- 椭圆的标准方程及图象
- 共1400题
已知p:过点M(2,1)的直线与焦点在x轴上的椭圆+
=1恒有公共点,q:方程
+
=1表示双曲线,问:p是q的什么条件?并说明理由.
正确答案
∵椭圆+
=1的焦点在x轴上,∴0<k<6 ①
∵过点M(2,1)的直线与焦点在x轴上的椭圆+
=1恒有公共点
∴点M(2,1)在椭圆+
=1内或其上,即
+
≤1 ②
由①②得3≤k<6
∴命题p等价于k∈[-3,6)
∵方程+
=1表示双曲线
∴(k-4)•(k-6)<0⇒4<k<6,
∴命题q等价于k∈[4,6)
∵[-3,6)⊃[4,6)
∴p是q的必要不充分条件.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的长轴长是4,离心率为
.
(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)设过点P(0,-2)的直线l交椭圆于M,N两点,且M,N不与椭圆的顶点重合,若以MN为直径的圆过椭圆C的右顶点A,求直线l的方程.
正确答案
(Ⅰ)由已知2a=4,=
.解得a=2,c=1,所以b2=a2-c2=3,
故椭圆的方程为+
=1.…(5分)
(Ⅱ)由M,N不与椭圆的顶点重合,设直线l的方程为y=kx-2,代入椭圆方程可得(4k2+3)x2-16kx+4=0,
由△=(-16k)2-16(4k2+3)=12k2-3>0,得k<-或k>
…(8分)
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
,y1y2=
+4
由(Ⅰ)得椭圆C的右顶点A(2,0),
因为以MN为直径的圆过椭圆C的右顶点A,
所以kAMkAN=-1,
∴•
=-1,
∴y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0,
∴+4+
-
+4=0,
∴k2-8k+7=0,解得k=7或k=1
当k=1时,l:y=x-2,直线过椭圆C的右顶点A(2,0),舍去;
当k=7时,l:y=7x-2.
综上可知,直线l的方程是y=7x-2 …(14分)
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率e=
,短轴长为2
(1)求椭圆C的方程;
(2)设G,H为椭圆C上的两个动点,O为坐标原点,且OG⊥OH.是否存在以原点O为圆心的定圆,使得该定圆始终与直线GH相切?若存在,请求出该定圆方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)因为=
,2b=2
,a2=b2+c2,
解得a=3,b=,所以椭圆方程为
+
=1.
(2)假设存在满足条件的定圆,设圆的半径为R,则OG•OH=R•GH
因为OG2+OH2=GH2,故+
=
,
当OG与OH的斜率均存在时,不妨设直线OG方程为:y=kx,
由,得
,所以OG2=
,
同理可得OH2= (将OG2中的K换成-
可得)
+
=
=
,R=
,
当OG与OH的斜率有一个不存在时,可得+
=
=
,
故满足条件的定圆方程为:x2+y2=.
已知动点P在以F1(0,)、F2(0,-
)为焦点的椭圆上C,且cos∠F1PF2的最小值为0,直线l与y轴交于点Q(0,m),与椭圆C交于相异两点A,B,且
=3
(1)求椭圆C的方程;
(2)实数m的取值范围.
正确答案
解(1)由题意c2=.设|PF1|+|PF2|=2a(a>
),由余弦定理,
得cos∠F1PF2=
=
==
-1.
又|PF1|•|PF2|≤()2=a2,
当且仅当|PF1|=|PF2|时,|PF1|•|PF2|取最大值,
此时cos∠F1PF2取最小值-1,
令-1=0,
解得a2=1,∵c=,∴b2=
,
故所求P的轨迹方程为+
=1.即y2+2x2=1;
(2)设直线l的方程为y=kx+m(k≠0),l与椭圆C的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),
由,得(k2+2)x2+2kmx+(m2-1)=0.
则△=(2km)2-4(k2+2)(m2-1)=4(k2-2m2+2)>0.
x1+x2=,x1x2=
,
因为=3
,所以-x1=3x2,所以
,
所以3(x1+x2)2+4x1x2=0,即k2(4m2-1)+(2m2-2)=0
当m2=时,上式不成立;
当m2≠时,k2=
>0;
把k2=代入△=4(k2-2m2+2)>0,
得:4(-2m2+2)>0.
解得m的取值范围为(-1,-)∪(
,1).
已知椭圆C1:+
=1(a>b>0)的长轴长为4,离心率为
,F1、F2分别为其左右焦点.一动圆过点F2,且与直线x=-1相切.
(Ⅰ)(ⅰ)求椭圆C1的方程; (ⅱ)求动圆圆心C轨迹的方程;
(Ⅱ)在曲线上C有两点M、N,椭圆C1上有两点P、Q,满足MF2与共线,
与
共线,且
•
=0,求四边形PMQN面积的最小值.
正确答案
(Ⅰ)(ⅰ)由题设知:,
∴a=2,c=1,b==
,
∴所求的椭圆方程为+
=1.
(ⅱ)由已知可得动圆圆心轨迹为抛物线,
且抛物线C的焦点为(1,0),
准线方程为x=1,则动圆圆心轨迹方程为C:y2=4x.
(Ⅱ)当直线斜率不存在时,|MN|=4,
此时PQ的长即为椭圆长轴长,|PQ|=4,
从而SPMQN=|MN|•|PQ|=
×4×4=8,
设直线MN的斜率为k,直线MN的方程为:y=k(x-1),
直线PQ的方程为y=(x-1),
设M(x1,y1),N(x2,y2),P(x3,y3),Q(x4,y4),
由,消去y可得k2x2-(2k2+4)x+k2=0,
由抛物线定义可知:
|MN|=|MF2|+|NF2|=x1+1+x2+1
=+2=4+
,
由,消去y得(3k2+4)x2-8x+4-12k2=0,
从而|PQ|=|x3-x4|=
,
∴SPMQN=|MN|•|PQ|=
|MN|•|PQ|
=(4+
)•
=24•,
令1+k2=t,∵k2>0,则t>1,
则SPMQN=
=
=.
因为3--
=4-(1+
)2∈(0,3),
所以SPMQN=>8,
所以四边形PMQN面积的最小值为8.
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