- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
已知离心率为的椭圆的中心在原点,焦点在x轴上.双曲线以椭圆的长轴为实轴,短轴为虚轴,且焦距为2
.求椭圆及双曲线的方程.
正确答案
设椭圆方程为+
=1(a>b>0)
则根据题意,双曲线的方程为
-
=1且满足
解方程组得
∴椭圆的方程为+
=1,双曲线的方程
-
=1
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
(I)设椭圆的方程为+
=1(a>b>0),则
=
,c=
a,
∴b2 = a2-c2= a2,
∵椭圆过点(,1),∴
+
=1,解得 a2=25,b2=9,
故椭圆C的方程为 +
=1(4分)
(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
由.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=
,(9分)
∴|AB|2=(x2-x1)2+(y2-y1)2=(1+k2)(x2-x1)2
=•
=
•
= 25+ 9-R2-
≤34-=34-30=4
即|AB|≤2,当且仅当R=时取等号,所以|AB|的最大值为2(12分)
已知椭圆的两个焦点F1(-,0),F2(
,0),过F1且与坐标轴不平行的直线l1与椭圆相交于M,N两点,如果△MNF2的周长等于8.
(I)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若过点(1,0)的直线l与椭圆交于不同两点P、Q,试问在x轴上是否存在定点E(m,0),使•
恒为定值?若存在,求出E的坐标及定值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(I)由题意知c=,4a=8,∴a=2,b=1
∴椭圆的方程为+y2=1
(II)当直线l的斜率存在时,设其斜率为k,则l的方程为y=k(x-1)消去y得(4k2+1)x2-8k2x+4k2-4=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2)
则由韦达定理得x1+x2=x1x2=
则
=(m-x1,-y1)
=(m-x2,-y2)
∴•
=(m-x1)(m-x2)+y1y2=m2-m(x1+x2)+x1x2+y1y2
=m2-m(x1+x2)+x1x2+k2(x1-1)(x2-1)
=m2-m+
+k2(
-
+1)
=要使上式为定值须
=
,解得m=
∴
•
为定值
当直线l的斜率不存在时P(1,
),Q(1,-
)由E(
,0)可得
=(
,-
)
=(
,
)∴
•
=
-
=
综上所述当E(
,0)时,
•
为定值
椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,焦距为2,且经过点A (-1,);
(1)求满足条件的椭圆方程;
(2)求该椭圆的顶点坐标,长轴长,短轴长,离心率.
正确答案
(1)∵椭圆的焦点在x轴,
∴设椭圆方程为+
=1(a>b>0),
∵椭圆的焦距为2
∴c=1,焦点坐标为F1(-1,0),F2(1,0),
∵椭圆经过点A (-1,),
∴根据椭圆的定义,得2a=|AF1|+|AF2|=+
=4,
可得a=2,所以b2=a2-c2=3,
∴椭圆方程为+
=1;
(2)由(1)得,椭圆的顶点坐标:(±2,0)和(0,±);
长轴长为4;短轴长为2;离心率e=
=
.
如图,在△ABC中,,以B、C为焦点的椭圆恰好过AC的中点P.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过椭圆的右顶点作直线l与圆E:(x﹣1)2+y2=2相交于M、N两点,试探究点M、N能将圆E分割成弧长比值为1:3的两段弧吗?若能,求出直线l的方程;若不能,请说明理由.
正确答案
解:(1)∵
∴|BO|=|OC|=1,
∴
∴
依椭圆的定义有:=
∴a=2
又c=1,
∴b2=a2﹣c2=3
∴椭圆的标准方程为
(2)椭圆的右顶点(2,0),圆E的圆心为E(1,0),半径
.
假设点M、N能将圆E分割成弧长比值为1:3的两段弧,
则∠MEN=90°,圆心E(1,0)到直线l的距离
当直线l斜率不存在时,l的方程为x=2,此时圆心E(1,0)到直线l的距离d=1
当直线l斜率存在时,设l的方程为y=k(x﹣2),即kx﹣y﹣2k=0,
∴圆心E(1,0)到直线l的距离,无解
综上:点M、N能将圆E分割成弧长比值为1:3的两段弧,此时l方程为x=2
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