- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
如图,已知椭圆C:
+
=1(a>b>0)的离心率为
,以椭圆C的左顶点T为圆心作圆T:(x+2)2+y2=r2(r>0),设圆T与椭圆C交于点M与点N.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点P是椭圆C上异于M,N的任意一点,且直线MP,NP分别与x轴交于点R,S,O为坐标原点,求|OR|+|OS|的最小值.
正确答案
解:(1)依题意,得a=2,e==
,
∴c=,b=
=1;
故椭圆C的方程为+y2=1.
(2)点M与点N关于x轴对称,设M(x1,y1),N(x2,y2),P(x0,y0)
则直线MP的方程为:y-y0=(x-x0),
令y=0,得xR=,同理:xS=
,
故xRxS= (**)
又点M与点P在椭圆上,故x02=4(1-y02),x12=4(1-y12),
代入(**)式,得:
xRxS==
=4
所以|OR|•|OS|=|xR|•|xS|=|xR•xS|=4,
|OR|+|OS|≥2=4,
当且仅当|OR|=|OS|=2,取得等号.
则|OR|+|OS|的最小值为4.
解析
解:(1)依题意,得a=2,e==
,
∴c=,b=
=1;
故椭圆C的方程为+y2=1.
(2)点M与点N关于x轴对称,设M(x1,y1),N(x2,y2),P(x0,y0)
则直线MP的方程为:y-y0=(x-x0),
令y=0,得xR=,同理:xS=
,
故xRxS= (**)
又点M与点P在椭圆上,故x02=4(1-y02),x12=4(1-y12),
代入(**)式,得:
xRxS==
=4
所以|OR|•|OS|=|xR|•|xS|=|xR•xS|=4,
|OR|+|OS|≥2=4,
当且仅当|OR|=|OS|=2,取得等号.
则|OR|+|OS|的最小值为4.
已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,离心率为,且经过点M(4,1).
(1)求椭圆的方程;
(2)若不过点M的直线l:y=x+m交椭圆于A、B两点,试问直线MA、MB与x轴能否围成等腰三角形?
正确答案
解:(1)设椭圆方程为,因为e=
,所以a2=4b2,
又椭圆过点M(4,1),所以,解得b2=5,a2=20,
故椭圆方程为(5分)
(2)将y=x+m代入并整理得5x2+8mx+4m2-20=0,
再根据△=(8m)2-20(4m2-20)>0,求得5>m>-5.
设直线MA,MB斜率分别为k1和k2,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=
,
∴k1+k2==
.
而此分式的分子等于(x1+m-1)(x2-4)+(x2+m-1)(x1-4)
=2x1x2+(m-5)(x1+x2)-8(m-1)=-
-8(m-1)=0,可得k1+k2=0,
因此MA,MB与x轴所围的三角形为等腰三角形.(14分)
解析
解:(1)设椭圆方程为,因为e=
,所以a2=4b2,
又椭圆过点M(4,1),所以,解得b2=5,a2=20,
故椭圆方程为(5分)
(2)将y=x+m代入并整理得5x2+8mx+4m2-20=0,
再根据△=(8m)2-20(4m2-20)>0,求得5>m>-5.
设直线MA,MB斜率分别为k1和k2,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=
,
∴k1+k2==
.
而此分式的分子等于(x1+m-1)(x2-4)+(x2+m-1)(x1-4)
=2x1x2+(m-5)(x1+x2)-8(m-1)=-
-8(m-1)=0,可得k1+k2=0,
因此MA,MB与x轴所围的三角形为等腰三角形.(14分)
若椭圆过抛物线y2=8x的焦点,且与双曲线x2-y2=-1有相同的焦点,则该椭圆的方程是( )
正确答案
解析
解:抛物线y2=8x的焦点坐标为(2,0),双曲线x2-y2=-1的焦点坐标为(0,±),
∵椭圆过抛物线y2=8x的焦点,且与双曲线x2-y2=-1有相同的焦点
∴m=2,n2-m2=2
∴n2=m2+2=6
∴该椭圆的方程是
故选D.
若m是2和8的等比中项,则圆锥曲线x2+的离心率为( )
正确答案
解析
解:依题意可知m=±=±4
当m=4时,曲线为椭圆,a=2,b=1,则c=,e=
=
当m=-4时,曲线为双曲线,a=1,b=2,c=则,e=
故选D
已知直线l:x-y-m=0经过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,l与C交于 A、B两点.若|AB|=6,则p的值为( )
正确答案
解析
解:由得:x2-(2m+2p)x+m2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=2m+2p;
又直线l:x-y-m=0经过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点(,0),
∴-0-m=0,解得:m=
.
又|AB|=(x1+)+(x2+
)=x1+x2+p=2m+3p=4p=6,
∴p=.
故选:B.
已知椭圆+
=1(a>b>0)与双曲线
-
=1有相同的焦点,则椭圆的离心率为( )
正确答案
解析
解:∵椭圆方程为+
=1(a>b>0)
∴椭圆焦点坐标为F(±c,0)
其中c满足:c2=2a2-2b2…①
又∵双曲线方程为-
=1且与已知椭圆有相同的焦点
∴双曲线焦点坐标也为F(±c,0),
满足c2=a2+b2…②.
对照①②,得2a2-2b2=a2+b2,
∴a2=3b2⇒a=,
可得椭圆的长半轴m=a=
b
短半轴n=b
∴半焦距c==2b
离心率e=,
即则椭圆的离心率为.
故选D.
设α∈(0,),则方程x2sinα+y2cosα=1表示的曲线为( )
正确答案
解析
解:∵α∈(0,),
∴0<sinα<cosα,
∴>
,
∴方程x2sinα+y2cosα=1表示的曲线为焦点在x轴上的椭圆,
故选:C.
已知双曲线C:-
=1,抛物线的顶点在原点,对称轴为x轴,焦点为双曲线的左焦点,则抛物线的标准方程是______.
正确答案
y2=-16x
解析
解:由题意,双曲线C:-
=1的左焦点为(-4,0)
∴抛物线的焦点坐标为(-4,0)
设抛物线的方程为:y2=-2px(p>0)
∴=4,∴p=8,
∴抛物线方程是 y2=-16x.
故答案为:y2=-16x.
斜率为2的直线l被双曲线=1截得的弦长为2
,则直线l的方程是______.
正确答案
y=2x±
解析
解:设直线l的方程为y=2x+m,与双曲线交于A,B两点.
设A,B两点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),
将y=2x+m代入双曲线=1,
并整理得:16x2+20mx+5(m2+4)=0,
判别式为400m2-4×16×5(m2+4)>0,
即为m2>16,解得m>4或m<-4.
∴x1+x2=-m,x1x2=
(m2+4),
∴(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2=m2-
(m2+4)
∴|AB|2=(1+k2)(x1-x2)2=5(x1-x2)2=m2-
(m2+4)=20,
解得:m=±.成立.
∴所求直线的方程为:y=2x±.
故答案为:y=2x±.
设直线l:y=k(x+1)(k≠0)与椭圆3x2+y2=a2(a>0)相交于A、B两个不同的点,与x轴相交于点C,记O为坐标原点.
(Ⅰ)证明:a2>;
(Ⅱ)若=2
,求△OAB的面积取得最大值时的椭圆方程.
正确答案
(1)证明:由y=k(x+1)(k≠0)得.
并代入椭圆方程3x2+y2=a2消去x得(3+k2)y2-6ky+3k2-k2a2=0 ①
∵直线l与椭圆相交于两个不同的点得△=36k2-4(3+k2)(3k2-k2a2)>0,
∴.
(2)解:设A(x1,y1),B(x2,y2).
由①,得,②
∵,而点C(-1,0),
∴(-1-x1,-y1)=2(x2+1,y2),
得y1=-2y2代入②,得,③
∴△OAB的面积 =
=
≤
=
,当且仅当k2=3,即
时取等号.
把k的值代入③可得,
将及
这两组值分别代入①,均可解出a2=15.
∴△OAB的面积取得最大值的椭圆方程是3x2+y2=15.
解析
(1)证明:由y=k(x+1)(k≠0)得.
并代入椭圆方程3x2+y2=a2消去x得(3+k2)y2-6ky+3k2-k2a2=0 ①
∵直线l与椭圆相交于两个不同的点得△=36k2-4(3+k2)(3k2-k2a2)>0,
∴.
(2)解:设A(x1,y1),B(x2,y2).
由①,得,②
∵,而点C(-1,0),
∴(-1-x1,-y1)=2(x2+1,y2),
得y1=-2y2代入②,得,③
∴△OAB的面积 =
=
≤
=
,当且仅当k2=3,即
时取等号.
把k的值代入③可得,
将及
这两组值分别代入①,均可解出a2=15.
∴△OAB的面积取得最大值的椭圆方程是3x2+y2=15.
老师在黑板上画出了一条曲线,让四名同学各回答一条性质,他们回答如下:
甲:曲线的对称轴为坐标轴;乙:曲线过点(0,1);丙:曲线的一个焦点为(3,0);丁:曲线的一个顶点为(2,0),其中有一名同学回答是错误的.请写出此曲线的方程是______(只需写出一个方程即可)
正确答案
解析
解:若乙:曲线过点(0,1)是错误的,根据题意确定曲线是焦点在x轴上的双曲线,
设双曲线的方程为:,
丙:曲线的一个焦点为(3,0)得c=3;
丁:曲线的一个顶点为(2,0)得a=2.
∵b2=c2-a2=9-4=5,
∴a2=4 b2=4,
所以所求曲线的标准方程为 .
故答案为:.
已知有相同两焦点F1、F2的椭圆和双曲线
,P是它们的一个交点,则△F1PF2的形状是( )
正确答案
解析
解:由题意设两个圆锥曲线的焦距为2c,椭圆的长轴长2,双曲线的实轴长为2
,不
妨令P在双曲线的右支上,由双曲线的定义|PF1|-|PF2|=2 ①
由椭圆的定义|PF1|+|PF2|=2 ②
①2+②2得|PF1|2+|PF2|2=4
又|F1F2|=4,
∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|,
则△F1PF2的形状是直角三角形
故选B.
过点(0,-1)做抛物线x2=2y的切线则切点的纵坐标是______.
正确答案
1
解析
解:设切点为.
由抛物线x2=2y可得2x=2y′,可得y′=x.
∴切线的斜率k=x0=,
化为=2.
∴切点的纵坐标是=1.
故答案为:1.
已知椭圆C的中心为坐标原点O,焦点在x轴上,离心离为,点B是椭圆短轴的下端点.B到椭圆一个焦点的距离为
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设过点的直线l与椭圆C交于M,N两点,且|BM|=|BN|,求直线l的方程.
正确答案
解:(Ⅰ)设椭圆方程为:+
=1(a>b>0)
由=
,a=
得:a=
,b=1
所以椭圆C的方程为.…(4分)
(Ⅱ)显然直线l的斜率k存在,且k≠0.设直线l的方程为y=kx+.
由代入椭圆方程消去y并整理得(k2+)x2+3kx+
=0.------------------(6分)
由△=9k2-5(k2+)>0,k2>
.---------------------------------------------(7分)
设M(x1,y1),N(x2,y2),MN中点为Q(x0,y0),
得x0=-,y0=
.----------------------(9分)
由|BM|=|BN|,知BQ⊥MN,
所以=-
,即
=-
.-------------------------------(11分)
化简得k=±.
因此直线l的方程为y=±x+
. …(12分)
解析
解:(Ⅰ)设椭圆方程为:+
=1(a>b>0)
由=
,a=
得:a=
,b=1
所以椭圆C的方程为.…(4分)
(Ⅱ)显然直线l的斜率k存在,且k≠0.设直线l的方程为y=kx+.
由代入椭圆方程消去y并整理得(k2+)x2+3kx+
=0.------------------(6分)
由△=9k2-5(k2+)>0,k2>
.---------------------------------------------(7分)
设M(x1,y1),N(x2,y2),MN中点为Q(x0,y0),
得x0=-,y0=
.----------------------(9分)
由|BM|=|BN|,知BQ⊥MN,
所以=-
,即
=-
.-------------------------------(11分)
化简得k=±.
因此直线l的方程为y=±x+
. …(12分)
如图,已知中心在原点0、焦点在x轴上的椭圆T过点M(2,1),离心率为
;抛物线C顶点在原点,对称轴为x轴且过点M.
(Ⅰ)当直线l0经过椭圆T的左焦点且平行于OM时,求直线l0的方程;(Ⅱ)若斜率为-的直线l不过点M,与抛物线C交于A、B两个不同的点,求证:直线MA,MB与X轴总围成等腰三角形.
正确答案
(Ⅰ)解:由,得
,
,∴a2=4b2.
设椭圆T的方程为.
将点M(2,1)代入椭圆方程得:,解得b2=2.
∴a2=8.
∴椭圆T的方程为.
则.
因此左焦点为,
.
∴直线l0的方程为,
即;
(Ⅱ)证明:如图,
设抛物线方程为y2=2px(p>0),
代入M的坐标得:1=4p,解得:p=.
∴抛物线C的方程为:.
设A(x1,y1),B(x2,y2),直线MA,MB的斜率分别为k1,k2,
则.
,∴y1+y2=-2.
=
.
∴直线MA,MB与X轴总围成等腰三角形.
解析
(Ⅰ)解:由,得
,
,∴a2=4b2.
设椭圆T的方程为.
将点M(2,1)代入椭圆方程得:,解得b2=2.
∴a2=8.
∴椭圆T的方程为.
则.
因此左焦点为,
.
∴直线l0的方程为,
即;
(Ⅱ)证明:如图,
设抛物线方程为y2=2px(p>0),
代入M的坐标得:1=4p,解得:p=.
∴抛物线C的方程为:.
设A(x1,y1),B(x2,y2),直线MA,MB的斜率分别为k1,k2,
则.
,∴y1+y2=-2.
=
.
∴直线MA,MB与X轴总围成等腰三角形.
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