- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
分别求适合下列条件的曲线的标准方程:
(1)焦点为F1(0,-1)、F2(0,1)且过点M(,1)椭圆;
(2)求经过点A(0,4),B(4,6)且圆心在直线x-2y-2=0上的圆的方程;
(3)与双曲线x2-=1有相同的渐近线,且过点(2,2)的双曲线.
正确答案
(1)∵椭圆焦点为F1(0,-1)、F2(0,1),
∴设椭圆的标准方程为:+
=1,
∵椭圆过点M(,1),
∴+
=1,
解得a2=4,或a2=,
∴椭圆方程为:+
=1.
(2)设圆心坐标为(a,b),由题意知:
,
解得a=4,b=1,
∴圆心为(4,1),
圆半径r==5,
∴圆的方程为(x-4)2+(y-1)2=25.
(3)设与双曲线x2-=1有相同的渐近线的双曲线方程为:
x2-=λ(λ≠0),
把点(2,2)代入,得λ=4-=2,
∴双曲线方程为-
=1.
已知椭圆的中心是坐标原点O,焦点在x轴上,离心率为,又椭圆上任一点到两焦点的距离和为2
,过点M(0,-
)与x轴不垂直的直线l交椭圆于P、Q两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)在y轴上是否存在定点N,使以PQ为直径的圆恒过这个点?若存在,求出N的坐标,若不存在,说明理由.
正确答案
(1)因为离心率为,又2a=2
,∴a=
,c=1,故b=1,故椭圆的方程为
+y2=1;
(2)设l的方程为y=kx-,
由得(2k2+1)x2-
kx-
=0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=,x1•x2=-
,
假设在y轴上存在定点N(0,m)满足题设,则=(x1,y1-m),
=(x2,y2-m),
•
=x1x2+(y1-m)(y2-m)=x1x2+y1y2-m(y1+y2)+m2
=x1x2+(kx1-)( kx2-
)-m(kx1-
+kx2-
)+m2
=(k2+1)x1x2-k(+m)•(x1+x2)+m2+
m+
=--k(
+m)•
+m2+
m+
=,
由假设得对于任意的k∈R,•
=0恒成立,即
,解得m=1,
因此,在y轴上存在定点N,使得以PQ为直径的圆恒过这个点,点N的坐标为(0,1).
已知椭圆的两个焦点F1(0,1)、F2(0,1)、直线y=4是它的一条准线,A1、A2分别是椭圆的上、下两个顶点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设以原点为顶点,A1点的抛物线为C,若过点F1的直线l与C交于不同的两点M、N,求线段MN的中点Q的轨迹方程.
正确答案
(Ⅰ)设椭圆方程为+
=1,a>b>0,
由题意,得c=1,=4,
∴a2=4,b2=4-1=3,
∴所求椭圆方程+
=1; …(5分)
(Ⅱ)设抛物线C的方程为x2=2py,p>0.
由=2,得p=4.
∴抛物线C的方程为x2=8y,
设线段MN的中点Q(x,y),直线l的方程为y=kx+1,
由,得x2=8kx+8,
即x2-8kx-8=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),
则有x1+x2=8k,x1x2=-8.
∴x==
=4k,
代入直线l的方程,得y=k•4k+1=4k2+1,
由,消去k,得y=
+1,
即x2=4(y-1),
∴点Q的轨迹方程是x2=4(y-1).
已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,离心率为,椭圆C上的点到焦点距离的最大值为3.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)若过点P(0,m)的直线l与椭圆C交于不同的两点A,B,且=3
,求实数m的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)设所求的椭圆方程为:+
=1 (a>b>0)
由题意:⇒
所求椭圆方程为:+
=1.…(5分)
(Ⅱ)若过点P(0,m)的斜率不存在,则m=±.
若过点P(0,m)的直线斜率为k,
即:m≠±时,
直线AB的方程为y-m=kx
由⇒(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,
△=64m2k2-4(3+4k2)(4m2-12),
因为AB和椭圆C交于不同两点,
所以△>0,4k2-m2+3>0,
所以4k2>m2-3 ①
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由已知=3
,
则x1+x2=-,x1x2=
②
=(-x1,m-y1),
=(x2,y2-m)-x1=3x2 ③
将③代入②得:-3()2=
整理得:16m2k2-12k2+3m2-9=0
所以k2=代入①式,
得4k2=>m2-3
<0,
解得<m2<3.
所以-<m<-
或
<m<
.
综上可得,实数m的取值范围为:(-,-
]∪[
,
).…(14分)
已知椭圆G经过点P(,
),且一个焦点为(-
,0).过点(m,0)作圆x2+y2=1的切线l交椭圆G于A,B两点.
(Ⅰ)求椭圆G的方程;
(Ⅱ)将|AB|表示为m的函数,并求|AB|的最大值.
正确答案
(Ⅰ)由题意,设椭圆的方程为+
=1(a>b>0)
∵椭圆G经过点P(,
),且一个焦点为(-
,0).
∴+
=1,a2-b2=3
∴a2=4,b2=1
∴椭圆G的方程为+y2=1;
(Ⅱ)由题意知,|m|≥1
当m=±1时,切线l的方程为x=±1,此时|AB|=;
当|m|>1时,设l为y=k(x-m),代入椭圆方程可得(1+4k2)x2-8k2mx+4k2m2-4=0
设A、B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
∵l与圆x2+y2=1相切,∴=1,即m2k2=k2+1
∴|AB|=×
=
=
≤2(当且仅当m=±
时取等号)
∴|AB|的最大值为2.
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)若过点D(4,0)的直线l与C1交于不同的两点E,F.E在DF之间,试求△ODE 与△ODF面积之比的取值范围.(O为坐标原点)
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)依题意知直线l的斜率存在且不为0,设l的方程为x=sy+4代入+
=1,整理得(3s2+4)y2+24sy+36=0(6分)
由△>0,解得s2>4.设E(x1,y1),F(x2,y2),则,(1)(8分)
令λ==
=
且0<λ<1.将y1=λy2代入(1)得
消去y2得=
(10分)即s2=
>4,即3λ2-10λ+3<0解得
<λ<3.∵0<λ<1故△ODE与△ODF面积之比的取值范围为
<λ<1(12分)
已知椭圆+
=1(a>b>0)的右焦点为F(2,0),M为椭圆的上顶点,O为坐标原点,且△MOF是等腰直角三角形.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)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=8,证明:直线AB过定点(- , -2).
正确答案
(Ⅰ)由△MOF是等腰直角三角形,得c2=b2=4,a2=8,
故椭圆方程为:+
=1.
(Ⅱ)证明:(1)若直线AB的斜率存在,设AB的方程为:y=kx+m,依题意得m≠±2,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由,得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0,
则x1+x2=-,x1x2=
.
由已知 k1+k2=8,可得 +
=8,
所以+
=8,即2k+(m-2)
=8.
所以k-=4,整理得 m=
k-2.
故直线AB的方程为y=kx+k-2,即y=k(x+
)-2.
所以直线AB过定点(- , -2).
(2)若直线AB的斜率不存在,设AB方程为x=x0,
设A(x0,y0),B(x0,-y0),
由已知+
=8,得x0=-
.
此时AB方程为x=-,显然过点(-
, -2).
综上,直线AB过定点(- , -2).
已知点A、B分别是椭圆+
=1(a>b>0)长轴的左、右端点,点C是椭圆短轴的一个端点,且离心率e=
,S△ABC=
.动直线,l:y=kx+m与椭圆于M、N两点.
(I)求椭圆的方程;
(II)若椭圆上存在点P,满足+
=λ
(O为坐标原点),求λ的取值范围;
(III)在(II)的条件下,当λ取何值时,△MNO的面积最大,并求出这个最大值.
正确答案
(I)由题意,,∴a=
,b=1
∴椭圆的方程为+y2=1;
(II)y=kx+m代入椭圆方程整理可得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0.
设点M、N的坐标分别为M(x1,y1)、N(x2,y2)、P(x0,y0),则
x1+x2=-,x1x2=
∴y1+y2=k(x1+x2)+2m=
(1)当m=0时,点M、N关于原点对称,则λ=0.
(2)当m≠0时,点M、N不关于原点对称,则λ≠0,
∵+
=λ
,∴(x1,y1)+(x2,y2)=λ(x0,y0),
∴x1+x2=λx0,y1+y2=λy0,
∴x0=-,y0=
∵P在椭圆上,
∴[]2+2[
]2=2
化简,得4m2(1+2k2)=λ2(1+2k2)2.
∵1+2k2≠0,
∴有4m2=λ2(1+2k2).…①
又∵△=16k2m2-4(1+2k2)(2m2-2)=8(1+2k2-m2),
∴由△>0,得1+2k2>m2.…②
将①、②两式,∵m≠0,∴λ2<4,
∴-2<λ<2且λ≠0.
综合(1)、(2)两种情况,得实数λ的取值范围是-2<λ<2;
(III)由题意,|MN|=|x1-x2|,点O到直线MN的距离d=
∴S△MNO=|MN|d=
|m||x1-x2|=
由①得1+2k2=,代入上式并化简可得S△MNO=
•
∵≤
=2
∴S△MNO≤
当且仅当λ2=4-λ2,即λ=±时,等号成立
∴当λ=±时,△MNO的面积最大,最大值为
.
设椭圆E:+
=1(a>b>0)过,M(2,
),N(
,1)两点,求椭圆E的方程.
正确答案
因为椭圆E:+
=1(a,b>0)过M(2,
),N(
,1)两点,
所以解得
所以
椭圆E的方程为+
=1.
已知椭圆的一个顶点为A(0,-1),焦点在x轴上.若右焦点到直线x-y+2=0的距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆与直线y=kx+m(k≠0)相交于不同的两点M、N.当|AM|=|AN|时,求m的取值范围.
正确答案
(1)依题意可设椭圆方程为+y2=1,
则右焦点F(,0)由题设
=3
解得a2=3故所求椭圆的方程为+y2=1;
(2)设P为弦MN的中点,由
得(3k2+1)x2+6mkx+3(m2-1)=0
由于直线与椭圆有两个交点,∴△>0,即m2<3k2+1①
∴xp==-
从而yp=kxp+m=
∴kAp==-
又|AM|=||AN|,∴AP⊥MN,
则-=-
即2m=3k2+1②
把②代入①得2m>m2解得0<m<2由②得k2=>0解得m>
.
故所求m的取范围是(,2).
曲线C上任一点到点E(-4,0),F(4,0)的距离的和为12,C与x轴的负半轴、正半轴依次交于A、B两点,点P在C上,且位于x轴上方,PA⊥PF.
(Ⅰ)求曲线C的方程;
(Ⅱ)求点P的坐标.
正确答案
(I)设G是曲线C上任意一点,依题意,|GE|+|GF|=12.
所以曲线C是以E、F为焦点的椭圆,且椭圆的长半袖a=6,半焦距c=4,
所以短半轴b==
,
所以所求的椭圆方程为 +
=1;
(II)设点P的坐标为(x,y)
则 =(x+6,y),
=(x-4,y),由已知得
则 2x2+9x-18=0,解之得x=-6或x=
当x=-6时,y=0,与y>0矛盾,舍去;
当x=时,y2=
,取y=
(舍负)
∴P(,
).
已知双曲线x2-=1
(1)求此双曲线的渐近线方程;
(2)若过点(2,3)的椭圆与此双曲线有相同的焦点,求椭圆的方程.
正确答案
(1)双曲线方程为x2-=1,
由此得a=1,b=,
所以渐近线方程为y=±x.
(2)双曲线中,c==
=2,焦点为(-2,0),(2,0).
椭圆中,2a=+
=8,
则a=4,b2=a2-c2=42-22=12.
所以,所求椭圆的标准方程为:+
=1.
已知椭圆+
=1(0<b<2)的离心率等于
,抛物线x2=2py (p>0).
(1)若抛物线的焦点F在椭圆的顶点上,求椭圆和抛物线的方程;
(2)若抛物线的焦点F为(0,),在抛物线上是否存在点P,使得过点P的切线与椭圆相交于A,B两点,且满足OA⊥OB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)由椭圆方程得:a=2,e==
∴c=,∴b=
=1
∴椭圆方程为+y2=1;
由题意得:抛物线的焦点应为椭圆的上顶点,即(0,1)点,∴p=2
∴抛物线方程为x2=4y
(2)由题意可得p=1,∴抛物线方程为x2=2y…①
设抛物线上存在一点P(a,b),则抛物线在点P处的切线斜率为k=y′|x=a=a
∴过点P的切线方程为y-b=a(x-a),即y=ax-b
代入椭圆方程,可得(4a2+1)x2-8abx+4b2-4=0…②
设切线与椭圆的交点A(x1,y1),B(x2,y2),故x1+x2=,x1x2=
∴•
=x1x2+y1y2═(a2+1)x1x2-ab(x1+x2)+b2=
∵OA⊥OB,∴•
=0
∴4a2-5b2+4=0
代入a2=2b可得5b2-8b-4=0
∴b=2或-(舍去)
b=2代入①得a=±2
将a,b代入②检验△=208>0
∴存在这样的点P(±2,2)满足条件.
已知函数f(x)=mx-2+-1(m>0,m≠1)的图象恒通过定点(a,b).设椭圆E的方程为
+
=1(a>b>0).
(1)求椭圆E的方程.
(2)若动点T(t,0)在椭圆E长轴上移动,点T关于直线y=-x+的对称点为S(m,n),求
的取值范围.
正确答案
(1)∵当x=2时,f(2)=m2-2+-1=
,
∴函数f(x)的图象通过定点(2,).
∴a=2,b=.
所求椭圆的方程为+
=1.
(2)∵点T与点S关于直线y=-x+对称,
∴,
解方程组得.
设ϕ(t)==-t3-t+1(t∈[-2,2]),
∵ϕ′(t)=-2t2-1<0,
∴ϕ(t)在区间[-2,2]上是减函数.
∵ϕ(-2)=11,ϕ(2)=-9,
∴的取值范围是[-9,11].
椭圆方程为+
=1(a>b>0)的一个顶点为A(0,2),离心率e=
.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线l与椭圆相交于不同的两点M,N且P(2,1)为MN中点,求直线l的方程.
正确答案
(1)∵椭圆方程为+
=1(a>b>0)的一个顶点为A(0,2),
∴b=2.
∵e==
和a2-b2 =c2.
∴联立上述方程可以解得a=2.
∴椭圆的方程为+
=1;
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),则+
=1,
+
=1
两式相减,结合P(2,1)为MN中点,可得+
=0
∴=-
∴直线l的方程为y-1=-(x-2),即2x+3y-7=0.
扫码查看完整答案与解析