- 椭圆的定义及标准方程
- 共448题
已知椭圆的两个焦点为
、
,
是
与
的等差中项,其中
、
、
都是正数,过点
和
的直线与原点的距离为
。
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作直线交椭圆于另一点
,求
长度的最大值;
(3)已知定点,直线
与椭圆交于
、
相异两点,证明:对任意的
,都存在实数
,使得以线段
为直径的圆过
点。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)在椭圆中,由已知得·········································· 1分
过点和
的直线方程为
,即
,该直线与原点的距离为
,由点到直线的距离公式得:
····························································································· 3分
解得:;所以椭圆方程为
···················································· 4分
(2)设,则
,
,其中
6分
当时,
取得最大值
,所以
长度的最大值为
···························· 9分
(3)将代入椭圆方程,得
,由直线与椭圆有两个交点,所以
,解得
·············································· 11分
设、
,则
,
,因为以
为直径的圆过
点,所以
,即
,··················································································· 13分
而=
,所以
,解得
······························ 14分
如果对任意的
都成立,则存在
,使得以线段
为直径的圆过
点。
,即
,所以,对任意的
,都存在
,使得以线段
为直径的圆过
点。····················································································································· 16分
知识点
已知椭圆过点
且它的离心率为
。
(1)求椭圆C1的方程;
(2)设椭圆C1的左焦点为F1,右焦点为F2,直线l1过点F1且垂直于椭圆的长轴,动直线l2垂直l1于点P,线段PF2的垂直平分线交l2于点M,求点M的轨迹C2的方程;
(3)已知动直线l过点Q(4,0),交轨迹C2于R、S两点,是否存在垂直于x轴的直线m被以RQ为直径的圆O1所截得的弦长恒为定值?如果存在,求出m的方程;如果不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)因为椭圆(a>b>0)过点
,所以
,b2=2,
又因为椭圆C1的离心率,所以
,解得a2=3。
所以椭圆C1的方程是;
(2)因为线段PF2的垂直平分线交l2于点M,
所以|MP|=|MF2|,即动点M到定直线l1:x=﹣1的距离等于它到定点F2(1,0)的距离,
所以动点M的轨迹C2是以l1为准线,F2为焦点的抛物线,
所以点M的轨迹C2的方程为y2=4x;
(3)设R(x1,y1),假设存在直线m:x=t满足题意,则圆心,
过O1作直线x=t的垂线,垂足为E,设直线m与圆O1的一个交点为G。
可得:,
即
=
=,
当t=3时,|EG|2=3,此时直线m被以RQ为直径的圆O1所截得的弦长恒为定值。
因此存在直线m:x=3满足题意,
知识点
已知椭圆的一个焦点为
,点
在椭圆
上,点
满足
(其中
为坐标原点), 过点
作一斜率为
的直线交椭圆于
、
两点(其中
点在
轴上方,
点在
轴下方) 。
(1)求椭圆的方程;
(2)若,求
的面积;
(3)设点为点
关于
轴的对称点,判断
与
的位置关系,并说明理由.
正确答案
(1)(2)
(3)
与
共线
解析
解析:(1)由,得 a2=2,b2=1,
所以,椭圆方程为. (2)设PQ:y=x-1,由
得3y2+2y-1=0, …………………..6分
解得: P(),Q(0,-1),由条件可知点
,
=
|FT||y1-y2|=
. ….. ……………………………………10分
(3) 判断:与
共线. ….. …….. …….. ………………………………………11分
设
则(x1,-y1),
=(x2-x1,y2+y1),
=(x2-2,y2), ……………………………..12分
由得
. ………………………..13分
(x2-x1)y2-(x2-2)(y1+y2)=(x2-x1)k(x2-1)-(x2-2)(kx1-k+kx2-k)[来源:学科网ZXXK]
=3k(x1+x2)-2kx1x2-4k=3k-2k
-4k
=k()=0. …………………………..15分
所以,与
共线.
知识点
已知椭圆的两焦点为
,
,并且经过点
。
(1)求椭圆的方程;
(2)已知圆:
,直线
:
,证明当点
在椭圆
上运动时,直线
与圆
恒相交,并求直线
被圆
所截得的弦长的取值范围。
正确答案
见解析
解析
(1)解法一:设椭圆的标准方程为
,
由椭圆的定义知:
得
故的方程为
.-----------------4分
解法二:设椭圆的标准方程为
,
依题意,①, 将点
坐标代入得
②
由①②解得,故
的方程为
.--------------.4分
(2)因为点在椭圆
上运动,所以
,则
,
从而圆心到直线
的距离
,
所以直线与圆
相交.---------------8分
直线被圆
所截的弦长为
---------------10分
.-----------------14分
知识点
如图,椭圆的左焦点为
,右焦点为
,过
的直线交椭圆于
两点,
的周长为8,且
面积最大时,
为正三角形。
(1)求椭圆的方程;
(2)设动直线与椭圆
有且只有一个公共点
,且与直线
相交于点
。
试探究:① 以为直径的圆与
轴的位置关系?
② 在坐标平面内是否存在定点
,使得以
为直径的圆恒过点
?
若存在,求出的坐标;若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)当三角形面积最大时,为正三角形,所以
,椭圆E的方程为
(2)①由,得方程
由直线与椭圆相切得
求得,
,
中点到
轴距离
。
所以圆与轴相交。
(2)②假设平面内存在定点满足条件,由对称性知点
在
轴上,设点
坐标为
,
。
由得
所以,即
所以定点为。
知识点
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