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简答题

已知点M(4,0)、N(1,0),若动点P满足 • =6||.

(1)求动点P的轨迹C;

(2)在曲线C上求一点Q,使点Q到直线l:x+2y-12=0的距离最小.

正确答案

(1)设动点P(x,y),又点M(4,0)、N(1,0),

=( x-4 , y ),=( -3 , 0 ),=( x-1 , y ). …(3分)

 • =6||,得-3( x-4 )=6,…(4分)

∴(x2-8x+16)=4(x2-2x+1)+4y2,故3x2+4y2=12,即+=1,

∴轨迹C是焦点为(±1,0)、长轴长2a=4的椭圆;            …(7分)

评分说明:只求出轨迹方程,没有说明曲线类型或交代不规范的扣(1分).

(2)椭圆C上的点Q到直线l的距离的最值等于平行于直线l:x+2y-12=0且与椭圆C相切的直线l1与直线l的距离.

设直线l1的方程为x+2y+m=0(m≠-12).            …(8分)

,消去y得4x2+2mx+m2-12=0(*).

依题意得△=0,即4m2-16(m2-12)=0,故m2=16,解得m=±4.

当m=4时,直线l1:x+2y+4=0,直线l与l1的距离d==

当m=-4时,直线l1:x+2y-4=0,直线l与l1的距离d==

由于,故曲线C上的点Q到直线l的距离的最小值为.…(12分)

当m=-4时,方程(*)化为4x2-8x+4=0,即(x-1)2=0,解得x=1.

由1+2y-4=0,得y=,故Q( 1 ,  ).                     …(13分)

∴曲线C上的点Q( 1 ,  )到直线l的距离最小.   …(14分)

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简答题

已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,长轴长为4,M为右顶点,过右焦点F的直线与椭圆交于A、B两点,直线AM、BM与x=4分别交于P、Q两点,(P、Q两点不重合).

(1)求椭圆的标准方程;

(2)当直线AB与x轴垂直时,求证:=0

(3)当直线AB的斜率为2时,(2)的结论是否还成立,若成立,请证明;若不成立,说明理由.

正确答案

(1)由题意有2a=4,a=2,e==,c=1,b2=3

∴椭圆的标准方程为 +=1…(3分)

(2)直线AB与x轴垂直,则直线AB的方程是x=1

则A(1,)B(1,-),M(2,0)

AM、BM与x=1分别交于P、Q两点,A,M,P三点共线,

共线             …(4分)

可求P(4,-3),∴=(3,-3),

同理:Q(4,3),=(3,3)

=0命题成立.                     …(5分)

(3)若直线AB的斜率为2,∴直线AB的方程为y=2(x-1),

又设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x3,y3),Q(x4,y4

联立消y得 19x2-32x+4=0

∴x1+x2=,x1x2=

∴y1y2=4(x1-1)(x2-1)=…(7分)

又∵A、M、P三点共线,

∴y3=同理y4=

=(3,),=(3,)

=9+=0

综上所述:=0,结论仍然成立…(10分)

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简答题

已知椭圆C的两个焦点为F1(-1,0),F2(1,0),点A(1,)在椭圆C上.

(1)求椭圆C的方程;

(2)已知点B(2,0),设点P是椭圆C上任一点,求

PF

1•的取值范围.

正确答案

(1)设椭圆C的方程为+=1(a>b>0)…(1分)

由椭圆定义,2a=|AF1|+|AF2|=+=2…(4分)

∴a=,∵c=1,∴b2=a2-c2=1.…(5分)

故所求的椭圆方程为+y2=1.…(6分)

(2)设P(x,y).=(-1-x,-y),=(2-x,-y)…(7分)

=(-1-x,-y)•(2-x,-y)=(-1-x)(2-x)+y2=x2-x-2+y2…(9分)

∵点P在椭圆上,

∴y2=1-…(10分)

=x2-x-1=(x-1)2-

∵-≤x≤…(12分)

∴x=1,有最小值-

x=-有最大值×(-)2+-1=

∴-

的范围是[-]…(14分)

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简答题

已知椭圆的中心在坐标原点,且经过点M(1,),N(-2,),若圆C的圆心与椭圆的右焦点重合,圆的半径恰好等于椭圆的短半轴长,已知点A(x,y)为圆C上的一点.

(1)求椭圆的标准方程和圆的标准方程;

(2)求+2|-|(O为坐标原点)的取值范围;

(小)求x2+y2的最大值和最小值.

正确答案

(1)设椭圆的标准方程为m我g+nyg=1,依题意可得,可得m=,n=1,

所以,所求椭圆的标准方程为+yg=1.(小分)

因为圆的圆心C和椭圆的右焦点重合,圆的半径恰为椭圆的短半轴长,

故园的标准方程为(我-g)g+yg=1.(5分)

(g)由(1)得圆心C(1,g),所以,而我g+yg-4我+小=0,则我^+yg=4我-小,

所以+g|-|=g我+1,(7分)

而(我-g)g+yg=1,则(我-g)g≤1,即-1≤我-g≤1,即1≤我≤小,

因此,从而+g|-|(O为坐标原点)的取值范围为[小,7].(10分)

(小)我g+yg表示圆上点P(我,y)与坐标原点O的距离的平方,因为原点O到圆心C(g,0)的距离为g,

圆的半径为1,所以P(我,y)与坐标原点O的距离的最小值为g-1=1,

与坐标原点O的距离的最大值为g+1=小,故我g+yg的最大值为9,最小值1.(14分)

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简答题

已知椭圆C的长轴长与短轴长之比为,焦点坐标分别为F1(-2,0),F2(2,0).

(1)求椭圆C的方程;

(2)已知A(-3,0),B(3,0),p(xp,yp)是椭圆C在第一象限部分上的一动点,且∠APB是钝角,求xp的取值范围;

正确答案

(1)∵=,c=2,a2=b2+c2

∴a2=9,b2=5

所以椭圆C的标准方程为+=1.

(2)∵=(-3-xp,-yp),=(3-xp,-yp)

且∠APB是钝角

=xp2-9+yp2<0

又∵+=1

∴-3<xp<3

又∵点p在第一象限

所以:0<xp<3

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简答题

椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,右焦点到直线x+y+=0的距离为2,过M(0,-1)的直线l交椭圆于A,B两点.

(Ⅰ) 求椭圆的方程;

(Ⅱ) 若直线l交x轴于N,=-,求直线l的方程.

正确答案

(Ⅰ)设右焦点为(c,0)(c>0)

∵右焦点到直线x+y+=0的距离为2

=2

∴c=

∵椭圆+=1(a>b>0)的离心率为

=

∴a=2

∴b==

∴椭圆的方程为+=1;

(Ⅱ)设A (x1,y1),B(x2,y2),N(x0,0)

=-

∴(x1-x0,y1)=-(x2-x0,y2

∴y1=-y2①

易知直线斜率不存在时或斜率为0时①不成立

于是设直线l的方程为y=kx-1(k≠0).

与椭圆方程联立,消去x可得(4k2+1)y2+2y+1-8k2=0②

∴y1+y2=-③y1y2=

由①③可得y2=,y1=-代入④整理可得:8k4+k2-9=0

∴k2=1

此时②为5y2+2y-7=0,判别式大于0

∴直线l的方程为y=±x-1

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简答题

已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长是短轴长的倍,且椭圆C经过点M(2,).

(1)求椭圆C的标准方程;

(2)过圆O:x2+y2=上的任意一点作圆的一条切线l与椭圆C交于A、B两点.求证:为定值.

正确答案

(1)设椭圆C的方程为+=1(a>b>0)

∵长轴长是短轴长的倍,

∴椭圆方程为+=1

∵M(2,)在椭圆C上

+=1

∴b2=4

∴椭圆C的方程为+=1;

(2)证明:当切线l的斜率不存在时切线方程为x=±

与椭圆的两个交点为(,±)或(-,±

此时=0;

当切线l斜率存在时,可设l的方程为y=kx+m,与椭圆方程联立,可得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0

则△=8k2-m2+4>0

设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=

∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=

∵l与圆x2+y2=相切

∴d==

∴3m2=8k2+8

=x1x2+y1y2==0

综上所述=0为定值.

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简答题

已知A,B,C均在椭圆M:+y2=1(a>1)上,直线AB、AC分别过椭圆的左右焦点F1、F2,当=0时,有9=

AF1

2

(Ⅰ)求椭圆M的方程;

(Ⅱ)设是椭圆M上的任一点,EF为圆N:x2+(y-2)2=1的任一条直径,求的最大值.

正确答案

(Ⅰ)因为=0,所以有

所以△AF1F2为直角三角形;

∴||cos∠F1AF2=||

则有9=9||||cos∠F1AF2=9||2=

AF1

2=||2

所以,||=3||

又||+||=2a,

∴||=,||=

在△AF1F2中有||2=||2+||2

即()2=()2+4(a2-1),解得a2=2

所求椭圆M方程为+y2=1

(Ⅱ)由题意可知N(0,2),E,F关于点N对称,

设E(x0,y0),则F(-x0,4-y0)有x02+(y0-2)2=1,

=x2-x02+4y0-4y-y02+y2=x2+2y2-(x02+(y0-2)2)-y2+4-4y=-(y+2)2+9

P是椭圆M上的任一点,y∈[-1,1],

所以当y=-1时,的最大值为8.

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简答题

已知中心在原点,长轴在x轴上的椭圆的一个顶点是点(0,),离心率为,左、右焦点分别为F1和F2

(1)求椭圆方程;

(2)点M在椭圆上,求△MF1F2面积的最大值;

(3)试探究椭圆上是否存在一点P,使=0,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)由题意设椭圆标准方程为+=1.

由已知得,b=,e==.(2分)

则e2===1-,∴1-=.解得a2=6(4分)

∴所求椭圆方程为+=1(5分)

(2)令M(x1,y1),则S△MF1F2=|F1F2|•|y1|=•2•|y1|(7分)

∵点M在椭圆上,∴-≤y1≤,故|y1|的最大值为(8分)

∴当y1=±时,S△MF1F2的最大值为.(9分)

(3)假设存在一点P,使=0,

,∴,(10分)

∴△PF1F2为直角三角形,∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4 ①(11分)

又∵|PF1|+|PF2|=2a=2 ②(12分)

∴②2-①,得2|PF1|•|PF2|=20,∴|PF1|•|PF2|=5,(13分)

即S△PF1F2=5,由(1)得S△PF1F2最大值为,故矛盾,

∴不存在一点P,使=0.(14分)

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简答题

已知椭圆E:+=1(a>b>0)过点P(3,1),其左、右焦点分别为F1,F2,且=-6.

(1)求椭圆E的方程;

(2)若M,N是直线x=5上的两个动点,且F1M⊥F2N,圆C是以MN为直径的圆,其面积为S,求S的最小值以及当S取最小值时圆C的方程.

正确答案

(1)设点F1,F2的坐标分别为(-c,0),(c,0)(c>0),

=(3+c,1),=(3-c,1),

=(3+c)(3-c)+1=10-c2=-6,可得c=4,

所以2a=|PF1|+|PF2|=+=6

故a=3,b2=a2-c2=18-16=2,

所以椭圆E的方程为+=1.      

(2)设M,N的坐标分别为(5,m),(5,n),

=(9,m),=(1,n),又

可得=9+mn=0,即mn=-9,

又|MN|=|m-n|=|m|+|n|≥2=2=6,(当且仅当|m|=|n|时取等号)

故Smin=π()2=9π,且当S取最小值时,

有m=3,n=-3或m=-3,n=3,

此时圆C的方程为(x-5)2+y2=9.

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简答题

抛物线C1:y2=4mx(m>0)的准线与x轴交于F1,焦点为F2,以F1、F2为焦点、离心率e=的椭圆C2与抛物线C1的一个交点为P.

(1)当m=1时求椭圆的方程;

(2)在(1)的条件下,直线L经过椭圆C2的右焦点F2与抛物线L1交于A1,A2两点.如果弦长|A1A2|等于△PF1F2的周长,求直线L的斜率;

(3)是否存在实数m,使△PF1F2的边长是连续的自然数.

正确答案

(1)m=1时,抛物线C1:y2=4x,焦点为F2 (1,0). 由于椭圆离心率e=,c=1,

故 a=2,b=,故所求的椭圆方程为  +=1.

(2)由于△PF1F2周长为 2a+2c=6,故弦长|A1A2|=6,设直线L的斜率为k,则直线L的方程为 y-0=k(x-2),

代入抛物线C1:y2=4x 化简得 k2x2-(4k2+4)x+4k2=0,∴x1+x2= 4+,x1x2=4,

∴|A1A2|== =6,解得  K=±

(3)假设存在实数m,△PF1F2的边长是连续自然数,经分析在△PF1F2中|PF1|最长,|PF2|最短,令|F1F2|=2c=2m,

则|PF1|=2m+1,|PF2|=2m-1. 由抛物线的定义可得|PF2|=2m-1=xP-(-m),∴xP=m-1.

把P(m-1,)代入椭圆+=1,解得m=3.故存在实数m=3 满足条件.

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简答题

设椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F1(-2,0),左准线l1与x轴交于点N(-3,0),过点N且倾斜角为30°的直线l交椭圆于A、B两点.

(1)求直线l和椭圆的方程;

(2)求证:点F1(-2,0)在以线段AB为直径的圆上;

(3)在直线l上有两个不重合的动点C、D,以CD为直径且过点F1的所有圆中,求面积最小的圆的半径长.

正确答案

(1)直线l:y=(x+3),

由已知c=2及=3,解得a2=6,

∴b2=6-22=2.

x2+3y2-6=0,①

∴椭圆方程为+=1.

(2) y=(x+3),②

将②代入①,整理得2x2+6x+3=0.③

设A(x1,y1)、B(x2,y2),

则x1+x2=-3,x1x2=

=(x1+2,y1)•(x2+2,y2)=(x1+2)(x2+2)+y1y2

=x1x2+2(x1+x2)+4+[x1x2+3(x1+x2)+9]=x1x2+3(x1+x2)+7=0,

∴F1A⊥F1B.则∠AF1B=90°.

∴点F1(-2,0)在以线段AB为直径的圆上.

(3)面积最小的圆的半径长应是点F1到直线l的距离,设为r.

∴r==为所求.

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简答题

椭圆E的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,离心率为.点P(1,)、A、B在椭圆E上,且+=m(m∈R);

(Ⅰ)求椭圆E的方程及直线AB的斜率;

(Ⅱ)求证:当△PAB的面积取得最大值时,原点O是△PAB的重心.

正确答案

(Ⅰ)由e2=1-=+=1,

解得a2=4,b2=3,…(1分)

椭圆方程为+=1; …(2分)

设A(x1,y1)、B(x2,y2),

+=m

(x1+x2-2,y1+y2-3)=m(1,),

…(3分)

+=1,+=1,

两式相减得kAB==-×=-×=-;…(5分)

(Ⅱ)证明:设AB的方程为 y=-x+t,

代入椭圆方程得:x2-tx+t2-3=0,…(6分)

△=3(4-t2),|AB|=×=×

点P到直线AB的距离为d=

S△PAB=|2-t|=(-2<t<2). …(8分)

令f(t)=3(2-t)3(2+t),

则f’(t)=-12(2-t)2(t+1),

由f’(t)=0得t=-1或2(舍),

当-2<t<-1时,f’(t)>0,

当-1<t<2时f’(t)<0,

所以当t=-1时,f(t)有最大值81,

即△PAB的面积的最大值是;                 …(10分)

根据韦达定理得 x1+x2=t=-1,

而x1+x2=2+m,所以2+m=-1,得m=-3,

于是x1+x2+1=3+m=0,y1+y2+=3++=0,

因此△PAB的重心坐标为(0,0).        …(12分)

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简答题

已知A1,A2为双曲线C:-y2=1的左右两个顶点,一条动弦垂直于x轴,且与双曲线交于P,Q(P点位于x轴的上方),直线A1P与直线A2Q相交于点M,

(1)求出动点M(2)的轨迹方程

(2)设点N(-2,0),过点N的直线交于M点的轨迹上半部分A,B两点,且满足,其中λ∈[],求出直线AB斜率的取值范围.

正确答案

(1)设P(x0,y0),Q(x0,-y0),A1(-,0),A2(,0)

直线A1P的方程为:=,(1)

直线A2Q的方程为:=,(2)

将(1)×(2)得到:=,又因为-y02=1.

所以得到M的轨迹方程为:+y2=1,(y≠0)

(2),∴A,B,N三点共线,而点N的坐标为(-2,0).

设直线AB的方程为y=k(x+2),其中k为直线AB的斜率,依条件知k≠0.

消去x得(y-2)2+2 y2=2,即y2-y+2=0

根据条件可知解得0<|k|<(5分)

设A(x1,y1),B(x2,y2),则根据韦达定理,得

又由得(x1+2,y1)=λ(x2+2,y2

从而消去y2=消去

令∅(λ)=,λ∈[]则∅(λ)=1-  =

由于≤λ≤所以∅(λ)是区间[]上的减函数,

从而∅()≤∅(λ)≤∅(),即≤∅(λ)≤

≤  ,∴解得≤|k|≤

而0<k<,∴≤k≤

因此直线AB的斜率的取值范围是[]

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简答题

已知椭圆w的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长为4,离心率为,△ABC的顶点A,B在椭圆w上,C在直线l:y=x+2上,且AB∥l.

(1)求椭圆w的方程;

(2)当AB边通过坐标原点O时,求AB的长及△ABC的面积;

(3)当∠ABC=90°,且斜边AC的长最大时,求AB所在直线的方程.

正确答案

(Ⅰ)设椭圆方程为+=1,依题意可知a=2,=,∴b==

∴椭圆w的方程为x2+3y2=4.

(Ⅱ)因为AB∥l,且AB边通过点(0,0),所以AB所在直线的方程为y=x.

设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).

得x=±1.

所以|AB|=|x1-x2|=2

又因为AB边上的高h等于原点到直线l的距离.

所以h=,S△ABC=|AB|•h=2.

(Ⅲ)设AB所在直线的方程为y=x+m,

得4x2+6mx+3m2-4=0.

因为A,B在椭圆上,

所以△=-12m2+64>0.

设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),

则x1+x2=-,x1x2=

所以|AB|=|x1-x2|=

又因为BC的长等于点(0,m)到直线l的距离,即|BC|=

所以|AC|2=|AB|2+|BC|2=-m2-2m+10=-(m+1)2+11.

所以当m=-1时,AC边最长,(这时△=-12+64>0)

此时AB所在直线的方程为y=x-1.

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