- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
求经过点(2,-3)且与椭圆9x2+4y2=36有共同焦点的椭圆方程.
正确答案
把9x2+4y2=36转化为标准方程,
得+
=1,
∵c==
,
∴其焦点坐标为F1(0,-),F2(0,
),
∵所求椭圆的焦点坐标为F1(0,-),F2(0,
),
∴设所求椭圆方程为+
=1,
把(2,-3)代入,得+
=1,
解得a2=15,或a2=3(舍)
∴所求的椭圆方程为+
=1.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0),过点(-
,
)离心率e=
.
(1)求椭圆方程;
(2)若过点(1,0)的直线l与椭圆C交于E,F两点,且以EF为直径的圆过原点,试求直线l方程;
(3)过点A(3,0)作直线与椭圆交于B,C两点且xB+xC=2,若直线L:y=kx+m是直线BC垂直平分线,求m的取值范围.
正确答案
(1)因为椭圆过点(-,
),所以
+
=1,…(1分)
又离心率e==
,…(3分)
解得a=2,b=1,所以椭圆方程:+y2=1…(4分)
(2)由题义得OE⊥OF,…(5分)
L:y=k(x-1),
代入+y2=1得:(1+4k2)x2-8k2x+4(k2-1)=0 ①…(6分)
设E(x1,y1),F(x2,y2),则x1x2+y1y2=0,
即x1x2+k2[x1x2-(x1+x2)+1]=0 ②
由①得x1x2=,x1+x2=
,
代入②得:=0,即k2-4=0,解得k=±2,所以l:y=2x-2或y=-2x+2…(8分)
(3)设BC的中点D(x0,y0),B(xB,yB)、C(xC,yC ),
则xB+xC=2x0=2,所以 x0=1,yB+yC=2y0…(9分)
又+
=1,
+
=1,
两式相减得+
-
=0,即kBC=-
…(10分)
即kl=-=4y0,l:y=4y0+m
当x=1时,y0=4y0+m,即 y0=-,
D(1,-)在椭圆内
+(-
m
3
)2<1 …(12分)
得-<m<
…(14分)
已知椭圆C1的中心和抛物线C2的顶点都在坐标原点O,C1和C2有公共焦点F,点F在x轴正半轴上,且C1的长轴长、短轴长及点F到C1右准线的距离成等比数列.
(Ⅰ)当C2的准线与C1右准线间的距离为15时,求C1及C2的方程;
(Ⅱ)设点F且斜率为1的直线l交C1于P,Q两点,交C2于M,N两点.当|PQ|=时,求|MN|的值.
正确答案
(Ⅰ)设C1:+
=1(a>b>0),其半焦距为c(c>0).则C2:y2=4cx.
由条件知(2b)2=2a(-c),得a=2c.C1的右准线方程为x=
,即x=4c.C2的准线方程为x=-c.
由条件知5c=15,所以c=3,故a=6,b=3.
从而C1:+
=1,C2:y2=12x.
(Ⅱ)由题设知l:y=x-c,设M(x1,y1),N(x2,y2),P(x3,y3),Q(x4,y4).
由(Ⅰ)知C1:+
=1,即3x2+4y2=12c2.
由,知x3,x4满足7x2-8cx-8c2=0,
从而|PQ|==
|x3-x4|=
c.
由条件|PQ|=,得c=
,故C2:y2=6x.
由得x2-9x+
=0,所以x1+x2=9.
于是|MN|=|MF|+|FN|=x1+x2+2c=12.
已知椭圆的中心在坐标原点,两个顶点在直线x+2y-4=0上,F1是椭圆的左焦点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设点P是椭圆上的一个动点,求线段PF1的中点M的轨迹方程;
(3)若直线l:y=x+m与椭圆交于点A,B两点,求△ABO面积S的最大值及此时直线l的方程.
正确答案
(1)由题意可设椭圆的标准方程为+
=1(a>b>0).
∵两个顶点在直线x+2y-4=0上,∴分别令x=0,可得b=y=2;令y=0,可得a=x=4.
∴椭圆的标准方程为+
=1;
(2)由(1)可得:c==2
.
∴F1(-2,0).
设线段PF1的中点M(x,y),则P(2x+2,2y).
∵点P是椭圆上的一个动点,∴+
=1.
化为+y2=1.
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立,消去y得到5x2-8mx+4m2-16=0.
∵直线l:y=x+m与椭圆交于点A,B两点,∴△>0,即m2<20.(*)
∴x1+x2=,x1x2=
.
∴|AB|==
=
.
又点O到直线l的距离d=.
∴S△OAB=d•|AB|=
,
∴=
≤
(
)2=80,当且仅当m2=10时取等号,满足(*).
∴S△OAB≤4.
∴△ABO面积S的最大值为4.
此时直线l的方程为y=x±.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率
,直线l:x-y+
=0与以原点为圆心,以椭圆C的短半轴长为半径的圆相切.
(I)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设M是椭圆的上顶点,过点M分别作直线MA,MB交椭圆于A,B两点,设两直线的斜率分别为k1,k2,且k1+k2=4,证明:直线AB过定点N(-,-l).
正确答案
(I)由已知得:,解得
,
故椭圆方程为:+y2=1;
(Ⅱ)由(I)知M(0,1),设MA:y=k1x+1,
由得:(1+2k12)x2+4k1x=0,
则xA=xA+0=-,所以yA=k1xA+1=
,
所以A(-,
),同理可得B(-
,
),
所以=(
-
,1+
)=(
,
),
=(
,
),
所以•
-
•
=
=
=0,
故∥
,所以A、B、N三点共线,即直线AB过定点N(-
,-1).
已知椭圆C的方程为:+
=1 (a>0),其焦点在x轴上,离心率e=
.
(1)求该椭圆的标准方程;
(2)设动点P(x0,y0)满足=
+2
,其中M,N是椭圆C上的点,直线OM与ON的斜率之积为-
,求证:x02+2
为定值.
(3)在(2)的条件下,问:是否存在两个定点A,B,使得|PA|+|PB|为定值?若存在,给出证明;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)由e=,b2=2,解得c=b=
,a=2,故椭圆的标准方程为
+
=1.
(2)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),则由=
+2
,得(x0,y0)=(x1,y1)+2(x2,y2),
即x0=x1+2x2,y0=y1+2y2,
∵点M,N在椭圆+
=1上,
∴x12+2y12=4,x22+2y22=4
设kOM,kON分别为直线OM,ON的斜率,由题意知,kOM•kON==-
,
∴x1x2+2y1y2=0,
故x02+2=(x12+4x22+4x1x2)+2(y12+4y22+4y1y2)
=(x12+2y12)+4(x22+2y22)+4(x1x2+2y1y2)=20,
即x02+2=20(定值)
(3)证明:由(2)知点P是椭圆+
=1上的点,
∵c==
,
∴该椭圆的左右焦点A(-,0)、B(
,0)满足|PA|+|PB|=4
为定值,
因此存在两个定点A,B,使得|PA|+|PB|为定值.
若椭圆ax2+by2=1与直线x+y=1交于A、B两点,M为AB的中点,直线OM(O为原点)的斜率为,且OA⊥OB,求椭圆的方程.
正确答案
设A(x1,y1),B(x2,y2),M(,
).
∴(a+b)x2-2bx+b-1=0.
由x+y=1,ax2+by2=1,
∴=
,
=1-
=
.
∴M(,
).
∵kOM=,∴b=
a.①
∵OA⊥OB,∴•
=-1.
∴x1x2+y1y2=0.
∵x1x2=,y1y2=(1-x1)(1-x2),
∴y1y2=1-(x1+x2)+x1x2
=1-+
=
.
∴+
=0.
∴a+b=2.②
由①②得a=2(-1),b=2
(
-1).
∴所求方程为2(-1)x2+2
(
-1)y2=1.
已知椭圆方程+
=1(a>b>0),其中a=b2,离心率e=
.
(I)求椭圆方程;
(II)若椭圆上动点P(x,y)到定点A(m,0)(m>0)的距离|AP|的最小值为1,求实数m的值.
正确答案
解(I)由题得,
解得:a=2,b=,
∴所求椭圆方程为+
=1.
(II)由方程+
=1知-2≤x≤2,y2=2-
.
而|AP|=,
∴|AP|2=(x-m)2+2-=
(x-2m)2-m2+2.
令f(x)=(x-2m)2-m2+2,-2≤x≤2由题意得:f(x)min=1,又m>0,
则①当0<2m≤2,即0<m≤1时,f(x)min=f(2m)=2-m2=1,解得m=1(m=-1舍去);
②当2m>2,即m>1时,f(x)min=f(2)=(2-m)2=1,解得m=3(m=1舍去);
综上,m=1或m=3.
已知椭圆C1的中心和抛物线C2的顶点都在坐标原点O,C1和C2有公共焦点F,点F在x轴正半轴上,且C1的长轴长、短轴长及点F到C1右准线的距离成等比数列.
(Ⅰ)当C2的准线与C1右准线间的距离为15时,求C1及C2的方程;
(Ⅱ)设点F且斜率为1的直线l交C1于P,Q两点,交C2于M,N两点.当|PQ|=时,求|MN|的值.
正确答案
(Ⅰ)设C1:+
=1(a>b>0),其半焦距为c(c>0).则C2:y2=4cx.
由条件知(2b)2=2a(-c),得a=2c.C1的右准线方程为x=
,即x=4c.C2的准线方程为x=-c.
由条件知5c=15,所以c=3,故a=6,b=3.
从而C1:+
=1,C2:y2=12x.
(Ⅱ)由题设知l:y=x-c,设M(x1,y1),N(x2,y2),P(x3,y3),Q(x4,y4).
由(Ⅰ)知C1:+
=1,即3x2+4y2=12c2.
由,知x3,x4满足7x2-8cx-8c2=0,
从而|PQ|==
|x3-x4|=
c.
由条件|PQ|=,得c=
,故C2:y2=6x.
由得x2-9x+
=0,所以x1+x2=9.
于是|MN|=|MF|+|FN|=x1+x2+2c=12.
已知椭圆C以坐标轴为对称轴,以原点为对称中心,椭圆的一个焦点为(1,0),点(,
)在椭圆上,直线l过椭圆的右焦点与椭圆交于M,N两点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若线段MN的垂直平分线过点(0,),求出直线l的方程.
正确答案
(Ⅰ)设椭圆方程+
=1∴c=1∴a2=b2+1∵点(
,
)在椭圆上,
∴+
=1…3分∴4b4-5b2-6=0∴b2=2,a2=3∴
+
=1…6分
(Ⅱ)当k不存在时,MN的垂直平分线为x轴,不过点(0,),不合题意.…(7分)
设直线y=k(x-1)∴∴(2+3k2)x2-6k2x+3k2-6=0…(8分)∴x1+x2=
,y1+y2=k(x1-1)+k(x2-1)=-
∴MN的中点为(
,-
)…10分∴
=-
∴3k2-5k+2=0∴k=
或k=1∴y=
(x-1)或y=x-1…13分
已知椭圆E的两个焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),点(1,)在椭圆E上.求椭圆E的方程.
正确答案
设椭圆E的方程为+
=1(a>b>0).
∵c=1,
∴a2-b2=1①,
∵点(1,)在椭圆E上,
∴+
=1②,
由①、②得:a2=4,b2=3,
∴椭圆E的方程为:+
=1.
设椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率e=
,右焦点到直线
+
=1的距离d=
,O为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点O作两条互相垂直的射线,与椭圆C分别交于A,B两点,证明点O到直线AB的距离为定值.并求出定值.
正确答案
(I)由右焦点到直线+
=1的距离d=
,可得
=
,化为3(a2+b2)=7(bc-ab)2,又e=
=
,联立得
,解得
,
∴椭圆C的方程为+
=1.
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),
(1)直线AB的斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+m,联立
消去y得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,
∴x1+x2=-,x1x2=
.
∵OA⊥OB,∴x1x2+y1y2=0,∴x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=0,即(k2+1)x1x2+km(x1+x2)+m2=0,
∴-
+m2=0,整理得7m2=12(k2+1),并且满足△>0.
所以O到直线AB的距离d==
=
为定值.
(2)直线AB斜率不存在时,直线AB的方程为:+
=1,化为
x-2y-2
=0,点O到直线AB的距离为
=
为定值.
综上(1)(2)可知:点O到直线AB的距离为定值.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的焦距为4,且与椭圆x2+
=1有相同的离心率,斜率为k的直线l经过点M(0,1),与椭圆C交于不同两点A、B.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)当椭圆C的右焦点F在以AB为直径的圆内时,求k的取值范围.
正确答案
(1)∵焦距为4,∴c=2…(1分)
又∵x2+=1的离心率为
…(2分)
∴e==
=
,∴a=2
,b=2…(4分)
∴标准方程为+
=1…(6分)
(2)设直线l方程:y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2),由得(1+2k2)x2+4kx-6=0…(7分)
∴x1+x2=,x1x2=
由(1)知右焦点F坐标为(2,0),∵右焦点F在圆内部,∴•
<0…(8分)
∴(x1-2)(x2-2)+y1y2<0即x1x2-2(x1+x2)+4+k2 x1x2+k(x1+x2)+1<0…(9分)
∴(1+k2)•+(k-2)•
+5=
<0…(11分)
∴k<…(12分)
经检验得k<时,直线l与椭圆相交,∴直线l的斜率k的范围为(-∞,
)…(13分)
已知椭圆的中心是坐标原点O,它的短轴长为2,右焦点为F,直线l:x=2与x轴相交于点E,=
,过点F的直线与椭圆相交于A,B两点,点C和点D在l上,且AD∥BC∥x轴.
(Ⅰ)求椭圆的方程及离心率;
(Ⅱ)求证:直线AC经过线段EF的中点.
正确答案
(I)设椭圆方程为:+
=1(a>b>0).
由2b=2得b=1.
又 =
,∴
解得 a=
,c=1.
∴椭圆方程为:+y2=1.
离心率 e==
.
(II)∵点F(1,0),E(2,0),∴EF中点N的坐标为 (,0).
①当AB⊥x轴时,A(1,y1),B(1,-y1),C(2,-y1),
那么此时AC的中点为 (,0),即AC经过线段EF的中点N.
2当AB不垂直x轴时,则直线AB斜率存在,
设直线AB的方程为y=k(x-1),
由(*)式得 x1+x2=,x1x2=
.
又∵x12=2-2y12<2,得 x1-≠0,
故直线AN,CN的斜率分别为 k1==
,k2=
=2k(x2-1),
∴k1-k2=2k•.
又∵(x1-1)-(x2-1)(2x1-3)=3(x1+x2)-2x1x2-4,
=[12k2-4(k2-1)-4(1+2k2)]=0.
∴k1-k2=0,即k1=k2.
且AN,CN有公共点N,∴A,C,N三点共线.
∴直线AC经过线段EF的中点N.
综上所述,直线AC经过线段EF的中点.
已知A(1,1)是椭圆+
=1(a>b>0)上一点,F1、F2是椭圆的两焦点,且满足|AF1|+|AF2|=4.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)设点C、D是椭圆上两点,直线AC、AD的倾斜角互补,求直线CD的斜率.
正确答案
(1)由椭圆定义知2a=4,所以a=2,
即椭圆方程为+
=1
把(1,1)代入得+
=1所以b2=
,椭圆方程为:
+
=1
(2)由题意知,AC的倾斜角不为900,故设AC方程为y=k(x-1)十1,
联立消去y,得(1+3k2)x2-6k(k-1)x+3k2-6k-1=0.
∵点A(1,1)、C在椭圆上,∴xC=
∵AC、AD直线倾斜角互补,∴AD的方程为y=-k(x-l)+1,
同理xD=
又yC=k(xC-1)+1,yD=-k(xD-1)+1,
∴yC-yD=k(xC+xD)-2k.
∴=
.
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