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简答题

已知椭圆C:+=1(a>b>0)上的一动点P到右焦点的最短距离为-1,且右焦点到右准线的距离等于短半轴的长.

(Ⅰ) 求椭圆C的方程;

(Ⅱ) 过点M(0,-)的动直线l交椭圆C于A、B两点,试问:在坐标平面上是否存在一个定点T,使得无论l如何转动,以AB为直径的圆恒过定点T?若存在,求出点T的坐标;若不存在,请说明理由.

正确答案

(Ⅰ)设椭圆的焦距为2c,

则由题设可知

解此方程组得a=,b=1.

所以椭圆C的方程是+y2=1.…(5分)

(Ⅱ)假设存在点T(u,v).若直线l的斜率存在,设其方程为y=kx-

将它代入椭圆方程,并整理,得(18k2+9)x2-12kx-16=0

设点A、B的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),则…(7分)

因为=(x1-u,y1-v), =(x2-u,y2-v)及y1=kx1-,y2=kx2-

所以=(x1-u)(x2-u)+(y1-v)(y2-v)=(k2+1)x1x2-(u+k+kv)(x1+x2)+u2+v2++=…(10分)

当且仅当=0恒成立时,以AB为直径的圆恒过定点T,

所以解得u=0,v=1.

此时以AB为直径的圆恒过定点T(0,1).…(12分)

当直线l的斜率不存在,l与y轴重合,以AB为直径的圆为x2+y2=1也过点T(0,1).

综上可知,在坐标平面上存在一个定点T(0,1),满足条件.…(14分)

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简答题

已知椭圆+=1(a>b>0)右顶点与右焦点的距离为-1,短轴长为2

(I)求椭圆的方程;

(Ⅱ)过左焦点F的直线与椭圆分别交于A、B两点,若三角形OAB的面积为,求直线AB的方程.

正确答案

(Ⅰ)由题意,,解得a=,c=1.

即椭圆方程为+=1

(Ⅱ)当直线AB与x轴垂直时,|AB|=,此时S△AOB=不符合题意,故舍掉;

当直线AB与x轴不垂直时,设直线 AB的方程为:y=k(x+1),代入消去y得:(2+3k2)x2+6k2x+(3k2-6)=0.

设A(x1,y1),B(x2,y2),则,所以 |AB|=

原点到直线的AB距离d=

所以三角形的面积S=|AB|d=

由S=可得k2=2,∴k=±

所以直线lAB:x-y+=0或lAB:x+y+=0.

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简答题

已知椭圆C的中心在原点,长轴在x轴上,经过点A(0,1),离心率e=

(1)求椭圆C的方程;

(2)设直线ln:y=(n∈N*)与椭圆C在第一象限内相交于点An(xn,yn),记an=x,试证明:对∀n∈N*,a1•a2•…•an>

正确答案

(1)依题意,设椭圆C的方程为+=1(a>b>0),

,解得b=1,a=

椭圆C的方程为+y2=1.

(2)证明:,得xn2=

an=x=

所以a1•a2•…•an=×××…×=

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简答题

已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上且过点P(),离心率是

(1)求椭圆C的标准方程;

(2)直线l过点E(-1,0)且与椭圆C交于A,B两点,若|EA|=2|EB|,求直线l的方程.

正确答案

(1)设椭圆C的方程为+=1(a>b>0).

由已知可得,解得a2=4,b2=1.

故椭圆C的标准方程为+y2=1.

(2)由已知,①若直线l的斜率不存在,则过点E(-1,0)的直线l的方程为x=-1,

此时A(-1,),B(-1,-),显然|EA|=2|EB|不成立.

②若直线l的斜率存在,则设直线l的方程为y=k(x+1).

,整理得(4k2+1)x2+8k2x+4k2-4=0.

由△=(8k22-4(4k2+1)(4k2-4)=48k2+16>0.

设A(x1,y1),B(x2,y2).

故x1+x2=-,①x1x2=. ②

因为|EA|=2|EB|,所以=-2,则x1+2x2=-3.③

①②③联立解得k=±.            

所以直线l的方程为x+6y+=0和x-6y+=0.

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简答题

已知可行域的外接圆C与x轴交于点A1、A2,椭圆C1以线段A1A2为长轴,离心率e=

(1)求圆C及椭圆C1的方程;

(2)设椭圆C1的右焦点为F,点P为圆C上异于A1、A2的动点,过原点O作直线PF的垂线交直线x=2于点Q,判断直线PQ与圆C的位置关系,并给出证明.

正确答案

(1):解方程组,得:y=0,x=-2,

,得:y=0,x=2,

,得:y=,x=1,

∴可行域y的三个顶点分别为:(-2,0),(2,0),(1,),

设圆的方程为:x2+y2+Dx+Ey+F=0,

得到方程组:

解得:D=0,E=0,F=-4,

∴圆C的方程为:x2+y2=4,

圆与X轴的交点A1(-2,0),A2(2,0),

设椭圆C1的方程的方程为:

+=1,(a>b>0)

则有a=2,e==,c=,b=

∴椭圆方程为:+=1

(2)设p(x0,y0),(x0≠±2),

∴当x0=时,P(2,±),

Q(2,0),kOp•kPQ=-1,

当x0≠时,kPF=,kPQ=

∴lOQ:y=-x,

∴Q(2,-),

∴KOP•KPQ=-1,故相切.

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简答题

已知点A(1,1)是椭圆+=1(a>b>0)上的一点,F1,F2是椭圆的两个焦点,且满足|AF1|+|AF2|=4.

(1)求椭圆的方程及离心率;

(2)设点C,D是椭圆上的两点,直线AC、AD的倾斜角互补,试判断直线CD的斜率是否为定值?并说明理由.

正确答案

(1)∵A(1,1)是椭圆+=1(a>b>0)上的一点,F1、F2为两个焦点,

|AF1|+|AF2|=4,

∴2a=4,a=2,(2分)

  +=1,

∴b2=,∴c2=4-=,(4分)

∴e==.椭圆的方程为+=1.(6分)

(2)设C(xC,yC),D(xD,yD),

∵直线AC、AD的倾斜角互补,

∴直线AC、AD的斜率互为相反数,∴直线AC:y-1=k(x-1),直线AD:y-1=-k(x-1).(8分)

,得(1+3k2)x2+3(2k-2k2)x+3(k2-2k)-1=0(10分)

∵A点的横坐标x=1一定为该方程的解.

∴xC=,同理,xD=.(12分)

∴kCD====

故直线CD的斜率为定值.(13分)

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简答题

已知点A(-1,0),B(1,0),动点P满足|PA|+|PB|=2,记动点P的轨迹为W.

(Ⅰ)求W的方程;  

(Ⅱ)直线y=kx+1与曲线W交于不同的两点C,D,若存在点M(m,0),使得|CM|=|DM|成立,求实数m的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)∵|PA|+|PB|=2>|AB|=2

∴由椭圆的定义可知,动点P的轨迹是以A,B为焦点,长轴长为2的椭圆.

∴c=1,a=,b2=2.

∴W的方程是+=1.          

(Ⅱ)设C,D两点坐标分别为C(x1,y1)、D(x2,y2),C,D中点为N(x0,y0).

得 (3k2+2)x2+6kx-3=0.

∵△=36k2+12(3k2+2)>0

∴x1+x2=-

∴x0==-,从而y0=kx0+1=

∴线段CD的中垂线的方程为y-y0=-(x-x0

即y-=-(x+

令y=0,得x=--

∵存在点M(m,0),使得|CM|=|DM|

∴m=-

当k=0时,m=0

当k>0时,m=-=-≥-=-

即m∈[-,0)

当k<0时,m=-=-=

即m∈(0,]

∴m∈[-,0)∪(0,]∪{0}=[-].

故所求m的取范围是[-].

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简答题

已知椭圆C的离心率e=,长轴的左右端点分别为A1(-2,0),A2(2,0).

(I)求椭圆C的方程;

(II)设直线x=my+1与椭圆C交于P,Q两点,直线A1P与A2Q交于点S,试问:当m变化时,点S是否恒在一条定直线上?若是,请写出这条直线方程,并证明你的结论;若不是,请说明理由.

正确答案

(I)设椭圆C的方程为+=1(a>0,b>0),

∵a=2,e=,∴c=,b2=1,

∴椭圆C的方程为+y2=1.

(II)取m=0,得P(1,),Q(1,-),

直线A1P的方程是y=x+

直线A1P的方程是y=x+,直线A2Q的方程为是y=x-交点为S1(4,).

若P(1,-) ,Q(1,),由对称性可知S2(4,-),

若点S在同一条直线上,由直线只能为l:x=4.

以下证明对于任意的m,直线A1P与A2Q的交点S均在直线l:x=4上,

事实上,由

得(my+1)2+4y2=4,即(m2+4)y2+2my-3=0,

记P(x1,y1),Q(x2,y2),

则y1+y2=,y1 y2=

记A1P与l交于点S0(4,y0),

=,得y0=

设A2Q与l交于点S‘0(4,y′0),

=,得y0=

∵y0-y0=-

=

=

==0,

∴y0=y′0,即S0与S‘0重合,

这说明,当m变化时,点S恒在定直线l:x=4上.

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简答题

已知椭圆+=1(a>b>0)的右焦点为F(1,0),M为椭圆的上顶点,O为坐标原点,且△OMF是等腰直角三角形.

(Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)是否存在直线l交椭圆于P,Q两点,且使点F为△PQM的垂心(垂心:三角形三边高线的交点)?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.

正确答案

(Ⅰ)由△OMF是等腰直角三角形,得b=1,a=b=

故椭圆方程为+y2=1.                        …(5分)

(Ⅱ)假设存在直线l交椭圆于P,Q两点,且使点F为△PQM的垂心,

设P(x1,y1),Q(x2,y2),

因为M(0,1),F(1,0),所以kPQ=1.                     …(7分)

于是设直线l的方程为y=x+m,代入椭圆方程,消元可得3x2+4mx+2m2-2=0.

由△>0,得m2<3,且x1+x2=-,x1x2=.    …(9分)

由题意应有=0,所以x1(x2-1)+y2(y1-1)=0,

所以2x1x2+(x1+x2)(m-1)+m2-m=0.

整理得2×-(m-1)+m2-m=0.

解得m=-或m=1.                               …(12分)

经检验,当m=1时,△PQM不存在,故舍去.

当m=-时,所求直线l存在,且直线l的方程为y=x-.…(13分)

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简答题

曲线C1,C2都是以原点O为对称中心、离心率相等的椭圆.点M的坐标是(0,1),线段MN是C1的短轴,是C2的长轴.直线l:y=m(0<m<1)与C1交于A,D两点(A在D的左侧),与C2交于B,C两点(B在C的左侧).

(Ⅰ)当m=,|AC|=时,求椭圆C1,C2的方程;

(Ⅱ)若OB∥AN,求离心率e的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)设C1的方程为+y2=1,C2的方程为+y2=1,其中a>1,0<b<1…(2分)

∵C1,C2的离心率相同,所以=1-b2

所以ab=1,….…(3分)

∴C2的方程为a2x2+y2=1.

当m=时,A(-),C()….(5分)

又∵|AC|=,所以,+=,解得a=2或a=(舍),….…..(6分)

∴C1,C2的方程分别为+y2=1,4x2+y2=1.….(7分)

(Ⅱ)A(-a,m),B(-,m). …(9分)

∵OB∥AN,∴kOB=kAN

=

∴m=. ….(11分)

e2=

∴a2=

∴m=. …(12分)

∵0<m<1,

∴0<<1,

<e<1…(13分)

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简答题

已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,过双曲线-=1左支上一点M作直线l与双曲线的渐近线l1,l2分别交于A,B两点.

(1)求渐近线l1,l2的方程;

(2)若=3,且,求椭圆的方程.

正确答案

(1)∵=,得=,∴渐近线l1,l2的方程为y=±3x;

(2)设M(x0,y0),A(x1,3x1),B(x2,-3x2),

=(x0-x1,y0-3x1),=(x0-x2,y0+3x2),

∴y0-3x1=3y0+9x2

∴y0=(-3x2-x1),∵-=1,

∴4b2=-12x1x2,即b2=-3x1x2

=8,

∴x1x2+3x1(-3x2)=8,x1x2=-1,

∴b2=3,a2=27,

∴椭圆的方程为;+=1.

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简答题

已知椭圆C中心为坐标原点O,焦点在x轴上,短轴长为2,离心率为

(1)求椭圆C的方程;

(2)直线l:y=kx+m与椭圆C交于不同两点P,Q,且OP⊥OQ,求点O到直线l的距离.

正确答案

(1)设椭圆C的方程为+=1(a>b>0).

由题意可得,解得

∴椭圆C的方程为+=1.

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2).

联立,消去y得到(3+4k2)x2+8kmx+4m2-84=0.

∵△>0,∴64k2m2-16(3+4k2)(m2-21)=0,化为m2=21+28k2.(*)

∴x1+x2=,x1x2=.(**)

∵OP⊥OQ,∴=0.

∴x1x2+y1y2=0.

又y1y2=(kx1+m)(kx2+m),

∴(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2=0.

把(**)代入可得++m2=0.

化为m2=12+12k2=12(1+k2),∴=2

∴点O到直线l的距离d==2

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简答题

已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,它的一个顶点B的坐标为(0,1),离心率等于.斜率为1的直线l与椭圆C交于M,N两点.

(1)求椭圆C的方程;

(2)问椭圆C的右焦点F是否可以为△BMN的重心?若可以,求出直线l的方程;若不可以,请说明理由.

正确答案

(1)设椭圆C的方程为 +=1(a>b>0),

则由题意知b=1.∴=

=.∴a2=2.

∴椭圆C的方程为 +y2=1;

(2)假设椭圆C的右焦点F可以为△BMN的重心,设直线l方程为y=x+m,代入椭圆方程,消去y得

3x2+4mx+2m2-2=0

由△=24-8m2>0得m2<3

设M(x1,y1),N(x2,y2),∴x1+x2=-m

∵F(1,0),∴1==-

∴m=-

∴直线l方程为y=x-

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简答题

已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,离心率为,过点M(-1,0)的直线l与椭圆交于P、Q两点.

(1)若直线l的斜率为1,且=-,求椭圆的标准方程;

(2)若(1)中椭圆的右顶点为A,直线l的倾斜角为α,问α为何值时,取得最大值,并求出这个最大值.

正确答案

(1)e==⇒a2=4b2,故椭圆方程为x2+4y2=4b2

设P(x1,y1)、Q(x2,y2),由=-得y1=-y2,

消去x得5y2-2y+1-4b2=0,∴y1+y2=,y1y2=

由此得b2=1,a2=4,椭圆方程为+y2=1;

(2)当直线l的斜率存在时,设l的方程为:y=k(x+1)代入椭圆方程得:x2+4k2(x+1)2=4⇒(1+4k2)x2+8k2x+4k2-4=0⇒,所以=(x1-2,y1)•(x2-2,y2)=(x1-2)(x2-2)+y1y2=(1+k2)x1x2+(k2-2)(x1+x2)+4+k2==

当直线l的斜率不存在即α=90°时,=

因此当α=90°时,取得最大值,最大值为

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简答题

P为椭圆+=1上一点,F1、F2为左右焦点,若∠F1PF2=60°

(1)求△F1PF2的面积;

(2)求P点的坐标.

正确答案

∵a=5,b=3

∴c=4(1)

设|PF1|=t1,|PF2|=t2

则t1+t2=10①t12+t22-2t1t2•cos60°=82②,

由①2-②得t1t2=12,

∴S△F1PF2=t1t2•sin60°=×12×=3

(2)设P(x,y),由S△F1PF2=•2c•|y|=4•|y|得4|y|=3

∴|y|=⇒y=±,将y=±代入椭圆方程解得x=±,∴P()或P(,-)或P(-)或P(-,-)

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