- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
中心在原点,焦点在x轴上的椭圆C的离心率为,且经过点P(1,
),
(1)求C的标准方程;
(2)直线l与C交于A、B两点,M为AB中点,且AB=2MP,请问直线l是否经过某个定点,如果经过定点,求出点的坐标;如果不过定点,请说明理由。
正确答案
解:(1)由,
设C的标准方程为带入(1,
),
解得C的方程为;
(2)若l斜率存在,设AB坐标,
l的方程为y=kx+b代入椭圆方程整理得:,
则,
由AB=2MP得AP⊥PB,即,
则,
即,
而,
代入化简得,
或
,
若,则过定点
,不合题意,舍去;
若,则过定点
;
若l斜率不存在,同样可以验证通过;
综上所述,l通过定点,此点坐标为。
中心在原点,焦点在x轴上的椭圆C的离心率为,且经过点P(1,
),
(1)求C的标准方程;
(2)直线l与C交于A、B两点,M为AB中点,且AB=2MP,请问直线l是否经过某个定点,如果经过定点,求出点的坐标;如果不过定点,请说明理由。
正确答案
解:(1)由,
设C的标准方程为带入(1,
),
解得C的方程为;
(2)若l斜率存在,设AB坐标,
l的方程为y=kx+b代入椭圆方程整理得:,
则,
由AB=2MP得AP⊥PB,即,
则,
即,
而,
代入化简得,
或
,
若,则过定点
,不合题意,舍去;
若,则过定点
;
若l斜率不存在,同样可以验证通过;
综上所述,l通过定点,此点坐标为。
正确答案
解:(Ⅰ)由题意:一条切线方程为:x=2 ,
设另一条切线方程为:,
则:,解得:
,
此时切线方程为:,
切线方程与圆方程联立得:,
则直线AB的方程为,
令x=0,解得y=1,∴b=1;
令y=0,得x=2,
∴,
故所求椭圆方程为。
(Ⅱ)联立整理得
,
令,
,
则,
,
,即:
,
原点到直线l的距离为 ,
,∴
,
当且仅当时取等号,
则面积的最大值为1。
已知中心在坐标原点,焦点在坐标轴上的椭圆G与x轴交于A、C两点,与y轴交于B、D两点,且A点的坐标为(﹣2,0),四边形ABCD的面积为4.
(1)求椭圆G的方程;
(2)过x轴上一点M(1,0)作一条不垂直于y轴的直线l,交椭圆G于E、F点,是否存在直线l,使得△AEF的面积为,说明理由
正确答案
解:(1)∵A(﹣2,0),∴AC=4,
由题设知四边形ABCD为菱形,且其面积S==4,
∴BD=2,
∴椭圆G是焦点在x轴上的椭圆,且a=2,b=1,
∴椭圆G的方程为.
(2)∵直线l不垂直于y轴,∴设直线l的方程为x=my+1,
由,得(m2+4)y2+2my﹣3=0,
△=4m2+12(m2+4)>0,
设E(x1,y1),F(x2,y2),则,
,
x1+x2=m(y1+y2)+2=,
=
,
设△AEF的面积为S,则S=,
故=
=9×=9×
,
令,则t
,
则,
故S≠,所以不存在直线l,使得△AEF的面积为
.
已知椭圆C:的离心率为
,椭圆短轴的一个端点与两个焦点构成的三角形的面积为
.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知动直线y=k(x+1)与椭圆C相交于A、B两点.
①若线段AB中点的横坐标为,求斜率k的值;
②已知点,求证:
为定值.
正确答案
(1)解:因为满足a2=b2+c2,
,
根据椭圆短轴的一个端点与两个焦点构成的三角形的面积为,
可得.
从而可解得,
所以椭圆方程为
(2)证明:①将y=k(x+1)代入中,
消元得(1+3k2)x2+6k2x+3k2﹣5=0
△=36k4﹣4(3k2+1)(3k2﹣5)=48k2+20>0,
因为AB中点的横坐标为,所以
,解得
②由①知,
所以 =
= =
==
已知圆C的方程为,过点
作圆C的两条切线,切点分别为A、B,直线AB恰好经过椭圆
的右顶点和上顶点。
(1)求椭圆T的方程;
(2)是否存在斜率为的直线l与曲线T交于P、Q两不同点,使得
(O为坐标原点),若存在,求出直线l的方程,否则,说明理由。
正确答案
解:(1)由题意:一条切线方程为:,
设另一条切线方程为:
则:,解得:
,
此时切线方程为:
切线方程与圆方程联立得:,
则直线的方程为
令,解得
,
∴;
令,得
,
∴
故所求椭圆方程为
(2)设存在直线
满足题意,联立
整理得,
,
,
则∴,
,
,
即
由,得:
所以,不满足
因此不存在直线满足题意。
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的一个顶点为A (2,0),离心率为
,直线y=k(x-1)与椭圆C交于不同的两点M,N。
(1)求椭圆C的方程;
(2)当△AMN的面积为时,求k的值。
正确答案
解:(1)∵椭圆一个顶点为A (2,0),离心率为,
∴
∴b=
∴椭圆C的方程为;
(2)直线y=k(x-1)与椭圆C联立,
消元可得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-4=0
设M(x1,y1),N(x2,y2),
则x1+x2=,
∴|MN|==
∵A(2,0)到直线y=k(x-1)的距离为
∴△AMN的面积S=
∴△AMN的面积为,
∴
∴k=±1。
如图已知椭圆(a>b>0)的离心率为
,且过点A(0,1).
(1)求椭圆的方程;
(2)过点A作两条互相垂直的直线分别交椭圆于M,N两点.求证:直线MN恒过定点P(0,﹣).
正确答案
解:(1)由题意知,e=,b=1,a2﹣c2=1,
解得a=2,所以椭圆C的标准方程为.
(2)设直线l1的方程为y=kx+1,
由方程组,得(4k2+1)x2+8kx=0,
解得,x2=0,
所以,yM=
,
同理可得,
,
=
=
,
=
=
,
M,N,P三点共线,故直线MN恒过定点P(0,﹣).
已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率e=
,左、右焦点分别为F1、F2,点P(2,
),点F2在线段PF1的中垂线上,
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设直线l:y=kx+m与椭圆C交于M、N两点,直线F2M与F2N的倾斜角分别为α,β,且α+β=π,试问直线l是否过定点?若过,求该定点的坐标。
正确答案
解:(1)由椭圆C的离心率e=,
椭圆C的左、右焦点分别为F1(-c,0)、F2(c,0),
又点F2在线段PF1的中垂线上,
∴|F1F2|=|PF2|,
∴(2c)2=()2+(2-c)2,解得c=1,
∴a2=2,b2=1,
∴椭圆的方程为+y2=1;
2)由题意,直线MN的方程为y=kx+m,
由消去y得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),
则,
且,
,
由已知α+β=π得,
即,
化简,得2kx1x2+(m-k)(x1+x2)-2m=0,
∴2k·,解得m=-2k,
∴直线MN的方程为y=k(x-2),
因此直线MN过定点,该定点的坐标为(2,0)。
已知椭圆的一个顶点为A(0,-1),焦点在x轴上,若右焦点到直线x-y+2=0的距离为3,
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线y=kx+m(k≠0)与椭圆相交于不同的两点M,N,当|AM|=|AN|时,求m的取值范围。
正确答案
解:(1)依题意可设椭圆方程为,
则右焦点,
由题设,解得
,
故所求椭圆的方程为。
(2)设,
P为弦MN的中点,
由得
,
∵直线与椭圆相交,
∴,①
∴,从而
,
∴ ,
又|AM|=|AN|,
∴AP⊥MN,则:,即
, ②
把②代入①得,解得
,
由②得,
解得;
综上求得的取值范围是
。
已知F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,若椭圆上存在一点M满足
,
(Ⅰ)求a的最小值;
(Ⅱ)设,过椭圆的右顶点的直线l与椭圆交于点D(点D不同于点C),交y轴于点P(点P不同于坐标原点O),C直线AD与BC交于点Q.当a取最小值时,判断
是否为定值,并证明你的结论.
正确答案
解:(Ⅰ)设点M的坐标为,
则,
,
由,得
①
又由点M在椭圆上,得,代入①,
得,即
.
∴0≤≤
,
∴0≤≤
,
,
.
(Ⅱ)当a取最小值时,椭圆方程为,其右顶点为
.
设直线,则点P的坐标为
.
联立直线CD和椭圆的方程有:,
由韦达定理有:,
设点Q的坐标为,直线BC的方程为:
,A、Q、D三点共线,
则有,
又,故上式为
,
将代入得:
,
则,
即当a取最小值时,为定值1.
已知椭圆,椭圆C2以C1的长轴为短轴,且与C1有相同的离心率。
(1)求椭圆C2的方程;
(2)设O为坐标原点,点A,B分别在椭圆C1和C2上,,求直线AB的方程。
正确答案
解:(1)椭圆的长轴长为4,离心率为
∵椭圆C2以C1的长轴为短轴,且与C1有相同的离心率
∴椭圆C2的焦点在y轴上,2b=4,为
∴b=2,a=4
∴椭圆C2的方程为;
(2)设A,B的坐标分别为(xA,yA),(xB,yB),
∵
∴O,A,B三点共线,且点A,B不在y轴上
∴设AB的方程为y=kx
将y=kx代入,消元可得(1+4k2)x2=4,
∴
将y=kx代入,消元可得(4+k2)x2=16,
∴
∵,
∴=4
,
∴,解得k=±1,
∴AB的方程为y=±x。
如图,椭圆长轴端点为A,B,O为椭圆中心,F为椭圆的右焦点,且,
.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)记椭圆的上顶点为M,直线l交椭圆于P,Q两点,问:是否存在直线l,使点F恰为△PQM的垂心?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)如图建系,设椭圆方程为,则c=1
又∵即(a+c)(a﹣c)=1=a2﹣c2,
∴a2=2
故椭圆方程为
(2)假设存在直线l交椭圆于P,Q两点,且F恰为△PQM的垂心,
则设P(x1,y1),Q(x2,y2),
∵M(0,1),F(1,0),
故kPQ=1,
于是设直线l为y=x+m,
由得3x2+4mx+2m2﹣2=0
∵
又yi=xi+m(i=1,2)
得x1(x2﹣1)+(x2+m)(x1+m﹣1)=0
即2x1x2+(x1+x2)(m﹣1)+m2﹣m=0
由韦达定理得
解得或m=1(舍)
经检验符合条件
已知椭圆E的长轴的一个端点是抛物线
(I)求椭圆E的方程;
(II)过点C(﹣1,0),斜率为k的动直线与椭圆E相交于A、B两点,请问x轴上是否存在点M,使恒为常数?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(I)由题意,椭圆的焦点在x轴上,且a=,c=ea=
,
故b=
所以,椭圆E的方程为,即x2+3y2=5.
(II)假设存在点M符合题意,设AB:y=k(x+1),
代入方程E:x2+3y2=5,得(3k2+1)x2+6k2x+3k2﹣5=0;
设A(x1,y1),B(x2,y2),M(m,0),
则x1+x2=,x1x2=
;
=(k2+1)x1x2+(k2﹣m)(x1+x2)+k2+m2=m2+2m﹣
,
要使上式与k无关,则有6m+14=0,解得m=﹣;
所以,存在点M(﹣,0)满足题意.
已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率等于,它的一个顶点恰好是抛物线
y2=的焦点.PQ过椭圆焦点且PQ⊥x轴,A、B是椭圆位于直线PQ两侧的两动点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线AB的斜率为1,求四边形APBQ面积的最大值;
(3)当A、B运动时,满足∠APQ=∠BPQ,试问直线AB的斜率是否为定值,请说明理由.
正确答案
解 设椭圆C的方程为
∵椭圆的一个顶点恰好是抛物线y2=的焦点,
∴a=∵离心率等于
,
∴,∴c=1∴b=1
∴椭圆C的方程为;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=x+t,代入椭圆方程,
消元可得3x2+4tx+2t2﹣2=0由△>0,解得﹣<t<
由韦达定理得x1+x2=﹣t,x1x2=
.
∵PQ过椭圆焦点且PQ⊥x轴,∴|PQ|=
∴四边形APBQ的面积S=×
×|x1﹣x2|=
×
∴t=0时,Smax=;
(3)当∠APQ=∠BPQ,则PA、PB的斜率之和为0,
设直线PA的斜率为k,则PB的斜率为﹣k,PA的直线方程为y﹣=k(x﹣1),
与椭圆方程联立,消元可得(1+2k2)x2+(2k﹣4k2)x+k2﹣2
k﹣1=0
∴x1+1=﹣同理x2+1=﹣
∴x1+x2=,x1﹣x2=﹣
∴y1﹣y2=k(x1+x2)﹣2k=,x1﹣x2=﹣
∴
∴直线AB的斜率为定值.
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