- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆C的离心率为,且经过点(-1,
),过点P(2,1)的直线l与椭圆C在第一象限相切于点M,
(1)求椭圆C的方程;
(2)求直线l的方程以及点M的坐标;
(3)是否存过点P的直线l1与椭圆C相交于不同的两点A、B,满足?若存在,求出直线l1的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)设椭圆C的方程为,
由题意得,解得
,
故椭圆C的方程为;
(Ⅱ)因为过点P(2,1)的直线l与椭圆在第一象限相切,所以l的斜率存在,
故可设直线l的方程为,
由得
,①
因为直线l与椭圆相切,所以,
整理得,解得
,
所以直线l的方程为,
将代入①式,可以解得M点横坐标为1,故切点M坐标为
;
(Ⅲ)若存在直线l1满足条件的方程为,
代入椭圆C的方程得,
因为直线l1与椭圆C相交于不同的两点A,B,设A,B两点的坐标分别为,
所以,
所以,
又,
因为,
即,
所以,
即,
所以,解得
,
因为A,B为不同的两点,所以,
于是存在直线l1满足条件,其方程为。
设椭圆的对称中心为坐标原点,其中一个顶点为A(0,2),右焦点F与点B(,
)的距离为2。
(1)求椭圆的方程;
(2)是否存在经过点(0,-3)的直线l,使直线l与椭圆相交于不同的两点M,N满足?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由。
正确答案
解:(1)依题意,设椭圆方程为
则其右焦点坐标为
由得
即
故
又∵
∴
从而可得椭圆方程为。
(2)由题意可设直线l的方程为
由知点A在线段的垂直平分线上
由消去y得
即可得方程 (*)
当方程(*)的
即时方程(*)有两个不相等的实数根
设,
线段的中点
则是方程(*)的两个不等的实根,故有
从而有
于是,可得线段的中点P的坐标为
又由于,因此直线
的斜率为
由得
即
解得
∴
∴综上可知存在直线l:满足题意。
已知椭圆的方程为(a>b>0),它的一个焦点与抛物线y2=8x的焦点重合,离心率e=
,过椭圆的右焦点F作与坐标轴不垂直的直线l,交椭圆于A,B两点,
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设点M(1,0),且,求直线l的方程。
正确答案
解:(1)设椭圆的右焦点为(c,0),因为y2=8x的焦点坐标为(2,0),所以c=2,
因为,所以
,
故椭圆方程为。
(2)由(1)得F(2,0),设l的方程为y=k(x-2)(k≠0),代入,
并化简得,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则,
所以,
所以,
因为=0,
所以,
所以,
所以0,则k=±
,
所以直线l的方程为。
已知椭圆P的中心O在坐标原点,焦点在x坐标轴上,且经过点A(0,2),离心率为
,
(1)求椭圆P的方程;
(2)是否存在过点E(0,-4)的直线l交椭圆P于点R,T,且满足,若存在,求直线l的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)设椭圆P的方程为,
由题意得b=,
,
∴,
,
∴椭圆P的方程为:;
(2)假设存在满足题意的直线L,
易知当直线的斜率不存在时,不满足题意;
故设直线L的斜率为k,,
,∴
,
由得
,
由△>0得,解得
, ①
∴,
∴,
故,解得k2=1,②
由①、②解得k=±1,
∴直线l的方程为y=±x-4,
故存在直线l:x+y+4=0或x-y-4=0满足题意。
已知椭圆M:(a>b>0)的离心率为
,且椭圆上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形周长为6+4
,
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆M交于A,B两点,且以AB为直径的圆过椭圆的右顶点C,求△ABC面积的最大值.
正确答案
解:(Ⅰ)因为椭圆M上一点和它的两个焦点构成的三角形周长为6+4,
所以2a+2c=6+4,
又椭圆的离心率为,即
,所以
,
所以a=3,c=2,
所以b=1,椭圆M的方程为。
(Ⅱ)不妨设BC的方程y=n(x-3)(n>0),则AC的方程为,
由得
,
设,
因为,所以
,
同理可得,
所以,
,
设,则
,
当且仅当时取等号,
所以△ABC面积的最大值为。
已知椭圆C:的离心率为
,椭圆C上任意一点到椭圆两个焦点的距离之和为6,
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l:y=kx-2与椭圆C交于A、B两点,点P(0,1),且|PA|=|PB|,求直线l的方程。
正确答案
解:(1)由题已知,解得
,
所以,
所以椭圆C的方程为。
(2)由得
,
直线与椭圆有两个不同的交点,
所以,解得
,
设,
则,
计算,
设AB的中点坐标为,
因为|PA|=|PB|,所以PE⊥AB,,
所以,解得k=±1,经检验,符合题意,
所以直线l的方程为x-y-2=0或x+y+2=0。
已知双曲线的左、右顶点分别为A1、A2,点P(x1,y1),Q(x1,-y1)是双曲线上不同的两个动点,
(Ⅰ)求直线A1P与A2Q交点的轨迹E的方程;
(Ⅱ)若过点H(0,h)(h>1)的两条直线l1和l2与轨迹E都只有一个交点,且l1⊥l2,求h的值。
正确答案
解:(Ⅰ)由题设知,
则有直线A1P的方程为,①
直线A2Q的方程为,②
联立①②解得交点坐标为,
即,③
则x≠0,|x|<,
而点P(x1,y1)在双曲线上,
∴,
将③代入上式,整理得所求轨迹E的方程为且x≠±
。
(Ⅱ)设过点H(0,h)的直线为y=kx+h(h>1),
联立,得
,
令得
,
解得,
由于l1⊥l2,则,故h=
,
过点A1,A2分别引直线l1,l2通过y轴上的点H(0,h),且使l1⊥l2,
因此A1H⊥A2H,由,得h=
,
此时,l1,l2的方程分别为y=x+与y=-x+
,
它们与轨迹E分别仅有一个交点与
,
所以,符合条件的h的值为或
。
已知椭圆G:的离心率为
,右焦点为(2
,0)。斜率为1的直线l与椭圆G交于A,B两点,以AB为底边作等腰三角形,顶点为P(-3,2)。
(Ⅰ)求椭圆G的方程;
(Ⅱ)求△PAB的面积。
正确答案
解:(Ⅰ)由已知得,解得
,
又,
所以椭圆G的方程为。
(Ⅱ)设直线l的方程为y=x+m,
由得
,①
设A、B的坐标分别为,AB中点为E
,
则,
因为AB是等腰△PAB的底边,所以PE⊥AB,
所以PE的斜率,解得m=2。
此时方程①为,解得
,
所以,
所以|AB|=,
此时,点P(-3,2)到直线AB:x-y+2=0的距离,
所以△PAB的面积S=。
已知椭圆E:的右焦点恰好是抛物线C:y2=4x的焦点F,点A是椭圆E的右顶点,过点A的直线l交抛物线C于M,N两点,满足OM⊥ON,其中O是坐标原点,
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)过椭圆E的左顶点B作y轴平行线BQ,过点N作x轴平行线NQ,直线BQ与NQ相交于点O。若△QMN是以MN为一条腰的等腰三角形,求直线MN的方程.
正确答案
解:(Ⅰ)F(1,0),∴a2-b2=1,A(a,0),
设直线l:x=a+my代入y2=4x中, 整理得y2-4my-4a=0,
设,则
,
又∵,
∴,
由OM⊥ON得,
解得:a=4或a=0(舍),得,
所以椭圆E的方程为。
(Ⅱ)椭圆E的左顶点B(-4,0),所以点Q(-4,y2),易证M,O,Q三点共线,
①当QM为等腰△OMN的底边时,由于ON⊥OM,
∴O是线段MQ的中点,
∴,
所以m=0,即直线MN的方程为x=4;
②当QN为等腰△QMN的底边时,,
又∵,
解得,
或
,
∴,
所以直线MN的方程为,即
;
综上所述,当△OMN为等腰三角形时,直线MN的方程为x=4或。
如图,抛物线C1:x2=2py(p>0)的焦点为F,椭圆C2:的离心率
,C1与C2在第一象限的交点为
,
(Ⅰ)求抛物线C1及椭圆C2的方程;
(Ⅱ)已知直线l:y=kx+t(k≠0,t>0)与椭圆C2交于不同两点A,B,点M满足,直线FM的斜率为k1,试证明
。
正确答案
解:(Ⅰ)将代入x2=2py,得p=3,
∴抛物线C1的方程为,焦点
,
把代入
,得
,
又∵,
∴,
解得:a=2,b=1,
故椭圆C2的方程为。
(Ⅱ)由,得
,
令,
得, ①
设,
∴,
∵,
∴,即点M为线段AB的中点,
设,
∴,
,
∴,
∵,
∴,
又∵t>0,
∴,即
。
已知焦点在x轴上,中心在坐标原点的椭圆C的离心率为,且过点
,
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)直线l分别切椭圆C与圆M:x2+y2=R2(其中3<R<5)于A,B两点,求|AB|的最大值。
正确答案
解:(Ⅰ)设椭圆的方程为,
则,
∴,
∵椭圆过点,
∴,解得:
,
故椭圆的方程为。
(Ⅱ)设分别为直线l与椭圆和圆的切点,
直线AB的方程为,
因A既在椭圆上,又在直线AB上,
从而有,消去y,得
,
由于直线与椭圆相切,
故,
从而可得,①
,②
由消去y,得
,
由于直线与圆相切,得,③
,④
由②④,得,
由①③,得,
∴
=34-30=4,
即,当且仅当
时取等号,
所以,|AB|的最大值为2。
在平面直角坐标系中,已知两个定点A(-3,0)和B(3,0).动点M在x轴上的射影是H(H随M移动而移动),若对于每个动点M总存在相应的点P满足,且
。
(Ⅰ)求动点M的轨迹C的方程;
(Ⅱ)设过定点D(2,0)的直线l(直线l与x轴不重合)交曲线C于O,R两点,求证:直线AQ与直线RB交点总在某直线l0上.
正确答案
解:(Ⅰ)设M(x,y),则,
,
由,得
,
即轨迹C的方程为。
(Ⅱ)若直线l的斜率为k时,直线QR:y=k(x-2),
设,
联立,得
,
即,
观察,得,
即,
直线AQ:,
直线RB:,
联立,
解得:,所以,l0:
;
若l⊥x轴,不妨得,
则此时,直线AQ:,
直线RB:,
联立,解得:
,
即交点也在直线l0:上。
如图,椭圆C:的一个焦点为F(1,0),且过点(2,0).
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若垂直于x轴的动直线与椭圆交于A,B两点,直线l:x=4与x轴交于点N,直线AF与BN交于点M.
(ⅰ)求证:点M恒在椭圆C上;
(ⅱ)求△AMN面积的最大值.
正确答案
解:(Ⅰ)由题设,a=2,c=1,从而,
所以,椭圆C的方程为。
(Ⅱ)(ⅰ)由题意,得,
设,则
,①
AF与BN的方程分别为
,②
设,则有
由③④,得,
由于,
所以,点M恒在椭圆C上。
(ⅱ)设AM的方程为x=ty+1,代入得
,
设,则有
,
,
令,则
,
因为,所以当
,
即λ=4,t=0时,有最大值3,
此时,△AMN的面积。
已知椭圆C1:的一条准线方程是
,其左、右顶点分别是A、B;双曲线C2:
的一条渐近线方程为3x-5y=0。
(1)求椭圆C1的方程及双曲线C2的离心率;
(2)在第一象限内取双曲线C2上一点P,连结AP 交椭圆C1于点M,连结PB并延长交椭圆C1于点N, 若,求
的值。
正确答案
解:(1)由已知,解得:
,
∴椭圆的方程为,双曲线的方程为
,
又,
∴双曲线的离心率。
(2)由(Ⅰ)A(-5,0),B(5,0),
设M,则由
,
得M为AP的中点,∴P点坐标为,
将M、P坐标代入C1、C2方程,得,
消去y0,得,解之得
或
(舍),
由此可得P(10,),
直线PB:,即
,
代入得
,
∴x=或5(舍), ∴
,
故MN⊥x轴, 所以。
已知椭圆C:,一个顶点为A(0,2)。
(1)若将椭圆C绕点P(1,2)旋转180°得到椭圆D,求椭圆D的方程;
(2)若椭圆C与直线y=kx+m(k≠0)相交于不同的M、N两点,且|AM|=|AN|,求m的取值范围。
正确答案
解:(1);
(2)。
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