- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
已知椭圆的离心率为
,短轴的一个端点到右焦点的距离为2,
(1)试求椭圆M的方程;
(2)若斜率为的直线l与椭圆M交于C、D两点,点P(1,
)为椭圆M上一点,记直线PC的斜率为
k1,直线PD的斜率为k2,试问:k1+k2是否为定值?请证明你的结论。
正确答案
解:(1)a=2,c=1,
∴,
椭圆M的方程为;
(2)设直线l的方程为:,
联立直线l的方程与椭圆方程得:,
①代入②得:,
化简得:,……③
当△>0时,即,
即|b|<2时,直线l与椭圆有两交点,
由韦达定理得:,
所以,
则
,
所以,为定值。
设椭圆M:(a>b>0)的离心率为
,长轴长为6
,设过右焦点F,
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)设过右焦点F倾斜角为θ的直线交椭M于A,B两点,求证|AB|=。
正确答案
解:(Ⅰ),
所求椭圆M的方程为;
(Ⅱ)当θ≠,设直线AB的斜率为k=tanθ,焦点F(3,0),
则直线AB的方程为y=k(x-3) ,
有(1+2k2)x2-12k2x+18(k2-1)=0,
设点A(x1,y1),B(x2,y2) ,
有x1+x2=,x1x2=
,
|AB|=,**
又因为k=tanθ=代入**式得
|AB|=;
当θ=时,直线AB的方程为x=3,此时|AB|=
;
而当θ=时,|AB|=
=
;
综上所述,所以|AB|=。
已知椭圆的两焦点为F1(-,0),F2(
,0),离心率e=
,
(1)求此椭圆的方程;
(2)设直线l:y=x+m,若l与此椭圆相交于P,Q两点,且|PQ|等于椭圆的短轴长,求m的值。
正确答案
解:(1)设椭圆方程为,
则,
,
∴,
∴所求椭圆方程为。
(2)由,消去y,得
,
则,得
,(*)
设,则
,
,
,
,
解得,满足(*),
∴。
已知椭圆的离心率为
,椭圆上任意一点到右焦点F的距离的最大值为
。
(I)求椭圆的方程;
(II)已知点C(m,0)是线段OF上异于O、F的一个定点(O为坐标原点),是否存在过点F且与x轴不垂直的直线与椭圆交于A、B两点,使得|AC|=|BC|,并说明理由。
正确答案
解:(1)因为,所以
,
∴b=1,
∴椭圆的方程为。
(2)由(1)得F(1,0),所以0
假设存在满足题意的直线,设
的方程为
,
代入,得
,
设,
则, ①
∴, ②
设AB的中点为M,则,
∵|AC|=|BC|,
∴,
即,
∴,
∴当时,
,即存在这样的直线
;
当时,k不存在,即不存在这样的直线
。
定长为3的线段AB两端点A,B分别在x轴,y轴上滑动,M在线段AB上,且。
(1)求点M的轨迹C的方程;
(2)设过且不垂直于坐标轴的直线
交轨迹C与A,B两点。问:线段OF上是否存在一点D,使得以DA,DB为邻边的平行四边形为菱形?作出判断并证明。
正确答案
解:(1)设,
则,
化简,得,
,
∴。
(2)存在满足条件的D,设D(0,m),
设直线的方程为
,
代入椭圆,得,
设,
则,
,
∵以DA,DB为邻边的四边形为菱形,
∴,
,
又的方向向量为(1,k),
∴,
即,
,
∴,
所以存在满足条件的D。
已知椭圆E的中心在坐标原点O,经过两点A(1,),B(-2,
).圆C以点(2,0)为圆心,椭圆的短半袖长为半径.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若点P是圆C上的一个动点,求•
的取值范围.
正确答案
(1)设椭圆E的标准方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,且m≠n).
因为A(1,),B(-2,
)在椭圆E上,所以
解得m=,n=1,满足条件
所以所求椭圆E的标准方程为+y2=1.
(2)由(1)知椭圆的短半轴长为1,所以圆心坐标为(2,0),半径r=1,
故圆C的方程为(x-2)2+y2=1.
设P(x,y),则=(x-2,y),
=(x,y),
所以•
=x(x-2)+y2=x2+y2-2x=2x-3.
因为(x-2)2+y2=1,所以(x-2)2≤1,即-1≤x-2≤1,得1≤x≤3.
所以-1≤2x-3≤3,即•
的取值范围为[-1,3].
已知椭圆的两个焦点,且椭圆短轴的两个端点与F2构成正三角形.
(I)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过点(1,0)且与坐标轴不平行的直线l与椭圆交于不同两点P、Q,若在x轴上存在定点E(m,0),使恒为定值,求m的值.
正确答案
解:(I)由题意可得 c=,tan30°=
=
,
∴b=1,∴a=2,
故椭圆的方程为.
(Ⅱ) 设直线l的方程为 y﹣0=k(x﹣1),即 y=kx﹣k.
代入椭圆的方程化简可得(1+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣4=0,
∴x1+x2=,x1?x2=
.
∵=(m﹣x1,﹣y1 )(m﹣x2,﹣y2)=(m﹣x1)(m﹣x2)+y1y2=(m2+k2)+(1+k2)x1x2﹣(m+k2)(x1+x2)
=(m2+k2)+(1+k2)﹣(m+k2)
)
= 恒为定值,
∴,
∴m=.
椭圆轴的正半辆分别交于A,B两点,原点O到直线AB的距离为
,该椭圆的离心率为
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)是否存在过点的直线
与椭圆交于M,N两个不同点,且对
外任意一点Q,有
成立?若存在,求出
的方程;若不存在, 说明理由。
正确答案
解:(1)由题得,直线AB的方程为
由及
,得
所以椭圆的方程为
(2) ①
当直线的斜率不存在时,
,易知符合条件,此时直线方程为
当直线的斜率存在时,设直线
的方程为
,代入
得
由,解得
设,
则 ②
③
由①得 ④
由②③④消去,得
,即
,矛盾,
综上,存在符合条件的直线
已知椭圆E:经过点A(-2,0),C(1,
),
(1)求椭圆E的方程;
(2)若直线l:x=my+1与椭圆E交于M,N两点,点F为椭圆E的左焦点,当△FMN面积最大时,求此时直线l的方程。
正确答案
解:(1);
(2),
,
所以,
令,
令,
当时,三角形面积最大为3,
此时直线l方程为x=1。
已知椭圆C:的离心率为
,其左、右焦点分别为F1,F2,点P是坐标平面内一点,且|OP|=
,
(O为坐标原点)。
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点且斜率为k的动直线交椭圆于A、B两点,在y轴上是否存在定点M,使以AB为直径的圆恒过这个点?若存在,求出M的坐标;若不存在,说明理由。
正确答案
解:(1)设
则由得
由得
即
所以c=1
又因为
所以
因此所求椭圆的方程为:。
(2)动直线l的方程为:
由得
设
则
假设在y上存在定点M(0,m),满足题设,则
由假设得对于任意的恒成立
即解得m=1
因此,在y轴上存在定点M,使得以AB为直径的圆恒过这个点,点M的坐标为(0,1)。
椭圆C:的两个焦点为F1,F2,点P在椭圆C上,且PF1⊥F1F2,|PF1|=
,|PF2|=
,
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若直线l过圆x2+y2+4x-2y=0的圆心M,交椭圆C于A,B两点,且A,B关于点M对称,求直线l的方程。
正确答案
解:(Ⅰ)因为点P在椭圆C上,所以2a=|PF1|+|PF2|=6,a=3,
在Rt△PF1F2中,|F1F2|=,
故椭圆的半焦距,
从而
所以椭圆C的方程为。
(Ⅱ)设A,B的坐标分别为(),
,
已知圆的方程为,所以圆心M的坐标为(-2,1),
从而可设直线l的方程为,
代入椭圆C的方程得
因为A,B关于点M对称,
所以,
解得,
所以直线l的方程为即
(经检验,所求直线方程符合题意)。
已知F1、F2分别是椭圆(a>b>0)的左、右焦点,已知点N(-
,0)满足
且
,设A、B是上半椭圆上满足
的两点。
(1)求此椭圆的方程;
(2)若λ=,求直线AB的斜率。
正确答案
解:(1)由于
∴
解得
∴椭圆的方程是。
(2)∵
∴A,B,N三点共线,而N(-2,0),
设直线AB的方程为y=k(x+2)(k>0),
由
消去x得:
由
解得
设A(x1,y1),B(x2,y2),由韦达定理得
又由得
∴
将②式代入①式得:
消去y2得
解得
故直线AB的斜率为。
已知椭圆的离心率
,连结椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4。
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线l与椭圆相交于不同的两点A,B,已知点A的坐标为(-a,0),点Q(0,y0)在线段AB的垂直平分线上,且,求y0的值。
正确答案
解:(1)由得3a2=4c2再由c2=a2-b2,得a=2b
由题意可知
即ab=2
解方程组
得a=2,b=1
所以椭圆的方程为;
(2)由(1)可知A(-2,0),设B点的坐标为(x1,y1),直线l的斜率为k,则直线l的方程为y=k(c+2)
于是A、B两点的坐标满足方程组
由方程组消去y并整理,得(1+4k2)x2+16k2x+(16k2-4)=0
由得
从而
设线段AB的中点为M,则M的坐标为
以下分两种情况:
①当k=0时,点B的坐标为(2,0),线段AB的垂直平分线为y轴,于是
由得y0=
②当k≠0时,线段AB的垂直平分线方程为
令x=0,解得
由
·整理得7k2=2,故
所以
综上或
。
已知椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,F2在x轴上,离心率e=,
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)求∠F1AF2的角平分线所在直线l的方程;
(Ⅲ)在椭圆E上是否存在关于直线l对称的相异两点?若存在,请找出;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)设椭圆E的方程为,
由,即
,a=2c,得b2=a2-c2=3c2,
∴椭圆方程具有形式,
将A(2,3)代入上式,得解得c=2,
∴椭圆E的方程为。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知F1(-2,0),F2(2,0),
所以直线AF1的方程为,即3x-4y+6=0,
直线AF2的方程为x=2,
由点A在椭圆E上的位置知,直线l的斜率为正数,
设P(x,y)为l上任一点,则,
若3x-4y+6=5x-10,得x+2y-8=0(因其斜率为负,舍去),
于是,由3x-4y+6=-5x+10得2x-y-1=0,
所以直线l的方程为2x-y-1=0.
(Ⅲ)假设存在这样的两个不同的点B(x1,y1)和C(x2,y2),
,
∴,
设BC的中点为M(x0,y0),则,
由于M在l上,故2x0-y0-1=0, ①
又B,C在椭圆上,所以有与
,
两式相减,得,
即,
将该式写为,
并将直线BC的斜率kBC和线段BC的中点表示代入该表达式中,
得,即3x0-2y0=0, ②
①×2-②得x0=2,y0=3,
即BC的中点为点A,而这是不可能的,
∴不存在满足题设条件的点B和C。
已知F1,F2分别为椭圆C1:(a>b>0)的上下焦点,其中F1也是抛物线C2:x2=4y的焦点,点M是C1与C2在第二象限的交点,且
(1) 求椭圆C1的方程;
(2) 已知点P(1,3)和圆O:x2+y2=b2,过点P的动直线l与圆O相交于不同的两点A,B,在线段AB上取一点Q,满足 ,λ≠0且λ≠±1。求证:点Q总在某定直线上。
正确答案
解:(1)由C2:x2=4y知,F1(0,1),设M(x0,y0)(x0<0),
因M在抛物线C2上,故x02=4y0,
又|MF1|= ,则y0+1=
,得x0=
,y0=
,
而点M在椭圆上,有,又c=1,
所以椭圆方程为
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),Q(x,y),
由AP=-λPB,得(1-x1,3-y1)=- λ(x2-1,y2-3),即 x1-λx2=(1-λ) ①
y1-λy2=3(1-λ) ②
由 ,得x1+λx2=(1+λ)x ③
y1+λy2=(1+λ)y, ④
∴①×③,得x12-λ2x22=(1-λ2)x ,
②×④,得y12-λ2y22=3y(1-λ2)
两式相加得(x12+y12)- λ2(x22+y22)=(1-λ22)(x+3y),
又点A,B在圆 x2+y2=b2上,由(1)知,即在圆x2+y2=3上,且λ≠±1,
∴x12+y12=3, x22+y22=3,即x+3y=3,
∴点Q总在定直线x+3y=3上
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