《高考數(shù)學(xué) 人教版文一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)55第8章 解析幾何10 Word版含答案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué) 人教版文一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)55第8章 解析幾何10 Word版含答案(4頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
課時(shí)作業(yè)(五十五) 定點(diǎn)、定值、探索性問題
1.(20xx保定模擬)設(shè)橢圓E:+=1(a>b>0)的離心率為e=,且過點(diǎn)。
(1)求橢圓E的方程。
(2)設(shè)橢圓E的左頂點(diǎn)是A,若直線l:x-my-t=0與橢圓E相交于不同的兩點(diǎn)M,N(M,N與A均不重合),若以MN為直徑的圓過點(diǎn)A,試判定直線l是否過定點(diǎn),若過定點(diǎn),求出該定點(diǎn)的坐標(biāo)。
解析:(1)由e2===,可得a2=2b2,
橢圓方程為+=1,代入點(diǎn)可得b2=2,a2=4,
故橢圓E的方程為+=1。
(2)由x-my-t=0得x=my+t,
把它代入E的方程得:(m2+2)y2+2mty+t2-4=0,
設(shè)M(x
2、1,y1),N(x2,y2)得:
y1+y2=-,y1y2=,
x1+x2=m(y1+y2)+2t=,x1x2=(my1+t)(my2+t)=m2y1y2+tm(y1+y2)+t2=。
因?yàn)橐訫N為直徑的圓過點(diǎn)A,
所以AM⊥AN,
所以=(x1+2,y1)(x2+2,y2)=x1x2+2(x1+x2)+4+y1y2=+2+4+===0。
因?yàn)镸,N與A均不重合,所以t≠-2,
所以t=-,直線l的方程是x=my-,直線l過定點(diǎn)T,
由于點(diǎn)T在橢圓內(nèi)部,故滿足判別式大于0,
所以直線l過定點(diǎn)T。
2.已知橢圓+=1(a>b>0)的離心率為,且過點(diǎn)(2,)。
(1)求橢
3、圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)四邊形ABCD的頂點(diǎn)在橢圓上,且對(duì)角線AC,BD過原點(diǎn)O,若kACkBD=-,求證:四邊形ABCD的面積為定值。
解析:(1)由題意e==,+=1,又a2=b2+c2,
解得a2=8,b2=4,故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1。
(2)證明:設(shè)直線AB的方程為y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0,
Δ=(4km)2-4(1+2k2)(2m2-8)=8(8k2-m2+4)>0,①
由根與系數(shù)的關(guān)系得
∵kACkBD=-=-,∴=-,
∴y1y2=-x1x2=-=-。
又y1y2=(kx1+m)(k
4、x2+m)
=k2x1x2+km(x1+x2)+m2
=k2+km+m2=,
∴-=,
∴-(m2-4)=m2-8k2,∴4k2+2=m2。
設(shè)原點(diǎn)到直線AB的距離為d,則
S△AOB=|AB|d=|x2-x1|
=
===2,
∴S四邊形ABCD=4S△AOB=8,
即四邊形ABCD的面積為定值。
3.(20xx廣東卷)已知過原點(diǎn)的動(dòng)直線l與圓C1:x2+y2-6x+5=0相交于不同的兩點(diǎn)A,B。
(1)求圓C1的圓心坐標(biāo);
(2)求線段AB的中點(diǎn)M的軌跡C的方程;
(3)是否存在實(shí)數(shù)k,使得直線L:y=k(x-4)與曲線C只有一個(gè)交點(diǎn)?若存在,求出k的取值范圍;
5、若不存在,說明理由。
解析:(1)由x2+y2-6x+5=0得(x-3)2+y2=4,
∴圓C1的圓心坐標(biāo)為(3,0)。
(2)設(shè)M(x,y),則
∵點(diǎn)M為弦AB中點(diǎn)即C1M⊥AB,
∴kC1MkAB=-1即=-1,
∴線段AB的中點(diǎn)M的軌跡的方程為2+y2=。
(3)由(2)知點(diǎn)M的軌跡是以C為圓心r=為半徑的部分圓弧EF(如圖所示,不包括兩端點(diǎn)),且E,F(xiàn),又直線L:y=k(x-4)過定點(diǎn)D(4,0),
當(dāng)直線L與圓C相切時(shí),由=得k=,又kDE=-kDF=-=,結(jié)合上圖可知當(dāng)k∈∪時(shí),直線L:y=k(x-4)與曲線C只有一個(gè)交點(diǎn)。
4.(20xx湖北卷)一種畫橢圓的
6、工具如圖1所示。O是滑槽AB的中點(diǎn),短桿ON可繞O轉(zhuǎn)動(dòng),長(zhǎng)桿MN通過N處鉸鏈與ON連接,MN上的拴子D可沿滑槽AB滑動(dòng),且DN=ON=1,MN=3,當(dāng)栓子D在滑槽AB內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),帶動(dòng)N繞O轉(zhuǎn)動(dòng),M處的筆尖畫出的橢圓記為C,以O(shè)為原點(diǎn),AB所在的直線為x軸建立如圖2所示的平面直角坐標(biāo)系。
圖1 圖2
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)動(dòng)直線l與兩定直線l1:x-2y=0和l2:x+2y=0分別交于P,Q兩點(diǎn),若直線l總與橢圓C有且只有一個(gè)公共點(diǎn),試探究:△OPQ的面積是否存在最小值?若存在,求出該最小值;若不存在,說明理由。
解析:(1)因?yàn)閨OM|≤|MN|+|NO|=3
7、+1=4。
當(dāng)M,N在x軸上時(shí),等號(hào)成立;
同理|OM|≥|MN|-|NO|=3-1=2,當(dāng)D,O重合,即MN⊥x軸時(shí),等號(hào)成立。
所以橢圓C的中心為原點(diǎn)O,長(zhǎng)半軸長(zhǎng)為4,短半軸長(zhǎng)為2,其方程為+=1。
(2)(ⅰ)當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí),直線l為x=4或x=-4,都有S△OPQ=44=8。
(ⅱ)當(dāng)直線l的斜率存在時(shí),設(shè)直線l:y=kx+m(k≠)。
由消去y,可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-16=0。
因?yàn)橹本€l總與橢圓C有且只有一個(gè)公共點(diǎn)。
所以Δ=64k2m2-4(1+4k2)(4m2-16)=0,
即m2=16k2+4。①
又由可得P;
同理可得Q。
由原點(diǎn)O到直線PQ的距離為d=和|PQ|=|xP-xQ|,可得S△OPQ=|PQ|d=|m||xP-xQ|=|m|=。②
將①代入②得,S△OPQ==8。
當(dāng)k2>時(shí),S△OPQ=8=8>8;
當(dāng)0≤k2<時(shí),
S△OPQ=8=8。
因0≤k2<,則0<1-4k2≤1,≥2,
所以S△OPQ=8(-1+)≥8,當(dāng)且僅當(dāng)k=0時(shí)取等號(hào)。
所以當(dāng)k=0時(shí),S△OPQ的最小值為8。
綜上(1)(2)可知,當(dāng)直線l與橢圓C在四個(gè)頂點(diǎn)處相切時(shí),△OPQ的面積取得最小值8。