- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
已知椭圆的离心率为
,且过点
,过
的右焦点
任作直线
,设
交
于
,
两点(异于
的左、右顶点),再分别过点
,
作
的切线
,
,记
与
相交于点
.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)证明:点在一条定直线上.
正确答案
(1);(2)
.
(1)根据离心率和b,可求出a,c的值.
(2) 解本题的关键是,
=……=
然后借助韦达定理解决即可.
解:(1)由题意,得,
,…2分
又, ………4分
解得,
, ………5分
故椭圆的标准方程为
;………6分
(2)当椭圆上的点
在
轴上方,即
时,
,
则, ………………………8分
再由椭圆的对称性,当点在
轴下方,,即
时,仍有
.
因此椭圆在点
的切线的斜率
. …………………10分
①当直线轴时,
,
,从而切线
,
的方程分别为
,
,则点
; ……………11分
②当直线存在斜率时,设
,
由,消去
,得
,
则,
. ……………13分
于是,
从而方程可化为
,而
,所以
.
即点的横坐标恒为
,这表明点
恒在直线
上. ………………15分.
已知直线,圆O:
=36(O为坐标原点),椭圆C:
=1(a>b>0)的离心率为e=
,直线l被圆O截得的弦长与椭圆的长轴长相等。
(I)求椭圆C的方程;(II)过点(3,0)作直线l,与椭圆C交于A,B两点设(O是坐标原点),是否存在这样的直线l,使四边形为ASB的对角线长相等?若存在 ,求出直线l的方程,若不存在,说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)∵圆心O到直线的距离为
,
直线l被圆O截得的弦长2a=,∴a=2,
又,解得
,
∴椭圆C的方程为:; ………4分
(Ⅱ)∵,∴四边形OASB是平行四边形.
假设存在这样的直线l,使四边形OASB的对角线长相等,
则四边形OASB为矩形,因此有,
设A(x1,y2),B(x2,y2),则. ………7分
直线l的斜率显然存在,设过点(3,0)的直线l方程为:,
由,得
,
由,即
.
………9分
,
由得:
,满足Δ>0. ………12分
故存在这样的直线l,其方程为. ………13分
略
已知抛物线的焦点为F,椭圆C:
的离心率为
,
是它们的一个交点,且
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)已知,点A,B为椭圆
上的两点,且弦AB不平行于对称轴,
是
的中点,试探究
是否为定值,若不是,请说明理由。
正确答案
解:(I)设将,根据抛物线定义,
,∴
,
……(2分)
∵,即
,∴
,椭圆是
………(4分)
把代入,得a=2,b=1,椭圆C的方程为
…………(6分
(II)设,
…(7分)
又,
,
(1)-(2)可得: ……(10分)
整理得:
又 …………(13分)
故为定值 …………(14分)
略
椭圆上一点P到左焦点的距离为
,则P到左准线的距离为_________
正确答案
略
(本小题满分12分)
椭圆的离心率
,过右焦点
的直线
与椭圆
相交
于A、B两点,当直线的斜率为1时,坐标原点
到直线
的距离为
⑴求椭圆C的方程;
⑵椭圆C上是否存在点,使得当直线绕点
转到某一位置时,有
成
立?若存在,求出所有满足条件的点的坐标及对应的直线方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:⑴∵到直线
的距离为
,
,
∴,∴
. ………2分
∵,∴
,∴
.
∴椭圆C的方程为. ………5分
⑵设A(,
),B(
,
),
设
由,消去
得
.
∴,∴
.
∵,∴
,∴
.
将点坐标代入椭圆得
,
∴,∴
,
.
当时,
,直线
,
当时,
,直线
. …………12分
略
已知椭圆C:的左、右焦点分别为F1、F2,上顶点为A,△AF1F2为正三角形,且以线段F1F2为直径的圆与直线
相切.
(Ⅰ)求椭圆C的方程和离心率e;
(Ⅱ)若点P为焦点F1关于直线的对称点,动点M满足
. 问是否存在一个定点T,使得动点M到定点T的距离为定值?若存在,求出定点T的坐标及此定值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ);(Ⅱ)存在一个定点
且定值为
.
试题分析:(Ⅰ)依题意由线段F1F2为直径的圆与直线相切,根据点到直线的距离公式得
,可得c值,再由△AF1F2为正三角形,得a、b、c间关系,求出a、b的值,即得椭圆方程及离心率;(Ⅱ)假设存在一个定点T符合题意,先求出点
关于直线
的对称点
,由题意
得
,可知动点M的轨迹,从而得解.
试题解析:解:(Ⅰ)设焦点为,
以线段为直径的圆与直线
相切,
,即c=2, 1分
又为正三角形,
, 4分
椭圆C的方程为
,离心率为
. 6分
(Ⅱ)假设存在一个定点T符合题意,设动点,由点
得
点关于直线
的对称点
, 7分
由
得
,
两边平方整理得
, 10分
即动点M的轨迹是以点为圆心,
长为半径的圆,
存在一个定点
且定值为
. 12分
(本小题满分16分)
如图,在平面直角坐标系中,已知点
为椭圆
的右顶点, 点
,点
在椭
圆上, .
(1)求直线的方程;
(2)求直线被过
三点的圆
截得的弦长;
(3)是否存在分别以为弦的两个相外切的等圆?若存在,求出这两个圆的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1) ;(2)
;
(3)存在这样的两个圆,且方程分别为,
。
(1)根据,B、P关于y轴对称,可求得
,再求出BD的斜率,写出点斜式方程,再化成一般式即可.
(2)先求出BP的垂直平分线方程,然后利用点到直线的距离公式求出圆心到此平分线的距离,再利用弦长公式求出弦长即可.
(3)解本小题的关系是先假设存在这样的两个圆M与圆N,其中PB是圆M的弦,PA是圆N的弦,从而分析出点M一定在y轴上,点N一定在线段PC的垂直平分线上,当圆
和圆
是两个相外切的等圆时,一定有P,M,N在一条直线上,且PM=PN.到此就有了明晰的解题思路.
(1)因为,且A(3,0),所以
=2,而B,P关于y轴对称,所以点P的横坐标为1,从而得
……………………3分
所以直线BD的方程为…………………………5分
(2)线段BP的垂直平分线方程为x=0,线段AP的垂直平分线方程为,
所以圆C的圆心为(0,-1),且圆C的半径为………………………8分
又圆心(0,-1)到直线BD的距离为,所以直线
被圆
截得的弦长
为……………………………10分
(3)假设存在这样的两个圆M与圆N,其中PB是圆M的弦,PA是圆N的弦,则点M一定在y轴上,点N一定在线段PC的垂直平分线上,当圆
和圆
是两个相外切的等圆时,一定有P,M,N在一条直线上,且PM=PN…………………………………12分
设,则
,根据
在直线
上,
解得………………………14分
所以,故存在这样的两个圆,且方程分别为
,
……………………………16分
( 9分) 如图,过椭圆的左焦点F任作一条与两坐标轴都不垂直的弦AB,若点M在x轴上,且使得MF为△AMB的一条内角平分线,则称点M为该椭圆的“左特征点”.求椭圆
的“左特征点”M的坐标;
正确答案
(1)解:设M(m,0)为椭圆的左特征点,
椭圆的左焦点为,设直线AB的方程为
将它代入得:
,
即
设A(x1,y1),B(x2,y2),则,
∵∠AMB被x轴平分,∴
即,Þ
Þ
∴, 于是
∵,∴
,即
∴M(
,0)
略
已知斜率为1的直线 过椭圆
的右焦点,交椭圆于
两点,求
长
正确答案
略
(本小题满分13分)
已知椭圆(a>b>0)的焦距为4,且与椭圆
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
解:(1)∵焦距为4,∴c=2………………………………………………1分
又∵的离心率为
……………………………… 2分
∴,∴a=
,b=2………………………… 4分
∴标准方程为………………………………………6分
(2)设直线l方程:y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2),
由得
……………………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
∴<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
略
(本小题满分12分)
设椭圆:
的焦点分别为
、
,抛物线
:
的准线与
轴的交点为
,且
.
(I)求的值及椭圆
的方程;
(II)过、
分别作互相垂直的两直线与椭圆分别交于
、
、
、
四点(如图),
求四边形面积的最大值和最小值.
正确答案
解:(I)由题意,. 抛物线
:
的准线方程为
,所以点
的坐标为
.
,
为
的中点. ……………………………………………….2分
,
,即椭圆方程为
. …………………………………….3分
(II)①当直线与
轴垂直时,
,此时
,
四边形的面积
;
同理当与
轴垂直时,也有四边形
的面积
. …………5分
②当直线、
均与
轴不垂直时,设直线
,
,
.
由消去
得
. ………………………….7分
则,
.
所以,;
同理 . …….……………………………9分
所以四边形的面积,令
得
因为,当
时,
,
,
且是以
为自变量的增函数,所以
.
综上可知,.故四边形
面积的最大值为4,最小值为
.
…………………………………………………………12分
略
(本小题满分12分)
已知椭圆的左、右两个焦点分别为F1、F2,离心率为
,且抛物线
与椭圆C1有公共焦点F2(1,0)。
(1)求椭圆和抛物线的方程;
(2)设A、B为椭圆上的两个动点,,过原点O作直线AB的垂线OD,垂足为D,求点D为轨迹方程。
正确答案
(1)椭圆的方程为=1,抛物线的方程为
(2)点D的轨迹方程为
解:(1)由题意知椭圆C1中有
所以
故椭圆的方程为=1…………2分
由F2(1,0)为抛物线的焦点可得
所以抛物线的方程为…………4分
(2)当直线AB的斜率存在时
设直线AB的方程为
联立
得…………6分
即
①…………8分
又,设
②
又点D在直线AB上,
③…………10分
把②③代入①得
点D的轨迹方程为
当直线AB的斜率不存在时,
点D的轨迹方程为
…………12分
已知、
是椭圆
的两个焦点,
为椭圆上一点,且
,若
的面积为 .
正确答案
9
略
在直角三角形ABC中,则以点A、B为焦点且过点C的椭圆的离心率e等于
正确答案
略
(本小题满分13分)
已知椭圆C:的左、右顶点的坐标分别为
,
,离心率
。
(Ⅰ)求椭圆C的方程:
(Ⅱ)设椭圆的两焦点分别为,
,点P是其上的动点,
(1)当 内切圆的面积最大时,求内切圆圆心的坐标;
(2)若直线与椭圆交于
、
两点,证明直线
与直线
的交点在直线
上。
正确答案
(1)
(2).直线与直线
的交点住直线
上.
解:(Ⅰ)椭圆的方程
……3分
(Ⅱ)(1),设
边上的高为
,
设的内切圆的半径为
,因为
的周长为定值6.
所以 ……5分
当P在椭圆上顶点时,
最大为
,
故的最大值为
,
于是也随之最大值为
此时内切圆圆心的坐标为……7分
(2)将直线代入椭圆
的方程
并整理.
得.
设直线与椭圆
的C交点
,
由根系数的关系,得. ……9分
直线的方程为:
,它与直线
的交点坐标为
同理可求得直线
与直线
的交点坐标为
.…11分
下面证明、
两点重合,即证明
、
两点的纵坐标相等:
,
因此结论成立.
综上可知.直线与直线
的交点住直线
上. ……………13分
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