- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
设中心在原点的椭圆与双曲线2x2-2y2=1有公共的焦点,且它们的离心率互为倒数,则该椭圆的方程是______
正确答案
双曲线中,a==b,∴F(±1,0),e=
=
.
∴椭圆的焦点为(±1,0),离心率为.
∴则长半轴长为,短半轴长为1.
∴方程为+y2=1.
故答案为:+y2=1
椭圆C:+
=1(a>b>0)的两个焦点为F1、F2,短轴两端点B1、B2,已知F1、F2、B1、B2四点共圆,且点N(0,3)到椭圆上的点最远距离为5
.
(1)求此时椭圆C的方程;
(2)设斜率为k(k≠0)的直线m与椭圆C相交于不同的两点E、F,Q为EF的中点,问E、F两点能否关于过点P(0,)、Q的直线对称?若能,求出k的取值范围;若不能,请说明理由.
正确答案
(1)∵F1、F2、B1、B2四点共圆,
∴b=c,
∴a2=b2+c2=2b2,
设椭圆的方程为+
=1,N(0,3)
设H(x,y)为椭圆上一点,则|HN|2=x2+(y-3)2=-(y+3)2+2b2+18,(-b≤y≤b),
①若0<b<3,|HN|2的最大值b2+6b+9=50得 b=-3±5 (舍去),
②若b≥3,|HN|2的最大值2b2+18=50得b2=16,
∴所求的椭圆的方程为:+
=1.
(2)设直线L的方程为y=kx+m,代入+
=1得(1+2k2)x2+4kmx+(2m2-32)=0.
由直线l与椭圆相交于不同的两点知△=(4km)2-4(1+2k2)(2m2-32)>0,
m2<32k2+16.②
要使A、B两点关于过点P、Q的直线对称,必须KPQ=-
设A(x1,y1)B(x2,y2),则xQ==-
,yQ=kxQ+m=
∵KPQ==-
解得m=.③
由②、③得<32k2+16
∴-<k2<
,
∵k2>0,
∴0<k2<
∴-<k<0或0<k<
故当-<k<0或0<k<
时,A、B两点关于过点P、Q的直线对称.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0),直线y=x+
与以原点为圆心,以椭圆C的短半轴长为半径的圆相切,F1、F2为其左、右焦点,P为椭圆C上任一点,△F1PF2的重心为G,内心为I,且IG∥F1F2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆C交于不同的两点A、B,且线段AB的垂直平分线l′过定点Q(,0),求实数k的取值范围.
正确答案
(1)设P(x0,y0)(y0≠0),则G(,
)
设I(xI,yI),则∵IG∥F1F2,∴yI=
∵|F1F2|=2c,∴S△F1PF2=|F1F2||y0|=
(|PF1|+|PF2|+|F1F2|)•
∴2c•3=2a+2c
∴e==
∵直线y=x+与以原点为圆心,以椭圆C的短半轴长为半径的圆相切
∴b=
∴b=
∴a=2
∴椭圆的方程为+
=1;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),则
直线方程代入椭圆方程可得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,
由△>0,可得m2<4k2+3
∵x1+x2=-
∴y1+y2=
∴线段AB的中点R的坐标为(-,
)
∵线段AB的垂直平分线l′的方程为y=-(x-
),R在直线l′上,
∴=-
(-
-
)
∴m=-(4k2+3)
∴[-(4k2+3)]2<4k2+3
∴k2>
∴k>或k<-
.
已知F1(-1,0)、F2(1,0)为椭圆的焦点,且直线x+y-=0与椭圆相切.
(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)过F1的直线交椭圆于A、B两点,求△ABF2的面积S的最大值,并求此时直线的方程.
正确答案
(Ⅰ)依题意可设椭圆方程为+
=1,
由x+y-=0得y=
-x,代入
+
=1消去y并整理得,((2a2-1)x2-2
a2x+8a2-a4=0,
由△=28a4-4(2a2-1)(8a2-a4)=8a2(a4-5a2+4)=0,解得a2=1或a2=4,
因为a2>1,所以a2=4,
所以椭圆方程为:+
=1.
(Ⅱ)设过F1的直线:x=my-1,代入+
=1消去x并整理得(3m2+4)y2-6my-9=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=,y1y2=
,
所以|y1-y2|==
,
S△ABF2=×2c|y1-y2|=|y1-y2|=
=
,
令t=,则t≥1,S△ABF2=
,
又(3t+)′=3-
>0,所以3t+
递增,(3t+
)min=3×1+1=4,当t=1即m=0时取等号,
所以S△ABF2≤=3,
当m=0时,面积S最大为3,此时直线方程为x=-1.
如果椭圆的对称轴为坐标轴,短轴的一个端点与两焦点组成一正三角形,焦点在y轴上,且a-c=那么椭圆的方程是______.
正确答案
由题意可设椭圆方程为:+
=1
∵短轴的一个端点与两焦点组成一正三角形,焦点在y轴上
∴=tan60°
又∵a-c=,a2=b2+c2
∴a2=12,b2=9
∴椭圆的方程为:+
=1
故答案为:+
=1
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