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1、解析几何中与角有关的问题一课前热身:1在平面直角坐标系中,顶点与,顶点在椭圆上,那么5/4.2直线y=2x上一点P的横坐标为a,两定点A(-1,1)、B(3,3)。假设APB为钝角,那么a的取值范围是 0 ab0),半焦距c,那么|MA1|=-a,|A1F1|=a-c,由题意,得a=2,b=,c=1故椭圆方程为设P(m,y0),|m|1,当y0=0时,F1PF2=0,当y00时,0F1PF2P F1M1.5:如图,椭圆1ab0与过点A2,0B(0,1)的直线有且只有一个公共点T,且椭圆的离心率e=.()求椭圆方程;()设F、F分别为椭圆的左、右焦点,M为线段AF的中点,求证:ATM=AFT.解
2、:过A、B的直线方程为因为由题意得有惟一解。即有惟一解,所以 ab0,故 a2 + 4b2 4 = 0. 又因为,所以 a2 = 4b2 . 从而得= 2, ,故所求的椭圆方程为 由得,所以 ,从而 由 解得x1 = x2 = 1,所以 因为tanAF1T,又 ,得 ,因此 ATM = AF1T6设、分别是椭圆的左、右焦点.假设是该椭圆上的一个动点,求的最大值与最小值;设过定点的直线与椭圆交于不同的两点、,且为锐角其中为坐标原点,求直线的斜率的取值范围.解:解法一:易知所以,设,那么因为,故当,即点为椭圆短轴端点时,有最小值当,即点为椭圆长轴端点时,有最大值解法二:易知,所以,设,那么以下同解
3、法一显然直线不满足题设条件,可设直线,联立,消去,整理得:由得:或又又,即 故由、得或6如图,中心在原点的椭圆的右焦点为,右准线的方程为:1求椭圆的方程;在椭圆上任取三个不同点,使,证明:为定值,并求此定值解:I设椭圆方程为答22图因焦点为,故半焦距又右准线的方程为,从而由因此,故所求椭圆方程为II记椭圆的右顶点为,并设1,2,3,不失一般性,假设,且,又设点在上的射影为,因椭圆的离心率,从而有解得 因此而故为定值三拓展延伸:7设、分别为椭圆的左、右顶点,椭圆长半轴的长等于焦距,且为它的右准线.求椭圆的方程;设为右准线上不同于点4,0的任意一点,假设直线、分别与椭圆相交于异于、的点、,证明点在
4、以为直径的圆内.解:依题意得 a2c,4,解得a2,c1,从而b 故椭圆的方程为 解法1:由得A2,0,B2,0 设Mx0,y0 M点在椭圆上,y04x02 又点M异于顶点A、B,2x00,0,那么MBP为锐角,从而MBN为钝角,故点B在以MN为直径的圆内 解法2:由得A2,0,B2,0 设Mx1,y1,Nx2,y2,那么2x12,2x22,又MN的中点Q的坐标为,依题意,计算点B到圆心Q的距离与半径的差222x1x22y1y22 x12 x22y1y1 又直线AP的方程为y,直线BP的方程为y,而点两直线AP与BP的交点P在准线x4上,即y2 又点M在椭圆上,那么,即 于是将、代入,化简后可
5、得 从而,点B在以MN为直径的圆内 8两定点,动点M满足.()求动点M的轨迹Q的方程;()设曲线Q与y轴的交点为B,点E、F是曲线Q上两个不同的动点,且,直线AE与BF交于点,求证:为定值;() 在第问的条件下,求证:过点与点E的直线是曲线Q的一条切线.在第问的条件下,试问是否存在点E使得或,假设存在,求出此时点E的坐标;假设不存在,说明理由.解:设动点,因为所以或化简得:由可设点那么由A、P、E三点共线可得,同理可得:,两式相乘得:,又因为,所以=3点E处曲线Q的切线的斜率为,那么切线方程为,AE、BF的方程为,那么,所以在上述切线上,即过点与点E的直线是曲线Q的一条切线. 先证: 其中用到代换由此可得:.要使,那么只需,即.而,因此不存在点E使得成立.另解:同前可得,要使,那么只需,即,化简得,显然不成立.第 9 页