- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在坐标轴上,直线y=x+1与该椭圆相交于P和Q,且OP⊥OQ,|PQ|=.求椭圆的方程.
正确答案
设所求椭圆方程为+
=1.
依题意知,点P、Q的坐标满足方程组
①②
将②式代入①式,整理得
(a2+b2)x2+2a2x+a2(1-b2)=0,③
设方程③的两个根分别为x1,x2,那么直线y=x+1与椭圆的交点为P(x1,x1+1),Q(x2,x2+1).
由题设OP⊥OQ,|PQ|=,可得
整理得
④⑤
解这个方程组,得或
根据根与系数的关系,由③式得
(Ⅰ)或(Ⅱ)
解方程组(Ⅰ),(Ⅱ),得或
故所求椭圆的方程为+
=1,或
+
=1.
已知椭圆C1:+
=1(a>b>0)的离心率为e,且b,e,
为等比数列,曲线y=8-x2恰好过椭圆的焦点.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)设双曲线C2:-
=1的顶点和焦点分别是椭圆C1的焦点和顶点,设O为坐标原点,点A,B分别是C1和C2上的点,问是否存在A,B满足
=
.请说明理由.若存在,请求出直线AB的方程.
正确答案
(1)由y=8-x2=0可得x=±2
∴椭圆的焦点坐标为(±2,0),即c=2
∵b,e,为等比数列,
∴()2=
b
∵a2=b2+c2
∴a=2,b=2
∴椭圆C1的方程为+
=1;
(2)假设存在A,B满足=
,则O,A,B三点共线且A,B不在y轴上,
设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为y=kx
由(1)知,C2的方程为-
=1
直线与椭圆方程联立,可得(1+3k2)x2=12,即x12=
直线方程与双曲线方程联立,可得(1-2k2)x2=8,即x22=
∵=
,∴x12=
x22
∴=
∴k2=
∴k=±
∴存在A,B满足=
,此时直线AB的方程为y=±
x.
求右焦点坐标为(2,0),且经过点(-2,-)的椭圆的标准方程.
正确答案
由已知得c=2
可设椭圆方程为+
=1①…(2分)
将(-2, -)代入①式中,得a2=2或a2=8…(4分)
∴所求的椭圆方程为+
=1…(6分)
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的长轴长为4,F1,F2分别为其左、右焦点,抛物线y2=-4x的焦点为F1.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过焦点F1的直线l与椭圆C交于P,Q两点,求△F2PQ面积的最大值.
正确答案
(Ⅰ)由抛物线y2=-4x的焦点为F1(-1,0)可知c=1,
∵2a=4∴a=2,∴b2=a2-c2=3
所以椭圆C的方程为:+
=1 …(4分)
(Ⅱ)因为过点F1(-1,0)的直线与椭圆C交于P,Q两点,
可设直线l方程为:x=my-1,P(x1,y1),Q(x2,y2),则
,得(4+3m2)y2-6my-9=0,∴
所以S △F1PQ=|F1F2||y1-y2|=
,
令=t,则t≥1,所以S △F1PQ=
而3t+在[1,+∞)上单调递增,
所以S △F1PQ=≤3,当t=1时取等号,
即当m=0时,△F2PQ的面积最大值为3…(8分)
如图,直角梯形ABCD中∠DAB=90°,AD∥BC,AB=2,AD=,BC=
.椭圆G以A、B为焦点且经过点D.
(Ⅰ)建立适当坐标系,求椭圆G的方程;
(Ⅱ)若点E满足=
,问是否存在不平行AB的直线l与椭圆G交于M、N两点且|ME|=|NE|,若存在,求出直线l与AB夹角正切值的范围,若不存在,说明理由.
正确答案
(Ⅰ)如图,以AB所在直线为x轴,
AB中垂线为y轴建立直角坐标系,⇒A(-1,0),B(1,0).
设椭圆方程为+
=1.
令x=c⇒y0=,
∴⇒
.
∴椭圆C的方程是:+
=1;
(Ⅱ)=
⇒E(0,
),l⊥AB时不符;
设l:y=kx+m(k≠0),
由⇒(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0.
M、N存在⇒△>0⇒64k2m2-4(3+4k2)•(4m2-12)>0⇒4k2+3≥m2.
设M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点F(x0,y0)
∴x0==-
,
y0=kx0+m=.
|ME|=|NE|⇒MN⊥EF⇒=-
⇒
=-
⇒m=-
,
∴4k2+3≥(-)2,∴4k2+3≤4,
∴0<k2≤1,∴-1≤k≤1且k≠0.
∴l与AB的夹角的范围是(0,].
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