《高考數(shù)學(xué)人教版文一輪復(fù)習(xí)課時作業(yè)55第8章 解析幾何10 Word版含答案》由會員分享,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)課時作業(yè)55第8章 解析幾何10 Word版含答案(4頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
高考數(shù)學(xué)精品復(fù)習(xí)資料
2019.5
課時作業(yè)(五十五) 定點、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。
(1)求橢圓E的方程。
(2)設(shè)橢圓E的左頂點是A,若直線l:x-my-t=0與橢圓E相交于不同的兩點M,N(M,N與A均不重合),若以MN為直徑的圓過點A,試判定直線l是否過定點,若過定點,求出該定點的坐標(biāo)。
解析:(1)由e2===,可得a2=2b2,
橢圓方程為+=1,代入點可得b2=2,a2=4,
故橢圓E的方程為+=1。
2、
(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(x1,y1),N(x2,y2)得:
y1+y2=-,y1y2=,
x1+x2=m(y1+y2)+2t=,x1x2=(my1+t)(my2+t)=m2y1y2+tm(y1+y2)+t2=。
因為以MN為直徑的圓過點A,
所以AM⊥AN,
所以·=(x1+2,y1)·(x2+2,y2)=x1x2+2(x1+x2)+4+y1y2=+2×+4+===0。
因為M,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
3、點T,
由于點T在橢圓內(nèi)部,故滿足判別式大于0,
所以直線l過定點T。
2.已知橢圓+=1(a>b>0)的離心率為,且過點(2,)。
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)四邊形ABCD的頂點在橢圓上,且對角線AC,BD過原點O,若kAC·kBD=-,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+2
4、k2)(2m2-8)=8(8k2-m2+4)>0,①
由根與系數(shù)的關(guān)系得
∵kAC·kBD=-=-,∴=-,
∴y1y2=-x1x2=-·=-。
又y1y2=(kx1+m)(kx2+m)
=k2x1x2+km(x1+x2)+m2
=k2·+km·+m2=,
∴-=,
∴-(m2-4)=m2-8k2,∴4k2+2=m2。
設(shè)原點到直線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.(
5、20xx·廣東卷)已知過原點的動直線l與圓C1:x2+y2-6x+5=0相交于不同的兩點A,B。
(1)求圓C1的圓心坐標(biāo);
(2)求線段AB的中點M的軌跡C的方程;
(3)是否存在實數(shù)k,使得直線L:y=k(x-4)與曲線C只有一個交點?若存在,求出k的取值范圍;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M為弦AB中點即C1M⊥AB,
∴kC1M·kAB=-1即·=-1,
∴線段AB的中點M的軌跡的方程為2+y2=。
(3)由(2)知
6、點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),且E,F(xiàn),又直線L:y=k(x-4)過定點D(4,0),
當(dāng)直線L與圓C相切時,由=得k=±,又kDE=-kDF=-=,結(jié)合上圖可知當(dāng)k∈∪時,直線L:y=k(x-4)與曲線C只有一個交點。
4.(20xx·湖北卷)一種畫橢圓的工具如圖1所示。O是滑槽AB的中點,短桿ON可繞O轉(zhuǎn)動,長桿MN通過N處鉸鏈與ON連接,MN上的拴子D可沿滑槽AB滑動,且DN=ON=1,MN=3,當(dāng)栓子D在滑槽AB內(nèi)作往復(fù)運動時,帶動N繞O轉(zhuǎn)動,M處的筆尖畫出的橢圓記為C,以O(shè)為原點,AB所在的直線為x軸建立如圖2所
7、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,若直線l總與橢圓C有且只有一個公共點,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)因為|OM|≤|MN|+|NO|=3+1=4。
當(dāng)M,N在x軸上時,等號成立;
同理|OM|≥|MN|-|NO|=3-1=2,當(dāng)D,O重合,即MN⊥x軸時,等號成立。
所以橢圓C的中心為原點O,長半軸長為4,短半軸長為2,其方程為+=1。
(2)(ⅰ)當(dāng)直線l的斜率不存在時,直線l為x=4或x
8、=-4,都有S△OPQ=×4×4=8。
(ⅱ)當(dāng)直線l的斜率存在時,設(shè)直線l:y=kx+m(k≠±)。
由消去y,可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-16=0。
因為直線l總與橢圓C有且只有一個公共點。
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,S△OPQ=8=8>8;
當(dāng)0≤k2<時,
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時取等號。
所以當(dāng)k=0時,S△OPQ的最小值為8。
綜上(1)(2)可知,當(dāng)直線l與橢圓C在四個頂點處相切時,△OPQ的面積取得最小值8。