- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
已知椭圆E的方程为+
=1(a>b>0),长轴是短轴的2倍,且椭圆E过点(
,
);斜率为k(k>0)的直线l过点A(0,2),
为直线l的一个法向量,坐标平面上的点B满足条件|
•
|=|
|.
(1)写出椭圆E方程,并求点B到直线l的距离;
(2)若椭圆E上恰好存在3个这样的点B,求k的值.
正确答案
(1)由题意得解得a2=4,b2=1,
∴椭圆E方程为:+y2=1.
直线l的方程为y=kx+2,其一个法向量=(k,-1),设点B的坐标为B(x0,y0),由
=(x0,y0-2)及|
•
|=|
|得|kx0-y0+2|=
,
∴B(x0,y0)到直线y=kx+2的距离为d==1.
(2)由(1)知,点B是椭圆E上到直线l的距离为1的点,即与直线l的距离为1的二条平行线与椭圆E恰好有三个交点.
设与直线l平行的直线方程为y=kx+t
由得x2+4(kx+t)2=4,即(1+4k2)x2+8ktx+4t2-4=0△=64k2t2-4(1+4k2)(4t2-4)=16(1+4k2-t2)①
当△=0时,k2=②
又由两平行线间的距离为1,可得=1③
把②代入③得(t-2)2=1+,即3t2-16t+13=0,(3t-13)(t-1)=0
解得t=1,或t=
当t=1时,代入②得k=0,与已知k>0不符,不合题意;
当t=时,代入②得k=
,代回③得t=
或t=
当k=,t=
时,由①知△>0
此时两平行线y=x+
和y=
x+
,与椭圆E有三个交点,
∴k=.
椭圆+
=1(a>b>0)的离心率为
,长轴长为12,直线y=kx-4与椭圆交于A,B,弦AB的长为
,求此直线的斜率.
正确答案
由长轴长为12,得a=6,由离心率为,得
=
,解得c=3
,所以b2=a2-c2=36-27=9,
所以椭圆方程为:+
=1,
设A(x1,y1),B(x1,y1),由,消掉y得(1+4k2)x2-32kx+28=0,则x1+x2=
,x1x2=
,
△=(32k)2-4×28(1+4k2)=16(36k2-7),
|AB|=|x1-x2|=
•
=
•
=
=
.
解得k=±,经验证△>0成立,
故直线斜率为:k=±.
已知椭圆+
=1(a>b>0)的长轴为4,且点(1,
)在该椭圆上.
(I)求椭圆的方程;
(II)过椭圆右焦点的直线l交椭圆于A,B两点,若以AB为直径的圆径的圆经过原点,求直线l的方程.
正确答案
(I)由题意2a=4,a=2
∵点(1,)在该椭圆上,∴
+
=1 解可得,b2=1
∴所求的椭圆的方程为+y2=1
(II)由(I)知c2=a2-b2=3∴c=,椭圆的右焦点为(
,0)
因为AB为直径的圆过原点,所以•
=0
若直线的斜率不存在,则直线AB的方程为x=交椭圆于(
,
),(
,-
)两点
•
=
≠0不合题意
若直线的斜率存在,设斜率为k,则直线AB的方程为y=k(x-)
由可得(1+4k2)x2-8
k2x+12k2-4=0
由直线AB过椭圆的右焦点可知△>0
设A(x1,y1)B(x2,y2)
则x1+x2= x1 x2=
又y1y2=k2(x1-)(x2-
)=k2[x1x2-
(x1+x2)+3]=
由•
=x1x2+y1y2=
+
=
=0可得k=±
所以直线l的方程为y=±(x-
)
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率e=
,且椭圆经过点N(2,-3).
(1)求椭圆C的方程.
(2)求椭圆以M(-1,2)为中点的弦所在直线的方程.
正确答案
(1)∵椭圆经过点(2,-3),∴+
=1,
又 e==
,解得:a2=16,b2 =12,所以,椭圆方程为
+
=1.
(2)显然M在椭圆内,设A(x1,y1),B(x2,y2)是以M为中点的弦的两个端点,
则 +
=1,
+
=1,相减得:
+
=0,
整理得:k=-=
,∴弦所在直线的方程 y-2=
(x+1),即:3x-8y+19=0.
已知:椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,焦距为8,且经过点(0,3)
(1)求此椭圆的方程
(2)若已知直线l:4x-5y+40=0,问:椭圆C上是否存在一点,使它到直线l的距离最小?最小距离是多少?
正确答案
(1)由题意知,2c=8,c=4,
∴b=3,
从而a2=b2+c2=25,
∴方程是+
=1…(4分)
(2)由直线l的方程与椭圆的方程可以知道,直线l与椭圆不相交
设直线m平行于直线l,则直线m的方程可以写成4x-5y+k=0(1)
由方程组
消去y,得25x2+8kx+k2-225=0(2)
令方程(2)的根的判别式△=0,得64k2-4×25(k2-225)=0(3)
解方程(3)得k1=25或k2=-25,
∴当k1=25时,直线m与椭圆交点到直线l的距离最近,此时直线m的方程为4x-5y+25=0
直线m与直线l间的距离d==
所以,最小距离是.…(8分)
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