- 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,两个焦点分别为F1(-2,0),F2(2,0),点A(2,3)在椭圆C1上,过点A的直线L与抛物线C2:x2=4y交于B、C两点,抛物线C2在点B,C处的切线分别为l1,l2,且l1与l2交于点P.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)是否存在满足|PF1|+|PF2|=|AF1|+|AF2|的点P?若存在,指出这样的点P有几个(不必求出点P的坐标);若不存在,说明理由.
正确答案
(1)设椭圆的标准方程为+
=1(a>b>0),
由题意可得解得
.
∴椭圆C1的方程为+
=1;
(2)设点B(x1,),C(x2,
),则
=(x2-x1,
(
-
)),
=(2-x1,3-
),
∵A,B,C三点共线,∴∥
.
∴(x2-x1)(3-)=
(
-
)(2-x1),化为2(x1+x2)-x1x2=12.①
由x2=4y,得y′=x.∴抛物线C2在点B处的切线方程为y-
=
(x-x1),化为y=
x-
.②
同理抛物线C2在点B处的切线方程为y=x-
.③
设点P(x,y),由②③得x-
=
-
,而x1≠x2,∴x=
(x1+x2).
代人②得y=x1x2,于是2x=x1+x2,4y=x1x2代人①得4x-4y=12,即点P的轨迹方程为y=x-3.
若|PF1|+|PF2|=|AF1|+|AF2|,则点P在椭圆C1上,而点P又在直线y=x-3上,直线经过椭圆C1的内部一点(3,0),
∴直线y=x-3与椭圆C1有两个交点,
∴满足|PF1|+|PF2|=|AF1|+|AF2|的点P有两个(不同于点A).
已知椭圆+
=1(a>b>0)的左右焦点为F1,F2,离心率为
,以线段F1 F2为直径的圆的面积为π.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线l过椭圆的右焦点F2(l不垂直坐标轴),且与椭圆交于A、B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点M(m,0),试求m的取值范围.
正确答案
(1)由离心率为得:
=
①
又由线段F1 F2为直径的圆的面积为π得:πc2=π,c2=1 ②…(2分)
由①,②解得a=,c=1,∴b2=1,∴椭圆方程为
+y2=1…(5分)
(2)由题意,F2(1,0),设l的方程为:y=k(x-1)(k≠0),代入椭圆方程为+y2=1
整理得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0
设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点为(x0,y0),则
x0==
,y0=k(x0-1)= -
∴线段AB的垂直平分线方程为y-y0=-(x-x0)
令y=0,得m=x0+ky0==
由于>0即2+
>2,
∴0<m<.…(13分)
在直角坐标系xOy中,动点P到两定点(0,-),(0,
)的距离之和等于4,设动点P的轨迹为C,过点(0,
)的直线与C交于A,B两点.
(1)写出C的方程;
(2)设d为A、B两点间的距离,d是否存在最大值、最小值;若存在,求出d的最大值、最小值.
正确答案
(1)设P(x,y),由椭圆定义可知,
点P的轨迹C是以(0,-),(0,
)为焦点,
长半轴为2的椭圆.它的短半轴b==1,
故曲线C的方程为x2+=1.
(2)①设过点(0,)的直线方程为y=kx+
,A(x1,y1),B(x2,y2),
其坐标满足
消去y并整理得(k2+4)x2+2kx-1=0.
∴x1+x2=-,y1+y2=k(x1+x2)+2
=-
+2
.
∴d=|AF|+|BF|=e(-y1)+e(
-y2)
=2a-e(y1+y2)=4=4+-3
=4-.
∵k2≥0,∴k=0时,d取得最小值1.
②当k不存在时,过点(0,)的直线方程为x=0,
此时交点A、B分别为椭圆C的长轴的两端点,
∴d取最大值4.
综上,d的最大值、最小值存在,分别为4、1.
已知椭圆C1:+
=1的左、右两个焦点为F1、F2,离心率为
,又抛物线C2:y2=4mx(m>0)与椭圆C1有公共焦点F2(1,0).
(1)求椭圆和抛物线的方程;
(2)设直线l经过椭圆的左焦点F1且与抛物线交于不同两点P、Q,且满足=λ
,求实数λ的取值范围.
正确答案
(1)在椭圆中,c=1,e=,所以a=2,b=
=
,故椭圆方程为
+
=1…(2分)
抛物线中,=1,所以p=2,故抛物线方程为y2=4x…(4分)
(2)设直线l的方程为y=k(x+1)和抛物线方程联立,得
消去y,整理得k2x2+(2k2-4)x+k2=0,
因为直线和抛物线有两个交点,所以k≠0,(2k2-4)2-4k4>0.
解得-1<k<1且k≠0…(6分)
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=1…(8分)
又=λ
,所以
又y2=4x,由此得4x1=λ24x2,即x1=λ2x2.
由x1x2=1,解得x1=λ,x2=…(10分)
又x1+x2==
-2,所以λ+
=
-2.
又因为0<k2<1,所以λ+=
-2>2,
解得λ>0且λ≠1…(14分)
已知椭圆C的两个焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),点M(1,)在椭圆C上,抛物线E以椭圆C的中心为顶点,F2为焦点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l过点F2,且交y轴于D点,交抛物线E于A,B两点.
①若F1B⊥F2B,求|AF2|-|BF2|的值;
②试探究:线段AB与F2D的长度能否相等?如果|AB|=|F2D|,求直线l的方程.
正确答案
(1)由题意知,设椭圆C的方程为+
=1(a>b>0)
∴2a=+
=4,
∴a=2,又c=1,∴b=,
∴椭圆c的方程为:+
=1;
(2)由题意可得,抛物线E,y2=4x,
设l:y=k(x-1),(k≠0),
⇒k2x2-2(k2+2)x+k2=0,
△=16(k2+1)>0,恒成立,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
x1+x2=2+,x1x2=1,
①∵F1B⊥F2B,∴=1,
又=4x2,x1x2=1,
∴+4x2=x1x2,
∴x1-x2=4,
∴|AF2|-|BF2|=x1-x2=4;
②假设|AB|=|F2D|,
∵l过点F2,∴|AB|=x1+x2+p=4+,又D(0,-k),F2(1,0),
∵|DF2|=,
∵|AB|=|DF2|,∴4+=
,
∴k4-16k2-16=0,∴k2=8+4或k2=8-4
(舍去),
即k=±2,所以l的方程为:y=±2
(x-1)时,有|AB|=|DF2|;
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