- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
已知F1、F2是双曲线C:x2-=1的两个焦点,若离心率等于
的椭圆E与双曲线C的焦点相同.
(1)求椭圆E的方程;
(2)如果动点P(m,n)满足|PF1|+|PF2|=10,曲线M的方程为:+
=1.判断直线l:mx+ny=1与曲线M的公共点的个数,并说明理由;当直线l与曲线M相交时,求直线l:mx+ny=1截曲线M所得弦长的最大值.
正确答案
(1)∵F1、F2是双曲线C:x2-=1的两个焦点,∴c=
=4
不妨设F1(-4,0)、F2(4,0).
∵椭圆E与双曲线C的焦点相同.
∴设椭圆E的方程为+
=1(a>b>0)
∵根据已知得,解得
∴椭圆E的方程为+
=1
(2)直线l:mx+ny=1与曲线M有两个公共点.
理由是:
∵动点P(m,n)满足|PF1|+|PF2|=10,∴P(m,n)是椭圆E上的点,
∴+
=1,∴n2=9-
m2,0≤m2≤25
∵曲线M是圆心为(0,0),半径为r=的圆
圆心(0,0)到直线l:mx+ny-1=0的距离d==
≤
=
<
∴直线l:mx+ny=1与曲线M有两个公共点.
设直线l:mx+ny=1截曲线M所得弦长t,t=2=2
在0≤m2≤25上递增
∴当m2=25,m=±5,n=0,即l:x=±时,t最大为
.
已知抛物线y2=-16x的焦点为F1,准线与x轴的交点为F2,在直线l:x+y-8=0上找一点M,求以F1,F2为焦点,经过点M且长轴最短的椭圆方程.
正确答案
由题设条件可知:F1(-4,0),F2(4,0)
设F2(4,0)关于直线l:x+y-8=0的对称点为F2′(x0,y0),
则有⇒
,所以F2′(8,4).
连接F1F2′交直线L于一点,此点即为所求的点M.
此时|MF1|+|MF2|取得最小值,并且其最小值等于|F1F2′|==4
设所求椭圆方程为:+
=1(a>b>0)
所以椭圆长轴长的最小值为4,即2a=4
∴a=2
,
又因为c=4,所以b2=a2-c2=40-16=24
所以所求椭圆方程为:+
=1
已知椭圆+
=1(a>b>0)的一个顶点为A(0,1),离心率为
,过点A的直线l与椭圆交于M、N两点,且|MN|=
(1)求椭圆的方程;
(2)求直线l的方程.
正确答案
(1)∵椭圆+
=1(a>b>0)的一个顶点为A(0,1),离心率为
,
∴
∴a2=2,b=1
∴椭圆的方程为+y2=1;
(2)由题意,直线的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+1,代入椭圆方程,消去y可得(1+2k2)x2+4kx=0
∴x=0或x=-,
∵|MN|=
∴|
|=
∴k4-8k2+7=0
∴k=±1或k=±
∴直线l的方程为y=±x+1或y=±x+1.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的两个焦点和短轴的两个端点都在圆x2+y2=1上.
(I)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若斜率为k的直线过点M(2,0),且与椭圆C相交于A,B两点.试探讨k为何值时,三角形OAB为直角三角形.
正确答案
(Ⅰ)因为焦点与短轴的端点都在圆x2+y2=1上,
∴c=1,b=1,
∴a2=b2+c2=1+1=2.
则椭圆方程为:+y2=1;
(Ⅱ)由已知直线AB的斜率存在,设直线AB的方程为y=k(x-2).
联立,得(1+k2)x2-8k2x+8k2-2=0.
由△=64k4-4(1+k2)(8k2-2)>0,得k2<.
所以k∈(-,
).
设A(x1,y1),B(x2,y2).
则x1+x2=,x1x2=
.
若O为直角顶点,则•
=0,即x1x2+y1y2=0.
y1y2=k(x1-2)k(x2-2).
所以上式可整理得:+
=0.
解得k=±.满足k∈(-
,
).
若A或B为直角顶点,不妨设A为直角顶点,
kOA=-,则A满足
,解得
代入椭圆方程得k4+2k2-1=0.
解得k=±.满足k∈(-
,
).
综上,k=±或k=±
时三角形OAB为直角三角形.
已知椭圆+
=1(a>b>0)的离心率为
.斜率为k(k≠0)的直线ℓ过椭圆的上焦点且与椭圆相交于P,Q两点,线段PQ的垂直平分线与y轴相交于点M(0,m),且当k=1时,下焦点到直线ℓ的距离为
.
(1)求椭圆的方程;
(2)求m的取值范围.
正确答案
(1)依题意可得,下焦点坐标为(0,-c),上焦点坐标为(0,c),直线方程为y=x+c
∵下焦点到直线ℓ的距离为,∴
=
,∴c=1
∵=
,c=1,可得a=
∴b=1
所以椭圆方程为+x2=1
(2)设直线的方程为y=kx+1
由可得(k2+2)x2+2kx-1=0
设P(x1,y1),Q(x2,y2)
则x1+x2=,x1x2=
可得y1+y2=k(x1+x2)+2=
设线段PQ中点为N,则点N的坐标为(,
)
由题意有kMN•k=-1
可得•k=-1,可得m=
∵k≠0,∴0<m<
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