- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
设椭圆+
=1(a>b>0)的长半轴的长等于焦距,且x=4为它的右准线.
(I)求椭圆的方程;
(II)过定点M(m,0)(-2<m<2,m≠0为常数)作斜率为k(k≠0)的直线l与椭圆交于不同的两点A.B,问在x轴上是否存在一点N,使直线NA与NB的倾斜角互补?若存在,求出N点坐标,若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)依题意得解之得
从而b=
.
∴椭圆方程为+
=1. …(4分)
(Ⅱ)设直线l的方程为y=k(x-m),
联立方程得消去y得(3+4k2)x2-8mk2x+4k2m2-12=0,…(6分)
∵△=64m2k4-16(k2m2-3)(3+4k2)=48k2(4-m2)+144>0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),N(n,0),
则x1+x2=,x1x2=
,(*)
因为直线NA与NB的倾斜角互补等价于kNA+kNB=0,…(8分)
所以+
=0,即
+
=0,…(9分)
即2x1x2-(m+n)(x1+x2)+2mn=0,
将(*)式代入上式得-
+2mn=0,
整理得mn=4,∵m≠0,∴n=,所以,N点存在,且坐标为(
,0),
因此,存在点N(,0)使得直线NA与NB的倾斜角互补. …(12分)
已知椭圆C:+
=1的两个焦点分别是F1(-1,0)、F2(1,0),且焦距是椭圆C上一点p到两焦点F1,F2距离的等差中项.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设经过点F2的直线交椭圆C于M,N两点,线段MN的垂直平分线交y轴于点Q(x0,y0),求y0的取值范围.
正确答案
(1)设椭圆C的半焦距是c.依题意,得c=1.…(1分)
由题意焦距是椭圆C上一点p到两焦点F1,F2距离的等差中项,得4c=2a,∴a=2
∴b2=a2-c2=3.…(4分)
故椭圆C的方程为 +
=1.…(6分)
(2)当MN⊥x轴时,显然y0=0.…(7分)
当MN与x轴不垂直时,可设直线MN的方程为y=k(x-1)(k≠0).
代入椭圆方程,消去y整理得(3+4k2)x2-8k2 x+4(k2-3)=0.…(9分)
设M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN的中点为Q(x3,y3),则x1+x2=.…(10分)
所以x3=,y3=k(x3-1)=
,
∴线段MN的垂直平分线方程为y+=-
(x-
).
在上述方程中令x=0,得y0==
.…(12分)
当k<0时,+4k≤-4
;当k>0时,
+4k≥4
.
所以-≤y0<0,或0<y0≤
.…(13分)
综上,y0的取值范围是[-,
].…(14分)
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的一个顶点为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
(Ⅰ)求椭圆C的方程
(Ⅱ)当△AMN的面积为时,求k的值.
正确答案
(Ⅰ)∵椭圆一个顶点为A (2,0),离心率为,
∴
∴b=
∴椭圆C的方程为+
=1;
(Ⅱ)直线y=k(x-1)与椭圆C联立,消元可得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-4=0
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
∴|MN|=×
=
∵A(2,0)到直线y=k(x-1)的距离为d=
∴△AMN的面积S=|MN|d=
∵△AMN的面积为,
∴=
∴k=±1.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0),C的右焦点F(1,0),长轴的左、右端点分别为A1,A2,且
•
=-1.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过焦点F斜率为k(k≠0)的直线l交椭圆C于A,B两点,弦AB的垂直平分线与x轴相交于点D.试问椭圆C上是否存在点E使得四边形ADBE为菱形?若存在,试求点E到y轴的距离;若不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)依题设A1(-a,0),A2(a,0),则=(-a-1,0),
=(a-1,0).
由•
=-1,得:(-a-1)(a-1)=-1,解得a2=2,又c=1,所以b2=1.
所以椭圆C的方程为+y2=1.
(Ⅱ)椭圆C上是否存在点E使得四边形ADBE为菱形.
事实上,依题直线l的方程为y=k(x-1).
联立,得:(2k2+1)x2-4k2x+2k2-2=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB的中点为M(x0,y0),
则x1+x2=,x1x2=
,
所以x0==
,y0=k(x0-1)=k(
-1)=
,
所以M(,
).
则直线MD的方程为y+=-
(x-
),
令y=0,得xD=,则D(
,0).
若四边形ADBE为菱形,则xE+xD=2x0,所以xE=2x0-xD=-
=
.
yE+yD=2y0,所以yE=2y0-yD=.
所以E(,
).
若点E在椭圆C上,则()2+2(
)2=2.
即9k4+8k2=2(2k2+1)2
整理得k4=2,解得k2=.
所以椭圆C上存在点E使得四边形ADBE为菱形.
此时点E到y轴的距离为=
=
.
中心在原点,焦点在x轴上的一椭圆与一双曲线有共同的焦点F1,F2,且|F1F2|=2,椭圆的长半轴与双曲线的实半轴之差为4,离心率之比为3:7.
(Ⅰ)求椭圆和双曲线的方程;
(Ⅱ)若P为双曲线与椭圆的交点,求cos∠F1PF2.
正确答案
(Ⅰ)由题意知,半焦距c=,设椭圆长半轴为a,则双曲线实半轴 a-4,
离心率之比为=
,
∴a=7,
∴椭圆的短半轴等于=6,
双曲线虚半轴的长为=2,
∴椭圆和双曲线的方程分别为:
+
=1和
-
=1.
(Ⅱ)由椭圆的定义得:PF1 +PF2=2a=14,
由双曲线的定义得:PF1-PF2=±6,
∴PF1与PF2中,一个是10,另一个是 4,不妨令PF1=10,PF2=4,
又F1F2=2,三角形F1PF2中,利用余弦定理得:(2
13
)2=100+16-80cos∠F1PF2,
∴cos∠F1PF2=.
扫码查看完整答案与解析