- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
在平面直角坐标系中,已知焦距为4的椭圆C:

(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若椭圆C上存在两个不同的点关于直线l:y=9x+m对称,求实数m的取值范围;
(Ⅲ)若P为椭圆C在第一象限的动点,过点P作圆x2+y2=5的两条切线PA,PB,切点为A,B,直线AB与x轴、y轴分别交于点M,N,求△MON(O为坐标原点)面积的最小值。
正确答案
解:(Ⅰ)依题意,椭圆过点
故

椭圆C的方程为
(Ⅱ)设D,E是椭圆C上关于直线l:y=9x+m对称的两点,
可设直线DE的方程为
代入椭圆C的方程,得
由Δ>0得
线段DE的中点G的坐标为
点G在直线l上,故

把


(Ⅲ)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),
则直线PA的方程为x1x+y1y=5,
直线PB的方程为x2x+y2y=5,
直线PA,PB均过点P,故x1x0+y1y0=5,x2x0+y2y0=5,
因此,直线AB的方程为x0x+y0y=5,
故
△MON的面积
而

当且仅当
此时,

已知在平面直角坐标系xOy中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为F(

(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;
(3)过原点O的直线交椭圆于点B,C,求△ABC面积的最大值。
正确答案
解:(1)由已知得椭圆的半长轴a=2,半焦距c=
则半短轴b=1,
又椭圆的焦点在x轴上,
∴椭圆的标准方程为
(2)设线段PA的中点为M(x,y),点P的坐标是(x0,y0),
由x=
由y=

由点P在椭圆上,得
∴线段PA中点M的轨迹方程是
(3)当直线BC垂直于x轴时,BC=2,
因此△ABC的面积S△ABC=1;
当直线BC不垂直于x轴时,设该直线方程为y=kx,代入
解得B(



则
又点A到直线BC的距离d=
∴△ABC的面积S△ABC=
于是S△ABC=
由


∴S△ABC的最大值是
已知椭圆C的方程为
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设点E为x轴上一点,

正确答案
解:(Ⅰ)依题意,A、B不与椭圆C长轴两端点重合,
因为

又
所以
根据椭圆的定义,得
所以,
又因为c=1,所以
所以椭圆C的方程为
(Ⅱ)设点E的坐标为(m,0),由已知可得直线l的方程为y=k(x-1),
代入椭圆方程
消去y整理得:

设
则
由根与系数的关系可知:

由已知

由已知


因为

∴
∴
化简得:6m-24=0,m=4,
即E(4,0)。
已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,焦距为2,短轴长为2
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆交于不同的两点M、N(M、N不是椭圆的左、右顶点),且以MN为直径的圆经过椭圆的右顶点A,求证:直线l过定点,并求出定点的坐标。
正确答案
解:(1)设椭圆的长半轴长为a,短半轴长为b,半焦距为c,
则

∴椭圆C的标准方程为
(2)由方程组
由题意Δ=(8km)2-4(3+4k2)(4m2-12)>0,
整理得:3+4k2-m2>0, ①
设M(x1,y1)、N(x2,y2),
则
由已知,AM⊥AN,且椭圆的右顶点为A(2,0),
∴(x1-2)(x2-2)+y1y2=0,
即(1+k2)x1x2+(km-2)(x1+x2)+m2+4=0,
也即
整理得7m2+16mk+4k2=0,解得m=-2k或
当m=-2k时,直线l的方程为y=kx-2k,过定点(2,0),不符合题意,舍去;
当



已知F1,F2是椭圆


(1)求椭圆的标准方程;
(2)过F1作不与x轴重合的直线l,l与圆x2+y2=a2+b2相交于A、B。并与椭圆相交于C、D,当

正确答案
解:(1)∵
∴M是线段PF2的中点
∴OM是△PF1F2的中位线
又OM⊥F1F2∴PF1⊥F1F2∴
解得
∴椭圆方程为
(2)设l方程为
由
得
由
由
设
则
设
则
S关于M在
所以
已知椭圆E的中心在原点,焦点在x轴上,椭圆上的点到焦点的距离的最小值为

(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)过点(1,0)作直线交E于P、Q两点,试问在x轴上是否存在一定点M,使
正确答案
解:(1)
∴所求椭圆E的方程为:
(2)当直线l不与x轴重合时,可设直线l的方程为:x=ky+1,

把(2)代入(1)整理得:
∴
假设存在定点M(m,0),使得
=

当且仅当5-4m=0,即


再验证当直线l的倾斜角α=0时的情形,此时取


∴存在定点

如图,已知椭圆E:


(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设C,D是椭圆E上两不同点,CD∥AB,直线CD与x轴、y轴分别交于M,N两点,且
正确答案
解:(Ⅰ)由题意得
所以椭圆的方程为
(Ⅱ)又A(-2,0),B(0,1),所以
由CD∥AB,可设直线CD的方程为
由已知得M(-2m,0),N(0,m),
设C(x1,y1),D(x2,y2),
由
Δ=(2m)2-4(2m2-2)>0
所以x1+x2=-2m,x1x2=2m2-2,
由
所以x1+2m=-λx1即
同理由
所以
由
所以λ+μ∈(-∞,-2]∪(2,+∞)。
设椭圆

(1)试求椭圆的方程;
(2)过F1、F2分别作互相垂直的两直线与椭圆分别交于D、 E、M、N四点(如图所示),试求四边形DMEN面积的最大值和最小值。
正确答案
解:(1)由题意,
∵
∴F2为AF1的中点
∴a2=3,b2=2
即椭圆方程为
(2)当直线DE与x轴垂直时

四边形DMEN的面积
同理当MN与x轴垂直时,也有四边形DMEN的面积S=
当直线DE,MN均与x轴不垂直时,
设DE:y= k(x+1),代入
消去y得:(2+3k2)x2+ 6k2x+(3k2-6)=0
设D(x1,y1),E(x2,y2),则
所以
所以
同理
所以四边形DMEN的面积
令
因为
且S是以u为自变量的增函数,
所以
综上可知
故四边形DMEN面积的最大值为4,最小值为
已知P为圆x2+y2=4上任意一点,Q为点P在x轴上的射影,M为线段PQ的中点,
(1)求点M的轨迹C的方程;
(2)过点E(0,2)的直线l与曲线C交于A、B两点,若点O在以AB为直径的圆上或圆外(O为坐标原点),求直线l的斜率k的取值范围。
正确答案
解:(1)设M(x,y),则P(x,2y),
∵点P在圆x2+y2=4上,
∴x2+(2y)2=4,
所以点M的轨迹C的方程为
(2)依题意,显然l的斜率存在,设l:y=kx+2,
由方程组
∵直线l与C有两交点,
∴△=(16k)2-4×12·(1+4k2)>0,解得k2>
且xA+xB=

又∠AOB为直角或锐角,xA·xB+yA·yB≥0,
即xA·xB+(kxA+2)(kxB+2)≥0,
(1+k2)xA·xB+2k(xA+xB)+4≥0,
所以(1+k2)

故直线l的斜率k的取值范围是k∈
设双曲线
(1)求直线A1P与A2Q交点的轨迹E的方程;
(2)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹E恒有两个交点A、B,且
正确答案
解:(1)由A1、A2分别为双曲线的左、右顶点知
两式相乘得
∵点P(x1,y1)在双曲线上
∴
即
∴
∴
即直线A1P与A2Q交点的轨迹E的方程为
(2)假设存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹E恒有两个交点A、B,且
由
消去y,得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0,
则Δ=16k2m2-4(1+2k2 )(2m2-2)=8(2k2-m2+1)>0,
即2k2-m2+1>0
设A(x1',y1'),B(x2,y2)
则
∴ y1'y2=k2x1'x2+km(x1′+x2)+m2=
要使
需使x1′x2+y1′y2=0
即
∴
又2k2-m2+1>0,解得
∵直线y=kx+m为圆心在原点的圆的一条切线
∴圆的半径为
所求的圆为
此时圆的切线y=kx+m都满足
而当切线的斜率不存在时,切线为
与椭圆


综上,存在圆心在原点的圆

如图,椭圆C:


(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)求△ABP的面积取最大时直线l的方程
正确答案
解:(Ⅰ)由题:
左焦点(-c,0)到点P(2,1)的距离为:
由(1)(2)可解得:
∴所求椭圆C的方程为:
(Ⅱ)易得直线OP的方程:y=
设A(xA,yA),B(xB,yB),R(x0,y0)
其中y0=
∴
设直线AB的方程为l:y=﹣
代入椭圆:
显然
∴﹣

由上又有:

∴|AB|=


∵点P(2,1)到直线l的距离为:
∴S△ABP=


当|m+2|=
(S△ABP)max=
此时直线l的方程y=-
已知中心在原点的椭圆C的右焦点为(
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l:y=kx+

正确答案
解:(1)由题意可得:
∴
所求的椭圆方程为:
(2)设
由
∴

解得:
由

整理得:
把(*)代入得:
即:
综上:k的取值范围是
已知椭圆的方程为

(Ⅰ)点Q的轨迹方程;
(Ⅱ)点Q的轨迹与坐标轴的交点的个数.
正确答案
解:(Ⅰ)设点A、B的坐标分别为
当
由已知

由(1)得
由(2)得
由(3)、(4)及
得点Q的坐标满足方程
当
综上所述,点Q的坐标满足方程
设方程(5)所表示的曲线为L,
则由

因为

所以当
当
因为(0,0)在椭圆C内,又在曲线L上,
所以曲线L在椭圆C内,故点Q的轨迹方程为
(Ⅱ)由
由
当a=0,b=0,即点P(a,b)为原点时,(a,0)、(0,b)与(0,0)重点,曲线L与坐标轴只有一个交点(0,0);
当a=0且
同理,当b=0且
当
已知椭圆C:


(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)如果椭圆C的左顶点为A,右焦点为F,过F的直线与椭圆C交于P,Q两点,直线AP,AQ与直线l2分别交于N,M两点,求证:四边形MNPQ的对角线的交点是定点。
正确答案
(Ⅰ)解:由题知,抛物线y2=16x的准线方程为x=-4,
设椭圆

则

由

由于直线x+2y-4=0与椭圆C相切,
所以
即4b2+a2-16=0,
所以4(a2-c2)+a2-16=0,
整理得5a2-4c2-16=0, ②
将①代人②,得5×4c-4c2-16=0,即c2-5c+4=0,解得c=1或4,
由于
所以,所以椭圆C的方程为
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知,A(-2,0),F(1,0),
直线l2的方程为x=4,
根据椭圆的对称性,当直线PQ⊥x轴时,四边形MNPQ是等腰梯形,对角线PM,ON的交点在x轴上,
此时,直线PQ的方程为x=1,
由

不妨取

将x=4代入,得N(4,3),所以,直线QN的方程为
令y=0,得x=2,即直线QN与x轴的交点为R(2,0),
此点恰为椭圆的右顶点.
下面只要证明,在一般情况下Q,N,R三点共线即可.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),N(4,y3),M(4,y4),直线PQ的方程为x=my+1,
由

所以,
因为
所以,

所以

由于,
所以,
所以,
同理可证,P,M,R三点共线。
所以,四边形MNPQ的对角线的交点是定点,此定点恰为椭圆的右顶点。
如图,椭圆



(Ⅰ)求椭圆M的标准方程;
(Ⅱ)设直线

正确答案
解:(I)
矩形面积为8,即
由①②解得:
∴椭圆的标准方程是
(II)
设
则
由
当l过A点时,m=1,
当l过
①当



由此知当


②由对称性,可知若


③当


由此知,当

综上可知,当


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