- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
(12分)(2011•陕西)设椭圆C:过点(0,4),离心率为
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)求过点(3,0)且斜率为的直线被C所截线段的中点坐标.
正确答案
(Ⅰ)(Ⅱ)
试题分析:(Ⅰ)根据题意,将(0,4)代入C的方程得b的值,进而由椭圆的离心率为,结合椭圆的性质,可得
=
;解可得a的值,将a、b的值代入方程,可得椭圆的方程.
(Ⅱ)根据题意,可得直线的方程,设直线与C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线与椭圆的方程,化简可得方程x2﹣3x﹣8=0,解可得x1与x2的值,由中点坐标公式可得中点的横坐标,将其代入直线方程,可得中点的纵坐标,即可得答案.
解:(Ⅰ)根据题意,椭圆过点(0,4),
将(0,4)代入C的方程得,即b=4
又得
=
;
即,∴a=5
∴C的方程为
(Ⅱ)过点(3,0)且斜率为的直线方程为
,
设直线与C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),
将直线方程代入C的方程,得
,
即x2﹣3x﹣8=0,解得,
,
∴AB的中点坐标,
,
即中点为.
点评:本题考查椭圆的性质以及椭圆与直线相交的有关性质,涉及直线与椭圆问题,一般要联立两者的方程,转化为一元二次方程,由韦达定理分析解决.
已知椭圆C:(
)的短轴长为2,离心率为
.
(1)求椭圆C的方程
(2)若过点M(2,0)的引斜率为的直线与椭圆C相交于两点G、H,设P为椭圆C上一点,且满足
(O为坐标原点),当
时,求实数
的取值范围?
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:(1)由题意知,所以
,由此能求出椭圆C的方程;(2设直线方程为
,联立直线方程与椭圆方程,再由根的判别式和嘏达定理进行求解.
试题解析:(1).
(2)设直线,联立椭圆,
得
,
条件转换一下一下就是
,根据弦长公式,得到
.
然后把把P点的横纵坐标用
表示出来,
设,其中要把
分别用直线代换,
最后还要根据根系关系把消成
,得
.
然后代入椭圆,得到关系式,
所以,根据
利用已经解的范围得到
.
已知椭圆C的中心在原点,焦点在轴上,以两个焦点和短轴的两个端点为顶点的四边形F1B1 F2B2是一个面积为8的正方形.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知点P的坐标为P(-4,0), 过P点的直线L与椭圆C相交于M、N两点,当线段MN的中点G落在正方形内(包含边界)时,求直线L的斜率的取值范围.
正确答案
(1);(2)
试题分析:(1)依题意需要求椭圆的标准方程,所以要找到两个关于基本量的等式,由
以及面积的关系可求椭圆的方程.
(2)由于直线与椭圆的相交得到的弦的中点坐标,可通过假设直线方程与椭圆的方程联立可求得,判别式要大于零.其中用直线的斜率表示中点坐标.由于中点在正方形内,其实就是要符合一个不等式的可行域问题.因此通过解不等式即可得到所求的结论.
试题解析:(1)求得椭圆C的方程为;;
(2)∵点P的坐标为(-4,0),显然直线L的斜率k存在,
∴直线L方程为 如图设点M、N的坐标分别为
,
线段MN的中点为,由
由△>0解得: 又
, ∵
, ∴点G不可能在y轴的右边,
又直线F1B2, F1B1的方程分别为.
∴点G在正方形B1F2B1F1内的充要条件为: 即
即.
在平面直角坐标系中,已知椭圆
的中心在原点
,焦点在
轴上,短轴长为
,离心率为
.
(I)求椭圆的方程;
(II) 为椭圆
上满足
的面积为
的任意两点,
为线段
的中点,射线
交椭圆
与点
,设
,求实数
的值.
正确答案
(I) (Ⅱ)
或
(I)设椭圆的方程为
,
由题意知,解得
因此椭圆的方程为
(II)(1)当两点关于
轴对称时,
设直线的方程为
,由题意知
或
,
将代入椭圆方程
得
.
所以
解得或
.
又,
因为为椭圆
上一点,所以
,
或
又因为所以
或
(2)当两点关于
轴不对称时,
设直线的方程为
,将其代入椭圆方程
得
.
设,由判别式
可得
,
此时
所以,
因为点到直线
的距离为
,
所以
令,则
解得或
,即
或
.
又,
因为为椭圆
上一点,所以
,
即,所以
或
又因为所以
或
经检验,适合题意.
综上可知或
【考点定位】本题基于椭圆问题综合考查椭圆的方程、直线和椭圆的位置关系、平面向量的坐标运算等知识,考查方程思想、分类讨论思想、推理论证能力和运算求解能力.第一问通过椭圆的性质确定其方程,第二问根据两点关于
轴的对称关系进行分类讨论,分别设出直线
的方程,通过联立、判断
、消元等一系列运算“动作”达成目标.本题极易简单考虑设直线
的形式而忽略斜率不存在的情况造成漏解.在联立方程得到
后,后续运算会多次出现
这一式子,换元简化运算不失为一种好方法,令
,搭建了
与
的桥梁,使坐标的代入运算更为顺畅,使“化繁为简”这一常用原则得以完美呈现.
设分别为椭圆
:
的左右顶点,
为右焦点,
为
在点
处的切线,
为
上异于
的一点,直线
交
于
,
为
中点,有如下结论:①
平分
;②
与椭圆
相切;③
平分
;④使得
的点
不存在.其中正确结论的序号是_____________.
正确答案
①②
试题分析:设,则
的方程为:
,令
得
.
对①,的方程为:
即
,所以点M到直线PF的距离为
即点M到PF到距离等于M到FB的距离,所以
平分
,成立;对②,直线PM的斜率为
,将
求导得
,所以过点P的切线的斜率为
(也可用
求得切线的斜率),所以椭圆
在点
处的切线即为PM,②成立;对③,延长
与直线
交于点
,由椭圆的光学性质知,
,于是
平分
,而不平分
,故③不成立;
若,则
为
的斜边中线,
,这样的
有4个,故④不成立.
椭圆的方程为
,离心率为
,且短轴一端点和两焦点构成的三角形面积为1,抛物线
的方程为
,抛物线的焦点F与椭圆的一个顶点重合.
(1)求椭圆和抛物线
的方程;
(2)过点F的直线交抛物线于不同两点A,B,交y轴于点N,已知
的值.
(3)直线交椭圆
于不同两点P,Q,P,Q在x轴上的射影分别为P′,Q′,满足
(O为原点),若点S满足
,判定点S是否在椭圆
上,并说明理由.
正确答案
(1)(2)-1(3)见解析
试题分析:
(1)根据题意设出椭圆的方程,题目已知离心率即可得到
的值,根据椭圆的几何性质,短轴端点与两焦点构成的三角形以焦距为底边长,以短半轴长为高,即该三角形的面积为
,再根据
之间的关系即可求出
的值,得到椭圆的标准方程.抛物线
的交点在x轴的正半轴,故抛物线的焦点为椭圆的右顶点
,即可求出
得到抛物线的方程.
(2)讨论直线AB的斜率,当斜率不存在时与y轴没有交点,所以不符合题意,则斜率存在,设直线AB的斜率为k得到直线AB的方程,联立直线与抛物线的方程得到AB两点横坐标的韦达定理,把向量的横坐标带入向量的坐标表示得到
之间的关系为
反解
,带入
,利用
(韦达定理)带入
即可得到
为定值.
(3)设出P,Q两点的坐标,则可以得到的坐标,带入条件
得到P,Q横纵坐标之间的关系,因为P,Q在椭圆上,则满足椭圆的方程,这两个条件得到的三个式子相加配方即可证明点S在椭圆上,即满足椭圆的方程.
试题解析:
(1)由题意,椭圆的方程为
,又
解得,∴椭圆
的方程是
.由此可知抛物线
的焦点为
,得
,所以抛物线
的方程为
. 4分
(2)是定值,且定值为
,由题意知,
直线的斜率存在且不为
,设直线
的方程为
,
则联立方程组
消去
得:
且
,由
,
得
整理得
可得
. 9分
(3)设则
由得
①
将点坐标带入椭圆方程得,
②
③
由①+②+③得
所以点满足椭圆
的方程,所以点
在椭圆
上. 13分
如图所示,已知A、B、C是长轴长为4的椭圆E上的三点,点A是长轴的一个端点,BC过椭圆中心O,且,|BC|=2|AC|.
(1)求椭圆E的方程;
(2)在椭圆E上是否存点Q,使得?若存在,有几个(不必求出Q点的坐标),若不存在,请说明理由.
(3)过椭圆E上异于其顶点的任一点P,作的两条切线,切点分别为M、N,若直线MN在x轴、y轴上的截距分别为m、n,证明:
为定值.
正确答案
(1);(2)满足条件的点Q存在,且有两个.
试题分析:本题主要考查椭圆的标准方程及其性质,考查学生的转化思想和数形结合思想,考查分析问题解决问题的能力和计算能力.第一问,先由长轴长得到a的值,设出椭圆的标准方程,利用已知条件数形结合得到C点坐标,将C点坐标代入到椭圆中,得到b的值,从而得到椭圆的标准方程;第二问,先设出Q点坐标,利用已知等式计算,可知点Q在直线上,点
在直线上,而在椭圆内部,数形结合得存在点Q而且存在2个;法二:用
和椭圆方程联立消参,得到关于x的方程,看方程的判别式,判别式大于0时,方程有2个根,则直线与椭圆有2个交点;第三问,设出点P的坐标,由切线的性质得四点共圆,此圆的圆心为
,直径为OP,得到此圆的方程,M、N既在此圆上,又在圆O上,2个方程联立,解出直线MN的方程,得出截距的值,再转化出P点坐标代入到椭圆中即可;法二:设出点P、M、N的坐标,利用直线的垂直关系,利用斜率列出等式,转化成直线PM和直线PN的方程,从而得到直线MN的方程.
试题解析:(1)依题意知:椭圆的长半轴长,则A(2,0),
设椭圆E的方程为 2分
由椭圆的对称性知|OC|=|OB|又∵,|BC|=2|AC|
∴AC⊥BC,|OC|=|AC|∴△AOC为等腰直角三角形,
∴点C的坐标为(1,1),点B的坐标为(-1,-1), 4分
将C的坐标(1,1)代入椭圆方程得
∴所求的椭圆E的方程为 5分
(2)解法一:设在椭圆E上存在点Q,使得,设
,则
即点Q在直线上, 7分
∴点Q即直线与椭圆E的交点,
∵直线过点
,而点椭圆
在椭圆E的内部,
∴满足条件的点Q存在,且有两个. 9分
解法二:设在椭圆E上存在点Q,使得,设
,则
即, ① -7分
又∵点Q在椭圆E上,∴, ②
由①式得代入②式并整理得:
, -③
∵方程③的根判别式,
∴方程③有两个不相等的实数根,即满足条件的点Q存在,且有两个. 9分
(3)解法一:
设点,由M、N是
的切点知,
,
∴O、M、P、N四点在同一圆上, 10分
且圆的直径为OP,则圆心为,
其方程为, 11分
即 -④
即点M、N满足方程④,又点M、N都在上,
∴M、N坐标也满足方程 -⑤
⑤-④得直线MN的方程为, 12分
令得
,令
得
, 13分
∴,又点P在椭圆E上,
∴,即
=定值. 14分
解法二:设点则
10分
直线PM的方程为化简得
④
同理可得直线PN的方程为 -⑤ 11分
把P点的坐标代入④、⑤得
∴直线MN的方程为, 12分
令得
,令
得
, 13分
∴,又点P在椭圆E上,
∴,即
=定值. -14分
已知椭圆C的两个焦点是)和
,并且经过点
,抛物线的顶点E在坐标原点,焦点恰好是椭圆C的右顶点F.
(1)求椭圆C和抛物线E的标准方程;
(2)过点F作两条斜率都存在且互相垂直的直线l1、l2,l1交抛物线E于点A、B,l2交抛物线E于点G、H,求的最小值.
正确答案
(1)椭圆C的标准方程为,抛物线E的标准方程为
.(2)
有最小值为16.
试题分析:(1)由于椭圆上任意一点到焦点的距离都等于,所以
,
,由此即得椭圆的标准方程
.椭圆右顶点F的坐标为(1,0),所以抛物线E的标准方程为
.(2)设
,
,
,
,则
.再设l1的方程:
,l2的方程
,用韦达定理将上式表示为
即可求得其最小值.
试题解析:(1)设椭圆的标准方程为(a>b>0),焦距为2c,
则由题意得c=,
,
∴,
∴椭圆C的标准方程为. 4分
∴右顶点F的坐标为(1,0).
设抛物线E的标准方程为,∴
,
∴抛物线E的标准方程为. 6分
(2)设l1的方程:,l2的方程
,
,
,
,
,
由消去y得:
,
∴.
由消去y得:
,
∴ 9分
∴
.
当且仅当即
时,
有最小值16. 13分
已知直线
与抛物线
没有交点;
方程
表示椭圆;若
为真命题,试求实数
的取值范围.
正确答案
试题分析:因为为真命题,所以
为真命题且
为真命题.命题
为真时,直线与抛物线没有交点
,
.命题
为真时,
,
.综合得实数
的取值范围为
.本题易错点为忽视去掉方程
为圆的情况.
试题解析:解:因为为真命题,所以
为真命题且
为真命题 2分
消去
得
直线与抛物线没有交点,,解得
6分
方程
表示椭圆,则
解得 10分
由上可知的取值范围是
12分
过椭圆的左顶点
作斜率为2的直线,与椭圆的另一个交点为
,与
轴的交点为
,已知
.
(1)求椭圆的离心率;
(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
,若
轴上存在一定点
,使得
,求椭圆的方程.
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:(I)根据,设直线方程为
,
确定的坐标,由
确定得到
,
再根据点在椭圆上,求得
进一步即得所求
;
(2)由可设
,
得到椭圆的方程为,
由得
根据动直线与椭圆有且只有一个公共点P
得到,整理得
.
确定的坐标
,
又,
若轴上存在一定点
,使得
,那么
可得,由
恒成立,故
,得解.
试题解析:(1)∵
,设直线方程为
,
令,则
,∴
, 2分
∴ 3分
∵,∴
=
,
整理得 4分
∵点在椭圆上,∴
,∴
5分
∴即
,∴
6分
(2)∵可设
,
∴椭圆的方程为 7分
由得
8分
∵动直线与椭圆有且只有一个公共点P
∴,即
整理得 9分
设
则有
,
∴ 10分
又,
若轴上存在一定点
,使得
,
∴恒成立
整理得, 12分
∴恒成立,故
所求椭圆方程为 13分
设,
为直角坐标平面内x轴.y轴正方向上的单位向量,若
,且
(Ⅰ)求动点M(x,y)的轨迹C的方程;
(Ⅱ)设曲线C上两点A.B,满足(1)直线AB过点(0,3),(2)若,则OAPB为矩形,试求AB方程.
正确答案
(Ⅰ)所求轨迹方程为
(Ⅱ)所求直线方程为
(Ⅰ)令
则 即
即
又∵ ∴
所求轨迹方程为
(Ⅱ)解:由条件(2)可知OAB不共线,故直线AB的斜率存在
设AB方程为
则
∵OAPB为矩形,∴OA⊥OB
∴ 得
所求直线方程为
.
正确答案
把直线参数方程化为标准参数方程
;
16.在△ABC中,∠A=15°,∠B=105°,若以A,B为焦点的椭圆经过点C.则该椭圆的离心率为 .
正确答案
略
设椭圆的方程为 , 线段
是过左焦点
且不与
轴垂直的焦点弦. 若在左准线上存在点
, 使
为正三角形, 求椭圆的离心率
的取值范围, 并用
表示直线
的斜率.
正确答案
如图, 设线段 的中点为
.过点
、、 分别作准线的垂线, 垂足分别为
、、, 则
. …………… 6分
假设存在点 ,则
, 且
, 即
,所以,
.……… 12分.
于是,, 故
.
若 (如图),则
. … 18分
当 时, 过点
作斜率为
的焦点弦
, 它的中垂线交左准线于
, 由上述运算知,
. 故
为正三角形. ………… 21分
若 ,则由对称性得
. ……………… 24分
又 , 所以,椭圆
的离心率
的取值范围是
, 直线
的斜率为
.
过点作直线
,使得它被椭圆
所截出的弦的中点恰为
,则直线
的方程为 .
正确答案
:.
:设直线的方程为
,代入椭圆方程,整理得,
,设其两根为
,则
,
即,所以直线
的方程为
,即
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