- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
求经过定点M(1,2),以y轴为准线,离心率为的椭圆的左顶点的轨迹方程.
正确答案
因为椭圆经过点M(1,2),且以y轴为准线,
所以椭圆在y轴右侧,长轴平行于x轴
设椭圆左顶点为A(x,y),因为椭圆的离心率为,
所以左顶点A到左焦点F的距离为A到y轴的距离的,
从而左焦点F的坐标为(,y)
设d为点M到y轴的距离,则d=1
根据=
及两点间距离公式,可得
(-1)2+(y-2)2=(
)2,即
9(x-)2+4(y-2)2=1
这就是所求的轨迹方程
已知椭圆C1:+
=1(a>b>0)的离心率为
,直线l:x-y+
=0与椭圆C1相切.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)设椭圆C1的左焦点为F1,右焦点为F2,直线l1过点F1且垂直与椭圆的长轴,动直线l2垂直于直线l1于点P,线段PF2的垂直平分线交l2于点M,求点M的轨迹C2的方程;
(3)若A(x1,2),B(x2,y2),C(x0,y0)是C2上不同的点,且AB⊥BC,求实数y0的取值范围.
正确答案
(1)因为e==
,所以,a=
c,b=
c,椭圆 C1的方程可设为
+
=1,
与直线方程 x-y+=0 联立,消去y,可得 5x2+6
x+15-6c2=0,
因为直线与椭圆相切,所以,△=(6
5
)2-4×5(15-6c2)=0,
又因为c>0,所以 c=1,所以,椭圆 C1的方程为 +
=1.
(2)由题意可知,PM=MF2,又PM为点M到直线l1 的距离,
所以,点M到直线l1的距离与到点 F2的距离相等,
即点M的轨迹C2 是以直线 l1 为准线,点F2为焦点的抛物线,
因为直线l1的方程为X=-1,点P的坐标为(1,0),所以,点M的轨迹C2 的方程为 y2=4x.
(3)由题意可知A点坐标为(1,2). 因为AB⊥BC,所以,•
=0,
即 (x2-1,y2-1)•(x0-x2,y0-y2 )=0,又因为 x2=y22,x0=
y02,
所以, (y22-4 )(y02-y22 )+(y2-2 )(y0-y2 )=0,
因为 y2≠2,y2≠y0,所以,(y2+2)(y0+y2)+1=0,
整理可得:y22+(2+y0 )y2+(2y0+16)=0,关于 y2 的方程有不为2的解,所以
△=(2+y0)2-4(2y0+16)≥0,且 y0≠-6,
所以,y02-4y0-60≥0,且y0≠-6,解得 y0 的取值范围为 y0<-6,或 y0≥10.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,椭圆上的点到焦点的最小距离为1.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若直线l与椭圆C交于A,B两点,且OA⊥OB(O为坐标原点),OH⊥AB于H点.试求点H的轨迹方程.
正确答案
(Ⅰ)由题意知:e==
,a-c=1,a2=b2+c2,解得a=2,b2=3.
故椭圆的方程为+
=1.
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),
(1)若l⊥x轴,可设H(x0,0),因OA⊥OB,则A(x0,±x0).由+
=1,得
=
,即H(±
,0).
若l⊥y轴,可设H(0,y0),同理可得H(0,±).
(2)当直线l的斜率存在且不为0时,设l:y=kx+m,
由,消去y得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0.
则x1+x2=-,x1x2=
.y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=
.由OA⊥OB,知x1x2+y1y2=0.故
+
=0,即7m2=12(k2+1)(记为①).
由OH⊥AB,可知直线OH的方程为y=-x.联立方程组
,得
(记为②).将②代入①,化简得x2+y2=
.综合(1)、(2),可知点H的轨迹方程为x2+y2=
.
已知抛物线x2=2py上点(2,2)处的切线经过椭圆E:+
=1(a>b>0)的两个顶点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过椭圆E的上顶点A的两条斜率之积为-4的直线与该椭圆交于B、C两点.请问:是否存在一点D,使得直线BC恒过该点?若存在,请求出定点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,过点A作直线BC的垂线,垂足为H,求点H的轨迹方程.
正确答案
(1)将(2,2)代入x2=2py,得4=4p,所以p=1,故抛物线方程为x2=2y.
即y=x2.
y对x求导得y′=x,所以抛物线x2=2y上点(2,2)处的切线的斜率为y′|x=2=2.
所以抛物线在点(2,2)处的切线方程为y-2=2(x-2),即y=2x-2.
它与两坐标轴的交点分别为(1,0),(0,-2).
由题意可知,a=2,b=1.
所以椭圆E的方程分别为+x2=1;
(2)假设直线BC恒过定点D.
设直线AB的斜率kAB=k1,直线AC的斜率kAC=k2,则k1k2=-4.
从而直线AB的方程为y=k1x+2.
联立,整理得(k12+4)x•(x+
)=0.
从而点B的横坐标xB=-,yB=k1•(-
)+2=
.
所以点B的坐标为(-,
).
同理点C的坐标为(-,
).
于是,xB=-=
,yB=
=
.
xC=-=
,yC=
=
.
所以点B,C均在直线y=x上.
而两点确定一条直线,所以直线BC的方程为y=x,即y=
x.
所以BC恒过定点D(0,0);
(3)设H(x,y),由(2)知,∠AHO=90°,
所以•
=0.
又因为=(x,y-2),
=(x,y),
所以有x2+y(y-2)=0,即x2+(y-1)2=1.
所以H的轨迹方程为x2+(y-1)2=1(去掉点(0,2)).
已知圆A:(x+3)2+y2=100,圆A内一定点B(3,0),圆P过点B且与圆A内切,则圆心P的轨迹方程是______.
正确答案
设动圆圆心P(x,y),半径为r,⊙A的圆心为A(-3,0),半径为10,
又因为动圆过点B,所以r=PB,
若动圆P与⊙A相内切,则有PA=10-r=10-PB,即PA+PB=10
由③④得|PA+PB|=10>|AB|=6
故P点的轨迹为以A和B为焦点的椭圆,且a=5,c=3,所以b2=a2-c2=16
所以动员圆心的方程为+
=1
故答案为:+
=1
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