视频1 视频21 视频41 视频61 视频文章1 视频文章21 视频文章41 视频文章61 推荐1 推荐3 推荐5 推荐7 推荐9 推荐11 推荐13 推荐15 推荐17 推荐19 推荐21 推荐23 推荐25 推荐27 推荐29 推荐31 推荐33 推荐35 推荐37 推荐39 推荐41 推荐43 推荐45 推荐47 推荐49 关键词1 关键词101 关键词201 关键词301 关键词401 关键词501 关键词601 关键词701 关键词801 关键词901 关键词1001 关键词1101 关键词1201 关键词1301 关键词1401 关键词1501 关键词1601 关键词1701 关键词1801 关键词1901 视频扩展1 视频扩展6 视频扩展11 视频扩展16 文章1 文章201 文章401 文章601 文章801 文章1001 资讯1 资讯501 资讯1001 资讯1501 标签1 标签501 标签1001 关键词1 关键词501 关键词1001 关键词1501 专题2001
高考数学圆锥曲线全国卷解答题汇编有答案
2025-09-24 06:27:20 责编:小OO
文档
高考数学圆锥曲线汇编

1.(2009年全国二理21) 已知椭圆22

22:1(0)x y C a b a b

+=>>的离心率为33,过右焦点F 的直线

l 与C 相交于A 、B 两点,当l 的斜率为1时,坐标原点O 到l 的距离为

2

2

(I )求a ,b 的值;

(II )C 上是否存在点P ,使得当l 绕F 转到某一位置时,有OP OA OB =+成立? 若存在,求出所有的P 的坐标与l 的方程;若不存在,说明理由。 解:(I )设(,0)F c ,直线:0l x y c --=,由坐标原点O 到l 的距离为

2

2

则|00|2

22

c --=

,解得1c =.又3,3,23c e a b a ==∴==. (II )由(I )知椭圆的方程为22:132

x y C +=.设11(,)A x y 、B 22(,)x y 由题意知l 的斜率为一定不为0,故不妨设 :1l x my =+

代入椭圆的方程中整理得22

(23)440m y my ++-=,显然0∆>。 由韦达定理有:1224,23m y y m +=-

+12

24

,23

y y m =-+........① .假设存在点P ,使OP OA OB =+成立,则其充要条件为:

点1212P (,)x x y y ++的坐标为,点P 在椭圆上,即

22

1212()()132

x x y y +++=。 整理得2222

112212122323466x y x y x x y y +++++=。

又A B 、在椭圆上,即2222

1122236,236x y x y +=+=.

故12122330x x y y ++=................................②

将212121212(1)(1)()1x x my my m y y m y y =++=+++及①代入②解得212

m =

1222y y ∴+=,12x x +=22

43

2232

m m -+=+,即32(,2P . 当2322

,(,),:12222m P l x y =

-=+; 当2322

,(,:12222

m P l x y =-

=-+. 2.(2010年全国1理21)己知斜率为1的直线l 与双曲线C :()22

22100x y a b a b

-=>,>相交于B 、

D 两点,且BD 的中点为()1,3M . (Ⅰ)求C 的离心率;

(Ⅱ)设C 的右顶点为A ,右焦点为F ,17DF BF =,证明:过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切. 解: (I )由题设知,l 的方程为.2+=x y

代入C 的方程,并化简得,

.044)(2222222=----b a a x a x a b

设),(),,(2211y x D y x B

则,4,42

2222122

221a

b b

a a x x a

b a x x -+-=⋅-=① 由)3,1(M 为B D 的中点知

,12

2

1=+x x 故 .14212

22=-⨯a b a 即,32

2

a b = ②

故.222a b a c =+=

所以C 的离心率.2==

a

c

e (II )由①、②知,C 的方程为:2

2

2

33a y x =-

A (a ,0),F (2a ,0),,02

34,22

2121<+-=⋅=+a x x x x 故不妨设.a ,21≥-≤x a x

,233)2()2(||1221212122x a a x a x y a x BF -=-+-=+-=

.

845)(24)2)(2(||||.

233)2()2(||22

212121222

2222222++=-++-=--=⋅-=-+-=+-=a a a x x a x x a x x a FD BF a x a x a x y a x FD

…………9分

又.17||||=⋅FD BF 故.178452

=++a a 解得5

9

,1-==a a 或(舍去) 故2||=

BD .)(2||2122121=-+=-x x x x x x

连结MA ,则由A (1,0),M (1,3)知|MA|=3,从而 MA=MB=MD ,且MA ⊥x 轴,因此以M 为圆主,MA

为半径的圆经地A 、B 、D 三点,且在点A 处与x 轴相切, 所以过A 、B 、D 三点的圆与x 轴相切。 …………12分 3.(2010年全国新课标理20)设12,F F 分别是椭圆E:

22

221x y

a b

+=(a>b>0)的左、右焦点,过1F 斜率为1的直线l 与E 相较于A,B 两点,且2AF ,AB ,2BF 成等差数列. (Ⅰ)求E 的离心率;

(Ⅱ)设点P (0,-1)满足PA PB =,求E 的方程.

4.(2011年全国新课标理20)(本小题满分12分)

在平面直角坐标系xOy 中,已知点A(0,-1),B 点在直线y = -3上,M 点满足MB//OA , MA•AB

= MB•BA ,M 点的轨迹为曲线C 。 (Ⅰ)求C 的方程;

(Ⅱ)P 为C 上的动点,l 为C 在P 点处得切线,求O 点到l 距离的最小值。

解:(Ⅰ)设M(x,y),由已知得B(x,-3),A(0,-1).所以MA =(-x,-1-y ), MB =(0,-3-y), AB =(x,-2).再由愿意得知(MA +MB )• AB =0,即(-x,-4-2y )• (x,-2)=0. 所以曲线C 的方程式为y=14x-2. (Ⅱ)设P(x,y)为曲线C :y=14x-2上一点,因为y=12x,所以的斜率为1

2

x

因此直线的方程为0001

()2

y y x x x -=-,即200220x x y y x -+-=。 则O 点到的距离2

0020|2|

4

y x d x -=

+.又2

00124y x =-,所以 2

02

0220014

142(4)2,244

x d x x x +==++≥++

当2

0x =0时取等号,所以O 点到距离的最小值为2.

5.(2008全国二22)设椭圆中心在坐标原点,(20)(01)A B ,是它的两个顶点,直线)0(>=k kx y 与AB 相交于点D ,与椭圆相交于E 、F 两点. (Ⅰ)若6ED DF =,求k 的值; (Ⅱ)求四边形AEBF 面积的最大值.

(Ⅰ)解:依题设得椭圆的方程为2

214

x y +=, 直线AB EF ,的方程分别为22x y +=,(0)y kx k =>. ····································· 2分 如图,设001122()()()D x kx E x kx F x kx ,,其中12x x <, 且12x x ,满足方程2

2

(14)4k x +=, 故212

214x x k

=-=

+.①

由6ED DF =知01206()x x x x -=-,得021221510(6)77714x x x x k

=+==+;

由D 在AB 上知0022x kx +=,得02

12x k

=

+. 所以2

210

12714k k =++,

化简得2

242560k k -+=,

解得23k =或3

8

k =. ····················································································· 6分

(Ⅱ)解法一:根据点到直线的距离公式和①式知,点E F ,到AB 的距离分别为

21112

22

2(1214)

55(14)

x kx k k h k +-+++=

=

+,

22222

22

2(1214)

5

5(14)

x kx k k h k +-+-+=

=

+. ······················································· 9分

又2215AB =

+=,所以四边形AEBF 的面积为

121()2S AB h h =+21

4(12)

5

2

5(14)

k k +=

+22(12)

14k k +=+22144214k k

k ++=+22≤, 当21k =,即当1

2

k =

时,上式取等号.所以S 的最大值为22. ························ 12分 解法二:由题设,1BO =,2AO =.

设11y kx =,22y kx =,由①得20x >,210y y =->, 故四边形AEBF 的面积为

BEF AEF S S S =+△△

222x y =+222(2)x y =+22222244x y x y =++22

222(4)x y +≤22=,

当222x y =时,上式取等号.所以S 的最大值为22. ······································· 12分

6. (2010年高考宁夏卷文科20)设1F ,2F 分别是椭圆E :2

x +2

2y b

=1(0﹤b ﹤1)的左、右焦点,过1

F 的直线l 与E 相交于A 、B 两点,且2AF ,AB ,2BF 成等差数列。 (Ⅰ)求AB (Ⅱ)若直线l 的斜率为1,求b 的值。 解:(1)由椭圆定义知22F +F |A ||AB |+|B |=4

又2AB =AF F AB 224||||+|B |,||=3

得 (2)L 的方程式为y=x+c,其中2

1c b =-

设1111(),B()A x x ,y ,y ,则A ,B 两点坐标满足方程组

D

F B y

x

A

O

E

222y=x+c x 1

y b

+={

化简得222

(1)2120.b x cx b +++-= 则2

121222

212,.11c b x x x x b b

--+==++ 因为直线AB 的斜率为1

,所以21x x |-|

2143

x x =-| .则2242

12122222

84(1)4(12)8()49(1)11b b b x x x x b b b --=+-=-=+++ 解得

2

b =.

7.(2010年高考天津卷文科21)已知椭圆22

221x y a b

+=(a>b>0)的离心率

顶点得到的菱形的面积为4.

(Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)设直线l 与椭圆相交于不同的两点A 、B ,已知点A 的坐标为(-a ,0).

(i

)若AB

||=,求直线l 的倾斜角; (ii )若点Q y 0(0,)在线段AB 的垂直平分线上,且QA QB=4.求y 0的值.

【解析】(Ⅰ)解:由

e=

c a =,得2234a c =.再由222

c a b =-,解得a=2b. 由题意可知1

2242

a b ⨯⨯=,即ab=2.

解方程组2,2,

a b ab =⎧⎨=⎩得a=2,b=1,所以椭圆的方程为2

214x

y +=. (Ⅱ)(i)解:由(Ⅰ)可知点A 的坐标是(-2,0).设点B 的坐标为11(,)x y ,直线l 的斜率为k.则直线l 的方程为y=k (x+2).

于是A 、B 两点的坐标满足方程组22

(2),1.4

y k x x y =+⎧⎪

⎨+=⎪⎩消去y 并整理,得 2222(14)16(1)0k x k x k +++-=.

由2121214k x k --=+,得2122814k x k -=+.从而1

2

414k

y k =+.

所以2

||14AB k ==+.

由||AB =

2

145

k =+. 整理得42

329230k k --=,即2

2

(1)(3223)0k k -+=,解得k=1±.

所以直线l 的倾斜角为

4π或34

π. (ii )解:设线段AB 的中点为M ,由(i )得到M 的坐标为22282,1414k k k k ⎛⎫

- ⎪

++⎝⎭

. 以下分两种情况:

(1)当k=0时,点B 的坐标是(2,0),线段AB 的垂直平分线为y 轴,于是

()()002,,2,.QA y QB y =--=-由4QA QB •=

,得y =±0

(2)当0k ≠时,线段AB 的垂直平分线方程为2222181414k k y x k k k ⎛⎫

-=-+ ⎪++⎝⎭

。 令0x =,解得02

614k

y k =-

+。

由()02,QA y =--,()110,QB x y y =-,

()()210102

2222286214141414k k k k QA QB x y y y k k k k --⎛⎫

•=---=+

+ ⎪++++⎝⎭

()

()

422

2416151414k k k +-=

=+,

整理得2

72k =

。故k =

。所以0y =

综上,0y =±

05

y =±

8.(2010年高考北京卷文科19)已知椭圆C 的左、右焦点坐标分别是(2,0)-,(2,0),离心率是

6

3

,直线y=t 椭圆C 交与不同的两点M ,N ,以线段MN 为直径作圆P,圆心为P 。 (Ⅰ)求椭圆C 的方程;

(Ⅱ)若圆P 与x 轴相切,求圆心P 的坐标;

(Ⅲ)设Q (x ,y )是圆P 上的动点,当t 变化时,求y 的最大值。 解:(Ⅰ)因为

6

3

c a =,且2c =,所以223,1a b a c ==-= 所以椭圆C 的方程为

2

213

x

y += (Ⅱ)由题意知(0,)(11)p t t -<<

由22

13

y t x y =⎧⎪⎨+=⎪⎩ 得23(1)x t =±- 所以圆P 的半径为2

3(1)t - 解得3

2

t =±

所以点P 的坐标是(0,32±)

(Ⅲ)由(Ⅱ)知,圆P 的方程2

2

2

()3(1)x y t t +-=-。因为点(,)Q x y 在圆P 上。所以

2223(1)3(1)y t t x t t =±---设cos ,(0,)t θθπ=∈,则2

3(1)cos 32sin()6

t t π

θθθ+-=+=+

当3

π

θ=

,即1

2

t =

,且0x =,y 取最大值2. 9.(2010年高考辽宁卷文科20)设1F ,2F 分别为椭圆2

2

22

:

1x y C a b +=(0)a b >>的左、右焦点,过2F 的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,直线l 的倾斜角为60,1F 到直线l 的距离为3(Ⅰ)求椭圆C 的焦距;

(Ⅱ)如果222AF F B =,求椭圆C 的方程.

解:(Ⅰ)设焦距为2c ,由已知可得1F 到直线l 33, 2.c c ==故 所以椭圆C 的焦距为4.

(Ⅱ)设112212(,),(,),0,0,A x y B x y y y <>由题意知直线l 的方程为3(2).y x =

-

联立2222422

223(2),

(3)4330.1

y x a b y b y b x y a b ⎧=-⎪

++-=⎨+=⎪⎩得

解得22122222

3(22)3(22)

,.33b a b a y y a b a b

-+-==++

因为22122,2.AF F B y y =-=所以

222222

3(22)3(22)

2.33b a b a a b a b +-=⋅++

得22

3.4, 5.a a b b =-==而所以

故椭圆C 的方程为22

1.95

x y += 10. (2011年高考天津卷理科18)在平面直角坐标系xOy 中,点(,)P a b (0)a b >>为动点,12,F F 分

别为椭圆22

221x y a b

+=的左右焦点.已知△12F PF 为等腰三角形.

(Ⅰ)求椭圆的离心率e ;

(Ⅱ)设直线2PF 与椭圆相交于,A B 两点,M 是直线2PF 上的点,满足2AM BM ⋅=-,求点M 的轨迹方程.

解:(I )解:设12(,0),(,0)(0)F c F c c -> 由题意,可得212||||,PF F F =

2

2

()2.a c b c -+=

整理得2

2()10,1c

c c

a

a a

+

-==-得(舍)

, 或1.2c a =所以1.2

e = (Ⅱ)解:由(Ⅰ)知2,3a c b c ==

,可得椭圆方程为2

2

2

3412x y c +=.直线2PF 方程为

3()y x c =-,A,B 两点的坐标满足方程组2

2

2

34123()

x y c y x c ⎧+=⎪⎨=-⎪⎩,消去y 并整理,得2

580x cx -=,解得

1280,5c x x ==,得方程组的解1103x y c =⎧⎪⎨

=-⎪⎩,2185335c x y c

⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩

不妨设833

(

,)55

c A c ,(0,3)B c -,设点M 的坐标为(,)x y , 则833

(,)55

c AM x y c =-

-,(,3)BM x y c =+. 由3()y x c =-得3

3

c x y =-

,于是833833

(,),(,3)15555y AM y x x BM x x =--=,2AM BM ⋅=-,即

833833(

)()3215555

y y x x x x -+-⋅=-, 化简得2

18163150x xy --=,将21815

163x y x

-=代入

33c x y =-,得2105

016x c x

+=>,所以0x >,

因此,点M 的轨迹方程是2

18163150(0)x xy x --=>.

11. (2011年高考江西卷理科20)000(,)()P x y x a ≠±是双曲线E :22

221(0,0)x y a b a b

-=>>上一点,

M ,N 分别是双曲线E 的左、右顶点,直线PM ,PN 的斜率之积为15

. (1)求双曲线的离心率;

(2)过双曲线E 的右焦点且斜率为1的直线交双曲线于A ,B 两点,O 为坐标原点,C 为双曲线上一点,满足OC OA OB λ=+,求λ的值.

解:(1)已知双曲线E :()0,0122

22>>=-b a b

y a x ,()00,y x P 在双曲线上,M ,N 分别为双曲线E

的左右顶点,所以()0,a M -,()0,a N ,直线

PM ,PN

斜率之积为

1551

22

0220220200000=-⇒=-=-•+=•a

y a x a x y a x y a x y K K PN

PM 而122

022

0=-b y a x ,比较得5

305651222222==⇒=+=⇒=a c e a b a c a b (2)设过右焦点且斜率为1的直线L :c x y -=,交双曲线E 于A ,B 两点,则不妨设

()()2211,,,y x B y x A ,又()2121,y y x x OB OA OC ++=+=λλλ,点C 在双曲线E 上:

()()()()222222121212122221221510255a y x y y x x y x a y y x x =-+-+-⇒=+-+λλλλλ*(1)

又 联立直线L 和双曲线E 方程消去y 得:05104222=++-a c cx x

由韦达定理得:452221a c x x +=,()22222

2121212

545c c a c c x x c x x y y +-+=++-=代入(1)

式得:4-02

71

27222222==⇒=+-+

λλλλλ,或a a a a a 12. (2011年高考广东卷理科19)设圆C 与两圆

222

254,54x y x y +=-+=(+)()中的一个内切,另一个外切.

(1)求C 的圆心轨迹L 的方程. (2)已知点3545

()555

M F ,(,0),且P 为L 上动点,求MP FP -的最大值及此时点P 的坐标.

【解析】(1)解:设C 的圆心的坐标为(,)x y ,由题设条件知

2222|(5)(5)|4,x y x y ++--+=

化简得L 的方程为2

2 1.4

x y -=

(2)解:过M ,F 的直线l 方程为2(5)y x =--,将其代入L 的方程得

215325840.x x -+=

解得121265145652514525

,,(,),(,).515551515x x l L T T =

=-故与交点为 因T 1在线段MF 外,T 2在线段MF 内,故11||||||2,MT FT MF -==

22|||||| 2.MT FT MF -<=,若P 不在直线MF 上,在MFP ∆中有 |||||| 2.MP FP MF -<=

故||||MP FP -只在T 1点取得最大值2。

13.(2011年高考陕西卷理科17)如图,设P 是圆珠笔2

2

25x y +=上的动点,点D 是P 在x 轴上的投影,M 为P D 上一点,且4

5

MD PD =

(Ⅰ)当P 的在圆上运动时,求点M 的轨迹C 的方程; (Ⅱ)求过点(3,0)且斜率为

4

5

的直线被C 所截线段的长度。 【解析】:(Ⅰ)设M 的坐标为(,),x y P ,P 的坐标为(,),p p x y

由已知得,

5

,4

p p x x y y =⎧⎪

⎨=⎪⎩P 在圆上,2

2

5()25,4

x y ∴+=即C 的方程为2212516x y +

= (Ⅱ)过点(3,0)且斜率为

45 的直线方程为4

(3)5

y x =-,设直线与C 的交点为 22(,),(,)A x y B x y ,将直线方程4

(3)5

y x =-代入C 的方程,得22(3)12525x x -+=,

即2

380x x +-=。12341341

,22

x x -+∴=

= ∴线段AB 的长度为22212121216

()()(1)()25

AB x x y y x x =-+-=+

- 414141255

=

⨯= 注:求AB 长度时,利用韦达定理或弦长公式求得正确结果,同样给分。 14.(2011年高考重庆卷理科20)如图(20),椭圆的中心为原点O ,离心率2

2

e =,一条准线的方程为22x =。

(Ⅰ)求该椭圆的标准方程。

(Ⅱ)设动点P 满足2OP OM ON =+,其中M,N 是椭圆上的点。直线OM 与ON 的斜率之积为

1

2

-。问:是否存在两个定点12F F 、,使得12PF PF +为定值。若存在,求12F F 、的坐标;若不存在,说明理由。

解析:(Ⅰ)由2

2,222a a e c c

==

=,解得2222,2,2a c b a c ===-=, 故椭圆的标准方程为22

142

x y += (Ⅱ)设(),P x y ,()()1122,,,M x y N x y ,则由2OP OM ON =+得

()()()1122,,2,x y x y x y =+,即12122,2x x x y y y =+=+,

因为点M,N 在椭圆22

142

x y +=上,所以2222112224,24x y x y +=+= 故(

)(

)

2

2

22

22

12121212244244x y x x x x y y y y +=+++++ (

)()()22

2

211

2

2121224242x y x

y x x y y =+++++

()12122042x x y y =++,

设,OM ON k k 分别为直线OM ,ON 的斜率,由题意知,

12121

=

=-2

OM ON y y k k x x ,因此12122=0x x y y +, 所以2

2

220x y +=, 所以P 点是椭圆

()()

2

2

2

2

12510x

y

+

=上的点,设该椭圆的左右焦点为12F F 、,则由椭圆的定义,

12

PF PF +为定值,又因()()2

2

251010c =+=,因此两焦点的坐标分别为

()()12

10,010,0F F -、

15.(2011年高考四川卷理科21) 椭圆有两顶点A(-1,0)、B(1,0),

过其焦点F(0,1)的直线l 与椭圆交于C 、D 两点,并与x 轴交于点P .直线AC 与直线BD 交于点Q .

(I)当|CD | = 3

22

时,求直线l 的方程;

(II)当点P 异于A 、B 两点时,求证:OP OQ •为定值.

解析:由已知可得椭圆方程为

2

212

y

x +=,设l 的方程为1(0),y k x k -=-为l 的斜率. 则12122

222

22

2

12

122242122(2)2101221222k y kx y y x x k k k x kx y k x x x y y k k ⎧

=++=⎧+=-⎪⎪⎪⎪⎪++⇒++-=⇒⎨⎨⎨--++=⎪⎪⎪==⎩⎪⎪+⎩

+⎩

2422

2

212122222

888

()()22(2)(2)2

k k k x x y y k k k k ++-+-=+=⇒=⇒=-++, l ∴的方程为21y x =-+.

13.(2011年高考全国卷理科21)已知O 为坐标原点,F 为椭圆2

2

:12

y C x +=在y 轴正半轴上的焦点,过F 且斜率为-2的直线l 与C 交与A 、B 两点,点P 满足0.OA OB OP ++=

(Ⅰ)证明:点P 在C 上;(Ⅱ)设点P 关于点O 的对称点为Q , 证明:A 、P 、B 、Q 四点在同一圆上.

【解析】: (Ⅰ)证明:由2

2

1(0,1)2

y x F +=得,:21l y x =-+, 由2

22

124221012

y x x x y x ⎧=-⎪--=⎨+

=⎪⎩得 设1111122844(1)

(,),(,),24

A x y

B x y x --⨯⨯-=

⨯则

2-=

,222844(1)26

244

x +-⨯⨯-+==⨯,

12631

2142y -+=-⨯

+=, 22613

2142

y +-=-⨯

+=0.OA OB OP ++=

12122

()2()1

p p

x x x y y y ⎧=-+=-⎪∴⎨⎪=-+=-⎩,222

221()1222p p y x +=-+=故点P 在C 上 (Ⅱ)法一:点P 2(,1)2-

-,P 关于点O 的对称点为Q ,2

(,1)2

Q ∴, 2

2111

2211131(

)1

11121122261

()22242

AQ AP

y y y K K x x x +-----=⋅===-------

,即90PAQ ∠=,同理

1PB BQ K K =-即90PBQ ∠=,∴ 180PAQ PBQ ∠+∠= A 、P 、B 、Q 四点在同一圆上.

法二:由已知有⎪⎪⎭

⎝⎛1,22Q 则PQ 的中垂线为:x y 22

-=设A 、B 的中点为()33,y x D

∴()()

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧=+-++-=+==+=2121212242211213

213x x y y y x x x ∴⎪⎪⎭

⎝⎛21,42D 则AB 的中垂线为:4122+=x y 则PQ 的中垂线与AB 的中垂线的交点为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-

81,82'

O ∴8

113||||''==QO PO ⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-81,82'

O 到直线AB 的距离为8333|181

822|=-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=d ()()

()

[

]

2

2343||212

212

212

21=

-+=-+-=

x x x x y y x x AB

∴81132||||||2

2

'

'

=

+⎪⎭

⎫ ⎝⎛==d AB BO AO 即||||||||''''QO PO BO AO === ∴A 、P 、B 、Q 四点在同一圆上。

14. (2011年高考江苏卷18)如图,在平面直角坐标系xOy 中,M 、N 分别是椭圆12

42

2=+y x 的顶点,过坐标原点的直线交椭圆于P 、A 两点,其中P 在第一象限,过P 作x 轴的垂线,垂足为C ,连接AC ,并延长交椭圆于点B ,设直线PA 的斜率为k (1)当直线PA 平分线段MN ,求k 的值; (2)当k=2时,求点P 到直线AB 的距离d ; (3)对任意k>0,求证:PA ⊥PB 【解析】(1)因为(2,0)

M -、N ,

所以MN 的中点坐标为(-1,

2

),又因为直线PA 平分线段MN ,

所以k 的值为 (2)因为k=2,所以直线AP 的方程为2y x =,由222142

y x

x y =⎧⎪

⎨+

=⎪⎩得交点P(24,33)、A(24,33--),

因为PC ⊥x 轴,所以C (

2,03),所以直线AC 的斜率为1,直线AB 的方程为2

3y x =-,所以 点P 到直线AB 的距离

242|

|

--3. (3)法一:由题意设0000110(,),(,),(,),(,0)P x y A x y B x y C x --则, A 、C 、B 三点共线,0101

10010

,2y y y y x x x x x +∴

==-+又因为点P 、B 在椭圆上,

222200111,14242x y x y ∴+=+=,两式相减得:01012()PB x x k y y +=-+

00110010011001()()

[]12()()()

PA PB y x x y y x x k k x y y x x y y +++∴=

-=-=-+++ PA PB ∴⊥

法二:设112200111(,),(,),A,B N(x ,y ),P(-,),C(-,0)A x y B x y x y x -中点则,

A 、C 、

B 三点共线,221121211

,2AB y y y y

k x x x x x -∴

===+-又因为点A 、B 在椭圆上,

222222111,14242

x y x y ∴+=+=,两式相减得:001

2AB y x k =-,

01011

212ON PA AB AB

y y k k k x x k ∴=

=-⨯=-,//,ON PB PA PB ∴⊥ 15.(2011年高考北京卷理科19)已知椭圆2

2:14

x G y +=.过点(m ,0)作圆221x y +=的切线I 交椭圆G 于A ,B 两点.

(I )求椭圆G 的焦点坐标和离心率;(II )将AB 表示为m 的函数,并求AB 的最大值.

解:(Ⅰ)由已知得,1,2==b a 所以.322--=

b a c

所以椭圆G 的焦点坐标为)0,3(),0,3(- 离心率为.2

3==a c e

(Ⅱ)由题意知,1||≥m .

当1=m 时,切线l 的方程1=x ,点A 、B 的坐标分别为),2

3,1(),23,1(- 此时3||=

AB

当m=-1时,同理可得3||=

AB

当1||>m 时,设切线l 的方程为),(m x k y -=

由0448)41(.14

),

(222222

2=-+-+⎪⎩⎪⎨⎧=+-=m k mx k x k y x m x k y 得

设A 、B 两点的坐标分别为),)(,(2211y x y x ,则

2

22212221414

4,418k m k x x k m

k x x +-=+=+

又由l 与圆.1,11

||,122222

2

+==+=+k k m k km y x 即得

相切

所以212212)()(||y y x x AB -+-=

]41)

44(4)41()[1(2

222242

k m k k m k k +--++=2 .3

||342

+=

m m

由于当3±=m 时,,3||=AB

所以),1[]1,(,3

|

|34||2+∞--∞∈+=

m m m AB .

因为,2|

|3

||343

|

|34||2≤+

=

+=

m m m m AB

且当3±=m 时,|AB|=2,所以|AB|的最大值为2.下载本文

显示全文
专题