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题型:简答题
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简答题

在平面直角坐标系xOy中,经过点(0,)且斜率为k的直线l与椭圆+y2=1有两个不同的交点P和Q.

(1)求k的取值范围;

(2)设椭圆与x轴正半轴、y轴正半轴的交点分别为A,B,是否存在常数k,使得向量共线?如果存在,求k的值;如果不存在,请说明理由.

正确答案

(1)  (2)不存在,理由见解析

解:(1)由已知条件知直线l的方程为

y=kx+

代入椭圆方程得+(kx+)2=1.

整理得x2+2kx+1=0.①

直线l与椭圆有两个不同的交点P和Q等价于Δ=8k2-4=4k2-2>0,

解得k<-或k>

即k的取值范围为.

(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),

=(x1+x2,y1+y2),

由方程①得x1+x2=-.②

又y1+y2=k(x1+x2)+2,③

而A(,0),B(0,1),=(-,1),

所以共线等价于x1+x2=- (y1+y2).

将②③代入上式,解得k=.

由(1)知k<-或k>,故没有符合题意的常数k.

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题型:简答题
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简答题

如图,在轴上方有一段曲线弧,其端点轴上(但不属于),对上任一点及点,满足:.直线分别交直线两点.

(Ⅰ)求曲线弧的方程;

(Ⅱ)求的最小值(用表示);

正确答案

(I).(II).

试题分析:(I)由椭圆的定义,曲线是以为焦点的半椭圆,

利用的关系,得到的方程为.

要特别注意有限制.

(II)设并代入椭圆方程得到,根据,可以得到直线的方程,进一步令可的纵坐标分别,将用纵坐标表出,应用“基本不等式”,得到其最小值.

本解答即体现此类问题的一般解法“设而不求”,又反映数学知识的灵活应用.

试题解析:(I)由椭圆的定义,曲线是以为焦点的半椭圆,

的方程为.          4分

(注:不写区间“”扣1分)

(II)由(I)知,曲线的方程为,设

则有,即 ①   

,从而直线的方程为

AP:;   BP:         6分

的纵坐标分别为

;     .

②  将①代入②, 得.        8分

.

当且仅当,即时,取等号.

的最小值是.        12分

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C:的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为的菱形的四个顶点.

(I)求椭圆C的方程;

(II)若直线y =kx交椭圆C于A,B两点,在直线l:x+y-3=0上存在点P,使得 ΔPAB为等边三角形,求k的值.

正确答案

(I); (II)  或

试题分析:(I)由图形的对称性及椭圆的几何性质,易得,进而写出方程; (II) 先找到AB中垂线与l的交点,保证ΔPAB为等腰三角形,再满足即可保证ΔPAB为等边三角形,此外,注意对于特殊情形的讨论.

试题解析:

(I)因为椭圆的四个顶点恰好是一边长为2,

一内角为的菱形的四个顶点,

所以,椭圆的方程为.               4分

(II)设

当直线的斜率为时,的垂直平分线就是轴,

轴与直线的交点为,

又因为,所以

所以是等边三角形,所以满足条件;           6分

当直线的斜率存在且不为时,设的方程为

所以,化简得

所以 ,则      8分

的垂直平分线为,它与直线的交点记为

所以,解得,

                                        10分

因为为等边三角形, 所以应有

代入得到,解得(舍),     13分

综上可知, 或                               14分 

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题型:简答题
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简答题

设椭圆的左、右焦点分别为,,右顶点为A,上顶点为B.已知=.

(1)求椭圆的离心率;

(2)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点,经过点的直线与该圆相切与点M,=.求椭圆的方程.

正确答案

(1)  (2)

试题分析:(1)求椭圆离心率,就是列出关于a,b,c的一个等量关系.由,可得,又,则所以椭圆离心率为(2) 由(1)知所以求椭圆方程只需再确定一个独立条件即可.由切线长=可列出所需的等量关系.先确定圆心:设,由,有由已知,有,故有,因为点P在椭圆上,故,消可得,而点P不是椭圆的顶点,故,即点P的坐标为设圆的圆心为,则再由,即所以所求椭圆的方程为

试题解析:解(1)设椭圆右焦点的坐标为(c,0), 由,可得,又,则所以椭圆离心率为 (2)由(1)知故椭圆方程为,设,由,有由已知,有,故有,因为点P在椭圆上,故,消可得,而点P不是椭圆的顶点,故,即点P的坐标为设圆的圆心为,则,进而圆的半径,由已知,有=,故有,解得,所以所求椭圆的方程为

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题型:填空题
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填空题

椭圆C: 左右焦,若椭圆C上恰有4个不同的点P,使得为等腰三角形,则C的离心率的取值范围是 _______

正确答案

)∪(,1)

试题分析:分两种情况:第一种情况,当点P与短轴的顶点重合时,△F1F2P构成以F1F2为底边的等腰三角形,此种情况有2个满足条件的等腰△F1F2P;第二种情况,当△F1F2P构成以F1F2为一腰的等腰三角形时,以F2P作为等腰三角形的底边为例,∵F1F2=F1P,∴点P在以F1为圆心,半径为焦距2c的圆上,因此,当以F1为圆心,半径为2c的圆与椭圆C有2交点时,存在2个满足条件的等腰△F1F2P,此时a-c<2c,解得a<3c,所以离心率e,当e=时,△F1F2P是等边三角形,与①中的三角形重复,故e≠,同理,当F1P为等腰三角形的底边时,在e且e≠时也存在2个满足条件的等腰△F1F2P这样,又因为椭圆C上恰有4个不同的点P,使得为等腰三角形,故第一种情况不成立,综上所述,离心率的取值范围是:e∈()∪(,1).

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题型:简答题
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简答题

已知抛物线的焦点为F2,点F1与F2关于坐标原点对称,以F1,F2为焦点的椭圆C过点.

(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;

(Ⅱ)设点,过点F2作直线与椭圆C交于A,B两点,且,若的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)椭圆的标准方程为;(Ⅱ).

试题分析:(Ⅰ)由抛物线的焦点为,点关于坐标原点对称,以为焦点的椭圆C过点,故可用待定系数法求椭圆方程,设椭圆的标准方程为,由条件求出即可;(Ⅱ)设点,过点F2作直线与椭圆C交于A,B两点,且,若的取值范围,这是直线与圆锥曲线交点问题,可采用设而不求的解题思想,设出直线的方程(注意需讨论斜率不存在情况),与A,B两点坐标,利用根与系数关系来解,当直线斜率不存在时,直接求解A,B的坐标得到的值,当直线斜率存在时,设出直线方程,和椭圆方程联立后,利用,消掉点的坐标得到λ与k的关系,根据λ的范围求k的范围,然后把转化为含有k的函数式,最后利用基本不等式求出的取值范围.

试题解析:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为,由题意得

设椭圆的标准方程为

  ③

   ④         

将④代入③,解得(舍去)  

所以       

故椭圆的标准方程为                              4分

(Ⅱ)方法一:

容易验证直线的斜率不为0,设直线的方程为

将直线的方程代入中得:.       6分

,则由根与系数的关系,

可得:     ⑤

       ⑥             7分

因为,所以,且.

将⑤式平方除以⑥式,得:

所以                           10分

因为,所以

,所以

,因为

所以,即

所以.

,所以.

所以.                    13分

方法二:

1)当直线的斜率不存在时,即时,

,所以          6分

2)当直线的斜率存在时,即时,设直线的方程为

,显然,则由根与系数的关系,

可得:                 7分

         ⑤

   ⑥

因为,所以,且.

将⑤式平方除以⑥式得:

,解得                 10分

因为

所以

       11分

,因为

所以,即

所以.

所以                                12分

综上所述:.                          13分

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题型:简答题
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简答题

已知中心在原点,焦点在轴上的椭圆C的离心率为,且经过点,过点P(2,1)的直线与椭圆C在第一象限相切于点M .

(1)求椭圆C的方程;

(2)求直线的方程以及点M的坐标;

(3)是否存过点P的直线与椭圆C相交于不同的两点A、B,满足?若存在,求出直线l1的方程;若不存在,请说明理由.

正确答案

解(Ⅰ)设椭圆C的方程为,由题意得

解得,故椭圆C的方程为.……………………4分

(Ⅱ)因为过点P(2,1)的直线l与椭圆在第一象限相切,所以l的斜率存在,故可调直线l的议程为

                                         得.①

因为直线与椭圆相切,所以

整理,得                                 解得

所以直线l方程为

代入①式,可以解得M点横坐标为1,故切点M坐标为……8分

(Ⅲ)若存在直线l1满足条件,的方程为,代入椭圆C的方程得

因为直线l1与椭圆C相交于不同的两点A,B,设A,B两点的坐标分别为

所以

所以

因为

所以

所以,解得 因为A,B为不同的两点,所以

于是存在直线1满足条件,其方程为………………………………12分

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C的中心在原点,焦点在轴上,左右焦点分别为,且,点(1,)在椭圆C上.

(1)求椭圆C的方程;

(2)过的直线与椭圆相交于两点,且的面积为,求以为圆心且与直线相切的圆的方程

正确答案

,

.解:(1)

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆E:+=1(a>b>0),以抛物线y2=8x的焦点为顶点,且离心率为.

(1)求椭圆E的方程;

(2)若F为椭圆E的左焦点,O为坐标原点,直线l:y=kx+m与椭圆E相交于A、B两点,与直线x=-4相交于Q点,P是椭圆E上一点且满足=+,证明·为定值,并求出该值.

正确答案

(1)+=1  (2),证明见解析

解:(1)抛物线y2=8x的焦点为(2,0),

又椭圆以抛物线焦点为顶点,

∴a=2,

又e==,

∴c=1,∴b2=3.

∴椭圆E的方程为+=1.

(2)由(1)知,F(-1,0),

消去y,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0.

∵l与椭圆交于两点,

∴Δ=(8km)2-4(3+4k2)(4m2-12)>0,

即m2<4k2+3.

设A(x1,y1),B(x2,y2),

则x1、x2是上述方程的两个根,

∴x1+x2=-,x1·x2=,

又y1+y2=kx1+m+kx2+m

=k(x1+x2)+2m

=

=+=(-,),

由点P在椭圆上,得+=1.

整理得4m2=3+4k2,

又Q(-4,-4k+m),

=(-3,-4k+m).

·=(-,)·(-3,m-4k)

=+

=

=.

·为定值.

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题型:填空题
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填空题

根据指令,机器人在平面上能完成下列动作:先从原点O沿正东偏北)方向行走一段时间后,再向正北方向行走一段时间,但何时改变方向不定。假定机器人行走速度为10米/分钟,则机器人行走2分钟时的可能落点区域的面积是          

正确答案

 平方米

如图,

设机器人行走2分钟时的位置为P。设机器人改变方向的点为A,。则由已知条件有 ,以及

.所以有    即所求平面图形为弓形,其面积为 平方米。

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题型:简答题
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简答题

已知点A(-1,0),B(1,0),动点P满足PA+PB=3,则动点P的轨迹是______.

正确答案

由PA+PB=3>AB结合椭圆的定义有:动点P的轨迹是以A(-1,0),B(1,0)为焦点的椭圆.

答案:以A(-1,0),B(1,0)为焦点的椭圆.

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题型:填空题
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填空题

已知是椭圆上的点,则的取值范围是               

正确答案

试题分析:由于,令x+y=t,则y=t-x,所以,得,故

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简答题

如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,动点M为右准线上一点(异于右准线与x轴的交点),设线段FM交椭圆C于点P,已知椭圆C的离心率为,点M的横坐标为.

(1)求椭圆C的标准方程;

(2)设直线PA的斜率为k1,直线MA的斜率为k2,求k1·k2的取值范围.

正确答案

(1)=1(2)

(1)由已知,得解得∴椭圆C的标准方程为=1.

(2)设点P(x1,y1)(-21<3),点M.∵点F、P、M三点共线,x1≠-2,

,y2,∴点M.

∵k1,k2,∴k1·k2.

∵点P在椭圆C上,∴=1,∴=-(-9).

∴k1·k2.

∵-21<3,∴k1·k2<-.∴k1·k2的取值范围是

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C的左、右焦点坐标分别是(-,0),(,0),离心率是.直线y=t与椭圆C交于不同的两点M,N,以线段MN为直径作圆P,圆心为P.

(1)求椭圆C的方程;

(2)若圆P与x轴相切,求圆心P的坐标;

(3)设Q(x,y)是圆P上的动点,当t变化时,求y的最大值.

正确答案

(1)+y2=1  (2)(0,±)  (3)2

解:(1)因为=,且c=,

所以a=,b==1.

所以椭圆C的方程为+y2=1.

(2)由题意知P(0,t)(-1

得x=±.

所以圆P的半径为.

当圆P与x轴相切时,|t|=.

解得t=±.

所以圆心P的坐标是(0,±).

(3)由(2)知,圆P的方程为x2+(y-t)2=3(1-t2).

因为点Q(x,y)在圆P上,

所以y=t±≤t+.

设t="cos" θ,θ∈(0,π),

则t+="cos" θ+sin θ=2sin(θ+).

当θ=,即t=,且x=0时,y取最大值2.

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题型:简答题
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简答题

已知点,若动点满足

(1)求动点的轨迹曲线的方程;

(2)在曲线上求一点,使点到直线:的距离最小.

正确答案

(1);(2)

试题分析:(1)属直接法求轨迹问题:根据已知列出方程,化简即可。(2)设直线平行的直线的方程为:,当直线与曲线相切即有一个公共点时切点即为所求点。将直线与曲线方程联立消掉(或)整理为关于的一元二次函数,直线与曲线相切其判别式应为为零。解得之后代入上式即可求点的坐标。

试题解析:解:(1)设点坐标为

.

因为,所以,化简得.

所以动点的轨迹为         6分

(2) 设与椭圆相切并且直线平行的直线的方程为:

故当时,直线与已知直线的距离最小,

并且      12分

代入中得

代入中得

即点坐标为.      14分

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