- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆,离心率e=,且经过抛物线x2=4y的焦点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若过点B(0,-2)的直线l(斜率不等于零)与椭圆交于不同的两点E,F(E在B,F之间),△OBE与△OBF面积之比为λ,求λ的取值范围.
正确答案
(1)由已知得F(0,1),设椭圆方程为+
=1(a>b>0),则b=1
∵椭圆的离心率为e=,∴
=
,
∵a2=b2+c2,∴a2=2,c=1
∴椭圆方程为+y2=1;
(2)由题意知l的斜率存在且不为零,设l方程为y=mx-2(m≠0)①,代入+y2=1,
整理得(2m2+1)x2-8mx+6=0,由△>0得m2>.
设E(x1,y1),F(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
②
∵△OBE与△OBF面积之比为λ
∴=λ,∴
=λ
∴x2=λx1.
代入②得,消去x1得=
×
,
∵m2>.
∴0<<
∴4<<
∴<λ<3且λ≠1
已知椭圆Γ:+
=1(a>b>0)的离心率为
,点P (
,-2)在此椭圆上,经过椭圆的左焦点F,斜率为K的直线与椭圆交于A,B两点,O为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆Γ的标准方程;
(Ⅱ)当K=1时,求S△AOB的值.
正确答案
(Ⅰ)由题意,,所以a=3,b=
,所以椭圆Γ的方程为
+
=1;
(Ⅱ)∵K=1,F(-2,0),∴设直线方程为y=x+2,A(x1,y1),B(x2,y2)
联立方程组,整理得14x2+36x-9=0,x1+x2=-
,x1x2=-
,
∴|AB|=|x1-x2|=
•
=
,
设O点到直线AB的距离为d,则d==
.
∴S△AOB=d•|AB|=
×
×
=
.
已知椭圆+
=1(a>b>0)的离心率为
,并且直线y=x+b是抛物线C2:y2=4x的一条切线.
(I)求椭圆C1的方程.
(Ⅱ)过点S(0,-)的动直线l交椭圆C1于A、B两点,试问:在直角坐标平面上是否存在一个定点T,使得以AB为直径的圆恒过定点T?若存在求出T的坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
(I)由得x2+(2b-4)x+b2=0
直线y=x+b是抛物线C2:y2=4x的一条切线.
所以△=0⇒b=1e==
⇒a=
所以椭圆C1:+y2=1(5分)
(Ⅱ)当直线l与x轴平行时,以AB为直径的圆方程为x2+(y+)2=(
)2
当直线l与y轴重合时,以AB为直径的圆方程为x2+y2=1
所以两圆的切点为点(0,1)(8分)
所求的点T为点(0,1),证明如下.
当直线l与x轴垂直时,以AB为直径的圆过点(0,1)
当直线l与x轴不垂直时,可设直线l为:y=kx-
由 得(18k2+9)x2-12kx-16=0
设A(x1,y1),B(x2,y2)则•
=x1x2-
(x1+x2)+
=(1+k2)
-
×
+
=0
所以⊥
,即以AB为直径的圆过点(0,1)
所以存在一个定点T,使得以AB为直径的圆恒过定点T(13分)
求以椭圆+
=1的焦点为焦点,且经过点P(1,
)的椭圆的标准方程.
正确答案
由已知,a2=12,b2=8,∴c2=4. (2分)
设所求方程为+
=1,因为过P(1,
)
所以9n2+40m2=9m2n2. (4分)
即9(m2-4)+40m2=9m2(m2-4),解得m2=9或m2=(舍),
∴+
=1为所求方程. (6分)
已知椭圆短轴上的顶点与双曲线-
=1的焦点重合,它的离心率为
.
(1 求该椭圆短半轴的长;
(2)求该椭圆的方程.
正确答案
(1)设所求椭圆方程为+
=1,
由已知条件得b=4 …(4分)
(2)∵b=4,=
,a2=b2+c2
∴a2=25
∴所求椭圆方程为+
=1…(10分)
与椭圆9x2+4y2=36有相同焦点,且2b=4的椭圆方程是______.
正确答案
椭圆9x2+4y2=36化为标准方程+
=1,则焦点在y轴上,且c2=9-4=5,
又因为2b=4,则b2=20,a2=b2+c2=25,
故所求椭圆的标准方程为+
=1.
故答案为+
=1.
已知椭圆中心在原点,一个焦点为(,0),且长轴长是短轴长的2倍,则该椭圆的标准方程是______.
正确答案
根据题意知a=2b,c=
又∵a2=b2+c2
∴a2=4 b2=1
∴+ y2=1
故答案为:∴+ y2=1.
(1)已知椭圆的焦点在x轴上,且a=4,b=1,求椭圆的标准方程;
(2)已知双曲线的顶点在x轴上,两顶点间的距离是8,e=,求双曲线的标准方程.
正确答案
(1)根据题意知a=4,b=1,
焦点在x轴上,
∴a2=16 b2=1
∴+y 2=1
故椭圆的标准方程为:+y 2=1.
(2)已知双曲线中心在原点,顶点在x轴上,两顶点间的距离是8,
则焦点在x轴上,且a=4,
e=,即c:a=5:4,
解得c=5,b=3,
则双曲线的标准方程是 -
=1.
选修4-4:坐标系与参数方程
椭圆中心在原点,焦点在x轴上.离心率为,点P(x,y)是椭圆上的一个动点,若2x+
y的最大值为10,求椭圆的标准方程.
正确答案
离心率为,设椭圆的标准方程是
+
=1,它的参数方程为
,(θ是参数)
∴2x+y=4ccosθ+3csinθ=5csin(θ+φ)的最大值是5c,
依题意,5c=10,c=2,
∴椭圆的标准方程是+
=1.
设F1,F2分别是椭圆:+
=1(a>b>0)的左、右焦点,过F1倾斜角为45°的直线l与该椭圆相交于P,Q两点,且|PQ|=
a.
(Ⅰ)求该椭圆的离心率;
(Ⅱ)设点M(0,-1)满足|MP|=|MQ|,求该椭圆的方程.
正确答案
(Ⅰ)由直线PQ斜率为1,可设直线l的方程为y=x+c,其中c=.…(2分)
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则两点坐标满足方程组
消去y,整理得(a2+b2)x2+2a2cx+a2(c2-b2)=0,
可得:
∵|PQ|=a,∴
|x1-x2|=
a
由此可得|x1-x2|2=(x1+x2)2-4x1x2=(a)2
即()2-4(
)2=
.…(6分)
整理,得a2=2b2,a=b
∴椭圆的离心率e==
=
.…(8分)
(Ⅱ)设PQ 中点为N(x0,y0),由(1)知
x0==
=-
,y0=x0+c=
c.
由|MP|=|MQ|,得MN与直线y=x+c垂直,所以MN的斜率k=-1.…(10分)
∴=-1,即
=-1,解得c=3,从而a=3
,b=3.
因此,椭圆的方程为+
=1…(12分)
在平面直角坐标系中,已知△ABC的两个顶点B(-3,0),C(3,0)且三边AC、BC、AB的长成等差数列,求点A的轨迹方程.
正确答案
∵B(-3,0)、C(3,0),△ABC的三边AC、BC、AB的长成等差数列,
∴|AC|+|AB|=2|BC|=12>|BC|,
根据椭圆的定义,可得顶点A的轨迹是以B、C为焦点,长轴长等于12的椭圆(长轴端点除外).
∵2a=12,2c=12,
∴a=6,c=3,可得b2=a2-c2=27.
因此,顶点A的轨迹方程为+
=1(x≠±6).
已知椭圆+
=1(a>b>0)的左焦点为F(-
,0),点F到右顶点的距离为
+
(I)求椭圆的方程;
(II)设直线l与椭圆交于A、B两点,且与圆x2+y2=相切,求△AOB的面积为
时求直线l的斜率.
正确答案
(I)由题意得c=,a+c=
+
∴a=,∴b2=a2-c2=1
∴椭圆的方程为+y2=1;
(II)当直线l的斜率不存在时,l的方程为x=±,代入椭圆方程,可得y=±
,此时|AB|=
,△AOB的面积为S=
|AB|×
=
,不符合题意;
当直线l的斜率存在时,设l的方程为y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2),
∵直线l与圆x2+y2=相切,∴
=
,即m2=
(k2+1)
直线与椭圆方程联立,消去y可得(3k2+1)x2+6kmx+3m2-3=0
∴x1+x2=,x1x2=
∴|AB|=×
=
×
∴×
×
×
=
,∴k=±
即直线l的斜率为±.
在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+
=1(a>b>0)的离心率为
,其焦点在圆x2+y2=1上.
(1)求椭圆的方程;
(2)设A,B,M是椭圆上的三点(异于椭圆顶点),且存在锐角θ,使=cosθ
+sinθ
.
(i)求证:直线OA与OB的斜率之积为定值;
(ii)求OA2+OB2.
正确答案
(1)依题意,得 c=1.于是,a=,b=1. …(2分)
所以所求椭圆的方程为+y2=1. …(4分)
(2)(i)设A(x1,y1),B(x2,y2),
则+
=1①,
+
=1②.
又设M(x,y),因=cosθ
+sinθ
,故
…(7分)
因M在椭圆上,故+(y1cosθ+y2sinθ)2=1.
整理得(+
)cos2θ+(
+
)sin2θ+2(
+y1y2)cosθsinθ=1.
将①②代入上式,并注意cosθsinθ≠0,得 +y1y2=0.
所以,kOAkOB==-
为定值. …(10分)
(ii)(y1y2)2=(-)2=
•
=(1-
)(1-
)=1-(
+
)+
,故y12+y22=1.
又(+
)+(
+
)=2,故x12+x22=2.
所以,OA2+OB2=x12+y12+x22+y22=3. …(16分)
已知椭圆C的中心在原点,对称轴为坐标轴,且过(0,1),(1,).
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)直线l:3x-3y-1=0交椭圆C与A、B两点,若T(0,1)求证:|+
|=|
-
|.
正确答案
(Ⅰ)设椭圆C的方程为mx2+ny2=1(m>0.n>0)
由椭圆C过点过(0,1),(1,)得:
,解得
∴椭圆C的方程为+y2=1
(Ⅱ)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),由消去y整理得27x2-12x-16=0,
由韦达定理得
由|+
|=|
-
|两边平方整理可得
•
=0,故只需证明
•
=0
•
=x1x2+(y1-1)(y2-1)=x1x2+y1y2+(y1+y2)+1
而y1y2=(x1-)(x2-
)=x1x2-
(x1+x2)+
y1+y2=x1-
+x2-
=x1+x2-
∴•
=x1x2+y1y2-(y1+y2)+1=2x1x2-
(x1+x2)+
=-
-
+
=0
故|+
|=|
-
|恒成立
在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:+
=1.
(1)若椭圆C的焦点在x轴上,求实数m的取值范围;
(2)若m=6,
①P是椭圆C上的动点,M点的坐标为(1,0),求PM的最小值及对应的点P的坐标;
②过椭圆C的右焦点F 作与坐标轴不垂直的直线,交椭圆C于A,B两点,线段AB的垂直平分线l交x轴于点N,证明: 是定值,并求出这个定值.
正确答案
(1)由题意得,m>8-m>0,解得4<m<8,
所以实数m的取值范围是(4,8);
(2)因为m=6,所以椭圆C的方程为+
=1,
①设点P坐标为(x,y),则+
=1,
因为点M的坐标为(1,0),
所以PM2=(x-1)2+y2=x2-2x+1+2-=
x2-2x+3=
(x-
)2+
,x∈[-
,
],
所以当x=时,PM的最小值为
,此时对应的点P坐标为(
,±
);
②由a2=6,b2=2,得c2=4,即c=2,
从而椭圆C的右焦点F的坐标为(2,0),右准线方程为x=3,离心率e=,
设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点H(x0,y0),
则+
=1,
+
=1,
两式相减得,+
=0,即kAB=
=-
,
令k=kAB,则线段AB的垂直平分线l的方程为y-y0=-(x-x0),
令y=0,则xN=ky0+x0=x0,
因为F(2,0),所以FN=|xN-2|=|x0-3|,
因为AB=AF+BF=e(3-x1)+e(3-x2)=|x0-3|.
故=
×
=
,即
为定值
.
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