- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
已知椭圆+
=1(a>b>0)的左焦点为F(-
,0),点F到右顶点的距离为
+
(I)求椭圆的方程;
(II)设直线l与椭圆交于A、B两点,且与圆x2+y2=相切,求△AOB的面积为
时求直线l的斜率.
正确答案
(I)由题意得c=,a+c=
+
∴a=,∴b2=a2-c2=1
∴椭圆的方程为+y2=1;
(II)当直线l的斜率不存在时,l的方程为x=±,代入椭圆方程,可得y=±
,此时|AB|=
,△AOB的面积为S=
|AB|×
=
,不符合题意;
当直线l的斜率存在时,设l的方程为y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2),
∵直线l与圆x2+y2=相切,∴
=
,即m2=
(k2+1)
直线与椭圆方程联立,消去y可得(3k2+1)x2+6kmx+3m2-3=0
∴x1+x2=,x1x2=
∴|AB|=×
=
×
∴×
×
×
=
,∴k=±
即直线l的斜率为±.
若椭圆+
=1的焦点在x轴上,则实数a的取值范围是______.
正确答案
由于焦点在x轴上,所以,a+1>3-a>0,∴1<a<3,
故答案为1<a<3.
在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:+
=1.
(1)若椭圆C的焦点在x轴上,求实数m的取值范围;
(2)若m=6,
①P是椭圆C上的动点,M点的坐标为(1,0),求PM的最小值及对应的点P的坐标;
②过椭圆C的右焦点F 作与坐标轴不垂直的直线,交椭圆C于A,B两点,线段AB的垂直平分线l交x轴于点N,证明: 是定值,并求出这个定值.
正确答案
(1)由题意得,m>8-m>0,解得4<m<8,
所以实数m的取值范围是(4,8);
(2)因为m=6,所以椭圆C的方程为+
=1,
①设点P坐标为(x,y),则+
=1,
因为点M的坐标为(1,0),
所以PM2=(x-1)2+y2=x2-2x+1+2-=
x2-2x+3=
(x-
)2+
,x∈[-
,
],
所以当x=时,PM的最小值为
,此时对应的点P坐标为(
,±
);
②由a2=6,b2=2,得c2=4,即c=2,
从而椭圆C的右焦点F的坐标为(2,0),右准线方程为x=3,离心率e=,
设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点H(x0,y0),
则+
=1,
+
=1,
两式相减得,+
=0,即kAB=
=-
,
令k=kAB,则线段AB的垂直平分线l的方程为y-y0=-(x-x0),
令y=0,则xN=ky0+x0=x0,
因为F(2,0),所以FN=|xN-2|=|x0-3|,
因为AB=AF+BF=e(3-x1)+e(3-x2)=|x0-3|.
故=
×
=
,即
为定值
.
已知椭圆G的中心在坐标原点,离心率为,焦点F1、F2在x轴上,椭圆G上一点N到F1和F2的距离之和为6.
(1)求椭圆G的方程;
(2)若∠F1NF2=90°,求△NF1F2的面积;
(3)若过点M(-2,1)的直线l与椭圆交于A、B两点,且A、B关于点M对称,求直线l的方程.
正确答案
(1)设椭圆G的方程为:+
=1(a>b>0)半焦距为c.
则,
解得,
∴b2=a2-c2=9-5=4
所以椭圆G的方程为+
=1.
(2)若∠F1NF2=90°,
则在Rt△NF1F2中,|NF1|2+|NF2|2=|F1F2|2=20.
又因为|NF1|+|NF2|=6
解得|NF1|•|NF2|=8,
所以S△NF1F2=|NF1|•|NF2|=4
(3)设A、B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),M的坐标为(-2,1),
当k不存在时,A、B关于点M对称显然不可能.
从而可设直线l的方程为y=k(x+2)+1,
代入椭圆G的方程得(4+9k2)x2+(36k2+18k)x+36k2+36k-27=0,
△=(36k2+18k)2-4(4+9k2)(36k2+36k-27)=16×9(5k2-4k+3)
=16×45[(k-
2
5
)2+]>0
因为A,B关于点M对称,
所以=-
=-2,解得k=
,
所以直线l的方程为y=(x+2)+1,
即8x-9y+25=0(经检验,符合题意).
在直线L:x-y+9=0上任取一点p以椭圆+
=1的焦点为焦点作椭圆.
(1)p在何处时,所求椭圆的长轴最短;
(2)求长轴最短的椭圆方程.
正确答案
(1)可知焦点是F1(-3,0),F2(3,0).由椭圆定义可知长轴长2a=|MF1|+|MF2|
要使长轴长最短,实际上就是在直线x-y+9=0上找一点M,到F1,F2的距离之和最小.
设F1关于x-y+9=0的对称点是A(t,s),
则-
+9=0,
又=-1,
解得t=-9,s=6,即A(-9,6),,此时M(-5,4).
(2)由(1)可知最短长轴长是|AF2|=6
由a=3,c=3得b=6
所以方程为+
=1
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