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题型:简答题
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简答题

在平面直角坐标系中,动点到两点的距离之和等于4,设点的轨迹为曲线C,直线过点且与曲线C交于A,B两点.

(Ⅰ)求曲线C的轨迹方程;

(Ⅱ)是否存在△AOB面积的最大值,若存在,求出△AOB的面积;若不存在,请说明理由.

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ)存在;最大值为

试题分析:该题考察曲线方程的求法、直线和椭圆的位置关系、函数的最大值,考察数形结合、综合分析问题和解决问题的能力.(Ⅰ)由已知曲线是以为焦点的椭圆,且,故曲线的方程为;(Ⅱ)设过点的直线方程为: ,将它与椭圆:联立,可得,设,然后根据韦达定理代入,可得关于的函数,再求其最大值即可.

试题解析:(Ⅰ)由椭圆定义可知,点的轨迹C是以为焦点,长半轴长为2的椭圆.                                                  

故曲线的方程为.                        4分

(Ⅱ)存在△面积的最大值.

因为直线过点,可设直线的方程为 (舍).

整理得 .                             7分

解得 , 

因为.                10分  

在区间上为增函数.

所以

所以,当且仅当时取等号,即

所以的最大值为.                          12分

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简答题

如图,已知椭圆的上、下顶点分别为,点在椭圆上,且异于点,直线与直线分别交于点

(Ⅰ)设直线的斜率分别为,求证:为定值;

(Ⅱ)求线段的长的最小值;

(Ⅲ)当点运动时,以为直径的圆是否经过某定点?请证明你的结论.

正确答案

(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ).

试题分析:(Ⅰ)随点运动而变化,故设点表示,进而化简整体消去变量;(Ⅱ)点的位置由直线生成,所以可用两直线方程解出交点坐标,求出,它必是的函数,利用基本不等式求出最小值; (Ⅲ)利用的坐标求出圆的方程,方程必含有参数,消去一个后,利用等式恒成立方法求出圆所过定点坐标.

试题解析:(Ⅰ),令,则由题设可知

∴直线的斜率的斜率,又点在椭圆上,

所以,(),从而有.

(Ⅱ)由题设可以得到直线的方程为

直线的方程为

,  由

直线与直线的交点,直线与直线的交点.

等号当且仅当时取到,故线段长的最小值是.

(Ⅲ)设点是以为直径的圆上的任意一点,则,故有

,又,所以以为直径的圆的方程为

,令解得

为直径的圆是否经过定点.

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题型:简答题
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简答题

(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.

已知的顶点在椭圆上,在直线上,

(1)求边中点的轨迹方程;

(2)当边通过坐标原点时,求的面积;

(3)当,且斜边的长最大时,求所在直线的方程.

正确答案

(1)(2)

(3)

(1)设所在直线的方程为

.                (2分)

因为在椭圆上,所以

两点坐标分别为,中点为

所以中点轨迹方程为          (4分)

(2),且边通过点,故所在直线的方程为

此时,由(1)可得,所以  (6分)

又因为边上的高等于原点到直线的距离,所以      (8分)

.                                      (10分)

(3)由(1)得

所以.                         (12分)

又因为的长等于点到直线的距离,即. (14分)

所以

所以当时,边最长,(这时

此时所在直线的方程为.                         (16分)

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简答题

(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分6分,第2小题满分6分,第3小题满分6分.

已知椭圆,常数,且

(1)时,过椭圆左焦点的直线交椭圆于点,与轴交于点,若,求直线的斜率;

(2)过原点且斜率分别为)的两条直线与椭圆的交点为(按逆时针顺序排列,且点位于第一象限内),试用表示四边形的面积

(3)求的最大值.

正确答案

(1);(2);(3)

(1)

   .          ……………………2分

设满足题意的点为

.           ……………4分

.  ………5分

.                    ……………6分

(2)

                              ……………8分

设点A

联立方程组于是是此方程的解,故                                             ………10分

  .         ……………………12分

(3)

,则.  ………13分

理由:对任意两个实数

      =

.                     …………14分

,于是. ……16分

.                                ………………18分

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简答题

在直角坐标系xOy中,点P到两点(0,-),(0,)的距离之和等于4,设点P的轨迹为C.

(1)求曲线C的方程;

(2)过点(0,)作两条互相垂直的直线l1、l2分别与曲线C交于A、B和C、D,以线段AB为直径的圆过能否过坐标原点,若能,求直线AB的斜率,若不能说明理由.

正确答案

(1)设P(x,y),由椭圆定义可知,点P的轨迹C是以(0,-),(0,)为焦点,长半轴为2的椭圆.它的短半轴b==1,故曲线C的方程为x2+=1.

(2)设直线l1:y=kx+,分别交曲线C于A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足消去y并整理得(k2+4)x2+2kx-1=0,

故x1+x2=-,x1x2=-

以线段AB为直径的圆过能否过坐标原点,则,即x1x2+y1y2=0.

而y1y2=k2x1x2+k(x1+x2)+3,

于是x1x2+y1y2=---+3=0,化简得-4k2+11=0,所以k=±

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简答题

已知曲线E上任意一点P到两个定点F1(-,0)和F2(,0)的距离之和为4.

(1)求曲线E的方程;

(2)设过点(0,-2)的直线l与曲线E交于C、D两点,且·=0(O为坐标原点),求直线l的方程.

正确答案

(1)+y2=1

(2)y=2x-2或y=-2x-2

(1)根据椭圆的定义,可知动点P的轨迹为椭圆,其中a=2,c=,∴b==1.

∴曲线E的方程为+y2=1.

(2)当直线l的斜率不存在时,不满足题意,当直线l的斜率存在时,设l的方程为y=kx-2,

设C(x1,y1),D(x2,y2),

·=0,∴x1x2+y1y2=0,

由方程组,得(1+4k2)x2-16kx+12=0,

∴x1+x2,x1x2

又∵y1·y2=(kx1-2)(kx2-2)=k2x1x2-2k(x1+x2)+4,

∴x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2-2k(x1+x2)+4=+4=0,

解得k2=4,即k=2或k=-2,

所以,直线l的方程是y=2x-2或y=-2x-2.

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简答题

已知椭圆C:.

(1)求椭圆C的离心率;

(2)设O为原点,若点A在直线,点B在椭圆C上,且,求线段AB长度的最小值.

正确答案

(1);(2)

试题分析:(1)由椭圆C的方程可以求椭圆C的离心率(2)设椭圆C的椭圆方程,结合,得出结果.

(1)由题意,椭圆C的标准方程为

所以,从而

因此,故椭圆C的离心率.

(2)设点A,B的坐标分别为,其中

因为,所以,即,解得,又

所以==

==

因为,且当时间等号成立,所以

故线段AB长度的最小值为.

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简答题

如图,已知圆E:,点,P是圆E上任意一点.线段PF的垂直平分线和半径PE相交于Q.

(1)求动点Q的轨迹的方程;

(2)已知A,B,C是轨迹的三个动点,A与B关于原点对称,且,问△ABC的面积是否存在最小值?若存在,求出此时点C的坐标,若不存在,请说明理由.

正确答案

(1);(2)存在最小值.点C的坐标为

试题分析:(1)连结QF,由于线段的垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等,所以|QE|+|QF|=|QE|+|QP|=4,根据椭圆的定义知,动点Q的轨迹是以E,F为焦点,长轴长为4的椭圆.由此便可得其方程;(2)首先考虑直线AB的斜率为0或斜率不存在的情况,此时易得.当直线AB的斜率存在且不为0时,设斜率为k,则直线AB的直线方程为,将△ABC的面积用含k的式子表示出来,然后利用重要不等式求其最小值.

(1)连结QF,根据题意,|QP|=|QF|,则|QE|+|QF|=|QE|+|QP|=4

故动点Q的轨迹是以E,F为焦点,长轴长为4的椭圆. 2分

设其方程为,可知,则,  3分

所以点Q的轨迹的方程为为. 4分

(2)存在最小值. 5分

(ⅰ)当AB为长轴(或短轴)时,可知点C就是椭圆的上、下顶点(或左、右顶点),则. 6分

(ⅱ)方法一、当直线AB的斜率存在且不为0时,设斜率为k,则直线AB的直线方程为,设点

联立方程组消去y得

,知△ABC是等腰三角形,O为AB的中点,则OC⊥AB,可知直线OC的方程为,同理可得点C的坐标满足,则,                                        8分

.           9分

由于

所以,当且仅当,即时取等号.

综合(ⅰ)(ⅱ),当时,△ABC的面积取最小值, 11分

此时,即

所以点C的坐标为. 13分

方法二、前同(ⅰ),记,则,所以

,即时,有最大值,此时取得最小值

综合(ⅰ)(ⅱ),当时,△ABC的面积取得最小值. 11分

此时,即

所以点C的坐标为. 13分

方法三、设,根据A,B两点关于原点对称,

,所以

,知△ABC是等腰三角形,O为AB的中点,则OC⊥AB,

,                           ①

且点C在椭圆上,则             ②

联立①②,解得,所以, 8分

所以, 9分

,即,所以

,当且仅当,即时等号成立,

综合(ⅰ)(ⅱ),当时,有最小值. 11分

所以点C的坐标为. 13分

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题型:简答题
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简答题

:已知椭圆P的中心O在坐标原点,焦点在x坐标轴上,且经过点,离心率为

(1)求椭圆P的方程:

(2)是否存在过点E(0,-4)的直线l交椭圆P于点R,T,且满足.若存在,求直线l的方程;若不存在,请说明理由.

正确答案

:略

:解:(1)设椭圆P的方程为

由题意得b=,…………………………………………2分

………………………………………………… 5分

∴椭圆P的方程为: …………………………………………………… 7分

(2)假设存在满足题意的直线L.易知当直线的斜率不存在时, 不满足题意.

故设直线L的斜率为.

………………………………………………8分

……………………………………9分

……………………①.

……………………………………………11分

………………………12分

…②.

由①、②解得

……………………………………………………14分

……………………15分

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题型:简答题
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简答题

如图,椭圆的长轴长为,点为椭圆上的三个点,为椭圆的右端点,过中心,且

(1)求椭圆的标准方程;

(2)设是椭圆上位于直线同侧的两个动点(异于),且满足,试讨论直线与直线斜率之间的关系,并求证直线的斜率为定值.

正确答案

(1);(2)详见解析.

试题分析:(1)利用题中条件先得出的值,然后利用条件结合椭圆的对称性得到点的坐标,然后将点的坐标代入椭圆方程求出的值,从而确定椭圆的方程;(2)将条件

得到直线的斜率直线的关系(互为相反数),然后设直线的方程为,将此直线的方程与椭圆方程联立,求出点的坐标,注意到直线的斜率之间的关系得到点的坐标,最后再用斜率公式证明直线的斜率为定值.

(1)

是等腰三角形,所以

点代入椭圆方程,求得

所以椭圆方程为

(2)由题易得直线斜率均存在,

,所以

设直线代入椭圆方程

化简得

其一解为,另一解为

可求

代入得

为定值.

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆的离心率,长轴的左右端点分别为.

(1)求椭圆的方程;

(2)设动直线与曲线有且只有一个公共点,且与直线相交于点.

求证:以为直径的圆过定点.

正确答案

(1);(2)答案详见解析.

试题分析:(1)由已知,得,再根据离心率求,进而求,进而根据焦点位置求椭圆方程;(2)联立直线方程和椭圆方程,得关于的一元二次方程,由题意,列方程得,同时可求出切点坐标,再求,要证明以为直径的圆过定点,只需证明即可,利用数量积的坐标运算可证明,本题最关键的是要注意点在圆上这个条件的运用.

试题解析:(1)由已知2分

椭圆的方程为;4分

(2),消去,得,则,可得,设切点,则,故,又由,得

为直径的圆过定点..14分

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简答题

已知椭圆E:+y2=1(a>1)的上顶点为M(0,1),两条过M的动弦MA、MB满足MA⊥MB.

(1)当坐标原点到椭圆E的准线距离最短时,求椭圆E的方程;

(2)若Rt△MAB面积的最大值为,求a;

(3)对于给定的实数a(a>1),动直线AB是否经过一定点?如果经过,求出定点坐标(用a表示);反之,说明理由.

正确答案

(1)+y2=1.(2)a=3(3)

(1)由题,a2=c2+1,d==c+≥2,当c=1时取等号,此时a2=1+1=2,故椭圆E的方程为+y2=1.

(2)不妨设直线MA的斜率k>0,直线MA方程为y=kx+1,由

①代入②整理得(a2k2+1)x2+2a2kx=0,

解得xA=-,故A

由MA⊥MB知直线MB的斜率为-,可得B

则MA=,MB=.

则S△MABMA·MB=(1+k2)

.

令k+=t(t≥2),

则S△MAB.

当t=时取“=”,∵t=≥2,得a>+1.而(S△MAB)max,故a=3或a=(舍).综上a=3.

(3)由对称性,若存在定点,则必在y轴上.

当k=1时,A,直线AB过定点Q.下面证明A、Q、B三点共线:

∵kAQ

kBQ.

由kAQ=kBQ知A、Q、B三点共线,即直线AB过定点Q.

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题型:简答题
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简答题

如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心在坐标原点O,右焦点为F.若C的右准线l的方程为x=4,离心率e=.

(1)求椭圆C的标准方程;

(2)设点P为准线l上一动点,且在x轴上方.圆M经过O、F、P三点,求当圆心M到x轴的距离最小时圆M的方程.

正确答案

(1)=1(2)(x-1)2+(y-2)2=9.

(1)由题意,设椭圆C的标准方程为=1(a>b>0),则解得a=2,c=2.从而b2=a2-c2=4.所以所求椭圆C的标准方程为=1.

(2)(解法1)由(1)知F(2,0).由题意可设P(4,t),t>0.

线段OF的垂直平分线方程为x=1.①

因为线段FP的中点为,斜率为

所以FP的垂直平分线方程为y-=-(x-3),即y=-x+.②

联立①②,解得即圆心M.

因为t>0,所以≥2=2,当且仅当,即t=2时,圆心M到x轴的距离最小,此时圆心为M(1,2),半径为OM=3.故所求圆M的方程为(x-1)2+(y-2)2=9.

(解法2)由(1)知F(2,0).由题意可设P(4,t),t>0.因为圆M过原点O,故可设圆M的方程为x2+y2+Dx+Ey=0.将点F、P的坐标代入得解得

所以圆心M的坐标为,即(1,).因为t>0,所以≥2=2,当且仅当,即t=2时,圆心M到x轴的距离最小,此时E=-4.故所求圆M的方程为x2+y2-2x-4y=0.D=-2,

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题型:填空题
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填空题

如图所示,已知椭圆C:+y2=1,在椭圆C上任取不同两点A,B,点A关于x轴的对称点为A′,当A,B变化时,如果直线AB经过x轴上的定点T(1,0),则直线A′B经过x轴上的定点为________.

正确答案

(4,0)

设直线AB的方程为x=my+1,由得(my+1)2+4y2=4,即(m2+4)y2+2my-3=0.

记A(x1,y1),B(x2,y2),则A′(x1,-y1),且y1+y2=-,y1y2=-

当m≠0时,经过点A′(x1,-y1),B(x2,y2)的直线方程为.令y=0,得x=y1+x1y1+my1+1=+1=+1=+1=4,所以y=0时,x=4.

当m=0时,直线AB的方程为x=1,此时A′,B重合,经过A′,B的直线有无数条,当然可以有一条经过点(4,0)的直线.当直线AB为x轴时,直线A′B就是直线AB,即x轴,这条直线也经过点(4,0).综上所述,当点A,B变化时,直线A′B经过x轴上的定点(4,0).

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题型:填空题
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填空题

已知双曲线C与椭圆=1有共同的焦点F1F2,且离心率互为倒数.若双曲线右支上一点P到右焦点F2的距离为4,则PF2的中点M到坐标原点O的距离等于________.

正确答案

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由椭圆的标准方程,可得椭圆的半焦距c=2,故椭圆的离心率e1,则双曲线的离心率e2=2.因为椭圆和双曲线有共同的焦点,所以双曲线的半焦距也为c=2.设双曲线C的方程为=1(a>0,b>0),则有a=1,b2,所以双曲线的标准方程为x2=1.因为点P在双曲线的右支上,则由双曲线的定义,可得|PF1|-|PF2|=2a=2,又|PF2|=4,所以|PF1|=6.因为坐标原点OF1F2的中点,MPF2的中点.

所以|MO|=|PF1|=3.

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