9、.
∴方程為-=1(x>1).
答案:x2-=1(x>1)
12.點M到一個定點F(0,2)的距離和它到一條定直線y=8的距離之比是1∶2,則M點的軌跡方程是__________.
解析:根據(jù)橢圓第二定義可知,橢圓焦點為(0,2),y==8,e=.
由c=2,=8,得a=4,滿足e===.
∴橢圓方程為+=1.
答案: +=1
13.橢圓+ =1的焦點為F1、F2,點P為其上的動點,當∠F1PF2為鈍角時,點P橫坐標的取值范圍是__________.
解析:設(shè)P點橫坐標為x0,則|PF1|=a+ex0=3+x0,|PF2|=a-ex0=3-x0.∠F1PF2為鈍角,當且僅當|
10、F1F2|2-|PF1|2-|PF2|2>0,解之即得-|AP|+|PN|).
答案:(2,)
三、解答題(本大題共5小題,共54分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明
11、過程或演算步驟)
15.(本小題滿分8分)設(shè)橢圓+=1(a>b>0)的左焦點為F1(-2,0),左準線l1與x軸交于點N(-3,0),過點N且傾斜角為30°的直線l交橢圓于A、B兩點.
(1)求直線l和橢圓的方程;
(2)求證:點F1(-2,0)在以線段AB為直徑的圓上.
(1)解:可知直線l:y=(x+3).
由c=2及=3,解得a2=6,
∴b2=6-22=2.∴橢圓方程為+=1.
① ②
(2)證明:聯(lián)立方程組
將②代入①,整理得2x2+6x+3=0.
設(shè)A(x1,y1)、B(x2,y2),則x1+x2=-3,x1x2=.
方法一:k·k=·=
12、===-1,
∴F1A⊥F1B,即∠AF1B=90°.
∴點F1(-2,0)在以線段AB為直徑的圓上.
方法二:·=(x1+2,y1)·(x2+2,y2)=(x1+2)(x2+2)+y1y2
=x1x2+2(x1+x2)+4+[x1x2+3(x1+x2)+9]
=x1x2+3(x1+x2)+7=0,
∴F1A⊥F1B,則∠AF1B=90°.
∴點F1(-2,0)在以線段AB為直徑的圓上.
16.(本小題滿分10分)設(shè)F1、F2是雙曲線x2-y2=4的左、右兩個焦點,P是雙曲線上任意一點,過F1作∠F1PF2的平分線的垂線,垂足為M,求點M的軌跡方程.
解:如圖,F1(-2,0
13、)、F2(2,0)、M(x,y),
延長F1M與PF2相交于點N,設(shè)N(x0,y0).
由已知可得M為F1N的中點,
∴
又|NF2|=|PN|-|PF2|=|PF1|-|PF2|=2a=4,
∴(x0-2)2+y02=16.
∴(2x+2-2)2+(2y)2=16.∴x2+y2=4.
評注:適當運用平面幾何知識把條件進行轉(zhuǎn)化,會給我們解題帶來方便.
17.(本小題滿分12分)如圖,某農(nóng)場在P處有一堆肥,今要把這堆肥料沿道路PA或PB送到莊稼地ABCD中去,已知PA=100 m,PB=150 m,∠APB=60°.能否在田地ABCD中確定一條界線,使位于界線一側(cè)的點,沿道路
14、PA送肥較近;而另一側(cè)的點,沿道路PB送肥較近?如果能,請說出這條界線是一條什么曲線,并求出其方程.
解:設(shè)M是這種界線上的點,
則必有|MA|+|PA|=|MB|+|PB|,
即|MA|-|MB|=|PB|-|PA|=50.
∴這種界線是以A、B為焦點的雙曲線靠近B點的一支.建立以AB為x軸,AB中點 O為原點的直角坐標系,則曲線為-=1,
其中a=25,c=|AB|.
∴c=25,b2=c2-a2=3750.
∴所求曲線方程為-=1(x≥25,y≥0).
18.(本小題滿分12分)已知點F(1,0),直線l:x=2.設(shè)動點P到直線l的距離為d,且|PF|=d,
15、≤d≤.
(1)求動點P的軌跡方程;
(2)若·=,求向量與的夾角.
解:(1)根據(jù)橢圓的第二定義知,點P的軌跡為橢圓.由條件知c=1,=2,∴a=.
e===滿足|PF|=d.
∴P點的軌跡為+=1.
又d=-x,且≤d≤,
∴≤2-x≤.∴≤x≤.
∴軌跡方程為+y2=1(≤x≤).
(2)由(1)可知,P點的軌跡方程為+y2=1(≤x≤),∴F(1,0)、P(x0,y0).
=(1,0),=(x0,y0),=(1-x0,-y0).
∵·=,∴1-x0=.
∴x0=,y0=±.
又·=||·||·cosθ,
∴1·x0+0·y0=·1·cosθ.
∴cosθ=
16、===.
∴θ=arccos.
19.(本小題滿分12分)(1)求右焦點坐標是(2,0),且經(jīng)過點(-2,-)的橢圓C的標準 方程;
(2)對(1)中的橢圓C,設(shè)斜率為1的直線l交橢圓C于A、B兩點,AB的中點為M,證明:當直線l平行移動時,動點M在一條過原點的定直線上;
(3)利用(2)所揭示的橢圓幾何性質(zhì),用作圖方法找出下面給定橢圓的中心,簡要寫出作圖步驟,并在圖中標出橢圓的中心.
解:(1)由題中條件,設(shè)橢圓的標準方程為+=1,a>b>0,
∵右焦點為(2,0),∴a2=b2+4,
即橢圓的方程為+=1.
∵點(-2,-)在橢圓上,∴+=1.
解得b2=4或b2
17、=-2(舍),
由此得a2=8,即橢圓的標準方程為+=1.
(2)設(shè)直線l的方程為y=x+m,與橢圓C的交點為A(x1,y1)、B(x2,y2),
則由得12x2+16mx+8m2-32=0,
即3x2+4mx+2m2-8=0.
∵Δ>0,∴m2<12,即-2<m<2.
則x1+x2=-,y1+y2=x1+m+x2+m=m,
∴AB中點M的坐標為(-m,).
∴線段AB的中點M在過原點的直線x+2y=0上.
(3)如下圖,作兩條平行直線分別交橢圓于點A、B和點C、D,并分別取AB、CD的中點M、N,連結(jié)直線MN;又作兩條平行直線(與前兩條直線不平行)分別交橢圓于點A1、B1和點C1、D1,并分別取A1B1、C1D1的中點M1、N1,連結(jié)直線M1N1,那么直線MN和M1N1的交點O即為橢圓中心 .