- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
已知点,圆C:
与椭圆E:
有一个公共点
,
分别是椭圆的左、右焦点,直线
与圆C相切.
(1)求m的值与椭圆E的方程;
(2)设Q为椭圆E上的一个动点,求的取值范围.
正确答案
(1).
(2)
(1)点A代入圆C的方程,得,
∵m<3,∴m=1.圆C的方程为.
设直线的斜率为k,则
:
,
即.
∵直线与圆C相切,∴
,解得
,或
.
当时,直线
与x轴的交点横坐标为
,不合题意,舍去.
当时,直线
与x轴的交点横坐标为-4,
∴.
,
.椭圆E的方程为:
.
(2) ,设
,
.
∵,即
,
而,∴
.
则的取值范围是[0,36].
x+3y的取值范围是[-6,6].
∴x+3y-6的取值范围是[-12,0],
即·
的取值范围是[-12,0].
已知动圆与圆
相切,且与圆
相内切,记圆心
的轨迹为曲线
;设
为曲线
上的一个不在
轴上的动点,
为坐标原点,过点
作
的平行线交曲线
于
两个不同的点.
(1)求曲线的方程;
(2)试探究和
的比值能否为一个常数?若能,求出这个常数,若不能,请说明理由;
(3)记的面积为
,
的面积为
,令
,求
的最大值.
正确答案
(1)圆心的轨迹
:
;
(2)和
的比值为一个常数,这个常数为
;
(3)当时,
取最大值
.
试题解析:(1)设圆心的坐标为
,半径为
由于动圆与圆
相切,且与圆
相内切,所以动
圆与圆
只能内切
2分
圆心
的轨迹为以
为焦点的椭圆,其中
,
故圆心的轨迹
:
4分
(2)设,直线
,则直线
由可得:
,
6分
由可得:
8分
和
的比值为一个常数,这个常数为
9分
(3),
的面积
的面积,
到直线
的距离
11分
令,则
(当且仅当
,即
,亦即
时取等号)
当
时,
取最大值
13分
设F1,F2分别是椭圆E:x2+=1(0<b<1)的左、右焦点,过F1的直线l与E相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.
(1)求|AB|;
(2)若直线l的斜率为1,求b的值.
正确答案
(1)(2)
(1)由椭圆定义知|AF2|+|AB|+|BF2|=4,又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得|AB|=.
(2)l的方程为y=x+c,其中c=.,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点坐标满足方程组消去y,得(1+b2)x2+2cx+1-2b2=0,则x1+x2=
,x1x2=
.因为直线AB的斜率为1,所以|AB|=
|x2-x1|,即
=
|x2-x1|.则
=(x1+x2)2-4x1x2=
-
=
,解得b=
.
已知椭圆C的两个焦点分别为,且点
在椭圆C上,又
.
(1)求焦点F2的轨迹的方程;
(2)若直线与曲线
交于M、N两点,以MN为直径的圆经过原点,求实数b的取值范围.
正确答案
(1)(2)
试题分析:(1)因为点在椭圆上,由椭圆定义知
恰好符合双曲线的定义.动点
在以
、
为焦点的双曲线上;
(2)由(1)得曲线的方程 ,设
,联立方程组
消去得方程
有两个正根
.由韦达定理可建立
与
的关系
另外,由
将由韦达定理得到的关系式代入其中可得关于
关系式,再结合
即可求得
的取值范围.
试题解析:(1)
故轨迹 为以
、
为焦点的双曲线的右支
设其方程为:
故轨迹方程为. (6分)
(2)由
方程有两个正根
.
设,由条件知
.
而
即
整理得,即
由(1)知,即
显然成立.
由(2)、(3)知
而.
.
故的取值范围为
(12分)
已知椭圆G:.过点(m,0)作圆
的切线l交椭圆G于A,B两点.
(1)求椭圆G的焦点坐标和离心率;
(2)将表示为m的函数,并求
的最大值.
正确答案
(1)
(2)2
(1)由已知得,a=2,b=1,所以.
所以椭圆G的焦点坐标为(-,0),(
,0),离心率为
.
(2)由题意知,.
当m=1时,切线l的方程为x=1,点A,B的坐标分别为,
,
此时.
当m=-1时,同理可得.
当时,设切线l的方程为
.
由得
.
设A,B两点的坐标分别为,则
,
.
又由l与圆相切,得
,即
.
所以
.
由于当时,
,
当时,
,
且当时,
,所以
的最大值为2.
已知椭圆的离心率为
,以原点为圆心、椭圆的短半轴长为半径的圆与直线
相切.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,过点
作与
轴不重合的直线
交椭圆于
、
两点,连结
、
分别交直线
于
、
两点.试问直线
、
的斜率之积是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
正确答案
(1);(2)详见解析.
试题分析:(1)由直线和圆相切,求,再由离心率
,得
,从而求
,进而求椭圆
的方程;(2)要说明直线
、
的斜率之积是否为定值,关键是确定
、
两点的坐标.首先设直线
的方程,并与椭圆联立,设
,利用三点共线确定
、
两点的坐标的坐标,再计算直线
、
的斜率之积,这时会涉及到
,结合根与系数的关系,研究其值是否为定值即可.
试题解析:(1),故
4分
(2)设,若直线
与纵轴垂直,
则中有一点与
重合,与题意不符,
故可设直线. 5分
将其与椭圆方程联立,消去得:
6分
7分
由三点共线可知,
,
, 8分
同理可得 9分
10分
而 11分
所以
故直线、
的斜率为定值
. 13分
已知动点P到点A(-2,0)与点B(2,0)的斜率之积为-,点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)若点Q为曲线C上的一点,直线AQ,BQ与直线x=4分别交于M,N两点,直线BM与椭圆的交点为D.求证,A,D,N三点共线.
正确答案
(1)+y2=1(x≠±2).(2)见解析
(1)解 设P点坐标(x,y),则kAP= (x≠-2),kBP=
(x≠2),由已知
·
=-
,化简,得
+y2=1,所求曲线C的方程为
+y2=1(x≠±2).
(2)证明 由已知直线AQ的斜率存在,且不等于0,设方程为y=k(x+2),
由消去y,得(1+4k2)x2+16k2x+16k2-4=0,①
因为-2,xQ是方程①的两个根,所以-2xQ=,得xQ=
,又yQ=k(xQ+2)=k
=
,所以Q
.
当x=4,得yM=6k,即M(4,6k).
又直线BQ的斜率为-,方程为y=-
(x-2),当x=4时,得yN=-
,即N
.直线BM的斜率为3k,方程为y=3k(x-2).
由消去y得:
(1+36k2)x2-144k2x+144k2-4=0,②
因为2,xD是方程②的两个根,
所以2·xD=,
得xD=,又yD=3k(xD-2)=-
,
即D,
由上述计算:A(-2,0),
D,N
.
因为kAD=-,kAN=-
,所以kAD=kAN.
所以A,D,N三点共线.
(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分4分,第2小题满分6分,
第3小题满分6分.
已知椭圆过点
,两焦点为
、
,
是坐标原点,不经过原点的直线
与椭圆交于两不同点
、
.
(1)求椭圆C的方程;
(2) 当时,求
面积的最大值;
(3) 若直线、
、
的斜率依次成等比数列,求直线
的斜率
.
正确答案
(1),(2)1,(3)
.
试题分析:(1)求椭圆标准方程,通常利用待定系数法求解,即只需两个独立条件解出a,b即可. 由及
,解得
所以椭圆
的方程为
.(2)解几中面积问题,通常转化为点到直线距离.
当且仅当
时,等号成立 所以
面积的最大值为
.(3)涉及斜率问题,通常转化为对应坐标的运算. 由
消去
得:
,
,
,因为直线
的斜率依次成等比数列,所以
,故
试题解析:[解] (1)由题意得,可设椭圆方程为
2分
则,解得
所以椭圆
的方程为
. 4分
(2)消去
得:
则 6分
设为点
到直线
的距离,则
8分
当且仅当时,等号成立 所以
面积的最大值为
. 10分
(2)消去
得:
12分
则
故 14分
因为直线的斜率依次成等比数列
所以
,由于
故
16分
(2011•山东)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆.如图所示,斜率为k(k>0)且不过原点的直线l交椭圆C于A,B两点,线段AB的中点为E,射线OE交椭圆C于点G,交直线x=﹣3于点D(﹣3,m).
(1)求m2+k2的最小值;
(2)若|OG|2=|OD|∙|OE|,
(i)求证:直线l过定点;
(ii)试问点B,G能否关于x轴对称?若能,求出此时△ABG的外接圆方程;若不能,请说明理由.
正确答案
(1)2 (2)见解析
(1)设y=kx+t(k>0),
由题意,t>0,由方程组,得(3k2+1)x2+6ktx+3t2﹣3=0,
由题意△>0,
所以3k2+1>t2,设A(x1,y1),B(x2,y2),
x1+x2=﹣,所以y1+y2=
,
∵线段AB的中点为E,∴xE=,yE=
,
此时kOE==﹣
.
所以OE所在直线方程为y=﹣x,
又由题设知D(﹣3,m).
令x=﹣3,得m=,即mk=1,
所以m2+k2≥2mk=2,
(2)(i)证明:由(1)知OD所在直线方程为y=﹣x,
将其代入椭圆C的方程,并由k>0,解得G(﹣,
),
又E(,
),D(﹣3,
),
由距离公式和t>0,得
|OG|2=(﹣)2+(
)2=
,
|OD|=,
|OE|==
.
由|OG|2=|OD|∙|OE|,
得t=k,
因此直线l的方程为y=k(x+1),
所以直线l恒过定点(﹣1,0);
(ii)由(i)得G(﹣,
),
若点B,G关于x轴对称,则B(﹣,﹣
),
将点B坐标代入y=k(x+1),
整理得,
即6k4﹣7k2+1=0,解得k2=或k2=1,
验证知k2=时,
不成立,故舍去
所以k2=1,又k>0,故k=1,
此时B(﹣,﹣
),G(﹣
,
)关于x轴对称,
又由(I)得x1=0,y1=1,所以点A(0,1),
由于△ABG的外接圆的圆心在x轴上,可设△ABG的外接圆的圆心为(d,0),
因此d2+1=(d+)2+
,解得d=﹣
,
故△ABG的外接圆的半径为r==
,
所以△ABG的外接圆方程为.
已知椭圆:
的离心率为
,过椭圆
右焦点
的直线
与椭圆
交于点
(点
在第一象限).
(1)求椭圆的方程;
(2)已知为椭圆
的左顶点,平行于
的直线
与椭圆相交于
两点.判断直线
是否关于直线
对称,并说明理由.
正确答案
(1);(2)对称.
试题分析:(1)由圆方程可知圆心为
,即
,又因为离心率为
,可得
,根据椭圆中关系式
,可求
,椭圆方程即可写出;(2)由椭圆方程可知
,将
代入椭圆方程可得
,可得
,设直线
,设
,
,然后和椭圆方程联立,消掉
(或
)得到关于
的一元二次方程,再根据韦达定理得出根与系数的关系,可得两直线
的斜率.若直线
是关于直线
对称时两直线倾斜角互补,所以斜率互为相反数,把求得的两直线斜率相加若为0,则说明两直线对称,否则不对称.
试题解析:(1)由题意得, 由
可得
, 所以
所以椭圆的方程为. 4分
(2)由题意可得点
所以由题意可设直线,
设
由得
由题意可得,即
且
6分
因为 8分
, 10分
所以直线关于直线
对称 12分.
(2013•浙江)如图,点P(0,﹣1)是椭圆C1:+
=1(a>b>0)的一个顶点,C1的长轴是圆C2:x2+y2=4的直径,l1,l2是过点P且互相垂直的两条直线,其中l1交圆C2于A、B两点,l2交椭圆C1于另一点D.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)求△ABD面积的最大值时直线l1的方程.
正确答案
(1) (2)
(1)由题意可得b=1,2a=4,即a=2.
∴椭圆C1的方程为;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),D(x0,y0).
由题意可知:直线l1的斜率存在,设为k,则直线l1的方程为y=kx﹣1.
又圆的圆心O(0,0)到直线l1的距离d=
.
∴|AB|==
.
又l2⊥l1,故直线l2的方程为x+ky+k=0,联立,消去y得到(4+k2)x2+8kx=0,解得
,
∴.
∴三角形ABD的面积.
∴=
,当且仅当
时取等号,
故所求直线l1的方程为.
若抛物线y2=2px的焦点与椭圆的右焦点重合,则该抛物线的准线方程为___________.
正确答案
.
椭圆的右焦点为
,因此
,
,准线方程为
.
【考点】椭圆与抛物线的几何性质.
已知直线与椭圆
相交于
两点,点
是线段
上的一点,
且点
在直线
上.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若椭圆的焦点关于直线的对称点在单位圆
上,求椭圆的方程.
正确答案
(1);(2)
试题分析:(1)设、
,由题中的直线方程与椭圆方程联立消去
,得
,由韦达定理得
,进而得到
,因此得
的中点
,且点
在直线
上建立关系得
,进而得离心率
的值;
(2)由(1)的结论,设椭圆的一个焦点关于直线
的对称点为
,且
被直线
垂直且平分建立方程组,解之得
且
,结合点
在单位圆上,得到关于
的方程,并解得
,由此即可得到椭圆方程.
(1)由知M是AB的中点,
设A、B两点的坐标分别为
由
,
∴M点的坐标为
又M点的直线l上:
,
(2)由(1)知,根据对称性,不妨设椭圆的右焦点
关于直线l:
上的对称点为
,
则有
由已知,
∴所求的椭圆的方程为
若两个椭圆的离心率相等,则称它们为“相似椭圆”.如图,在直角坐标系xOy中,已知椭圆C1:=1,A1,A2分别为椭圆C1的左、右顶点.椭圆C2以线段A1A2为短轴且与椭圆C1为“相似椭圆”.
(1)求椭圆C2的方程;
(2)设P为椭圆C2上异于A1,A2的任意一点,过P作PQ⊥x轴,垂足为Q,线段PQ交椭圆C1于点H.求证:H为△PA1A2的垂心.(垂心为三角形三条高的交点)
正确答案
(1)=1(2)见解析
(1)由题意可知A1(-,0),A2(
,0),
椭圆C1的离心率e=.(3分)
设椭圆C2的方程为=1(a>b>0),则b=
.
因为=
,所以a=2
.
所以椭圆C2的方程为=1.(6分)
(2)设P(x0,y0),y0≠0,则=1,从而
=12-2
将x=x0代入=1得
=1,从而y2=3-
=
,即y=±
.
因为P,H在x轴的同侧,所以取y=,即H(x0,
).(12分)
所以kA1P·kA2H==-1,从而A1P⊥A2H.
又因为PH⊥A1A2,所以H为△PA1A2的垂心.(16分)
已知椭圆经过点
.
(1)求椭圆的方程及其离心率;
(2)过椭圆右焦点的直线(不经过点
)与椭圆交于
两点,当
的平分线为
时,求直线
的斜率
.
正确答案
(1),
;(2)
.
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等基础知识,考查学生的数形结合思想、转化能力、计算能力.第一问,椭圆过点P,说明点P在椭圆上,符合解析式,即可求出,从而得到椭圆的标准方程,通过椭圆的标准方程得到
,
,
,从而得到离心率;第二问,由第一问得到椭圆右焦点F的坐标,由P、F点坐标可知
轴,由题意得
,令直线AB的方程与椭圆方程联立,得到A、B坐标,结合P点坐标,得出
和
代入到
中,解出直线AB的斜率k的值.
(1)把点代入
,可得
.
故椭圆的方程为,椭圆的离心率为
. ……4分
(2)由(1)知:.
当的平分线为
时,由
和
知:
轴.
记的斜率分别为
.所以,
的斜率满足
……6分
设直线方程为
,代入椭圆方程
并整理可得,
.
设,则
又,则
,
.……………………8分
所以=
…………11分
即.
. ……………13分
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