311>,与b<矛盾. 22211222
因此必有b≥成立,于是当y=-时d(从而d)有最大值,由题设得(7)=4b+3,
22由此可得b=1,a=2.
得b=7-
x22
故所求椭圆的直角坐标方程是+y=1.
4111由y=-及求得的椭圆方程可得,椭圆上的点(-3,-),点(3,-)到点
222P的距离都是7.
解法二:根据题设条件,设椭圆的参数方程是
x=acosθ,
其中a>b>0待定,0≤θ<2π, y=bsinθ,
3,∴a=2b. 2设椭圆上的点(x,y)到点P的距离为d,则
13322
d2=x2+(y-)2=a2cos2θ+(bsinθ-)2=-3b2·(sinθ+)+4b+3.
222b113 22
如果>1,即b<,则当sinθ=-1时,d(从而d)有最大值,由题设得(7)=(b+)
2b223112
,由此得b=7->,与b<矛盾.
22211222
因此必有≤1成立,于是当sinθ=-时,d(从而d)有最大值,由题设得(7)=4b+3.
2b2b x=2cosθ, 由此得b=1,a=2.所以椭圆参数方程
y=sinθ.
∵e=
?11x223消去参数得+y=1,由sinθ=,cosθ=±知椭圆上的点(-3,-),(3,
2242-
1)到P点的距离都是7. 2评述:本题体现了解析几何与函数、三角知识的横向联系,解答中要注意讨论. 深化拓展
根据图形的几何性质,以P为圆心,以7为半径作圆,圆与椭圆相切时,切点与P的距
离为7,此时的椭圆和切点即为所求.读者不妨一试.
322
x+(y-)=7,
2提示:由 2
22
x+4y=4b,
922
=4b-7,由Δ=0得b=1, 422
即椭圆方程为x+4y=4.
得3y+3y-
2
所求点为(-3,-
11)、(3,-). 22●闯关训练
夯实基础
1.(2005年北京东城区目标检测)以正方形ABCD的相对顶点A、C为焦点的椭圆,恰好过正方形四边的中点,则该椭圆的离心率为
10?2 35?1C.
2A.
5?1 310?2 D.
2 B.
解析:建立坐标系,设出椭圆方程,由条件求出椭圆方程,可得e=答案:D
10?2. 2x2y22.已知F1(-3,0)、F2(3,0)是椭圆+=1的两个焦点,P是椭圆上的点,当∠
mn2πF1PF2=时,△F1PF2的面积最大,则有
3A.m=12,n=3 B.m=24,n=6
3C.m=6,n= D.m=12,n=6
2解析:由条件求出椭圆方程即得m=12,n=3. 答案:A
13.(2005年启东市第二次调研)设P1(2,2)、P2(-2,-2),M是双曲线y=
x上位于第一象限的点,对于命题①|MP2|-|MP1|=22;②以线段MP1为直径的圆与圆x+y=2相切;③存在常数b,使得M到直线y=-x+b的距离等于
2
2
2|MP1|.其中所有正确命题的序号2是____________.
解析:由双曲线定义可知①正确,②画图由题意可知正确,③由距离公式及|MP1|可知正确.
答案:①②③
22
4.(2004年全国Ⅱ,15)设中心在原点的椭圆与双曲线2x-2y=1有公共的焦点,且它们的离心率互为倒数,则该椭圆的方程是_________________.
解析:双曲线中,a=
1c=b,∴F(±1,0),e==2.∴椭圆的焦点为(±1,0),离2a2x22
心率为.∴长半轴长为2,短半轴长为1.∴方程为+y=1.
22x22
答案:+y=1
2222
5.(1)试讨论方程(1-k)x+(3-k)y=4(k∈R)所表示的曲线;
y2x2(2)试给出方程2+=1表示双曲线的充要条件.
k?k?66k2?k?1解:(1)3-k>1-k>0?k∈(-1,1),方程所表示的曲线是焦点在x轴上的椭圆; 1-k>3-k>0?k∈(-3,-1),方程所表示的曲线是焦点在y轴上的椭圆;1-k=3-
2
k2>0?k=-1,表示的是一个圆;(1-k)(3-k)<0?k∈(-∞,-3)∪(1,3),
2
2
表示的是双曲线;k=1,k=-3,表示的是两条平行直线;k=3,表示的图形不存在.
(2)由(k+k-6)(6k-k-1)<0?(k+3)(k-2)(3k+1)(2k-1)<0?k∈(-3,-
2
2
11)∪(,2). 322
6.(2003年湖北八市模拟题)已知抛物线y=2px上有一内接正△AOB,O为坐标原点.
(1)求证:点A、B关于x轴对称; (2)求△AOB外接圆的方程. (1)证明:设A(x1,y1)、B(x2,y2),
2222
∵|OA|=|OB|,∴x1+y1=x2+y2.
2222
又∵y1=2px1,y2=2px2,∴x2-x1+2p(x2-x1)=0,即(x2-x1)(x1+x2+2p)=0. 又∵x1、x2与p同号,∴x1+x2+2p≠0.∴x2-x1=0,即x1=x2. 由抛物线对称性,知点A、B关于x轴对称. (2)解:由(1)知∠AOx=30°,则 y2=2px, x=6p,
∴ 3y=x y=23p.
3∴A(6p,23p).
方法一:待定系数法,△AOB外接圆过原点O,且圆心在x轴上,可设其方程为x+y+dx=0. 将点A(6p,23p)代入,得d=-8p.
故△AOB外接圆方程为x+y-8px=0.
方法二:直接求圆心、半径,设半径为r,则圆心(r,0). 培养能力
2
7.(理)(2004年北京,17)如下图,过抛物线y=2px(p>0)上一定点P(x0,y0) (y0
>0),作两条直线分别交抛物线于A(x1,y1)、B(x2,y2).
(1)求该抛物线上纵坐标为
2
2
2
2
p的点到其焦点F的距离; 2 (2)当PA与PB的斜率存在且倾斜角互补时,求非零常数.
y1?y2的值,并证明直线AB的斜率是y0ppp2
时,x=.又抛物线y=2px的准线方程为x=-, 282pp5p由抛物线定义得所求距离为-(-)=.
828(2)设直线PA的斜率为kPA,直线PB的斜率为kPB.
22
由y1=2px1,y0=2px0,相减得(y1-y0)(y1+y0)=2p(x1-x0),
解:(1)当y=故kPA=
y1?y02p=(x1≠x0).
x1?x0y1?y02p(x2≠x0).
y2?y02p2p=-,所以y1+y2=-2y0,
y1?y0y2?y0同理可得kPB=
由PA、PB倾斜角互补知kPA=-kPB,即
故
y1?y2=-2. y0设直线AB的斜率为kAB.
22
由y2=2px2,y1=2px1,相减得(y2-y1)(y2+y1)=2p(x2-x1), 所以kAB=
y2?y12p=(x1≠x2).
x2?x1y1?y22pp=-,所以kAB是非零常数.
y1?y2y0将y1+y2=-2y0(y0>0)代入得kAB=
(文)如下图,抛物线关于x轴对称,它的顶点在坐标原点,点P(1,2)、A(x1,y1)、
B(x2,y2)均在抛物线上.
(1)写出该抛物线的方程及其准线方程;
(2)当PA与PB的斜率存在且倾斜角互补时,求y1+y2的值及直线AB的斜率.
2
解:(1)由已知条件,可设抛物线的方程为y=2px.∵点P(1,2)在抛物线上,
2
∴2=2p·1,得p=2.
2
故所求抛物线的方程是y=4x,准线方程是x=-1. (2)设直线PA的斜率为kPA,直线PB的斜率为kPB.