- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
(1)求长轴长为20,离心率等于的椭圆的标准方程;
(2)已知点P是椭圆+
=1上的点,且以点P及焦点F1,F2为定点的三角形的面积等于1,求点P的坐标.
正确答案
解:(1)由于2a=20,即a=10,又e==
,则c=6,
则b2=a2-c2=64,则椭圆的标准方程=1或
=1;
(2)椭圆+
=1的焦距为2c=2,设P(m,n),则
=1,
以点P及焦点F1,F2为定点的三角形的面积为S=×2×|n|=1,
则有n=±1,m=,
则点P为(,1),(-
,1),(-
,-1),(
,-1).
解析
解:(1)由于2a=20,即a=10,又e==
,则c=6,
则b2=a2-c2=64,则椭圆的标准方程=1或
=1;
(2)椭圆+
=1的焦距为2c=2,设P(m,n),则
=1,
以点P及焦点F1,F2为定点的三角形的面积为S=×2×|n|=1,
则有n=±1,m=,
则点P为(,1),(-
,1),(-
,-1),(
,-1).
已知中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆过点P(2,3),且它的离心率
.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)与圆(x+1)2+y2=1相切的直线l:y=kx+t交椭圆于M,N两点,若椭圆上一点C满足,求实数λ的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ) 设椭圆的标准方程为,
由已知得:,解得
,
所以椭圆的标准方程为:;
(Ⅱ) 因为直线l:y=kx+t与圆(x+1)2+y2=1相切,
所以,
把y=kx+t代入并整理得:(3+4k2)x2+8ktx+(4t2-48)=0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则有,
,
因为,
所以,
又因为点C在椭圆上,
所以,
因为t2>0,所以 ,
所以0<λ2<1,
所以λ的取值范围为(-1,0)∪(0,1).
解析
解:(Ⅰ) 设椭圆的标准方程为,
由已知得:,解得
,
所以椭圆的标准方程为:;
(Ⅱ) 因为直线l:y=kx+t与圆(x+1)2+y2=1相切,
所以,
把y=kx+t代入并整理得:(3+4k2)x2+8ktx+(4t2-48)=0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则有,
,
因为,
所以,
又因为点C在椭圆上,
所以,
因为t2>0,所以 ,
所以0<λ2<1,
所以λ的取值范围为(-1,0)∪(0,1).
已知曲线C上动点P(x,y)到定点F1(,0)与定直线l1:x=
的距离之比为常数
.
(1)求曲线C的轨迹方程;
(2)若过点Q(1,)引曲线C的弦AB恰好被点Q平分,求弦AB所在的直线方程;
(3)以曲线C的左顶点T为圆心作圆T:(x+2)2+y2=r2(r>0),设圆T与曲线C交于点M与点N,求的最小值,并求此时圆T的方程.
正确答案
解:(1)∵动点P(x,y)到定点F1(,0)与定直线l1:x=
的距离之比为常数
.
∴;
所以椭圆的标准方程为.
(2)由题意,可知斜率k存在,设l:y-=k(x-1)代入椭圆方程,消去y可得(1+4k2)x2-4k(2k-1)x+(1-2k)2-4=0
因为过点Q(1,)引曲线C的弦AB恰好被点Q平分,所以
,解得k=-
.
此时△>0,所以直线l:y-=
(x-1),即l:y=
.
(3)点M与点N关于x轴对称,设M(x1,y1),N(x2,y2),不妨设y1>0.
由于点M在椭圆C上,所以.
由已知T(-2,0),则,
,
∴=
.
由于-2<x1<2,故当x1=-时,
取得最小值为-
.
此时,故M(-
,
),又点M在圆T上,代入圆的方程得到
.
故圆T的方程为:.
解析
解:(1)∵动点P(x,y)到定点F1(,0)与定直线l1:x=
的距离之比为常数
.
∴;
所以椭圆的标准方程为.
(2)由题意,可知斜率k存在,设l:y-=k(x-1)代入椭圆方程,消去y可得(1+4k2)x2-4k(2k-1)x+(1-2k)2-4=0
因为过点Q(1,)引曲线C的弦AB恰好被点Q平分,所以
,解得k=-
.
此时△>0,所以直线l:y-=
(x-1),即l:y=
.
(3)点M与点N关于x轴对称,设M(x1,y1),N(x2,y2),不妨设y1>0.
由于点M在椭圆C上,所以.
由已知T(-2,0),则,
,
∴=
.
由于-2<x1<2,故当x1=-时,
取得最小值为-
.
此时,故M(-
,
),又点M在圆T上,代入圆的方程得到
.
故圆T的方程为:.
对任意实数θ,则方程x2+y2sinθ=4所表示的曲线不可能是( )
正确答案
解析
解:由题意,sinθ∈[-1,1]
∴sinθ=1时,方程表示圆;sinθ=0时,方程表示两条直线;
sinθ∈[-1,0)时,方程表示双曲线;sinθ∈(0,1),方程表示椭圆.
即方程x2+y2sinθ=4不表示抛物线
故选C.
如图,倾斜角为α的直线经过抛物线y2=8x的焦点F,且与抛物线交于A、B两点.
(1)求抛物线的焦点F的坐标及准线l的方程;
(2)若α为锐角,作线段AB的垂直平分线m交x轴于点P,证明|FP|-|FP|cos2α为定值,并求此定值.
正确答案
(1)解:设抛物线C:y2=2px(p>0),则2p=8,从而p=4
因此焦点F(2,0),准线方程为x=-2;
(2)证明:作AC⊥l,BD⊥l,垂足为C,D.
则由抛物线的定义,可得|FA|=|AC|,|FB|=|BD|
设A(x1,y1),B(x2,y2),则|FA|=|AC|=|FA|cosα+4,∴
同理
记直线m与AB的交点为E,则|FE|=|FA|-|AE|=|FA|-=
=
∴|FP|==
∴|FP|-|FP|cos2α=(1-cos2α)=8.
解析
(1)解:设抛物线C:y2=2px(p>0),则2p=8,从而p=4
因此焦点F(2,0),准线方程为x=-2;
(2)证明:作AC⊥l,BD⊥l,垂足为C,D.
则由抛物线的定义,可得|FA|=|AC|,|FB|=|BD|
设A(x1,y1),B(x2,y2),则|FA|=|AC|=|FA|cosα+4,∴
同理
记直线m与AB的交点为E,则|FE|=|FA|-|AE|=|FA|-=
=
∴|FP|==
∴|FP|-|FP|cos2α=(1-cos2α)=8.
抛物线y=x2上到直线2x-y=4距离最近的点的坐标是______.
正确答案
(1,1)
解析
解:设P(x,y)为抛物线y=x2上任一点,
则P到直线的距离d==
=
=
∴x=1时,d取最小值
此时P(1,1).
故答案为:(1,1)
已知椭圆C:的离心率为
,短轴一个端点到右焦点的距离为
.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l与椭圆C交于A、B两点,以AB弦为直径的圆过坐标原点O,试探讨点O到直线l的距离是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,说明理由.
正确答案
解:(1)设椭圆的半焦距为c,依题意∴b=1,….(2分)
∴所求椭圆方程为.…..(4分)
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2).
①当AB⊥x轴时,设AB方程为:x=m,此时A,B两点关于x轴对称,又以|AB|为直径的圆过原点,
设A(m,m)代入椭圆方程得:….(6分)
②当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=kx+m.联立,
整理得(3k2+1)x2+6kmx+3m2-3=0,∴,
.….(8分)
又=
=
.
由以|AB|为直径的圆过原点,则有.…..(10分)
即:x1x2+y1y2=0,故满足:得:4m2=3+3k2,所以m2=
.
又点O到直线AB的距离为:.
综上所述:点O到直线AB的距离为定值.…(13分)
解析
解:(1)设椭圆的半焦距为c,依题意∴b=1,….(2分)
∴所求椭圆方程为.…..(4分)
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2).
①当AB⊥x轴时,设AB方程为:x=m,此时A,B两点关于x轴对称,又以|AB|为直径的圆过原点,
设A(m,m)代入椭圆方程得:….(6分)
②当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为y=kx+m.联立,
整理得(3k2+1)x2+6kmx+3m2-3=0,∴,
.….(8分)
又=
=
.
由以|AB|为直径的圆过原点,则有.…..(10分)
即:x1x2+y1y2=0,故满足:得:4m2=3+3k2,所以m2=
.
又点O到直线AB的距离为:.
综上所述:点O到直线AB的距离为定值.…(13分)
若椭圆+
=1与双曲线
-
=1有相同的焦点,则a的值是( )
正确答案
解析
解:由题意可知椭圆的半焦距c的平方为:
c2=4-a2
双曲线的半焦距c的平方为:
c2=a+2;
∴4-a2=a+2,
解得:a=1.(负值舍去)
故选A.
已知双曲线C:x2-=1(b>0),过点M(1,1)作直线l交双曲线C于A、B两点,使得M是线段AB的中点,则实数b取值范围为( )
正确答案
解析
解:由题意设l:y-1=k(x-1),即y=kx-k+1,代入x2-=1,
整理得(b2-k2)x2+2k(k-1)x-(k-1)2-b2=0
不妨令A、B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)
则有x1+x2=2,
所以x1+x2=2=,整理得k=b2,
当直线与曲线有两个交点时,可得△>0,用b代替k整理出
4b2(-b2+1)>0
即b2-1<0
∴-1<b<1,
又b>0,故0<b<1为所求
故选C.
若直线mx-ny=4与⊙O:x2+y2=4没有交点,则过点P(m,n)的直线与椭圆的交点个数是( )
正确答案
解析
解:由题意圆心(0,0)到直线mx-ny=4的距离d=>2=r,
即m2+n2<4,点(m,n)在以原点为圆心,2为半径的圆内,
与椭圆的交点个数为2,
故选B
已知F1,F2为双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点.
(Ⅰ)若点P为双曲线与圆x2+y2=a2+b2的一个交点,且满足|PF1|=2|PF2|,求此双曲线的离心率;
(Ⅱ)设双曲线的渐近线方程为y=±x,F2到渐近线的距离是,过F2的直线交双曲线于A,B两点,且以AB为直径的圆与y轴相切,求线段AB的长.
正确答案
解:(Ⅰ)由题设得:,得|PF1|=4a,|PF2|=2a,
因为点P为双曲线与圆x2+y2=a2+b2=c2的一个交点,∴PF1⊥PF2,
∴,则16a2+4a2=4c2,即5a2=c2,故离心率
;
(Ⅱ)∵双曲线的渐近线方程为y=±x,F2到渐近线的距离是,
∴,所以c=2,又
,a2+b2=c2,得a=b=
,
所以双曲线方程为x2-y2=2,F2(2,0),.
设A(x1,y1),B(x2,y2),由双曲线的焦半径公式得:,
,
∵以AB为直径的圆与y轴相切,∴.
∴,则
,
所以.
解析
解:(Ⅰ)由题设得:,得|PF1|=4a,|PF2|=2a,
因为点P为双曲线与圆x2+y2=a2+b2=c2的一个交点,∴PF1⊥PF2,
∴,则16a2+4a2=4c2,即5a2=c2,故离心率
;
(Ⅱ)∵双曲线的渐近线方程为y=±x,F2到渐近线的距离是,
∴,所以c=2,又
,a2+b2=c2,得a=b=
,
所以双曲线方程为x2-y2=2,F2(2,0),.
设A(x1,y1),B(x2,y2),由双曲线的焦半径公式得:,
,
∵以AB为直径的圆与y轴相切,∴.
∴,则
,
所以.
已知椭圆的两个焦点,
,过F1且与坐标轴不平行的直线l1与椭圆相交于M,N两点,△MNF2的周长等于8.若过点(1,0)的直线l与椭圆交于不同两点P、Q,x轴上存在定点E(m,0),使
恒为定值,则E的坐标为( )
正确答案
解析
解:由题意,设椭圆的方程为(a>b>0),则c=
,4a=8
∴a=2,=1
∴椭圆的方程为
取直线l⊥x轴,则可得P(1,),Q(1,-
),所以
=(m-1,-
)(m-1,
)=(m-1)2-
取直线l为x轴,则可得P(-2,0),Q(2,0),所以=(m+2,0)•(m-2,0)=m2-4
由题意可得,(m-1)2-=m2-4,∴m=
∴E的坐标为
故选C.
若直线y=x+1与椭圆相交于A,B两个不同的点,则
等于( )
正确答案
解析
解:由题意解得A,B两个不同的点的坐标分别为(0,1),(-
,-
)
故=
=
故选B
椭圆2x2+y2=1上的点到直线y=x-4的距离的最小值是______.
正确答案
2-
解析
解:设椭圆上点的坐标为(,sinα),则
由点到直线的距离公式,可得d==
,(tanθ=
)
∴cos(α+θ)=-1时,椭圆2x2+y2=1上的点到直线y=x-4的距离的最小值是2-
故答案为:2-.
设抛物线y2=4x被直线y=2x+b所截得的弦长为3,则b=______.
正确答案
-4
解析
解:直线y=2x+b代入y2=4x,消去y,得4x2+(4b-4)x+b2=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2)
则x1+x2=-b+1,x1x2=.
所以|AB|=|x1-x2|=
•
=3
,
所以b=-4.
故答案为:-4.
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