- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
直线l:y=k(x-1)过已知椭圆C:+
=1经过点(0,
),离心率为
,经过椭圆C的右焦点F的直线l交椭圆于A、B两点,点A、F、B在直线x=4上的射影依次为点D、K、E.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若直线l交y轴于点M,且=λ
,
=μ
,当直线l的倾斜角变化时,探求λ+μ的值是否为定值?若是,求出λ+μ的值,否则,说明理由;
(Ⅲ)连接AE、BD,试探索当直线l的倾斜角变化时,直线AE与BD是否相交于定点?若是,请求出定点的坐标,并给予证明;否则,说明理由.
正确答案
(Ⅰ)由题设知b=,e=
=
,因为a2=b2+c2a2=4,c2=1,∴椭圆C的方程
+
=1(3分)
(Ⅱ)易知直线l的斜率存在,设直线l方程y=k(x-1),且l与y轴交于M(0,-k),设直线l交椭圆于A(x1,y1),B(x2,y2)
由得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
∴x1+x2=,x1•x2=
(6分)
又由=λ
,
∴(x1,y1)=λ(1-x1,-y1),
∴λ=,同理∴μ=
(8分)
∴λ+μ=+
=
=-
所以当直线l的倾斜角变化时,λ+μ的值为定值-;(10分)
(Ⅲ)当直线l斜率不存在时,直线l⊥X轴,则ABED为矩形,由对称性知,AE与BD相交FK的中点N(,0),
猜想,当直线l的倾斜角变化时,AE与BD相交于定点N(,0)(11分)
证明:由(Ⅱ)知A(x1,y1),B(x2,y2),∴D(4,y1),E(4,y2)
当直线l的倾斜角变化时,首先证直线AE过定点N(,0),∵lAE:y-y2=
•(x-4)
当x=时,y=y2+
•(-
)=
=
=
=
=0∴点N(
,0)在直线lAE上,同理可证,点N(
,0)也在直线lBD上;∴当m变化时,AE与BD相交于定点(
,0)
椭圆ax2+by2=1与直线x+y-1=0相交于A,B两点,C是AB的中点,若|AB|=2,OC的斜率为
,求椭圆的方程.
正确答案
设A(x1,y1),B(x2,y2),那么A、B的坐标是方程组 的解.
即:a(x1+x2)(x1-x2)+b(y1+y2)(y1-y2)=0,
因为 =-1,
所以 =
,
即 =
,
=
=
,所以b=
a①
再由方程组消去y得(a+b)x2-2bx+b-1=0,
由|AB|==
=
=2
,
得(x1+x2)2-4x1x2=4,即( )2-4•
=4.②
由①②解得a=,b=
,
故所求的椭圆的方程为 +
=1.
已知椭圆+
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点M(0,2)是椭圆的一个顶点,△F1MF2是等腰直角三角形.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过点M分别作直线MA,MB交椭圆于A,B两点,设两直线的斜率分别为k1,k2,且k1+k2=8,证明:直线AB过定点(-,-2).
正确答案
(Ⅰ)∵椭圆+
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,
点M(0,2)是椭圆的一个顶点,△F1MF2是等腰直角三角形,
∴b=2,a2=(b)2=8,
所求椭圆方程为+
=1. …(5分)
(Ⅱ)若直线AB的斜率存在,设AB方程为y=kx+m,
依题意m≠±2.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由 ,得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0.…(7分)
则x1+x2=-,x1x2=
.
∵+
=8,
∴+
=8,
即2k+(m-2)•=8.…(10分)
所以k=-=4,整理得 m=
k-2.
故直线AB的方程为y=kx+k-2,即y=k(x+
)-2.
所以直线AB过定点(-,-2). …(12分)
若直线AB的斜率不存在,设AB方程为x=x0,
设A(x0,y0),B(x0,-y0),
由已知+
=8,
得x0=-.此时AB方程为x=-
,显然过点(-
,-2).
综上,直线AB过定点(-,-2).…(13分)
已知圆P:x2+y2-2y-3=0,抛物线C以圆心P为焦点,以坐标原点为顶点.
(1)求抛物线C的方程;
(2)设圆P与抛物线C在第一象限的交点为A,过A作抛物线C的切线与y轴的交点为Q,动点M到P、Q两点距离之和等于6,求M的轨迹方程.
正确答案
(1)圆x2+y2-2y-3=0化为标准方程:x2+(y-1)2=4
∴圆的圆心P(0,1)…(1分),
设抛物线C:x2=2py…(2分),
∵抛物线C以圆心P为焦点,
∴=1…(3分),
∴p=2
∴所求抛物线的方程为x2=4y…(4分).
(2)由方程组可得y=1…(5分),
依题意,圆P与抛物线C在第一象限的交点为A,∴A(2,1)…(6分),
抛物线C即函数y=x2的图象,当x=2时,切线的斜率k=y′=
x=1…(8分),
∴切线为y-1=1×(x-2),即x-y-1=0…(9分),
∴x=0时,y=-1,所以Q(0,-1)…(10分).
∵动点M到P、Q两点距离之和等于6
∴M的轨迹是焦点在y轴的椭圆,
设它的方程为+
=1(a>b>0)…(12分),
则2a=|MP|+|MQ|=6,2c=|PQ|=2…(13分),
∴a=3,b2=a2-c2=8,
∴M的轨迹方程为+
=1…(14分).
一椭圆其中心在原点,焦点在同一坐标轴上,焦距为2,一双曲线和这椭圆有公共焦点,且双曲线的半实轴比椭圆的长半轴长小4,且双曲线的离心率与椭圆的离心率之比为7:3,求椭圆和双曲线的方程.
正确答案
若椭圆、双曲线的焦点在x轴上,则设椭圆、双曲线的标准方程分别为+
=1、
-
=1,
由题意得
解得a1=7,a2=3,b1=6,b2=2,
所以焦点在x轴上的椭圆、双曲线的标准方程分别为+
=1和
-
=1;
同理焦点在y轴上的椭圆、双曲线的标准方程分别为+
=1和
-
=1.
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