- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
已知椭圆C1的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上.
(1)若椭圆C1过点(,0)和(0,2),求椭圆C1的标准方程;
(2)试判断命题“若椭圆C2:x2+y2=1(在椭圆C1内)任意一条切线都与椭圆C1交于两点,且这两点总与坐标原点构成直角三角形,则满足条件的椭圆C1恒过定点”的真假.若命题为真命题,求出定点坐标,若为假命题,说明理由.
正确答案
(1)因为2>,所以椭圆的焦点在y轴上
所以椭圆C1的标准方程为+
=1
(2)命题“若椭圆C2:x2+y2=1(在椭圆C1内)任意一条切线都与椭圆C1交于两点,
且这两点总与坐标原点构成直角三角形,则满足条件的椭圆C1恒过定点”的真命题.
设椭圆C1:mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),设P(s,t)为圆C2上任意一点,
则过点P的圆C2的切线方程为sx+ty=1
因为椭圆C2:x2+y2=1(在椭圆C1内)任意一条切线都与椭圆C1交于两点A、B,不妨设t≠0
由得(mt2+ns2)x2-2nsx+n-t2=0
∵OA⊥OB,根据根与系数的关系建立等式,
∴m+n-1=0
所以满足椭圆的方程mx2+(1-m)y2=1(0<m<1且m≠)
即m(x2-y2)+y2-1=0对任意0<m<1且m≠均成立
所以即x2=y2=1
所以,满足条件的椭圆C1恒过定点(1,1),(-1,1),(1,-1),(-1,-1)
已知命题p:“方程+
=1表示焦点在x轴上的椭圆”,命题q:“方程
+
=1表示双曲线”.
(1)若p是真命题,求实数k的取值范围;
(2)若q是真命题,求实数k的取值范围;
(3)若“p∨q”是真命题,求实数k的取值范围.
正确答案
(1)p:“方程+
=1表示焦点在x轴上的椭圆”,是真命题,则9-k>k-1>0,∴1<k<5;
(2)q:“方程+
=1表示双曲线”是真命题,则(2-k)k<0,∴k<0或k>2
(3)若“p∨q”是真命题,则p、q至少一个是真命题,即一真一假或全为真
∴或
或
∴1<k≤2或k<0或k≥5或2<k<5
∴k<0或k>1.
如图展示了一个由区间(0,1)到实数集R的映射过程:区间(0,1)中的实数m对应数轴上的点M,如图1;将线段AB围成一个圆,使两端点A,B恰好重合,如图2;再将这个圆放在平面直角坐标系中,使其圆心在y轴上,点A的坐标为(0,1),如图3.图3中直线AM与x轴交于点N(n,0),则m的像就是n,记作f(m)=n.则在下列说法中正确命题的个数为( )
①f()=1;②f(x)为奇函数;③f(x)在其定义域内单调递增;④f(x)的图象关于点(
,0)对称.
正确答案
已知点A(﹣1,0),B(1,0),动点M的轨迹曲线C满足∠AMB=2θ,|||
|cos2θ=3,过点B的直线交曲线C于P、Q两点.
(1)求||+|
|的值,并写出曲线C的方程;
(2)求△APQ面积的最大值.
正确答案
解:(1)由题意, 设M(x,y),在△MAB中,|AB|=2,∠AMB=2θ
∴|AM|2+|BM|2﹣2|AM||BM|cos2θ=4
∴(|AM|+|BM|)2﹣2|AM||BM|(1+2cos2θ)=4
∴(|AM|+|BM|)2﹣4|AM||BM|cos2θ=4
∵||
|
|cos2θ=3
∴|AM|+|BM|=4
∴||+|
|=4
因此点M的轨迹是以A、B为焦点的椭圆,a=2,c=1
∴曲线C的方程为
(2)设直线PQ方程为x=my+1(m∈R)
由 x=my+1与,
消元可得:(3m2+4)y2+6my﹣9=0
显然,方程①的△>0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则有
S=×2×|y1﹣y2|=|y1﹣y2|y1+y2=
,y1y2=
∴(y1﹣y2)2=(y1+y2)2﹣4y1y2=
令t=3m2+3,则t≥3,(y1﹣y2)2=
由于函数y=t+在[3,+∞)上是增函数,∴t+
≤
故(y1﹣y2)2≤9,即S≤3 ∴△APQ的最大值为3,此时直线PQ的方程为x=1
已知直线l:mx-2y+2m=0(m∈R)和椭圆C:+
=1(a>b>0),椭圆C的离心率为
,连接椭圆的四个顶点形成四边形的面积为2
.
(I)求椭圆C的方程;
(II)设直线l经过的定点为Q,过点Q作斜率为k的直线l′与椭圆C有两个不同的交点,求实数k的取值范围;
(Ⅲ)设直线l与y轴的交点为P,M为椭圆C上的动点,线段PM长度的最大值为f(m),求f(m)的表达式.
正确答案
(I)由离心率e=,得b=c=
a
又因为2ab=2,所以a=
,b=1,即椭圆标准方程为
+y2=1.(4分)
(II)由l:mx-2y+2m=0经过定点Q(-2,0),则直线l′:y=k(x+2),
由 有(2k2+1)x2+8k2x+8k2-2=0.
所以△=64k4-8(2k2+1)(4k2-1)>0,可化为 2k2-1<0
解得-<k<
. (8分)
(Ⅲ) 由l:mx-2y+2m=0,设x=0,则y=m,所以P(0,m).
设M(x,y)满足+y2=1,
则|PM|2=x2+(y-m)2=2-2y2+(y-m )2=-y2-2my+m2+2=-(y+m)2+2m2+2,
因为-1≤y≤1,所以
当|m|>1时,|MP|的最大值f(m)=1+|m|;
当|m|≤1时,|MP|的最大值f(m)=;
所以f(m)=.(12分)
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