- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
直线l的方程为y=x+3,在l上任取一点P,若过点P且以双曲线12x2-4y2=3的焦点为椭圆的焦点作椭圆,那么具有最短长轴的椭圆方程为______.
正确答案
设椭圆方程为:
+
=1 a>b>0
c=1,a2-b2=c2=1
设P的坐标为:﹙m.m+3﹚P在椭圆上
+
=1,
﹙a2-1﹚m2+a2﹙m2+6m+9﹚=a2﹙a2-1﹚=﹙a2﹚2-a2﹙2a2-1﹚m2+6a2m+10a2-﹙a2﹚2=0
△=﹙6a2﹚2-﹙8a2-4﹚﹙10a2-a4﹚≥0
36a4-80a4++40a2+8a6-4a4≥0
-48a2+40+8a4≥0,a4-6a2+5≥0
﹙a2-5﹚﹙a2-1﹚≥0
a2≤1或 a2≥5
∵c2=1,a2>c2∴a2≥5,长轴最短,即a2=5
b2=a2-1=4
所以:所求椭圆方程为:+
=1.
故答案为:+
=1.
已知椭圆的右焦点F与抛物线y2=4x的焦点重合,短轴长为2.椭圆的右准线l与x轴交于E,过右焦点F的直线与椭圆相交于A、B两点,点C在右准线l上,BC∥x轴.
(1)求椭圆的标准方程,并指出其离心率;
(2)求证:线段EF被直线AC平分.
正确答案
(1)由题意,可设椭圆的标准方程为+
=1(a>b>0)
∵y2=4x的焦点为F(1,0)
∴c=1,又2b=2,
∴b=1,a2=b2+c2=2,
所以,椭圆的标准方程为+y2=1
其离心率为e=
(2)证明:∵椭圆的右准线1的方程为:x=2,
∴点E的坐标为(2,0)设EF的中点为M,则M(,0)
若AB垂直于x轴,则A(1,y1),B(1,-y1),C(2,-y1)
∴AC的中点为N(,0)
∴线段EF的中点与AC的中点重合,
∴线段EF被直线AC平分,
若AB不垂直于x轴,则可设直线AB的方程为
y=k(x-1),k≠0,A(x1,y1),B(x2,y2)
则C(2,-y2)
把y=k(x-1)代入+y2=1
得(1+2k2)x2-4k2x+2(k2-1)=0
则有x1+x2=,x1x2=
∴kAM==
=,kCM=
=2k(x2-1),
∵kAM-kCM=2k2(x1-3)=0
=2k=0
∴kAM=kCM
∴A、M、C三点共线,即AC过EF的中点M,
∴线段EF被直线AC平分.
设M(-5,0),N(5,0),△MNP的周长是36,则△MNP的顶点P的轨迹方程为______.
正确答案
由于点P满足|PM|+|PN|=36-10=26>10,知点P的轨迹是以M、N为焦点,且2a=26的椭圆(由于P与M、N不共线,故y≠0),
∴a=13,
又c=5,∴b2=a2-c2=132-52=144.
故△MNP的顶点P的轨迹方程为+
=1(y≠0).
故答案为+
=1(y≠0).
已知点P(-1,)是椭圆E:
+
=1(a>b>0)上一点,F1、F2分别是椭圆E的左、右焦点,O是坐标原点,PF1⊥x轴.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设A、B是椭圆E上两个动点,+
=λ
(0<λ<4,且λ≠2).求证:直线AB的斜率等于椭圆E的离心率;
(3)在(2)的条件下,当△PAB面积取得最大值时,求λ的值.
正确答案
(1)∵PF1⊥x轴,∴F1(-1,0),c=1,F2(1,0),
∴|PF2|==
,∴2a=|PF1|+|PF2|=4,∴a=2,∴b2=3,
∴椭圆E的方程为:+
=1;…(3分)
(2)证明:设A(x1,y1)、B(x2,y2),
由 +
=λ
得(x1+1,y1-
)+(x2+1,y2-
)=λ(1,-
),
所以x1+x2=λ-2,y1+y2=(2-λ)…①…(5分)
又3+4
=12,3
+4
=12,
两式相减得3(x1+x2)(x1-x2)+4(y1+y2)(y1-y2)=0…..②
以①式代入可得AB的斜率k==
=
=e;…(8分)
(3)设直线AB的方程为y=x+t,与3x2+4y2=12联立消去y并整理得 x2+tx+t2-3=0,△=3(4-t2),
|AB|=|x1-x2|=
×
=
×
,
点P到直线AB的距离为d=,
△PAB的面积为S=|AB|×d=
×
|t-2|,…(10分)
设f(t)=S2=-(t4-4t3+16t-16)(-2<t<2),
f′(t)=-3(t3-3t2+4)=-3(t+1)(t-2)2,由f′(t)=0及-2<t<2得t=-1.
当t∈(-2,-1)时,f′(t)>0,当t∈(-1,2)时,f′(t)<0,f(t)=-1时取得最大值,
所以S的最大值为.
此时x1+x2=-t=1=λ-2,λ=3.…(12分)
若方程+
=1表示焦点在y上的椭圆,则k的取值范围是______.
正确答案
因为方程+
=1表示焦点在y上的椭圆,故应该满足
,解得
< k<10
所以k的取值范围为(,10)
故答案为:(,10).
已知椭圆+
=1(a>b>0)的右焦点为F2(3,0),离心率为e=
.
(1)求椭圆的方程.
(2)设直线y-kx与椭圆相交于A,B两点,M,N分别为线段AF2,BF2的中点,若坐标原点O在以MN为直径的圆上,求k的值.
正确答案
(1)由题意得,得a=2
. …(2分)
结合a2=b2+c2,解得a2=12,b2=3.…(4分)
所以,椭圆的方程为+
=1. …(6分)
(2)由,得(3+12k2)x2-12×3=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=0,x1x2=-,…(10分)
依题意,OM⊥ON,
易知,四边形OMF2N为平行四边形,所以AF2⊥BF2,…(12分)
因为=(x1-3,y1),
=(x2-3,y2),
所以•
=(x1-3)(x2-3)+y1y2=(1+k2)x1x2+9=0,
即+9=0,
解得k=±.…(15分)
已知椭圆E:+
=1(a>b>0)的长轴长是短轴长的两倍,且过点C(2,1),点C关于原点O的对称点为点D.
(I)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)点P在椭圆E上,直线CP和DP的斜率都存在且不为0,试问直线CP和DP的斜率之积是否为定值?若是,求此定值;若不是,请说明理由:
(Ⅲ)平行于CD的直线l交椭圆E于M,N两点,求△CMN面积的最大值,并求此时直线l的方程.
正确答案
(Ⅰ)∵2a=2•2b,∴a=2b.
设椭圆方程为+
=1.
椭圆E过点C(2,1),
代入椭圆方程得+
=1,解得b=
,则a=2
,
所以所求椭圆E的方程为+
=1;
(Ⅱ)依题意得D(-2,-1)在椭圆E上.
CP和DP的斜率KCP和KDP均存在.
设P(x,y),则kCP=,kDP=
,
kCP•kDP=•
=
①
又∵点P在椭圆E上,
∴+
=1,∴x2=8-4y2,代入①得,
kCP•kDP==
=-
.
所以CP和DP的斜率KCP和KDP之积为定值-
(Ⅲ)CD的斜率为,∵CD平行于直线l,∴设直线l的方程为y=
x+t.
由,
消去y,整理得x2+2tx+(2t2-4)=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2).
由,得|MN|=
|x1-x2|=
•
=•
=
•
(-2<t<2).
d==
.
所以,S=|MN|•d=
•
=|t|•
=
≤
=2
当且仅当t2=4-t2时取等号,即t2=2时取等号
所以△MNC面积的最大值为2.
此时直线l的方程y=x±
椭圆+
=1关于抛物线y2=-4x的准线l对称的椭圆方程是______.
正确答案
抛物线y2=-4x的焦点在x轴上,且开口向右,2p=4
∴=1
∴抛物线y2=-4x的准线方程为x=1,
设已知椭圆上的点坐标为(x0,y0),其关于x=1的对称点坐标为(x,y)
依题意可知x0=-x+2,y0=y
把点(x0,y0)代入椭圆+
=1得
+
=1,即
+
=1.
故答案为:+
=1.
若动点P(x,y)满足+
=10,则点P的轨迹是______.
正确答案
由于动点P(x,y)满足+
=10,可知:点P到两个定点F1(0,-3),F2(0,3)距离之和为定值10,且10>|F1F2|=6.
∴2a=10,c=3,b2=a2-c2=16.
由椭圆的定义可知:点P的轨迹是椭圆:+
=1.
故答案为:+
=1.
已知椭圆+
=1的两个焦点分别是F1、F2,△MF1F2的重心G恰为椭圆上的点,则点M的轨迹方程为______.
正确答案
设重心(x1,y1),M(x0,y0) 而F1(2,0),F2(-2,0)由重心坐标公式得
x1==
,y1=
,
∵重心在椭圆上.
∴+
=1,
所以+
=1,
即+
=1,
所以M的轨迹方程为:
+
=1(x≠±9).
答案:+
=1(x≠±9).
在焦点在x轴的椭圆过点P(3,0),且长轴长是短轴长的3倍,则其标准方程为______.
正确答案
∵椭圆的焦点在x轴上,
∴可设椭圆的方程为+
=1(a>b>0).
又∵椭圆过点P(3,0),且长轴长是短轴长的3倍,
∴a=3且2a=3×2b,可得b=1
因此,该椭圆的标准方程为+y2=1.
故答案为:+y2=1
椭圆对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点构成一个正三角形,焦点到椭圆上的点的最短距离是,则这个椭圆方程为______.
正确答案
当焦点在x轴时,设椭圆方程为+
=1,
由题意知a=2c,a-c=,
解得a=2,c=
,
所以b2=9,所求的椭圆方程为+
=1.
同理,当焦点在y轴时,所求的椭圆方程为+
=1.
故答案为:+
=1或
+
=1.
若椭圆两焦点为F1(-4,0),F2(4,0)点P在椭圆上,且△PF1F2的面积的最大值为12,则此椭圆的方程是______.
正确答案
设P点坐标为(x,y),则S△PF1 F2=|F1F2||y|=4 |y|,
显然当|y|取最大时,三角形面积最大.因为P点在椭圆上,所以当P在y轴上,此时|y|最大,所以P点的坐标为(0,±3),所以b=3.∵a2=b2+c2,所以a=5
∴椭圆方程为+
=1.
故答案为+
=1
已知P为+
=1,F1,F2为椭圆的左右焦点,则PF2+PF1=______.
正确答案
∵+
=1,F1,F2为椭圆的左右焦点,
∴根据椭圆的定义,可得|PF2|+|PF1|=2×2=4
故答案为:4
已知椭圆+
=1的焦距为2
,则实数t=______.
正确答案
当t2>5t>0即t>5时,a2=t2,b2=5t
此时c2=t2-5t=6
解可得,t=6或t=-1(舍)
当0<t2<5t即0<t<5时,a2=5t,b2=t2
此时c2=a2-b2=5t-t2=6
解可得,t=2或t=3
综上可得,t=2或t=3或t=6
故答案为:2,3,6
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