- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
设椭圆C:(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,上顶点为A,过点A与AF2垂直的直线交x轴负半轴于点Q,且
。
(1)求椭圆C的离心率;
(2)若过A,Q,F2三点的圆恰好与直线l:相切,求椭圆C的方程;
(3)在(2)的条件下,过右焦点F2作斜率为k的直线l与椭圆C交于M,N两点,在x轴上是否存在点P(m,0)使得以PM,PN为邻边的平行四边形是菱形,如果存在,求出m的取值范围;如果不存在,说明理由。
正确答案
解:(1)设Q(x0,0),由F2(c,0),A(0,b)知
∵
∴
由,得
∴b2=3c2=a2-c2,
故椭圆的离心率。
(2)由(1)知,得
于是
△AQF2的外接圆圆心为
半径
所以由已知,得
解得a=2,
∴c=1,
所求椭圆方程为:。
(3)由(2)知 F2(1,0),l:y=k(x-1)(k≠0)
由得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0
由直线l与椭圆C交于M,N两点,且过椭圆C的右焦点F2,P,M,N不共线知必有Δ>0,故k≠0,且k∈R则,y1+y2=k(x1+x2-2)
(x1-m,y1)+(x2-m,y2)=(x1+x2-2m,y1+y2)
由于菱形对角线垂直,则
即k(y1+y2)+x1+x2-2m=0,
则k2(x1+x2-2)+x1+x2-2m=0,
∴
∴
故存在满足题意的点P,且m的取值范围是。
已知F1(-c,0),F2(c,0)是椭圆(a>b>0)的左、右焦点,过点F1作倾斜角为60°的直线l交椭圆于A,B两点,△ABF2的内切圆的半径为
。
(1)求椭圆的离心率;
(2)若,求椭圆的标准方程。
正确答案
解:(1)直线l的方程为
由
消去y得(b2+3a2)x2+6a2cx+3a2c2-a2b2=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴。
(2)由(1)知,b=c,
∴
∴
b=7,
故椭圆的标准方程为。
设F1、F2分别是椭圆的左、右焦点。
(1)若P是第一象限内该椭圆上的一点,且,求点P的坐标;
(2)设过定点M(0,2)的直线l与椭圆交于不同的两点A、B,且∠AOB为锐角(其中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)易知,
,
∴,
设
则,
又,
联立,解得
,
∴。
(2)显然不满足题设条件,可设l的方程为
,设
,
联立
∴,
由,
,
得①
又为锐角
,
∴
又
∴
∴②
综①②可知,
∴k的取值范围是。
已知椭圆的左右焦点分别为F1、F2,过F1的直线交椭圆于B、D两点,过F2的直线交椭圆于A、C两点,且AC⊥BD,垂足为P,
(Ⅰ)设P点的坐标为(x0,y0),证明:;
(Ⅱ)求四边形ABCD的面积的最小值。
正确答案
解:(Ⅰ)椭圆的半焦距,
由AC⊥BD知点P在以线段为直径的圆上,故
,
所以,;
(Ⅱ)(ⅰ)当BD的斜率k存在且k≠0时,BD的方程为y=k(x+1),
代入椭圆方程,并化简得
,
设,
则,
;
因为AC与BC相交于点P,且AC的斜率为,
所以,,
四边形ABCD的面积
,
当时,上式取等号;
(ⅱ)当BD的斜率k=0或斜率不存在时,四边形ABCD的面积S=4;
综上,四边形ABCD的面积的最小值为.
已知椭圆+
=1的左焦点是F1,右焦点是F2,点P在椭圆上,如果线段PF1的中点在y轴上,那么|PF1|:|PF2|=______.
正确答案
∵o也是F1F2的中点,
∴PF2平行y轴,即PF2平垂直于x轴
∵c==2
∴|F1F2|=4
设|PF1|=t,根据椭圆定义可知|PF2|=8-t
∴(8-t)2+16=t2,解得t=5
∴|PF2|=3
∴|PF1|:|PF2|=5:3
故答案为:5:3
设椭圆M:(a>b>0)的离心率与双曲线x2-y2=1的离心率互为倒数,且内切于圆x2+y2=4。
(1)求椭圆M的方程;
(2)若直线交椭圆于A,B两点,椭圆上一点P(1,
),求△PAB面积的最大值。
正确答案
解:(1)双曲线的离心率为
则椭圆的离心率为
圆x2+y2=4的直径为4,则2a=4
得
所求椭圆M的方程为。
(2)直线AB的直线方程
由得
由
得
∵
∴
又P到AB的距离为
则
当且仅当时取等号
∴。
已知椭圆的右焦点为F,右准线与x轴交于E点,若椭圆的离心率e=
,且|EF|=1,
(Ⅰ)求a,b的值;
(Ⅱ)若过F的直线交椭圆于A,B两点,且与向量
共线(其中O为坐标原点),求
与
的夹角。
正确答案
解:(Ⅰ)由题意知,解得
,从而b=1;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知F(1,0),显然直线不垂直于x轴,可设直线AB:y=k(x-1) ,
A(),B(
),则
,
消去y,得,
则=
,
于是,
依题意:,故
或k=0(舍),
又,
故,
所以与
的夹角为90°。
已知椭圆C:的两焦点为F1,F2,点P(x0,y0)满足
,则|PF1|+|PF2|的取值范围为( ),直线与椭圆C的公共点个数为( )。
正确答案
;0
若椭圆+
=1(a>b>0)上横坐标为
的点到左焦点的距离大于它到右准线的距离,则椭圆离心率e的取值范围是______.
正确答案
假设这个点为P点,F为左焦点,PH为P到右准线的距离,
则:|PF|=a+e,|PH|=
-
=
-
由于:PF>PH,所以:a+e>
-
,e2+4e-3>0,
解得:e>-2,
所以-2<e<1.
故答案为(-2,1)
已知两定点M(﹣1,0),N(1,0),若直线上存在点P,使|PM|+|PN|=4,则该直线为“A型直线”.给出下列直线,其中是“A型直线”的是( )
①y=x+1
②y=2
③y=﹣x+3
④y=﹣2x+3
正确答案
①④
椭圆+
=1的焦点F1、F2,点P为其上的动点,当∠F1PF2为钝角时,点P横坐标的取值范围是______.
正确答案
如图,
设p(x,y),则F1(-),F2(
,0),
且∠F1PF2是钝角
⇔P+P
<F1
⇔(x+
)2+y2+(x-
)2+y2<20
⇔x2+5+y2<10
⇔x2+4(1-)<5
⇔x2<⇔-
<x<
.
故答案为:-<x<
中心在原点,焦点在x轴上的椭圆C上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)若直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标。
正确答案
解:(Ⅰ)依题意知a=2,c=1,得b2=3,
∴椭圆C的方程是:;
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),
知椭圆C的右顶点为M(2,0),
由,
且,
而,
∴,
∴,
整理得,
当m=-2k时,l:y=k(x-2)过定点(2,0)为右顶点,与已知矛盾;
当时,l:
过定点
,此时
;
综上知,直线l过定点。
长为3的线段AB的两个端点A,B分别在x,y轴上移动,点P在直线AB上且满足,
(Ⅰ)求点P的轨迹的方程;
(Ⅱ)记点P轨迹为曲线C,过点Q(2,1)任作直线l交曲线C于M,N两点,过M作斜率为的直线l′交曲线C于另一点R。求证:直线NR与直线OQ的交点为定点(O为坐标原点),并求出该定点。
正确答案
解:(Ⅰ)设,
由,
又由,
即为点P的轨迹方程。
(Ⅱ)当l的斜率不存在时,直线l与曲线C相切,不合题意;
当l斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x-2)+1,即y=kx+1-2k,
联立方程,
设,
则,
则MR的方程为,
与曲线C的方程联列得,
则,
所以,
直线NR的方程为,
令,
,
,
∴,
从而,
即直线NR与直线OQ交于定点。
P、Q、M、N四点都在椭圆上,F为椭圆在y轴正半轴上的焦点.已知
与
共线,
与
共线,且
,求四边形PMQN的面积的最小值和最大值。
正确答案
解:∵,即MN⊥PQ,
当MN或PQ中有一条直线垂直于x轴时,另一条直线必垂直于y轴,
不妨设MN⊥y轴,则PQ⊥x轴,
∵F(0,1),
∴MN的方程为:y=1,PQ的方程为:x=0,
分别代入椭圆中得:|MN|=
,|PQ|=2
,
S四边形PMQN=,
当MN,PQ都不与坐标轴垂直时,设MN的方程为y=kx+1 (k≠0),
代入椭圆中得:(k2+2)x2+2kx-1=0,
∴x1+x2=,x1·x2=
,
∴,
同理可得:,
S四边形PMQN=|MN|·|PQ|=
,
(当且仅当即k=±1时,取等号),
又S四边形PMQN=,
∴此时S四边形PMQN<2;
综上可知:(S四边形PMQN)max=2,(S四边形PMQN)min=。
设椭圆E:(a>b>0)过M(2,
),N(
,1)两点,O为坐标原点,
(1)求椭圆E的方程;
(2)是否存在圆心在原点的圆,使该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A、B,且?若存在,写出该圆的方程,并求|AB|取值范围;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(1)椭圆E过M、N
∴
∴
∴椭圆E:
(2)假设存在这样的圆,设该圆的切线为y=kx+m,
由
∴(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣8=0
当△=16k2m2﹣4(1+2k2)(2m2﹣8)=8(8k2﹣m2+4)>0
,
要使
∴x1x2+y1y2=0
∴
∴3m2﹣8k2﹣8=0
∴
又 8k2﹣m2+4>0
∴
∴
∴
又y=kx+m与圆心在原点的圆相切
∴,即
,
∴所求圆:
当切线斜率不存在时,切线为,与椭圆
交于(
,
)或(
,
),满足
综上:存在这样的圆满足条件
∵
当k≠0时,
∴(当
时取等)
当k=0时,
当k不存时,
∴
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