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专题01 圆锥曲线中的弦长问题(教师版)

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专题01圆锥曲线中的弦长问题一、单选题1.设椭圆长半轴长为,短半轴长为,半焦距为,则过焦点且垂直于长轴的弦长是()A.B.C.D.【答案】D【分析】设椭圆焦点在轴上,椭圆的标准方程为,将或代入椭圆的标准方程,求出,由此可求得结果.【详解】设椭圆焦点在轴上,椭圆的标准方程为,将或代入椭圆的标准方程得,,解得,因此,过焦点且垂直于长轴的弦长是.故选:D.2.已知椭圆,直线l过椭圆C的左焦点F且交椭圆于A,B两点,的中垂线交x轴于M点,则的取值范围为()A.B.C.D.【答案】B【分析】当l:时,,设与椭圆联立可得:,然后41 求得的中垂线方程,令,得,然后分别利用两点间的距离公式和弦长公式求得,,建立求解.【详解】椭圆的左焦点为,当l:时,,,所以,设与椭圆联立,可得:,由韦达定理得:,取中点为,所以的中垂线方程为:,令,得,所以,又,41 所以,综上所述,故选:B.【点睛】思路点睛:1、解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.2、设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则弦长为(k为直线斜率).注意:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式大于零.3.过椭圆9x2+25y2=225的右焦点且倾斜角为45°的弦长AB的长为()A.5B.6C.D.7【答案】C【分析】求出焦点坐标和直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理和弦长公式可得答案.【详解】由9x2+25y2=225得,,,所以,右焦点坐标为,直线AB的方程为,所以得,设,所以,41 .故选:C.【点睛】本题主要考查直线与椭圆的弦长公式,由韦达定理的应用.4.椭圆的左、右焦点分别是、,斜率为的直线l过左焦点且交于,两点,且的内切圆的周长是,若椭圆的离心率为,则线段的长度的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B【分析】先利用等面积法可得:,求解出的值,然后根据弦长公式的取值范围.【详解】设内切圆半径为r,由题意得得,.故选:B.【点睛】本题考查椭圆焦点三角形问题,考查弦长的取值范围问题,难度一般.解答时,等面积法、弦长公式的运用是关键.二、多选题5.已知抛物线的焦点为,过点的直线交抛物线于、两点,以线段41 为直径的圆交轴于、两点,则()A.若抛物线上存在一点到焦点的距离等于,则抛物线的方程为B.若,则直线的斜率为C.若直线的斜率为,则D.设线段的中点为,若点到抛物线准线的距离为,则的最小值为【答案】AD【分析】由抛物线的定义求得的值,可判断A选项的正误;设直线的方程为,设点、,将直线的方程与抛物线的方程联立,结合韦达定理可求得的值,可判断B选项的正误;利用韦达定理结合抛物线的焦点弦长公式可判断C选项的正误;设直线的方程为,设点、,联立直线与抛物线的方程,求得点到轴的距离和,可得出关于的表达式,可判断D选项的正误.【详解】对于A选项,由抛物线的定义可得,解得,所以,抛物线的标准方程为,A选项正确;对于B选项,如下图所示:抛物线的焦点为,设点、,设直线的方程为,联立,消去并整理得,恒成立,由韦达定理可得,,由于,由图象可得,即,41 所以,,可得,解得,所以,直线的斜率为,B选项错误;对于C选项,当直线的斜率为时,由B选项可知,,,由抛物线的焦点弦长公式可得,C选项错误;对于D选项,抛物线的焦点到准线的距离为,则该抛物线的方程为.设直线的方程为,设点、,联立,消去可得,,则,,,点到轴的距离为,所以,,当且仅当时,等号成立,D选项正确.故选:AD.【点睛】41 本题考查直线与抛物线的综合问题,考查了抛物线焦点弦的几何性质以及焦点弦长、焦半径的计算.本题中将直线方程与抛物线的方程联立,利用韦达定理得出点、的纵坐标所满足的关系,并结合了抛物线的焦点弦长公式进行计算,考查学生的运算求解能力,属于中等题.三、解答题6.如图,是直线上一动点,过点且与垂直的直线交抛物线于,两点,点在,之间.(1)若过抛物线的焦点,求;(2)求的最小值.【答案】(1);(2).【分析】(1)先求出直线的方程,联立直线与抛物线,将韦达定理和弦长公式相结合即可得结果;(2)设,联立方程组分别求出A,B,P的纵坐标,将表示为关于的函数式,结合基本不等式即可得结果.【详解】解:(1)由已知得,所以,联立得,消去,可得,设点,,41 由根与系数的关系得,所以.(2)设,由,消去,可知,∵有两个不同的交点,∴,解得:,,由,得,由于点在点,点之间,所以,设,所以,当且仅当时,即时取等号.故的最小值为.【点睛】关键点点睛:(1)直线弦长公式的应用;(2)将所求量表示为关于的函数,利用基本不等式求最值.7.已知椭圆()长轴长为短轴长的两倍,连结椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4,直线过点,且与椭圆相交于另一点.41 (1)求椭圆的方程;(2)若线段长为,求直线的倾斜角.【答案】(1);(2)或.【分析】(1)由题设列出基本量方程组,解得基本量,从而得方程.(2)设直线方程,代入椭圆方程得关于的一元二次方程,韦达定理整体思想及弦长公式得关于斜率的方程,解得斜率得直线方程.【详解】(1)由题意可知,,,。椭圆方程为:(2)由题可知直线斜率存在,设直线方程为:代入椭圆方程得:,,,解得,直线的倾斜角为或.【点睛】本题是椭圆与直线相交弦长问题,是高考解析几何中的常见题型.注意点点睛:①在设直线时要注意直线斜率是否存在,做必要的交代;②代入消元后要交代的符号,确定交点是否存在及存在时的个数;③所得解回代检验合理性,以确保答案的正确性.8.已知直线经过抛物线的焦点,且与抛物线交于、两点.41 (1)若直线的倾斜角为,求线段的长;(2)若,求的长.【答案】(1);(2).【分析】(1)设点、,求出直线的方程,与抛物线方程联立,求出的值,再利用抛物线的焦点弦长公式可求得线段的长;(2)设直线的方程为,设点、,将直线的方程与抛物线的方程联立,可得出,由求得的值,利用韦达定理以及抛物线的方程求得的值,利用抛物线的定义可求得的长.【详解】(1)设点、,抛物线的焦点为,由于直线过点,且该直线的倾斜角为,则直线的方程为,联立,消去并整理得,,由韦达定理可得,由抛物线的焦点弦长公式可得;(2)设点、,由题意可知,直线不可能与轴重合,设直线的方程为,联立,消去并整理得,,由韦达定理可得,,,可得,,,则,41 ,因此,.【点睛】有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.9.已知圆上上任取一点,过点作轴的垂线段,垂足为,当在圆上运动时,线段中点为.(1)求点的轨迹方程;(2)若直线l的方程为y=x-1,与点的轨迹交于,两点,求弦的长.【答案】(1);(2).【分析】(1)设、,利用相关点法即可求解.(2)将直线与椭圆方程联立,利用弦长公式即可求解.【详解】(1)设,,,点是线段中点,,又在圆上,,即点的轨迹方程为.(2)联立,消去可得,,,设,,则,,41 .【点睛】方法点睛:本题考查了轨迹问题、求弦长,求轨迹的常用方法如下:(1)定义法:利用圆锥曲线的定义求解.(2)相关点法:由已知点的轨迹进行求解.(3)直接法:根据题意,列出方程即可求解.10.已知椭圆的右焦点为,左、右顶点为、,,.(1)求椭圆的标准方程;(2)求直线被椭圆截得的弦长.【答案】(1);(2).【分析】(1)设椭圆的半焦距为,由题意可得,,解得,,求得,可得椭圆的方程;(2)联立直线和椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,计算可得所求值.【详解】(1)设椭圆的半焦距为,由,,可得,,解得,,则,即有椭圆的方程为;(2)联立直线和椭圆,可得,设被椭圆截得的弦的端点的横坐标分别为,,则,,41 可得弦长为.【点睛】思路点睛:求解椭圆中的弦长问题时,一般需要联立直线与椭圆方程,根据韦达定理,以及弦长公式,即可求出结果;有时也可由直线与椭圆方程联立求出交点坐标,根据两点间距离公式求出弦长.11.已知直线与圆相交.(1)求的取值范围;(2)若与相交所得弦长为,求直线与相交所得弦长.【答案】(1);(2).【分析】(1)由圆求出圆心和半径,利用圆心到直线的距离小于半径即可求解;(2)由与相交所得弦长为,利用弦长的一半、弦心距、圆的半径满足勾股定理可求出圆的半径,再次利用勾股定理即可求解.【详解】(1)圆的圆心为,半径为.因为直线与圆相交,所以圆心到的距离解得:,即的取值范围是.(2)因为与相交所得弦长为,所以,因为圆心到的距离,所以直线与M相交所得弦长为.【点睛】41 方法点睛:有关圆的弦长的两种求法(1)几何法:直线被圆截得的半弦长为,弦心距和圆的半径构成直角三角形,即;(2)代数法:联立直线方程和圆的方程,消元转化为关于的一元二次方程,由根与系数的关系可求得弦长或12.已知双曲线的标准方程为,分别为双曲线的左、右焦点.(1)若点在双曲线的右支上,且的面积为,求点的坐标;(2)若斜率为1且经过右焦点的直线与双曲线交于两点,求线段的长度.【答案】(1)或;(2).【分析】(1)由双曲线方程可得,进而可得点的纵坐标,代入即可得解;(2)联立方程组,由韦达定理、弦长公式运算即可得解.【详解】(1)由题意,双曲线的焦距,设点,则,解得,代入双曲线方程可得,所以点的坐标为或;(2)由题意,,则直线,设,41 由,化简可得,则,,所以.13.设抛物线,为的焦点,过的直线与交于两点.(1)设的斜率为,求的值;(2)求证:为定值.【答案】(1)5;(2)证明见解析.【分析】(1)求出直线方程为,联立直线与抛物线,由即可求解;(2)设直线方程为,由韦达定理表示出,即可得出定值.【详解】(1)依题意得,所以直线的方程为.设直线与抛物线的交点为,,由得,,所以,.所以.(2)证明:设直线的方程为,直线与抛物线的交点为,,由得,,所以,.41 因为.所以为定值.【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤:(1)得出直线方程,设交点为,;(2)联立直线与曲线方程,得到关于(或)的一元二次方程;(3)写出韦达定理;(4)将所求问题或题中关系转化为形式;(5)代入韦达定理求解.14.已知椭圆M:的一个焦点为,左右顶点分别为A,B.经过点的直线l与椭圆M交于C,D两点.(Ⅰ)求椭圆方程;(Ⅱ)当直线l的倾斜角为时,求线段CD的长;(Ⅲ)记△ABD与△ABC的面积分别为和,求的最大值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ)的最大值为.【分析】(Ⅰ)根据椭圆的几何性质求出可得结果;(Ⅱ)联立直线与椭圆,根据弦长公式可求得结果;(Ⅲ)设直线:,,,联立直线与椭圆的方程,利用韦达定理求出,,变形后利用基本不等式可求得最大值.【详解】(Ⅰ)因为椭圆的焦点为,所以且,所以,41 所以椭圆方程为.(Ⅱ)因为直线l的倾斜角为,所以斜率为1,直线的方程为,联立,消去并整理得,设,,则,,所以.(Ⅲ)由(Ⅰ)知,设直线:,,,联立,消去并整理得,则,,所以异号,所以,当且仅当时,等号成立.所以的最大值为.【点睛】关键点点睛:第(Ⅲ)问中将三角形面积用两点的纵坐标表示,并利用韦达定理和基本不等式解决是解题关键.15.已知椭圆:的离心率为,点在椭圆上,直线过椭圆的右焦点与上顶点,动直线:与椭圆交于,两点,交于点.(1)求椭圆的方程;41 (2)已知为坐标原点,若点满足,求此时的长度.【答案】(1);(2)4或.【分析】(1)根据,以及即可求解.(2)将直线与联立,求出交点,再由,可得点为的中点,根据在直线:上求出点即可求解.【详解】(1)由题意得,,结合,解得,,,故所求椭圆的方程为.(2)易知定直线的方程为.联立,整理得,解得,不妨令点的坐标为.∵,由对称性可知,点为的中点,故,又在直线:上,41 故,解得,,故点的坐标为或,所以或,所以的长度为4或.【点睛】关键点点睛:解题的关键是求出点,根据对称性可知,确定点为的中点,考查了计算求解能力.16.已知椭圆,为坐标原点,为椭圆上任意一点,,分别为椭圆的左、右焦点,且,其离心率为,过点的动直线与椭圆相交于,两点.(1)求椭圆的标准方程;(2)当时,求直线的方程【答案】(1);(2)或.【分析】(1)首先根据题意得到,再解方程组即可得到答案.(2)首先设出直线方程,与椭圆联立,利用根系关系和弦长公式即可得到方程,再解方程即可得到答案.【详解】41 (1)由题意知解得,.所以椭圆的标准方程为.(2)当直线的斜率不存在时,,不符合题意.当直线的斜率存在时,设直线的方程为,联立,得,其判别式.设点,坐标分别为,,则,.所以,整理得,解得或,所以或.综上,直线的方程为或.【点睛】关键点点睛:本题主要考查直线与椭圆的弦长问题,本题中将直线方程代入椭圆的标准方程,再利根系关系和弦长公式得到所求的等量关系为解题的关键,考查学生的计算能力,属于中档题.17.如图,椭圆()的离心率为,过椭圆右焦点作两条互相垂直的弦与.当直线的斜率为0时,.41 (Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)求使取最小值时直线的方程.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)或.【分析】(Ⅰ)由离心率及,可得出,,进而写出椭圆的方程;(Ⅱ)进行分类讨论,①当两条弦中一条弦所在直线的斜率为0时,另一条弦所在直线的斜率不存在,不满足题意;②当两弦所在直线的斜率均存在且不为0时,设直线AB的方程为,则直线CD的方程为,分别将直线与的方程与椭圆方程联立,由韦达定理得出和的表达式,然后利用弦长公式求出的表达式,然后利用基本不等式求出取得最小值时k的值,最后写出直线的方程即可.【详解】(Ⅰ)由题意知,,又,解得,,所以椭圆方程为;(Ⅱ)①当两条弦中一条弦所在直线的斜率为0时,另一条弦所在直线的斜率不存在时,由题意知,不满足条件;②当两弦所在直线的斜率均存在且不为0时,设直线AB的方程为,则直线CD的方程为,设,,将直线AB的方程代入椭圆方程中并整理得,则,,41 所以,同理,,所以+=≥,当且仅当即时,上式取等号,所以直线AB的方程为或.【点睛】易错点点睛:本题考查椭圆方程的求法,考查直线与椭圆位置关系的应用,考查基本不等式的应用,对于第二问,应该对斜率存在与否进行分类讨论,注意别漏掉斜率不存在的情形,考查逻辑思维能力和的分析计算能力,属于中档题.18.已知抛物线的焦点到准线的距离为2,且过点的直线被抛物线所截得的弦长为8.(1)求直线的方程;(2)当直线的斜率大于零时,求过点且与抛物线的准线相切的圆的方程.【答案】(1)或;(2)或.【分析】(1)由题意得,,当直线l的斜率不存在时,不合题意;当直线l的斜率存在时,设方程为,与抛物线方程联立,利用韦达定理和抛物线的定义求出弦长,结合已知弦长可求得结果;(2)设所求圆的圆心坐标为,根据几何方法求出圆的半径,根据直线与圆相切列式解得圆心坐标和半径,可得圆的方程.【详解】(1)由题意得,41 当直线l的斜率不存在时,其方程为,此时,不满足,舍去;当直线l的斜率存在时,设方程为由得设,则,且由抛物线定义得即,解得因此l的方程为或.(2)由(1)取直线的方程为,所以线段的中点坐标为(3,2),所以的垂直平分线方程为,即设所求圆的圆心坐标为,该圆的圆心到直线的距离为,则,则该圆的半径为,因为该圆与准线相切,所以,解得或,当圆心为时,半径为,当圆心为时,半径为,因此所求圆的方程为或.【点睛】关键点点睛:第(1)问,利用韦达定理和抛物线的定义求出抛物线的弦长是关键;第(2)问,根据几何方法求出圆的半径,利用直线与圆相切列式是解题关键.19.椭圆:,直线过点,交椭圆于、两点,且为的中点.41 (1)求直线的方程;(2)若,求的值.【答案】(1);(2)【分析】(1)设,,利用点差法求直线的斜率;(2)根据(1)的结果,联立方程,利用弦长公式,求的值.【详解】(1),,点在椭圆里面,设,,则,两式相减可得,变形为,①点是线段的中点,,并且有椭圆对称性可知,由①式两边同时除以,可得,,设直线的斜率为,,解得:,所以直线的方程;(2),,,41 可得,,,化简为,且解得:【点睛】方法点睛:点差法是解决涉及弦的中点与斜率问题的方法,首先设弦端点的坐标,可得出关于弦斜率与弦中点的方程,代入已知斜率,可研究中点问题,代入已知中点可求斜率.20.如图所示,已知圆上有一动点,点的坐标为,四边形为平行四边形,线段的垂直平分线交于点,设点的轨迹为曲线.(1)求曲线的方程;(2)过点的直线与曲线有两个不同的交点、,问是否存在实数,使得成立,若存在求出的值;若不存在,请说明理由.(1);(2)存在,实数.【分析】(1)计算得出,利用椭圆的定义可知,曲线为椭圆,确定焦点的位置,求出、的值,结合点不在轴上可得出曲线的方程;41 (2)设直线的方程为,设点、,将直线与曲线的方程联立,结合韦达定理以及弦长公式可计算出的值,即可得出结论.【详解】(1)连接,由垂直平分线的性质可得,由于四边形为平行四边形,则,,所以点的轨迹是以、为焦点,以为长轴长的椭圆,由得,半焦距,所以,轨迹的方程为:,由于四边形为平行四边形,则点不能在轴上,可得,因此,轨迹的方程为:;(2)由于曲线是椭圆去掉长轴端点后所形成的曲线,当直线的斜率为时,直线与轴重合,此时,直线与曲线无公共点,设直线的方程为,设点、,由消去得,,41 则,,不妨设,,,同理所以,即,所以存在实数使得成立.【点睛】直线与圆锥曲线的弦长问题,较少单独考查弦长的求解,一般是已知弦长的信息求参数或直线的方程.解此类题的关键是设出交点的坐标,利用根与系数的关系得到弦长,将已知弦长的信息代入求解.21.已知椭圆,直线过点与椭圆交于两点,为坐标原点.(1)设为的中点,当直线的斜率为时,求线段的长;(2)当△面积等于时,求直线的斜率.【答案】(1);(2)【分析】(1)先求出的方程,与椭圆方程联立,得到关于的一元二次方程,结合韦达定理,可求出的坐标,进而利用两点间的距离公式可求出答案;(2)易知直线斜率存在,可表示出的方程,与椭圆方程联立,得到关于41 的一元二次方程,结合韦达定理,进而求出的表达式,及点到直线的距离的表达式,结合,可求出直线的斜率.【详解】(1)因为直线l过,斜率为,所以:.联立,得到.由韦达定理,有,设,则,,所以,.(2)由题意,可知直线斜率存在,设斜率为,则为:,联立,得到,由韦达定理,有,O到直线l的距离为,.41 则.所以,化简得,解得,所以直线:或.22.已知抛物线的焦点为,直线与抛物线相交于两点.(1)将表示为的函数;(2)若,求的周长.【答案】(1),;(2).【分析】(1)设点,,,,联立直线方程和抛物线方程,运用韦达定理和弦长公式,化简计算即可得到所求函数;(2)运用抛物线的定义和(1)的结论,结合,进而得到的周长.【详解】(1),整理得,则,,其中;(2)由,41 则,解得,经检验,此时,所以,由抛物线的定义,有,又,所以的周长为.【点睛】求曲线弦长的方法:(1)利用弦长公式;(2)利用;(3)如果交点坐标可以求出,利用两点间距离公式求解即可.23.如图,过点的直线与抛物线交于两点.(1)若,求直线的方程;(2)记抛物线的准线为,设直线分别交于点,求的值.【答案】(1);(2)-3.【分析】(1)设直线的方程为,,方程联立得到,由直线方程求出,由条件可得,从而求出答案.41 (2)由直线分别交于点,则,可得,同理可得,由,结合(1)中的可得答案.【详解】(1)设直线的方程为,由,得所以则由抛物线的性质可得解得,所以直线的方程为:(2)由题意可得直线:,设由(1)可得,由直线分别交于点,则,即,所以由直线分别交于点,则,即,所以【点睛】关键点睛:本题考查抛物线过焦点的弦长和直线与抛物线的位置关系,解答本题的关键是利用过焦点的弦长公式,设直线的方程为41 ,方程联立韦达定理代入即可,由直线分别交于点,则得出,同理得出,利用韦达定理的结果即可,属于中档题.24.设椭圆E:(a,b>0)过M(2,),N(,1)两点,O为坐标原点,(1)求椭圆E的方程;(2)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且?若存在,写出该圆的方程,并求|AB|的取值范围,若不存在说明理由.【答案】(1);(2)存在,,.【分析】(1)根据椭圆E:(a,b>0)过M(2,),N(,1)两点,直接代入方程解方程组即可.(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且,当切线斜率存在时,设该圆的切线方程为,联立,根据,结合韦达定理运算,同时满足,则存在,否则不存在,当切线斜率不存在时,验证即可;在该圆的方程存在时,利用弦长公式结合韦达定理得到求解.【详解】(1)因为椭圆E:(a,b>0)过M(2,),N(,1)两点,所以,解得,41 所以,所以椭圆E的方程为.(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且,设该圆的切线方程为,联立得,则△=,即,,,要使,需使,即,所以,所以,又,所以,所以,即或,因为直线为圆心在原点的圆的一条切线,所以圆的半径为,,所以,则所求的圆为,此时圆的切线都满足或,41 而当切线的斜率不存在时切线为与椭圆的两个交点为或满足,综上,存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且.因为,所以,,①当时,,因为,所以,所以,所以,当且仅当时取”=”.②当时,.③当AB的斜率不存在时,两个交点为或,所以此时,综上,|AB|的取值范围为,即:【点睛】41 思路点睛:1、解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.2、设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则(k为直线斜率).注意:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式大于零.25.折纸又称“工艺折纸”,是一种把纸张折成各种不同形状物品的艺术活动,在我国源远流长.某些折纸活动蕴含丰富的数学内容,例如:用圆形纸片,按如下步骤折纸(如下图),步骤1:设圆心是,在圆内不是圆心处取一点,标记为F;步骤2:把纸片对折,使圆周正好通过F;步骤3:把纸片展开,于是就留下一条折痕;步骤4:不停重复步骤2和3,能得到越来越多条的折痕.所有这些折痕围成的图形是一个椭圆.若取半径为4的圆形纸片,设定点到圆心的距离为2,按上述方法折纸.(1)建立适当的坐标系,求折痕围成椭圆的标准方程;41 (2)求经过,且与直线夹角为的直线被椭圆截得的弦长.【答案】(1);(2).【分析】(1)建立直角坐标系后,由椭圆的定义即可得解;(2)联立方程组,由韦达定理结合弦长公式即可得解.【详解】(1)如图,以FO所在的直线为x轴,FO的中点M为原点建立平面直角坐标系,设为椭圆上一点,由题意可知且,所以P点轨迹以F,O为左右焦点,长轴长的椭圆,因为,所以,,所以椭圆的标准方程为;(2)如图,不妨令过的直线交椭圆于C,D且倾斜角,所以直线,设,联立,消元得,,所以,41 所以.四、填空题26.在平面直角坐标系中,过抛物线的焦点作斜率为1的直线,与抛物线交于,两点.若弦的长为6,则实数的值为__________.【答案】【分析】设,,,,直线的方程为,联立直线与抛物线方程可求,,代入弦长公式,利用线段的长度,求解即可.【详解】抛物线上的焦点,,直线的斜率为1,则可设直线的方程为,设,,,联立方程,整理得,由韦达定理可得:,,,解得;故答案为:.【点睛】求曲线弦长的方法:(1)利用弦长公式;(2)利用;(3)如果交点坐标可以求出,利用两点间距离公式求解即可.27.已知抛物线C:y2=2px(p>0),直线l:y=2x+b经过抛物线C的焦点,且与C相交于A、B41 两点.若|AB|=5,则p=___.【答案】2【分析】法1:首先利用直线过焦点,得,再利用直线与抛物线方程联立,利用根与系数的关系表示,计算求得;法2:由已知,求得的值,再利用弦长公式,求的值.【详解】法1:由题意知,直线,即.直线经过抛物线的焦点,,即.直线的方程为.设、,联立,消去整理可得,由韦达定理得,又,,则.法2:设直线的切斜角为,则,得,∴,得.故答案为:2【点睛】结论点睛:当直线过抛物线的焦点时,与抛物线交于两点,称为焦点弦长,有如下的性质:直线与抛物线交于,①;②;③为定值;④弦长(为直线的倾斜角);⑤以为直径的圆与准线相切;⑥焦点对在准线上射影的张角为.28.已知抛物线为过焦点的弦,过分别作抛物线的切线,两切线交于点,设,则下列结论正确的有________.41 ①若直线的斜率为-1,则弦;②若直线的斜率为-1,则;③点恒在平行于轴的直线上;④若点是弦的中点,则.【答案】①③④【分析】设PA的方程与抛物线方程联立,利用判别式求出,可得PA的方程,同理可得PB的方程,联立与的方程求出点的坐标,可知④正确;设直线的方程为,与抛物线方程联立,当时,利用韦达定理求出与可知②错误,③正确;当时,利用抛物线的定义和韦达定理可得弦长,可知①正确.【详解】设PA方程与抛物线方程联立得,由得,方程为,同理得PB方程,联立,解得,所以交点P,即,所以④正确;根据题意直线的斜率必存在,设直线的方程为,联立,消去并整理得,由韦达定理得,,所以③正确;41 当t=-1时,,所以②错误,当t=-1时,根据抛物线的定义可得,所以①正确.故答案为:①③④【点睛】关键点点睛:设出切线方程,利用判别式等于0,求出切线方程,联立切线方程求出交点的坐标是解题关键.五、双空题29.已知抛物线的焦点为,直线与抛物线交于,两点,且,线段的垂直平分线过点,则抛物线的方程是______;若直线过点,则______.【答案】【分析】根据焦半径公式可得,再根据可得,联立即可求出,得到抛物线的方程;再联立直线和抛物线的方程,可解得,再根据,即可解出.【详解】设,,由抛物线的焦半径公式可得,,,则,即.因为点在线段的垂直平分线上,所以,则.41 因为,,所以,因为,所以,则,解得,故抛物线的方程是.因为直线过点,所以直线的方程是,联立,整理得,则,从而,因为,所以,解得.故答案为:;.【点睛】本题主要考查抛物线的简单几何性质的应用,直线与抛物线的位置关系的应用,意在考查学生转化与化归的能力以及数学运算能力,属于基础题.41

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发布时间:2023-09-27 16:12:02 页数:41
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