1.(北京卷(理))已知抛物线过点,过点作直线与抛物线交于不同的两点,过点作轴的垂线分别与直线交于点,其中为原点.
(Ⅰ)求抛物线的方程,并求其焦点坐标和准线方程;
(Ⅱ)求证:为线段的中点.
解:(Ⅰ)因为抛物线过点,把代入,得
∴
∴焦点坐标,准线为。
(Ⅱ)设过点的直线方程为,
直线,直线
由题意知
由,可得
∴A为线段BM中点。
2.(北京卷(文))已知椭圆的两个顶点分别为A(−2,0),B(2,0),焦点在轴上,离心率为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)点为轴上一点,过作轴的垂线交椭圆于不同的两点,过作的垂线交于点.求证:△与△的面积之比为4:5.
解:(Ⅰ)焦点在轴上,且顶点为
椭圆方程为
(Ⅱ)设 ,
直线的方程是 ,
,,
直线的方程是 ,直线的方程是 ,
直线与直线联立
,
整理为: ,即
即,解得,
代入求得
又
和面积的比为4:5
3.(全国卷Ⅰ)已知椭圆C:(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(–1,),P4(1,)中恰有三点在椭圆C上.
(1)求C的方程;
(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点。若直线P2A与直线P2B的斜率的和为–1,证明:l过定点.
解:(1)由于两点关于轴对称,故由题设知经过两点
又由知,不经过点,所以点在上
因此解得
故的方程为
(2)设直线与直线的斜率分别为
如果与轴垂直,设,由题设知,且,可得的坐标分别为
则,得,不符合题设
从而可设,将代入得
由题设可知
设,则
而
由题设,故
即,解得
当且仅当时,,于是,所以过定点
4.(全国卷Ⅱ)设为坐标原点,动点在椭圆:上,过做轴的垂线,垂足为,点满足.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设点在直线上,且.证明:过点且垂直于的直线过的左焦点.
解:(1)设,,则
由得,
因为在上,所以,因此点的轨迹方程为
(2)由题意知,设,则
,
由得
又由(1)知,故
所以,即.又过点存在唯一直线垂直于,
所以过点且垂直于的直线过的左焦点.
5.(全国卷Ⅲ)已知抛物线,过点(2,0)的直线交于,两点,圆是以
线段为直径的圆.
(1)证明:坐标原点在圆上;
(2)设圆过点(4,),求直线与圆的方程.
解:(1)设
由可得,则
又,故
因此的斜率与的斜率之积为,所以
故坐标原点在圆上
(2)由(1)可得
故圆心的坐标为,圆的半径
由于圆过点,因此,
故,
即
由(1)可得
所以,解得或
当时,直线的方程为,圆心的坐标为,圆的半径为,圆的方程为
当时,直线的方程为,圆心的坐标为,圆的半径为,圆的方程为
6.(山东卷(理))在平面直角坐标系中,椭圆:的离心率为,焦距为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)如图,动直线:交椭圆于两点,是椭圆上一点,直线的斜率为,且,是线段延长线上一点,且,的半径为,是的两条切线,切点分别为.求的最大值,并求取得最大值时直线的斜率.
解:(Ⅰ)由题意知 ,,所以 ,
因此 椭圆的方程为.
(Ⅱ)设,
联立方程,得,
由题意知,且,
所以 .
由题意可知圆的半径为:
由题意知,所以
由此直线的方程为.联立方程
得,因此 .
由题意可知 ,
而,
令,则,
因此 ,
当且仅当,即时等号成立,此时,
所以 ,因此,所以 最大值为.
综上所述:的最大值为,取得最大值时直线的斜率为.
7.(山东卷(文))在平面直角坐标系中,已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,椭圆C截直线y=1所得线段的长度为.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)动直线交椭圆C于A,B两点,交y轴于点M.点N是M关于O的对称点,圆N的半径为. 设D为AB的中点,DE,DF与圆N分别相切于点E,F,求的最小值.
8.(天津卷(理))设椭圆的左焦点为,右顶点为,离心率为.已知是抛物线的焦点,到抛物线的准线的距离为.
(I)求椭圆的方程和抛物线的方程;
(II)设上两点,关于轴对称,直线与椭圆相交于点(异于点),直线与轴相交于点.若的面积为,求直线的方程.
(Ⅰ)解:设的坐标为.
依题意,,,,解得,,,
于是.所以,椭圆的方程为,抛物线的方程为.
(Ⅱ)解:设直线的方程为,
与直线的方程联立,可得点,故.
将与联立,消去,整理得,
解得,或.
由点异于点,可得点.
由,可得直线的方程为,
令,解得,故.所以.
又因为的面积为,故,
整理得,解得,所以.
所以,直线的方程为,或.
9.(天津卷(文))已知椭圆的左焦点为,右顶点为,点的坐标为,的面积为.
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)设点在线段上,,延长线段与椭圆交于点,点,在轴上,,且直线与直线间的距离为,四边形的面积为.
(ⅰ)求直线的斜率;
(ⅱ)求椭圆的方程.
(Ⅰ)解:设椭圆的离心率为,由已知,可得
又由,可得,即
又因为,解得,所以,椭圆的离心率为
(Ⅱ)
(ⅰ)解:依题意,设直线的方程为,则直线的斜率为
由(Ⅰ)知,可得直线的方程为,即,
与直线的方程联立,可解得,
即点的坐标为
由已知,有,整理得,
所以,即直线的斜率为
(ⅱ)解:由,可得,故椭圆方程可以表示为
由(ⅰ)得直线的方程为,与椭圆方程联立,
消去,整理得,解得(舍去),或
因此可得点,进而可得,
所以
由已知,线段的长即为与这两条平行直线间的距离,故直线与都垂直于直线,
因为,所以,
所以的面积为,同理的面积等于,由四边形的面积为,得,整理得,又由,得.
所以,椭圆的方程为
10.(江苏卷)如图,在平面直角坐标系中,椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,两准线之间的距离为8.点P在椭圆E上,且位于第一象限,过点作直线的垂线,过点作直线的垂线.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若直线的交点Q在椭圆E上,求点P的坐标.
解:(1)设椭圆的半焦距为
因为椭圆的离心率为,两准线之间的距离为8,所以
解得,于是,
因此椭圆的标准方程为.
(2)由(1)知,
设,因为为第一象限的点,故,
当时,与相交于,与题设不符
当时,直线的斜率为,直线的斜率为
因为,所以直线的斜率为,直线的斜率为,
从而直线的方程: ①
直线的方程: ②
由①②,解得,所以
因为点在椭圆上,由对称性,得,即或
又在椭圆上,故,
由解得;无解
因此点的坐标为.
11.(浙江卷)如图,已知抛物线,点A,,抛物线上的点
.过点B作直线AP的垂线,垂足为Q.
(Ⅰ)求直线AP斜率的取值范围;
(Ⅱ)求的最大值.
解:(Ⅰ)设直线AP的斜率为k,,
因为,所以直线AP斜率的取值范围是(-1,1)
(Ⅱ)联立直线AP与BQ的方程
解得点Q的横坐标是
因为
所以
令,因为
所以在区间上单调递增,上单调递减,
因此当时,取得最大值
11. 上海卷