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题型:简答题
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简答题

已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,且椭圆上的点到两个焦点的距离和为2.斜率为k(k≠0)的直线l过椭圆的上焦点且与椭圆相交于P,Q两点,线段PQ的垂直平分线与y轴相交于点M(0,m).

(Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)求m的取值范围;

(Ⅲ)试用m表示△MPQ的面积,并求面积的最大值.

正确答案

(Ⅰ)椭圆上的点到两个焦点的距离和为2,即2a=2,∴a=

椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,即e=

∵e=,∴=

∴c=1

又∵a2=b2+c2,∴b=1.

又斜率为k(k≠0)的直线l过椭圆的上焦点,即椭圆的焦点在Y轴上

∴椭圆方程为+x2=1.

(Ⅱ)设直线l的方程为y=kx+1,由可得(k2+2)x2+2kx-1=0.

设P(x1,y1),Q(x2,y2),则△=8k2+8>0

x1+x2=,x1x2=-

y1+y2=k(x1+x2)+2=

设线段PQ中点为N,则点N的坐标为(),

∵M(0,m),∴直线MN的斜率kMN=

∵直线MN为PQ的垂直平分线,∴kMN•k=-1,

可得•k=-1.即m=

又k≠0,∴k2+2>2,

∴0<,即0<m<

(Ⅲ)设椭圆上焦点为F,

∵y轴把△PQM分成了△PMF和△QMF,

∴S△MPQ=S△PM+S△QM=|FM||x1|+|FM||x2|=|FM|(|x1|+|x2|)

∵P,Q在y轴两侧,∴|x1|+|x2|=||(x1-x2

∴S△MPQ=•|FM|•|x1-x2|,

∵|x1-x2|==

由m=,可得k2+2=

∴|x1-x2|==

又∵|FM|=1-m,∴S△MPQ=(1-m)

∴△MPQ的面积为(0<m<).

设f(m)=m(1-m)3,则f'(m)=(1-m)2(1-4m).

可知f(m)在区间(0,]单调递增,在区间()单调递减.

∴f(m)=m(1-m)3有最大值f()=.此时∴△MPQ的面积为×=

∴△MPQ的面积有最大值

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简答题

已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,短轴一个端点到右焦点的距离为3.

(1)求椭圆C的方程;

(2)直线y=x与椭圆C在第一象限相交于点A,试探究在椭圆C上存在多少个点B,使△OAB为等腰三角形.(简要说明理由,不必求出这些点的坐标)

正确答案

(1)由于短轴一个端点到右焦点的距离为3,则a=3…(1分),

因为e==…(2分),所以c=…(3分),

所以b2=a2-c2=9-6=3…(4分),

所以椭圆C的方程为:+=1…(5分)

(2)直线方程与椭圆方程联立(x>0),解得x=y=,即A()…(6分)

以O为顶点的等腰三角形△OAB有两个,此时B为A关于x轴或y轴的对称点…(8分),

以A为顶点的等腰三角形△OAB有两个(9分),此时B为以A为圆心、AO为半径的圆弧与椭圆C的交点…(10分),

以AO为底边的等腰三角形△OAB有两个(11分),此时B为AO的垂直平分线与椭圆C的交点…(12分).

因为直线y=x倾斜角为,所以以上等腰△OAB不可能是等边三角形…(13分),

即以上6个三角形互不相同,存在6个点B,使△OAB为等腰三角形…(14分).

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简答题

椭圆的中心是原点O,它的短轴长为2,相应于焦点F(c,0)(c>0)的准线l与x轴相交于点A,|OF|=2|FA|,过点A的直线与椭圆相交于P、Q两点.

(1)求椭圆的方程及离心率;

(2)若?=0,求直线PQ的方程.

正确答案

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简答题

已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴为半径的圆与直线x-y+=0相切,过点P(4,0)的直线L与椭圆C相交于A、B两点.

(1)求椭圆C的方程;   

(2)求的取值范围.

正确答案

(1)由题意知 e==,∴e2===,即a2=b2又∵椭圆的短半轴为半径的圆与直线x-y+=0相切

∴b==,∴a2=4,b2=3,

故椭圆的方程为+=1

(2)由题意知直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为y=k(x-4).

疳直线方程y=k(x-4)代入椭圆方程可得:(3+4k2)x2-32k2x+64k2-12=0

由△>0得:1024k4-4(3+4k2)(64k2-12)>0,解得k2             

设A(x1,y1),B (x2,y2),则x1+x2=,x1x2=

=x1x2+y1y2=(1+k2)•-4k2+16k2=25-

∵0≤k2

∈[-4,)

的取值范围是[-4,)

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简答题

已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,左焦点为F,左准线与x轴的交点为M,=4

(1)求椭圆的离心率e;

(2)过左焦点F且斜率为的直线与椭圆交于A、B两点,若=-2,求椭圆的方程.

正确答案

(1)设椭圆方程为+=1,F(-c,0),M(-,0).

=4,有(-,0)=4(-c,0).(3分)

则有=4c,即=,∴e==.(6分)

(2)设直线AB的方程为y=(x+c),直线AB与椭圆的交点为A(x1,y1),B(x2,y2).

由(I)可得a2=4c2,b2=3c2

 消去y,得11x2+16cx-4c2=0.(9分)

故 x1+x2=-,x1x2=-c2. 

=(x1,y1)•(x2,y2)=x1x2+y1y2,

且y1•y2=2(x1+c)(x2+c)=2x1x2+2c(x1+x2)+2c2

∴3x1x2+2c(x1+x2)+2c2=-2.(11分)

即-c2-c2+2c2=-2,∴c2=1.则a2=4,b2=2.

椭圆的方程为+=1.(13分)

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