圆锥曲线综合训练题一、求轨迹方程:1、(1)已知双曲线1C 与椭圆2C :2213649x y +=有公共的焦点,并且双曲线的离心率1e 与椭圆的离心率2e 之比为73,求双曲线1C 的方程. (2)以抛物线28y x =上的点M 与定点(6,0)A 为端点的线段MA 的中点为P ,求P 点的轨迹方程. (1)解:1C 的焦点坐标为(0,13).±213e =由1273e e =得113e =设双曲线的方程为22221(,0)y x a b a b -=>则2222213139a b a b a ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得229,4a b == 双曲线的方程为22194y x -= (2)解:设点00(,),(,)M x y P x y ,则00622x x y y +⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴00262x x y y =-⎧⎨=⎩.代入2008y x =得:2412y x =-.此即为点P 的轨迹方程.2、(1)ABC ∆的底边16=BC ,AC 和AB 两边上中线长之和为30,建立适当的坐标系求此三角形重心G 的轨迹和顶点A 的轨迹.(2)△ABC 中,B(-5,0),C(5,0),且sinC-sinB=53sinA,求点A 的轨迹方程.解: (1)以BC 所在的直线为x 轴,BC 中点为原点建立直角坐标系.设G 点坐标为()y x ,,由20=+GB GC ,知G 点的轨迹是以B 、C 为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因10=a ,8=c ,有6=b ,故其方程为()013610022≠=+y y x .设()y x A ,,()y x G '',,则()013610022≠'='+'y y x . ①由题意有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧='='33yy x x ,代入①,得A 的轨迹方程为()0132490022≠=+y y x ,其轨迹是椭圆(除去x 轴上两点).(2)分析:由于sinA 、sinB 、sinC 的关系为一次齐次式,两边乘以2R (R 为外接圆半径),可转化为边长的关系. 解:sinC-sinB=53sinA 2RsinC-2RsinB=53·2RsinA ∴BC AC AB 53=- 即6=-AC AB (*)∴点A 的轨迹为双曲线的右支(去掉顶点) ∵2a=6,2c=10 ∴a=3, c=5, b=4所求轨迹方程为116922=-y x (x>3) 点评:要注意利用定义直接解题,这里由(*)式直接用定义说明了轨迹(双曲线右支) 3、如图,两束光线从点M (-4,1)分别射向直线y = -2上两点P (x 1,y 1)和Q (x 2,y 2)后,反射光线恰好通过椭圆C :12222=+by a x (a >b >0)的两焦点,已知椭圆的离心率为21,且x 2-x 1=56,求椭圆C 的方程. 解:设a =2k ,c =k ,k ≠0,则b =3k ,其椭圆的方程为1342222=-ky k x . 由题设条件得:114)2(120x x k ----=--+, ①224)2(120x x k ----=--+, ②x 2-x 1=56, ③ 由①、②、③解得:k =1,x 1=511-,x 2=-1,所求椭圆C 的方程为13422=+y x . 4、在面积为1的PMN ∆中,21tan =M ,2tan -=N ,建立适当的坐标系,求出以M 、N 为焦点且过P 点的椭圆方程.∴所求椭圆方程为1315422=+y x 解:以MN 的中点为原点,MN 所在直线为x 轴建立直角坐标系,设),(y x P .则⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==+-=-.1,21,2cy c x yc x y∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===233435c c y c x 且即)32,325(P ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=+,43,13412252222b a ba 得⎪⎩⎪⎨⎧==.3,41522b a (1)求线段PQ 的中点的轨迹方程;(2)设∠POQ 的平分线交PQ 于点R (O 为原点),求点R 的轨迹方程.解:(1)设线段PQ 的中点坐标为M (x ,y ),由Q (4,0)可得点P (2x -4,2y ),代入圆的方程x 2+y 2=4可得(2x -4)2+(2y )2=4,整理可得所求轨迹为(x -2)2+y 2=1.(2)设点R (x ,y ),P (m ,n ),由已知|OP |=2,|OQ |=4,∴21||||=OQ OP ,由角平分线性质可得||||||||RQ PR OQ OP ==21,又∵点R 在线段PQ 上,∴|PR |=21|RQ |,∴点R 分有向线段PQ 的比为21,由定比分点坐标公式可得⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+⨯+=+=+⨯+=32211021342211421n n y m m x ,即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=23243y n x m ,∴点P 的坐标为⎪⎭⎫ ⎝⎛-23 ,243y x ,代入圆的方程x 2+y 2=4可得42324322=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x , 即234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0). ∴点R 的轨迹方程为234⎪⎭⎫ ⎝⎛-x +y 2=916(y ≠0).6、已知动圆过定点()1,0,且与直线1x =-相切.(1) 求动圆的圆心轨迹C 的方程;(2) 是否存在直线l ,使l 过点(0,1),并与轨迹C 交于,P Q 两点,且满足0OP OQ ⋅=uu u v uuu v若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(1)如图,设M 为动圆圆心, F ()1,0,过点M 作直线1x =-的垂线,垂足为N ,由题意知:MF MN =, 即动点M 到定点F 与定直线1x =-的距离相等,由抛物线的定义知,点M 的轨迹为抛物线,其中()1,0F 为焦点,1x =-为准线, ∴ 动点R 的轨迹方程为x y 42=(2)由题可设直线l 的方程为(1)(0)x k y k =-≠, 由2(1)4x k y y x=-⎧⎨=⎩得2440y ky k -+=△216160k =->,11k k <->或设),(11y x P ,),(22y x Q ,则124y y k +=,124y y k =由0OP OQ ⋅=u u u r u u u r ,即 ()11,OP x y =u u u r ,()22,OQ x y =u u u r,于是12120x x y y +=,即()()21212110ky y y y --+=,2221212(1)()0k y y k y y k +-++=,2224(1)40k k k k k +-+=g ,解得4k =-或0k =(舍去),又41k =-<-, ∴ 直线l 存在,其方程为440x y +-=7、设双曲线y ax 22231-=的两个焦点分别为F F 12、,离心率为2.(I )求此双曲线的渐近线l l 12、的方程;(II )若A 、B 分别为l l 12、上的点,且2512||||AB F F =,求线段AB 的中点M 的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线;(III )过点N ()10,能否作出直线l ,使l 与双曲线交于P 、Q 两点,且OP OQ →→=·0.若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:(I )Θe c a =∴=2422, Θc a a c 22312=+∴==,,∴-=双曲线方程为y x 2231,渐近线方程为y x =±334分(II )设A x y B x y ()()1122,,,,AB 的中点()M x y ,[]Θ2552522101033332233333331012121221221122121212121212122122||||||||()()()()()()AB F F AB F F c x x y y y x y x x x x y y y y y x x y y x x y y x x =∴==⨯=∴-+-===-=+=+∴+=--=+∴+++⎡⎣⎢⎤⎦⎥=又,,,, ∴+=+=321321007532512222()()y x x y ,即则M 的轨迹是中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长为103,短轴长为1033的椭圆.(9分) (III )假设存在满足条件的直线l设l y k x l P x y Q x y :,与双曲线交于,、,=-()()()11122[]ΘOP OQ x x y y x x k x x x x k x x x x i →→=∴+=∴+--=∴+-++=·00110101212122121221212()()()()由得则,y k x y x k x k x k x x k k x x k k ii =--=⎧⎨⎪⎩⎪--+-=+=-=--()()()13131633063133312222212221222由(i )(ii )得k 230+= ∴k 不存在,即不存在满足条件的直线l .8、设M 是椭圆22:1124x y C +=上的一点,P 、Q 、T 分别为M 关于y 轴、原点、x 轴的对称点,N 为椭圆C 上异于M 的另一点,且MN⊥MQ,QN 与PT 的交点为E ,当M 沿椭圆C 运动时,求动点E 的轨迹方程.解:设点的坐标112211(,),(,)(0),(,),M x y N x y x y E x y ≠则111111(,),(,),(,),P x y Q x y T x y ----……1分221122221,(1)124 1.(2)124x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩L L L L L L L L ………3分 由(1)-(2)可得1.3MN QN k k •=-…6分又MN⊥MQ,111,,MN MQ MN x k k k y ⋅=-=-所以11.3QN y k x =直线QN 的方程为1111()3yy x x y x =+-,又直线PT 的方程为11.x y x y =-从而得1111,.22x x y y ==-所以112,2.x x y y ==-代入(1)可得221(0),3x y xy +=≠此即为所求的轨迹方程. 9、已知:直线L 过原点,抛物线C 的顶点在原点,焦点在x 轴正半轴上。
若点A (-1,0)和点B (0,8)关于L 的对称点都在C 上,求直线L 和抛物线C 的方程.分析:曲线的形状已知,可以用待定系数法.设出它们的方程,L :y=kx(k≠0),C:y 2=2px(p>0). 设A 、B 关于L 的对称点分别为A /、B /,则利用对称性可求得它们的坐标分别为:A/(12,11222+-+-k k k k ),B /(1)1(8,116222+-+k k k k )。