专题强化训练(十九) 解析几何
x2y21
1.[2019·长沙一模]已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的离心率为,左、右焦点分别
ab3
4
为F1,F2,A为椭圆C上一点,AF1与y轴相交于B,|AB|=|F2B|,|OB|=(O为坐标原点).
3
(1)求椭圆C的方程;
(2)设椭圆C的左、右顶点分别为A1,A2,过A1,A2分别作x轴的垂线l1,l2,椭圆C的一条切线l:y=kx+m(k≠0)分别与l1,l2交于点M,N,求证:∠MF1N=∠MF2N.
解:(1)如图,连接AF2,由题意得|AB|=|F2B|=|F1B|,
所以BO为△F1AF2的中位线,又BO⊥F1F2,
b28
所以AF2⊥F1F2,且|AF2|=2|BO|==,
a3c122222
又e==,a=b+c,所以a=9,b=8,
a3
故所求椭圆C的方程为+=1.
98
(2)由(1)可得,F1(-1,0),F2(1,0),l1的方程为x=-3,l2的方程为x=3.
??x=-3,由?
?y=kx+m?
x2y2
??x=3,得?
?y=3k+m,?
??x=-3,得?
?y=-3k+m,?
??x=3,
由?
?y=kx+m,?
所以M(-3,-3k+m),N(3,3k+m),
→→
所以F1M=(-2,-3k+m),F1N=(4,3k+m), →→22
所以F1M·F1N=-8+m-9k.
xy??+=1,联立?98
??y=kx+m22
得(9k+8)x+18kmx+9m-72=0.
222
因为直线l与椭圆C相切,
所以Δ=(18km)-4(9k+8)(9m-72)=0, 化简得m=9k+8.
2
2
2
2
2
→→22
所以F1M·F1N=-8+m-9k=0, π→→
所以F1M⊥F1N,故∠MF1N=.
2π→→
同理可得F2M⊥F2N,∠MF2N=. 2故∠MF1N=∠MF2N.
2.[2019·合肥质检二]已知抛物线C1:x=2py(p>0)和圆C2:(x+1)+y=2,倾斜角为45°的直线l1过C1的焦点,且l1与C2相切.动点M在C1的准线上,动点A在C1上,→→→
若C1在A点处的切线l2交y轴于点B,设MN=MA+MB,求证:点N在定直线上,并求该定直线的方程.
解:解法一:依题意设M(m,-3),
由(1)知抛物线C1的方程为x=12y,所以y=,
12所以y′=,
6
设A(x1,y1),则以A为切点的切线l2的斜率为k=,
61
所以切线l2的方程为y=x1(x-x1)+y1.
6
121
令x=0,则y=-x1+y1=-×12y1+y1=-y1,即B点的坐标为(0,-y1),
66→
所以MA=(x1-m,y1+3), →
2
2
2
2
x2
xx1
MB=(-m,-y1+3),
→→→
所以MN=MA+MB=(x1-2m,6), →→→
所以ON=OM+MN=(x1-m,3). 设N点坐标为(x,y),则y=3, 所以点N在定直线y=3上. 解法二:设M(m,-3),
由(1)知抛物线C1的方程为x=12y ①,
12?12?设l2的斜率为k,A?x1,x1?,则以A为切点的切线l2的方程为y=k(x-x1)+x1 12?12?
2
②,
12??2
联立①②得,x=12?k?x-x1?+x1?,
12??
因为Δ=144k-48kx1+4x1=0,所以k=,
6112
所以切线l2的方程为y=x1(x-x1)+x1.
61212??令x=0,得B点坐标为?0,-x1?,
12??12?→?
所以MA=?x1-m,x1+3?,
12??→
2??MB=?-m,-x1+3?,
22
x1
?
112
?
→→→
所以MN=MA+MB=(x1-2m,6), →→→
所以ON=OM+MN=(x1-m,3), 所以点N在定直线y=3上.
x2y2
3.[2019·武汉4月调研]已知椭圆Γ:2+2=1(a>b>0)经过点M(-2,1),且右焦点
abF(3,0).
(1)求椭圆Γ的标准方程;
→→
(2)过N(1,0)且斜率存在的直线AB交椭圆Γ于A,B两点,记t=MA·MB,若t的最大值和最小值分别为t1,t2,求t1+t2的值.
x2y2x22222
解:(1)由椭圆2+2=1的右焦点为(3,0),知a-b=3,即b=a-3,则2+
aba=1,a>3.
a-3
2
y2
2
41
又椭圆过点M(-2,1),∴2+2=1,
aa-3又a>3,∴a=6.
∴椭圆Γ的标准方程为+=1.
63
(2)设直线AB的方程为y=k(x-1),A(x1,y1),B(x2,y2),
2
2
x2y2
xy??+=1由?63??y=k?x-1?
2
2
22
2
得x+2k(x-1)=6,
222
即(1+2k)x-4kx+2k-6=0, ∵点N(1,0)在椭圆内部,∴Δ>0,
2