在直线AB,使得
111、AB
112、,
113、d,
114、CD
115、成等比数列.4.(2014·江西南昌一模)已知点P在椭圆C:+=1(a>b>0)上,过椭圆C的右焦点F2(1,0)的直线l与椭圆C交于M,N两点.(1)求椭圆C的方程;(2)若AB是椭圆C经过原点O的弦,且MN∥AB,W=.试判断W是否为定值?若W为定值,请求出这个定值;若W不是定值,请说明理由.【解】 (1)椭圆C的右焦点坐标为(1,0),∴c=1,椭圆C的左焦点坐标为(-1,0),可得2a=+=+=4,解得a=2.∴b2=a2-c2=4-1