- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
设椭圆+
=1(a>b>0)的左焦点为F1(-2,0),左准线l1与x轴交于点N(-3,0),过点N且倾斜角为30°的直线l交椭圆于A、B两点.
(1)求直线l和椭圆的方程;
(2)求证:点F1(-2,0)在以线段AB为直径的圆上;
(3)在直线l上有两个不重合的动点C、D,以CD为直径且过点F1的所有圆中,求面积最小的圆的半径长.
正确答案
(1)直线l:y=(x+3),
由已知c=2及=3,解得a2=6,
∴b2=6-22=2.
x2+3y2-6=0,①
∴椭圆方程为+
=1.
(2) y=(x+3),②
将②代入①,整理得2x2+6x+3=0.③
设A(x1,y1)、B(x2,y2),
则x1+x2=-3,x1x2=.
∵•
=(x1+2,y1)•(x2+2,y2)=(x1+2)(x2+2)+y1y2
=x1x2+2(x1+x2)+4+[x1x2+3(x1+x2)+9]=
x1x2+3(x1+x2)+7=0,
∴F1A⊥F1B.则∠AF1B=90°.
∴点F1(-2,0)在以线段AB为直径的圆上.
(3)面积最小的圆的半径长应是点F1到直线l的距离,设为r.
∴r==
为所求.
已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,离心率为,且椭圆经过圆C:x2+y2-4x+2
y=0的圆心C.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线l过椭圆的焦点且与圆C相切,求直线l的方程.
正确答案
(1)圆C方程化为:(x-2)2+(y+)2=6,圆心C(2,-
),半径r=
设椭圆的方程为+
=1(a>b>0),则
⇒
所以所求的椭圆的方程是:+
=1.
(2)由(1)得到椭圆的左右焦点分别是F1(-2,0),F2(2,0),
|F2C|==
<
∴F2在C内,故过F2没有圆C的切线,设l的方程为y=k(x+2),即kx-y+2k=0
点C(2,-)到直线l的距离为d=
,由d=
得
=
解得:k=或k=-
,故l的方程为
x-5y+2
=0或
x+y+2
=0
过点(1,0)的直线与中心在原点,焦点在x轴上且率心率为的椭圆C相交于A、B两点,直线y=
x过线段AB中点,同时椭圆C上存在一眯与右焦点关于直线l对称,试求直线l与椭圆C的方程.
正确答案
由e==
,得
=
,从而a2=2b2,c=b
设椭圆方程为x2+2y2=2b2,A(x1,y1),B(x2,y2)在椭圆上
则x12+2y12=2b2,x22+2y22=2b2,两式相减得,(x12-x22)+2(y12-y22)=0,=-
设AB中点为(x0,y0),则kAB=-,又(x0,y0)在直线y=x上,y0=x0,于是-
=-1,kAB=-1,则l的方程为y=-x+1.
右焦点(b,0)关于l的对称点设为(x′,y′),则解得
由点(1,1-b)在椭圆上,得1+2(1-b)2=2b2,b2=,a2=
∴所求椭圆C的方程为+
=1,
l的方程为y=-x+1.
已知椭圆w的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长为4,离心率为,△ABC的顶点A,B在椭圆w上,C在直线l:y=x+2上,且AB∥l.
(1)求椭圆w的方程;
(2)当AB边通过坐标原点O时,求AB的长及△ABC的面积;
(3)当∠ABC=90°,且斜边AC的长最大时,求AB所在直线的方程.
正确答案
(Ⅰ)设椭圆方程为+
=1,依题意可知a=2,
=
,∴b=
=
∴椭圆w的方程为x2+3y2=4.
(Ⅱ)因为AB∥l,且AB边通过点(0,0),所以AB所在直线的方程为y=x.
设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).
由得x=±1.
所以|AB|=|x1-x2|=2
.
又因为AB边上的高h等于原点到直线l的距离.
所以h=,S△ABC=
|AB|•h=2.
(Ⅲ)设AB所在直线的方程为y=x+m,
由得4x2+6mx+3m2-4=0.
因为A,B在椭圆上,
所以△=-12m2+64>0.
设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
则x1+x2=-,x1x2=
,
所以|AB|=|x1-x2|=
.
又因为BC的长等于点(0,m)到直线l的距离,即|BC|=.
所以|AC|2=|AB|2+|BC|2=-m2-2m+10=-(m+1)2+11.
所以当m=-1时,AC边最长,(这时△=-12+64>0)
此时AB所在直线的方程为y=x-1.
已知椭圆C的中心在坐标原点,椭圆C任意一点P到两个焦点F1(-,0)和F2(
,0)的距离之和为4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设过(0,-2)的直线l与椭圆C交于A、B两点,且•
=0(O为坐标原点),求直线l的方程.
正确答案
(1)根据椭圆的定义,知 a=2,c=,则b=
=1. …(2分)
所以动点M的轨迹方程为+y2=1. …(4分)
(2)当直线l 的斜率不存在时,不满足题意.
当直线l的斜率存在时,设l的方程为y=kx-2,设C(x1,y1),D(x2,y2),∵•
=0,∴x1x2+y1y2=0,∵y1=kx1-2,y2=kx2-2,∴y1y2=k2x1x2-2k(x1+x2)+4,
∴(1+k2)x1x2-2k(x1+x2)+4=0.①
由方程组
得(1+4k2)x2-16kx+12=0.
则x1+x2=,x1x2=
,
代入①,得(1+k2)•-2k•
+4=0,
即k2=4,解得k=2或k=-2,
∴直线l的方程是y=2x-2或y=-2x-2.
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