- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
在Rt△ABC中,∠CAB=90°,AB=2,AC=,一曲线E过C点,动点P在曲线E上运动,且保持|PA|+|PB|的值不变.
(1)建立适当的坐标系,求曲线E的方程;
(2)直线l:y=x+t与曲线E交于M,N两点,求四边形MANB的面积的最大值.
正确答案
(1)以AB为x轴,以AB中点为原点O建立直角坐标系.
∵|PA|+|PB|=|CA|+|CB|=+
=2
,
∴动点轨迹为椭圆,且a=,c=1,从而b=1.
∴方程为+y2=1
(2)将y=x+t代入方程+y2=1,得3x2+4tx+2t2-2=0.
设M(x1,y1)、N(x2,y2),
∴△=16t2-4•3•(2t2-2)>0①,
x1+x2=-②,
x1x2=③,
由①得t2<3,
∴SMANB=|AB||y1-y2|=|y1-y2|=|x1-x2|=
.
已知椭圆G:+
=1(a>b>0)的离心率e=
,且经过点P(1,
).
(Ⅰ)求椭圆G的方程;
(Ⅱ)设直线l:y=x+m与椭圆G交于A、B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点T,当m变化时,求△TAB面积的最大值.
正确答案
(Ⅰ)由已知,解得
----(2分)
∴椭圆G的方程为:+
=1.----(4分)
(Ⅱ)消去y得:x2+mx+m2-3=0,----(5分)
∵椭圆与直线有两个不同的交点,∴△>0,即m2<4,----(6分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点M(x0,y0)
∴x1+x2=-m,x1x2=m2-3,
∴|AB|==
,
x0==-
,y0=
x0+m=
m,∴M(-
,
m)----(8分)
设T(t,0),∵MT⊥AB,∴KATKAB=-1,解得t=-,----(10分)
∴T(-,0),MT=
|m|,
∴S△TAB=|AB|•|MT|=
,
∵0<m2<4----(12分)
∴当m2=2即m=±时,△TAB面积最大为
----(14分)
在平面直角坐标系xOy中,曲线C1为(1<a<6,φ为参数).在以O为原点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2的极坐标方程为ρ=6cosθ,射线为θ=α,与C1的交点为A,与C2除极点外的一个交点为B.当α=0时,|AB|=4.
(1)求C1,C2的直角坐标方程;
(2)设C1与y轴正半轴交点为D,当a=时,设直线BD与曲线C1的另一个交点为E,求|BD|+|BE|.
正确答案
(1)由ρ=6cosφ,得ρ2=6ρcosφ,所以C2的直角坐标方程是x2+y2-6x=0
由已知得C1 的直角坐标方程是+y2=1,
当α=0时射线与曲线C1,C2交点的直角坐标为(a,0),(6,0),
∵|AB|=4,∴a=2,C1 的直角坐标方程是+y2=1①
(2)联立x2+y2-6x=0与y=x得B(3,3)或B(0,0),∵B不是极点,∴B(3,3).
又可得D(1,0),∴kBD=,∴BD的参数方程为
(t为参数)②
将②带入①得t2+
t+41=0,设D,E点的参数是t1,t2,则
t1+t2=,t1t2=
,|BD|+|BE|=|t1+t2|=
.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,F1、F2分别为椭圆C的左、右焦点,过F2的直线l与C相交于A、B两点,△F1AB的周长为4
.
(I)求椭圆C的方程;
(II)若椭圆C上存在点P,使得四边形OAPB为平行四边形,求此时直线l的方程.
正确答案
(I)∵椭圆离心率为,∴
=
,∴a=
c,
又△F1AB周长为4,∴4a=4
,解得a=
,∴c=1,b=
,
∴椭圆C的标准方程为:+
=1;
(II)设点A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),
当斜率不存在时,这样的直线不满足题意,
∴设直线l的斜率为k,则直线l的方程为:y=k(x-1),
将直线l的方程代入椭圆方程,整理得:(2+3k2)x2-6k2x+3k2-6=0,∴x1+x2=-2k=
,
故y1+y2=k(x1+x2)-2k=-2k=
,
∵四边形PAPB为平行四边形,∴=
+
,
从而x0=x1+x2=,y0=y1+y2=
,
又P(x0,y0)在椭圆上,∴+
=1,
整理得:+
=1,12k4+8k2=4+12k2+9k4,3k4-4k2-4=0,解得k=±
,
故所求直线l的方程为:y=±(x-1).
已知曲线C的方程为kx2+(4-k)y2=k+1(k∈R).
(1)若曲线C是椭圆,求k的取值范围;
(2)若曲线C是双曲线,且有一条渐近线的倾斜角是60°,求此双曲线的方程;
(3)满足(2)的双曲线上是否存在两点P、Q关于直线l:y=x-1对称,若存在,求出过P、Q的直线方程;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)当k=0或k=-1或k=4时,C表示直线;
当k≠0且k≠-1且k≠4时方程为
+
=1,①
方程①表示椭圆的充要条件是
即是0<k<2或2<k<4.
(2)方程①表示双曲线的充要条件是•
<0,
即k<-1或-1<k<0或k>4.
①当k<-1或k>4时,双曲线焦点在x轴上,
a2=,b2=
,
其一条渐近线的斜率为=
=
,得k=6.
②当-1<k<0时,双曲线焦点在y轴上,
a2=,b2=-
,
其一条渐近线的斜率为=
=
,得k=6(舍),
综上得双曲线方程为-
=1.
(3)若存在,设直线PQ的方程为:y=-x+m.
由=7,
消去y,
得4x2+4mx-2m2-7=0.②
设P、Q的中点是M(x0,y0),则
M在直线l上,
∴=-
-1,解得m=-
,方程②的△>0,
∴存在满足条件的P、Q,直线PQ的方程为y=-x-.
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