1
当m≠0时,直线PQ的斜率kPQ=.直线PQ的方程是x=my-2.
m当m=0时,直线PQ的方程是x=-2,也符合x=my-2的形式.
x=my-2,??22
设P(x1,y1),Q(x2,y2),将直线PQ的方程与椭圆C的方程联立,得?xy
+=1.??62
消去x,得(m+3)y-4my-2=0,
22
其判别式Δ=16m+8(m+3)>0. 所以y1+y2=
4m-2
,y1y2=2, m+3m+3
22
2
x1+x2=m(y1+y2)-4=2.
m+3
-62m??,设M为PQ的中点,则M点的坐标为?22?. ?m+3m+3?所以直线OM的斜率kOM=-,
3又直线OT的斜率kOT=-,
3所以点M在直线OT上, 因此OT平分线段PQ. ②由①可得,
|TF|=m+1,
22
|PQ|=(x1-x2)+(y1-y2)
22
=(m+1)[(y1+y2)-4y1y2] =
2-12
mm??4m?2-2?(m+1)??2?-422?
m+3???m+3?
22
24(m+1)
=. m2+3|TF|所以=
|PQ|
1(m+3)2= 24m2+1
13
(4+4)=. 243
2241?2
m+1+2+4?≥?m+1?24??当且仅当m+1=
2
2
4|TF|
,即m=±1时,等号成立,此时取得最小值. m+1|PQ|
|TF|
故当最小时,T点的坐标是(-3,1)或(-3,-1).
|PQ|
y2
14.[20142安徽卷] 设F1,F2分别是椭圆E:x+2=1(0<b<1)的左、右焦点,过点F1的直线交椭
b2
圆E于A,B两点.若|AF1|=3|F1B|,AF2⊥x轴,则椭圆E的方程为________.
322
14.x+y=1 [解析]
2
设F1(-c,0),F2(c,0),其中c=1-b,
2
则可设A(c,b),B(x0,y0),由|AF1|=3|F1B|,
5x0=-c,23??-2c=3x0+3c,25(1-b)12→→2
可得AF1=3F1B,故?2即代入椭圆方程可得+b=1,解得b99?-b=3y0,12?
y0=-b,
3
2?????
2
23y2
=,故椭圆方程为x+=1. 32
19.、、[20142北京卷] 已知椭圆C:x+2y=4. (1)求椭圆C的离心率;
22
(2)设O为原点,若点A在椭圆C上,点B在直线y=2上,且OA⊥OB,试判断直线AB与圆x+y=2的位置关系,并证明你的结论.
19.解:(1)由题意,椭圆C的标准方程为+=1.
42所以a=4,b=2,从而c=a-b=2. 因此a=2,c=2.
2. 2
22
(2)直线AB与圆x+y=2相切.证明如下: 设点A,B的坐标分别为(x0,y0),(t,2), 其中x0≠0.
故椭圆C的离心率e==→→
因为OA⊥OB,所以OA2OB=0, 即tx0+2y0=0,解得t=-2y0
. 2
2
2
2
2
2
2
x2y2
cax0
当x0=t时,y0=-,代入椭圆C的方程,
2
得t=±2,
故直线AB的方程为x=±2.圆心O到直线AB的距离d=2,
22
此时直线AB与圆x+y=2相切. 当x0≠t时,直线AB的方程为y-2=
t2
y0-2
(x-t), x0-t即(y0-2)x-(x0-t)y+2x0-ty0=0. 圆心O到直线AB的距离
|2x0-ty0|
d=. 22
(y0-2)+(x0-t)2y022
又x0+2y0=4,t=-,故
x0
d==x+y+2+4
20
20
?2x0+2y0??x0???
x0
2
?4+x0??x0???
2x40+8x0+16
22x0
2
4y0
2
=2.
此时直线AB与圆x+y=2相切.
9.、[20142福建卷] 设P,Q分别为圆x+(y-6)=2和椭圆+y=1上的点,则P,Q两点间的最
10大距离是( )
A.52 B.46+2 C.7+2 D.62
22
9.D [解析] 设圆心为点C,则圆x+(y-6)=2的圆心为C(0,6),半径r=2.设点Q(x0,y0)是椭圆上任意一点,则+y0=1,即x0=10-10y0,
10
∴|CQ|=10-10y+(y0-6)=-9y-12y0+46=2
当y0=-时,|CQ|有最大值5
3则P,Q两点间的最大距离为5
2, 2+r=6
2.
20
2
202
2
22
x2
2
x20
222
2??-9?y0+?+50,
3??
2
x2y25
20.、[20142广东卷] 已知椭圆C:2+2=1(a>b>0)的一个焦点为(5,0),离心率为.
ab3
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若动点P(x0,y0)为椭圆C外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点P的轨迹方程.
π
9.、[20142湖北卷] 已知F1,F2是椭圆和双曲线的公共焦点,P是它们的一个公共点,且∠F1PF2=,
3
则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( )
4323A. B. C.3 D.2
33
9.A [解析] 设|PF1|=r1,|PF2|=r2,r1>r2,椭圆的长半轴长为a1,双曲线的实半轴长为a2,椭圆、
222
双曲线的离心率分别为e1,e2.则由椭圆、双曲线的定义,得r1+r2=2a1,r1-r2=2a2,平方得4a1=r1+r2
222222222
+2r1r2,4a2=r1-2r1r2+r2.又由余弦定理得4c=r1+r2-r1r2,消去r1r2,得a1+3a2=4c,
11?2?113?2?13??1?1613?即2+2=4.所以由柯西不等式得?+?=?+3?≤?2+2??1+?=.
e1e2?e1e2??e13e2??e1e2??3?3
1143所以+≤.故选A.
e1e23
x2y2
21.、、、[20142湖南卷] 如图1-7,O为坐标原点,椭圆C1:2+2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为
abx2y23
F1,F2,离心率为e1;双曲线C2:2-2=1的左、右焦点分别为F3,F4,离心率为e2.已知e1e2=,且|F2F4|
ab2
=3-1.
(1)求C1,C2的方程;
(2)过F1作C1的不垂直于y轴的弦AB,M为AB的中点.当直线OM与C2交于P,Q两点时,求四边形APBQ面积的最小值.
图1-7 3a2-b2a2+b23344422
21.解: (1)因为e1e2=,所以2=,即a-b=a,因此a=2b,从而F2(b,
2aa24
0),
F4(3b,0),于是3b-b=|F2F4|=3-1,所以b=1,a=2.故C1,C2的方程分别为+y=1,-
2
2
2
x2
2
x2
y=1.
2
x=my-1,??2
2
(2)因AB不垂直于y轴,且过点F1(-1,0),故可设直线AB的方程为x=my-1,由?x得(m2
+y=1??2
+2)y-2my-1=0.
易知此方程的判别式大于0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1,y2是上述方程的两个实根,所以y1+y22m-1=2,y1y2=2. m+2m+2
m?-4m?-2
因此x1+x2=m(y1+y2)-2=2,于是AB的中点为M?2,2?,故直线PQ的斜率为-,PQm+22?m+2m+2?的方程为y=-x,即mx+2y=0.
2
2
mmy=-x,??24m由?得(2-m)x=4,所以2-m>0,且x=,y=,从而|PQ|=22-m2-mx??2-y=1
2
2
2
2
2
2
2
222
x+y=222
m2+4
2.2-m|mx1+2y1|+|mx2+2y2|
设点A到直线PQ的距离为d,则点B到直线PQ的距离也为d,所以2d=.因为点A,
m2+4
B在直线mx+2y=0的异侧,所以(mx1+2y1)(mx2+2y2)<0,于是|mx1+2y1|+|mx2+2y2|=|mx1+2y1-mx2
2
(m+2)|y1-y2|
-2y2|,从而2d=. m2+4
2221+m2221+m又因为|y1-y2|=(y1+y2)-4y1y2=,所以2d=. 2
m+2m2+4
2
2
2
12221+m故四边形APBQ的面积S=|PQ|22d==2222
22-m
2
3
-1+2.
2-m

