- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
已知直线y=﹣x+1与椭圆相交于A、B两点.
(1)若椭圆的离心率为,焦距为2,求线段AB的长;
(2)若向量与向量
互相垂直(其中O为坐标原点),当椭圆的离心率
时,求椭圆的长轴长的最大值.
正确答案
解:(1)∵,2c=2,
∴a=,b=
,
∴椭圆的方程为.
联立,消去y得:5x2﹣6x﹣3=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则,
,
∴|AB|==
=.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵,∴
,即x1x2+y1y2=0,
由,消去y得(a2+b2)x2﹣2a2x+a2(1﹣b2)=0,
由△=(﹣2a2)2﹣4a2(a2+b2)(1﹣b2)>0,整理得a2+b2>1
∵,
,
∴y1y2=(﹣x1+1)(﹣x2+1)=x1x2﹣(x1+x2)+1,
∴x1x2+y1y2=0,得:2x1x2﹣(x1+x2)+1=0,
∴,
整理得:a2+b2﹣2a2b2=0.
∴b2=a2﹣c2=a2﹣a2e2,代入上式得
2a2=1+,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴适合条件a2+b2>1.
由此得,
∴,
故长轴长的最大值为.
如图,已知椭圆的长轴A1A2与x轴平行,短轴B1B2在y轴上,中心M(0,r),(b>r>0)。
(1)写出椭圆方程并求出焦点坐标和离心率;
(2)设直线y=k1x与椭圆交于C(x1,y1),D(x2,y2)(y2>0),直线y=k2x与椭圆交于G(x3,y3),H(x4,y4)(y4>0),求证:;
(3)对于(2)中的在C,D,G,H,设CH交x轴于P点,GD交x轴于Q点,求证:|OP|=|OQ|。
正确答案
解:(1)椭圆方程为
焦点坐标为,
离心率。
(2)证明:将直线CD的方程代入椭圆方程
,得
整理得
根据韦达定理,得
,
,
所以 ①
将直线GH的方程代入椭圆方程
,同理可得
②
由 ①、②得=
所以结论成立。
(3)设点P,点Q
由C、P、H共线,得
解得
由D、Q、G共线,同理可得,
由=
变形得
=
所以
即。
已知椭圆的中心在原点,一个焦点是F(2,0),且两条准线间的距离为λ(λ>4)。
(1)求椭圆的方程;
(2)若存在过点A(1,0)的直线l,使点F关于直线l的对称点在椭圆上,求λ的取值范围。
正确答案
解:(1)设椭圆的方程为
由条件知c=2,且
所以,
故椭圆的方程是。
(2)依题意,直线l的斜率存在且不为0,记为k,则直线l的方程是y=k(x-1)
设点F(2,0)关于直线l的对称点为
则,解得
因为点在椭圆上
所以
即
设
则
因为
所以
于是,当且仅当 (*)
上述方程存在实根,即直线l存在
解(*)得
所以。
如图,A(-1,0),B(1,0),过曲线C1:y=x2-1(|x|<1)上一点M的切线l,与曲线C2:y=(|x|<1)也相切于点N,记点M的横坐标为t(t>1)。
(1)用t表示m的值和点N的坐标;
(2)当实数m取何值时,∠MAB=∠NAB?并求此时MN所在直线的方程。
正确答案
解:(1)切线,即
,
代入,
化简并整理得,(*),
由,
得m=0或。
若m=0,代入(*)式得,与已知
矛盾;
若,代入(*)式得,
满足条件,
且;
综上,,点N的坐标为
。
(2)因为,,
,
若∠MAB=∠NAB,则,即t=2,此时m=9,
故当实数m=9时,∠MAB=∠NAB,
此时,,∠MAB=∠NAB=45°,
易得M(2,3),,
所以,此时MN所在直线的方程为y=4x-5。
已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为
,以原点为圆心,椭圆的短半轴为半径的圆与直线x-y+
=0相切.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设P(4,0),A,B是椭圆C上关于x轴对称的任意两个不同的点,连结PB交椭圆C于另一点E,证明直线AE与x轴相交于定点Q。
正确答案
解:(Ⅰ)由题意知,所以,
,即
,
又因为,所以,
,
故椭圆C的方程为。
(Ⅱ)由题意知直线PB的斜率存在,设直线PB的方程为y=k(x-4),
由得
, ①
设点,则
,
直线AE的方程为,
令y=0,得,
将代入整理,得
,②
由①得,
代入②整理,得x=1,
所以直线AE与x轴相交于定点Q(1,0)。
已知椭圆的离心率为
,过右焦点F的直线
与
相交于
、
两点,当
的斜率为1时,坐标原点
到
的距离为
(I)求,
的值;
(II)上是否存在点P,使得当
绕F转到某一位置时,有
成立?若存在,求出所有的P的坐标与
的方程;若不存在,说明理由。
正确答案
解:(I)设,直线
,
由坐标原点到
的距离为
则
,
解得 .
又.
(II)由(I)知椭圆的方程为.
设、
由题意知
的斜率为一定不为0,
故不妨设 代入椭圆的方程中
整理得,
显然。
由韦达定理有:
①.假设存在点P,使成立,
则其充要条件为:点,点P在椭圆上,
即。
整理得。
又在椭圆上,即
.
故
②将及①代入②
解得
,
=
,
即.
当;
当.
设椭圆C1:的左、右焦点分别是F1、F2,下顶点为A,线段OA的中点为B(O为坐标原点),如图.若抛物线C2:y=x2﹣1与y轴的交点为B,且经过F1,F2点.
(Ⅰ)求椭圆C1的方程;
(Ⅱ)设M(0,),N为抛物线C2上的一动点,过点N作抛物线C2的切线交椭圆C1于P、Q两点,求△MPQ面积的最大值.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意可知B(0,﹣1),则A(0,﹣2),故b=2.
令y=0得x2﹣1=0即x=±1,
则F1(﹣1,0),F2(1,0),故c=1.
所以a2=b2+c2=5.
于是椭圆C1的方程为:.
(Ⅱ)设N(t,t2﹣1),
由于y'=2x知直线PQ的方程为:y﹣(t2﹣1)=2t(x﹣t).
即y=2tx﹣t2﹣1.
代入椭圆方程整理得:4(1+5t2)x2﹣20t(t2+1)x+5(t2+1)2﹣20=0,
△=400t2(t2+1)2﹣80(1+5t2)[(t2+1)2﹣4]=80(﹣t4+18t2+3),,
,
故=
.
设点M到直线PQ的距离为d,则.
所以,△MPQ的面积S==
==
当t=±3时取到“=”,经检验此时△>0,满足题意.
综上可知,△MPQ的面积的最大值为.
如图所示,在直角梯形ABCD中,|AD|=3,|AB|=4,|BC|=,曲线段DE上任一点到A、B两点的距离之和都相等.
(1)建立适当的直角坐标系,求曲线段DE的方程;
(2)过C能否作一条直线与曲线段DE相交,且所得弦以C为中点,如果能,求该弦所在的直线的方程;若不能,说明理由.
正确答案
解:(1)以直线AB为x轴,线段AB的中点为原点建立直角坐标系,
则A(﹣2,0),B(2,0),C(2,),D(﹣2,3).
依题意,曲线段DE是以A、B为焦点的椭圆的一部分.
∵a==12,
∴所求方程为.
(2)设这样的弦存在,其方程y﹣=k(x﹣2),即y=k(x﹣2)+
,
将其代入=1得
k﹣36=0
设弦的端点为M(x1,y1),N(x2,y2),
则由=2,知x1+x2=4,
∴﹣=4,解得k=﹣
.
∴弦MN所在直线方程为y=﹣,
验证得知,这时适合条件.
故这样的直线存在,其方程为y=﹣.
已知点F1,F2分别为椭圆C:(a>b>0)的左、右焦点,点P为椭圆上任意一点,P到焦点F2的距离的最大值为
+1,且△PF1F2的最大面积为1。
(1)求椭圆C的方程。
(2)点M的坐标为,过点F2且斜率为k的直线L与椭圆C相交于A,B两点。对于任意的k∈R,
是否为定值?若是求出这个定值;若不是说明理由。
正确答案
解:(1)由题意可知:a+c=+1 ,
×2c×b=1,
有∵a2=b2+c2,
∴a2=2,b2=1,c2=1,
∴所求椭圆的方程为:;
(2)设直线l的方程为:y=k(x-1),
A(x1,y1) ,B(x2,y2),M(,0)
联立消去y得:
则
∵,
∴
∴对任意x∈R,有为定值。
已知一个圆的圆心为坐标原点,半径为5,从这个圆上任一点P向x轴作垂线PP',垂足为P',M为线段PP'上一点,且满足:。
(I)求动点M的轨迹C的方程;
(II)若过点(3,0)且斜率为1的直线交曲线C于A、B两点,求弦AB的长。
正确答案
解:(Ⅰ)设点M(x,y),点P的坐标为(x0,y0),由,
可得:x=x0,y=y0,
P(x0,y0)在圆x2+y2=25上,
所以x02+y02=25,
将x0=x,y0=y,代入方程①,得
,
故点M的轨迹C的方程为。
(Ⅱ)设A(x1,y1), B (x2,y2),
由已知,得直线方程:y=x-3,
,
将(2)代入(1)整理,得41x2-150x-175=0,
由韦达定理,得,
所以,
故弦AB的长度为。
设椭圆C1:的左、右焦点分别是F1、F2,下顶点为A,线段OA的中点为B(O为坐标原点),如图.若抛物线C2:y=x2﹣1与y轴的交点为B,且经过F1,F2点.
(Ⅰ)求椭圆C1的方程;
(Ⅱ)设M(0,),N为抛物线C2上的一动点,过点N作抛物线C2的切线交椭圆C1于P、Q两点,求△MPQ面积的最大值.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意可知B(0,﹣1),则A(0,﹣2),故b=2.
令y=0得x2﹣1=0即x=±1,
则F1(﹣1,0),F2(1,0),故c=1.
所以a2=b2+c2=5.
于是椭圆C1的方程为:.
(Ⅱ)设N(t,t2﹣1),
由于y'=2x知直线PQ的方程为:y﹣(t2﹣1)=2t(x﹣t).
即y=2tx﹣t2﹣1.
代入椭圆方程整理得:4(1+5t2)x2﹣20t(t2+1)x+5(t2+1)2﹣20=0,
△=400t2(t2+1)2﹣80(1+5t2)[(t2+1)2﹣4]=80(﹣t4+18t2+3),,
,
故=
.
设点M到直线PQ的距离为d,则.
所以,△MPQ的面积S==
==
当t=±3时取到“=”,经检验此时△>0,满足题意.
综上可知,△MPQ的面积的最大值为.
在平面直角坐标系xOy中,点P到两点(0,),(0,
)的距离之和等于4,设点P的轨迹为C,
(1)写出C的方程;
(2)设直线y=kx+1与C交于A、B两点,k为何值时,?
正确答案
解:(1)由条件知:P点的轨迹为焦点在y轴上的椭圆,
,
故轨迹C的方程为:;
(2)设,
,
由,可得:
,
,
即,
,
。
一束光线从点A(﹣1,0)出发,经过直线l:2x﹣y+3=0上的一点D反射后,经过点
B(1,0).
(1)求以A,B为焦点且经过点D的椭圆C的方程;
(2)过点B(1,0)作直线l交椭圆C于P、Q两点,以AP、AQ为邻边作平行四边形APRQ,求对角线AR长度的取值范围.
正确答案
解:(1)点A(﹣1,0)关于直线l:2x﹣y+3=0的对称点为,
∴,c=1,
∴b2=1,
所以所求椭圆方程为:.
(2)设直线l:x=my+1,(m∈R),P(x1,y1),Q(x2,y2)
联立方程组,
消去x得:(my+1)2+2y2=2,即(m2+2)y2+2my﹣1=0,
∴
∵
∴令
,则
,
∴.
如图所示,F1、F2分别为椭圆C:的左、右两个焦点,A、B为两个顶点,已知椭圆C上的点
到F1、F2两点的距离之和为4.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过椭圆C的焦点F2作AB的平行线交椭圆于P、Q两点,求△F1PQ的面积.
正确答案
解:(Ⅰ)由题设知:2a=4,即a=2
将点代入椭圆方程得
,
解得b2=3∴c2=a2﹣b2=4﹣3=1,
故椭圆方程为
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
∴,
∴PQ所在直线方程为
由得
设P (x1,y1),Q (x2,y2),
则
∴
∴.
已知椭圆C的两焦点分别为,长轴长为6,
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知过点(0,2)且斜率为1的直线交椭圆C于A、B两点,求线段AB的长度
正确答案
解:(1)由,长轴长为6
得:所以b=1
∴椭圆方程为
(2)设,
由(1)可知椭圆方程为①,
∴直线AB的方程为y=x+2②
把②代入①得化简并整理得10x2+36x+27=0
∴
又
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