已知橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的離心率e=
5
3
,且直線y=x+
b
2
是拋物線y2=4x的一條切線.
(1)求橢圓的方程;
(2)點(diǎn)P(x0,y0)為橢圓上一點(diǎn),直線l:
x0x
9
+
y0y
4
=1,判斷l(xiāng)與橢圓的位置關(guān)系并給出理由;
(3)過橢圓上一點(diǎn)P作橢圓的切線交直線x=
9
5
5
于點(diǎn)A,試判斷線段AP為直徑的圓是否恒過定點(diǎn),若是,求出定點(diǎn)坐標(biāo);若不是,請說明理由.
考點(diǎn):直線與圓錐曲線的綜合問題
專題:圓錐曲線中的最值與范圍問題
分析:(1)把直線方程與拋物線方程聯(lián)立化為關(guān)于x的一元二次方程,由于直線y=x+
b
2
是拋物線y2=4x的一條切線,可得△=0,可得b.再利用
c
a
=
5
3
,a2=b2+c2,即可解得橢圓的方程.
(2)把直線l的方程與橢圓線方程聯(lián)立化為關(guān)于x的一元二次方程,只有證明△=0即可;
(3)首先取兩種特殊情形:切點(diǎn)分別在短軸兩端點(diǎn)時(shí),求得兩圓的方程分別為(x-
9
5
10
)2+(y-2)2=
81
20
(x-
9
5
10
)2+(y+2)2=
81
20
,
兩圓相交于點(diǎn)(
5
,0),(
4
5
5
,0).若定點(diǎn)為橢圓的右焦點(diǎn)F2
5
,0).只需證:
PF2
AF2
.即可.同理判斷Q(
4
5
5
,0)是否為定點(diǎn).
解答: 解:(1)聯(lián)立
y=x+
b
2
y2=4x
,化為4x2+(4b-16)x+b2=0,
∵直線y=x+
b
2
是拋物線y2=4x的一條切線,
∴△=(4b-16)2-16b2=0,
解得b=2.
c
a
=
5
3
,a2=b2+c2,解得a=3,c=
5
,b=2.
∴橢圓的方程是
x2
9
+
y2
4
=1

(2)聯(lián)立
x0x
9
+
y0y
4
=1
x2
9
+
y2
4
=1
化為(
x
2
0
81
+
y
2
0
36
)
x2-
2x0
9
x+1-
y
2
0
4
=0
,
△=(-
2x0
9
)2-4(
x
2
0
81
+
y
2
0
36
)
(1-
y
2
0
4
)
=
y
2
0
36
(
x
2
0
9
+
y
2
0
4
-1)
=0,
∴直線l與橢圓相切.
(3)首先取兩種特殊情形:切點(diǎn)分別在短軸兩端點(diǎn)時(shí),
求得兩圓的方程為(x-
9
5
10
)2+(y-2)2=
81
20
(x-
9
5
10
)2+(y+2)2=
81
20

兩圓相交于點(diǎn)(
5
,0),(
4
5
5
,0),
若定點(diǎn)為橢圓的右焦點(diǎn)F2
5
,0).
則需證:
PF2
AF2

設(shè)點(diǎn)P(x1,y1),則橢圓過點(diǎn)P的切線方程是
x1x
9
+
y1y
4
=1
,
∴點(diǎn)A(
9
5
5
20-4
5
x1
5y1
)
,
PF2
=(
5
-x1,-y1)
,
AF2
=(-
4
5
5
20-4
5
x1
5y1
)
,
PF2
AF2
=(
5
-x1)(-
4
5
5
)
+(-y1)(
20-4
5
x1
5y1
)
=-4+
4
5
5
x1
+4-
4
5
5
x1
=0,
PF2
AF2

若定點(diǎn)為Q(
4
5
5
,0)
,則
PQ
AQ
=(
4
5
5
-x1)(-
5
)
+(-y1)(-
20-4
5
x1
5y1
)
=
5
x1
5
,不滿足題意.
綜上,以線段AP為直徑的圓恒過定點(diǎn)(
5
,0).
點(diǎn)評:本題綜合考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及其性質(zhì)、直線與橢圓及拋物線相切問題轉(zhuǎn)化為方程聯(lián)立得到的一元二次方程的判別式是否為0的問題、向量的坐標(biāo)運(yùn)算、向量垂直與數(shù)量積的關(guān)系等基礎(chǔ)知識與基本技能方法,考查了推理能力和計(jì)算能力,考查了分析問題和解決問題的能力,屬于難題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

不等式log2(-x2+x+2)>1的解集為(  )
A、(-2,0)
B、(-1,1)
C、(0,1)
D、(1,2)

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知函數(shù)f(x)=
1
3
x3+
1-a
2
x2-ax-a,x∈R,其中a>0.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(-3,0)內(nèi)恰有兩個(gè)零點(diǎn),求a的取值范圍;
(3)當(dāng)a=1時(shí),設(shè)函數(shù)f(x)在區(qū)間[t,t+3]上的最大值為M(t),最小值為m(t),記g(t)=M(t)-m(t),求函數(shù)g(t)在區(qū)間[-4,-1]上的最小值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

設(shè)數(shù)列{an},a1=1,an+1=
an
3
+
1
3n
.?dāng)?shù)列{bn},bn=3n-1an.正數(shù)數(shù)列{dn},dn2=1+
1
bn2
+
1
bn+12

(1)求證:數(shù)列{bn}為等差數(shù)列;
(2)設(shè)數(shù)列{bn},{dn}的前n項(xiàng)和分別為Bn,Dn,求數(shù)列{bnDn+dnBn-bndn}的前n項(xiàng)和Sn

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

如果數(shù)列{an}滿足:a1+a2+a3+…+an=0且|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=1(n≥3,n∈N*),則稱數(shù)列{an}為n階“歸化數(shù)列”.
(1)若某4階“歸化數(shù)列”{an}是等比數(shù)列,寫出該數(shù)列的各項(xiàng);
(2)若某11階“歸化數(shù)列”{an}是等差數(shù)列,求該數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(3)若{an}為n階“歸化數(shù)列”,求證:a1+
1
2
a2+
1
3
a3+…+
1
n
an
1
2
-
1
2n

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

某小區(qū)想利用一矩形空地ABCD建市民健身廣場,設(shè)計(jì)時(shí)決定保留空地邊上的一水塘(如圖中陰影部分),水塘可近似看作一個(gè)等腰直角三角形,其中AD=60m,AB=40m,且△EFG中,∠EGF=90°,經(jīng)測量得到AE=10m,EF=20m.為保證安全同時(shí)考慮美觀,健身廣場周圍準(zhǔn)備加設(shè)一個(gè)保護(hù)欄.設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)過點(diǎn)G作一直線交AB,DF于M,N,從而得到五邊形MBCDN的市民健身廣場,設(shè)DN=x(m)
(1)將五邊形MBCDN的面積y表示為x的函數(shù);
(2)當(dāng)x為何值時(shí),市民健身廣場的面積最大?并求出最大面積.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知q和n均為給定的大于1的自然數(shù),設(shè)集合M={0,1,2,…,q-1},集合A={x|x=x1+x2q+…+xnqn-1,xi∈M,i=1,2,…n}.
(Ⅰ)當(dāng)q=2,n=3時(shí),用列舉法表示集合A;
(Ⅱ)設(shè)s,t∈A,s=a1+a2q+…+anqn-1,t=b1+b2q+…+bnqn-1,其中ai,bi∈M,i=1,2,…,n.證明:若an<bn,則s<t.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知數(shù)列{an}滿足a1=1,|an+1-an|=pn,n∈N*
(Ⅰ)若{an}是遞增數(shù)列,且a1,2a2,3a3成等差數(shù)列,求p的值;
(Ⅱ)若p=
1
2
,且{a2n-1}是遞增數(shù)列,{a2n}是遞減數(shù)列,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知隨機(jī)變量X的分布列,則隨機(jī)變量X的方差D(X)=
 
X 0 1
P 2a a

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同步練習(xí)冊答案