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1、课时作业提升(五十四)圆锥曲线中的证明与探索性问题A组夯实基础1(2018长春模拟)已知抛物线C:y22px(p0)与直线xy40相切(1)求该抛物线的方程;(2)在x轴正半轴上,是否存在某个确定的点M,过该点的动直线l与抛物线C交于A,B两点,使得为定值如果存在,求出点M坐标;如果不存在,请说明理由解:(1)联立方程有,有y22py8p0,由于直线与抛物线相切,得8p232p0,p4,所以y28x(2)假设存在满足条件的点M(m,0)(m0),直线l:xtym,有y28ty8m0,设A(x1,y1),B(x2,y2),有y1y28t,y1y28m,|AM|2(x1m)2y(t21)y,|BM
2、|2(x2m)2y(t21)y, 当m4时,为定值,所以M(4,0)2设F是椭圆C:1(ab0)的左焦点,直线l的方程为x,直线l与x轴交于点P,线段MN为椭圆的长轴,已知|MN|8,且|PM|2|MF|(1)求椭圆C的标准方程;(2)若过点P的直线与椭圆相交于不同两点A,B,求证:AFMBFN(1)解:|MN|8,a4,又|PM|2|MF|,得a2(ac),整理得2e23e10e或e1(舍去)c2,b2a2c212,椭圆的标准方程为1(2)证明:当AB的斜率为0时,显然AFMBFN0.满足题意当AB的斜率不为0时,点P(8,0),F(2,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的
3、方程为xmy8,代入椭圆方程整理得:(3m24)y248my1440,则(48m)24144(3m24),y1y2,y1y2kAFkBF 0,kAFkBF0,从而AFMBFN综上可知:恒有AFMBFN3(2018桂林模拟)在平面直角坐标系xOy中,设圆x2y24x0的圆心为Q(1)求过点P(0,4)且与圆Q相切的直线的方程;(2)若过点P(0,4)且斜率为k的直线与圆Q相交于不同的两点A,B,以OA、OB为邻边做平行四边形OACB,问是否存在常数k,使得OACB为矩形?请说明理由解:(1)由题意知,圆心Q坐标为(2,0),半径为2,设切线方程为:ykx4,所以,由2解得k所以,所求的切线方程为
4、yx4,或 x0(2)假设存在满足条件的实数k,则设A(x1,y1),B(x2,y2),联立得(1k2)x2(8k4)x160,16(2k1)264(1k2)0,k,x1x2,且y1y2k(x1x2)8,(x1x2,y1y2),|2(x1x2)2(y1y2)2,又|24,要使平行四边形OACB为矩形,则|2|216,所以k2,存在常数k2,使得平行四边形OACB为矩形B组能力提升1(2018保定模拟)设椭圆x22y28与y轴相交于A,B两点(A在B的上方),直线ykx4与该椭圆相交于不同的两点M,N,直线y1与BM交于G(1)求椭圆的离心率;(2)求证:A,G,N三点共线(1)解:由题意得标准
5、方程:1,则a2,b2,c2,椭圆的离心率e(2)证明:方法一曲线1,当x0时,y2,故A(0,2),B(0,2),将直线ykx4代入椭圆方程1得(2k21)x216kx240,若ykx4与曲线C交于不同两点M,N,则32(2k23)0,解得:k2,设N(xN,kxN4),M(xM,kxM4),G(xG,1),由韦达定理得: xMxN,xMxN,直线MB的方程为:yx2,则G, (xN,kxN2),欲证A,G,N三点共线,只需证,共线,即 (kxN2)xN,将代入可得等式成立,则A,G,N三点共线得证方法二将直线ykx4代入椭圆方程1得:(2k21)x216kx240,则32(2k23)0,解
6、得:k2,由韦达定理得:xMxN,xMxN,设N(xN,kxN4),M(xM,kxM4),G(xG,1),MB方程为:yx2,则G,则kNAkGAk2,将代入上式:kNAkGA0,A,G,N三点共线2(2018遵义模拟)已知点P是圆F1:(x1)2y28上任意一点,点F2与点F1关于原点对称,线段PF2的垂直平分线分别与PF1,PF2交于M,N两点(1)求点M的轨迹C的方程;(2)过点G的动直线l与点M的轨迹C交于A,B两点,在y轴上是否存在定点Q,使以AB为直径的圆恒过这个点?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)由圆F1:(x1)2y28,得F1(1,0),则F2(1,0)
7、,由题意得|MF1|MF2|MF1|MP|F1P|2|F1F2|2,点M的轨迹C是以F1,F2为焦点的椭圆,2a2,2c2,点M的轨迹C的方程为y21(2)直线l的方程可设为ykx,设A(x1,y1),B(x2,y2),联立可得9(12k2)x212kx160则x1x2,x1x2,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,则,即0(x1,my1),(x2,my2),x1x2(my1)(my2)x1x2(1k2)x1x2k(x1x2)m2m20,解得m1因此,在y轴上存在定点Q(0,1),使以AB为直径的圆恒过这个点3(2018张掖模拟)已知椭圆的两个焦点为F1(, 0),
8、F2(,0),M是椭圆上一点,若0,|8(1)求椭圆的方程;(2)点P是椭圆上任意一点,A1、A2分别是椭圆的左、右顶点,直线PA1,PA2与直线x 分别交于E,F两点,试证:以EF为直径的圆交x轴于定点,并求该定点的坐标解:(1)由题意可设椭圆的标准方程为1(ab0),由0,设|m,|n又|8m2n2(2)2,mn2a,mn8,a2b25解得:a3,b2椭圆的方程为1(2)由(1)得A1(3,0),A2(3,0),设P(x0,y0),则直线PA1的方程为y(x3),它与直线x的交点的坐标为E,直线PA2的方程为y(x3),它与直线x的交点的坐标为F,再设以EF为直径的圆交x轴于点Q(m,0),则QEQF,从而kQEkQF1,即 2,即2,又y9x21,解得m1故以EF为直径的圆交x轴于定点,该定点的坐标为