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题型:简答题
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简答题

已知△ABC的顶点A,B在椭圆上,C在直线:y=x+2上,且AB∥

(Ⅰ)当AB边通过坐标原点O时,求AB的长及△ABC的面积;

(Ⅱ)当∠ABC=90°,且斜边AC的长最大时,求AB所在直线的方程。

正确答案

解:(Ⅰ)因为AB∥,且AB边通过点(0,0),

所以AB所在直线的方程为y=x,

设A,B两点坐标分别为

所以

又因为AB边上的高h等于原点到直线的距离,于是

所以

(Ⅱ)设AB所在直线的方程为y=x+m,

因为A,B在椭圆上,所以

设A,B两点的坐标分别为

所以

又因为BC的长等于点(0,m)到直线的距离,即

所以

所以当m=-1时,AC边最长,(这时),

此时AB所在直线的方程为y=x-1。

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简答题

已知椭圆的左、右焦点分别为, 点是椭圆的一个顶点,△是等腰直角三角形.

(1)求椭圆的方程;

(2)设点是椭圆上一动点,求线段的中点的轨迹方程;

(3)过点分别作直线交椭圆于两点,设两直线的斜率分别为,且,探究:直线是否过定点,并说明理由.

正确答案

解:(1)由已知可得 ,                    

所求椭圆方程为.                              

(2)设点的中点坐标为,

                                               

,,代入上式  ,得                                                

(3)若直线的斜率存在,

方程为,依题意

.      

.                        

由已知

所以,即.                                

所以,整理得

故直线的方程为,即

所以直线过定点().                            

若直线的斜率不存在,

方程为

由已知,得

此时方程为,显然过点().

综上,直线过定点().             

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简答题

如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0)。已知(1,e)和(e,)都在椭圆上,其中e为椭圆的离心率。

(1)求椭圆的方程;

(2)设A,B是椭圆上位于x轴上方的两点,且直线AF1与直线BF2平行,AF2与BF1交于点P。

(i)若AF1-BF2=,求直线AF1的斜率;

(ii)求证:PF1+PF2是定值。

正确答案

解:(1)由题设知a2=b2+c2,e=

由点(1,e)在椭圆上,得

∴b=1,c2=a2-1

由点(e,)在椭圆上,得

∴a2=2

∴椭圆的方程为

(2)解:由(1)得F1(-1,0),F2(1,0),

又∵直线AF1与直线BF2平行,

∴设AF1与BF2的方程分别为x+1=my,x-1=my

设A(x1,y1),B(x2,y2),y1>0,y2>0,

∴由,可得(m2+2)-2my1-1=0

∴|AF1|=

同理|BF2|=

(i)由①②得|AF1|-|BF2|=

,解得m2=2

∵注意到m>0,

∴m=

∴直线AF1的斜率为

(ii)证明:∵直线AF1与直线BF2平行,

,即

由点B在椭圆上知,

同理

∴PF1+PF2==

由①②得,

∴PF1+PF2=

∴PF1+PF2是定值。

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简答题

已知椭圆,点P()在椭圆上。

(1)求椭圆的离心率;

(2)设A为椭圆的左顶点,O为坐标原点.若点Q在椭圆上且满足|AQ|=|AO|,求直线OQ的斜率的值。

正确答案

解:(1)因为点P()在椭圆上,所以

(2)设直线OQ的斜率为k,则其方程为y=kx

设点Q的坐标为(x0,y0),由条件得

消元并整理可得

∵|AQ|=|AO|,A(-a,0),y0=kx0

∵x0≠0,

代入①,整理得

5k4-22k2-15=0

∴k2=5

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简答题

已知椭圆的左顶点是A,过焦点F(c,0)(c>0,为椭圆的半焦距)作倾斜角为θ的直线(非x轴)交椭圆于M,N两点,直线AM,AN分别交直线(称为椭圆的右准线)于P,Q两点.

(1)若当θ=30°时有,求椭圆的离心率;

(2)若离心率e=,求证:为定值.

正确答案

解:(1)如图,作MM1,NN1垂直准线于M1,N1,NH垂直MM1于H,

设|NF|=m,则|FM|=3m,

根据椭圆的第二定义有:

在Rt△NMH中,∠NMH=30°,

=cos30°,解得e=

(2)当时,

则椭圆方程化为:x2+2y2﹣2c2=0,准线:x=

设MN的方程为x=ty+c,M(x1,y1),N(x2,y2),P(2c,yP),Q(2c,yQ),

由A,M,P三点共线,得

由A,N,Q三点共线,得Q(),

,①

把x=ty+c代入x2+2y2﹣2c2=0,得(2+t2)y2+2cty﹣c2=0,

,②

=

=

==.③

∵a=

∴将②③代入①,整理得=0.

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简答题

已知椭圆C:的离心率为,F1、F2分别为椭圆C的左、右焦点,若椭圆C的焦距为2.

(1)求椭圆C的方程;

(2)设M为椭圆上任意一点,以M为圆心,MF1为半径作圆M,当圆M与椭圆的右准线l有公共点时,求△MF1F2面积的最大值.

正确答案

解:(1)因为2c=2,且

所以c=1,a=2.

所以b2=3.

所以椭圆C的方程为

(2)设点M的坐标为(x0,y0),则

因为F1(﹣1,0),

所以直线l的方程为x=4.

由于圆M与l有公共点,所以M到l的距离4﹣x0小于或等于圆的半径R.

因为R2=MF12=(x0+1)2+y02,

所以(4﹣x02≤(x0+1)2+y02,即y02+10x0﹣15≥0.

又因为,所以

解得

时,

所以,

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简答题

已知点P为圆 x2+y2=4上的动点,且P不在x 轴上,PD⊥x 轴,垂足为D,线段PD中点Q的轨迹为曲线C,过定点M(t,0)(0< t <2)任作一条与y轴不垂直的直线l ,它与曲线C交于A、B两点。

(1)求曲线C的方程;

(2)试证明:在x轴上存在定点N,使得∠ANB总能被x轴平分

正确答案

解:(1)设Q(x,y)为曲线C上的任意一点,则点P(x,2y)在圆x2+y2=4上,

∴x2+4y2=4,曲线C的方程为.  

(2)设点N的坐标为(n,0),直线l的方程为x=sy+t, 

 代入曲线C的方程,可得

∵0< t < 2,∴

∴直线l与曲线C总有两个公共点.

设点A,B的坐标分别(x1,y1),(x2,y2),则

 

要使∠ANB被x轴平分,只要

 ,y1(x2-n)+y2(x1-n)=0, 

也就是y1(sy2+t-n)+y2(sy1+t-n)=0,2sy1y2+(t-n)(y1+y2)=0, 

即只要(nt-4)s=0  

时,(*)对任意的s都成立,从而∠ANB总能被x轴平分.

所以在x轴上存在定点,使得∠ANB总能被x轴平分

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简答题

已知椭圆上任一点P,由点P向x轴作垂线PQ,垂足为Q,点M在PQ上,且,点M的轨迹为C.

(Ⅰ)求曲线C的方程;

(Ⅱ)过点作直线l与曲线C交于A、B两点,设N是过点且平行于x轴的直线上一动点,满足 (O为原点),且四边形OANB为矩形,求出直线l的方程.

正确答案

(1)设是曲线C上任一点,PM⊥x轴,

所以点P的坐标为

点P在椭圆上,所以

因此曲线C的方程是

(2)当直线l的斜率不存在时,显然不满足条件,

所以设直线l的方程为

直线l与椭圆交于

N点所在直线方程为,

     得  

,即

因为,四边形OANB为平行四边形

又因OANB是矩形,则

所以

,由

即N点在直线,四边形OANB为矩形,

直线l的方程为

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简答题

已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,短轴一个端点到右焦点的距离为

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为,求△AOB面积的最大值.

正确答案

解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,依题意

∴b=1,

∴所求椭圆方程为

(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2).

(1)当AB⊥x轴时,

(2)当AB与x轴不垂直时,

设直线AB的方程为y=kx+m.

由已知,得

把y=kx+m代入椭圆方程,

整理得(3k2+1)x2+6kmx+3m2﹣3=0,

∴|AB|2=(1+k2)(x2﹣x12=

            ==

            ==

当且仅当,即时等号成立.

当k=0时,,|AB|max=2.

∴当|AB|最大时,△AOB面积取最大值

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简答题

已知F1、F2是椭圆的左、右焦点,A是椭圆上位于第一象限内的一点,点B与点A关于原点对称,AF2﹣F1F2=0,若椭圆的离心率等于

(Ⅰ)求直线AB的方程;

(Ⅱ)若△ABF2的面积等于4,求椭圆的方程;

(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,椭圆上是否存在点M使得△MA的面积等于8?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)由知AF2⊥F1F2∵椭圆离心率等于

所以c=a,b2=a2

故椭圆方程可以写成x2+2y2=a2

设A(c,yA),代入方程得yA=a,

所以A(a,a),

故直线AB的斜率k=

因此直线AB的方程为y=

(Ⅱ)连接AF1、BF1,由椭圆的对称性可知S△AEF1=S△AEF1=S△AF1F2

所以

故椭圆方程为

(Ⅲ)由(Ⅱ)可以求得|AB|=2|OA|=2=4

假设在椭圆上存在点M使得△MAB的面积等于8

设点M到直线AB的距离为d,则应有

所以d=4

设M所在直线方程为x﹣2y±4=0

与椭圆方程联立消去x得方程4y2±8y+32=0

即y2±2y+8=0,

∵△=(±22﹣4×8<0

故在椭圆上不存在点M使得△MAB的面积等于8

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简答题

在直角坐标系xOy中,椭圆C1=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.F2也是抛物线C2:y2=4x的焦点,点M为C1与C2在第一象限的交点,且|MF2|=

(Ⅰ)求C1的方程;

(Ⅱ)平面上的点N满足,直线l∥MN,且与C1交于A,B两点,若,求直线l的方程.

正确答案

解:(Ⅰ)由C2:y2=4x知F2(1,0).

设M(x1,y1),M在C2上,因为

所以,得

M在C1上,且椭圆C1的半焦距c=1,

于是

消去b2并整理得9a4﹣37a2+4=0,解得a=2(不合题意,舍去).

故椭圆C1的方程为

(Ⅱ)由知四边形MF1NF2是平行四边形,其中心为坐标原点O,

因为l∥MN,所以l与OM的斜率相同,故l的斜率

设l的方程为

消去y并化简得9x2﹣16mx+8m2﹣4=0.

设A(x1,y1),B(x2,y2),

因为,所以x1x2+y1y2=0.

x1x2+y1y2=x1x2+6(x1﹣m)(x2﹣m)=7x1x2﹣6m(x1+x2)+6m2                   ==

所以.此时△=(16m)2﹣4×9(8m2﹣4)>0,

故直线l的方程为,或

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简答题

已知椭圆经过点A(2,1),离心率为,过点B(3,0)的直线l与椭圆交于不同的两点M,N.

(Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)求的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)由离心率为,可设,则

因为经过点A(2,1)

所以,解得

所以a2=6,b2=3

所以椭圆方程为

(Ⅱ)由题意可知直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=k(x﹣3),

直线l与椭圆的交点坐标为M(x1,y1),N(x2,y2

,消元整理得:(1+2k2)x2﹣12k2x+18k2﹣6=0

△=(12k22﹣4(1+2k2)(18k2﹣6)>0得 0≤k2<1

=(x1﹣3,y1)(x2﹣3,y2)=(x1﹣3)(x2﹣3)+y1y2                   =(1+k2)[x1x2﹣3(x1+x2)+9]==

因为0≤k2<1,

所以

所以的取值范围是(2,3].

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简答题

已知椭圆的左、右焦点分别为12,长轴的一个端点与短轴两个端点组成等边三角形的三个顶点,直线经过点2,倾斜角为,与椭圆交于两点.

(1)若,求椭圆方程;

(2)对(1)中椭圆,求的面积;

(3)是椭圆上任意一点,若存在实数,使得,试确定的关系式.

正确答案

解:(1)由已知,可得,,

,

,,

(2)设,,直线,代入椭圆方程

,

,,,,

(3)由已知椭圆方程为………①

右焦点的坐标为,直线所在直线方程为…………②

由①②得:.设,,

,

,由得,,,

∵点在椭圆上,

,整理得:,

……③

又点在椭圆上,

……④

……⑤

由③④⑤式得

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简答题

已知曲线C:(5-m)x2+(m-2)y2=8(m∈R)。

(1)若曲线C是焦点在x轴点上的椭圆,求m的取值范围;

(2)设m=4,曲线c与y轴的交点为A,B(点A位于点B的上方),直线y=kx+4与曲线c交于不同的两点M、N,直线y=1与直线BM交于点G,求证:A,G,N三点共线。

正确答案

解:(1)原曲线方程可化简得:

由题意,曲线C是焦点在x轴点上的椭圆可得:

解得:

(2)证明:由已知直线代入椭圆方程化简得:(2k2+1)x2+16kx+24=0,

△=32(2k2-3)>0,

解得:

由韦达定理得:①,,②

设N(xN,kxN+4),M(xM,kxM+4),G(xG,1),

MB方程为:

=(xN,kxN+2),

欲证A,G,N三点共线,只需证共线

成立,

化简得:(3k+k)xMxN=-6(xM+xN

将①②代入可得等式成立,则A,G,N三点共线得证。

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简答题

已知椭圆的两个焦点,过F1且与坐标轴不平行的直线l与椭圆相交于M,N两点,如果△MNF2的周长等于8.

(Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)若过点(1,0)的直线l与椭圆交于不同两点P、Q,试问在x轴上是否存在定点E(m,0),使恒为定值?若存在,求出E的坐标及定值;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:(I)由题意知c=,4a=8,

∴a=2,b=1

∴椭圆的方程为=1

(II)当直线l的斜率存在时,设其斜率为k,则

l的方程为y=k(x﹣1)

消去y得(4k2+1)x2﹣8k2x+4k2﹣4=0

设P(x1,y1),Q(x2,y2

则由韦达定理得

=m2﹣m(x1+x2)+x1x2+y1y2               =m2﹣m(x1+x2)+x1x2+k2(x1﹣1)(x2﹣1)                                    

              =

              =

要使上式为定值须

解得

为定值当直线l的斜率不存在时

可得

=

综上所述当时,为定值

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