- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
已知椭圆+
=1(a>b>0)经过点A(2,1),离心率为
,过点B(3,0)的直线l与椭圆交于不同的两点M,N.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若|MN|=,求直线MN的方程.
正确答案
(Ⅰ)由题意有 +
=1,e=
=
,a2-b2=c2,
解得a=,b=
c=
,
所以椭圆方程为+
=1…(6分)
(Ⅱ)由直线MN过点B且与椭圆有两交点,可设直线MN方程为y=k(x-3),
代入椭圆方程整理得(2k2+1)x2-12k2x+18k2-6=0…(8分)
△=24-24k2>0,得k2<1
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
∴|MN|==
=
=
解得k=±,所求直线方程为y=±
(x-3)…(14分)
已知椭圆C:+
=1 (a>b>0)的一个焦点是F(1,0),且离心率为
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设经过点F的直线交椭圆C于M,N两点,线段MN的垂直平分线交y轴于点P(0,y0),求y0的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)设椭圆C的半焦距是c.依题意,得 c=1.
因为椭圆C的离心率e==
,
所以a=2,c=2,b2=a2-c2=3.
故椭圆C的方程为 +
=1.
(Ⅱ)当MN⊥x轴时,显然y0=0.
当MN与x轴不垂直时,可设直线MN的方程为y=k(x-1)(k≠0).
由 消去y整理得 (3+4k2)x2-8k2x+4(k2-3)=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN的中点为Q(x3,y3),
则 x1+x2=.
所以 x3==
,y3=k(x3-1)=
.
线段MN的垂直平分线方程为y+=-
(x-
).
在上述方程中令x=0,得y0==
.
当k<0时,+4k≤-4
;当k>0时,
+4k≥4
.
所以-≤y0<0,或0<y0≤
.
综上:y0的取值范围是[-,
].
已知椭圆C的焦点F1(-2,0)和F2(2
,0),长轴长为6.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设直线y=x+2交椭圆C于A、B两点,求线段AB的中点坐标.
正确答案
(1)设椭圆C的方程为:+
=1(a>b>0),
由题意知,2a=6,c=2,∴a=3,b2=a2-c2=9-8=1,
椭圆C的标准方程为:+y2=1;
(2)由,得10x2+36x+27=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-=-
,
∴线段AB中点横坐标为-,代入方程y=x+2得y=-
+2=
,
故线段AB中点的坐标为(-,
).
设椭圆C:+
=1(a>0)的左右焦点分别为F1、F2,A是椭圆C上的一点,且
•
=0,坐标原点O到直线AF1的距离为
|OF1|.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设Q是椭圆C上的一点,过点Q的直线l交x轴于点F(-1,0),交y轴于点M,若|MQ|=2|QF|,求直线l的斜率.
正确答案
(1)由题设知F1(-,0),F2(
,0),其中a>
由于•
=0,则有
⊥
,所以点A的坐标为(
,±
)
故AF1所在直线方程为y=±(+
),所以坐标原点O到直线AF1的距离为
,
又|OF1|=,所以
=|=
,解得:a=2.
∴所求椭圆的方程为+
=1.
(2)由题意可知直线l的斜率存在,设直线斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+1),故M(0,k).
设Q(x1,y1),由于Q,F,三点共线,且|MQ|=|2QF|.
根据题意得(x1,y1-k)=±2(x1+1,y1),解得或
又Q在椭圆C上,故+
=1或
+
=1,
解得k=0,k=±4,综上,直线的斜率为0或±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),直线l:y=x+m交椭圆于不同的两点A,B.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)求m的取值范围;
(Ⅲ)若直线l不过点M,试问kMA+kMB是否为定值?并说明理由.
正确答案
(Ⅰ)∵=
,∴
=
,-----------------------------------------------------(2分)
依题意设椭圆方程为:+
=1
把点(4,1)代入,得b2=5
∴椭圆方程为+
=1---------------------------------------------------(4分)
(Ⅱ)把y=x+m代入椭圆方程得:5x2+8mx+4m2-20=0,
由△>0可得64m2-20(4m2-20)>0
∴-5<m<5---------------------------------------------------(6分)
(Ⅲ)设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=
,-----------------------(8分)
∴kMA+kMB=+
=
=0,
∴kMA+kMB为定值0.------------------(12分)
已知椭圆的中心在坐标原点,椭圆的右焦点F2与抛物线y2=4x的焦点重合,且椭圆经过点P(1,).
(Ⅰ)求该椭圆的标准方程;
(Ⅱ)求以这个椭圆的焦点为顶点、顶点为焦点的双曲线的标准方程.
正确答案
(Ⅰ)抛物线y2=4x的焦点右焦点F2(1,0),左焦点F1(-1,0)∴c=1∵P(1,)2a=PF1+PF2=
+
=
+
=4∴a=2∴b2=3
所求椭圆方程为+
=1
(Ⅱ)a=1,c=2则b2=3所求双曲线的方程为x2-=1
已知直线y=-x+1与椭圆+
=1(a>b>0)相交于A、B两点,且线段AB的中点在直线l:x-2y=0上.
(Ⅰ)求此椭圆的离心率;
(Ⅱ)若椭圆的右焦点关于直线l的对称点在圆x2+y2=4上,求此椭圆的方程.
正确答案
(Ⅰ)设A、B两点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),
则由得:(a2+b2)x2-2a2x+a2-a2b2=0,
由根与系数的关系,得x1+x2=,y1+y2=-(x1+x2)+2=
,
且判别式△=4a2b2(a2+b2-1)>0,即a2+b2-1>0(*);
∴线段AB的中点坐标为(,
).
由已知得-
=0,
∴a2=2b2=2(a2-c2),∴a2=2c2;故椭圆的离心率为e=.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知b=c,从而椭圆的右焦点坐标为F(b,0),
设F(b,0)关于直线l:x-2y=0的对称点为(x0,y0),
则•
=-1且
-2×
=0,
解得x0=b且y0=
b.
由已知得 x02+y02=4,∴(b)2+(
b)2=4,
∴b2=4,代入(Ⅰ)中(*)满足条件
故所求的椭圆方程为+
=1.
已知椭圆C的中心为直角坐标系xOy的原点,焦点在x轴上,它的一个顶点到两个焦点的距离分别是7和1.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若P为椭圆C上的动点,M为过P且垂直于x轴的直线上的点,=λ,求点M的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.
正确答案
(1)设椭圆长半轴长及半焦距分别为a、c,
由已知得,解得a=4,c=3,
所以椭圆C的方程为+
=1.
(2)设M(x,y),其中x∈[-4,4].
由已知=λ2及点P在椭圆C上,可得
=λ2,
整理得(16λ2-9)x2+16λ2y2=112,其中x∈[-4,4].
①λ=时,化简得9y2=112.
所以点M的轨迹方程为y=±(-4≤x≤4),轨迹是两条平行于x轴的线段.
②λ≠时,方程变形为
+
=1,
其中x∈[-4,4];
当0<λ<时,点M的轨迹为中心在原点、实轴在y轴上的双曲线满足-4≤x≤4的部分;
当<λ<1时,点M的轨迹为中心在原点、长轴在x轴上的椭圆满足-4≤x≤4的部分;
当λ≥1时,点M的轨迹为中心在原点、长轴在x轴上的椭圆.
已知,椭圆C以双曲线x2-=1的焦点为顶点,以双曲线的顶点为焦点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l:y=kx+m与椭圆C相交于M、N两点(M、N不是左右顶点),且以线段MN为直径的圆过点A(2,0),求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.
正确答案
根据题意:双曲线x2-=1的焦点坐标为(-2,0),(2,0),顶点坐标为(-1,0),(1,0)
∵椭圆C以双曲线x2-=1的焦点为顶点,以双曲线的顶点为焦点.
∴椭圆的顶点为(-2,0),(2,0),焦点坐标为2,(-1,0),(1,0)
∴a=2,b=3
∴椭圆的方程是:+
=1
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2) 联立y=kx+m,+
=1
整理得:(3+4k2)x2+8mkx+4m2-12=0
△=64m2k2-4(4k2+3)(4m2-12)>0
解得:m2<4k2+3 ①
由韦达定理:x1+x2=-8mk/(3+4k2).x1x2=(4m2-12)/(3+4k2)
所以y1y2=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2=(3m2-12k2)/(3+4k2)
因为以MV为直径的圆过椭圆C的右顶点A(2,0)
所以•
=0
∴7m2+16mk+4k2=0
解得:m1=-2k/7,m2=-2k
经检验,当m=-2k/7或m=-2k时,①式均成立
而当m=-2k时,直线l:y=k(x-2),过右顶点,不合题意所以m=-2k/7,
∴直线l:y=k(x-2/7).过定点(2/7,0)
已知椭圆+
=1(a>b>0)的离心率e=
,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为
.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C、D两点,问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由.
正确答案
(1)直线AB方程为bx-ay-ab=0,
依题意可得:,
解得:a2=3,b=1,
∴椭圆的方程为+y2=1.
(2)假设存在这样的值.
,
得(1+3k2)x2+12kx+9=0,
∴△=(12k)2-36(1+3k2)>0…①,
设C(x1,y1),D(x2,y2),
则…②
而y1•y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4,
要使以CD为直径的圆过点E(-1,0),
当且仅当CE⊥DE时,
则y1x1+y2x2+1=-1,
即y1y2+(x1+1)(x2+1)=0,
∴(k2+1)x1x2+(2k+1)(x1+x1)+5=0…③
将②代入③整理得k=,
经验证k=使得①成立综上可知,存在k=
使得以CD为直径的圆过点E.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,若△AF1F2为正三角形且周长为6;
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若椭圆C上存在A,B两点关于直线y=x+m对称,求实数m的取值范围;
(3)若直线l:y=kx+n与椭圆C交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点,求证直线l过定点,并求出定点坐标.
正确答案
(1)∵椭圆C:+
=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,
△AF1F2为正三角形且周长为6,
∴,解得c=1,a=2,b2=4-1=3,
∴椭圆C的标准方程为+
=1.
(2)设直线AB的方程为y=-x+p,设A(x1,y1)B(x2,y2)
由 ,得7x2-8px+4p2-12=0
∵△=64p2-28(4p2-12)>0,
∴-<n<
∵x1+x2=,x1x2=
,
设A.B的中点C(x0,y0),
则 x0=,y0=
p,
点C在l:y=-x+p上
∴p=3m,即-<3m<
,得-
<m<
.
∴实数m的取值范围是(-,
).
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立,得:(3+4k2)x2+8kmx+4(m2-3)=0,
∵△>0,∴3+4k2-m2>0,
x1+x2=-,x1x2=
,
∴y1y2=,
∵以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点,∴kAD•kBD=-1,
∴y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0,∴7m2+16mk+4k2=0,
∴m1=-2k,m2=-k,且均满足3+4k2-m2>0,
当m1=-2k时,l的方程为y=k(x-2),则直线过定点(2,0)与已知矛盾
当m1=-时,l的方程为y=k(x-
),则直线过定点(
,0)
∴直线l过定点,定点坐标为(,0).
已知椭圆C的焦点是F1(-,0)、F2(
,0),点F1到相应的准线的距离为
,过点F2且倾斜角为锐角的直线ℓ与椭圆C交于A、B两点,使|F2B|=3F2A|.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求直线ℓ的方程.
正确答案
(1)设椭圆C的方程为+
=1 (a>b>0),
则由已知得:c=,
=
∴b2=1,a2=b2+c2=4
∴+y2=1为所求.
(2)由椭圆方程知:e=,设A(x1,y1),B(x2,y2)
则|AF2|=a-ex1=2-x1,
|BF2|=a-ex2=2-x2,
由3|AF2|=|BF2|
得3(2-x1)=2-
x2,
∴3x1-x2= ①
又F2分所成的比λ=3
∴=
,即3x1+x2=4
②
由①,②得:x1=,x2=
,
∴B(,-
)
∴ℓ:y=(x-
)
即x-y-
=0.
设椭圆+
=1(a>b>0)的长半轴的长等于焦距,且x=4为它的右准线.
(I)求椭圆的方程;
(II)过定点M(m,0)(-2<m<2,m≠0为常数)作斜率为k(k≠0)的直线l与椭圆交于不同的两点A.B,问在x轴上是否存在一点N,使直线NA与NB的倾斜角互补?若存在,求出N点坐标,若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)依题意得解之得
从而b=
.
∴椭圆方程为+
=1. …(4分)
(Ⅱ)设直线l的方程为y=k(x-m),
联立方程得消去y得(3+4k2)x2-8mk2x+4k2m2-12=0,…(6分)
∵△=64m2k4-16(k2m2-3)(3+4k2)=48k2(4-m2)+144>0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),N(n,0),
则x1+x2=,x1x2=
,(*)
因为直线NA与NB的倾斜角互补等价于kNA+kNB=0,…(8分)
所以+
=0,即
+
=0,…(9分)
即2x1x2-(m+n)(x1+x2)+2mn=0,
将(*)式代入上式得-
+2mn=0,
整理得mn=4,∵m≠0,∴n=,所以,N点存在,且坐标为(
,0),
因此,存在点N(,0)使得直线NA与NB的倾斜角互补. …(12分)
已知椭圆的中心在原点,左焦点为F(-,0),右顶点为D(2,0),设点A(1,
).
(1)求该椭圆的标准方程;
(2)若P是椭圆上的动点,过P点向椭圆的长轴做垂线,垂足为Q求线段PQ的中点M的轨迹方程.
正确答案
(1)由已知得椭圆的半长轴a=2,
半焦距c=,
则半短轴b=1.…(3分)
又椭圆的焦点在x轴上,
∴椭圆的标准方程为+y2=1,…(5分)
(2)设线段PQ的中点为M(x,y),
点P的坐标是(x0,y0),
那么:,即
…(9分)
由点P在椭圆上,得+(2y)2=1,…(10分)
∴线段PQ中点M的轨迹方程是+4y2=1.…(12分)
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的一个顶点为A (2,0),离心率为
,直线y=k(x-1)与椭圆C交于不同的两点M,N
(Ⅰ)求椭圆C的方程
(Ⅱ)当△AMN的面积为时,求k的值.
正确答案
(Ⅰ)∵椭圆一个顶点为A (2,0),离心率为,
∴
∴b=
∴椭圆C的方程为+
=1;
(Ⅱ)直线y=k(x-1)与椭圆C联立,消元可得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-4=0
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
∴|MN|=×
=
∵A(2,0)到直线y=k(x-1)的距离为d=
∴△AMN的面积S=|MN|d=
∵△AMN的面积为,
∴=
∴k=±1.
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