- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
已知顶点为原点的抛物线
的焦点
与椭圆
的右焦点重合
与
在第一和第四象限的交点分别为
.
(1)若△AOB是边长为的正三角形,求抛物线
的方程;
(2)若,求椭圆
的离心率
;
(3)点为椭圆
上的任一点,若直线
、
分别与
轴交于点
和
,证明:
.
正确答案
(1);(2)
;(3)证明过程详见试题解析.
试题分析:(1)由△AOB是边长为的正三角形得到
,代入抛物线方程
中,可以得到所求抛物线方程为
;(2)由
可知点
的横坐标是
,因此可结合
建立关于
的方程为:
,解出
;(3)利用设而不求的思想,可先设
三点后代入椭圆方程中,由于
的方程为
,求出
,
,那么
化简后得到:
.
试题解析:(1)设椭圆的右焦点为,依题意得抛物线的方程为
∵△是边长为
的正三角形,
∴点A的坐标是,
代入抛物线的方程解得
,
故所求抛物线的方程为
(2)∵, ∴ 点
的横坐标是
代入椭圆方程解得,即点
的坐标是
∵ 点在抛物线
上,
∴,
将代入上式整理得:
,
即,解得
∵ ,故所求椭圆
的离心率
.
(3)证明:设,代入椭圆方程得
而直线的方程为
令得
.
在中,以
代换
得
∴ .
已知椭圆的离心率
,
分别为椭圆的长轴和短轴的端点,
为
中点,
为坐标原点,且
.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线
交椭圆于
两点,求
面积最大时,直线
的方程.
正确答案
(1);(2)直线
的方程为
.
试题分析:(1)利用椭圆的性质,弦长可得,
,由此可求
,故椭圆的方程为
;
(2)根据直线与椭圆的位置关系,设直线的方程为
,联立方程得
,所以可写出
设,则
,则
,其中
,易证
单调减,当
时,
的最大值为
.所以
,此时
,直线
的方程为
.
(1)∵∴
① 2分
∴ ②,
∴由①②得
∴椭圆的方程为 4分
(2)设直线的方程为
由
7分
设,则
则,其中
易证单调减,当
时,
的最大值为
10分
∴
此时,直线
的方程为
12分
已知平面上的动点P(x,y)及两个定点A(-2,0),B(2,0),直线PA,PB的斜率分别为K1,K2且K1K2=-
(1).求动点P的轨迹C方程;
(2).设直线L:y=kx+m与曲线C交于不同两点,M,N,当OM⊥ON时,求O点到直线L的距离(O为坐标原点)
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:本题主要考查椭圆的方程、直线与椭圆的位置关系、向量的运算、点到直线的距离公式等基础知识,意在考查考生的运算求解能力、推理论证能力以及利用解析法、函数与方程思想的解题能力.第一问,利用P、A、B点的坐标,先求出代入到
中整理出x,y的关系,即点P的轨迹方程;第二问,设出M、N坐标,令直线与椭圆方程联立,消参得到关于x的方程,由于交于M、N两个点,所以
,利用韦达定理,得
,
,由
,利用向量的垂直的充要条件得到
的关系式,利用点到直线的距离公式,利用上述的关系式得到数值.
试题解析:(1)设,由已知得
,
整理得,即
4分
(2)设M
消去
得:
由得
8分
∵∴
即
∴
∴满足
10分
∴点到
的距离为
即
∴ 12分
如图,设E:=1(a>b>0)的焦点为F1与F2,且P∈E,∠F1PF2=2θ.求证:△PF1F2的面积S=b2tanθ.
正确答案
见解析
设|PF1|=r1,|PF2|=r2,则S=r1r2sin2θ.又|F1F2|=2c,
由余弦定理有(2c)2=+
-2r1r2cos2θ=(r1+r2)2-2r1r2-2r1r2cos2θ=(2a)2-2r1r2(1+cos2θ),于是2r1r2(1+cos2θ)=4a2-4c2=4b2.
所以r1r2=.这样即有S=
sin2θ=b2
=b2tanθ.
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A为椭圆=1的右顶点,点D(1,0),点P、B在椭圆上,
=
.
(1) 求直线BD的方程;
(2) 求直线BD被过P、A、B三点的圆C截得的弦长;
(3) 是否存在分别以PB、PA为弦的两个相外切的等圆?若存在,求出这两个圆的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)x+y-1=0.(2)4(3)x2+(y-3)2=2,(x-2)2+(y-1)2=2
1) 设P(x0,y0).因为=
,且D(1,0),A(3,0),点B、P在椭圆上,所以B(-x0,y0),所以x0=1,将其代入椭圆,得y0=2,所以P(1,2),B(-1,2).所以直线BD的方程为x+y-1=0.
(2) 线段BP的垂直平分线方程为x=0,线段AP的垂直平分线方程为y=x-1.解方程组得圆心C的坐标为(0,-1).所以圆C的半径r=CP=
.因为圆心C(0,-1)到直线BD的距离为d=
=
,所以直线BD被圆C截得的弦长为2
=4
.
(3) 这样的圆M与圆N存在.由题意得,点M一定在y轴上,点N一定在线段PC的垂直平分线y=x-1上.当圆M与圆N是两个相外切的等圆时,一定有P、M、N在一条直线上,且PM=PN.M(0,b),则N(2,4-b).因为点N(2,4-b)在直线y=x-1上,所以4-b=2-1,b=3.所以这两个圆的半径为PM=,方程分别为x2+(y-3)2=2,(x-2)2+(y-1)2=2
已知椭圆长轴的左右端点分别为A,B,短轴的上端点为M,O为椭圆的中心,F为椭圆的右焦点,且·
=1,|
|=1.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若直线l交椭圆于P,Q两点,问:是否存在直线l,使得点F恰为△PQM的垂心?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)椭圆方程为;(Ⅱ)满足题意的直线存在,方程为:
.
试题分析:(Ⅰ)求椭圆的标准方程,可采用待定系数法求方程, 设椭圆方程为,利用条件求
的值,从而得方程,因为|
|=1,即
,再由
·
=1,写出
,
的坐标,从而求出
的值,可得方程;(Ⅱ)此题属于探索性命题,解此类问题,一般都假设成立,作为条件,能求出值,则成立,若求不出值,或得到矛盾的结论,则不存在,此题假设存在直线
符合题意,设出直线方程,根据直线与二次曲线位置关系的解题方法,采用设而不求的解题思维,设
的坐标,根据根与系数关系,来求出直线方程,值得注意的是,当方程不恒有交点时,需用判别式讨论参数的取值范围.
试题解析:(Ⅰ)设椭圆方程为,
,所以
,又因为
,所以
,则椭圆方程为
;
(Ⅱ)假设存在直线符合题意。由题意可设直线
方程为:
,代入
得:
,
,设
,则
,
,
解得:
或
, 当
时,
三点共线,所以
,所以
,所以满足题意的直线存在,方程为:
.
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知F1,F2分别是椭圆E:=1(a>b>0)的左、右焦点,A,B分别是椭圆E的左、右顶点,且
+5
=0.
(1)求椭圆E的离心率; (2)已知点D(1,0)为线段OF2的中点,M为椭圆E上的动点(异于点A、B),连结MF1并延长交椭圆E于点N,连结MD、ND并分别延长交椭圆E于点P、Q,连结PQ,设直线MN、PQ的斜率存在且分别为k1、k2,试问是否存在常数λ,使得k1+λk2=0恒成立?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)(2)-
(1)∵+5
=0,∴
=5
.∴a+c=5(a-c),化简得2a=3c,故椭圆E的离心率为
.
(2)存在满足条件的常数λ,λ=-.点D(1,0)为线段OF2的中点,∴c=2,从而a=3,b=
,左焦点F1(-2,0),椭圆E的方程为
=1,设M(x1,y1),N(x2,y2),P(x3,y3),Q(x4,y4),则直线MD的方程为x=
y+1,代入椭圆方程
=1,整理得,
y2+
y-4=0.∵y1+y3=
,∴y3=
.从而x3=
,故点P
.同理,点Q
.∵三点M、F1、N共线,∴
,从而x1y2-x2y1=2(y1-y2).从而k2=
,故k1-
=0,从而存在满足条件的常数λ=-
已知椭圆的上焦点为
,左、右顶点分别为
,下顶点为
,直线
与直线
交于点
,若
,则椭圆的离心率为___________。
正确答案
略
已知椭圆的一个焦点为
,且离心率为
.
(1)求椭圆方程;
(2)斜率为的直线
过点
,且与椭圆交于
两点,
为直线
上的一点,若△
为等边三角形,求直线
的方程.
正确答案
(1);(2)直线
的方程为
,或
.
试题分析:本题主要考查椭圆的标准方程以及几何性质、直线与椭圆相交问题、韦达定理、两点间距离公式、直线的方程等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,利用椭圆的标准方程中a,b,c的关系,焦点坐标,离心率列出方程组,解出a和b,从而得到椭圆的标准方程;第二问,点斜式设出直线方程,由于直线与椭圆交于A,B,则直线与椭圆方程联立消参得到关于x的方程,设出A,B点坐标,利用韦达定理,得到,
,再结合两点间距离公式求出
的长,利用中点坐标公式得出AB中点M的坐标,从而求出|MP|的长,利用
为正三角形,则
,列出等式求出k的值,从而得到直线的方程.
(1)依题意有,
.
可得,
.
故椭圆方程为. 5分
(2)直线的方程为
.
联立方程组
消去并整理得
.
设,
.
故,
.
则.
设的中点为
.
可得,
.
直线的斜率为
,又
,
所以.
当△为正三角形时,
,
可得,
解得.
即直线的方程为
,或
. 13分
已知是椭圆
的两个焦点,
为坐标原点,点
在椭圆上,且
,⊙
是以
为直径的圆,直线
:
与⊙
相切,并且与椭圆交于不同的两点
(1)求椭圆的标准方程;
(2)当,且满足
时,求弦长
的取值范围.
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:(1)求椭圆的标准方程,可利用待定系数法,求出的值即可,由已知
,得
,可得
,把
代入椭圆的方程,即可求出
的值,从而得椭圆的标准方程;(2)当
,且满足
时,求弦长
的取值范围,可利用弦长公式来求,设
,由
,得
,得
,由于同时含有
,可消元,由直线
:
与⊙
相切,可得
,这样由弦长公式得
,可求出
的范围即可,由已知
,且满足
,由
,可得
,从而得
的范围,进而得弦长
的取值范围.
试题解析:(1)依题意,可知,∴
,
解得
∴椭圆的方程为 5分
(2)直线:
与⊙
相切,
则,即
, 6分
由,得
,
∵直线与椭圆交于不同的两点
设∴
,
,
∴ .9分
∴∴
,
∴ .11分
设,
则,
∵在
上单调递增∴
13分
已知椭圆的右焦点为
,上顶点为B,离心率为
,圆
与
轴交于
两点
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)若,过点
与圆
相切的直线
与
的另一交点为
,求
的面积
正确答案
(Ⅰ);(Ⅱ)
试题分析:(Ⅰ)根据椭圆的定义、几何性质可求;(Ⅱ)直线与椭圆相交,联立消元,设点代入化简,利用点到直线的距离来求
试题解析:(Ⅰ)由题意,,
,
,
∵得
,
,
则,
,
得,
,
则 (4分)
(Ⅱ)当时,
,
,得
在圆F上,
直线,则设
由得
,
又点到直线
的距离
,
得的面积
(12分)
如图所示,B(– c,0),C(c,0),AH⊥BC,垂足为H,且.
(1)若= 0,求以B、C为焦点并且经过点A的椭圆的离心率;
(2)D分有向线段的比为
,A、D同在以B、C为焦点的椭圆上,当 ―5≤
≤
时,求椭圆的离心率e的取值范围.
正确答案
(1).
(2)≤e≤
.
(1)因为,所以H
,又因为AH⊥BC,所以设A
,由
得
即
3分
所以|AB| = ,|AC | =
椭圆长轴2a =" |AB|" + |AC| = (+ 1)c, 所以,
.
(2)设D (x1,y1),因为D分有向线段的比为
,所以
,
,
设椭圆方程为=" 1" (a > b > 0),将A、D点坐标代入椭圆方程得
.①
…………………………….. ②
由①得,代入②并整理得
,
因为 – 5≤≤
,所以
,又0 < e < 1,所以
≤e≤
.
已知F是椭圆C的一个焦点,B是短轴的一个端点,线段BF的延长线交C于点D,且=2
,则C的离心率为________.
正确答案
设椭圆C的焦点在x轴上,如图所示,则B(0,b),F(c,0),D(xD,yD),则=(c,-b),
=(xD-c,yD),
∵=2
,∴
∴
∴+
=1,即e2=
,∴e=
.
(本题满分18分,其中第1小题6分,第2小题4分,第3小题8分)
定义变换:
可把平面直角坐标系上的点
变换到这一平面上的点
.特别地,若曲线
上一点
经变换公式
变换后得到的点
与点
重合,则称点
是曲线
在变换
下的不动点.
(1)若椭圆的中心为坐标原点,焦点在
轴上,且焦距为
,长轴顶点和短轴顶点间的距离为2. 求该椭圆
的标准方程. 并求出当
时,其两个焦点
、
经变换公式
变换后得到的点
和
的坐标;
(2)当时,求(1)中的椭圆
在变换
下的所有不动点的坐标;
(3)试探究:中心为坐标原点、对称轴为坐标轴的双曲线在变换
:
(
,
)下的不动点的存在情况和个数.
正确答案
(1)(2)
(3)两个
(1)设椭圆的标准方程为
(
),由椭圆定义知焦距
,即
…①.
又由条件得…②,故由①、②可解得
,
.
即椭圆的标准方程为
.
且椭圆两个焦点的坐标分别为
和
.
对于变换:
,当
时,可得
设和
分别是由
和
的坐标由变换公式
变换得到.于是,
,即
的坐标为
;
又即
的坐标为
.
(2)设是椭圆
在变换
下的不动点,则当
时,
有,由点
,即
,得:
,
因而椭圆
的不动点共有两个,分别为
和
.
(3) 设是双曲线在变换
下的不动点,则由
因为,
,故
.
不妨设双曲线方程为(
),由
代入得
则有,
因为,故当
时,方程
无解;
当时,要使不动点存在,则需
,
因为,故当
时,双曲线
在变换
下一定有2个不动点,否则不存
在不动点.
进一步分类可知:
(i)当,
时,即双曲线的焦点在
轴上时,
;
此时双曲线在变换下一定有2个不动点;
(ii)当,
时,即双曲线的焦点在
轴上时,
.
此时双曲线在变换下一定有2个不动点.
已知椭圆的中心在原点,焦点在
轴上,离心率为
,它的一个焦点恰好与抛物线
的焦点重合.
求椭圆的方程;
设椭圆的上顶点为,过点
作椭圆
的两条动弦
,若直线
斜率之积为
,直线
是否一定经过一定点?若经过,求出该定点坐标;若不经过,请说明理由.
正确答案
(1);(2)恒过一定点
.
试题分析:(1)可设椭圆方程为,因为椭圆的一个焦点恰好与抛物线
的焦点重合,所以
,又
,所以
,又因
,得
,所以椭圆方程为
;
(2)由(1)知,当直线
的斜率不存在时,可设
,设
,则
,
易得,不合题意;故直线
的斜率存在.设直线
的方程为:
,(
),并代入椭圆方程,得:
①,设
,则
是方程①的两根,由韦达定理
,由
,利用韦达定理代入整理得
,又因为
,所以
,此时直线
的方程为
,即可得出直线
的定点坐标.
(1)由题意可设椭圆方程为,
因为椭圆的一个焦点恰好与抛物线的焦点重合,所以
,
又,所以
,
又因,得
,
所以椭圆方程为;
(2)由(1)知,
当直线的斜率不存在时,设
,设
,则
,
,不合题意.
故直线的斜率存在.设直线
的方程为:
,(
),并代入椭圆方程,得:
①
由得
②
设,则
是方程①的两根,由韦达定理
,
由得:
,
即,整理得
,
又因为,所以
,此时直线
的方程为
.
所以直线恒过一定点
扫码查看完整答案与解析