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专题强化训练 (十九 ) 解析几何
x2 y2
1.[2019 ·长沙一模 ]已知椭圆 C:a2+b2=1(a>b>0)的离心率为
1
3,左、右焦点分别为 F1,F2,A 为椭圆 C 上一点, AF1 与 y 轴相交
4
于 B,|AB|= |F2B|,|OB|=3(O 为坐标原点 ).
(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 l 1,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:∠ MF 1N=∠ 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,
所以 AF2⊥F1
2,且 |AF2 =
=b
2
8
,
=
F
|
2|BO|
a
3
c
1
2
2
2
2
2
又 e=a=3,a =b + c
,所以 a
=9,b =8,
x2
y2
故所求椭圆 C 的方程为
9+ 8=1.
(2)由(1)可得, F1(-1,0),F2(1,0),l 1 的方程为 x=- 3,l2 的方程
为 x=3.
x=- 3,
得
x=- 3,
x= 3,
由
y=- 3k+ m,
由
y=kx+ m
y= kx+m,
x=3,
所以 M(-3,- 3k+m),N(3,3k+m),
得
y=3k+m,
→
→
所以 F
1M= (-2,- 3k+m),F1N=(4,3k+m),
→
→
22
所以 F
·
=- 8+m -9k
.
1M F1N
x2
y2
联立
9 +
8=1,
得(9k2+8)x2+18kmx+9m2-72=0.
y=kx+m
因为直线 l 与椭圆 C 相切,
所以 =(18km)2-4(9k2+8)(9m2-72)=0,
化简得 m2=9k2+8.
→ → 2 2
所以 F1M·F1N=- 8+m -9k =0,
→→
π
所以 F1M⊥ F1N,故∠ MF 1N=2.
→→
π
同理可得 F2M⊥F2N,∠ MF 2N=2.
故∠ MF 1N=∠ MF2N.
2.[2019 ·合肥质检二 ] 已知抛物线 C1:x2=2py(p0)和圆 C2:(x
1)2+y2=2,倾斜角为 45°的直线 l1 过 C1 的焦点,且 l1 与 C2 相切.
(1)求 p 的值;
(2)动点 M 在 C1 的准线上,动点 A 在 C1 上,若 C1 在 A 点处的切
线 交 轴于点 ,设 → = → + → ,求证:点 在定直线上,并
l 2 y B MN MA MB N 求该定直线的方程.
p
解: (1)依题意,设直线 l 1 的方程为 y=x+2,
因为直线 l1 与圆 C2 相切,
p
所以圆心 C2(-1,0)到直线 l1:y=x+2的距离
p
|-1+2
d= 12+ -1 2= 2.
p
|-1+2
即 = 2,解得 p=6 或 p=- 2(舍去 ).
2
所以 p=6.
(2)解法一:依题意设 M(m,- 3),
2
由 (1)知抛物线 C1 的方程为 x2=12y,所以 y=12x,
x
所以 y′=6,
设 A(x1,y1),则以 A 为切点的切线 l2 的斜率为 k=x61,
1
所以切线 l2 的方程为 y=6x1(x-x1)+ y1.
令 x=0,则 y=-16x21+y1=- 16×12y1+y1=- y1,即 B 点的坐标为(0,- y1),
→
所以 MA =(x1-m,y1+3),
→
MB =(-m,- y1+3),
→
→
→
=(x1-2m,6),
所以 MN=MA+MB
→
→
→
=(x1-m,3).
所以 ON=OM+MN
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 x2=12y
①,
设 l 2 的斜率为 k,A x1,
1
2
x1 ,则以 A 为切点的切线 l 2 的方程为
12
1
2
y=k(x-x1)+12x1 ②,
2
1
2
联立①②得, x
=12 k x-x1 +12x1
,
因为 =144k2-48kx1+4x21=0,所以 k=x61,
1
1
2
所以切线 l2 的方程为 y= x1(x-x1)+
x1.
6
12
令 =
,得
B
点坐标为 0,-
1 x2
,
x 0
12 1
→
-m,
1
2
+3
,
所以 MA = x1
x1
12
→
1
2
,
MB = -m,-
x1+3
12
→
→
→
所以 MN =MA+MB=(x1-2m,6),
→
→
→
所以 ON=OM+MN=(x1-m,3),
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