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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C1:+=1   (a>b>0)过点A(0,)且它的离心率为

(1)求椭圆C1的方程;

(2)设椭圆C1的左焦点为F1,右焦点为F2,直线l1过点F1且垂直于椭圆的长轴,动直线l2垂直l1于点P,线段PF2的垂直平分线交l2于点M,求点M的轨迹C2的方程;

(3)已知动直线l过点Q(4,0),交轨迹C2于R、S两点.是否存在垂直于x轴的直线m被以RQ为直径的圆O1所截得的弦长恒为定值?如果存在,求出m的方程;如果不存在,说明理由.

正确答案

(1)因为椭圆C1:+=1(a>b>0)过点A(0,),所以b=,b2=2,

又因为椭圆C1的离心率e=,所以e2===,解得a2=3.

所以椭圆C1的方程是+=1;

(2)因为线段PF2的垂直平分线交l2于点M,

所以|MP|=|MF2|,即动点M到定直线l1:x=-1的距离等于它到定点F2(1,0)的距离,

所以动点M的轨迹C2是以l1为准线,F2为焦点的抛物线,

所以点M的轨迹C2的方程为y2=4x;

(3)设R(x1,y1),假设存在直线m:x=t满足题意,则圆心O1(),

过O1作直线x=t的垂线,垂足为E,设直线m与圆O1的一个交点为G.

可得:|EG|2=|O1G|2-|O1E|2=|O1Q|2-|O1E|2

即|EG|2=|O1Q|2-|O1E|2=-(-t)2

=++t(x1+4)-t2

=x1-4x1+t(x1+4)-t2=(t-3)x1+4t-t2

当t=3时,|EG|2=3,此时直线m被以RQ为直径的圆O1所截得的弦长恒为定值2

因此存在直线m:x=3满足题意.

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简答题

设椭圆+=1(a>b>0)的焦点分别为F1(-1,0)、F2(1,0),右准线l交x轴于点A,且=2

(Ⅰ)试求椭圆的方程;

(Ⅱ)过F1、F2分别作互相垂直的两直线与椭圆分别交于D、E、M、N四点(如图所示),试求四边形DMEN面积的最大值.

正确答案

(Ⅰ)由题意,||=2c=2,∴A(a2,0),

=2∴F2为AF1的中点

∴a2=3,b2=2

即椭圆方程为+=1.

(Ⅱ)当直线DE与x轴垂直时,|DE|=2=

此时|MN|=2a=2,四边形DMEN的面积为=4.

同理当MN与x轴垂直时,也有四边形DMEN的面积为=4.

当直线DE,MN均与x轴不垂直时,设DE:y=k(x+1),代入椭圆方程,消去y得:(2+3k2)x2+6k2x+(3k2-6)=0.

设D(x1,y1),E(x2,y2),则

所以,|x1-x2|==

所以,|DE|=|x1-x2|=

同理,|MN|==

所以,四边形的面积S===

令u=k2+,得S==4-

因为u=k2+≥2,

当k=±1时,u=2,S=,且S是以u为自变量的增函数,

所以≤S<4.

综上可知,≤S≤4.即四边形DMEN面积的最大值为4,最小值为

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简答题

已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为且过点(0,1).

(I)求此椭圆的方程;

(II)已知定点E(-1,0),直线y=kx+2与此椭圆交于C、D两点.是否存在实数k,使得以线段CD为直径的圆过E点.如果存在,求出k的值;如果不存在,请说明理由.

正确答案

(I)根据题意,,解得

∴椭圆方程为+y2=1.

(II)将y=kx+2代入椭圆方程,得(1+3k2)x2+12kx+9=0,

由直线与椭圆有两个交点,∴△=(12k)2-36(1+3k2)>0,解得k2>1.(*)

设C(x1,y1),D(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=,(**)

若以CD为直径的圆过E点,则=0,即(x1+1)(x2+1)+y1y2=0,

而y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4,代入上式得

(x1+1)(x2+1)+k2x1x2+2k(x1+x2)+4=0,

化为(k2+1)x1x2+(2k+1)(x1+x2)+5=0.

把(**)代入上式得-+5=0

解得k=,满足k2>1.

所以存在k=使得以线段CD为直径的圆过E点.

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简答题

已知椭圆过点P(-3,),Q(2,).

(1)求椭圆的方程;

(2)若A(0,4),B是椭圆上的任一点,求|AB|的最大值及此时B的坐标.

正确答案

(1)设椭圆方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0).

因为椭圆过点P(-3,),Q(2,),

所以,解得

所以椭圆方程为+=1;

(2)由椭圆方程为+=1,

可知A(0,4)在椭圆外部,

椭圆的参数方程

因为B为椭圆上的任一点,设B(4cosθ,2sinθ),

所以|AB|=

=

=

=

=

所以当sinθ=-时,|AB|的最大值为

此时cosθ=-

则B(-,-).

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简答题

已知椭圆的右顶点为A,离心率e=,过左焦点F(-1,0)作直线l与椭圆交于点P,Q,直线AP,AQ分别与直线x=-4交于点M,N.

(Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)证明以线段MN为直径的圆经过焦点F.

正确答案

(Ⅰ)由已知 c=1,=

∴a=2,b=

∴椭圆方程为+=1.--------------(5分)

证明:(Ⅱ) 设直线l方程为 y=k(x+1),

由  得(3+4k2)x2+8k2x+4k2-12=0.

设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=.-----(7分)

设M(-4,yM),N(-4,yN),则由A,P,M共线,得=,有 yM=-.同理 yN=-

∴yMyN==.------(9分)

,即FM⊥FN,以线段MN为直径的圆经过点F;----(12分)

当直线l的斜率不存在时,不妨设M(-4,3),N(-4,-3).则有=(-3,3)•(-3,-3)=9-9=0,

,即FM⊥FN,以线段MN为直径的圆经过点F.

综上所述,以线段MN为直径的圆经过定点F.-----------(14分)

下一知识点 : 椭圆的性质(顶点、范围、对称性、离心率)
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