- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
已知点M在椭圆D:+
=1(a>b>0)上,以M为圆心的圆与x轴相切于椭圆的右焦点,若圆M与y轴相交于A,B两点,且△ABM是边长为
的正三角形.
(Ⅰ)求椭圆D的方程;
(Ⅱ)设P是椭圆D上的一点,过点P的直线l交x轴于点F(-1,0),交y轴于点Q,若=2
,求直线l的斜率;
(Ⅲ)过点G(0,-2)作直线GK与椭圆N:+
=1左半部分交于H,K两点,又过椭圆N的右焦点F1做平行于HK的直线交椭圆N于R,S两点,试判断满足|GH|•|GK|=3|RF1|•|F1S|的直线GK是否存在?请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)因为△ABM是边长为的正三角形
所以圆M的半径r=,M到y轴的距离为d=
r=
,即椭圆的半焦距c=d=
此时点M的坐标为(,
)…(2分)
因为点M在椭圆D:+
=1(a>b>0)上
所以+
=1
又a2-b2=c2=2
解得:a2=6,b2=4
所求椭圆D的方程为+
=1…(4分)
(Ⅱ)由题意可知直线l的斜率存在,设直线斜率为k
直线l的方程为y=k(x+1),则有Q(0,k)
设P(x1,y1),由于P、Q、F三点共线,且=2
根据题意得(x1,y1-k)=2(-x1-1,-y1),解得…(6分)
又P在椭圆D上,故+
=1
解得k=±
综上,直线l的斜率为k=±.…(8分)
(Ⅲ)由(Ⅰ)得:椭圆N的方程为+y2=1…①,
由于F1(1,0),设直线GK的方程为y=kx-2(k<0)…②,
则直线RS的方程为y=k(x-1)(k<0)…③
设H(x3,y3),K(x4,y4)
联立①②消元得:(1+2k2)x2-8kx+6=0,所以x3x4=
所以|GH|•|GK|=•
=
•
=
…(10分)
设R(x5,y5),S(x6,y6)
联立①③消元得:(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0
所以x5+x6=,x5x6=
y5y6=k2[x5x6-(x5+x6)+1]=
3|RF1|•|F1S|=3
•
=3
•
=
…(13分)
由=
,化简得:k2+1=0,显然无解,
所以满足|GH|•|GK|=3|RF1|•|F1S|的直线GK不存在.…(14分)
没椭圆C:+
1(a>b>0)的左、右焦点分别F1、F2,点P是椭圆短轴的一个端点,且焦距为6,△P F1F2的周长为16.
(I)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)求过点(3,0)且斜率为的直线l被椭圆C所截线段的中点坐标.
正确答案
(Ⅰ)设椭圆的焦距为2c,由题意得,解得
,
∴椭圆C的方程为+
=1;
(Ⅱ)过点(3,0)且斜率为的直线l的方程为y=
(x-3),
与椭圆的方程联立,消去y得到x2-3x-8=0,
∵x1+x2=3,∴线段AB的中点的横坐标为=
.
∴线段AB的中点的纵坐标为×(
-3)=-
.
∴线段AB的中点的坐标为(,-
).
抛物线的顶点在原点,它的准线过椭圆+
=1(a>b>0)的一个焦点F1且垂直于椭圆的长轴,又抛物线 与椭圆的一个交点是M(
,
),求抛物线与椭圆的标准方程.
正确答案
由题意可设 抛物线方程为y2=2px(p>0)
∵点M(,
)在抛物线上,∴p=2
抛物线的方程为y2=4x
∴F1(-1,0),F2(1,0),C=1
∴2a=MF1+MF2=4,a=2,b=
椭圆的方程为+
椭圆的中心在原点O,短轴长为2,左焦点为F(-c,0)(c>0),相应的准线l与x轴交于点A,且点F分
的比为3,过点A的直线与椭圆相交于P、Q两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若PF⊥QF,求直线PQ的方程.
正确答案
(1)设+
=1,则c2+(
)2=a2,准线l:x=
,
由点F分的比为3,得
-c=3c,
解得a2=4,c=1,得椭圆方程为:+
=1.(5分)
(2)设PQ:y=k(x+4),P(x1,y1),Q(x2,y2),F(-1,0).
∵PF⊥QF,∴(x1+1)(x2+1)+y1y2=0,
即(x1+1)(x2+1)+k2(x1+4)(x2+4)=0,
(1+k2)x1x2+(1+4k2)(x1+x2)+(1+16k2)=0(4分)
联立,消去y得(3+4k2)x2+32k2x+64k2-12=0
∴x1x2=,x1+x2=-
(4分)
代入化简得8k2=1,∴k=±.
∴直线PQ的方程为y=(x+4)或y=-
(x+4).(2分)
已知椭圆M:+
=1 (a>b>0)的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为60°的菱形的四个顶点.
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)直线l与椭圆M交于A,B两点,且线段AB的垂直平分线经过点(0, -),求△AOB(O为原点)面积的最大值.
正确答案
(Ⅰ)因为椭圆+
=1(a>b>0)的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为60°的菱形的四个顶点,
∴a=,b=1,椭圆M的方程为:
+y2=1…4分
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),因为AB的垂直平分线经过点(0,-),显然直线AB有斜率,
当直线AB的斜率为0时,AB的垂直平分线为y轴,则x1=-x2,y1=y2,
所以S△AOB=|2x1||y1|=|x1||y1|=|x1|•
=
=
,
∵≤
=
,
∴S△AOB≤,当且仅不当|x1|=
时,S△AOB取得最大值为
…7分
当直线AB的斜率不为0时,则设AB的方程为y=kx+t,
所以,代入得到(3k2+1)x2+6ktx+3t2-3=0,
当△=4(9k2+3-3t2)>0,即3k2+1>t2①,方程有两个不同的实数解;
又x1+x2=,
=
…8分
所以=
,又
=-
,化简得到3k2+1=4t②
代入①,得到0<t<4,…10分
又原点到直线的距离为d=,
|AB|=|x1-x2|=
•
,
所以S△AOB=|AB||d|=
•
•
,
化简得:S△AOB=…12分
∵0<t<4,所以当t=2时,即k=±时,S△AOB取得最大值为
.
综上,S△AOB取得最大值为…14分
扫码查看完整答案与解析