- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
已知点M(4,0)、N(1,0),若动点P满足 •
=6|
|.
(1)求动点P的轨迹C;
(2)在曲线C上求一点Q,使点Q到直线l:x+2y-12=0的距离最小.
正确答案
(1)设动点P(x,y),又点M(4,0)、N(1,0),
∴=( x-4 , y ),
=( -3 , 0 ),
=( x-1 , y ). …(3分)
由 •
=6|
|,得-3( x-4 )=6
,…(4分)
∴(x2-8x+16)=4(x2-2x+1)+4y2,故3x2+4y2=12,即+
=1,
∴轨迹C是焦点为(±1,0)、长轴长2a=4的椭圆; …(7分)
评分说明:只求出轨迹方程,没有说明曲线类型或交代不规范的扣(1分).
(2)椭圆C上的点Q到直线l的距离的最值等于平行于直线l:x+2y-12=0且与椭圆C相切的直线l1与直线l的距离.
设直线l1的方程为x+2y+m=0(m≠-12). …(8分)
由,消去y得4x2+2mx+m2-12=0(*).
依题意得△=0,即4m2-16(m2-12)=0,故m2=16,解得m=±4.
当m=4时,直线l1:x+2y+4=0,直线l与l1的距离d==
.
当m=-4时,直线l1:x+2y-4=0,直线l与l1的距离d==
.
由于<
,故曲线C上的点Q到直线l的距离的最小值为
.…(12分)
当m=-4时,方程(*)化为4x2-8x+4=0,即(x-1)2=0,解得x=1.
由1+2y-4=0,得y=,故Q( 1 ,
). …(13分)
∴曲线C上的点Q( 1 , )到直线l的距离最小. …(14分)
已知椭圆+
=1(a>b>0)的离心率为
,长轴长为4,M为右顶点,过右焦点F的直线与椭圆交于A、B两点,直线AM、BM与x=4分别交于P、Q两点,(P、Q两点不重合).
(1)求椭圆的标准方程;
(2)当直线AB与x轴垂直时,求证:•
=0
(3)当直线AB的斜率为2时,(2)的结论是否还成立,若成立,请证明;若不成立,说明理由.
正确答案
(1)由题意有2a=4,a=2,e==
,c=1,b2=3
∴椭圆的标准方程为 +
=1…(3分)
(2)直线AB与x轴垂直,则直线AB的方程是x=1
则A(1,)B(1,-
),M(2,0)
AM、BM与x=1分别交于P、Q两点,A,M,P三点共线,
,
共线 …(4分)
可求P(4,-3),∴=(3,-3),
同理:Q(4,3),=(3,3)
∴•
=0命题成立. …(5分)
(3)若直线AB的斜率为2,∴直线AB的方程为y=2(x-1),
又设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x3,y3),Q(x4,y4)
联立消y得 19x2-32x+4=0
∴x1+x2=,x1x2=
∴y1y2=4(x1-1)(x2-1)=…(7分)
又∵A、M、P三点共线,
∴y3=同理y4=
∴=(3,
),
=(3,
)
∴•
=9+
=0
综上所述:•
=0,结论仍然成立…(10分)
已知椭圆C的两个焦点分别为F1(-1,0)、F2(1,0),短轴的两个端点分别为B1,B2
(1)若△F1B1B2为等边三角形,求椭圆C的方程;
(2)若椭圆C的短轴长为2,过点F2的直线l与椭圆C相交于P,Q两点,且⊥
,求直线l的方程.
正确答案
抛物线的顶点在原点,焦点在射线x-y+1=0(x≥0)上
(1)求抛物线的标准方程
(2)过(1)中抛物线的焦点F作动弦AB,过A、B两点分别作抛物线的切线,设其交点为M,求点M的轨迹方程,并求出的值.
正确答案
(1)∵是标准方程,∴其焦点应该在坐标轴上,
∴令x=0,代入射线x-y+1=0,解得其焦点坐标为(0,1)
当焦点为(0,1)时,可知P=2,∴其方程为x2=4y.
(2)设A(x1,),B(x2,
x2
4
2)
过抛物线A,B两点的切线方程分别是y=x-
x12,y=
x-
x2
4
2
其交点坐标M(,
)
设AB的直线方程y=kx+1代入x2=4y,得x2-4kx-4=0
∴x1x2=-4,M(,-1),所以点M的轨迹为y=-1
∵=(x1,
-1),
=(x2,
-1)
∴•
=x1x2+(
-1)(
-1)=-
(
+
)-2
而=(
-0)2+(-1-1)2=
(
+
)+2
∴=-1.
已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长是短轴长的倍,且椭圆C经过点M(2,
).
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过圆O:x2+y2=上的任意一点作圆的一条切线l与椭圆C交于A、B两点.求证:
•
为定值.
正确答案
(1)设椭圆C的方程为+
=1(a>b>0)
∵长轴长是短轴长的倍,
∴椭圆方程为+
=1
∵M(2,)在椭圆C上
∴+
=1
∴b2=4
∴椭圆C的方程为+
=1;
(2)证明:当切线l的斜率不存在时切线方程为x=±
与椭圆的两个交点为(,±
)或(-
,±
)
此时•
=0;
当切线l斜率存在时,可设l的方程为y=kx+m,与椭圆方程联立,可得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0
则△=8k2-m2+4>0
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=
∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=
∵l与圆x2+y2=相切
∴d==
∴3m2=8k2+8
∴•
=x1x2+y1y2=
=0
综上所述•
=0为定值.
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