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简答题

已知椭圆C中心在原点、焦点在x轴上,椭圆C上的点到焦点的最大值为3,最小值为1.

(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;

(Ⅱ)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆交于不同的两点M、N(M、N不是左、右顶点),且以MN为直径的圆经过椭圆的右顶点A.求证:直线l过定点,并求出定点的坐标.

正确答案

解:(Ⅰ)设椭圆的长半轴为a,半焦距为c,

解得

∴椭圆C的标准方程为

(Ⅱ)由方程组消去y,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0

由题意:△=(8km)2﹣4(3+4k2)(4m2﹣12)>0

整理得:3+4k2﹣m2>0

①设M(x1,y1)、N(x2,y2),

由已知,AM⊥AN,且椭圆的右顶点为A(2,0)

∴(x1﹣2)(x2﹣2)+y1y2=0

即(1+k2)x1x2+(km﹣2)(x1+x2)+m2+4=0

也即

整理得:7m2+16mk+4k2=0

解得:m=﹣2k或,均满足①

当m=﹣2k时,直线l的方程为y=kx﹣2k,过定点(2,0),舍去

时,直线l的方程为,过定点

故直线l过定点,且定点的坐标为

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简答题

已知椭圆C1、抛物线C2的焦点均在x轴上,C1的中心和C2的顶点均为原点O,从每条曲线上取两个点,将其坐标记录于下表中:

(Ⅰ)求C1、C2的标准方程;

(Ⅱ)请问是否存在直线l满足条件:①过C2的焦点F;②与C1交不同两点M、N且满足?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)设抛物线C2:y2=2px(p≠0),则有

据此验证4个点知(3,﹣2)、(4,﹣4)在抛物线上,

易求C2:y2=4x

设C1

把点(﹣2,0)()代入

得:解得

∴C1方程为

(Ⅱ)容易验证直线l的斜率不存在时,不满足题意;

当直线l斜率存在时,假设存在直线l过抛物线焦点F(1,0),

设其方程为y=k(x﹣1),

与C1的交点坐标为M(x1,y1),N(x2,y2

消掉y,

得(1+4k2)x2﹣8k2x+4(k2﹣1)=0,

于是

y1y2=k(x1﹣1)×k(x1﹣1)=k2[x1x2﹣(x1+x2)+1]

,即

得x1x2+y1y2=0(*),

将①、②代入(*)式,

解得k=±2;

所以存在直线l满足条件,

且l的方程为:y=2x﹣2或y=﹣2x+2.

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简答题

已知a>b>0,F是方程的椭圆E的一个焦点,P、A,B是椭圆E上的点,与x轴平行,=,设A(x1,y1),B(x2,y2),

(I )求椭圆E的离心率

(II)如果椭圆E上的点与椭圆E的长轴的两个端点构成的三角形的面积的最大值等于2,直线y=kx﹣3经过A、B两点,求k2的值.

正确答案

解:(I)∵P是椭圆E上的点,与x轴平行,

∴||=

∵||=

(II)椭圆E上的点与椭圆E的长轴的两个端点构成的三角形的面积的最大值等于2

∴ab=2,

解方程组

∴椭圆的方程是

设A(x1,kx1﹣3),B(x2,kx2﹣3)

∴(4+k2)x1x2﹣3k(x1+x2)+9=0,

,得(4+k2)x2﹣6kx+5=0

即(4+k2)x1x2﹣3k(x1+x2)+9=0

得(4+k2)x2﹣6kx+5=0,

∴(4+k2)x1x2﹣3k(x1+x2)+9=0,

∴56﹣4k2=0

k2=14

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简答题

已知椭圆C:的右焦点为F,离心率e=,椭圆C上的点到F的距离的最大值为+1,直线l过点F与椭圆C交于不同的两点A、B。

(1) 求椭圆C的方程;

(2) 若,求直线l的方程。

正确答案

解:(1)题意知,

所以,,从而b=1,

故椭圆C的方程为

(2)容易验证直线l的斜率不为0,

故可设直线l的方程为x=my+1,代入中,

则由根与系数的关系,得

解得m=±2 ,

所以,直线l的方程为,即

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简答题

如图,已知椭圆(2≤m≤5),过其左焦点且斜率为1的直线与椭圆及其准线交于A、B、C、D,设f (m)=||AB|-|CD| |。

(1)求f (m)的解析式;  

(2)求f (m)的最大、最小值。

正确答案

解:(1)设椭圆的焦距为c,则c2=m-(m-1)=1,则 F1(-1,0),F2(1,0),

椭圆的准线为x=±m,直线的方程为y=x+1 易知A(-m,-m+1),B(m,m-1)

,消去y并整理得:(2m-1)x2+2mx+2m-m2=0,

△=8m(m-1)2,∵ m∈[2,5],∴△>0恒成立  

此时,又直线的斜率k=1,

∴|

又xA=-m,xD=m,∴xA+xD=0,   

m∈[2,5];

(2),又m∈[2,5],易知,  

,故

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简答题

已知椭圆(a>b>0)的焦距为,离心率为

(Ⅰ)求椭圆方程;

(Ⅱ)设过椭圆顶点B(0,b),斜率为k的直线交椭圆于另一点D,交x轴于点E,且|BD|,

|BE|,|DE|成等比数列,求k2的值.

正确答案

解:(Ⅰ)由已知  .

解得 

所以b2=a2﹣c2=1,

椭圆的方程为 

(Ⅱ)由(Ⅰ)得过B点的直线为y=kx+1,

由 得(4k2+1)x2+8kx=0,

所以 ,所以 

依题意k≠0, 

因为|BD|,|BE|,|DE|成等比数列,

所以|BE|2=|BD||DE|,

所以b2=(1﹣yD)|yD|,

即(1﹣yD)|yD|=1,

当yD>0时,yD2﹣yD+1=0,无解,

当yD<0时,yD2﹣yD﹣1=0,解得 ,

所以 

解得 ,

所以,当|BD|,|BE|,|DE|成等比数列时, .  

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简答题

椭圆C:的两个焦点为F1,F2,点P在椭圆C上,且PF1⊥F1F2,|PF1|=,|PF2|=

(1)求椭圆C的方程;

(2)若直线l过圆x2+y2+4x﹣2y=0的圆心,交椭圆C于A,B两点,且A、B关于点M对称,求直线l的方程.

正确答案

解:(1)因为点P在椭圆C上,所以2a=|PF1|+|PF2|=6,a=3.

在Rt△PF1F2中,

故椭圆的半焦距c=,从而

b2=a2﹣c2=4,所以椭圆C的方程为=1.

(2)设A,B的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2).

已知圆的方程为(x+2)2+(y﹣1)2=5,

所以圆心M的坐标为(﹣2,1).

从而可设直线l的方程为y=k(x+2)+1,

代入椭圆C的方程得(4+9k2)x2+(36k2+18k)x+36k2+36k﹣27=0.

因为A,B关于点M对称.

所以

解得

所以直线l的方程为

即8x﹣9y+25=0.(经检验,所求直线方程符合题意)

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简答题

分别以双曲线的焦点为顶点,以双曲线G的顶点为焦点作椭圆C.

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)设点P的坐标为(0,3),在y轴上是否存在定点M,过点M且斜率为k的动直线l 交椭圆于A、B两点,使以AB为直径的圆恒过点P,若存在,求出M的坐标;若不存在,说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)双曲线的焦点为(±5,0),顶点为(±4,0),

所以所求椭圆方程为

(Ⅱ)假设存在M(0,a),过点M且斜率为k的动直线l交椭圆于A、B两点,

使以AB为直径的圆恒过点P,AB方程为y=kx+a,

代入方程,消去y,得

(9+25k2)x2+50akx+25a2﹣225=0,

设A(x1,y1),B(x2,y2)则x1+x2=,x1x2=

=x1x2+y1y2﹣3(y1+y2)+9

=x1x2+(kx1+a)(kx2+a)﹣3k(x1+x2)﹣6a+9

=(k2+1)x1x2+k(a﹣3)( x1+x2)+a2﹣6a+9

=(k2+1)+k(a﹣3)+a2﹣6a+9

由以AB为直径的圆恒过点P,可得

得17a2﹣27a﹣72=0,

∴(17a+24)(a﹣3)=0

∴a=3,或a=

∵点P的坐标为(0,3),过点M且斜率为k的动直线l 交椭圆于A、B两点

∴a=

故M点的坐标存在,M的坐标为(0,

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简答题

设椭圆M:(a>b>0)的离心率与双曲线x2﹣y2=1的离心率互为倒数,且内切于圆x2+y2=4.

(1)求椭圆M的方程;

(2)若直线y=x+m交椭圆于A、B两点,椭圆上一点,求△PAB面积的最大值.

正确答案

解:(1)双曲线的离心率为

则椭圆的离心率为

圆x2+y2=4的直径为4,则2a=4,

得:

所求椭圆M的方程为

(2)直线AB的直线方程:

,得

得﹣2<m<2

=

又P到AB的距离为.则

当且仅当取等号

.    

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简答题

设点F1是椭圆的左焦点,弦AB过椭圆的右焦点,求△F1AB的面积的最大值.

正确答案

解:如图,

设A(x1,y1),B(x2,y2),

(∵c=1).

设直线AB的方程为x=my+1,代入椭圆方程,得(2m2+3)y2+4my-4=0.

从而

,当且仅当时,等号成立,

又∵t≥1,

的最小值取不到

考察f(t)=2t+在[1,+∞)上的单调性,利用单调性定义可以证明f(t)=2t+在[1,+∞)上单调递增,因此f(t)=的最小值为f(1)=3.

从而的最大值为

此时t=1,即m=0.

∴△F1AB的面积的最大值为,此时直线AB的方程为x=1.

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简答题

已知椭圆方程为(a>b>0),长轴两端点A、B,短轴上端顶点为M,点O为坐标原点,F为椭圆的右焦点,且=1,|OF|=1.

(1)求椭圆方程;

(2)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)由题意知c=1,

=1,

∴(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,与椭圆方程联立,消元可得3x2+4mx+2m2﹣2=0

=x1(x2﹣1)+y2(y1﹣1)=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2(m﹣1)+m2﹣m=0

解得m=﹣ 或m=1(舍)

经检验m=﹣符合条件,故直线l方程为

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简答题

已知椭圆C:的离心率为,其中左焦点F(-2,0)。

(1)求椭圆C的方程;

(2)若直线y=x+m与椭圆C交于不同的两点A,B,且线段的中点M在圆x2+y2=1上,求m的值。

正确答案

解:(1)由题意得,解得

∴椭圆C的方程为

(2)设点A、B的坐标分别为,线段AB的中点为

消y得,

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简答题

已知椭圆C:的离心率为,其中左焦点F(-2,0)。

(1)求椭圆C的方程;

(2)若直线y=x+m与椭圆C交于不同的两点A,B,且线段的中点M在圆x2+y2=1上,求m的值。

正确答案

解:(1)由题意得,解得

∴椭圆C的方程为

(2)设点A、B的坐标分别为,线段AB的中点为

消y得,

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简答题

已知椭圆C:的左焦点为F(﹣1,0),离心率为,过点F的直线l与椭圆C交于A、B两点.

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)设过点F不与坐标轴垂直的直线交椭圆C于A、B两点,线段AB的垂直平分线与x轴交于点G,求点G横坐标的取值范围.

正确答案

解:(Ⅰ)由题意可知:c=1,a2=b2﹣c2,e= 解得:a=,b=1

故椭圆的方程为:=1

(II)设直线AB的方程为y=k(x+1)(k≠0),

联立,得,整理得(1+2k2)x2+4k2x+2k2﹣2=0

∵直线AB过椭圆的左焦点F

∴方程有两个不等实根.

记A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点N(x0,y0

则x1+x2=,x0=

垂直平分线NG的方程为y﹣y0=﹣

令y=0,得xG=x0+ky0=﹣=﹣

∵k≠0,∴﹣<0

∴点G横坐标的取值范围为(﹣,0).

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简答题

设椭圆过点M(,1),且左焦点为

(1)求椭圆C的方程;

(2)判断是否存在经过定点(0,2)的直线l与椭圆C交于A、B两点并且满足·,若存在求出直线l的方程,不存在说明理由.

正确答案

解:(1)∵左焦点为F1(﹣,0),

∴c2=a2﹣b2=2,

∵椭圆过点M(,1),

联立,得a2=4,b2=2,

∴椭圆C方程:

(2)存在经过定点(0,2)的直线l与椭圆C交于A、B两点并且满足

设直线l为y=kx+2,把y=kx+2代入,并整理,得(2k2+1)x2+8kx+4=0,

设A(x1,y1),B(x2,y2),

y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4=

,∴

∴x1x2+y1y2=0,

解得k=

∴直线l为

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