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课时作业(五十三)直线与圆锥曲线的位置关系1已知中心在坐标原点的椭圆E的长轴的一个端点是抛物线y24x的焦点,且椭圆E的离心率是。(1)求椭圆E的方程;(2)过点C(1,0)的动直线与椭圆E相交于A,B两点。若线段AB的中点的横坐标是,求直线AB的方程。解析:(1)由题知椭圆E的焦点在x轴上,且a,又cea×,故b,故椭圆E的方程为1,即x23y25。(2)依题意,直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为yk(x1),将其代入x23y25,消去y,整理得(3k21)x26k2x3k250。设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)。则由线段AB中点的横坐标是,得,解得k±,符合(*)式。所以直线AB的方程为xy10或xy10。2已知圆C:(x)2y216,点A(,0),Q是圆上一动点,AQ的垂直平分线交CQ于点M,设点M的轨迹为E。(1)求轨迹E的方程;(2)过点P(1,0)的直线l交轨迹E于两个不同的点A,B,AOB(O是坐标原点)的面积S,求直线AB的方程。解析:(1)由题意|MC|MA|MC|MQ|CQ|4>2,所以轨迹E是以A,C为焦点,长轴长为4的椭圆,即轨迹E的方程为y21。(2)记A(x1,y1),B(x2,y2),由题意,直线AB的斜率不可能为0,而直线x1也不满足条件,故可设AB的方程为xmy1。由消去x得(4m2)y22my30,所以则S|OP|y1y2|。由S,解得m21,即m±1。故直线AB的方程为x±y1,即xy10或xy10为所求。3已知对称中心为坐标原点的椭圆C1与抛物线C2:x24y有一个相同的焦点F1,直线l:y2xm与抛物线C2只有一个公共点。(1)求直线l的方程;(2)若椭圆C1经过直线l上的点P,当椭圆C1的离心率取得最大值时,求椭圆C1的方程及点P的坐标。解析:(1)由消去y,得x28x4m0,直线l与抛物线C2只有一个公共点,824×4m0,解得m4。直线l的方程为y2x4。(2)抛物线C2的焦点为F1(0,1),依题意知椭圆C1的两个焦点的坐标为F1(0,1),F2(0,1)设椭圆C1的方程为1(a>1),由消去y,得(5a24)x216(a21)x(a21)(16a2)0。(*)由162(a21)24(5a24)(a21)(16a2)0,得a44a20(a2>0且a21>0),解得a24。a>1,a2,e,当a2时,emax,此时椭圆C1的方程为1。把a2代入方程(*),解得x。又y2x4,y1,点P的坐标为。4如图,设椭圆的中心为原点O,长轴在x轴上,上顶点为A,左,右焦点分别为F1,F2,线段OF1,OF2的中点分别为B1,B2,且AB1B2是面积为4的直角三角形。(1)求该椭圆的离心率和标准方程。(2)过B1作直线l交椭圆于P,Q两点,使PB2QB2,求直线l的方程。解析:(1)设所求椭圆的标准方程为1(a>b>0),右焦点为F2(c,0)。因为AB1B2是直角三角形,又|AB1|AB2|,所以B1AB2为直角,因此|OA|OB2|,则b,又c2a2b2,所以4b2a2b2,故a25b2,c24b2,所以离心率e。在RtAB1B2中,OAB1B2。故S·|B1B2|·|OA|OB2|·|OA|·bb2。由题设条件S4得b24,从而a25b220。因此所求椭圆的标准方程为1。(2)由(1)知B1(2,0),B2(2,0)。由题意知直线l的倾斜角不为0,故可设直线l的方程为xmy2。代入椭圆方程得(m25)y24my160。设P(x1,y1),Q(x2,y2),则y1,y2是上面方程的两根,因此y1y2,y1·y2。又(x12,y1),(x22,y2),所以·(x12)(x22)y1y2(my14)(my24)y1y2(m21)y1y24m(y1y2)1616,由PB2QB2,得·0,即16m2640,解得m±2。所以满足条件的直线有两条,其方程分别为x2y20和x2y20。
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