第三章
圆锥曲线的方程
综合测试(二)
一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题5分,8题共40分)
1.(2020·全国高考)在平面内,A,B是两个定点,C是动点,若,则点C的轨迹为(
)
A.圆
B.椭圆
C.抛物线
D.直线
【答案】A
【解析】设,以AB中点为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,
则:,设,可得:,
从而:,结合题意可得:,整理可得:,即点C的轨迹是以AB中点为圆心,为半径的圆.故选:A.
2.(2020·湖北襄阳高二期末)将离心率为的双曲线的实半轴长和虚半轴长同时增加个单位长度,得到离心率为的双曲线,则(
)
A.对任意的,
B.当时,;当时,
C.对任意的,
D.当时,;当时,
【答案】D
【解析】依题意,,,
因为,由于,,,
所以当时,,,,,所以;
当时,,,而,所以,所以.
所以当时,;当时,.
3.(2018·全国高考)设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(–2,0)且斜率为的直线与C交于M,N两点,则=(
)
A.5
B.6
C.7
D.8
【答案】D
【解析】根据题意,过点(–2,0)且斜率为的直线方程为,
与抛物线方程联立,消元整理得:,
解得,又,所以,
从而可以求得,故选D
4.在平面内,A,B是两个定点,C是动点,若,则点C的轨迹为
A.圆
B.椭圆
C.抛物线
D.直线
【答案】A
【详解】设,以AB中点为坐标原点建立如图所示的平面直角坐标系,
则:,设,可得:,
从而:,结合题意可得:,
整理可得:,即点C的轨迹是以AB中点为圆心,为半径的圆.
5.(2020·浙江高考真题)已知点O(0,0),A(–2,0),B(2,0).设点P满足|PA|–|PB|=2,且P为函数y=图像上的点,则|OP|=(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】因为,所以点在以为焦点,实轴长为,焦距为的双曲线的右支上,由可得,,即双曲线的右支方程为,而点还在函数的图象上,所以,
由,解得,即.
6.(2020·全国高考真题)设双曲线C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为.P是C上一点,且F1P⊥F2P.若△PF1F2的面积为4,则a=(
)
A.1
B.2
C.4
D.8
【答案】A
【详解】,,根据双曲线的定义可得,
,即,
,,
,即,解得,故选:A.
7.(江西高二期末)已知直线和直线,抛物线上一动点到直线和直线的距离之和的最小值是(
)
A.2
B.3
C.
D.
【答案】A
【解析】
直线l2:x=-1为抛物线y2=4x的准线.由抛物线的定义知,P到l2的距离等于P到抛物线的焦点F(1,0)的距离,故本题转化为在抛物线y2=4x上找一个点P,使得P到点F(1,0)和直线l2的距离之和最小,最小值为F(1,0)到直线l1:4x-3y+6=0的距离,即dmin==2.
8.(2020·四川成都七中高三其他模拟(文))已知P(x0,y0)是椭圆C:+y2=1上的一点,F1,F2分别是椭圆C的左、右焦点,若<0,则x0的取值范围是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
将原问题转化为椭圆与圆的交点问题,求得临界值,然后求解x0的取值范围即可.
【详解】
如图,设以O为原点、半焦距为半径的圆x2+y2=3与椭圆交于A,B两点.
由得,
要使<0,则点P在A、B之间,
∴x0的取值范围是.故选A.
二、多选题(每题至少有两个选项为正确答案,每题5分,4题共20分)
9.设抛物线:()的焦点为,点在上,,若以为直径的圆过点,则的方程为(
)。
A、
B、
C、
D、
【答案】BD
【解析】设,则,则,又,
则以为直径的圆的方程为,将代入,
得,即,,由得:,
解得或,则方程为或,故选BD。
10.我们把离心率为的双曲线(,)称为黄金双曲线。如图所示,、是双曲线的实轴顶点,、是虚轴顶点,、是焦点,过右焦点且垂直于轴的直线交双曲线于、两点,则下列命题正确的是(
)。
A、双曲线是黄金双曲线
B、若,则该双曲线是黄金双曲线
C、若,则该双曲线是黄金双曲线
D、若,则该双曲线是黄金双曲线
【答案】BCD
【解析】A选项,,不是黄金双曲线,
B选项,,化成,即,
又,解得,是黄金双曲线,
C选项,∵,∴,∴,
化简得,由②知是黄金双曲线,
D选项,∵,∴轴,,且是等腰,∴,
即,由②知是黄金双曲线,
综上,BCD是黄金双曲线,故选BCD。
11.(2021·武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)高二期末)已知曲线,、为实数,则下列说法正确的是(
)
A.曲线可能表示两条直线
B.若,则是椭圆,长轴长为
C.若,则是圆,半径为
D.若,则是双曲线,渐近线方程为
【答案】AC
【解析】
取,可判断A选项的正误;将曲线的方程化为标准方程,可判断B选项的正误;将方程化为圆的标准方程,可判断C选项的正误;分和两种情况讨论,将曲线的方程化为标准方程,求出双曲线的渐近线方程,可判断D选项的正误.
【详解】
对于A选项,若,,则曲线的方程为,即,
此时,曲线表示两条直线,A选项正确;
对于B选项,若,则,曲线的标准方程为,
此时,曲线表示焦点在轴上的椭圆,该椭圆的长轴长为,B选项错误;
对于C选项,若,曲线的方程为,
此时,曲线表示圆,且该圆的半径为,C选项正确;
对于D选项,若,,则曲线的方程为,
曲线表示焦点在轴上的双曲线,则,,
此时,双曲线的渐近线方程为;
当,时,则曲线的方程为,
曲线表示焦点在轴上的双曲线,则,,
所以,双曲线的渐近线方程为.
综上所述,D选项错误.
故选:AC.
12.(2020·湖南师大附中高二期末)已知焦点在轴,顶点在原点的抛物线,经过点,以上一点为圆心的圆过定点,记,为圆与轴的两个交点(
)
A.抛物线的方程为
B.当圆心在抛物线上运动时,随的变化而变化
C.当圆心在抛物线上运动时,记,,有最大值
D.当且仅当为坐标原点时,
【答案】ACD
【解析】
由已知,设抛物线方程为,将点代入即可判断A选项;设圆心,求出圆的半径,写出圆的方程,令,可求得、,由此可判断B选项;设,,根据条件可求得,利用基本不等式讨论即可判断C选项;再根据可判断D选项.
【详解】
解:由已知,设抛物线方程为,,解得.
所求抛物线的方程为,故A正确;
设圆心,则圆的半径,
圆的方程为,
令,得,得,,
(定值),故B不正确;
设,,
,,
,
当时,,
当时,,
故当且仅当时,取得最大值为,故C正确;
由前分析,,即,
当且仅当时,,故D正确;
故选:ACD.
三、填空题(每题5分,4题共20分)
13.(2020·山东泰安一中高二月考)已知双曲线()的焦距为,右顶点为,抛物线的焦点为,若双曲线截抛物线的准线所得线段长为,且,则双曲线的渐近线方程为___________.
【答案】
【解析】由已知,所以,把代入双曲线方程得,所以,直线被双曲线截得的线段长为,从而,所以,,所求渐近线方程为.
14.(2020·福建莆田一中高二月考)椭圆的左、右焦点分别为焦距为,若直线与椭圆的一个交点满足则该椭圆的离心率等于
.
【答案】
【解析】注意到直线过点即为左焦点,又斜率为,所以倾斜角为,即.又故,那么.,,.
15.(2020·大连24中高二月考)设抛物线的焦点为
,点在
上,,若以
为直径的圆过点(0,2),则的方程为
.
【答案】或
【解析】∵抛物线
方程为,∴焦点,
设,由抛物线性质,可得,
因为圆心是的中点,所以根据中点坐标公式可得,圆心横坐标为,
由已知圆半径也为,据此可知该圆与y轴相切于点(0,2),故圆心纵坐标为2,则M点纵坐标为4,
即,代入抛物线方程得,所以p=2或p=8.
所以抛物线C的方程为或.
16.数学中有许多形状优美?寓意美好的曲线,曲线就是其中之一,曲线C对应的图象如图所示,下列结论:
①直线AB的方程为:;
②曲线C与圆有2个交点;
③曲线C所围成的“心形”区域的面积大于12;
④曲线C恰好经过4个整点(即横?纵坐标均为整数的点).
其中正确的是:________.(填写所有正确结论的编号)
【答案】②③
【详解】对于①,曲线,
令,则;令,则;
所以点,,所以直线AB的方程为:即,
故①错误;对于②,由可得或,所以曲线C与圆有2个交点,,故②正确;对于③,在曲线上取点,,,,顺次连接各点,如图,
则,所以曲线C所围成的“心形”区域的面积大于12,故③正确;对于④,曲线经过的整点有:,,,有6个,故④错误.
故答案为:②③.
四、解答题(17题10分,其余每题12分,7题共70分)
17.求满足下列各条件的椭圆的标准方程:
(1)短轴一个端点与两焦点组成一个正三角形,且焦点到同侧顶点的距离为;
(2)经过点,两点;
(3)与椭圆有相同离心率且经过点。
【解析】(1)由已知得,,解得,,,
∴所求椭圆方程为或;
(2)设椭圆方程为(,且),则代入、两点,
解得,,∴所求椭圆方程为;
(3)若焦点在轴上,设所求椭圆方程为:(),
将点代入得,故所求方程为,
若焦点在轴上,设所求椭圆方程为:(),
将点代入得,故所求方程为。
18.已知椭圆C的中心为直角坐标系xOy的原点,焦点在x轴上,它的一个顶点到两个焦点的距离分别是7和1.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若P为椭圆C上的动点,M为过P且垂直于x轴的直线上的点,=λ,求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.
【详解】
(1)设椭圆长半轴长及半焦距分别为a,c,由已知得解得
a
=
4
,
c
=
3
又∵b2=a2-c2,∴b=
7
,
所以椭圆C的方程为
.
(2)设M(x,y),其中x∈[-4,4],由已知
及点P在椭圆C上可得
,整理得(16λ2-9)x2+16λ2y2=112,其中x∈[-4,4].
①当λ=时,化简得9y2=112,所以点M的轨迹方程为y=±
(-4≤x≤4).轨迹是两条平行于x轴的线段.
②当λ≠时,方程变形为
,其中x∈[-4,4].当0<λ<时,点M的轨迹为中心在原点、实轴在y轴上的双曲线满足-4≤x≤4的部分;当<λ<1时,点M的轨迹为中心在原点、长轴在x轴上的椭圆满足-4≤x≤4的部分;当λ≥1时,点M的轨迹为中心在原点,长轴在x轴上的椭圆
19.(已知定点A(-1,0),F(2,0),定直线l:x=,不在x轴上的动点P与点F的距离是它到直线l的距离的2倍.设点P的轨迹为E,过点F的直线交E于B、C两点,直线AB、AC分别交l于点M、N
(1)求E的方程;
(2)试判断以线段MN为直径的圆是否过点F,并说明理由.
【详解】(1)设,则
化简得;
(2)①当直线与x轴不垂直时,设的方程为,
与双曲线联立消去y得
,由题意知且,
设,则,
=
=
因为,所以直线AB的方程为,
因此M点的坐标为,
,同理
因此;
②当直线与x轴垂直时,则方程为,则,
AB的方程为,
因此M点的坐标为,,
同理可得
因此
综上,即,
故以线段MN为直径的圆经过点F.
20.(2020·全国高考)已知A、B分别为椭圆E:(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;
(2)证明:直线CD过定点.
【解析】(1)依据题意作出如下图象:
由椭圆方程可得:,
,
,
,
椭圆方程为:
(2)证明:设,
则直线的方程为:,即:
联立直线的方程与椭圆方程可得:,整理得:
,解得:或
将代入直线可得:
所以点的坐标为.同理可得:点的坐标为
当时,
直线的方程为:,
整理可得:
整理得:
所以直线过定点.
当时,直线:,直线过点.
故直线CD过定点.
21.(2019·福建省永春第一中学高二期末(文))已知点是圆上任意一点,点与点关于原点对称,线段的垂直平分线分别与,交于,两点.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过点的动直线与点的轨迹交于,两点,在轴上是否存在定点,使以为直径的圆恒过这个点?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(2)在轴上存在定点满足题意.
【解析】
(1)由圆的方程求出点与点的坐标,结合题意可得点的轨迹为以,为焦点的椭圆,并求得a,c的值,再由隐含条件求得b,则椭圆方程可求;
(2)直线l的方程可设为,设A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线方程与椭圆方程,化为关于x的一元二次方程,利用根与系数的关系求出A,B横坐标的和与积,假设在y轴上存在定点Q(0,m),使以AB为直径的圆恒过这个点,可得即.利用向量的坐标运算即可求得m值,即定点Q得坐标.
【详解】
(1)由题意得,
∴点的轨迹为以为焦点的椭圆
∵,
∴
∴点的轨迹的方程为.
(2)当直线的斜率存在时,可设其方程为,设
联立可得,
由求根公式可得
假设在轴上存在定点,使以为直径的圆恒过这个点,
则即
∵
,
,
由解得
∴在轴上存在定点,使以为直径的圆恒过这个点.
当直线的斜率不存在时,经检验可知也满足以为直径的圆恒过点.
因此在轴上存在定点,使以为直径的圆恒过这个点.
22.(2021·福建厦门一中高二期中)设O是坐标原点,以为焦点的椭圆的长轴长为,以为直径的圆和C恰好有两个交点,
(1)求C的方程;
(2)P是C外的一点,设其坐标为,过P的直线均与C相切,且的斜率之积为,记u为的最小值,求u的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】
(1)由题设条件有、,结合椭圆参数的关系,即可写出椭圆的方程;
(2)设过的切线,联立椭圆方程并整理为关于x的一元二次方程,由l与椭圆C相切有,整理为关于k的一元二次方程,根据根与系数的关系及求得,最后由得到最小值,结合m的范围求u的范围.
【详解】
(1)由题意知:,
∴,又以为直径的圆和C恰好有两个交点,则,
∵,可得,
∴椭圆C的方程为;
(2)由题意知,直线、的斜率存在且不为零,
设过的切线,
联立椭圆方程,消去y可得,
由直线l与椭圆C相切,则,
整理可得(易知),
设直线、的斜率分别为、,它们是上述方程的两根,
∴,整理得,则,
∴,易知:当时,有,
∵,
∴,即u的取值范围是.第三章
圆锥曲线的方程
综合测试(一)
一、单选题(每题只有一个选项为正确答案,每题5分,8题共40分)
1.抛物线的焦点坐标为
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】把抛物线化为标准方程,可得抛物线的焦点在轴上,开口向下,且,即,所以焦点坐标为.故选:D.
2.“”是“曲线表示椭圆”的
A.必要而不充分条件
B.充分而不必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】因为曲线为椭圆,所以,解得且,
所以“”是“且”的必要而不充分条件.故选:A
3.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由题意可知
.
4.(2021·揭阳第一中学高二期中)已知椭圆:与双曲线:(,)具有共同的焦点,,离心率分别为,,且.点是椭圆和双曲线的一个交点,且,则(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
设,.根据圆锥曲线定义与勾股定理可得,从而可得,结合,可得结果.
【详解】
设,.
在椭圆中,,
所以.
在双曲线中,,
所以,
所以,即,
得,即.
因为,所以,解得.
故选:C
5.(2021·福建省厦门集美中学高二期中)已知、为双曲线的焦点,为与双曲线的交点,且有,则该双曲线的离心率为(
).
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
设,则,将、用表示,即可求得该双曲线的离心率.
【详解】
由题意知,
在中,,可设,则,
由勾股定理可得,
又由得,所以,.
故选:A.
6.(2021·贵州贵阳市·贵阳一中高三月考(文))已知抛物线:的焦点为,点,分别在抛物线上,且,,则(
)
A.4
B.6
C.8
D.12
【答案】B
【解析】
由抛物线的定义及其性质,解三角形的知识结合焦点弦公式,即可解出.
【详解】
令,则,过,作准线:的垂线,垂足为,,过作,垂足为,如图,易得,
∴在中,,
∴直线的倾斜角为,焦点弦,
∴,
故选:B.
7.已知为坐标原点,是椭圆:()的左焦点,、分别为椭圆的左、右顶点,为椭圆上一点,且轴。过点的直线与线段交于点,与轴交于点。若直线经过的中点,则椭圆的离心率为(
)。
A、
B、
C、
D、
【答案】A
【解析】作图,由题意得、、,设,
由得,则①,
又由,得,则②,
由①②得,即,则,故选A。
8.已知直线()与抛物线:相交于、两点,为的焦点,若,则(
)。
A、
B、
C、
D、
【答案】D
【解析】设抛物:的准线为:,
直线()恒过定点,
如图过、分别作于,于,
由,则,
点为的中点,连接,则,
∴,点的横坐标为,
故点的坐标为,∴,故选D。
二、多选题(每题至少有两个选项为正确答案,每题5分,4题共20分)
9.已知为坐标原点,,是抛物线:上的一点,为其焦点,若与双曲线的右焦点重合,则下列说法正确的有(
)
A.若,则点的横坐标为4
B.该抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为
C.若外接圆与抛物线的准线相切,则该圆面积为
D.周长的最小值为
【答案】ACD
【解析】因为双曲线的方程为,所以,,则,
因为抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,所以,即,
选项A:若,则点的横坐标为,所以选项A正确;
选项B:因为抛物线的焦点与双曲线的右焦点重合,所以抛物线的准线被双曲线所截得的线段长度为,所以选项B错误;
选项C:因为、,所以外接圆的圆心的横坐标为1,又因为外接圆与抛物线的准线相切,所以圆心到准线的距离等于圆心到焦点的距离等于半径,所以圆心在抛物线上且到准线的距离为3,所以,所以该外接圆面积为,所以选项C正确;
选项D:因为的周长为,所以选项D正确.故选:ACD
10.
(2020·江苏南京高二期末)泰戈尔说过一句话:世界上最远的距离,不是树枝无法相依,而是相互了望的星星,却没有交会的轨迹;世界上最远的距离,不是星星之间的轨迹,而是纵然轨迹交会,却在转瞬间无处寻觅.已知点,直线l:,若某直线上存在点P,使得点P到点M的距离比到直线l的距离小1,则称该直线为“最远距离直线”,则下列结论正确的是(
)
A.点P的轨迹曲线是一条线段
B.点P的轨迹与直线:是没有交会的轨迹即两个轨迹没有交点
C.不是“最远距离直线”
D.是“最远距离直线”
【答案】BCD
【解析】由题意可得,点P到点M的距离比到直线l的距离小1,即等价于“点P到点M的距离等于到直线:的距离”故P点轨迹是以为焦点,直线:为准线的抛物线,
其方程是,故A错误点P的轨迹方程是抛物线,它与直线没交点,
即两者是没有交会的轨迹,故B正确要满足“最远距离直线”则必须满足与上述抛物线有交点,把代入抛物线,消去y并整理得
因为,无解,所以不是“最远距离直线”,故C正确;
把代入抛物线,消去y并整理得,因为,有解,所以是“最远距离直线”,故D正确.故选:BCD
11.(2021·江苏高三专题练)已知抛物线E:y2=4x的焦点为F,准线为l,过F点的直线与抛物线E交于A,B两点,C,D分别为A,B在l上的射影,且|AF|=3|BF|,M为AB的中点,则下列结论正确的是(
)
A.∠CFD=90°
B.直线AB的斜率为
C.△CMD为等腰直角三角形
D.线段AB的长为
【答案】ABD
【详解】由抛物线的方程可得:F(1,0),准线方程为:x=﹣1,设直线AB的方程为:x=my+1,A(x1,y1),B(x2,y2),则C(﹣1,y1),D(﹣1,y2),联立方程消去x整理可得:y2﹣4my﹣4=0,所以y1+y2=4m,y1y2=﹣4,
所以,所以FC⊥FD,即∠CFD=90°,所以A正确,选项B:因为|AF|=3|BF|,所以,即y1=﹣3y2,且y1+y2=4m,y1y2=﹣4,解得,所以直线AB的斜率为,故B正确,选项C:由A正确,则CM⊥DM不可能,且角C和角D不可能为直角,故C错误,选项D:
故D正确,故选:ABD.
12.(2021·聊城市·山东聊城一中高三)曲率半径是用来描述曲线上某点处曲线弯曲变化程度的量,已知对于曲线上点处的曲率半径公式为,则下列说法正确的是(
)
A.对于半径为的圆,其圆上任一点的曲率半径均为
B.椭圆上一点处的曲率半径的最大值为
C.椭圆上一点处的曲率半径的最小值为
D.对于椭圆上点处的曲率半径随着的增大而碱小
【答案】AC
【详解】A:由题设知:圆的方程可写为,所以圆上任一点曲率半径为,正确;
B、C:由弯曲最大处为,最小处为,所以在处有,在处有,即,故B错误,C正确;
D:由题意,处的曲率半径,而,
所以,令,
则在上有恒成立,故在上随着的增大而增大,错误;故选:AC.
三、填空题(每题5分,4题共20分)
13.(2021·安徽高二期中(文))已知抛物线的焦点是椭圆的左焦点,则抛物线的准线方程是__________.
【答案】
【解析】
先求得椭圆的左焦点,然后利用抛物线交点与准线的关系求解即可.
【详解】
椭圆中,.
于是抛物线的焦点是,故其准线方程是.
故答案为:.
14.(2021·四川广元市·高二期末(理))抛物线的焦点为,已知抛物线在点处的切线斜率为2,则直线与该切线的夹角的正弦值为______.
【答案】
【解析】
利用导数的几何意义,结合切线的斜率求解切点坐标,然后求解切线与的正切值,再利用三角函数恒等变换公式可求得结果
【详解】
解:由,得,则,
设点的坐标为,则由题意可得,解得,则,所以,
因为抛物线的焦点,所以,
设切线与的夹角为,则,
所以,
故答案为:
15.如图所示,已知是椭圆()的左焦点,是椭圆上的一点,轴,(为原点),则该椭圆的离心率是
。
【答案】
【解析】,又与相似,则,
解得,又得。
16.设抛物线:()的焦点为,准线为,点为抛物线上一点,以为圆心,为半径的圆交于、两点,若,的面积为,则
。
【答案】
【解析】∵,,∴,
又∵,∴,,
∴到准线的距离,
∴,解得。
四、解答题(17题10分,其余每题12分,7题共70分)
17.
(2020·全国高二单元练)设O为坐标原点,动点M在椭圆C上,过M作x轴的垂线,垂足为N,点P满足.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)设点在直线上,且.证明:过点P且垂直于OQ的直线过C的左焦点F.
【解析】
(1)设P(x,y),M(),则N(),
由得.
因为M()在C上,所以.
因此点P的轨迹为.
由题意知F(-1,0),设Q(-3,t),P(m,n),则
,
.
由得-3m-+tn-=1,又由(1)知,故3+3m-tn=0.
所以,即.又过点P存在唯一直线垂直于OQ,
所以过点P且垂直于OQ的直线l过C的左焦点F.
18.(12分)已知双曲线.
(1)求双曲线的两条渐近线的夹角的大小;
(2)设定点A(a,0)(a>0),求双曲线上的动点P到A的距离d的最小值.
【答案】(1);(2).
【详解】
(1)双曲线C的两条渐近线方程是,
则它们的夹角是;
(2)设为双曲线上任意一点,则
,
二次函数的对称轴,定义域为
当,即时,当时,
当,即时,当时,
综上所述
19.(12分)如图,直线与抛物线相切于点.
(1)求实数的值;
(2)求以点为圆心,且与抛物线的准线相切的圆的方程.
【详解】
(1)直线与抛物线相切于点.
则,得,(
)
因为直线与抛物线相切,
所以,
解得.
(2)由(1)可知,故方程(
)即为,
解得,代入,得.
故点,
因为圆与抛物线的准线相切,
所以圆的半径等于圆心到抛物线的准线的距离,
即,所以圆的方程为.
20.(2021·河南高二月考(理))已知椭圆的一个顶点恰好是抛物线的焦点,椭圆C的离心率为.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)从椭圆C在第一象限内的部分上取横坐标为2的点P,若椭圆C上有两个点A,B使得的平分线垂直于坐标轴,且点B与点A的横坐标之差为,求直线AP的方程.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).
【解析】
(Ⅰ)由题意可得关于参数的方程,解之即可得到结果;
(Ⅱ)设直线AP的斜率为k,联立方程结合韦达定理可得A点坐标,同理可得B点坐标,结合横坐标之差为,可得直线方程.
【详解】
(Ⅰ)由抛物线方程可得焦点为,
则椭圆C的一个顶点为,即.
由,解得.
∴椭圆C的标准方程是;
(Ⅱ)由题可知点,
设直线AP的斜率为k,由题意知,直线BP的斜率为,
设,,直线AP的方程为,即.
联立方程组
消去y得.
∵P,A为直线AP与椭圆C的交点,
∴,即.
把换成,得.
∴,解得,
当时,直线BP的方程为,经验证与椭圆C相切,不符合题意;
当时,直线BP的方程为,符合题意.
∴直线AP得方程为.
21.已知椭圆:()的四个顶点组成的四边形的面积为,且经过点。过椭圆右焦点作直线与椭圆交于、两点。
(1)求椭圆的方程;
(2)若,求直线的方程。
【解析】(1)四边形的面积为,∴,
又点在:上,则,
∴,,∴椭圆的方程为;
(2)由(1)可知椭圆的右焦点,
①当直线无斜率时,直线的方程为,
则、,不成立,舍,
②当直线有斜率时,设直线方程为将,
代入椭圆方程,整理得,恒成立,
设、,则,,
又,
,
即,解得,
则直线的方程为:。
22.(12分)已知抛物线:(),直线与交于、两点,且,其中为坐标原点。
(1)求抛物线的方程;
(2)已知点的坐标为,记直线、的斜率分别为、,证明:为定值。
【解析】(1)联立方程组,消元得:,恒成立,
设、,∴,,
又,
∴,从而;
(2)∵,,∴,,
∴
,
又,,则,
即为定值。