- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
椭圆的对称中心在坐标原点,一个顶点为A(0,2),右焦点F与点B( ,
)的距离为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)是否存在斜率k≠0的直线l:y=kx-2,使直线l与椭圆相交于不同的两点M,N满足|| = |
|,若存在,求直线l的倾斜角α;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)依题意,设椭圆方程为+
=1 ( a>b>0 ),
则其右焦点坐标为F(c , 0 ) ,c=,(1分)
由|FB|=2,得=2,
即(c-)2+2=4,解得c=2
.(3分)
又∵b=2,∴a2=c2+b2=12,即椭圆方程为+
=1.(4分)
(2)由|AM|=|AN|知点A在线段MN的垂直平分线上,
由消去y得x2+3(kx-2)2=12
即(1+3k2)x2-12kx=0(6分)
由k≠0,得方程的△=(-12k)2=144k2>0,即方程有两个不相等的实数根. (7分)
设M(x1,y1)、N(x2,y2),线段MN的中点P(x0,y0),
则x1+x2=,∴x0=
=
,
∴y0=kx0-2==
,即P (
,
),(9分)
∵k≠0,∴直线AP的斜率为k1==
,(10分)
由AP⊥MN,得×k=-1,(11分)
∴2+2+6k2=6,解得:k=±,即tanα=±
,(12分)
又0≤α<π,故α=,或α=
,
∴存在直线l满足题意,其倾斜角α=,或α=
.(13分)
已知椭圆E:+
=1(a,b>0)与双曲线G:x2-y2=4,若椭圆E的顶点恰为双曲线G的焦点,椭圆E的焦点恰为双曲线G的顶点.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)是否存在一个以原点为圆心的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A、B,且⊥
?若存在请求出该圆的方程,若不存在请说明理由.
正确答案
(1)由双曲线G:x2-y2=4,得焦点(±2,0),顶点(±2,0).
∵椭圆E的顶点恰为双曲线G的焦点,∴a2=(2)2=8,c2=22=4,∴b2=8-4=4.
∴椭圆E的方程为+
=1;
(2)假设存在一个以原点O为圆心的圆x2+y2=r2,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A、B,且⊥
.
当切线l的斜率存在时,设l的方程为y=kx+t,与椭圆的两个交点A(x1,y1),B(x2,y2).
联立,消去y得到关于x的方程(1+2k2)x2+4ktx+2t2-8=0,
必须满足△=16k2t2-4(1+2k2)(2t2-8)>0,即8k2+4>t2(*).
∴x1+x2=-,x1x2=
.(**)
∵直线l与圆x2+y2=r2,∴=r,化为t2=r2(1+k2).①
∵⊥
,∴x1x2+y1y2=0.
又y1=kx1+t,y2=kx2+t.
代入上式得(1+k2)x1x2+kt(x1+x2)+t2=0,
把(**)代入上式得-
+t2=0,
化为3t2=8(k2+1),②满足(*)式.
由①②可得r2=.
因此此时存在满足条件的圆为x2+y2=.
当切线l的斜率不存在时,也满足上述方程.
综上可知:存在一个以原点O为圆心的圆x2+y2=,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A、B,且
⊥
.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,且曲线过点(1,
)
(1)求椭圆C的方程.(2)已知直线x-y+m=0与椭圆C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点不在圆x2+y2=内,求m的取值范围.
正确答案
(1)∵=
,∴
=
=1-
=
,∴a2=2b2①
曲线过(1,),则
+
=1②
由①②解得,则椭圆方程为
+y2=1.
(2)联立方程,消去y整理得:3x2+4mx+2m2-2=0
则△=16m2-12(2m2-2)=8(-m2+3)>0,解得-<m<
③
x1+x2=,y1+y2=x1+x2+2m=
+2m=
,
即AB的中点为(-,
)
又∵AB的中点不在x2+y2=内,
∴+
=
≥
解得,m≤-1或m≥1④
由③④得:-<m≤-1或1≤m<
.
设椭圆C:+
=1(a>b>0)的左,右焦点分别为F1,F2,离心率为e=
,以F1为圆心,|F1F2|为半径的圆与直线x-
y-3=0相切.
(I)求椭圆C的方程;
(II)直线y=x交椭圆C于A、B两点,D为椭圆上异于A、B的点,求△ABD面积的最大值.
正确答案
(I)∵椭圆的离心率为e=,∴
=
∵以F1为圆心,|F1F2|为半径的圆与直线x-y-3=0相切
∴=2c,∴c=1
∴a=,∴b2=a2-c2=1
∴椭圆C的方程为+y2=1;
(II)直线y=x代入椭圆方程可得x2=1,∴x=±
,∴|AB|=
设椭圆上点的坐标为D(cosα,sinα),则该点D到直线的距离为
=
≤
∴△ABD面积的最大值为×
×
=
.
已知椭圆P的中心O在坐标原点,焦点在x轴上,且经过点A(0,2),离心率为
(1)求椭圆P的方程:
(2)是否存在过点E(0,-4)的直线l交椭圆P于点R,T,且满足•
=
.若存在,求直线l的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)设椭圆P的方程为 +
=1 (a>b>0),由题意得b=2
,
=
,
∴a=2c,b2=a2-c2=3c2,∴c=2,a=4,∴椭圆P的方程为: +
= 1.
(2)假设存在满足题意的直线L.易知当直线的斜率不存在时,•
<0,不满足题意.
故设直线L的斜率为k,R(x1,y1),T(x2,y2 ).∵•
=
,∴x1•x2+y1•y2=
,
由 可得 (3+4k2 )x2-32kx+16=0,由△=(-32k)2-4(3+4k2)•16>0,
解得 k2> ①.
∴x1+x2=,x1•x2=
,
∴y1•y2=(kx1-4 )(kx2-4)=k2 x1•x2-4k(x1+x2)+16,
∴x1•x2+y1•y2=+
-
+16=
,∴k2=1 ②,
由①、②解得 k=±1,∴直线l的方程为 y=±x-4,
故存在直线l:x+y+4=0,或 x-y-4=0,满足题意.
扫码查看完整答案与解析