圆锥曲线综合训练题(分专题-含答案).doc
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1、圆锥曲线综合训练题一、求轨迹方程:1、(1)已知双曲线与椭圆:有公共的焦点,并且双曲线的离心率与椭圆的离心率之比为,求双曲线的方程(2)以抛物线上的点M与定点为端点的线段MA的中点为P,求P点的轨迹方程(1)解:的焦点坐标为由得设双曲线的方程为则 解得 双曲线的方程为(2)解:设点,则,代入得:此即为点P的轨迹方程2、(1)的底边,和两边上中线长之和为30,建立适当的坐标系求此三角形重心的轨迹和顶点的轨迹(2)ABC中,B(-5,0),C(5,0),且sinC-sinB=sinA,求点A的轨迹方程解: (1)以所在的直线为轴,中点为原点建立直角坐标系设点坐标为,由,知点的轨迹是以、为焦点的椭圆
2、,且除去轴上两点因,有,故其方程为设,则 由题意有代入,得的轨迹方程为,其轨迹是椭圆(除去轴上两点)(2)分析:由于sinA、sinB、sinC的关系为一次齐次式,两边乘以2R(R为外接圆半径),可转化为边长的关系解:sinC-sinB=sinA 2RsinC-2RsinB=2RsinA即 (*)点A的轨迹为双曲线的右支(去掉顶点)2a=6,2c=10a=3, c=5, b=4所求轨迹方程为 (x3)点评:要注意利用定义直接解题,这里由(*)式直接用定义说明了轨迹(双曲线右支)3、如图,两束光线从点M(-4,1)分别射向直线y= -2上两点P(x1,y1)和Q(x2,y2)后,反射光线恰好通过
3、椭圆C:(ab0)的两焦点,已知椭圆的离心率为,且x2-x1=,求椭圆C的方程.解:设a=2k,c=k,k0,则b=k,其椭圆的方程为. 由题设条件得:, , x2-x1=, 由、解得:k=1,x1=,x2=-1,所求椭圆C的方程为.4、在面积为1的中,建立适当的坐标系,求出以、为焦点且过点的椭圆方程所求椭圆方程为解:以的中点为原点,所在直线为轴建立直角坐标系,设则即得5、已知点P是圆x2+y2=4上一个动点,定点Q的坐标为(4,0)(1)求线段PQ的中点的轨迹方程;(2)设POQ的平分线交PQ于点R(O为原点),求点R的轨迹方程解:(1)设线段PQ的中点坐标为M(x,y),由Q(4,0)可得
4、点P(2x-4,2y),代入圆的方程x2+y2=4可得(2x-4)2+(2y)2=4,整理可得所求轨迹为(x-2)2+y2=1. (2)设点R(x,y),P(m,n),由已知|OP|=2,|OQ|=4,由角平分线性质可得=,又点R在线段PQ上,|PR|=|RQ|,点R分有向线段PQ的比为,由定比分点坐标公式可得,即,点P的坐标为,代入圆的方程x2+y2=4可得, 即+y2=(y0). 点R的轨迹方程为+y2=(y0).6、已知动圆过定点,且与直线相切.(1) 求动圆的圆心轨迹的方程;(2) 是否存在直线,使过点(0,1),并与轨迹交于两点,且满足?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.解
5、:(1)如图,设为动圆圆心, ,过点作直线的垂线,垂足为,由题意知:, 即动点到定点与定直线的距离相等,由抛物线的定义知,点的轨迹为抛物线,其中为焦点,为准线, 动点的轨迹方程为 (2)由题可设直线的方程为,由得 , 设,则, 由,即 ,于是,即, ,解得或(舍去),又, 直线存在,其方程为 7、设双曲线的两个焦点分别为,离心率为2.(I)求此双曲线的渐近线的方程;(II)若A、B分别为上的点,且,求线段AB的中点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;(III)过点能否作出直线,使与双曲线交于P、Q两点,且.若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.解:(I) ,渐近线方程为4分 (II)设,
6、AB的中点 则M的轨迹是中心在原点,焦点在x轴上,长轴长为,短轴长为的椭圆.(9分) (III)假设存在满足条件的直线 设 由(i)(ii)得 k不存在,即不存在满足条件的直线.8、设M是椭圆上的一点,P、Q、T分别为M关于y轴、原点、x轴的对称点,N为椭圆C上异于M的另一点,且MNMQ,QN与PT的交点为E,当M沿椭圆C运动时,求动点E的轨迹方程解:设点的坐标则1分 3分 由(1)(2)可得6分又MNMQ,所以直线QN的方程为,又直线PT的方程为从而得所以代入(1)可得此即为所求的轨迹方程.9、已知:直线L过原点,抛物线C 的顶点在原点,焦点在x轴正半轴上。若点A(-1,0)和点B(0,8)
7、关于L的对称点都在C上,求直线L和抛物线C的方程分析:曲线的形状已知,可以用待定系数法设出它们的方程,L:y=kx(k0),C:y2=2px(p0).设A、B关于L的对称点分别为A/、B/,则利用对称性可求得它们的坐标分别为:A/(),B/()。因为A/、B/均在抛物线上,代入,消去p,得:k2-k-1=0.解得:k=,p=.所以直线L的方程为:y=x,抛物线C的方程为y2=x.10、已知椭圆的左、右焦点分别是F1(c,0)、F2(c,0),Q是椭圆外的动点,满足点P是线段F1Q与该椭圆的交点,点T在线段F2Q上,并且满足()设为点P的横坐标,证明;()求点T的轨迹C的方程;()试问:在点T的
8、轨迹C上,是否存在点M,使F1MF2的面积S=若存在,求F1MF2的正切值;若不存在,请说明理由.()证法一:设点P的坐标为由P在椭圆上,得由,所以 3分证法二:设点P的坐标为记则由证法三:设点P的坐标为椭圆的左准线方程为由椭圆第二定义得,即由,所以3分()解法一:设点T的坐标为 当时,点(,0)和点(,0)在轨迹上.当|时,由,得.又,所以T为线段F2Q的中点.在QF1F2中,所以有综上所述,点T的轨迹C的方程是7分解法二:设点T的坐标为 当时,点(,0)和点(,0)在轨迹上.当|时,由,得.又,所以T为线段F2Q的中点. 设点Q的坐标为(),则因此 由得 将代入,可得综上所述,点T的轨迹C
9、的方程是7分 ()解法一:C上存在点M()使S=的充要条件是 由得,由得 所以,当时,存在点M,使S=;当时,不存在满足条件的点M.11分当时,由,得解法二:C上存在点M()使S=的充要条件是 由得 上式代入得于是,当时,存在点M,使S=;当时,不存在满足条件的点M.11分当时,记,由知,所以14分11、设抛物线的焦点为F,动点P在直线上运动,过P作抛物线C的两条切线PA、PB,且与抛物线C分别相切于A、B两点.(1)求APB的重心G的轨迹方程;(2)证明PFA=PFB.解:(1)设切点A、B坐标分别为,切线AP的方程为: 切线BP的方程为:解得P点的坐标为:所以APB的重心G的坐标为 ,所以
10、,由点P在直线l上运动,从而得到重心G的轨迹方程为: (2)方法1:因为由于P点在抛物线外,则同理有AFP=PFB.方法2:当所以P点坐标为,则P点到直线AF的距离为:即所以P点到直线BF的距离为:所以d1=d2,即得AFP=PFB.当时,直线AF的方程:直线BF的方程:所以P点到直线AF的距离为:,同理可得到P点到直线BF的距离,因此由d1=d2,可得到AFP=PFB.二、中点弦问题:12、已知椭圆,(1)求过点且被平分的弦所在直线的方程;(2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;(3)过引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程;(4)椭圆上有两点、,为原点,且有直线、斜率满足,求线段中点的轨
11、迹方程分析:此题中四问都跟弦中点有关,因此可考虑设弦端坐标的方法解:设弦两端点分别为,线段的中点,则得由题意知,则上式两端同除以,有,将代入得(1)将,代入,得,故所求直线方程为: 将代入椭圆方程得,符合题意,为所求(2)将代入得所求轨迹方程为: (椭圆内部分)(3)将代入得所求轨迹方程为: (椭圆内部分)(4)由得 : , , 将平方并整理得, , , 将代入得: , 再将代入式得: , 即 此即为所求轨迹方程当然,此题除了设弦端坐标的方法,还可用其它方法解决13、椭圆C:的两个焦点为F1,F2,点P在椭圆C上,且()求椭圆C的方程;()若直线l过圆x2+y2+4x-2y=0的圆心M,交椭圆
12、C于两点,且A、B关于点M对称,求直线l的方程.解法一:()因为点P在椭圆C上,所以,a=3.在RtPF1F2中,故椭圆的半焦距c=,从而b2=a2c2=4,所以椭圆C的方程为1.()设A,B的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2). 由圆的方程为(x+2)2+(y1)2=5,所以圆心M的坐标为(2,1). 从而可设直线l的方程为 y=k(x+2)+1, 代入椭圆C的方程得 (4+9k2)x2+(36k2+18k)x+36k2+36k27=0. 因为A,B关于点M对称.所以 解得,所以直线l的方程为 即8x-9y+25=0. (经检验,符合题意)解法二:()同解法一.()已知圆的方程为(x+
13、2)2+(y1)2=5,所以圆心M的坐标为(2,1). 设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).由题意x1x2且 -得因为A、B关于点M对称,所以x1+ x2=4, y1+ y2=2,代入得,即直线l的斜率为,所以直线l的方程为y1(x+2),即8x9y+25=0.(经检验,所求直线方程符合题意.14、已知椭圆的一个焦点,对应的准线方程为.(1)求椭圆的方程;(2)直线l与椭圆交于不同的两点M、N,且线段MN恰被点 平分,求直线l 的方程.解:(1)由得即椭圆的方程为(2)易知直线l的斜率一定存在,设l:设M(x1, y1),N(x2, y2),由 得x1、x2为上述方程的两根,则
14、 MN的中点为, ,解得k=3.代入中,直线l:y=3x+3符合要求.15、设分别是椭圆C:的左右焦点,(1)设椭圆C上的点到两点距离之和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐标;(2)设K是(1)中所得椭圆上的动点,求线段的中点B的轨迹方程;(3)设点P是椭圆C 上的任意一点,过原点的直线L与椭圆相交于M,N两点,当直线PM ,PN的斜率都存在,并记为 试探究的值是否与点P及直线L有关,并证明你的结论.解:(1)由于点在椭圆上,2=4, 椭圆C的方程为 焦点坐标分别为(-1,0) ,(1,0)(2)设的中点为B(x, y)则点 把K的坐标代入椭圆中得线段的中点B的轨迹方程为(3)过原点的直线L与椭
15、圆相交的两点M,N关于坐标原点对称 设,得=故:的值与点P的位置无关,同时与直线L无关16、已知椭圆的一个焦点为 ,对应的准线为,离心率满足成等比数列()求椭圆的方程;()是否存在直线,使与椭圆交于不同的两点,且线段恰好被直线平分?若存在,求出直线的倾斜角的取值范围;若不存在,说明理由解 : ()由题意知,所以设椭圆上任意一点的坐标为,则由椭圆的第二定义得,化简得,故所求椭圆方程为 ()设,中点,依题意有,可得若直线存在,则点必在椭圆内,故,解得将代入椭圆方程,有得,故, 所以,则有,解得,故存在直线满足条件,其倾斜角三、定义与最值:17、已知F是椭圆的左焦点,P是此椭圆上的动点,A(1,1)
16、是一定点(1)求的最小值,并求点P的坐标;(2)求的最大值和最小值解:(1)由椭圆的第二定义转化知的最小值是,此时P;(2)依题意,由椭圆的第二定义知18、设F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,若P是该椭圆上的一个动点,()求的最大值和最小值;()求的最大值和最小值解:易知,所以设P(x, y),则因为,故当x=0,即点P为椭圆短轴端点时,有最小值-2.当,即点P为椭圆长轴端点时,有最大值1.19、若双曲线过点,其渐近线方程为.(I)求双曲线的方程;(II)已知,,在双曲线上求一点,使的值最小解:()(II),最小值为20、以椭圆的焦点为焦点,过直线上一点作椭圆,要使所作椭圆的长轴最短,点应在何
17、处?并求出此时的椭圆方程分析:椭圆的焦点容易求出,按照椭圆的定义,本题实际上就是要在已知直线上找一点,使该点到直线同侧的两已知点(即两焦点)的距离之和最小,只须利用对称就可解决解:如图所示,椭圆的焦点为,点关于直线的对称点的坐标为(9,6),直线的方程为解方程组得交点的坐标为(5,4)此时最小所求椭圆的长轴:,又,因此,所求椭圆的方程为21、已知动点P与双曲线=1的两个焦点F1、F2的距离之和为6()求动点P的轨迹C的方程;()若=3,求PF1F2的面积;()若已知D(0,3),M、N在轨迹C上且=l,求实数l的取值范围解:+=1;2;,522、 、是椭圆的左、右焦点,是椭圆的右准线,点,过点
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