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简答题

已知椭圆C:+=1(a>b>0)的两个焦点为F1(-1,0),F2(1,0),点P()在椭圆C上.

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)记O为坐标原点,过F2(1,0)的直线l与椭圆C相交于E,F两点,若△OEF的面积为,求直线l的方程.

正确答案

(Ⅰ)依题意得,解得,a2=4,b2=3…(3分)

∴椭圆C的方程是+=1…(5分)

(Ⅱ):若直线l⊥x轴,则直线l的方程为x=1,易知E(1,),F(1,-)∴△OEF的面积S=×1×3=,所以直线l的率存在且不为0,可设l:y=k(x-1),

得,(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,设E(x1,y1),F(x2,y2)∴

∴|x1-x2|==…(8分)∴|y1-y2|=|k(x1-x2)|=

∵△OEF的面积为,|OF2|=1,∴×|OF2|×|y1-y2|=

解得k=±1,所以直线l的方程为:x±y-1=0…(10分).

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简答题

设椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,过原点O斜率为1的直线l与椭圆C相交于M,N两点,椭圆右焦点F到直线l的距离为

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)设P是椭圆上异于M,N外的一点,当直线PM,PN的斜率存在且不为零时,记直线PM的斜率为k1,直线PN的斜率为k2,试探究k1•k2是否为定值?若是,求出定值;若不是,说明理由.

正确答案

(I)设椭圆的焦距为2c(c>0),F(c,0),直线l:x-y=0,F到l的距离为=,解得c=2.又∵e==,∴a=2,∴b=2.

∴椭圆C的方程为+=1.(6分)

(Ⅱ)由解得x=y=,或x=y=-

不妨设M(), N(-,-),P(x,y),

∴kPM•kPN==

+=1,即x2=8-2y2,代入化简得k1•k2=kPM•kPN=-为定值.(12分)

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简答题

已知椭圆的中心在原点,它在x轴上的一个焦点F与短轴的两个端点B1,B2的连线互相垂直,这个焦点与较近的长轴端点A的距离为-.求椭圆的方程.

正确答案

设椭圆的方程为+=1(a>b>0)

由题意得   b=c

a-c=-

∵a2=b2+c2

∴a= b=c=

∴椭圆的方程为 +=1

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简答题

已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,长轴长为2,离心率为,经过其左焦点F1的直线l交椭圆C于P、Q两点.

(I)求椭圆C的方程;

(II)在x轴上是否存在一点M,使得恒为常数?若存在,求出M点的坐标和这个常数;若不存在,说明理由.

正确答案

(I)设椭圆C的方程为+=1 (a>b>0).

由题意,得,解得,所以b2=2.(3分)

所求的椭圆方程为+=1.(4分)

(II)由(I)知F1(-1,0).

假设在x轴上存在一点M(t,0),使得恒为常数.

①当直线l与x轴不垂直时,设其方程为y=k(x+1),P(x1,y1)、Q(x2,y2).

得(2+3k2)x2+6k2x+(3k2-6)=0.(6分)

所以x1+x2=-,x1x2=.(7分)

=(x1-t)(x2-t)+y1y2

=(x1-t)(x2-t)+k2(x1+1)(x2+1)

=(k2+1)x1x2+(k2-t)(x1+x2)+k2+t2

=-+k2+t2=+t2

=+t2=t2+2t--

因为是与k无关的常数,从而有4t+=0,即t=-.(10分)

此时=-.(11分)

②当直线l与x轴垂直时,此时点P、Q的坐标分别为(-1,)、(-1,-),

当t=-时,亦有=-.(13分)

综上,在x轴上存在定点M(-,0),使得恒为常数,且这个常数为-.(14分)

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简答题

已知中心在原点、焦点在x轴上的椭圆的离心率是,椭圆上任意一点到两个焦点距离之和为4.

(1)求椭圆标准方程;

(2)设椭圆长轴的左端点为A,P是椭圆上且位于第一象限的任意一点,AB∥OP,点B在椭圆上,R为直线AB与y轴的交点,证明:=2

OP

2

正确答案

(1)根据题设,可设椭圆标准方程为:+=1(a>b>0)

则离心率e==,c2=a2-b2(c>0),由椭圆定义,得2a=4

解得a=2,b=1,c=

所以椭圆标准方程为:+y2=1

(2)证明:由题意得A(-2,0),设P(x1,y1),B(x2,y2),R(0,y3),其中x1>0,y1>0,

点P和点B都在椭圆上,则有+=1①

+=1②

由AB∥OP,有kOP==kAB=

=

由x1>0,y1>0可知x2≠-2.

AB直线方程为:y-0=kAB[x-(-2)],即y=(x+2).

把R(0,y3)代入,得y3=

所以有=(x2+2,y2),=(x2,y2),=(2,),

可得:=2(x2+2)+

2||2=2(+)⑤

由①,②,③得:=x2+2⑥

由①,⑤得:2||2=2(+)=2+

由②,④得:=2(x2+2)+=5+x2⑧

由⑦,⑥得:2||2=2(+)=2+=5+x2⑨

由⑧,⑨可证得:=2

OP

2

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简答题

已知椭圆G的中心在坐标原点,长轴在x轴上,离心率为,两个焦点分别为F1和F2,椭圆G上一点到F1和F2的距离之和为12.圆C:x2+y2+2x-4y-20=0的圆心为点A.

(1)求椭圆G的方程;  

(2)求△AF1F2面积;

(3)求经过点(-3,4)且与圆C相切的直线方程;

(4)椭圆G是否在圆C的内部,请说明理由.

正确答案

(1)设椭圆G的方程为:+=1(a>b>0),半焦距为c,

,解得,∴b2=a2-c2=36-27=9

所求椭圆G的方程为:+=1;

(2 )点A的坐标为(-1,2),所以 S△AF1F2=×F1F2×2=×6×2=6

(3)由题意,圆C:x2+y2+2x-4y-20=0可化为:(x+1)2+(y-2)2=25,圆心坐标为(-1,2),半径为5,

所以经过点(-3,4)且与圆C相切的直线方程为x=-3,y=4;    

(4)把点(6,0)代入圆C方程可知道,(6,0)在圆C外,

若k<0,由(-6)2+02-12k-0-21=5-12k>0,可知点(-6,0)在圆Ck外,

∴不论k为何值,圆Ck都不能包围椭圆G.

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简答题

已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1(-1,0)、F2(1,0),且经过点P(1,),M为椭圆上的动点,以M为圆心,MF2为半径作圆M.

(1)求椭圆C的方程;

(2)若圆M与y轴有两个交点,求点M横坐标的取值范围.

正确答案

(1)由椭圆定义得|PF1|+|PF2|=2a,…(1分)

即2a=+=4,…(3分)

∴a=2.又c=1,∴b2=a2-c2=3.…(5分)

故椭圆方程为+=1.…(6分)

(2)设M(x0,y0),则圆M的半径r=,…(7分)

圆心M到y轴距离d=|x0|,…(8分)

若圆M与y轴有两个交点则有r>d即>|x0|,…(9分)

化简得-2x0+1>0.…(10分)

∵M为椭圆上的点

=3-,…(11分)

代入以上不等式得3+8x0-16<0,

解得-4<x0<.…(12分)

∵-2≤x0≤2,…(13分)

∴-2≤x0<.…(14分)

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简答题

已知椭圆E:+y2=1(a>1)的上顶点为M(0,1),两条过M点动弦MA、MB满足MA⊥MB.

(1)当坐标原点到椭圆E的准线距离最短时,求此时椭圆E的方程;

(2)若直角三角形MAB的面积的最大值为,求a的值;

(3)对于给定的实数a(a>1),动直线是否经过一个定点?如果经过,求出该定点的坐标(用a表示)否则,说明理由.

正确答案

(1)坐标原点到椭圆E的准线距离为d==≥2,当且仅当c=1时,坐标原点到椭圆E的准线距离最短

∵c=1,b=1,∴a2=b2+c2,∴a2=2

∴椭圆E的方程为+y2=1

(2)由MA⊥MB,可知直线MA与坐标轴不垂直,

故可设直线MA的方程为y=kx+1,直线MB的方程为y=-x+1

将y=kx+1代入椭圆E的方程,整理得  (1+a2k2)x2+2a2kx=0

解得x=0或x=,故点A的坐标为()

同理,点B的坐标为()

∴S=×==2a4×

=2a4×===

解得a=3

(3)由(2)知直线l的斜率为=

直线l的方程为y=(x-)+,即y=x-

∴直线l过定点(0,-)

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简答题

已知双曲线方程为-=1(a>0,b>0),椭圆C以该双曲线的焦点为顶点,顶点为焦点.

(1)当a=,b=1时,求椭圆C的方程;

(2)在(1)的条件下,直线l:y=kx+与y轴交于点P,与椭圆交与A,B两点,若O为坐标原点,△AOP与△BOP面积之比为2:1,求直线l的方程;

(3)若a=1,椭圆C与直线l':y=x+5有公共点,求该椭圆的长轴长的最小值.

正确答案

(1)设双曲线的焦点为(±c,0)(c>0),则椭圆C的方程为+=1,其中c2=a2+b2

将a=,  b=1代入,可得椭圆C的方程为+y2=1;

(2)根据题意,设点A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则|x1|:|x2|=2:1,可知.

联立椭圆和直线的方程,得,消元得(k2+)x2+kx-=0,可知x1+x2=,x1x2=,即x1与x2异号,所以x1=-2x2

代入上式,得-x2=,  -2=,消元,得k=±

所以直线方程为l:y=±x+

(3)联立椭圆和直线的方程,得方程组,其中c2=b2+1

消去y,可得(+)x2+x+-1=0

∴△=()2-4(+)(-1)≥0,

解得b2≥12,所以c2≥13,当且仅当b=2,  c=时长轴长最短,是2

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简答题

求与双曲线-y2=1有两个公共焦点,且过点P(,2)的圆锥曲线的方程.

正确答案

双曲线-y2=1的焦点F1(-,0),F2(,0)

(1)设圆锥曲线为椭圆:+=1(a>b>0)

椭圆方程为:+=1

(2)设圆锥曲线为双曲线-=1(p>0,q>0)

双曲线方程为:x2-=1

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简答题

已知椭圆E的焦点在x轴上,长轴长为4,离心率为

(Ⅰ)求椭圆E的标准方程;

(Ⅱ)已知点A(0,1)和直线l:y=x+m,线段AB是椭圆E的一条弦且直线l垂直平分弦AB,求实数m的值.

正确答案

(Ⅰ)∵椭圆E的长轴长为4,∴a=2,离心率为

=,c=,∴b=1

∵椭圆E的焦点在x轴上,

∴椭圆E的标准方程为+y2=1;

(Ⅱ)由条件可得直线AB的方程为y=-x+1.于是,有⇒5x2-8x=0⇒xB=,yB=-xB+1=-

设弦AB的中点为M,则由中点坐标公式得xM=,yM=,由此及点M在直线l得=+m⇒m=-

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简答题

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|.

(I)求椭圆C的方程;

(II)设Q是椭圆C上的一点,过Q的直线l交x轴于点P(-1,0),较y轴于点M,若=2,求直线l的方程.

正确答案

(I)由题设知F1(-,0),F2(,0)

由于=0,则有

所以点A的坐标为(,±),

故AF1所在直线方程为y=±(+),…(3分)

所以坐标原点O到直线AF1的距离为(a>),

又|OF1|=,所以=

解得a=2(a>),

所求椭圆的方程为+=1.…(5分)

(II)由题意知直线l的斜率存在,

设直线l的方程为y=k(x+1),则有M(0,k),

设Q(x1,y1),由于=2

∴(x1,y1-k)=2(-1-x1,-y1),

解得x1=-,y1=…(8分)

又Q在椭圆C上,得+=1,

解得k=±4,…(10分)

故直线l的方程为y=4(x+1)或y=-4(x+1),

即4x-y+4=0或4x+y+4=0.  …(12分)

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简答题

已知椭圆C1:+=1(a>b>0)的离心率为,直线l:y=x+2与以原点为圆心、椭圆C1的短半轴长为半径的圆相切.

(Ⅰ)求椭圆C1的方程;

(Ⅱ)设椭圆C1的左焦点为F1,右焦点为F2,直线l1过点F1且垂直于椭圆的长轴,动直线l2垂直l1于点P,线段PF2的垂直平分线交l2于点M,求动点M的轨迹C2的方程;

(Ⅲ)过椭圆C1的焦点F2作直线l与曲线C2交于A、B两点,当l的斜率为时,直线l1上是否存在点M,使AM⊥BM?若存在,求出M的坐标,若不存在,说明理由.

正确答案

(Ⅰ)∵e=

∴e2===

∴2a2=3b2∵直线l:x-y+2=0与圆x2+y2=b2相切,

=b,b=,b2=2,

∴a2=3.

∴椭圆C1的方程是+=1;

(Ⅱ)由(Ⅰ)知F1(-1,0),F2(1,0),所以l1:x=-1,设M(x,y),

∵|MP|=|MF2|,

∴|x-(-1)|=化简得:y2=4x,

∴点M的轨迹C2的方程为y2=4x.

(Ⅲ)∵直线l的方程为x-2y-1=0,代入y2=4x,得y2-8y-4=0.

由韦达定理得y1+y2=8,y1y2=-4,设A(,y1),B(,y2),

设直线l1:x=-1上存在点M(-1,m),使得AM⊥BM,则=0,

∴(-1-,m-y1)•(-1-,m-y2)=0,

∴16m2-16m(y1+y2)+4(y12+y22)+y12y22+16y1y2+16=0,

∴m2-8m+16=0,解得m=4,

∴准线上存在点M(-1,4),使AM⊥BM.

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简答题

已知P、Q、M、N四点都在中心为坐标原点,离心率为,左焦点为F(-1,0)的椭圆C上,已知共线,共线,=0.

(1)求椭圆C的方程;

(2)试用直线PQ的斜率k(k≠0)表示四边形PMQN的面积S,求S的最小值.

正确答案

(1)设椭圆方程为+=1(a>b>0),则a2=b2+c2

∵c=1,=

∴a=,b=1

∴椭圆的方程为+y2=1;

(2)由题意,PQ与MN垂直于F,设PQ的方程为y=k(x+1),与椭圆方程联立,可得

(1+2k2)x2+4k2x+2k2-2=0

设点P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=

∴|PQ|=|x1-x2|=

同理,|MN|=

∴SPMQN=|PQ||MN|=2-=2-

当且仅当k=±1时,取等号

∴四边形PMQN的面积的最小值为

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简答题

已知椭圆中心在原点,焦点在x轴上,离心率e=,点F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,过右焦点F2且垂直于长轴的弦长为

(1)求椭圆的标准方程;

(2)过椭圆的左焦点F1作直线l,交椭圆于P,Q两点,若=2,求直线l的倾斜角.

正确答案

(1)由题意可设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0).

右焦点F2(c,0),把x=c代入椭圆方程得+=1,解得y=±

=

联立,解得

∴椭圆的标准方程为+y2=1.

(2)设直线l与椭圆的交点P(x1,y1),Q(x2,y2).

①当直线l的斜率不为0时,设直线l的方程为my=x+1.

联立,得(2+m2)y2-2my-1=0.

∴y1+y2=,y1y2=

∵2==(x1-1,y1)•(x2-1,y2)=(my1-2,y1)•(my2-2,y2)=(m2+1)y1y2-2m(y1+y2)+4,

∴2=-+4,

化为m2=1,解得m=±1,

∴直线l的斜率k==±1.

设直线的倾斜角为α,则tanα=±1.

∴α=

②当直线l的斜率为0时,P(-,0),Q(,0).

=(--1)×(-1)=-1≠2,不符合题意,应舍去.

综上可知:直线l的倾斜角α为

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