- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的右焦点为F(1,0),且点(-1,
)在椭圆C上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知动直线l过点F,且与椭圆C交于A,B两点,试问x轴上是否存在定点Q,使得•
=-
恒成立?若存在,求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)由题意,c=1
∵点(-1,)在椭圆C上,∴根据椭圆的定义可得:2a=
+
,∴a=
∴b2=a2-c2=1,
∴椭圆C的标准方程为+y2=1;
(2)假设x轴上存在点Q(m,0),使得•
=-
恒成立
当直线l的斜率为0时,A(,0),B(-
,0),则(
-m,0)•(-
-m,0)=-
,∴m2=
,∴m=±
①
当直线l的斜率不存在时,A(1,),B(1,-
),则(1-m,
)•(1-m,-
)=-
,∴(1-m)2=
∴m=或m=
②
由①②可得m=.
下面证明m=时,
•
=-
恒成立
当直线l的斜率为0时,结论成立;
当直线l的斜率不为0时,设直线l的方程为x=ty+1,A(x1,y1),B(x2,y2)
直线方程代入椭圆方程,整理可得(t2+2)y2+2ty-1=0,∴y1+y2=-,y1y2=-
∴•
=(x1-
,y1)•(x2-
,y2)=(ty1-
)(ty1-
)+y1y2=(t2+1)y1y2-
t(y1+y2)+
=
+
=-
综上,x轴上存在点Q(,0),使得
•
=-
恒成立.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的长轴长是短轴长的两倍,焦距为
.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设不过原点O的直线l与椭圆C交于两点M、N,且直线OM、MN、ON的斜率依次成等比数列,求△OMN面积的取值范围.
正确答案
解析:(1)由已知得解得
,
所以椭圆C的方程:+y2=1;
(2)由题意可设直线l的方程为:y=kx+m(k≠0,m≠0),
联立 消去y并整理,得:(1+4k2)x2+8kmx+4(m2-1)=0,
则△=64k2m2-16(1+4k2)(m2-1)=16(4k2-m2+1)>0,
此时设M(x1,y1)、N(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=
,
于是y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2,
又直线OM、MN、ON的斜率依次成等比数列,
∴•
=
=k2⇒-
+m2=0,
由m≠0得:k2=⇒k=±
.
又由△>0 得:0<m2<2,显然m2≠1(否则:x1x2=0,则x1,x2中至少有一个为0,直线OM、ON中至少有一个斜率不存在,矛盾!)
设原点O到直线l的距离为d,则
S△OMN=|MN|d=
×
|x1-x2|=
|m|
=
,
故由m得取值范围可得△OMN面积的取值范围为(0,1).
已知椭圆C:+
=1(a>b>0),过点A
,B
的直线倾斜角为
,原点到该直线的距离为
,求椭圆的方程.
正确答案
过点A,B
的直线方程为
+
=1,化为bx-ay+ab=0.
∵过点A,B
的直线倾斜角为
,∴
=tan
=
.
又原点到该直线的距离为,∴
=
,
联立,解得
.
∴椭圆C的方程为+y2=1.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,左,右焦点分别为F1,F2,点G在椭圆上,
⊥
,且△GF1F2的面积为3,则椭圆的方程为______.
正确答案
由于椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,
则=
①
又由左,右焦点分别为F1,F2,点G在椭圆上,
则||+|
|=2a ②
又由⊥
,
则GF12+GF22=4c2 ③
×GF1×GF2=3 ④
联立方程解得:a=2,c=3,
∴b2=a2-c2=3
∴椭圆C的方程为+
=1.
故答案为:+
=1.
(1)试讨论方程(1-k)x2+(3-k2)y2=4(k∈R)所表示的曲线;
(2)试给出方程+
=1表示双曲线的充要条件.
正确答案
(1)当3-k2>1-k>0,即 k∈(-1,1),方程所表示的曲线是焦点在x轴上的椭圆;
1-k>3-k2>0,即 k∈(-,-1),方程所表示的曲线是焦点在y轴上的椭圆;
1-k=3-k2>0,即 k=-1时,表示的是一个圆;
(1-k)(3-k2)<0⇒k∈(-∞,-)∪(1,
),表示的是双曲线;
k=1,k=-,表示的是两条平行直线; k=
,表示的图形不存在.
(2)由(k2+k-6)(6k2-k-1)<0得 (k+3)(k-2)(3k+1)(2k-1)<0,
即 k∈(-3,-)∪(
,2).
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