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题型:简答题
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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=,过椭圆的右焦点且垂直于长轴的弦长为

(1)求椭圆的标准方程;

(2)已知直线l与椭圆相交于P、Q两点,O为原点,且OP⊥OQ,试探究点O到直线l的距离是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.

正确答案

(1)设椭圆的方程为+=1(a>b>0),焦距为2c,

∵e==,且根据题意可知:点(c,)在椭圆上,

+=1,则+=1,解得b=1,

∵a=c,且a2-c2=b2=1,则c=1,a=

故椭圆方程为:+y2=1;

(2)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+m,点P(x1,y1),Q(x2,y2),

,消去y得:(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0,

∴x1+x2=-,x1x2=

于是y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=

因为,所以x1x2+y1y2=+==0,(10分)

即3m2-2k2-2=0,所以m2=,(11分)

设原点O到直线l的距离为d,则d====,(12分)

当直线l的斜率不存在时,因为,根据椭圆的对称性,

不妨设直线OP,OQ的方程分别为y=x,y=-x,

可得P(),Q(,-)或P(-,-),Q(-),

此时,原点O到直线l的距离仍为

综上,点O到直线l的距离为定值.(14分)

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题型:简答题
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简答题

(Ⅰ)求经过点(-),且与椭圆9x2+5y2=45有共同焦点的椭圆方程;

(Ⅱ)已知椭圆以坐标轴为对称轴,且长轴长是短轴长的3倍,点P(3,0)在该椭圆上,求椭圆的方程.

正确答案

(1)椭圆9x2+5y2=45化成标准方程,得+=1,

∴椭圆的焦点在y轴,且c2=9-5=4,得c=2,焦点为(0,±2).

∵所求椭圆经过点(-),且与已知椭圆有共同的焦点,

∴设椭圆方程为+=1(a>b>0),

可得,解之得a2=10,b2=6,

∴所求的椭圆方程为+=1;

(2)设椭圆方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B).

∵点P(3,0)在该椭圆上,∴9A=1,即A=

又a=3b,∴B=1或

∴椭圆的方程为+y2=1或+=1.

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简答题

已知在平面直角坐标系中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为F(-,0),且过D(2,0),设点A(1,).

(1)求该椭圆的标准方程;

(2)若P是椭圆上的动点,求线段PA中点M的轨迹方程.

正确答案

(1)∵在平面直角坐标系中的一个椭圆,

它的中心在原点,左焦点为F(-,0),且过D(2,0),

∴椭圆的半长轴a=2,半焦距c=,则半短轴b=1.

∵椭圆的焦点在x轴上,

∴椭圆的标准方程为+y2=1.

(2)椭圆+y2=1的参数方程是:,α为参数.

∴P(2cosα,sinα),

设线段PA的中点为M(x,y),

∵A(1,),P(2cosα,sinα),

∴x=,y=

∴cosα=2x-1,

sinα=2y-

∴(2x-1)2+(2y-2=1.

∴线段PA中点M的轨迹方程是(2x-1)2+(2y-2=1.

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题型:填空题
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填空题

与椭圆+=1有相同的焦点且过点(-3,)的椭圆方程为______.

正确答案

∵椭圆+=1,

∴焦点坐标为:( 3,0),(-3,0),c=3,

∵所求椭圆与椭圆+=1有相同焦点

∴椭圆的半焦距c=3,即a2-b2=9①

∵椭圆过点(-3,),

+=1②

联立①②解得:a2=16,b2=7

∴椭圆的标准方程为 +=1

故答案为:+=1.

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题型:填空题
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填空题

若方程+=1表示椭圆,则实数m的取值范围是______.

正确答案

方程 +=1表示椭圆,

解可得 (0,1)∪(1,)[或0<m<且m≠1],

故答案为:(0,1)∪(1,)[或0<m<且m≠1].

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简答题

设椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,短轴一个端点到右焦点的距离为2.

(1)求椭圆的方程.

(2)若P是该椭圆上的一个动点,F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,求的最大值和最小值.

正确答案

(1)设所求的椭圆方程为 +=1(a>b>0),

由离心率e==

解得a=2,b=1,c=

故所求椭圆的方程为 +y2=1,

(2)由(1)知F1(-,0),设P(x,y),

=(--x,-y)•( -x,-y)=x2+y2-3=(3x2-8)

∵x∈[-2,2],∴0≤x2≤4,

∈[-2,1]

故最大值1,最小值-2.

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题型:简答题
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简答题

设直线l:y=x+1与椭圆+=1(a>b>0)相交于A、B两个不同的点,与x轴相交于点F.

(Ⅰ)证明:a2+b2>1;

(Ⅱ)若F是椭圆的一个焦点,且=2,求椭圆的方程.

正确答案

证明:(Ⅰ)将y=x+1代入+=1,消去x,得(a2+b2)y2-2b2y+b2(1-a2)=0①

由直线l与椭圆相交于两个不同的点,得△=4b4-4b2(a2+b2)(1-a2)=4a2b2(a2+b2-1)>0

所以a2+b2>1.

(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2

由①,得y1+y2=,y1y2=

因为=2,得y1=-2y2

所以,y1+y2==-y2,y1y2==-2

消去y2,得=-2()2

化简,得(a2+b2)(a2-1)=8b2

若F是椭圆的一个焦点,则c=1,b2=a2-1,

代入上式,解得a2=,b2=

所以,椭圆的方程为:+=1.

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C:+=1(a>b>0)的经过焦点且垂直于长轴的弦长为3,离心率为

(I)求椭圆C的方程;

(II)设直线l:y=kx+m(|k|≤)与椭圆C相交于点A、B两点,且=+,其中P在椭圆C上,O为坐标原点,求|OP|的取值范围.

正确答案

(I)∵椭圆的经过焦点且垂直于长轴的弦长为3,离心率为

==

∴a2=4,b2=3

∴椭圆C的方程为+=1;

(Ⅱ)当k=0时,P(0,2m)在椭圆C上,解得m=±

所以|OP|=

当k≠0时,则由,消y化简整理得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,

△=64k2m2-4(3+4k2)(4m2-12)=48(3+4k2-m2)>0③

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|OP|===

因为0<|k|≤,得3<4k2+3≤4,有<1,

<|OP|≤

综上,所求|OP|的取值范围是[].

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简答题

已知点(x,y)在曲线C上,将此点的纵坐标变为原来的2倍,对应的横坐标不变,得到的点满足方程x2+y2=8;定点M(2,1),平行于OM的直线l在y轴上的截距为m(m≠0),直线l与曲线C交于A、B两个不同点.

(1)求曲线C的方程;

(2)求m的取值范围.

正确答案

(1)在曲线C上任取一个动点P(x,y),

则点(x,2y)在圆x2+y2=8上.

所以有x2+(2y)2=8.

整理得曲线C的方程为+=1.

(2)∵直线l平行于OM,且在y轴上的截距为m,

又KOM=

∴直线l的方程为y=x+m.

得x2+2mx+2m2-4=0

∵直线l与椭圆交于A、B两个不同点,

∴△=(2m)2-4(2m2-4)>0,

解得-2<m<2且m≠0.

∴m的取值范围是-2<m<0或0<m<2.

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简答题

已知离心率为的椭圆C:+=1过(1,

(1)求椭圆C的方程;

(2)是否存在实数m,使得在此椭圆C上存在不同两点关于直线y=4x+m对称,若存在请求出m,若不存在请说明理由.

正确答案

(1)∵离心率为的椭圆C:+=1过(1,),

,解得a2=4,b2=3,c2=1,

∴椭圆C的方程为+=1

(2)假设存在实数m,使得在此椭圆C上存在不同两点关于直线y=4x+m对称.

设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0),

∵在此椭圆C上存在不同两点关于直线y=4x+m对称,

∴kAB==-

∵3x12+4y12=12,3x22+4y22=12,

相减得3(x22-x12)+4(y22-y12)=0,即y1+y2=3(x1+x2),

∴y0=3x0,3x0=4x0+m,x0=-m,y0=-3m

而M(x0,y0)在椭圆内部,则+<1,即-<m<

故存在实数m∈(-),使得在此椭圆C上存在不同两点关于直线y=4x+m对称.

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填空题

若平移椭圆4(x+3)2+9y2=36,使平移后的椭圆中心在第一象限,且它与x轴、y轴分别只有一个交点,则平移后的椭圆方程是______.

正确答案

先整理4(x+3)2+9y2=36,得+=1

∴椭圆的长半轴为3,短半轴为2,

∵平移后的椭圆中心在第一象限,且它与x轴、y轴分别只有一个交点,

∴椭圆的中心到y轴的距离为椭圆的长半轴的长度3,到x轴的距离为短半轴的长度2

∴平移后椭圆的中心坐标(3,2),长半轴和短半轴的长度不变,

∴平移后的椭圆方程是+=1

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简答题

(1)设椭圆+=1(m>0,n>0)的右焦点与抛物线y2=8x的焦点相同,离心率为,求椭圆的标准方程.

(2)设双曲线与椭圆+=1有相同的焦点,且与椭圆相交,一个交点A的纵坐标为4,求此双曲线的标准方程.

正确答案

(1)∵抛物线y2=8x的焦点坐标为F(2,0)

∴椭圆+=1(m>0,n>0)的右焦点为F(2,0),可得m2-n2=4…①

∵椭圆的离心率e==,∴=…②

联解①②,得m2=16,n2=12

∴该椭圆的标准方程为+=1;

(2)∵椭圆+=1经过点A的纵坐标为4

∴设A(t,4),可得+=1,解之得t=±,A(±,4)

∵椭圆+=1的焦点为(0,±3),双曲线与椭圆+=1有相同的焦点,

∴双曲线的焦点为(0,±3),因此设双曲线方程为-=1(0<k<9)

将点A(±,4)代入,得-=1,解之得k=4(舍负)

∴双曲线方程为-=1

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简答题

已知椭圆C:+=1 (a>b>0)以双曲线-y2=1的焦点为顶点,其离心率与双曲线的离心率互为倒数.

(1)求椭圆C的方程;

(2)若椭圆C的左、右顶点分别为点A,B,点M是椭圆C上异于A,B的任意一点.

①求证:直线MA,MB的斜率之积为定值;

②若直线MA,MB与直线x=4分别交于点P,Q,求线段PQ长度的最小值.

正确答案

(1)易知双曲线-y2=1的焦点为(-2,0),(2,0),离心率为

则在椭圆C中a=2,e=,故在椭圆C中c=,b=1,∴椭圆C的方程为+y2=1.

(2)①设M(x0,y0)(x0≠±2),由题易知A(-2,0),B(2,0),则kMA=,kMB=

∴kMA•kMB=×=

∵点M在椭圆C上,∴+=1,即=1-=-(-4),故kMA•kMB=-,即直线MA,MB的斜率之积为定值.    

②设P(4,y1),Q(4,y2),则kMA=kPA=,kMB=kBQ=

由①得×=-,即y1y2=-3,当y1>0,y2<0时,|PQ|=|y1-y2|≥2=2,当且仅当y1=,y2=-时等号成立.

同理,当y1<0,y2>0时,当且仅当y1=-,y2=时,|PQ|有最小值2

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简答题

在△ABC中,A、B为定点,C为动点,记∠A、∠B、∠C的对边分别为a、b、c,已知c=2,且存在常数λ

(λ>0),使得abcos2=λ.

(1)求动点C的轨迹,并求其标准方程;

(2)设点O为坐标原点,过点B作直线l与(1)中的曲线交于M,N两点,若OM⊥ON,试确定λ的范围.

正确答案

(1)在△PAB中,由余弦定理,有22=a2+b2-2abcosC,|a+b|==2=2>2,

所以,点P的轨迹C是以A,B为焦点,长轴长2a=2的椭圆.(除去长轴上的顶点)

如图,以A、B所在的直线为x轴,以A、B的中点为坐标原点建立直角坐标系.

则,A(-1,0)和B(1,0).

椭圆C的标准方程为:+=1(y≠0).

(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),

①当MN垂直于x轴时,MN的方程为x=1,由题意,有M(1,1),N(1,-1)在椭圆上.

+=1⇒λ=,由λ>0,得λ=

②当MN不垂直于x轴时,设MN的方程为y=k(x-1).

得:[λ+(1+λ)k2]x2-2(1+λ)k2x+(1+λ)(k2-λ)=0,

由题意知:λ+(1+λ)k2>0,

所以x1+x2=,x1•x2=

于是:y1•y2=k2(x1-1)(x2-1)=k2[x1x2-(x1+x2)+1]=

因为OM⊥ON,所以=0,

所以x1•x2+y1•y2==0,

所以,k2=≥0,

由λ>0得1+λ-λ2>0,解得0<λ<

综合①②得:0<λ≤

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简答题

在直角坐标系xOy中,已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,左右两个焦分别为F1,F2.过右焦点F2且与x轴垂直的直线与椭圆C相交M、N两点,且|MN|=2.

(1)求椭圆C的方程;

(2)设椭圆C的一个顶点为B(0,-b),是否存在直线l:y=x+m,使点B关于直线l 的对称点落在椭圆C上,若存在,求出直线l的方程,若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)∵椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=

左右两个焦分别为F1,F2.过右焦点F2且与轴垂直的直线与椭圆C相交M、N两点,且|MN|=2,

,解得a=2,b=,c=

∴椭圆C的方程为+=1.

(2)∵椭圆C的方程为+=1,椭圆C的一个顶点为B(0,-b),

∴B(0,-),

若存在存在直线l:y=x+m,使点B关于直线l的对称点B′落在椭圆C上,

则直线BB′过点B(0,-),且BB′⊥l,直线l垂直平分线段BB′,

∴直线BB′的方程为:y+=-x,即x+y+=0,

联立,解得B(0,-),B′(-),

∵直线l:y=x+m垂直平分线段BB′,

∴直线l:y=x+m过BB′的中点(-,-),

∴m=-+=

∴直线l的方程为y=x+

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