- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
已知椭圆的一个顶点为(-2,0),焦点在x轴上,且离心率为.
(1)求椭圆的标准方程.
(2)斜率为1的直线l与椭圆交于A、B两点,O为原点,当△AOB的面积最大时,求直线l的方程.
正确答案
(1)设椭圆方程为+
=1,由题意得a=2,e=
=
∴c=∴b2=a2-c2=2所以所求椭圆的标准方程为
+
=1
(2)将直线l:y=x+b代入椭圆+
=1中有3x2+4bx+2b2-4=0
由△=(4b)2-4×3(2b2-4)=-8b2+48>0得-<b<
由韦达定理得x1+x2=-b,x1•x2=
∴|AB|=
又点O到直线l的距离d=∴S△ABC=
d|AB|=
=
∴当b2=3(满足-<b<
)时,S△ABC有最大值
.此时b=±
∴所求的直线方程为y=x±
已知椭圆C:+
=1 (a>b>0)的离心率为
,椭圆C上任意一点到椭圆两个焦点的距离之和为6.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线l:y=kx-2与椭圆C交与A,B两点,点P(0,1),且|PA|=|PB|,求直线l的方程.
正确答案
(Ⅰ)由已知2a=6,=
,
解得a=3,c=,
所以b2=a2-c2=3,
所以椭圆C的方程为+
=1.
(Ⅱ)由得,(1+3k2)x2-12kx+3=0,
直线与椭圆有两个不同的交点,所以△=144k2-12(1+3k2)>0,
解得k2>.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=,x1x2=
,
计算y1+y2=k(x1+x2)-4=k•-4=-
,
所以,A,B中点坐标为E(,-
),
因为|PA|=|PB|,所以PE⊥AB,kPE•kAB=-1,
所以•k=-1,
解得k=±1,
经检验,符合题意,
所以直线l的方程为x-y-2=0或x+y+2=0.
已知椭圆+
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,离心率e=
,右准线方程为x=2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点F1的直线l与该椭圆交于M、N两点,且|+
|=
,求直线l的方程.
正确答案
(1)由已知得,
解得a=,c=1
∴b==1∴所求椭圆的方程为
+y2=1
( 2)由(1)得F1(-1,0)、F2(1,0)
①若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=-1,
由得y=±
设M(-1,)、N(-1,-
),
∴|+
|=|(-2,
)+(-2,-
)|=|(-4,0)|=4,这与已知相矛盾.
②若直线l的斜率存在,设直线直线l的斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+1),
设M(x1,y1)、N(x2,y2),
联立,消元得(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0
∴x1+x2=,x1x2=
,
∴y1+y2=k(x1+x2+2)=.
又∵=(x1-1,y1),
=(x2-1,y2)
∴+
=(x1+x2-2,y1+y2)
∴|+
|=
=
=
化简得40k4-23k2-17=0
解得k2=1或k2=-(舍去)
∴k=±1
∴所求直线l的方程为y=x+1或y=-x-1
离心率为的椭圆C:
+
=1(a>b>0)上有一点M到椭圆两焦点的距离和为10.以椭圆C的右焦点F(c,0)为圆心,短轴长为直径的圆有切线PT(T为切点),且点P满足|PT|=|PB|(B为椭圆C的上顶点).
(I)求椭圆的方程;
(II)求点P所在的直线方程l.
正确答案
(I)依题意有:
解得:
所以椭圆方程为:+
=1.
(II)设点P(x,y).由(I)得F(4,0),
所以圆F的方程为:(x-4)2+y2=9.
把B(0,3)点当作圆B:x2+(y-3)2=0,
点P所在的直线是圆B和圆O的根轴,
所以(x-4)2+y2-[x2+(y-3)2]=9,即4x-3y-1=0.
已知两点F1(-2,0),F2(2,0),曲线C上的动点M满足|MF1|+|MF2|=2|F1F2|,直线MF2与曲线C交于另一点P.
(Ⅰ)求曲线C的方程;
(Ⅱ)设N(-4,0),若S△MNF2:S△PNF2=3:2,求直线MN的方程.
正确答案
(Ⅰ)因为|F1F2|=4,|MF1|+|MF2|=2|F1F2|=8>4,
所以曲线C是以F1,F2为焦点,长轴长为8的椭圆.
曲线C的方程为+
=1.(4分)
(Ⅱ)显然直线MN不垂直于x轴,也不与x轴重合或平行.(5分)
设M(xM,yM),P(xP,yP),直线MN方程为y=k(x+4),其中k≠0.
由得(3+4k2)y2-24ky=0.
解得y=0或y=.
依题意yM=,xM=
yM-4=
.(7分)
因为S△MNF2:S△PNF2=3:2,
所以=
,则
=
.
于是
所以(9分)
因为点P在椭圆上,所以3()2+4(
)2=48.
整理得48k4+8k2-21=0,
解得k2=或k2=-
(舍去),
从而k=±.((11分))
所以直线MN的方程为y=±(x+4).(12分)
在平面直角坐标系中,O为坐标原点,设直线l经过点P(3,)且与x轴交于点F(2,0).
(1)求直线l的方程.
(2)如果椭圆C经过点P,且以点F为它的一个焦点,求椭圆的标准方程.
(3)若在(1)、(2)的情况下,设直线l与椭圆的另一个交点为Q,且=λ•
,当|
|取最小值时,求λ的对应值.
正确答案
(1)直线方程为=
,整理,得y=
(x-2);
(2)设椭圆方程为+
=1(a>b>0),(5分)
依题意有:,解之得
所求椭圆方程为:+
=1…(8分)
(3)由消去y得,x2-3x=0,
所以,x=0或x=3,代回直线方程可得y=-2,或y=
因此知Q(0,-2),P(3,
),(10分)
由=λ•
知,点M在直线PQ上,
当||最小时,OM⊥PQ,此时OM的方程为y=-
x(12分)
由解得M(
,-
),(14分)
代入=λ•
得λ=
所以,当||最小时,λ=
.
动点M的坐标(x,y)在其运动过程中总满足关系式+
=6.
(1)点M的轨迹是什么曲线?请写出它的标准方程;
(2)已知定点T(t,0)(0<t<3),若|MT|的最小值为1,求t的值.
正确答案
(1)由于点(x,y) 满足+
=6,即点(x,y) 到两个定点(-
,0)、(
,0)的距离之和等于常数6,
由椭圆的定义可知:此点的轨迹为焦点在x轴上的椭圆,且 a=3,c=,故b=2,故椭圆的标准方程为
+
=1.
(2)由于 |MT|2=f(x)=(x-t)2+y2=(x-t)2+4(1-),0≤x≤3,
记f(x)=(x-t)2+4(1-)=
(x-
t)2-
t2+4,0≤x≤3.
①当0≤t<3,即0<t<
时,
=f(
t)=-
t2+4,又
=1,
∴-t2+4=1,解得t=
,而t=
∉(0,
),故舍去.
②当t≥3,即
≤t<3时,
=f(3)=t2-6t+9,又
=1,
∴t2-6t+9=1,解得t=2或t=4,而4∉[,3),2∈[
,3),故t=4不符合题意,t=2符合题意.
综上可知,t=2.
已知点A(-1,0)、B(1,0),直线AM与BM相交于点M,且它们的斜率之积为-2,
(1)求动点M的轨迹E的方程;
(2)若过点N(1,1)的直线l与曲线E交于C、D两点,且•
=0,求直线l的方程.
正确答案
(1)由题意可得:设M(x,y),
所以直线AM与直线BM的斜率分别为,
,
因为直线AM与直线BM的斜率之积为-2,
所以•
=-2,化简得:x2+
=1(y≠0).
所以动点M的轨迹E的方程为x2+=1(y≠0).
(2)根据题意可得直线l的斜率存在,所以设l:y-1=k(x-1),C(x1,y1),D(x2,y2),
联立方程组得:⇒2x2+(kx+1-k)2=2
所以整理可得:(2+k2)x2+2k(1-k)x+(1-k)2-2=0
所以根据根与系数的关系可得:
因为•
=0,所以x1x2+y1y2=0,即(1+k2)x1x2+k(1-k)(x1+x2)+(1-k)2=0,
所以(1+k2)•+k(k-1)•
+(1-k)2=0,
所以k2-6k+1=0解得k=3±2.
所以直线l的方程y-1=(3±2)(x-1).
已知椭圆Γ的中心在原点,焦点在x轴上,它的一个顶点B恰好是抛物线y=x2的焦点,离心率等于
.直线l与椭圆Γ交于M,N两点.
(Ⅰ)求椭圆Γ的方程;
(Ⅱ)椭圆Γ的右焦点是否可以为△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
(I)设椭圆C的方程为 +
=1(a>b>0),则由题意知b=1.…(2分)
∴=
.∴a2=5.…(4分)
∴椭圆C的方程为 +y2=1.…(5分)
(II)由(I)知,B(0,1),F(1,0)
假设存在直线l,使得F可以为△BMN的重心,
设A(x0,y0)为MN的中点,
则=(1,-1).
=(x 0-1,y 0),
于是 由=2
得:
从而x0=,y0=-
∴+
=
+
>1
这表明点A在椭圆外,这与A为弦的中点矛盾,
∴不存在直线l,使得F为△BMN的重心.
在直角坐标系xOy中,椭圆C1:+
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,其中F2也是抛物线C2:y2=4x的焦点,点M为C1与C2在第一象限的交点,且|MF2|=
.
(Ⅰ)求C1的方程;
(Ⅱ)且AF2=2F2B,求直线l的方程.
正确答案
(Ⅰ)依题意知F2(1,0),设M(x1,y1).由抛物线定义得1+x1=,即x1=
.
将x1=代入抛物线方程得y1=
(2分),进而由
+
=1及a2-b2=1解得a2=4,b2=3.故C1的方程为
+
=1(4分)
(Ⅱ)依题意,=
,故直线l的斜率存在且不为0,设l的方程为x=ky+1代入
+
=1,整理得(3k2+4)y2+6ky-9=0(7分)
设A(x1,y1),B(x2,y2)
由AF2=2F2B得y1=-2y2(8分)故(10分)
消去y2整理得=
解得k=±
.故所求直线方程为5x±2
y-5=0(12分)
已知离心率为的椭圆C:
+
=1(a>b>0)过点M(
,1,O是坐标原点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知点A、B为椭圆C上相异两点,且⊥
,判定直线AB与圆O:x2+y2=
的位置关系,并证明你的结论.
正确答案
(1)由,解得:
,故椭圆C的方程为
+
=1.(4分)
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为:y=kx+m,
由,得:(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0,(1分)
则△=8(8k2-m2+4)>0,即8k2-m2+4>0,
由韦达定理得:,(1分)
则y1•y2=(kx1+m)•(kx2+m)
=k2x1x2+km(x1+x2)+m2
=.
由⊥
得:
x1x2+y1y2=0,(1分)
即+
=0,化简得:3m2-8k2-8=0,(1分)
因为圆心到直线的距离d=,(1分)
d2==
=
,
而r2=,∴d2=r2,即d=r.(1分)
此时直线AB与圆O相切
当直线AB的斜率不存在时,由⊥
可以计算得A,B的坐标为(
,±
)或(-
,±
).
此时直线AB的方程为x=±.
满足圆心到直线的距离等于半径,即直线AB与圆O相切.(1分)
综上,直线AB与圆O相切.(1分)
已知椭圆C1:+
=1(a>b>0)的右焦点为F,上顶点为A,P为C1上任一点,MN是圆C2:x2+(y-3)2=1的一条直径,若与AF平行且在y轴上的截距为3-
的直线l恰好与圆C2相切.
(Ⅰ)已知椭圆C1的离心率;
(Ⅱ)若•
的最大值为49,求椭圆C1的方程.
正确答案
(Ⅰ)由题意可知直线l的方程为bx+cy-(3-)c=0,
因为直线与圆c2:x2+(y-3)2=1相切,所以d==1,即a2=2c2,
从而e=;(6分)
(Ⅱ)设P(x,y)、圆C2的圆心记为C2,则+
=1(c>0),又
•
=(
+
•(
+
)=
PC2
2-
C2N
2=x2+(3-y)2-1=-(y+3)2+2c2+17(-c≤y≤c).(8分)
j当c≥3时,(•
)MAX=17+2c2=49,解得c=4,此时椭圆方程为
+
=1;
k当0<c<3时,(•
)MAX=-(-c+3)2+17+2c2=49,
解得c=5-3但c=5
-3>3,故舍去.
综上所述,椭圆的方程为+
=1.(14分)
将圆x2+y2=8上的点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的倍,得到曲线C.设直线l与曲线C相交于A、B两点,且M,其中M是曲线C与y轴正半轴的交点.
(Ⅰ)求曲线C的方程;
(Ⅱ)证明:直线l的纵截距为定值.
正确答案
(Ⅰ)设所求曲线C上的任一点坐标为(x,y),圆x2+y2=8上的对应点的坐标为(x',y'),由题意可得,…(3分)
∵x'2+y'2=8,x2+2y2=8,即∴曲线C的方程为+
=1. …(5分)
(Ⅱ)∵M(0,2),显然直线l与x轴不垂直,设直线l:y=kx+m,与椭圆C:+
=1相交于A(x1,y1),B(x2,y2),
由得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-8=0,…(7分)
∴x1+x2=, x1x2=
,…(8分)
∴(x1,y1-2)•(x2,y2-2)=0,…(10分)
即:x1x2+(y1-2)(y2-2)=0⇒x1x2+y1y2-2(y1+y2)+4=0,∴x1x2+(kx1+m)(kx2+m)-2(kx1+m+kx2+m)+4=0,
整理得:(k2+1)x1x2+k(m-2)(x1+x2)+(m-2)2=0,…(12分)
即(k2+1)+k(m-2)
+(m-2)2=0,
∵m≠2,2(k2+1)(m+2)-4k2m+(2k2+1)(m-2)=0,
展开得:3m+2=0,∴m=-,∴直线l的纵截距为定值-
. …(14分)
已知:椭圆C:+y2=1(a>1)的上顶点为A,左右焦点为F1,F2,直线AF2与圆M:(x-3)2+(y-1)2=3相切
(1)求椭圆C的方程;
(2)设椭圆C的下顶点为B,直线y=kx+m(k≠0)与椭圆交于不同的两点M,N,当|BM|=|BN|时,求实数m的取值范围.
正确答案
(1)圆(x-3)2+(y-1)2=3,圆心M(3,1),半径r=
∵A(0,1),F2(c,0),∴直线AF2:+y=1,即x+cy-c=0…(2分)
∵直线AF2与圆M相切,∴=
,解得c=
∴a2=c2+1=3
∴椭圆C的方程为:+y2=1…(5分)
(2)椭圆C的下顶点为B(0,-1)
设P为弦MN中点,由得(3k2+1)x2+6kmx+3(m2-1)=0
∵直线与椭圆有两个交点,∴△>0即m2<3k2+1…①…(7分)
xP==-
,yP=kxP+m=
∴kBP==-
∵|BM|=|BN|,∴BP⊥MN,∴-=-
,即:2m=3k2+1…②…(10分)
由②得k2=…③
③代入①得2m>m2∴0<m<2又k2>0,∴m>
故m的取值范围为<m<2…(12分)
已知圆 O:x2+y2=2交x轴正半轴于点A,点F满足=
,以F为右焦点的椭圆 C的离心率为
.
(Ⅰ)求椭圆 C的标准方程;
(Ⅱ)设过圆 0上一点P的切线交直线 x=2于点Q,求证:PF⊥OQ.
正确答案
(Ⅰ)A(,0),F(1,0).
椭圆c=1,e=,∴a=
,b2=a2-c2=1,
∴椭圆D的方程为+y2=1.(5分)
(Ⅱ)证明:设点P(x1,y1),
过点P的圆的切线方程为y-y1=-(x-x1)
即y=-(x-x1)+y1.
由x12+y12=2得y=-x+
,
令x=2得y=-,故点Q(2,-
)
∴KOQ=,又KPF=
∴KPF•KOQ=-1
∴PF⊥OQ.(12分)
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