- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
(本小题满分15分)
如图已知,椭圆
的左、右焦点分别为
、
,过
的直线
与椭圆相交于A、B
两点。
(Ⅰ)若,且
,求椭圆的离心率;
(Ⅱ)若求
的最大值和最小值。
正确答案
解:(I),
,
------ 3分
,
------ 6分
(II),
.
①若垂直于
轴,则
,
------ 8分
②若AB与轴不垂直,设直线
的斜率为
,
则直线的方程为
由 消去y得:
,
方程有两个不等的实数根。设
,
.
,
------ 10分
------- 12分
,
∴ ------ 14分
综合①、②可得:。所以当直线
垂直于
时,
取得最大值
;当直线
与
轴重合时,
取得最小值
------ 15分
略
已知椭圆的两个焦点为
、
,点
满足
则
的取值范围为 ,直线
与椭圆
的公共点的个数为
正确答案
0
略
已知椭圆中心在原点,一个焦点为,且长轴是短轴长的2倍,则该椭圆的标准方程是 。
正确答案
略
(本题满分14分)
已知椭圆的离心率为
,长轴长为
,直线
交椭圆于不同的两点A、B。
(1)求椭圆的方程;
(2)求的值(O点为坐标原点);
(3)若坐标原点O到直线的距离为
,求
面积的最大值。
正确答案
(1)(2)
(3)
(1)设椭圆的半焦距为c,
依题意
解得
由 2分
所求椭圆方程为
3分
(2)
设,
其坐标满足方程
消去并整理得
4分
则(*) 5分
故 6分
经检验满足式(*)式 8分
(3)由已知,
可得 9分
将代入椭圆方程,
整理得
10分
11分
12分
当且仅当,
即时等号成立,
经检验,满足(*)式
当时,
综上可知13分
当|AB最大时,
的面积最大值
14分
椭圆上有一点M(-4,
)在抛物线
(p>0)的准线l上,抛物线的焦点也是椭圆焦点.
(1)求椭圆方程;
(2)若点N在抛物线上,过N作准线l的垂线,垂足为Q距离,求|MN|+|NQ|的最小值.
正确答案
(1)椭圆为(2)
(1)∵上的点M在抛物线
(p>0)的准线l上,抛物线的焦点也是椭圆焦点.
∴c=-4,p=8……①
∵M(-4,)在椭圆上
∴……②
∵……③
∴由①②③解得:a=5、b=3
∴椭圆为
由p=8得抛物线为
设椭圆焦点为F(4,0),
由椭圆定义得|NQ|=|NF|
∴|MN|+|NQ|≥|MN|+|NF|=|MF|
=,即为所求的最小值.
如图,焦距为的椭圆
的两个顶点分别为
和
,且
与n
,
共线.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆
有两个不同的交
点和
,且原点
总在以
为直径的圆的内部,求实数
的取值范围.
正确答案
(1) ;(2)
试题分析:(1)根据椭圆方程写出顶点的坐标,然后写出
的坐标,利用两向量共线的充要条件:
,得
与
的关系,结合
,解出
与
,求出椭圆的方程;(2)设直线
,与椭圆
有两个不同的交点
和
,设
,将直线方程代入椭圆方程,消去
,得到关于
的方程,由两个不同交点,
,并且得到
与
,
原点
总在以
为直径的圆的内部,
为钝角,即
,整理,代入根与系数的关系,比较
得出
的取值范围.
试题解析:(1)解:设椭圆的标准方程为
,由已知得
,
,
,
,所以
,
,
因为与n
,
共线,所以
, 2分
由,解得
,
,
所以椭圆的标准方程为
. 4分
(2)解:设,
,
,
,把直线方程
代入椭圆方程
,
消去,得
,
所以,
, 8分
,即
(*) 9分
因为原点总在以
为直径的圆的内部,
所以,即
, 10分
又,
由得
, 13分
依题意且满足(*)得
故实数的取值范围是
,
. 14分
(本小题满分13分)
给定椭圆>
>0
,称圆心在原点
,半径为
的圆是椭圆
的“准圆”
。若椭圆
的一个焦点为
,其短轴上的一个端点到
的距离为
。
(1)求椭圆的方程和其“准圆”方程;
(2)点是椭圆
的“准圆”上的一个动点,过点
作直线
,使得
与椭圆
都只有一个交点。求证:
⊥
.
正确答案
解:(1)因为,所以
2分
所以椭圆的方程为, 准圆的方程为
. 4分
(2)①当中有一条无斜率时,不妨设
无斜率,
因为与椭圆只有一个公共点,则其方程为
或
,
当方程为
时,此时
与准圆交于点
此时经过点(或
且与椭圆只有一个公共点的直线是
(或
,即
为
(或
,显然直线
垂直;
同理可证方程为
时,直线
垂直. 7分
②当都有斜率时,设点
其中
,
设经过点与椭圆只有一个公共点的直线为
,
则,消去
得到
,
即,
,
经过化简得到:, 9分
因为,所以有
,
设的斜率分别为
,因为
与椭圆都只有一个公共点,
所以满足上述方程
,
所以,即
垂直. 13分
略
已知椭圆的中心在原点,一个焦点是,且两条准线间的距离为
。
(I)求椭圆的方程;
(II)若存在过点A(1,0)的直线,使点F关于直线
的对称点在椭圆上,求
的取值范围。
正确答案
(I)椭圆的方程是(II)
的取值范围是
解:(I)设椭圆的方程为
由条件知且
所以
故椭圆的方程是
(II)依题意, 直线的斜率存在且不为0,记为
,则直线
的方程是
设点关于直线
的对称点为
则
解得
因为点在椭圆上,所以
即
设则
因为所以
于是,
当且仅当
上述方程存在正实根,即直线存在.
解得
所以
即的取值范围是
已知向量,经过定点
且方向向量为
的直线与经过定点
且方向向量为
的直线交于点M,其中
R,常数a>0.
(1)求点M的轨迹方程;
(2)若,过点
的直线与点M的轨迹交于C、D两点,求
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ) (除去点
)(Ⅱ)
设点,
又∥
,
∥
故,消去参数
,整理得点M的轨迹方程为
(除去点
)…………5分
(2)由得点M轨迹方程为
(除去点
),
若设直线CD的方程为,
,
,则由
消去y得
,显然
,于是
,
设,
因此
,
即
若直线轴,则
,于是
,
综上可知.…………………………12分
(本题满分12分)已知椭圆为常数,且
,过点
且以向量
为方向向量的直线与椭圆交于点
,直线
交椭圆于点
(
为坐标原点).(1)
的面积
的表达式;(2)若
,求
的最大值.
正确答案
(1) (2)
(1) 直线的方程为
.
由 得
.∴
或
,即点
的纵坐标为
.∵点
与点
关于原点
对称,
∴. 6分
(Ⅱ) . 当
时,
,
, 8分
当且仅当时,
.当
时,可证
在
上单调递增,且
,
∴在
上单调递增.∴
在
上单调递减.
∴当时,
.综上可得,
. 12分
已知抛物线的焦点为F2,点F1与F2关于坐标原点对称,直线m垂直于x轴,垂足为T,与抛物线交于不同的两点P、Q且
.
(1)求点T的横坐标;
(2)若以F1,F2为焦点的椭圆C过点.
①求椭圆C的标准方程;
②过点F2作直线l与椭圆C交于A,B两点,求的取值范围.
正确答案
(1)
(2),
试题分析:解:(1)由题意得,
,设
,
则,
.
由,
得即
,① 2分
又在抛物线上,则
,②
联立①、②易得 4分
(2)①设椭圆的半焦距为,由题意得
,
设椭圆的标准方程为
,
则 ③ ,
④ 5分
将④代入③,解得或
(舍去)
所以 6分
故椭圆的标准方程为
7分
②. (ⅰ)当直线的斜率不存在时,
,
,
又,所以
8分
(ⅱ)当直线的斜率存在时,设直线
的方程为
,
由得
设,则由根与系数的关系,
可得:,
9分
因为,所以
,
又,
故
11分
令,因为
,即
,
所以
所以 13分
综上所述:. 14分
点评:主要是考查了直线与圆的位置关系的运用属于基础题。
已知椭圆,左右焦点分别为
,
(1)若上一点
满足
,求
的面积;
(2)直线交
于点
,线段
的中点为
,求直线
的方程。
正确答案
(1).(2)
。
试题分析:(1)由于椭圆定义可以得到,那么根据直角三角形得到
,从而得到
,得到面积的值。
(2)设出点A,B的坐标,代入椭圆方程中,然后作差,得到AB的斜率与AB的中点坐标关系进而求解。
解:(1)由第一定义,,即
由勾股定理,,所以
,
.
(2)设,满足
,
,两式作差
,将
,
代入,得
,可得
,直线方程为:
。
点评:解决该试题的关键是根据定义结合直角三角形勾股定理得到三角形的面积的值。并能利用点差法思想得到弦中点与直线的斜率的关系式。
已知椭圆的右焦点为
,
为椭圆的上顶点,
为坐标原点,且两焦点和短轴的两端构成边长为
的正方形.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)是否存在直线交与椭圆于
,
,且使
,使得
为
的垂心,若存在,求出
点的坐标,若不存在,请说明理由.
正确答案
(1) ;(2)
.
试题分析:(1)利用正方形的性质,椭圆的性质;(2)由直线的方程于椭圆的方程组成方程组,消去
,由
及
综合求得.
试题解析:(1)由两焦点与短轴的两端点构成边长为的正方形,则
,
,
所以椭圆方程为. (4分)
(2)假设存在直线交椭圆于
两点,且使
为
的垂心,设
,
,
∵,
,则
,故直线
的斜率
,∴设直线
的方程为
,
由得
,由题意知
,即
, (7分)
且,
,由题意应有
,
而,
,
故, (9分)
∴,
解得或
,经检验,当
时,
不存在,故舍去
,
∴当时,所求直线方程为
满足题意,
综上所述,存在直线,且直线
的方程为
, (14分)
(本小题满分16分)
已知椭圆的左、右顶点分别A、B,椭圆过点(0,1)且离心率
.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过椭圆上异于A,B两点的任意一点P作PH⊥轴,H为垂足,延长HP到点Q,且PQ=HP,过点B作直线
轴,连结AQ并延长交直线
于点M,N为MB的中点,试判断直线QN与以AB为直径的圆O的位置关系.
正确答案
(1).(2)直线QN与圆O相切.
(1)由b=1和离心率e,可求出a,c的值,从而可求出椭圆的标准方程.
(II)设,则
,设
,∵HP=PQ,∴
即,将
代入
得
,
所以Q点在以O为圆心,2为半径的圆上,即Q点在以AB为直径的圆O上.
然后求出N的坐标,再对坐标化可得
=0,从而证得直线QN与圆O相切.
解:(1)因为椭圆经过点(0,1),所以,又椭圆的离心率
得
,
即,由
得
,所以
,
故所求椭圆方程为.(6分)
(2)设,则
,设
,∵HP=PQ,∴
即,将
代入
得
,
所以Q点在以O为圆心,2为半径的圆上,即Q点在以AB为直径的圆O上.
又A(-2,0),直线AQ的方程为,令
,则
,
又B(2,0),N为MB的中点,∴,
,
∴
,∴
,∴直线QN与圆O相切.(16分)
(本题12分)已知椭圆的离心率
,过
、
两点的直线到原点的距离是
.
(1)求椭圆的方程 ;
(2)已知直线交椭圆于不同的两点
、
,且
、
都在以
为圆心的圆上,求
的值.
正确答案
(1);(2)
.
(1)根据离心率可得c与a的关系,再根据点到直线的距离得到a,b的另一个方程,再根据,从而可解出a,b,c的值.
(2)解决此题的关键把、
都在以
为圆心的圆上这个条件,EF的中点M与B的连线垂直EF,然后直线方程与椭圆方程联立,借助韦达定理求出中点坐标,再利用EF垂直MB,建立关于k的方程,求出k值.
(1),则
;直线
:
由题意:,即
,
与联立解得
,则椭圆为
(2)联立消
并加以整理得:
设
则
故的中点坐标为
由题意、
都在以
为圆心的圆上,则
解得:.
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