- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
如图,已知椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,过原点作直线与椭圆交于A、B两点,若△ABF2的面积为
,求直线的方程.
正确答案
解:设过原点的直线方程为x=ky ,交椭圆于A(x1 , y1) ,B(x2 ,y2) ,
把x= ky 代入,
得,
所以
由题图可知
解得k=0,
∴直线的方程为x=0.
若椭圆+
=1(m>n>0)和双曲线
-
=1(a>0,b>0)有相同焦点F1,F2,P是两曲线的公共点,则|PF1|•|PF2|的值是______.
正确答案
∵|PF1|+|PF2|=2,|PF1|-|PF2|=2
,
∴|PF1| =+
,|PF2|=
-
,
∴|PF1|•|PF2|=m-a.
答案:m-a.
已知一直线与椭圆4x2+9y2=36相交于A、B两点,弦AB的中点坐标为M(1,1),求直线AB的方程.
正确答案
解:设通过点M(1,1)的直线方程为y=k(x﹣1)+1,
代入椭圆方程,整理得(9k2+4)x2+18k(1﹣k)x+9(1﹣k)2﹣36=0
设A、B的横坐标分别为x1、x2,则
解之得
故AB方程为4x+9y﹣13=0.
若F1、F2分别是椭圆在左、右焦点,P是该椭圆上的一个动点,且
.
(1)求出这个椭圆的方程;
(2)是否存在过定点N(0,2)的直线l与椭圆交于不同的两点A、B,使∠AOB=90°(其中O为坐标原点)?若存在,求出直线l的斜率k,若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)依题意,∵
∴2a=4,2c=2,
∴a=2,c=,∴
∴椭圆的方程为;
(2)显然当直线的斜率不存在时,不满足题设条件,
设方程为y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2)
联立方程组,
消元可得(1+4k2)x2+16kx+12=0
∴x1+x2=,
由△=256k2﹣4(1+4k2)×12>0,
可得 ①
∵∠AOB=90°,∴
∴
∴k2=4 ②
①②可得,k=±2
已知椭圆+
=1(a>b>0)的离心率为
,以原点为圆心,椭圆短轴长为半径的圆与y=x+2相切.
(1)求a与b;
(2)设该椭圆的左、右焦点分别为F1和F2,直线 l 过F2且与x轴垂直,动直线 l2 与 y 轴垂直,l2交 l1 于点 P.求PF1线段垂直平分线与l2的交点M的轨迹方程,并说明曲线类型.
正确答案
解:(1)e=,∴
=
,
又b==
,∴a=
,b=
.
(2)由(1)知F1,F2分别为(﹣1,0),(1,0),
由题意可设P(1,t),(t≠0)
那么线段PF1中点为N(0,),
设M(x,y)是所求轨迹上的任意点,
由=(﹣x,
﹣y),
=(﹣2,﹣t)
则,
消t得y2=﹣4x(x≠0)其轨迹为抛物线除原点的部分.
焦点分别为(0,5)和(0,﹣5
)的椭圆截直线y=3x﹣2所得椭圆的弦的中点的横坐标为
,求此椭圆方程.
正确答案
解:由题意可设椭圆方程为(a>b>0),
∵c=5
∴a2﹣b2=50 ①
把直线方程y=3x﹣2代入椭圆方程整理得(a2+9b2)x2﹣12b2x+b2(4﹣a2)=0.
设弦的两个端点为A(x1,y1),B(x2,y2),则由根与系数的关系可得,
由中点坐标公式可得,
∴a2=3b2 ②
联立①②可得,a2=75,b2=25
∴椭圆方程为
已知抛物线C:y2=4x,F 是C的焦点,过点F 的直线l与C相交于A,B两点,O为坐标原点
(1) 求的值;
(2)设,当三角形OAB的面积
时,求λ的取值范围.
正确答案
解:(1)根据抛物线方程y2=4x,可得F(1,0).
设直线l的方程为x=my+1,将其与C的方程联立,消去x 得y2-4my-4=0,
设A,B的坐标分别为(x1,y2),(x2,y2),则y1y2=-4.
故=x1x2+y1y2=1+(-4)=-3.
(2)∵∴ (1-x1, -y1)=λ(x2-1,y2) ,即
又
由②③④消去y1,y2,得x1=λ2x2,将其代入①,注意到λ>0,解得
从而三角形OAB的面积
恒成立,且
,即λ≠1,
∴只要解即可.
所以λ的取值范围为且λ≠1.
已知椭圆E的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,且经过三点
(1)求椭圆方程
(2)若此椭圆的左、右焦点F1、F2,过F1作直线L交椭圆于M、N两点,使之构成△MNF2。证明:△MNF2的周长为定值.
正确答案
解:(1)设椭圆方程为mx2+my2=1(m>0,n>0),
将A(﹣2,0)、B(2,0)、代入椭圆E的方程,
得
解得 .
∴椭圆E的方程
(2)利用椭圆的定义可知,
|F1M|+|F2M|=2a=4,|F1N|+|F2N|=2a=4
∴ △MNF2的周长为|F1M|+|F2M|+F1N|+|F2N|=2a+2a=4+4=8
∴△MNF2的周长是定值为4a=8 .
椭圆(a>b>0)与x,y轴的正半轴分别交于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l与椭圆交于M,N两个不同点,且对l外任意一点Q,有
成立?若存在,求出l的方程;若不存在, 说明理由。
正确答案
(1)由题得,直线AB的方程为bx+ay-ab=0,(a>b>0)
由及
,得a=2,b=1
所以椭圆的方程为
(2)∵ ∴
①
当直线的斜率不存在时,M(0,-1),N(0,1),易知符合条件,
此时直线方程为x=0
当直线的斜率存在时,设直线l的方程为
,
代入得
由,解得
设M(x1,y1),N(x2,y2)则 ②
③
由①得x1=4x2 ④
由②③④消去x1x2,得,即9=0,矛盾,
综上,存在符合条件的直线l:x=0
已知矩形ABCD中,,BC=1.以AB的中点O为原点建立如图所示的平面直角坐标系
xOy.
(1)求以A,B为焦点,且过C,D两点的椭圆的标准方程;
(2)过点P(0,2)的直线l与(1)中的椭圆交于M,N两点,是否存在直线l,使得以线段MN为直径的圆恰好过原点?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意可得点A,B,C的坐标分别为.设椭圆的标准方程是
.则2a=AC+BC,即
,
所以a=2.
所以b2=a2﹣c2=4﹣2=2.
所以椭圆的标准方程是.
(Ⅱ)由题意知,直线l的斜率存在,可设直线l的方程为y=kx+2.
由得(1+2k2)x2+8kx+4=0.因为M,N在椭圆上,
所以△=64k2﹣16(1+2k2)>0.
设M,N两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).
则,
若以MN为直径的圆恰好过原点,则,所以x1x2+y1y2=0,
所以,x1x2+(kx1+2)(kx2+2)=0,即(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4=0,所以,,即
,得k2=2,
经验证,此时△=48>0.
所以直线l的方程为,或
.即所求直线存在,其方程为
.
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
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.∴b= ,
椭圆M的方程为
(2)设直线l的方程为:,C(x1,y1),D(x2,y2)
联立直线l的方程与椭圆方程得:
(1)代入(2)得:化简得:
当时,即,
即时,直线
与椭圆有两交点,
由韦达定理得:,
所以,,
则
所以,为定值。
某海域有A、B两个岛屿,B岛在A岛正东40海里处.经多年观察研究发现,某种鱼群洄游的路线像一个椭圆,其焦点恰好是A、B两岛.曾有渔船在距A岛正西20海里发现过鱼群.某日,研究人员在A、B两岛同时用声纳探测仪发出不同频率的探测信号(传播速度相同),A、B两岛收到鱼群反射信号的时间比为5:3.你能否确定鱼群此时分别与A、B两岛的距离?
正确答案
以AB的中点为原点,AB所在直线为x轴建立直角坐标系
设椭圆方程为:+
=1(a>b>0)且c=
------(3分)
因为焦点A的正西方向椭圆上的点为左顶点,
所以a-c=20------(5分)
又|AB|=2c=40,
则c=20,a=40,
故b=20------(7分)
所以鱼群的运动轨迹方程是+
=1------(8分)
由于A,B两岛收到鱼群反射信号的时间比为5:3,
因此设此时距A,B两岛的距离分别为5k,3k-------(10分)
由椭圆的定义可知5k+3k=2×40=80⇒k=10--------(13分)
即鱼群分别距A,B两岛的距离为50海里和30海里.------(14分)
已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长是短轴长的2倍且经过点M(2,1)平行于OM的直线l在y轴上的截距为m(m≠0),l交椭圆于A、B两个不同点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)求m的取值范围;
(Ⅲ)设直线MA、MB的斜率分别为k1,k2,求证k1+k2=0.
正确答案
(1)设椭圆方程为+
=1
则解得a2=8,b2=2
∴椭圆方程为+
1
(2)∵直线l平行与OM,且在一轴上的截距为m,由kOM=
∴l的方程为y=x+m
由直线方程与椭圆方程联立消去y得x2+2mx+2m2-4=0
∵直线l与椭圆交与A,B两个不同点
∴△=(2m)2-4(2m2-4)>0
解得-2<m<2,且m≠0
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2)
由x2+2mx+2m2-4=0可得
x1+x2=-2m,x1x2=2m2-4
则k1=,k2=
而k1+k2=+
=
=
=0
∴k1+k2=0,
故得证.
已知点P是圆上任意一点,点F2与点F1关于原点对称.线段PF2的中垂线m分别与PF1,PF2交于M,N两点.
(1)求点M的轨迹C的方程;
(2)斜率为1的直线l与曲线C交于A,B两点,若(O为坐标原点),求直线l的方程.
正确答案
解:(1)由题意得,圆F1的半径为
,且
从而
∴ 点M的轨迹是以为焦点的椭圆,
其中长轴,得到
,焦距2c=2,
则短半轴b=1
椭圆方程为:
(2)设直线l的方程为y=x+n,
由 可得
则,即
①
设,则
由可得
,即
整理可得
化简可得3n2=4,满足①式,
故直线l的方程为:
已知圆G:x2+y2-2x-,经过椭圆
(a>b>0)的右焦点F及上顶点B,过椭圆外一点M(m,0)(m>0)的倾斜角为
的直线l交椭圆于C.D两点.
(Ⅰ)求椭圆方程
(Ⅱ)当右焦点在以线段CD为直径的圆E的内部,求实数m的范围
正确答案
(Ⅰ)∵圆G经过点F、B ∴F(2,0),B(0,)
∴椭圆的焦半径c=2,短半轴长b=
∴a2=b2+c2=6
故椭圆方程为
(Ⅱ)设直线的方程为y=-(m>
)
由 2x2-2mx+(m2-6)=0
由△=4m2-8(m2-6)>0m2<12
∴-2<m<2
又m> ∴
<m<2
设C(x1,y1),D(x2,y2),则x1+x2=m,x1x2=
∴y1·y2=[-][-
]=
∵=(x1-2)(x2-2)+y1y2=
x1x2-
+
+4=
∵点F在圆E内部
∴<0即
<0
0<m<3
又∵<m<2
∴实数m的取值范围为(,3)
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