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题型:简答题
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简答题

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.

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简答题

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-

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).

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简答题

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.

=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,

,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,

,消去k,得y=+1,

即x2=4(y-1),

∴点Q的轨迹方程是x2=4(y-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,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

⇒(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

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<-<m<

综上可得,实数m的取值范围为:(-,-]∪[).…(14分)

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简答题

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.

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简答题

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=(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)

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简答题

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),

,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).

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简答题

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+(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,

+,∴(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+2k22

∵1+2k2≠0,

∴有4m22(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

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简答题

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.

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简答题

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).

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简答题

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)

=(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().

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简答题

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.

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简答题

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.

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简答题

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].

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简答题

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-b=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.

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