- 圆锥曲线与方程
- 共14739题
如图,直角梯形ABMN中,∠NAB=90°,AN∥BM,AB=2,AN=,BM=
,椭圆C以A,B为焦点且过点N.
(1)建立适当的坐标系,求椭圆C方程;
(2)若点E满足,问是否存在不平行AB的直线L与椭圆C交于P,Q两点,且|PE|=|QE|,若存在,求出直线L与AB夹角的范围;若不存在,说明理由?
正确答案
(1)
(2)存在 L与AB的夹角范围为(0,
(1)先建立直角坐标系,设所求椭圆方程为,根据AB=2,AN=
,BM=
,得A(-1,0), B(1,0), N(-1,
),代入椭圆方程可求得;(2)设L:y="kx+m" (k≠0),与椭圆方程联立,求得PQ的中点坐标用k,m表示,由PQ⊥EF
m=
,由Δ>0可得4k2+3≥m2。
解:(1)以AB所在直线为x轴,AB中点O为原点建立如图所示的坐标系,
A(-1,0), B(1,0), N(-1,),
设所求椭圆方程为, …………………2分
把N点坐标代入椭圆方程,可得:
,
,
解得,
故所求椭圆方程为:
(2)设E(x,y),M(1,)∵
∴E(0,1)
显然L:x=0不满足
设L:y="kx+m" (k≠0),与椭圆方程
联立可得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0
由Δ>0可得4k2+3≥m2, ……………………9分
设PQ的中点为F(x0,y0),P(x1,y1)
Q(x2,y2),则2x0=,2y0=
由PQ⊥EFm=
,
∴≥
,
∴0…13分
(12分)设、
分别是椭圆
,
的左、右焦点,
是该椭圆上一个动点,且
,
。
、求椭圆
的方程;
、求出以点
为中点的弦所在的直线方程。
正确答案
(1) (2)
略
((本小题满分12分)
已知椭圆的中心为坐标原点O,焦点在x轴上,椭圆短半轴长为1,动点
在直线
上。
(1)求椭圆的标准方程
(2)求以OM为直径且被直线截得的弦长为2的圆的方程;
(3)设F是椭圆的右焦点,过点F作OM的垂线与以OM为直径的圆交于点N,求证:线段ON的长为定值,并求出这个定值。
正确答案
1)又由点M在准线上,得
故,
从而
所以椭圆方程为
(2)以OM为直径的圆的方程为即
其圆心为,半径
因为以OM为直径的圆被直线截得的弦长为2
所以圆心到直线的距离
所以
,解得
所求圆的方程为
(3)方法一:由平几知:
直线OM:,直线FN:
由
得
所以线段ON的长为定值
。
方法二、设,则
又
所以,为定值
略
(本小题满分12分)
设椭圆:
,抛物线
:
.
(1) 若经过
的两个焦点,求
的离心率;
(2) 设,又
为
与
不在
轴上的两个交点,若
的垂心为
,且
的重心在
上,求椭圆
和抛物线
的方程.
正确答案
(1)(2)椭圆
的方程为:
,抛物线
的方程为:
.
(1)因为抛物线经过椭圆
的两个焦点
,可得:
,
由得椭圆
的离心率
.
(2)由题设可知关于
轴对称,设
,
则由的垂心为
,有
,
所以
①
由于点在
上,故有
②
②式代入①式并化简得:,解得
或
(舍去),
所以,故
,
所以的重心为
,
因为重心在上得:
,所以
,
,
又因为在
上,所以
,得
.
所以椭圆的方程为:
,
抛物线的方程为:
.
(本小题满分12分)
设椭圆的左右焦点分别为
,离心率
,右准线为
,
是
上的两个动点,
。
(Ⅰ)若,求
的值;
(Ⅱ)证明:当取最小值时,
与
共线。
正确答案
(Ⅰ)
(Ⅱ)证明见解析。
由与
,得
,
,
的方程为
。
设,
则,
由得
。 ①
(Ⅰ)由,得
, ②
, ③
由①、②、③三式,消去,并求得
,
故。
(Ⅱ),
当且仅当或
时,
取最小值
,
此时,,
故与
共线。
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的一个顶点A(2,0),离心率为
,直线y=k(x-1)与椭圆C交于不同的两点M,N.
(1)求椭圆C的方程.
(2)当△AMN的面积为时,求k的值.
正确答案
(1) +
=1 (2) k=±1
(1)a=2,e==
,c=
,b=
,
椭圆C:+
=1.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),则由,消y得
(1+2k2)x2-4k2x+2k2-4=0,
∵直线y=k(x-1)过椭圆内点(1,0),
∴Δ>0恒成立,
由根与系数的关系得
x1+x2=,x1x2=
,
S△AMN=×1×|y1-y2|=
×|kx1-kx2|
==
=
.
即7k4-2k2-5=0,解得k=±1.
(本小题满分12分)
已知椭圆经过点
,一个焦点是
.
(I)求椭圆的方程;
(II)设椭圆与
轴的两个交点为
、
,不在
轴上的动点
在直线
上运动,直线
、
分别与椭圆
交于点
、
,证明:直线
经过焦点
.
正确答案
(本小题满分12分)
解:(I)方法1:椭圆的一个焦点是 ,
∴, ………………(2分)
∵,∴
,∴椭圆方程为
………………(6分)
方法2:,可设椭圆方程为
………………(2分)
∵在椭圆上,所以
(舍去)
∴椭圆方程为 ………………(6分)
(II)方法1:设、
,
,
,
设是直线
上一点,直线
方程
,
方程
,
代入
得
解得,
∴, ………………(8分)
代入
得
解得,
∴, ………………(10分)
∵,∴
,
∴、
、
三点共线,即直线
通过上焦点
.………………(12分)
方法2:∵、
、
三点共线,
、
、
三点也共线,
∴是直线
与直线
的交点,
显然斜率存在时,设
:
,代入
,
得,
,
,
直线方程
,直线
方程
,
分别代入,得
,
,
∴,即
,
,
∴对任意变化的
都成立,只能
,
∴直线通过上焦点
. ………………(12分)
略
(本小题共12分)
已知A(-2,0),B(2,0)为椭圆C的左、右顶点,F为其右焦点,P是椭圆C上异于A、B的动点,且
面积的最大值为
(1)求椭圆C的方程及离心率e;
(2)直线AP与椭圆在点B处的切线交于点D,当直线AP绕点A
转动时,试判断以BD为直径的圆与直线PF的位置关系,并加以证明。
正确答案
略
(本小题满分12分)已知焦点为的椭圆经过点
, 直线
过点
与椭圆交于
两点, 其中
为坐标原点.
(1) 求椭圆的方程; (2) 求的范围;
(3) 若与向量
共线, 求
的值及
的外接圆方程.
正确答案
(1),所以椭圆的方程是
,联立直线方程,化简为
设A(),B(
)
=
(#) 令
=m则
,
当K不存在时,,则
=
综上,
(2),
由韦达定理知 或
代入(#)得
当时,A,O,B共线,不存在外接圆
当时,
,外接圆直径为AB,圆心为
即
,
略
已知B(-1,0),C(1,0),|AB|+|AC|=10,则点A的轨迹方程是______.
正确答案
∵B(-1,0),C(1,0),
∴|BC|=2
∵|AB|+|AC|=10>2=|BC|
∴点A的轨迹是以B,C为焦点的椭圆
设椭圆方程为:+
=1(a>b>0)
∵2a=10,∴a=5
∵c=1
∴b2=a2-c2=24
∴椭圆方程为+
=1
故答案为:+
=1
设分别是椭圆:
的左、右焦点,过
倾斜角为
的直线
与该椭圆相交于P,
两点,且
.
(Ⅰ)求该椭圆的离心率;
(Ⅱ)设点 满足
,求该椭圆的方程.
正确答案
(1) (2)
试题分析:解:(Ⅰ)直线斜率为1,设直线
的方程为
,其中
. 2分
设,则
两点坐标满足方程组
化简得
4分
则,
因为,所以. 6分
得,故
,
所以椭圆的离心率. 8分
(Ⅱ)设的中点为
,由(1)知
10分
由得
. 12分
即,得
,从而
.故椭圆的方程为
14分
点评:主要是考查了直线与椭圆的位置关系的运用,属于中档题。
如图,线段AB的两个端点A、B分别在x轴,y轴上滑动,,点M是线段AB上一点,且
点M随线段AB的滑动而运动.
(I)求动点M的轨迹E的方程
(II)过定点N的直线
交曲线E于C、D两点,交y轴于点P,若
的值
正确答案
(I);(II)-8.
(1)本小题属于相关点法求轨迹方程,设,可以用
表示
,
再代入,可得动点M的轨迹方程.
(II)由条件不难判断直线L的斜率存在,然后设其方程为与动点M的轨迹方程联立消y后得到关于x的一元二次方程,然后借助韦达定理,判断式来解决是解决此类问题的基本思路.本小题设
,则
然后将韦达定理代入式子证明即可.
解:(I)设,得
∴动点M的轨迹E的方程为
(II)显然,直线L的斜率存在,设其方程为即
,令
联立
得
即
已知椭圆的两个焦点分别为
,
.点
与椭圆短轴的两个端点的连线相互垂直.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)已知点的坐标为
,点
的坐标为
.过点
任作直线
与椭圆
相交于
,
两点,设直线
,
,
的斜率分别为
,
,
,若
,试求
满足的关系式.
正确答案
解: (Ⅰ)依题意,,
,
所以.
故椭圆的方程为
. ……………4分
(Ⅱ)①当直线的斜率不存在时,由
解得
.
不妨设,
,
因为,又
,所以
,
所以的关系式为
,即
. ………7分
②当直线的斜率存在时,设直线
的方程为
.
将代入
整理化简得,
.
设,
,则
,
. ………9分
又,
.
所以
………12分
所以,所以
,所以
的关系式为
.………13分
综上所述,的关系式为
. ………14分
略
(本小题满分14分)
在平面直角坐标系内已知两点A(-1,0)、B(1,0),若将动点P(x,y)的横坐标保持不变,纵坐标扩大到原来的倍后得到点Q(x,
y),且满足
·
="1."
(1)求动点P所在曲线C的方程;
(2)过点B作斜率为-的直线L交曲线C于M、N两点,且
+
+
=
,试求△MNH的面积.
正确答案
(Ⅰ)+ y2="1" ;(Ⅱ) S=
本试题主要考查了椭圆方程的求解,以及直线与椭圆方程的位置关系的综合运用。
(1)利用椭圆的性质得到关于a,b,c的关系式,然后求解得到曲线的方程的求解。
(2)因直线L过点B,且斜率为k=-,故有L∶y=-
(x-1)然后与椭圆的方程联立,结合韦达定理和向量的关系式得到坐标关系式,从而结合点到直线的距离的公式,得到三角形面积的求解。
(Ⅰ)设点P的坐标为(x,y),则点Q的坐标为(x,y).
依据题意,有=(x+1,
y),
=(x-1,
y). ……2分
∵·
=1,∴x2-1+2 y2=1.∴动点P所在曲线C的方程是
+ y2=1 …4分
(Ⅱ)因直线L过点B,且斜率为k=-,故有L∶y=-
(x-1).……5分
联立方程组,消去y,得2x2-2x-1=0. ………7分
设M(x1,y1)、N(x2,y2),可得,于是
. …………8分
又+
+
=
,得
=(- x1- x2,- y1- y2),即H(-1,-
)………9分
∴|MN|==
…………11分
(另外求出两个点M、N的坐标也可)
又L: x+2y-
=0,则H到直线L的距离为d=
…13分
故所求△MNH的面积为S= ………………14分
.(本题满分14分)
已知圆M:定点
,点
为圆
上的动点,点
在
上,点
在
上,且满足
。
(Ⅰ) 求点G的轨迹C的方程;
(Ⅱ) 过点(2,0)作直线l,与曲线C交于A,B两点,O是坐标原点,设,是否存在这样的直线l,使四边形OASB的对角线相等(即|OS|=|AB|)?若存在,求出直线l的方程;若不存在,试说明理由。
正确答案
解:(1) ; (2)存在直线
使得四边形OASB的对角线相等.
本试题主要是考查了圆锥曲线的轨迹方程的求解,借助于向量的工具,来表示,同时能运用联立方程组的思想表示出直线与圆锥曲线的交点问题的关系式,结合向量得到直线方程。
(1)根据局题中的向量的关系式,运用坐标法表示得到轨迹方程
(2)设直线方程与椭圆的方程联立,然后结合题中的图形的特点和向量的关系式,得到直线关系式,确定直线的存在与否。
解:(1)Q为PN的中点且GQ⊥PN
GQ为PN的中垂线
|PG|=|GN|---------------------------------(3分)
∴|GN|+|GM|=|MP|=6,故G点的轨迹是以M、N为焦点的椭圆,其长半轴长,半焦距
,∴短半轴长b=2,∴点G的轨迹方程是
---------(6分)
(2)因为,所以四边形OASB为平行四边形,若存在l使得|
|=|
|,则四边形OASB为矩形
……………(7分)
若l的斜率不存在,直线l的方程为x=2,由
矛盾,……………(8分)
故l的斜率存在,设l的方程为
……………………(10分)
①………………………(11分)
② ………… ……………(12分)
把①、②代入∴存在直线
使得四边形OASB的对角线相等. ……… …………………… ……………(14分)
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