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题型:简答题
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简答题

若F1、F2分别是椭圆的左右焦点,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)∵F1、F2分别是椭圆的左右焦点,P是该椭圆上的一个动点,

且|PF1|+|PF2|=4,|F1F2|=2

,即a=2,c=

∴椭圆方程为

(2)当l的斜率不存在时,即x=0不满足题设条件

设l为y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2),

,∴

∵∠AOB=90°,

∴k2=4,k=±2.

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简答题

一束光线从点F1(﹣1,0)出发,经直线l:2x﹣y+3=0上一点P反射后,恰好穿过点F2(1,0).      

(Ⅰ)求点F1关于直线l的对称点F1'的坐标;

(Ⅱ)求以F1、F2为焦点且过点P的椭圆C的方程;

(Ⅲ)设直线l与椭圆C的两条准线分别交于A、B两点,点Q为线段AB上的动点,求点Q 到F2的距离与到椭圆C右准线的距离之比的最小值,并求取得最小值时点Q的坐标.

正确答案

解:(Ⅰ)设F1的坐标为(m,n),则

解得,因此,点F1'的坐标为(﹣).

(Ⅱ)∵|PF1'|=|PF1|,根据椭圆定义,

得2a=|PF1'|+|PF2|=|F1F2|=

∴所求椭圆方程为

(Ⅲ)∵,∴椭圆的准线方程为x=±2.

设点Q的坐标为(t,2t+3)(﹣2<t<2),d1表示点Q到F2的距离,d2表示点Q到椭圆的右准线的距离.

d2=|t﹣2|.=

,则

=

∵当,t=﹣,f'(t)>0.

∴f(t)在t=﹣时取得最小值.

因此,最小值=,此时点Q的坐标为(﹣

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简答题

如图,椭圆C:的顶点为A1,A2,B1,B2,焦点为F1,F2,|A1B1|=

S=2S(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)设n是过原点的直线,l是与n垂直相交于P点、与椭圆相交于A,B两点的直线,且,是否存在上述直线l使=1成立?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:(Ⅰ)由知   

           a2+b2=7,                                      ①

由 S=2S

            a=2c,                                          ②

又      b2=a2﹣c                                       ③

由 ①②③解得a2=4,b2=3,故椭圆C的方程为

(Ⅱ)设A,B两点的坐标分别为(x1,y1)(x2,y2

若l垂直于x轴时,p点即是右焦点(1,0),此时不满足,直线l的方程不存在.

若l不垂直于x轴时,设l的方程为y=kx+m,由l与n垂直相交于P点且

,即m2=k2+1                       ④

,得知

OA⊥OB

所以x1x2+y1y2=0,

(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0,

又y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=

代入x1x2+y1y2=0中得

7m2﹣12k2﹣12=0.                      ⑤

由④⑤可知无解.所以此时l不存在.成立.

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简答题

已知O 为坐标原点,点A 、B 分别在x 轴、y 轴上运动,且|AB|=8 ,动点P 满足,设点P的轨迹为曲线C,定点为M(4,0),直线PM交曲线C于另外一点Q.

(1)求曲线C的方程;

(2)求△OPQ面积的最大值。

正确答案

解:(1)设A(a,0),B(0,b),P(x,y),

=(x-a,y),=(-x,b-y),

又|AB|==8.

∴曲线C的方程为

(2)由(1)可知,M(4,0)为椭圆的右焦点,

设直线PM的方程为x= my +4,

消去x得(9m2+25)y2+72my-81=0

时,△OPQ的面积取得最大值为

此时直线方程为

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简答题

在直角坐标系xOy中,点M到点F1,0),F2,0)的距离之和是4,点M的轨迹C与x轴的负半轴交于点A,不过点A的直线l:y=kx+b与轨迹C交于不同的两点P和Q,

(1)求轨迹C的方程;

(2)当时,求k与b的关系,并证明直线l过定点。

正确答案

解:(1)∵点M到的距离之和是4,

∴M的轨迹C是长轴为4,焦点在x轴上焦距为的椭圆,

其方程为

(2)将y=kx+b,代入曲线C的方程,整理得

因为直线l与曲线C交于不同的两点P和Q,

所以,  ①

,  ②

,  ③

显然,曲线C与x轴的负半轴交于点A(-2,0),

所以

,得

将②、③代入上式,整理得

所以,即b=2k或

经检验,都符合条件①

当b=2k时,直线l的方程为y=kx+2k,

显然,此时直线l经过定点(-2,0)点,即直线l经过点A,与题意不符;

时,直线l的方程为

显然,此时直线l经过定点点,且不过点A;

综上,k与b的关系是:,且直线l经过定点点.

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简答题

已知直线经过椭圆C:的左顶点A和上顶点D,椭圆C的右顶点为B,点S是椭圆C上位于x轴上方的动点,直线AS,BS与直线分别交于M,N两点,如图所示。

(1)求椭圆C的方程;

(2)求线段MN的长度的最小值;

(3)当线段MN的长度的最小时,在椭圆C上是否存在这样的点T,使得△TSB的面积为?若存在,确定点T的个数,若不存在,请说明理由。

正确答案

解:(1)由题意,得椭圆方程为

(2)设直线AS的方程为

从而可知M点的坐标为

,得

所以可得BS的方程为

从而可知N点的坐标为

,当且仅当时,等号成立,

故当时,线段MN的长度取最小值

(3)由(2)知,当|MN|取最小值时,

此时直线BS的方程为

∴|BS|=

要使椭圆C上存在点T,使得△TSB的面积等于,只需T到直线BS的距离等于

所以点T在平行于直线BS且与直线BS的距离等于的直线上。

则直线

联立,,△<0,无解;

,△=44>0,有两个解;

所以T有两个。

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简答题

已知焦点在x轴上,中心在坐标原点的椭圆C的离心率为,且过点(,1).

(I)求椭圆C的方程;

(II)直线l分别切椭圆C与圆M:x2+y2=R2(其中3<R<5)于A、B两点,求|AB|的最大值.

正确答案

解:(I)设椭圆的方程为,则 a,

∵椭圆过点

,解得 a2=25,b2=9,

故椭圆C的方程为

(II)设A(x1,y1),B(x2,y2)分别为直线l与椭圆和圆的切点,

直线AB的方程为y=kx+m,

因为A既在椭圆上,又在直线AB上,从而有

消去y得:(25k2+9)x2+50kmx+25(m2﹣9)=0,

由于直线与椭圆相切,

故△=(50kmx)2﹣4(25k2+9)x25(m2﹣9)=0,

从而可得:m2=9+25k2,①,x1=,②

.消去y得:(k2+1)x2+2kmx+m2﹣R2=0,

由于直线与圆相切,得m2=R2(1+k2),③,x2=,④

由②④得:x2﹣x1=

由①③得:k2=

∴|AB|2=(x2﹣x12+(y2﹣y12=(1+k2)(x2﹣x12=

=

即|AB|≤2,当且仅当R=时取等号,所以|AB|的最大值为2

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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

已知椭圆的右顶点为A,右焦点为F,直线与x轴交于点B且与直线交于点C,点O为坐标原点,,过点F的直线l与椭圆交于不同的两点M、N,点P为点M直线的对称点

(1)求椭圆的方程;

(2)求证:N、B、P三点共线;

(3)求△BMN的面积.的最大值.

正确答案

(1)解:因为

所以

所以a=2,c=1

所以

所以椭圆方程为:

(2)证明:设直线l:y=k(x﹣1),M(x1,y1),N(x2,y2

则由,消去y

得(3+4k2)x﹣8k2x+4k2﹣12=0,

所以

由于P(8﹣x1,y1),

因为(4﹣x1)y2﹣(x2﹣4)y1=4(y1+y2)﹣x1y2﹣y1x2=4k(x1+x2﹣2)﹣2kx1x2+k(x1+x2

=

当l⊥x轴时,也满足故共线,所以N、B、P三点共线

(3)解:记d为B到l的距离,则

所以=

当l⊥x轴时,

所以△BMN的面积的最大值为

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简答题

已知直线y=﹣x+1与椭圆=1(a>b>0)相交于A、B两点.

(1)若椭圆的离心率为,焦距为2,求椭圆的标准方程;

(2)若OA⊥OB(其中O为坐标原点),当椭圆的离率e∈时,求椭圆的长轴长的最大值.

正确答案

解(1)∵e=.又2c=2,解得a=

则b=

(2)由

消去y得(a2+b2)·x2﹣2a2·x+a2·(1﹣b2)=0,

由△=(﹣2a22﹣4a2(a2+b2)(1﹣b2)>0,

整理得a2+b2>1.

设A(x1,y1,),B(x2,y2),

则x1+x2=

∴y1y2=(﹣x1+1)(﹣x2+1)=x1x2﹣(x1+x2)+1.

∵OA⊥OB(其中O为坐标原点),

∴x1x2+y1y2=0,即2x1x2﹣(x1+x2)+1=0.

+1=0.

整理得a2+b2﹣2a2b2=0.

∵b2=a2﹣c2=a2﹣a2e2,代入上式得

2a2=1+

∴a2=

∵e∈

≤2,∴≤3,

,适合条件a2+b2>1,

由此得

故长轴长的最大值为

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简答题

已知椭圆的两个焦点,且椭圆短轴的两个端点与F2构成正三角形.

(I)求椭圆的方程;

(Ⅱ)过点(1,0)且与坐标轴不平行的直线l与椭圆交于不同两点P、Q,若在x轴上存在定点E(m,0),使恒为定值,求m的值.

正确答案

解:(I)由题意可得 c=,tan30°==,∴b=1,∴a=2,

故椭圆的方程为

(Ⅱ) 设直线l的方程为 y﹣0=k(x﹣1),即 y=kx﹣k.

代入椭圆的方程化简可得(1+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣4=0,

∴x1+x2=,x1x2=

=(m﹣x1,﹣y1 )(m﹣x2,﹣y2

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

=(m2+k2)+(1+k2﹣(m+k2

=  恒为定值,

∴m=

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简答题

设椭圆方程为,过点M(0,1)的直线l交椭圆于点A、B,O是坐标原点,点P满足,点N的坐标为,当l绕点M旋转时,求:

(1)动点P的轨迹方程;

(2)的最小值与最大值。

正确答案

解:(1)直线l过点M(0,1)设其斜率为k,则l的方程为y=kx+1

由题设可得点A、B的坐标是方程组

的解

将①代入②并化简得

所以

于是

设点P的坐标为

消去参数k得 ③

当k不存在时,A、B中点为坐标原点(0,0),也满足方程③,

所以点P的轨迹方程为

(2)由点P的轨迹方程知,即

所以

故当取得最小值,最小值为

时,取得最大值

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简答题

设椭圆的一个顶点与抛物线的焦点重合,F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,且离心率,且过椭圆右焦点F2的直线l与椭圆C交于M、N两点。

(1)求椭圆C的方程;

(2)是否存在直线l,使得,若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由。

(3)若AB是椭圆C经过原点O的弦,MN∥AB,求证:为定值。

正确答案

解:抛物线的焦点为

∵椭圆的一个顶点与抛物线的焦点重合

∴椭圆的一个顶点为

∴a=2,

∴椭圆的标准方程为

(2)解:由题可知,椭圆的右焦点为(1,0),直线l与椭圆必相交

①当直线斜率不存在时,M(1,),N(1,-),

,不合题意;

②设存在直线l为y=k(x-1)(k≠0),且M(x1,y1),N(x2,y2

得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,

=

所以

故直线l的方程为

(3)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),A(x3,y3),B(x4,y4

由(2)可得:|MN|=

=

消去y,

并整理得:

|AB|=

为定值 。

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简答题

已知椭圆Γ的方程为(a>b>0),A(0,b),B(0,-b)和 Q(a,0)为Γ的三个顶点。

(1)若点M满足,求点M的坐标;

(2)设直线l1:y=k1x+p交椭圆Γ于C,D两点,交直线l2:y=k2x于点E,若,证明:E为CD的中点;

(3)设点P在椭圆Γ内且不在x轴上,如何作过PQ中点F的直线l,使得l与椭圆Γ的两个交点P1,P2满足?令a=10,b=5,点P的坐标是(-8,-1)。若椭圆Γ上的点P1,P2满足,求点P1,P2的坐标。

正确答案

解:(1)设点M的坐标为(x0,y0),由题意可知

∴点M的坐标为

(2)由

∴CD中点坐标为

得l1与l2的交点E的坐标为

∴l1与l2的交点E为CD的中点。

(3)设OF的斜率为k1,过F作斜率为的直线交椭圆于P1,P2两点

由(2)可知,F是P1P2的中点,四边形PP1QP2是平行四边形,

所以,直线P1P2即为所求,

由a=10,b=5及点P(-8,-1),得PQ的中点为,OS的斜率

过点S且斜率的直线l的方程是

记l与Γ的交点为P1,P2,则

解得P1(8,3),P2(-6,-4)。

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简答题

已知椭圆(常数m,n∈R+,且m>n)的左、右焦点分别为F1,F2,M,N为短轴的两个端点,且四边形F1MF2N是边长为2的正方形,

(Ⅰ)求椭圆方程;

(Ⅱ)过原点且斜率分别为k和-k(k≥2)的两条直线与椭圆的交点为A,B,C,D(按逆时针顺序排列,且点A位于第一象限内),求四边形ABCD的面积S的最大值。

正确答案

解:(Ⅰ)依题意,∴

所求椭圆方程为

(Ⅱ)设A(x,y),

根据题设直线图象与椭圆的对称性,

,则M′(k)=

当k≥2时,M′(k)=>0,

∴M(k)在k∈[2,+∞)时单调递增,

∴当k≥2时,

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