训练29 解析几何
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1、训练29解析几何(推荐时间:75分钟)1(陕西)如图,设P是圆x2y225上的动点,点D是P在x轴上的投影,M为PD上一点,且MDPD.(1)当P在圆上运动时,求点M的轨迹C的方程;(2)求过点(3,0)且斜率为的直线被C所截线段的长度2圆C:x2(ya)24,点A(1,0)(1)当过点A的圆C的切线存在时,求实数a的取值范围;(2)设AM、AN为圆C的两条切线,M、N为切点,当MN时,求MN所在直线的方程3设F1、F2分别是椭圆E:x21(0b0,b0)的一个焦点与抛物线y24x的焦点F重合,且椭圆短轴的两个端点与F构成正三角形(1)求椭圆的方程;(2)假设过点(1,0)的直线l与椭圆交于不
2、同两点P、Q,试问在x轴上是否存在定点E(m,0),使恒为定值?假设存在,求出E的坐标及定值;假设不存在,请说明理由答案1解(1)设M的坐标为(x,y),P的坐标为(xP,yP),由得P在圆上,x2(y)225,即轨迹C的方程为1.(2)过点(3,0)且斜率为的直线方程为y(x3),设直线与C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),将直线方程y(x3)代入C的方程,得1,即x23x80.x1,x2.AB.2解(1)过点A的切线存在,即点A在圆外或圆上,1a24.a或a.(2)设MN与AC交于点D,O为坐标原点MN,DM.又MC2,CD,cosMCA, AC,OC2,AM1,MN是以点A为圆
3、心,半径AM1的圆A与圆C的公共弦,圆A的方程为(x1)2y21,圆C的方程为x2(y2)24或x2(y2)24,MN所在直线的方程为(x1)2y21x2(y2)240,即x2y0或(x1)2y21x2(y2)240,即x2y0,因此,MN所在直线的方程为x2y0或x2y0.3解(1)由椭圆定义知AF2ABBF24.又2ABAF2BF2,得AB.(2)设直线l的方程为yxc,其中c.设A(x1,y1),B(x2,y2),那么A、B两点的坐标满足方程组化简得(1b2)x22cx12b20,那么x1x2,x1x2.因为直线AB的斜率为1,所以AB|x2x1|,即|x2x1|,那么(x1x2)24x
4、1x2,解得b.4(1)解由题意,c1,可设椭圆方程为1.因为A在椭圆上,所以1,解得b23,b2(舍去)所以椭圆方程为1.(2)证明设直线AE的方程为yk(x1),代入1,得(34k2)x24k(32k)x42120.设E(xE,yE),F(xF,yF)因为点A在椭圆上,所以1xE,所以xE,yEkxEk.又直线AF的斜率与AE的斜率互为相反数,在上式中以k代k ,可得xF,yFkxFk.所以直线EF的斜率kEF.即直线EF的斜率为定值,其值为.5解(1)易知a2,b1,c,所以F1(,0),F2(,0),设P(x,y),那么(x,y)(x,y)x2y23x213(3x28)因为x2,2,故
5、当x0,即点P为椭圆短轴端点时,有最小值2;当x2,即点P为椭圆长轴端点时,有最大值1.(2)显然直线x0不满足题设条件,可设直线l:ykx2,A(x1,y1),B(x2,y2),联立消去y,整理得x24kx30.x1x2,x1x2.由(4k)2434k230,得k,或k.又0AOB90cosAOB00.x1x2y1y20.又y1y2(kx12)(kx22)k2x1x22k(x1x2)44.0.即k24,2k2.故由得2k,或k2.6解(1)由题意知抛物线的焦点F(,0),c.又椭圆的短轴的两个端点与F构成正三角形,b1,椭圆的方程为y21.(2)当直线l的斜率存在时,设其斜率为k,那么l的方程为:yk(x1)由消去y得,(4k21)x28k2x4k240.设P(x1,y1),Q(x2,y2),那么x1x2,x1x2.(mx1,y1),(mx2,y2),(mx1)(mx2)y1y2m2m(x1x2)x1x2y1y2m2m(x1x2)x1x2k2(x11)(x21)m2k2(4m28m1),当2m0,即m时,为定值.当直线l的斜率不存在时,P,Q.由E可得,.综上所述,当E的坐标为时,为定值.
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