- 椭圆及其性质
- 共751题
已知椭圆的离心率为
,直线l:y=x+2与以原点为圆心、椭圆C1的短半轴长为半径的圆相切。
(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且垂直于椭圆的长轴,动直线l2垂直于直线l1,垂足为点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)设C2与x轴交于点Q,不同的两点R,S在C2上,且满足,求
的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)由得2a2=3b2,又由直线l:y=x+2与圆x2+y2=b2相切,
得,
,∴椭圆C1的方程为:
,
(2)由MP=MF2得动点M的轨迹是以l1:x=﹣1为准线,
F2为焦点的抛物线,∴点M的轨迹C2的方程为y2=4x,
(3)Q(0,0),设,
∴,
由,得
,∵y1≠y2
∴化简得,
∴(当且仅当y1=±4时等号成立),
∵,
又∵y22≥64,∴当y22=64,即y2=±8时,
∴的取值范围是
知识点
设F1,F2是椭圆的左右焦点,若直线
上存在一点
,使ΔF2PF1是底角为300的等腰三角形,则
的取值范围是 ( )
正确答案
解析
略
知识点
已知椭圆的中心在原点
,离心率
,右焦点为
。
⑴求椭圆的方程;
⑵设椭圆的上顶点为,在椭圆
上是否存在点
,使得向量
与
共线?若存在,求直线
的方程;若不存在,简要说明理由。
正确答案
见解析。
解析
解:⑴设椭圆的方程为
,
椭圆
的离心率
,右焦点为
,
,
,
,
故椭圆的方程为
,
⑵假设椭圆上是存在点
(
),使得向量
与
共线,
,
,
,即
,(1)
又点
(
)在椭圆
上,
(2)
由⑴、⑵组成方程组解得,或
,
,或
,
当点的坐标为
时,直线
的方程为
,
当点的坐标为
时,直线
的方程为
,
故直线的方程为
或
,
知识点
如图,设点F1(﹣c,0)、F2(c,0)分别是椭圆的左、右焦点,P为椭圆C上任意一点,且
最小值为0。
(1)求椭圆C的方程;
(2)若动直线l1,l2均与椭圆C相切,且l1∥l2,试探究在x轴上是否存在定点B,点B到l1,l2的距离之积恒为1?若存在,请求出点B坐标;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)设P(x,y),则有,
∴
∵点P在椭圆C上,可得,可得y2=
x2,
∴
因此,最小值为1﹣c2=0,解之得c=1,可得a2=2,
∴椭圆C的方程为,
(2)①当直线l1,l2斜率存在时,设其方程为y=kx+m,y=kx+n
把l1的方程代入椭圆方程,得(1+2k2)x2+4mkx+2m2﹣2=0
∵直线l1与椭圆C相切,
∴△=16k2m2﹣4(1+2k2)(2m2﹣2)=0,化简得m2=1+2k2
同理可得n2=1+2k2
∴m2=n2,而若m=n则l1,l2重合,不合题意,因此m=﹣n
设在x轴上存在点B(t,0),点B到直线l1,l2的距离之积为1,
则,即|k2t2﹣m2|=k2+1,
把1+2k2=m2代入,并去绝对值整理,可得k2(t2﹣3)=2或k2(t2﹣1)=0,而前式显然不能恒成立;
因而要使得后式对任意的k∈R恒成立
必须t2﹣1=0,解之得t=±1,得B(1,0)或B(﹣1,0);
②当直线l1,l2斜率不存在时,其方程为和
,
定点(﹣1,0)到直线l1,l2的距离之积为;定点(1,0)到直线l1,l2的距离之积为
,也符合题意。
综上所述,满足题意的定点B为(﹣1,0)或(1,0)
知识点
已知椭圆上一点M到两个焦点的距离分别是5和3,则该椭圆的离心率为______
正确答案
解析
略
知识点
已知椭圆的两个焦点分别为
,
.点
与椭圆短轴的两个端点的连线相互垂直.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点的坐标为
,点
的坐标为
.过点
任作直线
与椭圆
相交于
,
两点,设直线
,
,
的斜率分别为
,
,
,若
,试求
满足的关系式.
正确答案
见解析
解析
(1)依题意,,
,
所以.
故椭圆的方程为
. ……………4分
(2)①当直线的斜率不存在时,由
解得
.
不妨设,
,
因为,又
,所以
,
所以的关系式为
,即
. ………7分
②当直线的斜率存在时,设直线
的方程为
.
将代入
整理化简得,
.
设,
,则
,
. ………9分
又,
.
所以
………12分
所以,所以
,所以
的关系式为
.………13分
综上所述,的关系式为
. ………14分
知识点
已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在
轴上,一个顶点为
,离心率为
。
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆相交于不同的两点
,当
时,求
的取值范围。
正确答案
(1)椭圆的方程为
(2)椭圆的方程为
解析
(1)依题意可设椭圆方程为 ,则离心率为
故,而
,解得
, ……………………4分
故所求椭圆的方程为. ……………………5分
(2)设,P为弦MN的中点,
由 得
,
直线与椭圆相交,
,① …………7分
,从而
,
1)当时
(
不满足题目条件)
∵,则
,即
, ② …………………………9分
把②代入①得 ,解得
, …………………………10分
由②得,解得
,故
………………………11分
2)当时
∵直线是平行于
轴的一条直线,
∴ …………………………13分
综上,求得的取值范围是
。 …………………………14分
知识点
已知椭圆的离心率为
,且经过点
。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设直线与椭圆
相交于
,
两点,连接
,并
延长交直线于
两点,设
分别为点
的纵坐标,且
,求证:直线
过定点。
正确答案
见解析
解析
(1)解:依题意,
,所以
, ……………2分
因为,所以
, ……………3分
椭圆方程为, ………………5分
(2)证明:
消得
,
,…………6分
因为,
,
所以,
, ……………7分
设直线:
,则
;同理
………9分
因为,
所以,即
, ………10分
所以,
所以,
,
,
所以,得
, ………………13分
则,故
过定点
,………………14分
知识点
已知两点F1(﹣1,0)及F2(1,0),点P在以F1、F2为焦点的椭圆C上,且|PF1|、|F1F2|、|PF2|构成等差数列。
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图,动直线l:y=kx+m与椭圆C有且仅有一个公共点,点M,N是直线l上的两点,且F1M⊥l,F2N⊥l,求四边形F1MNF2面积S的最大值。
正确答案
见解析。
解析
(1)依题意,设椭圆C的方程为。
∵|PF1|、|F1F2|、|PF2|构成等差数列,∴2a=|PF1|+|PF|2=2|F1F2|=4,a=2。
又∵c=1,∴b2=3.∴椭圆C的方程为。
(2)将直线l的方程y=kx+m代入椭圆C的方程3x2+4y2=12中,得(4k2+3)x2+8kmx+4m2﹣12=0.
由直线l与椭圆C仅有一个公共点知,△=64k2m2﹣4(4k2+3)(4m2﹣12)=0,
化简得:m2=4k2+3.
设,
,
法一:当k≠0时,设直线l的倾斜角为θ,
则|d1﹣d2|=|MN|×|tanθ|,
∴,
=
,
∵m2=4k2+3,∴当k≠0时,,
,
。
当k=0时,四边形F1MNF2是矩形,,
所以四边形F1MNF2面积S的最大值为,
法二:∵,
。
∴=
。
四边形F1MNF2的面积=
,
=
,
当且仅当k=0时,,故
。
所以四边形F1MNF2的面积S的最大值为。
知识点
设椭圆的左右顶点分别为A(﹣2,0),B(2,0),离心率e=
,过该椭圆上任一点P作PQ⊥x轴,垂足为Q,点C在QP的延长线上,且|QP|=|PC|。
(1)求椭圆的方程;
(2)求动点C的轨迹E的方程;
(3)设直线AC(C点不同于A,B)与直线x=2交于点R,D为线段RB的中点,试判断直线CD与曲线E的位置关系,并证明你的结论。
正确答案
见解析。
解析
知识点
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