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题型:简答题
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简答题

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

(Ⅰ)求椭圆C的离心率;

(Ⅱ)若过A,Q,F2三点的圆恰好与直线l:相切,求椭圆C的方程:

(Ⅲ)在(Ⅱ)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:(Ⅰ)设,由

,得F1的中点,

故椭圆的离心率

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,即

于是

的外接圆圆心为,半径

所以,由已知,得,解得:a=2,

所求椭圆方程为

(Ⅲ)由(Ⅱ)知

由于菱形对角线垂直,则

由已知条件知k≠0且k∈R,

,∴

故存在满足题意的P且m的取值范围是

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简答题

设椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,点P(a,b)满足|PF2|=|F1F2|,

(Ⅰ)求椭圆的离心率e;

(Ⅱ)设直线PF2与椭圆相交于A,B两点,若直线PF2与圆(x+1)2+(y-)2=16相交于M,N两点,且|MN|=|AB|,求椭圆的方程。

正确答案

解:(Ⅰ)设

因为,所以

整理得

(舍)或,所以

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,可得椭圆方程为

直线PF2的方程为

A,B两点的坐标满足方程组

消去y并整理,得,解得

得方程组的解

不妨设

所以

于是

圆心到直线PF2的距离

因为,所以

整理得,得(舍)或c=2,

所以椭圆方程为

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简答题

已知椭圆C:(a>b>0)上的任意一点到它的两个焦点(-c,0),(c,0)的距离之和为,且它的焦距为2。

(1)求椭圆C的方程;

(2)已知直线x-y+m=0与椭圆C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点不在圆内,求m的取值范围。

正确答案

解:(1)依题意可知

又∵b2=a2-c2

解得

则椭圆方程为

(2)联立方程

消去y整理得:3x2+4mx+2m2-2=0

则Δ=16m2-12(2m2-2)=8(-m2+3)>0,

解得

设A(x1,y1),B(x2,y2),

 

即AB的中点为

又∵AB的中点不在内,

解得m≤-1或m≥1 ②

由①②得:

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简答题

设P是以F1、F2为焦点的椭圆+=1 (a>b>0)上的任一点,∠F1PF2最大值是120°,求椭圆离心率.

正确答案

根据椭圆的定义可知|PF1|+|PF2|=2a

cos∠PF1F2==-1≥-1=-

∴a2=4b2

∴c2==3b2

∴e==

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简答题

设直线l:y=2x+1与椭圆相交于A、B两个不同的点且(O为原点),

(Ⅰ)求证:4a2+b2>1;

(Ⅱ)求证:等于定值;

(Ⅲ)当椭圆离心率e∈时,求椭圆长轴的取值范围。

正确答案

(Ⅰ)证明:将y=2x+1代入

消去y得:, ① 

由直线与椭圆相交于两个不同的点可得:

所以4a2+b2>1;

(Ⅱ)解:设A(x1, y1)、B(x2, y2),

则由①得

依题意,

为定值;

(Ⅲ)解:∵

代入

∴椭圆长轴长的取值范围为

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简答题

椭圆的中心是原点O,它的短轴长为,相应于焦点F(c,0)(c>0)的准线l与x轴相交于点A,|OF|=2|FA|,过点A的直线与椭圆相交于P、Q两点。

(1)求椭圆的方程及离心率;

(2)若,求直线PQ的方程;

(3)设(λ>1),过点P且平行于准线l的直线与椭圆相交于另一点M,证明

正确答案

解:(1)由题意,可设椭圆的方程为

由已知得

解得

所以椭圆的方程为,离心率

(2)由(1)可得A(3,0)。

设直线PQ的方程为

由方程组

依题意,得

,则, ①

由直线PQ的方程得

于是。③

,∴。④

由①②③④得,从而

所以直线PQ的方程为

(3)证明:

由已知得方程组

注意,解得

所以

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简答题

已知椭圆Γ:(a>b>0)的左、右焦点为F1,F2,过点F1斜率为正数的直线交Γ于A,B两点,且AB⊥AF2,|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列。

(1)求Γ的离心率;

(2)若直线y=kx(k<0)与Γ交于C、D两点,求使四边形ABCD面积S最大时k的值。

正确答案

解:(1)根据椭圆定义及已知条件,有

|AF2|+|AB|+|BF2|=4a ①

|AF2|+|BF2|=2|AB| ②

|AF2|2+|AB|2=|BF2|2

由①、②、③,解得|AF2|=a,|AB|=a,|BF2|=a

所以点A为短轴端点,b=c=

Γ的离心率e==

(2)由(1),Γ的方程为x2+2y2=a2

不妨设C(x1,y1)、D(x2,y2)(x1<x2),

则C、D坐标满足

由此得x1=,x2=

设C、D两点到直线AB:的距离分别为d1、d2

因C、D两点在直线AB的异侧,则

d1+d2==

===

设t=1-k,则t>1,

,即时,最大,进而S有最大值。

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简答题

已知椭圆E的方程为2x2+y2=2,过椭圆E的一个焦点的直线l交椭圆于A、B两点。

(1)求椭圆E的长轴和短轴的长,离心率,焦点和顶点的坐标;

(2)求△ABO(O为原点)的面积的最大值。

正确答案

解:(1)将椭圆E的方程化为标准方程:

于是

因此,椭圆E的长轴长为,短轴长为,离心率,两

个焦点坐标分别是F1(0,-1)、F2(0,1),

四个顶点的坐标分别是

(2)依题意,不妨设直线l过F2(0,1)与椭圆E的交点

根据题意,直线l的方程可设为

代入

由韦达定理得:

所以

(当且仅当,即时等号成立)

故△ABO的面积的最大值为

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简答题

如图,F1,F2分别是椭圆(a>b>0)的左、右焦点,M为椭圆上一点,MF2垂直于x轴,椭圆下顶点和右顶点分别为A、B,且OM∥AB,

(1)求椭圆的离心率;

(2)过F2作于OM垂直的直线交椭圆于点P、Q,若,求椭圆的方程。

正确答案

解:(1)设F1(-c,0),F2(c,0),则M(c,y),

∴A(0,-b),B(a,0),且OM∥AB, ∴kOM=kAB

又点M在椭圆上,

,∴e=

(2)由(1)得a=c,b=c,

∴椭圆的方程为

∵kAB=

∴直线PQ的方程为y=-(x-c),

∴点F1到直线PQ的距离d=c,

又由

设P(x1,y1),Q(x2,y2),

∴x1+x2=c, x1x2=

∴|PQ|=|x1-x2|=c,

=+c=20,

∴c2=

∴a2=,b2=

∴椭圆的方程为

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆G:,过点(m,0)作圆x2+y2=1的切线l交椭圆G于A,B两点,

(Ⅰ)求椭圆G的焦点坐标和离心率;

(Ⅱ)将|AB|表示为m的函数,并求|AB|的最大值。

正确答案

解:(Ⅰ)由已知得a=2,b=1,

所以

所以椭圆G的焦点坐标为

离心率为

(Ⅱ)由题意知,|m|≥1,当m=1时,切线l的方程x=1,

点A、B的坐标分别为,此时

当m=-1时,同理可得

当|m|>1时,设切线l的方程为y=k(x-m),

,得

设A、B两点的坐标分别为

又由l与圆相切,得,即

所以

由于当m=±3时,

所以

因为当时,|AB|=2,

所以|AB|的最大值为2。

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简答题

设椭圆M:+=1(a>2)的右焦点为F1,直线l:x=与x轴交于点A,若+2=(其中O为坐标原点).

(Ⅰ)求椭圆M的方程;

(Ⅱ)设P是椭圆M上的任一点,EF为圆N:x2+(y-2)2=1的任一条直径,求的最大值.

正确答案

(Ⅰ)由题设知:A(,0),F1(,0)

+2=得:=2(-)

解得a=2

∴椭圆M的方程为M:+=1

(Ⅱ)=(-)•(-)=(--)•(-)=(-)2-

NF

2=

NP

2-1

从而将求的最大值转化为求

NP

2的最大值

P是椭圆M上的任一点,设P(x0,y0),则有+=1,即x02=24-8y02

又N(0,2),

NP

2=x02+(y0-2)2=-2(y0+1)2+30

∵y0∈[-2,2],

∴当y0=-1时,

NP

2取最大值30

的最大值为29…(14分)

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题型:填空题
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填空题

已知椭圆c:+y2=1的两焦点为F1,F2,点P(x0,y0)满足0<+<1,则|PF1|+PF2|的取值范围为______,直线+y0y=1与椭圆C的公共点个数______.

正确答案

依题意知,点P在椭圆内部.画出图形,

由数形结合可得,当P在原点处时(|PF1|+|PF2|)min=2,

当P在椭圆顶点处时,取到(|PF1|+|PF2|)max为(-1)+(+1)=2

故范围为(2,,2).

因为(x0,y0)在椭圆+y2=1的内部,

则直线+y•y0=1上的点(x,y)均在椭圆外,

故此直线与椭圆不可能有交点,故交点数为0个.

答案:(2,2),0.

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题型:填空题
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填空题

椭圆m:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P为椭圆M上任一点,且|PF1|•|PF2|的最大值的取值范围是[2c2,3c2],其中C=,则椭圆m的离心率e的取值范围是______.

正确答案

∵|PF1|•|PF2|的最大值=a2

∴由题意知2c2≤a2≤3c2

c≤a≤a,

≤e≤.故椭圆m的离心率e的取值范围[].

答案:[]

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题型:简答题
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简答题

如图,已知椭圆过点,离心率为,左、右焦点分别为F1、F2。点P为直线l:x+y=2上且不在x轴上的任意一点,直线PF1和PF2与椭圆的交点分别为A、B和C、D,O为坐标原点。

(I)求椭圆的标准方程;

(Ⅱ)设直线PF1、PF2的斜率分别为k1、k2

(i)证明:

(ii)问直线l上是否存在点P,使得直线OA、OB、OC、OD的斜率kOA、kOB、kOC、kOD满足kOA+kOB+kOC+kOD=0?若存在,求出所有满足条件的点P的坐标;若不存在,说明理由。

正确答案

解:(Ⅰ)因为椭圆过点

所以

又a2=b2+c2所以

故所求椭圆方程为

(Ⅱ)(i)由于F1(-1,0)、F2(1,0),PF1、PF2的斜率分别为k1、k2,且点P不在x轴上

所以k1≠k2,k1≠0,k2≠0

又直线PF1,PF2的方程分别为y=k1(x+1),y=k2(x-1)

联立方程得

所以

由于点P在直线x+y=2上

所以

因此2k1k2+3k1-k2=0

结论成立;

(ii)设A(xA,yA),B(xB,yB),C(xC,yC) ,D(xD,yD

联立直线PF1与椭圆的方程得

化简得(2k12+1)x2+4k21x+2k21-2=0

因此

由于OA,OB的斜率存在

所以xA≠0,xB≠0

因此k12≠0,1

因此

                    

                    

                   

相似地可以得到

                                

若kOA+kOB+kOC+kOD=0,须有k1+k2=0或k1k2=1

①当k1+k2=0时,结合(i)的结论,可得k2=-2,所以解得点P的坐标为(0,2);

②当k1k2=1时,结合(i)的结论,解得k2=3或k2=-1(此时k1=-1,不满足k1≠k2,舍去),此时直线CD的方程为y=3(x-1),联立方程x+y=2得

因此

综上所述,满足条件的点P的坐标分别为(0,2),

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题型:简答题
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简答题

设m∈R,在平面直角坐标系中,已知向量=(mx,y+1),向量=(x,y-1),,动点M(x,y)的轨迹为E,

(1)求轨迹E的方程,并说明该方程所表示曲线的形状;

(2)已知m=,证明:存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与轨迹E恒有两个交点A,B,且OA⊥OB(O为坐标原点),并求出该圆的方程;

(3)已知m=,设直线l与圆C:x2+y2=R2(1<R<2)相切于A1,且l与轨迹E只有一个公共点B1,当R为何值时,|A1B1|取得最大值?并求最大值。

正确答案

解:(1)因为

所以,即

当m=0时,方程表示两直线,方程为y=±1;

当m=1时,方程表示的是圆;

当m>0且m≠1时,方程表示的是椭圆;

当m<0时,方程表示的是双曲线;

(2)当时,轨迹E的方程为

设圆心在原点的圆的一条切线为y=kx+t,

解方程组

要使切线与轨迹E恒有两个交点A,B,

则使△=

,且

要使,需使

所以

所以又因为直线y=kx+t为圆心在原点的圆的一条切线,

所以圆的半径为

所求的圆为

当切线的斜率不存在时,切线为

交于点也满足OA⊥OB;

综上, 存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且

(3)当时,轨迹E的方程为

设直线l的方程为y=kx+t,因为直线l与圆C:(1<R<2)相切于A1

由(2)知, ①

因为l与轨迹E只有一个公共点B1

由(2)知

有唯一解,

则△=

, ②

由①②得,此时A,B重合为B1(x1,y1)点,

所以,

B1(x1,y1)点在椭圆上,所以

所以

在直角三角形OA1B1中,

因为当且仅当时取等号,

所以

即当时,|A1B1|取得最大值,最大值为1。

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