《中学教材全解》2013-2014学年高中数学(北师大版选修1-1)第二章圆锥曲线与方程同步练测(4份,含答案)

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名称 《中学教材全解》2013-2014学年高中数学(北师大版选修1-1)第二章圆锥曲线与方程同步练测(4份,含答案)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2013-11-08 21:09:27

文档简介

1 椭圆同步练测(北师大版选修1-1)
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1.已知椭圆的焦点在轴上,长轴长是短轴长的两倍,则的值为( )
A. B. C.2 D.4
2.已知椭圆方程为,为原点,为右焦点,点是椭圆右准线上(除去与轴的交点)的动点,过点作的垂线与以为直径的圆交于点,则线段的长为( )
A. B. C. D.不确定
3.已知曲线C上的动点M(x,y)和向量a=(x+2,y),
b=(x-2,y)满足|a|+|b|=6,则曲线C的离心率
是( )
A. B. C. D.
4.平面内有两定点及动点,设命题甲:“是定值”,命题乙:“点的轨迹是以为焦点的椭圆”,那么( )
A.甲是乙成立的充分不必要条件
B.甲是乙成立的必要不充分条件
C.甲是乙成立的充要条件
D.甲是乙成立的既不充分也不必要条件
5.如果椭圆上两点间的最大距离是,那么( )
A.32 B.16 C.8 D.4
6.中心在原点,焦点坐标为的椭圆被直线截得的弦的中点的横坐标为,则椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
7.已知点是椭圆上一点,且在轴上方,分别是椭圆的左、右焦点,直线的斜率为,则的面积是( )
A. B. C. D.
8.椭圆与连接两点的线段没有公共点,则正数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
9.椭圆的左焦点为,直线与椭圆相交于两点,若的周长最大时,的面积为,则椭圆的离心率为 .
10.若焦点在轴上的椭圆上存在一点,它与两焦点的连线互相垂直,则的取值范围是 .
11.已知点,是圆(为圆心)上一动点,线段的垂直平分线交于,则动点的轨迹方程为 .
12.已知椭圆长轴上一个顶点为,以为直角顶点作一个内接于椭圆的等腰直角三角形,则该三角形的面积是 .
三、解答题(本题共3小题,共36分)
13.(本小题满分12分)已知椭圆的上、下焦点分别为和,点.
(1)在椭圆上有一点,使的值最小,求最小值;
(2)当取最小值时,求的周长
14.(本小题满分12分)已知椭圆的中心在原点,焦点为,,且离心.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线(与坐标轴不平行)与椭圆交于不同的两点,且线段中点的横坐标为,求直线倾斜角的取值范围.
15.(本小题满分12分)已知向量,,,(其中是实数).又设向量,,且∥,点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设直线与曲线交于两点,当时,求直线的方程
一、选择题
1.A 解析:椭圆方程可化为,由焦点在轴上可得长半轴长为,短半轴长为1,所以,解得.
2.C 解析:由题意可设,点,则.
由题意可得,∴ 的方程为,
整理方程,得,即.①
∵ 过点作的垂线与以为直径的圆交于点,∴ ,即.
设,则.整理,得.②
联立①②,得,∴ .
3.A 解析:|a|+|b|=6表示动点M到两定点(-2,0),(2,0)的距离之和为6,所以曲线C是以(-2,0),(2,0)为焦点,以6为长轴长的椭圆,故离心率e==.
4.B 解析:若点的轨迹是以为焦点的椭圆,则是定值;当时,是定值,但此时点的轨迹是线段,所以甲是乙成立的必要不充分条件.
5.B 解析:由题意得.将椭圆方程化为.由,得.
6.C 解析:由题意设椭圆方程为,与直线方程联立,得消去并整理,得.由弦的中点的横坐标为,可得,解得.所以椭圆方程为.
7.C 解析:∵ 椭圆化成标准形式为,
∴ ,可得.
∴ 椭圆的焦点为,.
设位于椭圆轴上方弧上的点为,则解得(负值舍去).
∴ △的面积.
8.A 解析:由题意得,当点在椭圆的外部或点在椭圆的内部时,椭圆与连接两点的线段没有公共点,所以或,解得或.
二、填空题
9. 解析:设椭圆的右焦点.
由椭圆的定义得的周长为.
∵ ,
∴ ,当过点时取等号.
∴ 的周长.
∴ 的周长的最大值是.
此时的面积为,∴ .
平方,得,即,∴ .
10. 解析:设椭圆的上顶点为,焦点为,椭圆上存在一点与两焦点的连线互相垂直,则.由余弦定理可得,即,所以,即,解得.
11. 解析:由题意可得.又,所以点的轨迹是焦点在轴上的椭圆,其中,,,所以椭圆方程为.
12. 解析:原方程可化为,,,所以,,.不妨设为右顶点,设所作的等腰直角三角形与椭圆的一个交点为,可得,代入曲线方程得,所以.
三、解答题
13.解:由题意知,,,.
∵ 是椭圆上任一点,∴ ,
∴ .
等号当且仅当时成立,此时点共线.
∴ 的最小值为.
(2)当取最小值时,点共线.
的周长.
14.解:(1)设椭圆方程为.
,,所以,所以.
故所求椭圆方程为.
(2)设直线的方程为,代入椭圆方程整理,得.
由题意得解得或.
又直线与坐标轴不平行,故直线倾斜角的取值范围是.
15.解:(1)由题意得,.
因为,所以,即所求曲线的方程是.
(2)由消去,得,
解得.
由,解得.
所以直线的方程为或
2 抛物线同步练测(北师大版选修1-1)
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
一、选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分)
1.已知直线与抛物线交于两点,为坐标原点,且,则( )

2.已知直线过抛物线的焦点,且交抛物线于两点,由分别向准线引垂线,,垂足分别为,若为的中点,则=( )
A. B. C. D.
3.以抛物线的焦点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
4.已知抛物线上两点关于直线对称, 且-,那么的值等于( )
A. B. C.2 D.3
5.对于抛物线,我们称满足的点在抛物线的内部.若点在抛物线的内部,则直线与抛物线( )
A.恰有一个公共点
B.恰有两个公共点
C.有一个公共点也可能有两个公共点
D.没有公共点
二、填空题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
6.已知以原点为顶点的抛物线,焦点在轴上,直线与抛物线交于两点.若为的中点,则抛物线的方程为 .
7.过点作抛物线的两条切线,切点分别为,若线段中点的纵坐标为6,则的值是 .
8.已知直线与抛物线交于两点,且经过抛物线的焦点,点,则线段的中点到准线的距离为 .
9.探照灯的反射镜的纵截面是抛物线的一部分,灯口直径60 ,灯深40 ,光源在抛物线的焦点处,则光源放置位置为灯轴上距顶点 处.
三、解答题(本题共4小题,共51分)
10.(本小题满分12分)正方形的一条边在直线上,顶点,在抛物线上,求正方形的边长.
11.(本小题满分13分)已知曲线上的任意一点到定点的距离与到定直线的距离相等.
(1)求曲线的方程;
(2)若曲线上有两个定点分别在其对称轴的上、下两侧,且,,求原点到直线的距离
12.(本小题满分13分)如图,有一张长为8,宽为4的矩形纸片,按图示的方向进行折叠,使每次折叠后点都落在边上,此时将记为 (图中为折痕,点也可以落在边上).过作∥,交于点,求点的轨迹方程.
13.(本小题满分13分)已知抛物线上两个动点及一个定点,是抛物线的焦点,且,,成等差数列,线段的垂直平分线与轴交于一点.
(1)求点的坐标(用表示);
(2)过点作与垂直的直线交抛物线于两点,若,求△的面积
一、选择题
1.A 解析:设,直线方程与抛物线方程联立,消去,得,
所以,,.又,所以,解得(舍去).
2.C 解析:①与轴不垂直时,如图所示,
由抛物线的定义,得.
∴ .
由题意可得,∴ .
∴ ,∴ .
过点作,交于点,则.
在中,.
∴.
②当轴时,可得.
综上可知.
3.B 解析:抛物线的焦点为(1,0),准线方程为,
∴ 以抛物线的焦点为圆心,且与此抛物线的准线相切的圆的半径是2,
∴ 以抛物线的焦点为圆心,且与此抛物线的准线相切的圆的方程是.
4.B 解析:由已知条件得两点连线的斜率.
由,得.又因为点在直线上,
所以,即.
因为,两点在抛物线上,
所以.将代入,得.
5.D 解析:将与联立,消去,得,
所以.因为,所以,所以直线和抛物线无公共点.
二、填空题
6. 解析:设抛物线的标准方程为,,,则,.两式相减,得,则,所以,解得,即所求抛物线方程为.
7.1或2 解析:设过点的抛物线的切线方程为,将其与抛物线的方程联立消去,得.①
根据题意,得此方程的判别式等于0,∴ .
设切线的斜率分别为,则.
此时,方程①有唯一解为,∴ .
设,则,
∴ ,解得.
8. 解析:由知,,焦点坐标为.
由直线过焦点及点,得直线方程为.
把点代入上式,得,解得,所以.
所以线段的中点为,所以线段的中点到准线的距离为.
9. 解析:以灯轴所在直线为轴,顶点为原点,建立平面直角坐标系,设抛物线方程为,点在抛物线上,所以,所以,所以.因此,光源的位置为灯轴上距顶点处.
三、解答题
10.解:设直线的方程为,由消去,得.
设,,则,,所以.
又与的距离,由四边形为正方形有,解得或,
所以正方形的边长为或.
11.解:(1)∵ 曲线上任意一点到点的距离与到直线的距离相等,
∴ 曲线的轨迹是以为焦点,以为准线的抛物线,且,
∴ 曲线的方程为.
(2)由抛物线的定义结合可得,点到准线的距离为2,
即点的横坐标为1,代入抛物线方程可得,即,
同理可得.故直线的斜率,
故的方程为,即.
由点到直线的距离公式可得原点到直线的距离为.
12.解:如图,连接,以边的中点为原点,边所在的直线为轴建立平面直角坐标系,则.
因为,根据抛物线的定义,点的轨迹是以点为焦点,为准线的抛物线的一部分.
设,由,得定点到定直线的距离为4,
所以抛物线的方程为.
在折叠中,线段的长度在区间内变化,而,
所以.故点的轨迹方程为.
13.解:(1)设,,由点在抛物线上,得.①
由,,成等差数列,得,
故线段的垂直平分线方程为
令,得②
由①②,得,所以.
(2)由,,,得.
由抛物线的对称性,可设在第一象限,所以,.
直线
由得,所以.
所以△的面积是64
双曲线同步练测(北师大版选修1-1)
建议用时
实际用时
满分
实际得分
45分钟
100分
一、选择题(本题共7小题,每小题5分,共35分)
1.已知方程的图象是双曲线,那么 的取值范围是( )
A.   B. 
C.  D.
2.双曲线的左、右焦点分别为是双曲线上一点,满足,直线与圆相切,则双曲线的离心率为( )
A. B. C. D.
3.过双曲线的右焦点作直线交双曲线于两点,若,则这样的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
4.等轴双曲线与抛物线的准线交于两点,,则双曲线的实轴长等于( )
A. B. C.4 D.8
5.已知双曲线的一条渐近线的方程为,则双曲线的焦点到直线的距离为( )
A.2 B. C. D.
6.若直线过点与双曲线只有一个公共点,则这样的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
7.方程表示双曲线的充要条件是(  )
A.或 B.
C. D.
二、填空题(本题共4小题,每小题6分,共24分)
8.过原点的直线,如果它与双曲线相交,则直线的斜率的取值范围是 .
9.设为双曲线上一动点,为坐标原点,为线段的中点,则点的轨迹方程是 .
10.过双曲线的左焦点作垂直于轴的直线与双曲线相交于两点,以为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率等于 .
11.已知双曲线的渐近线与圆有交点,则该双曲线的离心率的取值范围是 .
三、解答题(本题共3小题,共41分)
12.(本小题满分12分)求适合下列条件的双曲线的标准方程:
(1)焦点在轴上,虚轴长为12,离心率为;
(2)顶点间的距离为6,渐近线方程为
13.(本小题满分13分)已知双曲线(>0,>0)的右焦点为.
(1)若双曲线的一条渐近线方程为且,求双曲线的方程;
(2)以原点为圆心,为半径作圆,该圆与双曲线在第一象限的交点为,过作圆的切线,斜率为,求双曲线的离心率.
14.(本小题满分16分)已知双曲线的离心率,原点到过点的直线的距离是
(1)求双曲线的方程;
(2)已知直线交双曲线于不同的两点,且都在以为圆心的圆上,求的值
一、选择题
1.C 解析:由方程的图象是双曲线知,,即
2.D 解析:设与圆相切于点,因为,所以为等腰三角形,所以.
又因为在直角中,,所以.①
又,②
,③
由①②③解得.
3.C 解析:由题意知,.
当只与双曲线右支相交时,的最小值是通径长,长度为,此时只有一条直线符合条件;
当与双曲线的两支都相交时,的最小值是实轴两顶点间的距离,长度为,无最大值,
结合双曲线的对称性,可得此时有2条直线符合条件.
综上可得,有3条直线符合条件.
4.C 解析:设等轴双曲线的方程为.①
∵ 抛物线,∴ .∴ 抛物线的准线方程为.
设等轴双曲线与抛物线的准线的两个交点为,
则,∴.
将,代入①,得,∴ .
∴ 等轴双曲线的方程为,即.∴ 双曲线的实轴长为4.
5.C 解析:双曲线的一条渐近线方程为,即.不妨设双曲线的右焦点为,则焦点到直线l的距离为.
6.C 解析:将双曲线化为标准方程为则点(3,0)为双曲线的右顶点.过点(3,0)与x轴垂直的直线满足题意,过点(3,0)与双曲线渐近线平行的两条直线也满足题意,因此这样的直线共有3条.
7.A 解析:方程表示双曲线,当且仅当,∴ 或.反之,当或时,双曲线方程中分母同号,方程表示双曲线.
二、填空题
8. 解析:双曲线的渐近线方程为.若直线l与双曲线相交,则.
9. 解析:设,,则,即,.
将代入双曲线方程,得点的轨迹方程为,即.
10.2 解析:设双曲线的左焦点为右顶点为又因为MN为圆的直径且点A在圆上,所以F为圆的圆心,且所以,即.由,得
11. 解析:由圆化为,得到圆心,半径.
∵ 双曲线的渐近线与圆有交点,
∴ ,∴ .∴ .∴ 该双曲线的离心率的取值范围是.
三、解答题
12.解:(1)焦点在轴上,设所求双曲线的标准方程为.
由题意,得解得
所以双曲线的标准方程为.
(2)方法一:当焦点在轴上时,设所求双曲线的标准方程为
由题意,得解得
所以焦点在轴上的双曲线的标准方程为.
同理可求焦点在轴上的双曲线的标准方程为.
方法二:设以为渐近线的双曲线的方程为
当>时,,解得.此时,所求的双曲线的标准方程为.
当<时,,解得.此时,所求的双曲线的标准方程为.
13.解:(1)∵ 双曲线的渐近线方程为,
∴ 若双曲线的一条渐近线方程为,可得,解得.
∵ ,∴ .
由此可得双曲线的方程为.
(2)设点的坐标为,可得直线的斜率满足,即.①
∵ 以点为圆心,为半径的圆方程为,
∴ 将①代入圆方程,得,解得,.
将点代入双曲线方程,得.
化简,得.
∵ ,∴ 将代入上式,化简、整理,得.
两边都除以,整理,得,解得或.
∵ 双曲线的离心率,∴ 该双曲线的离心率(负值舍去).
14.解:(1)因为,原点到直线:的距离
所以故所求双曲线的方程为
(2)把代入中,消去,整理,得.
设的中点是,则
所以即.
又,所以,即
第二章 圆锥曲线与方程同步练测(北师大版选修1-1)
建议用时
实际用时
满分
实际得分
120分钟
150分
一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分)
1.已知椭圆的一个焦点在抛物线的准线上,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2.方程表示的曲线是( )
A.双曲线 B.椭圆
C.双曲线的一部分 D.椭圆的一部分
3.已知方程表示双曲线,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.或
4.以椭圆的左焦点为焦点的抛物线的标准方程是( )
A. B.
C. D.
5.已知是中心在原点,焦距为10的双曲线上一点,且的取值范围为,则该双曲线的方程是( )
A. B.
C. D.
6.已知定点,给出下列曲线方程:
①;②;③;④,在曲线上存在点满足的所有曲线方程是( )
A.①③ B.②④ C.①②③ D.②③④
7.已知椭圆,直线交椭圆于两点,△的面积为(为原点),则函数(  )
A.是奇函数
B.是偶函数
C.不是奇函数,也不是偶函数
D.奇偶性与有关
8.已知椭圆的左焦点为,右顶点为,抛物线与椭圆交于,两点,若四边形是菱形,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
9.已知双曲线的左焦点为,顶点为,是双曲线上任意一点,则分别以线段,为直径的两圆的位置关系为( )
A.相交 B.相切
C.相离 D.以上情况都有可能
10.已知方程和,其中,它们所表示的曲线可能是下列图象中的( )
11.已知抛物线上一点 到其焦点的距离为5,双曲线的左顶点为,若双曲线的一条渐近线与直线平行,则实数的值是( )
A. B. C. D.
12.椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上任一点,且的最大值的取值范围是,其中,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(本题共4小题,每小题4分,共16分)
13.已知椭圆与双曲线- 有共同的焦点,是椭圆和双曲线的一个交点,则 .
14.双曲线的一条准线方程是,则的值为 .
15.椭圆和双曲线的公共焦点为是两曲线的一个交点,那么的值是 .
16.若过两点和的直线与抛物线 没有交点,则实数的取值范围是 .
三、解答题(本题共6小题,共74分)
17.(本小题满分12分)已知椭圆(>0)经过点,它的焦距为2,它的左、右顶点分别为是该椭圆上的一个动点(非顶点),点是点关于轴的对称点,直线与相交于点.
(1)求该椭圆的标准方程;
(2)求点的轨迹方程.
(本小题满分12分)已知抛物线方程为,直线过抛物线的焦点且被抛物线截得的弦长为3,求的值
19.(本小题满分12分)设双曲线,的离心率为,若右准线与两条渐近线相交于两点,为右焦点,△为等边三
角形.
(1)求双曲线离心率的值;
(2)若双曲线被直线截得的弦长为,求双曲线的方程.
20.(本小题满分12分)已知抛物线、椭圆和双曲线都经过点,它们在轴上有共同焦点,椭圆和双曲线的对称轴是坐标轴,抛物线的顶点为坐标原点.
(1)求这三条曲线的方程.
(2)已知动直线过点,交抛物线于两点,是否存在垂直于轴的直线被以为直径的圆截得的弦长为定值?若存在,求出的方程;若不存在,说明理由.

21.(本小题满分12分)已知椭圆的中心为坐标原点,焦点在轴上,斜率为1且过椭圆右焦点的直线交椭圆于两点,与共线.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设为椭圆上任意一点,且,证明为定值.
22.(本小题满分14分)设分别为椭圆:的左、右两个焦点.
(1)若椭圆上的点到两点的距离之和等于,写出椭圆的方程和焦点坐标.
(2)设点是(1)中所得椭圆上的动点,求线段的中点的轨迹方程.
(3)已知椭圆具有性质:若是椭圆上关于原点对称的两个点,点是椭圆上任意一点,当直线的斜率都存在,并记为时,那么与之积是与点位置无关的定值.试对双曲线写出类似的性质,并加以证明
一、选择题
1.B 解析:由题意知抛物线的准线方程为,椭圆的焦点为.
∵ 椭圆的一个焦点在抛物线的准线上,∴ ,即.
∴ .解得.∴ .
2.D 解析:方程可化为.
3.A 解析:由双曲线标准方程的形式可知若表示双曲线,则有或
∴ .
4.D 解析:由椭圆的方程知,∴,∴ 抛物线的焦点为(-2,0),∴ 抛物线的标准方程是.
5.C 解析:∵ 双曲线的渐近线方程为,
∴ 动点与原点连线的斜率为且.
由已知的取值范围为,可得.①
∵ 双曲线的焦距为,即=5,∴ .②
联解①②,可得,∴ 双曲线的方程为.
6.D 解析:要使这些曲线上存在点满足,需曲线与的垂直平分线相交.
由题意知的中点坐标为,直线的斜率为,所以线段的垂直平分线为.
因为与的斜率相同,所以两直线平行,故两直线无交点,①不符合题意.
将与联立,消去,得,,可知②中的曲线与的垂直平分线有交点,②符合题意.
将与联立,消去,得,,可知③中的曲线与的垂直平分线有交点,③符合题意.
将与联立,消去,得,,可知④中的曲线与的垂直平分线有交点,④符合题意.
7.B 解析:是直线与椭圆相交所得的△的面积,由椭圆的对称性可知 ,所以是偶函数.
8.D 解析:∵ 椭圆的左焦点为,右顶点为,∴ .
∵ 抛物线与椭圆交于两点,
∴ 两点关于轴对称,可设.
∵ 四边形是菱形,∴ .
将代入抛物线方程,得.
∴ .将其代入椭圆方程,得,即.
化简、整理,得,解得
9.B 解析:设的中点为,若在双曲线左支上,则,即圆心距为两圆半径之和,此时两圆外切;若在双曲线右支上,同理可求得,此时两圆内切,所以两圆的位置关系为相切.
10.B 解析:方程可化成,可化成.
对于A,由双曲线可知:,,∴ ,即直线的斜率应大于0,故错;
对于C,由椭圆可知:,,∴ ,即直线的斜率应小于0,故错;同理错.所以选B.
11.B 解析:依题意知,所以,所以,所以,点的坐标为
又,所以直线的斜率为.由题意得,解得.
12. B 解析:设,,,则,,.又可看作点到原点的距离的平方,所以,所以=.
由题意知,即,则.
二、填空题
13. 解析:因为椭圆与双曲线有共同的焦点,
所以其焦点位于轴上.由椭圆及双曲线的对称性可知,不妨设在双曲线的右支上,左、右焦点分别为,由椭圆以及双曲线的定义可得, ,
由①②,得,.所以.
14. 解析:由题意可知双曲线的焦点在轴上,所以.双曲线方程可化为,
因此,,.因为准线方程是,所以,即,
解得.
15. 解析:由题意知,,联立方程得解得
取点坐标为,则,.
∴ .
16. 解析:过两点的直线方程为,将其与抛物线方程联立并消去,得.因为直线与抛物线没有交点,所以方程无解,即,解得.
三、解答题
17.解:(1)由题意得,即,.
∵ 椭圆经过点,
∴ =6,∴ ,∴ .
∴ 所求椭圆的标准方程为.
(2),设,则的方程为.①
的方程为.②
①×②,得.③
∵ 点在椭圆上,
∴ ,即.
代入③,得.
由是椭圆上的非顶点,知,
∴ 点的轨迹方程为.
18.解:由直线过抛物线的焦点,得直线的方程为.
由消去,得.
由题意得.
设直线与抛物线交于,.
,∴ 解得.
19.解:(1)双曲线的右准线的方程为,两条渐近线方程为.
所以两交点坐标为,.
设直线与轴的交点为,因为△为等边三角形,则有,
所以,即,
解得,.所以.
(2)由(1)得双曲线的方程为.
把代入得.
依题意所以,且.
所以双曲线被直线截得的弦长为
.
因为,所以,
整理,得,所以或.
所以双曲线的方程为或.
20.解:(1)设抛物线方程为,将代入方程得,所以抛物线方程为,则抛物线的焦点坐标为.
由题意知椭圆、双曲线的焦点为所以.
对于椭圆,,所以,
,所以,所以椭圆方程为.
对于双曲线,,所以,,
所以,所以双曲线方程为.
(2)设的中点为,的方程为,以为直径的圆交于两点,的中点为
令则,所以
所以
当时,为定值,所以为定值,此时的方程为.
21.(1)解:设椭圆方程为
则直线的方程为代入,并消去得.
令则
由与共线,得
又所以所以
即所以所以故离心率
(2)证明:由(1)知,所以椭圆可化为.
设由已知得,所以
因为点在椭圆上,所以
即 ①
由(1)知
所以
所以
又,代入①得故为定值1.
22.解:(1)椭圆的焦点在轴上,由椭圆上的点到两点的距离之和是4,得,即.
又点在椭圆上,因此,解得,于是.
所以椭圆的方程为,焦点,.
(2)设椭圆上的动点,则线段的中点满足,
即,.因此,即为所求的轨迹方程.
(3)类似的性质为:若是双曲线上关于原点对称的两个点,点是双曲线上任意一点,
当直线的斜率都存在,并记为时,那么与之积是与点位置无关的定值.
证明如下:设点的坐标为,则点的坐标为,其中.
又设点的坐标为,由,得.
将代入得
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