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已知中心在原点O,焦点F1、F2在x轴上的椭圆E经过点C(2,2),且抛物线
的焦点为F1.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)垂直于OC的直线l与椭圆E交于A、B两点,当以AB为直径的圆P与y轴相切时,求直线l的方程和圆P的方程.
【解析】本试题主要考查了椭圆的方程的求解以及直线与椭圆的位置关系的运用。第一问中,设出椭圆的方程,然后结合抛物线的焦点坐标得到
,又因为
,这样可知得到
。第二问中设直线l的方程为y=-x+m与椭圆联立方程组可以得到
,再利用
可以结合韦达定理求解得到m的值和圆p的方程。
解:(Ⅰ)设椭圆E的方程为![]()
①………………………………1分
②………………2分
③ 由①、②、③得a2=12,b2=6…………3分
所以椭圆E的方程为
…………………………4分
(Ⅱ)依题意,直线OC斜率为1,由此设直线l的方程为y=-x+m,……………5分
代入椭圆E方程,得
…………………………6分
………………………7分
、
………………8分
![]()
………………………9分
![]()
……………………………10分
当m=3时,直线l方程为y=-x+3,此时,x1 +x2=4,圆心为(2,1),半径为2,
圆P的方程为(x-2)2+(y-1)2=4;………………………………11分
同理,当m=-3时,直线l方程为y=-x-3,
圆P的方程为(x+2)2+(y+1)2=4
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如图,已知直线
(
)与抛物线
:
和圆
:
都相切,
是
的焦点.
(Ⅰ)求
与
的值;
(Ⅱ)设
是
上的一动点,以
为切点作抛物线
的切线
,直线
交
轴于点
,以
、
为邻边作平行四边形
,证明:点
在一条定直线上;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,记点
所在的定直线为
, 直线
与
轴交点为
,连接
交抛物线
于
、
两点,求△
的面积
的取值范围.
![]()
【解析】第一问中利用圆
:
的圆心为
,半径
.由题设圆心到直线
的距离
.
即
,解得
(
舍去)
设
与抛物线的相切点为
,又
,得
,
.
代入直线方程得:
,∴
所以
,![]()
第二问中,由(Ⅰ)知抛物线
方程为
,焦点
. ………………(2分)
设
,由(Ⅰ)知以
为切点的切线
的方程为
.
令
,得切线
交
轴的
点坐标为
所以
,
, ∵四边形FAMB是以FA、FB为邻边作平行四边形
∴
因为
是定点,所以点
在定直线![]()
第三问中,设直线
,代入
得
结合韦达定理得到。
解:(Ⅰ)由已知,圆
:
的圆心为
,半径
.由题设圆心到直线
的距离
.
即
,解得
(
舍去). …………………(2分)
设
与抛物线的相切点为
,又
,得
,
.
代入直线方程得:
,∴
所以
,
.
……(2分)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知抛物线
方程为
,焦点
. ………………(2分)
设
,由(Ⅰ)知以
为切点的切线
的方程为
.
令
,得切线
交
轴的
点坐标为
所以
,
, ∵四边形FAMB是以FA、FB为邻边作平行四边形,
∴
因为
是定点,所以点
在定直线
上.…(2分)
(Ⅲ)设直线
,代入
得
, ……)得
,
…………………………… (2分)
,
.
△
的面积
范围是![]()
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设抛物线
:
(
>0)的焦点为
,准线为
,
为
上一点,已知以
为圆心,
为半径的圆
交
于
,
两点.
(Ⅰ)若
,
的面积为
,求
的值及圆
的方程;
(Ⅱ)若
,
,
三点在同一条直线
上,直线
与
平行,且
与
只有一个公共点,求坐标原点到
,
距离的比值.
【命题意图】本题主要考查圆的方程、抛物线的定义、直线与抛物线的位置关系、点到直线距离公式、线线平行等基础知识,考查数形结合思想和运算求解能力.
【解析】设准线
于
轴的焦点为E,圆F的半径为
,
![]()
则|FE|=
,
=
,E是BD的中点,
(Ⅰ) ∵
,∴
=
,|BD|=
,
设A(
,
),根据抛物线定义得,|FA|=
,
∵
的面积为
,∴
=
=
=
,解得
=2,
∴F(0,1), FA|=
, ∴圆F的方程为:
;
(Ⅱ) 解析1∵
,
,
三点在同一条直线
上, ∴
是圆
的直径,
,
由抛物线定义知
,∴
,∴
的斜率为
或-
,
∴直线
的方程为:
,∴原点到直线
的距离
=
,
设直线
的方程为:
,代入
得,
,
∵
与
只有一个公共点,
∴
=
,∴
,
∴直线
的方程为:
,∴原点到直线
的距离
=
,
∴坐标原点到
,
距离的比值为3.
解析2由对称性设
,则![]()
点
关于点
对称得:![]()
得:
,直线![]()
切点![]()
直线![]()
坐标原点到
距离的比值为![]()
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设点
是抛物线![]()
![]()
的焦点,
是抛物线
上的
个不同的点(![]()
).
(1) 当
时,试写出抛物线
上的三个定点
、
、
的坐标,从而使得
;
(2)当
时,若
,
求证:
;
(3) 当
时,某同学对(2)的逆命题,即:
“若
,则
.”
开展了研究并发现其为假命题.
请你就此从以下三个研究方向中任选一个开展研究:
① 试构造一个说明该逆命题确实是假命题的反例(本研究方向最高得4分);
② 对任意给定的大于3的正整数
,试构造该假命题反例的一般形式,并说明你的理由(本研究方向最高得8分);
③ 如果补充一个条件后能使该逆命题为真,请写出你认为需要补充的一个条件,并说明加上该条件后,能使该逆命题为真命题的理由(本研究方向最高得10分).
【评分说明】本小题若填空不止一个研究方向,则以实得分最高的一个研究方向的得分作为本小题的最终得分.
【解析】第一问利用抛物线
的焦点为
,设
,
分别过
作抛物线
的准线
的垂线,垂足分别为
.
由抛物线定义得到
第二问设
,分别过
作抛物线
的准线
垂线,垂足分别为
.
由抛物线定义得
![]()
![]()
第三问中①取
时,抛物线
的焦点为
,
设
,
分别过![]()
作抛物线
的准线
垂线,垂足分别为![]()
.由抛物线定义得
![]()
![]()
![]()
![]()
,
则
,不妨取
;![]()
;![]()
;![]()
解:(1)抛物线
的焦点为
,设
,
分别过
作抛物线
的准线
的垂线,垂足分别为
.由抛物线定义得
![]()
![]()
因为
,所以
,
故可取![]()
![]()
满足条件.
(2)设
,分别过
作抛物线
的准线
垂线,垂足分别为
.
由抛物线定义得
![]()
![]()
又因为![]()
![]()
![]()
![]()
;
所以![]()
![]()
.
(3) ①取
时,抛物线
的焦点为
,
设
,
分别过![]()
作抛物线
的准线
垂线,垂足分别为![]()
.由抛物线定义得
![]()
![]()
![]()
![]()
,
则
,不妨取
;![]()
;![]()
;
,
则![]()
![]()
,![]()
![]()
.
故
,
,
,
是一个当
时,该逆命题的一个反例.(反例不唯一)
② 设
,分别过
作
抛物线
的准线
的垂线,垂足分别为
,
由
及抛物线的定义得
,即
.
因为上述表达式与点
的纵坐标无关,所以只要将这
点都取在
轴的上方,则它们的纵坐标都大于零,则
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
,
而
,所以
.
(说明:本质上只需构造满足条件且
的一组
个不同的点,均为反例.)
③ 补充条件1:“点
的纵坐标
(
)满足
”,即:
“当
时,若
,且点
的纵坐标
(
)满足
,则
”.此命题为真.事实上,设
,
分别过
作抛物线
准线
的垂线,垂足分别为
,由
,
及抛物线的定义得
,即
,则
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
,
又由
,所以
,故命题为真.
补充条件2:“点
与点![]()
为偶数,
关于
轴对称”,即:
“当
时,若
,且点
与点![]()
为偶数,
关于
轴对称,则
”.此命题为真.(证略)
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