- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
设椭圆C:+
=1(a>0)的左右焦点分别为F1、F2,A是椭圆C上的一点,且
•
=0,坐标原点O到直线AF1的距离为
|OF1|.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设Q是椭圆C上的一点,过点Q的直线l交x轴于点F(-1,0),交y轴于点M,若|MQ|=2|QF|,求直线l的斜率.
正确答案
(1)由题设知F1(-,0),F2(
,0),其中a>
由于•
=0,则有
⊥
,所以点A的坐标为(
,±
)
故AF1所在直线方程为y=±(+
),所以坐标原点O到直线AF1的距离为
,
又|OF1|=,所以
=|=
,解得:a=2.
∴所求椭圆的方程为+
=1.
(2)由题意可知直线l的斜率存在,设直线斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+1),故M(0,k).
设Q(x1,y1),由于Q,F,三点共线,且|MQ|=|2QF|.
根据题意得(x1,y1-k)=±2(x1+1,y1),解得或
又Q在椭圆C上,故+
=1或
+
=1,
解得k=0,k=±4,综上,直线的斜率为0或±4
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,若△AF1F2为正三角形且周长为6;
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若椭圆C上存在A,B两点关于直线y=x+m对称,求实数m的取值范围;
(3)若直线l:y=kx+n与椭圆C交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点,求证直线l过定点,并求出定点坐标.
正确答案
(1)∵椭圆C:+
=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,
△AF1F2为正三角形且周长为6,
∴,解得c=1,a=2,b2=4-1=3,
∴椭圆C的标准方程为+
=1.
(2)设直线AB的方程为y=-x+p,设A(x1,y1)B(x2,y2)
由 ,得7x2-8px+4p2-12=0
∵△=64p2-28(4p2-12)>0,
∴-<n<
∵x1+x2=,x1x2=
,
设A.B的中点C(x0,y0),
则 x0=,y0=
p,
点C在l:y=-x+p上
∴p=3m,即-<3m<
,得-
<m<
.
∴实数m的取值范围是(-,
).
(3)设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立,得:(3+4k2)x2+8kmx+4(m2-3)=0,
∵△>0,∴3+4k2-m2>0,
x1+x2=-,x1x2=
,
∴y1y2=,
∵以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点,∴kAD•kBD=-1,
∴y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0,∴7m2+16mk+4k2=0,
∴m1=-2k,m2=-k,且均满足3+4k2-m2>0,
当m1=-2k时,l的方程为y=k(x-2),则直线过定点(2,0)与已知矛盾
当m1=-时,l的方程为y=k(x-
),则直线过定点(
,0)
∴直线l过定点,定点坐标为(,0).
已知椭圆C的焦点是F1(-,0)、F2(
,0),点F1到相应的准线的距离为
,过点F2且倾斜角为锐角的直线ℓ与椭圆C交于A、B两点,使|F2B|=3F2A|.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求直线ℓ的方程.
正确答案
(1)设椭圆C的方程为+
=1 (a>b>0),
则由已知得:c=,
=
∴b2=1,a2=b2+c2=4
∴+y2=1为所求.
(2)由椭圆方程知:e=,设A(x1,y1),B(x2,y2)
则|AF2|=a-ex1=2-x1,
|BF2|=a-ex2=2-x2,
由3|AF2|=|BF2|
得3(2-x1)=2-
x2,
∴3x1-x2= ①
又F2分所成的比λ=3
∴=
,即3x1+x2=4
②
由①,②得:x1=,x2=
,
∴B(,-
)
∴ℓ:y=(x-
)
即x-y-
=0.
已知椭圆+
=1(a>b>0)的离心率e=
,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为
.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C、D两点,问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由.
正确答案
(1)直线AB方程为bx-ay-ab=0,
依题意可得:,
解得:a2=3,b=1,
∴椭圆的方程为+y2=1.
(2)假设存在这样的值.
,
得(1+3k2)x2+12kx+9=0,
∴△=(12k)2-36(1+3k2)>0…①,
设C(x1,y1),D(x2,y2),
则…②
而y1•y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4,
要使以CD为直径的圆过点E(-1,0),
当且仅当CE⊥DE时,
则y1x1+y2x2+1=-1,
即y1y2+(x1+1)(x2+1)=0,
∴(k2+1)x1x2+(2k+1)(x1+x1)+5=0…③
将②代入③整理得k=,
经验证k=使得①成立综上可知,存在k=
使得以CD为直径的圆过点E.
已知椭圆的中心在原点,左焦点为F(-,0),右顶点为D(2,0),设点A(1,
).
(1)求该椭圆的标准方程;
(2)若P是椭圆上的动点,过P点向椭圆的长轴做垂线,垂足为Q求线段PQ的中点M的轨迹方程.
正确答案
(1)由已知得椭圆的半长轴a=2,
半焦距c=,
则半短轴b=1.…(3分)
又椭圆的焦点在x轴上,
∴椭圆的标准方程为+y2=1,…(5分)
(2)设线段PQ的中点为M(x,y),
点P的坐标是(x0,y0),
那么:,即
…(9分)
由点P在椭圆上,得+(2y)2=1,…(10分)
∴线段PQ中点M的轨迹方程是+4y2=1.…(12分)
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