- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
已知椭圆+
=1(a>b>0)上的点M (1,
)到它的两焦点F1,F2的距离之和为4,A、B分别是它的左顶点和上顶点。
(Ⅰ)求此椭圆的方程及离心率;
(Ⅱ)平行于AB的直线l与椭圆相交于P、Q两点,求|PQ|的最大值及此时直线l的方程。
正确答案
解:
本试题主要是考查椭圆的方程和椭圆的几何性质,以及直线与椭圆的位置关系的综合运用。联立方程组,结合韦达定理求解和运算。
(本小题满分12分)
已知椭圆经过点M(-2,-1),离心率为
。过点M作倾斜角
互补的两条直线分别与椭圆C交于异于M的另外两点P、Q。
(I)求椭圆C的方程;
(II)能否为直角?证明你的结论;
(III)证明:直线PQ的斜率为定值,并求这个定值。
正确答案
解:
(Ⅰ)由题设,得+
=1, ①
且=
, ②
由①、②解得a2=6,b2=3,
椭圆C的方程为+
=1.………………………………………………………4分
(Ⅱ)记P(x1,y1)、Q(x2,y2).
设直线MP的方程为y+1=k(x+2),与椭圆C的方程联立,得
(1+2k2)x2+(8k2-4k)x+8k2-8k-4=0,
-2,x1是该方程的两根,则-2x1=,x1=
.
设直线MQ的方程为y+1=-k(x+2),
同理得x2=.……………………………………
……………………8分
因y1+1=k(x1+2),y2+1=-k(x2+2),
因此直线PQ的斜率为定值.……………………………………………………12分
略
在平面直角坐标系中,若方程所表示的曲线是椭圆,则实数m的取值范围是___________
正确答案
略
如图,在平面直角坐标系中,椭圆
的右焦点为
,离心率为
.
分别过,
的两条弦
,
相交于点
(异于
,
两点),且
.
(1)求椭圆的方程;
(2)求证:直线,
的斜率之和为定值.
正确答案
(1);(2)详见解析.
试题分析:(1)根据条件“右焦点为,离心率为
”得到含有
的两个方程,进而求解椭圆方程;(2)通过直线
和直线
与椭圆连接方程组,得到四点坐标,统一变量,减少字母,然后利用斜率公式证明直线
,
的斜率之和为定值.在第(2)问的运算上要注意先化简再代入.本题的几何背景是:在如图所示的圆中,因为
,且
,所以
.
试题解析:(1)解:由题意,得,
,故
,
从而,
所以椭圆的方程为. ① 5分
(2)证明:设直线的方程为
, ②
直线的方程为
, ③ 7分
由①②得,点,
的横坐标为
,
由①③得,点,
的横坐标为
, 9分
记,
,
,
,
则直线,
的斜率之和为
13分
. 16分
设椭圆的左焦点为F, 离心率为
, 过点F且与x轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为
.
(Ⅰ) 求椭圆的方程;
(Ⅱ) 设A, B分别为椭圆的左右顶点, 过点F且斜率为k的直线与椭圆交于C, D两点. 若, 求k的值.
正确答案
(Ⅰ) (Ⅱ)
(Ⅰ)设,由
知,
,过点F且与x轴垂直的直线为
,代入椭圆方程有
,解得
,于是
=
,解得
,又
,从而
,
,所以椭圆的方程为
.
(Ⅱ)设点由F(-1,0)得直线CD的方程为
,代入椭圆方程
消去
,整理得
,求解可得
,
,
因为,
,所以
+
==
=
=,
由已知得=8,解得
.
本题第(Ⅰ)问,由于过点F且与x轴垂直的直线为,所以代入椭圆方程,并结合离心率即可求出;第(Ⅱ)问,把直线CD的方程代入椭圆方程,然后由韦达定理,平面向量的坐标运算,就可求出结果.在联立方程组以及进行平面向量的运算时,注意计算要细心,联立方程组后,用设而不求的思想.
【考点定位】本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、向量的运算等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质,考查运算能力,以及用方程思想解决问题的能力.
已知椭圆:
的右焦点
在圆
上,直线
交椭圆于
、
两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若(
为坐标原点),求
的值;
正确答案
(1) (2)
试题分析:解(1)由题设知,圆的圆心坐标是
,半径为
,
故圆与
轴交与两点
,
2分
所以,在椭圆中或
,又
,
所以,或
(舍去,∵
), 4分
于是,椭圆的方程为
6分
(2)设,
;
直线与椭圆
方程联立
,
化简并整理得. 8分
∴,
,
∴,
10分
∵,∴
,即
得
∴,
,即
为定值. 13分
点评:主要是考查了椭圆方程的求解,以及直线与椭圆位置关系的运用,属于中档题。
如图,已知椭圆的左焦点为
,过点
的直线交椭圆于
两点,线段
的中点为
,
的中垂线与
轴和
轴分别交于
两点.
(1)若点的横坐标为
,求直线
的斜率;
(2)记△的面积为
,△
(
为原点)的面积为
.试问:是否存在直线
,使得
?说明理由.
正确答案
(1)(2)不存在直线
,使得
试题分析:(Ⅰ)解:依题意,直线的斜率存在,设其方程为
.
将其代入,整理得
.
设,
,所以
. 3分
故点的横坐标为
.依题意,得
,
解得 . 5分
(Ⅱ)解:假设存在直线,使得
,显然直线
不能与
轴垂直.
由(Ⅰ)可得 . 6分
因为 ,所以
,
解得 , 即
. 8分
因为 △∽△
,所以
.
所以 , 10分
整理得 .
因为此方程无解,所以不存在直线,使得
. 12分
点评:直线与椭圆相交时常联立方程借助于方程根与系数的关系整理化简,此类题目计算量较大要求学生具有较高的数据处理能力
(本题满分12分)已知椭圆过点
,且离心率为
.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)为椭圆
的左、右顶点,直线
与
轴交于点
,点
是椭圆
上异于
的动点,直线
分别交直线
于
两点.证明:
恒为定值.
正确答案
(Ⅰ). (Ⅱ)
为定值
.证明见解析。
本试题主要是考出了椭圆方程的求解,椭圆的几何性质,直线与椭圆的位置关系的运用的综合考查,体现了运用代数的方法解决解析几何的本质的运用。
(1)首先根据题意的几何性质来表示得到关于a,b,c的关系式,从而得到其椭圆的方程。
(2设出直线方程,设点P的坐标,点斜式得到AP的方程,然后联立方程组,可知借助于韦达定理表示出长度,进而证明为定值。
(Ⅰ)解:由题意可知,,
,
解得. …………4分
所以椭圆的方程为. …………5分
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)可知,,
.设
,依题意
,
于是直线的方程为
,令
,则
.
即. …………7分
又直线的方程为
,令
,则
,
即. …………9分
…………11分
又在
上,所以
,即
,代入上式,
得,所以
为定值
. …………12分
已知椭圆的离心率为
,以原点为圆心,椭圆的短半轴为半径的圆与直线
相切,过点P(4,0)且不垂直于x轴直线
与椭圆C相交于A、B两点。
(1)求椭圆C的方程;
(2)求的取值范围;
(3)若B点在于x轴的对称点是E,证明:直线AE与x轴相交于定点。
正确答案
(1)解:由题意知,∴
,即
又,∴
故椭圆的方程为 2分
(2)解:由题意知直线l的斜率存在,设直线l的方程为
由得:
4分
由得:
设A(x1,y1),B (x2,y2),则 ① 6分
∴
略
椭圆的离心率为
,若直线
与其一个交点的横坐标为
,则
的值为
正确答案
略
(本小题满分12分)
设、
分别是椭圆
的左、右焦点.
(Ⅰ)若是该椭圆上的一个动点,求
·
的最大值和最小值;
(Ⅱ)设过定点的直线
与椭圆交于不同的两点
、
,且∠
为锐角(其中
为坐标原点),求直线
的斜率
的取值范围.
正确答案
解法二:易知,所以
,设
,则
(以下同解法一)
(Ⅱ)显然直线不满足题设条件,可设直线
,
又
∵,即
∴
故由①、②得或
略
以椭画的右焦点F为圆心,并过椭圆的短轴端点的圆的方程为_
正确答案
略
椭圆E的中心在原点O,焦点在x轴上,离心率e=,过点C(-1,0)的直线
交椭圆于A,B两点,且满足
,
为常数。
(1)当直线的斜率k=1且
时,求三角形OAB的面积.
(2)当三角形OAB的面积取得最大值时,求椭圆E的方程.
正确答案
(1)
(2)
(1)
(2),故椭圆为:
①
且②,把
代入椭圆方程得:
∴③
④
∴
由②③知道
∴
⑵
当且仅当时,即
时,S取得最大值。
将代入③④得
,
∴
已知点为椭圆
的左准线与
轴的交点.若线段
的中点
在椭圆上,则该椭圆的离心率为
正确答案
略
直角三角形
的直角顶点
为动点,
,
为两个定点,作
于
,动点
满足
,当点
运动时,设点
的轨迹为曲线
,曲线
与
轴正半轴的交点为
.
(Ⅰ) 求曲线的方程;
(Ⅱ) 是否存在方向向量为m的直线
,与曲线
交于
,
两点,且
与
的夹角为
?若存在,求出所有满足条件的直线方程;若不存在,说明理由.
正确答案
(Ⅰ)曲线的方程为
;(Ⅱ)存在满足条件的直线
.
(I)由题意知,点在以
为直径的圆上,且除去
两点.
即点坐标满足方程:
.
设点,
,则
, ①
由知,
,即
.代入①式
得 ,即
,
曲线
的方程为
.
(II)由(I)知,点,假设直线存在,可设
,设
,不妨令
,则由
得
.
,
,
,
.
,
则
,
则, 即
,
,解得
或
.
当时,向量
与
的夹角为
,不合题意舍去;
当时,向量
与
的夹角为
,符合题意.
综上,存在满足条件的直线.
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