- 椭圆的定义及标准方程
- 共448题
已知椭圆(a>b>0)过点P(-1,-1),c为椭圆的半焦距,且
,过点P作
两条互相垂直的直线l1,l2与椭圆C分别交于另两点M,N。
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l1的斜率为-1,求△PMN的面积;
(3)若线段MN的中点在x轴上,求直线MN的方程。
正确答案
见解析。
解析
(1)由条件得,且c2=2b2,所以a2=3b2,解得
。
所以椭圆方程为:
(2)设l1方程为y+1=k(x+1),
联立,消去y得(1+3k2)x2+6k(k-1)x+3(k-1)2-4=0。
因为P为(-1,1),解得
当k≠0时,用代替k,得
将k=-1代入,得M(-2,0),N(1,1)。
因为P(-1,-1),所以PM=,PN=2
,
所以△PMN的面积为.
(3)解法一:设M(x1,y1),N(x2,y2),则
两式相减得(x1+x2)(x1-x2)+3(y1+y2)(y1-y2)=0,
因为线段MN的中点在x轴上,所以y1+y2=0,从而可得(x1+x2)(x1-x2)=0
若x1+x2=0,则N(-x1,-y1)。
因为PM⊥PN,所以,得x12+y12=2。
又因为x12+3y12=4,所以解得x1=±1,所以M(-1,1),N(1,-1)或M(1,-1),N(-1, 1)。
所以直线MN的方程为y=-x,
若x1-x2=0,则N(x1,-y1),
因为PM⊥PN,所以,得y12=(x1+1)2+1。
又因为x12+3y12=4,所以解得或-1,
经检验:x=-,满足条件,x=-1不满足条件。
综上,直线MN的方程为x+y=0或,
解法二:由(2)知,当k≠0时,因为线段MN的中点在x轴上,所以
化简得4k (k2-4k-1)=0,解得k=2±,
若k=2+,则
,
,此时直线MN的方程为
。
若k=2-,则
,
,此时直线MN的方程为
。
当k=0时,M(1,-1),N(-1,1),满足题意,此时直线MN的方程为x+y=0。
综上,直线MN的方程为或x+y=0。
知识点
已知椭圆的两焦点分别为
,
是椭圆在第一象限内的一点,并满足
,过
作倾斜角互补的两条直线
分别交椭圆于
两点. (1)求
点坐标
;(2)当直线
经
过点
时,求直线
的方程;(3)求证直线
的斜率为定值。
正确答案
见解析
解析
(1)由题可得,
,设
则
,
,∴
,(1分)∵点
在曲线上,则
,(2分)解得点
的坐标为
. (4分)
(2)当直线经过点
时,则
的斜率为
,因两条直线
的倾斜角互补,故
的斜率为
,
由得,
[来源:学.科.网]
即,故
,(2分)同理得
,
(4分)
∴直线的方程为
(6分)
(3)依题意,直线的斜率必存在,不妨设
的方程为:
.由
得
,(2分)设
,则
,
,同理
,
则,同理
.(4分)
所以:的斜率
为定值. (6分)
知识点
在平面直角坐标系中,方向向量为
的直线
经过椭圆
的右焦点
,与椭圆相交于
、
两点
(1)若点在
轴的上方,且
,求直线
的方程;
(2)若,
,求△
的面积;
(3)当(
且
)变化时,试求一点
,使得直线
和
的斜率之和为
.
正确答案
(1)(2)6(3)存在一点
,使得直线
和
的斜率之和为0
解析
解析:(1)由题意,
得
,所以
………………………………1分
且点
在
轴的上方,得
………………………………2分
,
……………………………………3分
直线:
,即直线
的方程为
…………………………4分
(2)设、
,当
时,直线
:
…………5分
将直线与椭圆方程联立,……………………7分
消去得,
,解得
,
……………………9分
,所以
……10分
(3)假设存在这样的点,使得直线
和
的斜率之和为0,由题意得,
直线:
(
)
,消去
得,
……12分
恒成立,
……13分
,
……14分
所以……15分
解得,所以存在一点
,使得直线
和
的斜率之和为0.…16分
知识点
已知椭圆的左、右焦点分别为
、
,长轴的一个端点与短轴两个端点组成等边三角形的三个顶点,直线
经过点
,倾斜角为
,与椭圆交于
、
两点。
(1)若,求椭圆方程;
(2)对(1)中椭圆,求的面积;
(3)是椭圆上任意一点,若存在实数
,使得
,试确定
的关系式。
正确答案
见解析
解析
(1)由已知,可得,
,
∵,∴
,
,
∴.
(2)设,
,直线
,
代入椭圆方程得,
,
,
,
,
∴.
(3)由已知椭圆方程为 ①,
右焦点的坐标为
,
直线所在直线方程为
②,
由①②得:,
设,
,则
,
,
设,由
得,
,
,
∵点在椭圆上,
∴,
整理得:,
③,
又点在椭圆上,故
④,
⑤,
由③④⑤式得.
知识点
已知圆C的方程为,当圆心C到直线
的距离最大时,
的值为
正确答案
解析
圆C的方程可化为,所以圆心C的坐标为
,又直线
恒过点
,所以当圆心C到直线
的距离最大时,直线CA应垂直于直线
,因为直线CA的斜率为
,所以
,
。
知识点
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