- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
(文科)设A、B分别是直线y=x和y=-
x上的两个动点,并且|
|=
,满足
=
+
.(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)若点D的坐标为(0,16),M、N是曲线C上的两个动点,且=λ
(λ≠1),求实数λ的取值范围.
正确答案
(1)设P(x,y),
由题可令A(x1,x1),B(x2,-
x2),
∵=
+
,
∴即
又∵||=
,
∴(x1-x2)2+(x1+x2)2=20,即有
y2+
x2=20.
∴轨迹C的方程为+
=1
(2)设N(s,t),M(x,y),
则由=λ
可得,(x,y-16)=λ(s,t-16),故x=λs,y=16+λ(t-16),
∵N、M在曲线C上,
∴
消去s得,+
=1.
∵λ≠0且λ≠1,
∴t=
又∵|t|≤4,
∴||≤4,解得
≤λ≤
(λ≠1)
故实数λ的取值范围为≤λ≤
(λ≠1).
已知椭圆C的对称中心为原点O,焦点在x轴上,离心率为,且点(1,
)在该椭圆上.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过椭圆C的左焦点F1的直线l与椭圆C相交于A,B两点,若△AOB的面积为,求圆心在原点O且与直线l相切的圆的方程.
正确答案
(Ⅰ)设椭圆C的方程为+
=1,(a>b>0),由题意可得e=
=
,
又a2=b2+c2,所以b2=a2
因为椭圆C经过(1,),代入椭圆方程有
+
=1
解得a=2
所以c=1,b2=4-1=3故椭圆C的方程为+
=1.
(Ⅱ)当直线l⊥x轴时,计算得到:A(-1,-),B(-1,
),
S△AOB=•|AB|•|OF1|=
×1×3=
,不符合题意.
当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为:y=k(x+1),k≠0
由,消去y,得(3+4k2)x2+8k2x+4k2-12=0
显然△>0成立,设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=-,x1•x2=
又|AB|==
=•
=
•
=
即|AB|=•
=
又圆O的半径r==
所以S△AOB=•|AB|•r=
•
•
=
=
化简,得17k4+k2-18=0,即(k2-1)(17k2+18)=0,
解得k12=1,k22=-(舍)
所以,r==
,故圆O的方程为:x2+y2=
.
已知椭圆+
=1 (a>b>0)的离心率是
.
(1)证明:a=2b;
(2)设点P为椭圆上的动点,点A(0,),若|
|的最大值是
,求椭圆的方程.
正确答案
(1)证明:设椭圆+
=1 (a>b>0)的半焦距为c.
因为椭圆的离心率是,所以
=
=1-
=
,即a=2b.
(2)设点P(x,y).
则||2=x2+(y-
)2=a2(1-
)+y2-3y+
=4b2-3y2-3y+
=-3(y+
)2+4b2+3,其中-b≤y≤b.
①若b<2,则当y=-b3时,|
|4取得最大值.
由题设,()2=(b+
)2,b=
-
>
,这与b<
矛盾.
②若b≥,则当y=-
时,|
|取得最大值.
由题设,()2=4b2+3,解得b=1,从而a=2.
故椭圆方程为+y2=1.
已知椭C:+
=1(a>b>0)的焦点为F1,F2,P是椭圆上任意一点,若以坐标原点为圆心,椭圆短轴长为直径的圆经过椭圆的焦点,且△PF1F2的周长为4+2
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线的l是圆O:x2+y2=上动点P(x0,y0)(x0-y0≠0)处的切线,l与椭圆C交于不同的两点Q,R,证明:∠QOR的大小为定值.
正确答案
(Ⅰ)因为以坐标原点为圆心,椭圆短轴长为直径的圆经过椭圆的焦点,所以b=c,可得a=c,
又因为△PF1F2的周长为4+2,所以a+c=2+
,所以c=
,
所以a=2,b=,所以所求椭圆C的方程为
+
=1. …(5分)
(Ⅱ)证明:直线的l方程为x0x+y0y=,且x02+y02=
,记Q(x1,y1),R(x2,y2),
联立方程,消去y得(
+2
)x2-
x0x+
-4
=0,
∴x1+x2=,x1x2=
,…(8分)
∴y1y2=(
-x0x1)(
-x0x2)=
,…(10分)
∴x1x2+y1y2=+
=0
∴∠QOR=90°为定值. …(13分)
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的焦距是2,离心率是0.5
(1)求椭圆的方程.
(2)经过A(1,2),倾斜角为450的直线l与椭圆C相交于M、N两点,求MN的长.
正确答案
(1)由2c=2,得c=1,又e==0.5,所以a=2.
则b2=a2-c2=4-1=3.
所以椭圆的方程为+
=1;
(2)过A(1,2),倾斜角为450的直线l的斜率为1,方程为y-2=1×(x-1),
即y=x+1.
联立,得7x2+8x-8=0.
设M(x1,x2),N(x2,y2).
x1+x2=-,x1x2=-
,
所以|MN|=|x1-x2|=
=
=
.
已知椭圆C的焦点在x轴上,中心在原点,离心率e=,直线l:y=x+2与以原点为圆心,椭圆C的短半轴为半径的圆O相切.
(I)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设椭圆C的左、右顶点分别为A1,A2,点M是椭圆上异于Al,A2的任意一点,设直线MA1,MA2的斜率分别为kMA1,kMA2,证明kMA1,kMA2为定值.
正确答案
(I)设椭圆的方程为+
=1(a>b>0)
∵离心率e=,∴a2=3c2,∴b2=2c2
∵直线l:y=x+2与以原点为圆心,椭圆C的短半轴为半径的圆O相切
∴b==
∴c2=1
∴a2=3
∴椭圆的方程为+
=1;
(Ⅱ)证明:由椭圆方程得A1(-,0),A2(
,0),
设M点坐标(x0,y0),则+
=1
∴y02=(3-x02)
∴kMA1•kMA2=×
=
=
=-
∴kMA1•kMA2是定值-是定值.
在平面直角坐标系xOy中,已知定点A(-2,0)、B(2,0),M是动点,且直线MA与直线MB的斜率之积为-,设动点M的轨迹为曲线C.
(I)求曲线C的方程;
(II )过定点T(-1,0)的动直线l与曲线C交于P,Q两点,是否存在定点S(s,0),使得•
为定值,若存在求出s的值;若不存在请说明理由.
正确答案
(I)设M点坐标为(x,y)
∵定点A(-2,0)、B(2,0),直线MA与直线MB的斜率之积为-,
∴×
=-
∴+y2=1(x≠±2)
∴曲线C的方程为+y2=1(x≠±2);
(II )当动直线l的斜率存在时,设动直线l的方程为y=k(x+1)(k≠0)
由,可得(1+4k2)x2+8k2x+4k2-4=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2),∴
∵=(x1-s,y1),
=(x2-s,y2)
∴•
=
若存在定点S(s,0),使得•
为定值,则
=4
∴s=-,此时定值为
当动直线l的斜率不存在时,P(-1,),Q(-1,-
),可知s=-
时,
•
=
综上知,存在定点S(-,0),使得
•
为定值.
已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,经过点(3,-)的直线l与向量(-2,
)平行且通过椭圆C的右焦点F,交椭圆C于A、B两点,又
=2
.
(1)求直线l的方程;
(2)求椭圆C的方程.
正确答案
(1)直线l过点(3,-)且与向量(-2,
)平行
则l方程为:=
化简为:y=-(x-1)
(2)设直线y=-(x-1)与椭圆
+
=1
交于A(x1,y1),B(x2,y2)
由=-2
,求得y1=-2y2
将x=-y+1代入b2x2+a2y2=a2b2中
整理得(b2+a2)y2-
b2y+b2(1-a2)=0
由韦达定理可知:
由①2/②知32b2=(4b2+5a2)(a2-1)
又a2-b2=1,故可求得,
因此所求椭圆方程为:+
=1.
已知椭圆方程为+
=1 ( a>b>0 ),它的一个顶点为M(0,1),离心率e=
.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线l与椭圆交于A,B两点,坐标原点O到直线l的距离为,求△AOB面积的最大值.
正确答案
(1)设c=,
依题意得(2分)解得
.(3分)∴椭圆的方程为
+y2=1..(4分)
(2)①当AB⊥x轴时,|AB|=.(5分)
②当AB与x轴不垂直时,
设直线AB的方程为y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2),
由已知=
,得m2=
(k2+1),..(6分)
把y=kx+m代入椭圆方程,整理得(3k2+1)x2+6kmx+3m2-3=0,
∴x1+x2=,x1x2=
(7分)
∴|AB|2=(1+k2)(x2-x1)2=(1+k2)[-
]=
=
=3+
=3+
(k≠0)≤3+
=4.
当且仅当9k2=,即k=±
时等号成立,此时|AB|=2.(10分)
③当k=0时,|AB|=(11分)
综上所述:|AB|max=2,
此时△AOB面积取最大值S=|AB|max×
=
(12分)
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)经过点M(1,
),其离心率为
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆C相交于A、B两点,以线段OA,OB为邻边作平行四边形OAPB,其中顶点P在椭圆C上,O为坐标原点.求O到直线距离的l最小值.
正确答案
(Ⅰ)由已知,e2==
,
所以3a2=4b2,①(1分)
又点M(1,)在椭圆C上,
所以+
=1,②
由①②解之,得a2=4,b2=3.
故椭圆C的方程为+
=1.
(Ⅱ)当直线l有斜率时,设y=kx+m时,
则由
消去y得,(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,
△=64k2m2-4(3+4k2)(4m2-12)=48(3+4k2-m2)>0,③
设A、B、P点的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x0,y0),
则:x0=x1+x2=-,y0=y1+y2=k(x1+x2)+2m=
,
由于点P在椭圆C上,所以+
=1.
从而+
=1,化简得4m2=3+4k2,经检验满足③式.
又点O到直线l的距离为:d==
=
≥
=
.
当且仅当k=0时等号成立,
当直线l无斜率时,由对称性知,点P一定在x轴上,
从而P点为(-2,0),(2,0),直线l为x=±1,所以点O到直线l的距离为1,
所以点O到直线l的距离最小值为.
已知椭圆Γ:+
=1(a>b>0)过点A(0,2),离心率为
,过点A的直线l与椭圆交于另一点M.
(I)求椭圆Γ的方程;
(II)是否存在直线l,使得以AM为直径的圆C,经过椭圆Γ的右焦点F且与直线 x-2y-2=0相切?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)依题意得,解得
,
所以所求的椭圆方程为+
=1;
(Ⅱ)假设存在直线l,使得以AM为直径的圆C,经过椭圆后的右焦点F且与直线x-2y-2=0相切,
因为以AM为直径的圆C过点F,所以∠AFM=90°,即AF⊥AM,
又kAF==-1,所以直线MF的方程为y=x-2,
由消去y,得3x2-8x=0,解得x=0或x=
,
所以M(0,-2)或M(,
),
(1)当M为(0,-2)时,以AM为直径的圆C为:x2+y2=4,
则圆心C到直线x-2y-2=0的距离为d==
≠
,
所以圆C与直线x-2y-2=0不相切;
(2)当M为(,
)时,以AM为直径的圆心C为(
,
),半径为r=
|AM|=
=
,
所以圆心C到直线x-2y-2=0的距离为d==
=r,
所以圆心C与直线x-2y-2=0相切,此时kAF==-
,所以直线l的方程为y=-
x+2,即x+2y-4=0,
综上所述,存在满足条件的直线l,其方程为x+2y-4=0.
已知椭圆的焦点在x轴,离心率e=,短轴长为8,求椭圆的方程.
正确答案
由椭圆的焦点在x轴,可设椭圆的方程为+
=1(a>b>0)
依题意得解得
∴所求椭圆的方程+
=1
△ABC中,BC=7,AC=3,∠A=120°,求以点B、C为焦点且过点A的椭圆方程.
正确答案
由余弦定理得:BC2=AB2+AC2-2AB•AC•cos∠A(2分)
即49=AB2+9+3AB
得AB=-8(舍去)或AB=5(4分)
以BC为x轴,BC垂直平分线为y轴建立直角坐标系(6分)
由椭圆定义知2a=AB+AC=8,2c=BC=7(8分)
知a2=16,b2=a2-c2=(10分)
故椭圆方程为+
=1(12分)
已知椭圆:+
=l(a>b>0)的一个顶点坐标为B(0,1),若该椭圆的离心率等于
.
(1)求椭圆的方程.
(2)Q是椭圆上位于x轴下方的一点,F1F2分别是椭圆的左、右焦点,直线QF1的倾斜角为,求△QF1F2的面积;
(3)以B为直角顶点作椭圆的内接等腰直角三角形ABC,判断这样的三角形存在吗?若存在,有几个?若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)依题意,b=1,因为离心率等于,
所以=
=1-
=
,解得a2=4,
所以椭圆方程为:+y2=1;
(2)F1(-,0),直线QF1:y=
(x+
),代入
+y2=1中,
得xQ=-,yQ=-
,又|F1F2|=2
,
所以S△QF1F2=|F1F2||yQ|=
;
(3)假设这样的三角形存在,设AB的方程为y=kx+1(k>0),则BC的方程为y=-x+1,
由,得(4k2+1)x2+8kx=0,解得xA=-
①,
由,得(k2+4)x2-8kx=0,解得xC=-
②,
因为|AB|=|BC|,得:xA2+(yA-1)2=xC2+(yC-1)2,
将yA=kxA+1,yC=-xC+1代入得:
xA2(1+k2)=xC2(1+),k2xA2=xC2,
将①②代入得:k2(4+k2)2=(4k2+1)2,即[k(4+k2)+1+4k2][k(4+k2)-(1+4k2)]=0,
因为k>0,k(4+k2)+1+4k2>0,得(k-1)(k2-3k+1)=0,
解得k=1,k=,k=
,
所以存在这样的等腰直角三角形.
已知椭圆+
=1(0<b<2)的离心率为
.
(1)求此椭圆的方程;
(2)若直线x-y+m=0与已知椭圆交于A,B两点,P(0,1),且|PA|=|PB|,求实数m的值.
正确答案
(1)由题意,=
,∴b=1,
∴椭圆的方程为+y2=1;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则
直线x-y+m=0与已知椭圆方程联立,消去y可得x2+2mx+m2-1=0
∴x1+x2=-
∴y1+y2=x1+x2+2m=
∴AB的中点坐标为(-,
)
∵R(0,1),且|RA|=|RB|,
∴×1=-1
∴m=-
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