- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
(12分)已知分别是椭圆
的左、右 焦点,已知点
满足
,且
。设
是上半椭圆上且满足
的两点。
(1)求此椭圆的方程;
(2)若,求直线AB的斜率。
正确答案
解:(1)由于,
∴,解得
,
∴椭圆的方程是……………………………………………5分
(2)∵,∴
三点共线,
而,设直线的方程为
,
由消去
得:
由,解得
……………………………….7分
设,由韦达定理得
①,
又由得:
,∴
②.
将②式代入①式得:,
消去得:
解得………………………………………………………..12分
略
已知椭圆的上、下顶点分别为
是椭圆上两个不同的动点.
(I)求直线与
交点的轨迹C的方程;
(Ⅱ)若过点F(0,2)的动直线z与曲线C交于A、B两点,问在y轴上是否存在定点E,使得
?若存在,求出E点的坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)方法一:设直线与
的交点为
,
∵是椭圆
的上
、下顶点,
∴…………………1分
,
,
两式相乘得.………………………3分
而在椭圆
(
)上,
所以,即
,所以
.……………4分
又当时,不合题意,去掉顶点.
∴直线与
的交点的轨迹
的方程是
;……………5分
方法二:设直线与
的交点为
,
∵是椭圆
的上、下顶点,
∴…………………1分
∵共线,
共线,
∴…………①
…………②…………………3分
①②得
,
又∵即
,
∴,即
,
∴直线与
的交点的轨迹
的方程是
;(
)……………5分
(Ⅱ)假设存在满足条件的直线,由已知,其斜率一定存在,设其斜率为,
设,
,
,
由得
,
.…………………6分
,
∵,∴
,
∵,∴
,
∵,
,
,
又∵,∴
,
∴,
即.………………………8分
将,
,
代入上式并整理得
,…………………9分
当时,
,
当时,
,
恒成立,
…………………11分
所以,
在轴上存在定点
,使得
,点
的坐标为
.………12分
略
(本题满分14分)
已知椭圆C:过点
,且长轴长等于4.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)是椭圆C的两个焦点,⊙O是以F1F2为直径的圆,直线l: y=kx+m与⊙O相切,并与椭圆C交于不同的两点A、B,若
,求
的值.
正确答案
(Ⅰ)
(Ⅱ)
解:(Ⅰ)由题意椭圆的长轴2=4,得a=2, -------------------------1分
点
在椭圆上,
----------3分
∴椭圆的方程为 -------------------------------5分
(Ⅱ)由直线l与圆O相切得---------------6分
设,
由消去
,整理得
------7分
由题可知圆O在椭圆内,所以直线必与椭圆相交 -------------------------8分
--------------------------------------9分
=
==
-------------------10分
----------------------11分
---
-----------------12分
-------14分
(本小题满分14分)
椭圆C:的两个焦点为
、
,点
在椭圆C上,且
,
,
.
(1) 求椭圆C的方程;
(2) 若直线过圆
的圆心
,交椭圆C于
、
两点,且
、
关于点
对称,求直线
的方程.
正确答案
(1)椭圆C的方程为
(2),即
解:(1) ∴
…………2分
又
∴ ∴
…………4分
故 …………5分
∴椭圆C的方程为 …………6分
(2) 圆的方程可化为:,故圆心
…………7分
所求直线方程为 …………8分
联立椭圆方程,消去,得
…………10分
∵、
关于
对称
∴ …………12分
∴ …………13分
∴,即
…………14分
(本题满分15分)已知m>1,直线,
椭圆,
分别为椭圆
的左、右焦点.
(Ⅰ)当直线过右焦点
时,求直线
的方程;
(Ⅱ)设直线与椭圆
交于
两点,
,
的重心分别为
.若原点
在以线段
为直径的圆内,求实数
的取值范围.
正确答案
,
(Ⅰ)解:因为直线经过
,
所以,得
,
又因为,
所以,
故直线的方程为
。
(Ⅱ)解:设。
由,消去
得
则由,知
,
且有。
由于,
故为
的中点,
由,
可知
设是
的中点,则
,
由题意可知
即
即
而
所以
即
又因为且
所以。
所以的取值范围是
。
如图,已知椭圆的焦点为F1,F2,点P为椭圆上任意一点,过F2作
的外角平分线的垂线,垂足为点Q,过点Q作
轴的垂线,垂足为N,线段QN的中点为M,则点M的轨迹方程为 。
正确答案
分析:点F2关于∠F1PF2的外角平分线PQ的对称点Q′在直线F1P的延长线上,故|F1Q′|=|PF1|+|PF2|=2a(椭圆长轴长),又OQ是△F2F1Q′的中位线,故|OQ|=a,由此可以求点M的轨迹方程.
解:点F2关于∠F1PF2的外角平分线PQ的对称点Q′在直线F1P的延长线上,故|F1Q′|=|PF1|+|PF2|=2a(椭圆长轴长),
又OQ是△F2F1Q′的中位线,故|OQ|=2,
设M(x,y),则Q(2x,y),
所以有4x2+y2=4,
故答案为+x2=1.
((本小题满分13分)
已知椭圆:
,
为其左、右焦点,
为椭圆
上任一点,
的重心为
,内心
,且有
(其中
为实数)
(1)求椭圆的离心率
;
(2)过焦点的直线
与椭圆
相交于点
、
,若
面积的最大值为3,求椭圆
的方程.
正确答案
解析:
(1),
,则有:
,
的纵坐标为
,
1分
∴ ……………2分
………………4分
(2)由(1)可设椭圆的方程为:
,
直线的方程为:
可得: …………6分
∴ ………………7分
∴…9分
令,则有
且
,
∴, …………11分
易证在
单调递增,
∴,
∴的最小值为
…………13分
略
((本小题满分12分)
在平面直角坐标系xoy中,椭圆E:(a>0,b>0)经过点A(
,
),且点F(0,-1)为其一个焦点.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)设椭圆E与y轴的两个交点为A1,A2,不在y轴上的动点P在直线y=b2上运动,直线PA1,PA2分别与椭圆E交于点M,N,证明:直线MN通过一个定点,且△FMN的周长为定值.
正确答案
解:(Ⅰ)根据题意可得
可解得
∴椭圆的方程为
┈┈┈┈┈4分
(Ⅱ)不妨设,
为直线
上一点
,
,
直线方程为
,直线
方程为
点,
的坐标满足方程组
可得
点,
的坐标满足方程组
可得
由于椭圆关于轴对称,当动点
在直线
上运动时,直线
通过的定点必在
轴上,
当时,直线
的方程为
,令
,得
可猜测定点的坐标为
,并记这个定点为
则直线的斜率
直线的斜率
∴,即
三点共线,故直线
通过一个定点
,
又∵,
是椭圆
的焦点,
∴周长
=
。┈┈┈┈┈12分
略
(本题满分14分)
已知椭圆,直线
,F为椭圆
的右焦点,M为椭圆
上任意一点,记M到直线L的距离为d.
(Ⅰ) 求证:为定值;
(Ⅱ) 设过右焦点F的直线m的倾斜角为,m交椭圆
于A、B两点,且
,求
的值。
正确答案
(Ⅰ)证明略
(Ⅱ)
(Ⅰ)证明:设M(x,y), 则a="5,b=3,c=4,F(4,0)" -----------2分
∵∴
,
,
------------5分
为定值。 --------------7分
(Ⅱ) 解法一:显然,过A、B作L的垂线,A1 , B1为垂足,F到L的距离为
,
由(Ⅰ)知 ------------9分
当θ为锐角时,
由
得 --------------12分
当θ为钝角时,同理可得
从而 ---------------14分
解法二:显然,设A(x1,y1) ,B(x2,y2) ,直线m的方程为x=my+4,
代入椭圆,整理得,
⑴ ------------9分
由 ⑵ --------10分
⑵代入⑴得:----13分
------------14分
椭圆:
的两个焦点为
、
,点
在椭圆
上,且
,
,
.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线过圆
的圆心
,交椭圆
于
、
两点,且
、
关于点
对称,求直线
的方程.
正确答案
(1)
(2)
略
过抛物线的焦点的直线
与抛物线交于
、
两点,且
(
为坐标原点)的面积为
,则
= .
正确答案
试题分析:先根据抛物线的方程求得焦点的坐标,代入直线方程求得和
的关系式,进而把直线与抛物线方程联立消去
,求得方程的解,进而根据直线方程可分别求得
和
,
的面积可分为
与
的面积之和,而
与
若以
为公共底,则其高即为
、
两点的
轴坐标的绝对值,进而可表示三角形的面积进而求得
,则
的值可得,代入
中,即可求得答案.
已知椭圆的方程为
,
是它的一条倾斜角为
的弦,且
是弦
的中点,则椭圆
的离心率为_________.
正确答案
试题分析:设,则
,两式相减得
,
.
椭圆:
的左、右焦点分别是
,离心率为
,过
且垂直于
轴的直线被椭圆
截得的线段长为
。
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)点是椭圆
上除长轴端点外的任一点,连接
,设
的角平分线
交
的长轴于点
,求
的取值范围;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,过点作斜率为
的直线
,使
与椭圆
有且只有一个公共点,设直线的
斜率分别为
。若
,试证明
为定值,并求出这个定值。
正确答案
(Ⅰ) (Ⅱ)
(Ⅲ)
(Ⅰ)设,过
且垂直于
轴的直线与椭圆相交,则其中的一个交点坐标为
,由题意可得
解得
,
所以椭圆的方程为
(Ⅱ)由(Ⅰ)知则
由椭圆定义得
因为平分
,
所以
所以,
另解:由题意可知:=
,
=
,
设其中
,将向量坐标代入并化简得
,因为
,
所以,而
,所以
.
(Ⅲ)因为与椭圆
有且只有一个公共点,则点
为切点,设
.
设与
联立得
,
由得
,
所以
另解:由题意可知,为椭圆的在
点处的切线,由导数法可求得,切线方程
,
所以,而
,代入
中得
为定值.
【考点定位】本题通过椭圆的离心率、焦点、弦长、定义等基本知识来考查运算能力、推理论证能力。第一问较为简单,通过三者的固有关系确定椭圆方程为
.第二问处理方式很多,可利用角平分线性质定理寻找线段间的比例关系、可利用点
到直线
的距离相等来确定
的取值范围,但要注意直线斜率不存在的情形的说明.第三问中的直线
的方程设法很多,也是决定运算量大小的关键,如果设为
,则会出现
,其运算强度较大,而设为
可通过
得到关系式
,大大简化了运算.
(本题20分,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题6分,第4小题4分)
我们知道,判断直线与圆的位置关系可以用圆心到直线的距离进行判别,那么直线与椭圆的位置关系有类似的判别方法吗?请同学们进行研究并完成下面问题。
(1)设F1、F2是椭圆的两个焦点,点F1、F2到直线
的距离分别为d1、d2,试求d1·d2的值,并判断直线L与椭圆M的位置关系。
(2)设F1、F2是椭圆的两个焦点,点F1、F2到直线
(m、n不同时为0)的距离分别为d1、d2,且直线L与椭圆M相切,试求d1·d2的值。
(3)试写出一个能判断直线与椭圆的位置关系的充要条件,并证明。
(4)将(3)中得出的结论类比到其它曲线,请同学们给出自己研究的有关结论(不必证明)。
正确答案
(本题20分,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题6分,第4小题4分)
(1); ………………2分
联立方程; …………3分
与椭圆M相交。 …………4分
(2)联立方程组
消去
(3)设F1、F2是椭圆的两个焦点,点F1、F2到直线
的距离分别为d1、d2,且F1、F2在直线L的同侧。那么直线L与椭圆相交的充要条件为:
;直线L与椭圆M相切的充要条件为:
;直线L与椭圆M相离的充要条件为:
……14分
证明:由(2)得,直线L与椭圆M相交
命题得证。
(写出其他的充要条件仅得2分,未指出“F1、F2在直线L的同侧”得3分)
(4)可以类比到双曲线:设F1、F2是双曲线的两个焦点,点F1、F2到直线
距离分别为d1、d2,且F1、F2在直线L的同侧。那么直线L与双曲线相交的充要条件为:
;直线L与双曲线M相切的充要条件为:
;直线L与双曲线M相离的充要条件为:
………………20分
(写出其他的充要条件仅得2分,未指出“F1、F2在直线L的同侧”得3分)
同答案
如图,A,B是椭圆的两个顶点,
,直线AB的斜率为
.求椭圆的方程;(2)设直线
平行于AB,与x,y轴分别交于点M、N,与椭圆相交于C、D,
证明:的面积等于
的面积.
正确答案
(1);(2)证明略.
试题分析:(1)根据条件表示A、B两点,得到,
,联立即可求出a,b;(2)先设出直线
的方程,与椭圆联立,消y,得到关于x的一元二次方程,根据根与系数的关系得到
,而
,
,由直线
:
,求
,得
,所以
.
试题解析:(1)解:依题意,,
,
,
整理得 2分
解得 ,
. 3分
所以 椭圆的方程为. 4分
(2)证明:由于//
,设直线
的方程为
,将其代入
,消去
,
整理得. 6分
设,
.
所以 8分
证法一:记△的面积是
,△
的面积是
.
由,
,
则 10分
因为 ,所以
, 13分
从而. 14分
证法二:记△的面积是
,△
的面积是
.
则线段
的中点重合. 10分
因为 ,所以
,
.
故线段的中点为
.
因为 ,
,所以 线段
的中点坐标亦为
. 13分
从而. 14分
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