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题型:简答题
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简答题

点M在椭圆+=1(a>b>0)上,以M为圆心的圆与x轴相切于椭圆的右焦点F.

(I)若圆M与y轴相交于A、B两点,且△ABM是边长为2的正三角形,求椭圆的方程;

(Ⅱ)已知点F(1,0),设过点F的直线l交椭圆于C、D两点,若直线l绕点F任意转动时,恒有|OC|2+|OD|2<|CD|2成立,求实数a的取值范围.

正确答案

(I)∵△ABM是边长为2的正三角形,∴圆的半径r=2,

∴M到y轴的距离d=

又圆M与x轴相切,∴当x=c时,得y2=,∴r=

=2,c=∵a2-b2=c2

∴a2-3=2a,解得a=3或a=-1(舍去),则b2=2a=6.

故所求椭圆方程为+=1.

(II)①当直线l垂直于x轴时,把x=1代入,得=

∵恒有|OC|2+|OD|2<|CD|2,∴2(1+)<4>1,即>1.

解得a>或a<(舍去),即a>

②当l不垂直x轴时,设C(x1,y1),D(x2,y2),

直线AB的方程为y=k(x-1),代入+=1

得(b2+a2k2)x2-2a2k2x+a2k2-a2b2=0,

则x1+x2=,x1x2=

∵恒有|OC|2+|OD|2<|CD|2,∴x12+y12+x22+y22<(x2-x12+(y2-y12,|OC|2+|OD|2<|CD|2恒成立,得x1x2+y1y2=x1x2+k2(x1-1)=(1+k2)x1x2-k2(x1+x2)+k2=

由题意得,(a2-a2b2+b2)k2-a2b2<0对k∈R恒成立.

当a2-a2b2+b2>0对k∈R不是恒成立的.

当a2-a2b2+b2=0时,a=,恒成立.

当a2-a2b2+b2<0时恒成立,∴a2<a2b-b2,即a2<(a2-1)b2=b4

∵a>0,b>0,

∴a<b2,即a<a2-1,

∴a2-a-1>0,解得a>或a<,即a>

综上,a的取值范围是[,+∞)

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简答题

已知椭圆的焦点在x轴上,短轴长为4,离心率为

(1)求椭圆的标准方程; 

(2)若直线L方程为y=x+1,L交椭圆于M、N两点,求|MN|的长.

正确答案

(1)设椭圆方程为+=1(a>b>0),

由椭圆短轴长为4得2b=4,解得b=2,

由离心率为,得=,即a2=5c2=5(a2-4),解得a2=5,

所以椭圆的标准方程为+=1;

(2)由得9x2+10x-15=0,

设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=-

所以|MN|=•|x1-x2|===

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简答题

如图,已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,F1、F2分别为椭圆C的左、右焦点,A(0,b),且=-2过左焦点F1作直线l交椭圆于P1、P2两点.

(1)求椭圆C的方程;

(2)若直线l的倾斜角a∈[],直线OP1,OP2与直线x=-分别交于点S、T,求|ST|的取值范围.

正确答案

(1)设F1(-c,0),F2(c,0),则

=-2得b2-c2=-2

∵e==

∴a2=4,b2=1,c2=3

∴椭圆方程为+y2=1;

(2)设直线l的方程为x=my-

∵倾斜角α∈[],

∴m∈[-]

则P1(x1,y1),P2(x2,y2)的坐标轴满足方程组

∴(m2+4)y2-2my-1=0

∴y1+y2=,y1y2=-

∴x1x2=4×

由P1(x1,y1),P2(x2,y2),得直线OP1、OP2的方程为y=x、y=x

∴点S、T的坐标为S(-,-),T(-,-

∴|ST|=|-|=

=t

∵m∈[-]

∴t∈[1,]

∴|ST|=∈[].

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简答题

已知椭圆+=1(a>b>0),离心率为的椭圆经过点(,1).

(1)求该椭圆的标准方程;

(2)过椭圆的一个焦点且互相垂直的直线l1,l2分别与椭圆交于A,B和C,D,是否存在常数λ,使得|AB|+|CD|=λ|AB|•|CD|?若存在,求出实数λ的值;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)∵椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,经过点(,1),

∴e====①,+=1②,

由①②解得a2=8,b2=4,

∴该椭圆的标准方程为:+=1;

(2)∵椭圆+=1的左焦点F1(-2,0);

设过其左焦点F1的直线AB的方程为:y=k1(x+2),k1≠0

由方程组得(2k12+1)x2+8k12x+8k12-8=0,

设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1•x2=

由弦长公式得|AB|==

同理设C(x3,y3),D(x4,y4),|CD|==,,

由(1)k1•k2=-1得k2=-,代入得|CD|=

∵|AB|+|CD|=λ|AB|•|CD|,

∴λ==+==,则存在λ=,使得|AB|+|CD|=λ|AB|•|CD|恒成立.

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简答题

已知椭圆C:+=1(a>b>0)的一个焦点是F(-,0),且离心率e=

(1)求椭圆C方程;

(2)(8分)过点A(0,-2)且不与y轴垂直的直线l与椭圆C相交于不同的两点P,Q,若=+所对应的M点恰好落在椭圆上,求直线l的方程.

正确答案

(1)由题图得c=,将c=代入=得a=2,

所以b2=a2-c2=22-()2=1;所以椭圆C的方程为+y2=1

(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),直线l的方程为y=kx-2,联立得

得(1+4k2)x2-16kx+12=0,因为x1+x2=,x1x2=

所以=+=(x1,y1)+(x2,y2)=(x1+x2,y1+y2)=(,-)

从而有()2+()2=4,所以16k4-56k2-15=0,所以k=±

所以直线l的方程为y=±x-2

下一知识点 : 椭圆的性质(顶点、范围、对称性、离心率)
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