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简答题

椭圆的两焦点坐标分别为F1(-,0)和F2(,0),且椭圆过点(1,-).

(1)求椭圆方程;

(2)过点(-,0)作不与y轴垂直的直线l交该椭圆于M、N两点,A为椭圆的左顶点,试判断∠MAN的大小是否为定值,并说明理由.

正确答案

(1)设椭圆的方程为+=1

∵焦点坐标为F1(-,0)与F2(,0)

∴a2=3+b2

∵椭圆过点(1,-)

+=1②

解得a2=4,b2=3

所以椭圆方程为+y2=1

(2)设直线MN的方程为:x=ky-

联立直线MN和曲线C的方程可得:

得:(k2+4)y2-ky-=0,

设M(x1,y1),N(x2,y2),A(-2,0),

则y1+y2=,y1•y2=-

=(x1+2,y1)•(x2+2,y2)=(k2+1)y1y2+k(y1+y2)+=0

即可得,∠MAN=

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简答题

已知离心率为的椭圆的中心在原点,焦点在x轴上.双曲线以椭圆的长轴为实轴,短轴为虚轴,且焦距为2.求椭圆及双曲线的方程.

正确答案

设椭圆方程为+=1(a>b>0)

则根据题意,双曲线的方程为

-=1且满足解方程组得

∴椭圆的方程为+=1,双曲线的方程-=1

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简答题

已知焦点在x轴上,中心在坐标原点的椭圆C的离心率为,且过点(,1).

(I)求椭圆C的方程;

(II)直线l分别切椭圆C与圆M:x2+y2=R2(其中3<R<5)于A、B两点,求|AB|的最大值.

正确答案

(I)设椭圆的方程为+=1(a>b>0),则 =,c=a,

∴b2 = a2-c2a2

∵椭圆过点(,1),∴ + =1,解得 a2=25,b2=9,

故椭圆C的方程为  +=1(4分)

(II)设A(x1,y1),B(x2,y2)分别为直线l与椭圆和圆的切点,

直线AB的方程为y=kx+m,因为A既在椭圆上,又在直线AB上,

从而有,消去y得:(25k2+9)x2+50kmx+25(m2-9)=0,

由于直线与椭圆相切,

故△=(50kmx)2-4(25k2+9)x25(m2-9)=0,从而可得:m2=9+25k2,①,x1=-,②

.消去y得:(k2+1)x2+2kmx+m2-R2=0,

由于直线与圆相切,得m2=R2(1+k2),③,x2=-,④

由②④得:x2-x1=,由①③得:k2=,(9分)

∴|AB|2=(x2-x12+(y2-y12=(1+k2)(x2-x12

=== 25+ 9-R2-

≤34-=34-30=4

即|AB|≤2,当且仅当R=时取等号,所以|AB|的最大值为2(12分)

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简答题

已知椭圆的两个焦点F1(-,0),F2(,0),过F1且与坐标轴不平行的直线l1与椭圆相交于M,N两点,如果△MNF2的周长等于8.

(I)求椭圆的方程;

(Ⅱ)若过点(1,0)的直线l与椭圆交于不同两点P、Q,试问在x轴上是否存在定点E(m,0),使恒为定值?若存在,求出E的坐标及定值;若不存在,请说明理由.

正确答案

(I)由题意知c=,4a=8,∴a=2,b=1

∴椭圆的方程为+y2=1

(II)当直线l的斜率存在时,设其斜率为k,则l的方程为y=k(x-1)消去y得(4k2+1)x2-8k2x+4k2-4=0

设P(x1,y1),Q(x2,y2

则由韦达定理得x1+x2=x1x2==(m-x1,-y1)=(m-x2,-y2)

=(m-x1)(m-x2)+y1y2=m2-m(x1+x2)+x1x2+y1y2

=m2-m(x1+x2)+x1x2+k2(x1-1)(x2-1)

=m2-m++k2(-+1)

=要使上式为定值须=,解得m=为定值当直线l的斜率不存在时P(1,),Q(1,-)由E(,0)可得=(,-)=()∴=-=综上所述当E(,0)时,为定值

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简答题

已知与向量=(1,)平行的直线l1过点A(0,-2),椭圆C:+=1(a>b>0)的中心关于直线l1的对称点在直线x=(c2=a2-b2)上,且直线l1过椭圆C的焦点.

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)过点B(-2,0)的直线l2交椭圆C于M,N两点,若∠MON≠,且()•sin∠MON=,(O为坐标原点),求直线l12的方程.

正确答案

解(Ⅰ)由题意得直线l1的方程为y=x-2,①

过原点垂直于l1的直线方程为y=-x②

解①②得:x=

因为椭圆中心O(0,0)关于直线l1的对称点在直线x=上,

=3

又∵直线l1过椭圆焦点,∴该焦点坐标为(2,0),

∴c=2,a2=6,b2=2

故椭圆C的方程为+=1③

(II)当直线l1的斜率存在时,

设直线l1的方程为y=k(x+2),代入③并整理得:

(3k2+1)x2+12k2x+12k2-6=0

设M(x1,y1),N(x2,y2

则x1+x2=-,x1x2=

∴|MN|=|x1-x2|==

坐标原点O到直线l2的距离d=

∵()•sin∠MON=,即S△MON=

而S△MON=||MN|d

∴|NM|d=,即=

解得k=±,此时直线l2的方程为y=±(x+2)

当直线l2的斜率不存在时,直线l2的方程为x=-2

此时点M(-2,),N(-2,-),满足S△MON=

综上得,直线l2的方程为x=-2或±y+2=0.

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简答题

已知椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点为F,离心率e=,椭圆C上的点到F的距离的最大值为+1,直线l过点F与椭圆C交于不同的两点A、B.

(1)求椭圆C的方程;

(2)若|AB|=,求直线l的方程.

正确答案

(1)由题意知,=,a+c=+1,

所以a=,c=1,从而b=1,

故椭圆C的方程为+y2=1

(2)容易验证直线l的斜率不为0,故可设直线l的方程为x=my+1,代入+y2=1中,

得(m2+2)y2+2my-1=0.

设A(x1,y1),B(x2,y2

则由根与系数的关系,得y1+y2=-       y1y2=-

     |AB|=|y2-y1|====

解得m=±

所以直线l的方程为x=±y+1,即x-y-1=0或x+y-1=0.

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简答题

椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,焦距为2,且经过点A (-1,);

(1)求满足条件的椭圆方程;

(2)求该椭圆的顶点坐标,长轴长,短轴长,离心率.

正确答案

(1)∵椭圆的焦点在x轴,

∴设椭圆方程为+=1(a>b>0),

∵椭圆的焦距为2

∴c=1,焦点坐标为F1(-1,0),F2(1,0),

∵椭圆经过点A (-1,),

∴根据椭圆的定义,得2a=|AF1|+|AF2|=+=4,

可得a=2,所以b2=a2-c2=3,

∴椭圆方程为+=1;

(2)由(1)得,椭圆的顶点坐标:(±2,0)和(0,±);

长轴长为4;短轴长为2;离心率e==

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简答题

如图,在△ABC中,,以B、C为焦点的椭圆恰好过AC的中点P.

(1)求椭圆的标准方程;

(2)过椭圆的右顶点作直线l与圆E:(x﹣1)2+y2=2相交于M、N两点,试探究点M、N能将圆E分割成弧长比值为1:3的两段弧吗?若能,求出直线l的方程;若不能,请说明理由.

正确答案

解:(1)∵

∴|BO|=|OC|=1,

依椭圆的定义有:=

∴a=2

又c=1,

∴b2=a2﹣c2=3

∴椭圆的标准方程为

(2)椭圆的右顶点(2,0),圆E的圆心为E(1,0),半径

假设点M、N能将圆E分割成弧长比值为1:3的两段弧,

则∠MEN=90°,圆心E(1,0)到直线l的距离

当直线l斜率不存在时,l的方程为x=2,此时圆心E(1,0)到直线l的距离d=1

当直线l斜率存在时,设l的方程为y=k(x﹣2),即kx﹣y﹣2k=0,

∴圆心E(1,0)到直线l的距离,无解

综上:点M、N能将圆E分割成弧长比值为1:3的两段弧,此时l方程为x=2

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简答题

已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,F1、F2分别为椭圆C的左、右焦点,若椭圆C的焦距为2.

(1)求椭圆C的方程;

(2)设M为椭圆上任意一点,以M为圆心,MF1为半径作圆M,当圆M与直线l:x=有公共点时,求△MF1F2面积的最大值.

正确答案

(1)因为2c=2,且=,所以c=1,a=2.

所以b2=3.

所以椭圆C的方程为+=1.

(2)设点M的坐标为(x0,y0),

+=1.

因为F1(-1,0),=4,

所以直线l的方程为x=4.

由于圆M与l有公共点,

所以M到l的距离4-x0小于或等于圆的半径R.

因为R2=MF12=(x0+1)2+y02

所以(4-x02≤(x0+1)2+y02

即y02+10x0-15≥0.

又因为=3(1-),

所以3-+10x0-15≥0.

解得≤x0≤12.又+=1,∴≤x0<2

当x0=时,|y0|=

所以(S△MF1F2)max=×2×=

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简答题

求适合下列条件的椭圆标准方程:

(1)焦点在y上,且经过两点(0,2)和(1,0);

(2)经过点()和点(,1).

正确答案

(1)由于椭圆的焦点在y轴上,∴设它的标准方程为+=1(a>b>0),

由于椭圆经过点(0,2)和(1,0),∴a=2,b=1,

故所求椭圆的方程为+x2=1;

(2)设所求椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0),则

∵椭圆经过点()和点(,1),

,解得

∴所求椭圆的方程为x2+=1.

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简答题

设A,B分别为椭圆+=1(a>0,b>0)的左、右顶点,椭圆长半轴的长等于焦距,且x=4为它的右准线.

(1)求椭圆的方程;

(2)设点P为椭圆上不同于A,B的一个动点,直线PA,PB与椭圆右准线相交于M,N两点,在x轴上是否存在点Q,使得=0,若存在,求出点Q的坐标,若不存在,说明理由.

正确答案

(1)由题意,知a=2c,=4,解得a=2,c=1,∴b=,故椭圆方程为+=1…(5分)

(2)设P(2cosθ,sinθ),M(4,m),N(4,n),则A(-2,0),B(2,0),

由A、P、M三点共线,得m=…(7分)

由B、P、N三点共线,得n=,…(9分)

设Q(t,0),则由=0得

(t-4)(t-4)+(0-)(0-)=0,

整理得:(t-4)2-9=0      解得t=1或t=7

∴Q点的坐标是(7,0)或(1,0).…(12分)

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简答题

已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,且过点(0,1).

(1)求椭圆C的方程;

(2)如果直线x=t(t∈R)与椭圆相交于A、B,若E(-,0),D(,0),求证:直线EA与直线BD的交点K必在一条确定的双曲线上;

(3)若直线l经过椭圆C的左焦点交椭圆C于P、Q两点,O为坐标原点,且=-,求直线l的方程.

正确答案

(1)依题意有:b=1,=,又a2=c2+1,

解得:a=2,c=1,

故椭圆C的方程为:+y2=1.

(2)依题意可设A(t,y0),B(t,-y0),K(x,y).且有+y02=1,

又EA:y=(x+),DB:y=(x-),

∴y2=(x2-2),由+y02=1得:y02=(2-t2)

代入即得y2=(x2-2),即为:-y2=1,

所以直线EA与直线BD的交点K必在双曲线-y2=1上.

(3)(A)当直线l的斜率不存在时,P(-1,),Q(-1,-),此时=1-=,不满足要求;

(B)当直线l的斜率存在时设为k,则直线l为:y=k(x+1),代入+y2=1得:(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0,

=-得:x1x2+k2(x1+1)(x2+1)=-

即:(1+k2)x1x2+k2(x1+x2)+k2=-

则:(1+k2)+k2+k2=-

解得:k2=1⇒k=±1;

直线l过椭圆C的左焦点,故恒有两个交点,则k=±1满足要求,

故直线l的方程为:y=x+1或y=-x-1.

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简答题

已知椭圆C:+=1  (a>b>0)的离心率为,一个焦点为F(2,0).

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)设直线l:y=kx-交椭圆C于A,B两点,若点A,B都在以点M(0,3)为圆心的圆上,求k的值.

正确答案

(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,则c=2.              …(1分)

由e==,得 a=2,从而b2=a2-c2=4.    …(4分)

所以,椭圆C的方程为+=1.                    …(5分)

(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).

将直线l的方程代入椭圆C的方程,消去y得:4(1+3k2)x2-60kx+27=0.             …(7分)

由△=3600k2-16(1+3k2)×27>0,得k2,且x1+x2=. …(9分)

设线段AB的中点为D,则xD=,yD=kxD-=.…(10分)

由点A,B都在以点(0,3)为圆心的圆上,得kMD•k=-1,…(11分)

即 •k=-1,解得 k2=,符合题意.  …(13分)

所以 k=±.                          …(14分)

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简答题

设椭圆C:+=1(a>b>0)的上顶点为A,椭圆C上两点P,Q在x轴上的射影分别为左焦点F1和右焦点F2,直线PQ的斜率为,过点A且与AF1垂直的直线与x轴交于点B,△AF1B的外接圆为圆M.

(1)求椭圆的离心率;

(2)直线l:3x+4y+a2=0与圆M相交于E,F两点,且=-a2,求椭圆方程;

(3)设点N(0,3)在椭圆C内部,若椭圆C上的点到点N的最远距离不大于6,求椭圆C的短轴长的取值范围.

正确答案

(1)由条件可知P(-c,-),Q(c,)

因为kPQ=,所以e=(4分)

(2)由(1)可知,a=2c,b=c

所以A(0,c),F1(-c,0),B(3c,0)

从而M(c,0).半径为a,

因为=-a2

所以∠EMF=120°,可得:M到直线l的距离为

所以c=2,所以椭圆方程为+=1.(8分)

(3)因为点N在椭圆内部,

所以b>3.(9分)

设椭圆上任意一点为K(x,y),

则KN2=x2+(y-3)2≤(6)2

由条件可以整理得:y2+18y-4b2+189≥0

对任意y∈[-b,b](b>3)恒成立,

所以有:

或者

解之得:2b∈(6,12-6](13分)

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简答题

已知中心在原点,焦点在X轴上的椭圆C的离心率为e=,点M是椭圆上的一点,且点M到椭圆C两焦点的距离之和为4

(1)求椭圆C的方程;

(2)过点P(1,-1),倾斜角为45°的直线l与上述椭圆C交于两点A、B,求|PA|•|PB|

正确答案

(1)由题意可设椭圆C的方程为:+=1(a>b>0)

则有,解得,于是b2=2

故所求的椭圆方程为+=1

(2)直线l的参数方程为:(t为参数),

即为(t为参数),将其代入椭圆方程:+=1整理化简得:3t2-2t-2=0

设A、B两点对应的参数分别为t1,t2,则有:t1•t2=-

于是|PA|•|PB|=|t1|•|t2|=|t1•t2|=

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