- 椭圆及其性质
- 共751题
已知椭圆的一个顶点为,焦点在
轴上,中心在原点,若右焦点到直线
的距离为3。
(1)求椭圆的标准方程;
(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
见解析。
解析
(1)依题意可设椭圆方程为 ,则右焦点
,
由题设,解得
,
故所求椭圆的方程为。
设,P为弦MN的中点,
由 得
,
直线与椭圆相交,
,①
,从而
,
,又
,则:
,即
, ②
把②代入①得 ,解得
,
由②得,解得
。
综上求得的取值范围是
。
知识点
已知椭圆:
(
)过点
,其左、右焦点分别为
,且
。
(1)求椭圆的方程;
(2)若是直线
上的两个动点,且
,则以
为直径的圆
是否过定点?请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)设点的坐标分别为
,
则
故,可得
, …………………2分
所以,…………………4分
故,
所以椭圆的方程为
, ……………………………6分
(2)设的坐标分别为
,则
,
又,可得
,即
, …………………8分
又圆的圆心为
半径为
,
故圆的方程为
,
即,
也就是, ……………………11分
令,可得
或2,
故圆必过定点
和
, ……………………13分
(另法:(1)中也可以直接将点坐标代入椭圆方程来进行求解;(2)中可利用圆C直径的两端点直接写出圆
的方程)
知识点
已知对称中心为坐标原点的椭圆C1与抛物线C2:有一个相同的焦点F1,直线
:
与抛物线C2只有一个公共点。
(1)求直线的方程;
(2)若椭圆C1经过直线上的点P,当椭圆C1的离心率取得最大值时,求椭圆C1的方程及点P的坐标。
正确答案
见解析
解析
(1)解法1:由消去
得
∵直线与抛物线
只有一个公共点,
,解得
∴直线的方程为
解法2:设直线与抛物线
的公共点坐标为
由,得
∴直线的斜率
依题意得,解得
把代入抛物线
的方程,得
∵点在直线
上,
解得
∴直线的方程为
(2)解法l:∵抛物线的焦点为
依题意知椭圆的两个焦点的坐标为
设点
关于直线
的对称点为
则 …
解得
∴点
∴直线与直线
的交点为
由椭圆的定义及平面几何知识得:
椭圆的长轴长
其中当点P与点重合时,上面不等式取等号。
故当时,
此时椭圆的方程为
,点P的坐标为
解法2:∵抛物线的焦点为
依题意知椭圆的两个焦点的坐标为
…
设椭圆的方程为
由消去
得(*)
由
得
解得
当时,
此时椭圆
的方程为
把代入方程(*),解得
∴点P的坐标为
知识点
已知椭圆的左、右焦点分别是
、
,
离心率为,椭圆上的动点
到直线
的最小距离为2,
延长至
使得
,线段
上存在异于
的点
满足
.
(1) 求椭圆的方程;
(2) 求点的轨迹
的方程;
(3) 求证:过直线上任意一点必可以作两条直线
与的轨迹
相切,并且过两切点的直线经过定点。
正确答案
见解析。
解析
(1)依题意得,
解得,∴
椭圆的方程为
(2)解法1:设点的坐标为
.
当重合时,点
坐标为
和点
,
当不重合时,由
,得
.
由及椭圆的定义,
,
所以为线段
的垂直平分线,
为线段
的中点
在中,
,
所以有.
综上所述,点的轨迹
的方程是
.
解法2:设点的坐标为
.
当重合时,点
坐标为
和点
,
当不重合时,由
,得
.
由及椭圆的定义,
,
所以为线段
的垂直平分线,
为线段
的中点
设点的坐标为
,则
,
因此①
由,得
, ②
将代入,可得.
综上所述,点的轨迹
的方程式
.③
(3) 直线与
相离,
过直线上任意一点可作圆
的两条切线
所以
所以四点都在以
为直径的圆上,
其方程④
为两圆的公共弦,③-④得:
的方程为
显然无论为何值,直线
经过定点
.
知识点
已知椭圆C的焦点在y轴上,离心率为,且短轴的一个端点到下焦点F的距离是
.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设直线y=-2与y轴交于点P,过点F的直线l交椭圆C于A,B两点,求△PAB面积的最大值.
正确答案
见解析
解析
(1)因为椭圆的焦点在
轴上,
所以设椭圆的方程是
. ………………………… 1分
因为短轴的一个端点到下焦点的距离是
,离心率为
所以,
所以
所以椭圆的标准方程是
………………………… 4分
(2)由(1)知,
,且直线
的斜率存在,设其方程为:
,
由 得
………………………… 6分
设,
,
所以,
. ………………………… 7分
所以面积
(
,
异号).
所以
………………………… 9分
………………………… 12分
当且仅当,即
时,
有最大值是
所以当时,
面积的最大值是
………………………… 13分
知识点
已知:椭圆(
),过点
,
的直线倾斜角为
,原点到该直线的距离为
。
(1)求椭圆的方程;
(2)斜率大于零的直线过与椭圆交于
,
两点,若
,求直线
的方程;
(3)是否存在实数,直线
交椭圆于
,
两点,以
为直径的圆过点
?若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)由,
,得
,
,
所以椭圆方程是:-----------------4分
(2)设EF:(
)代入
,得
,
设,
,由
,得
。
由,
--------------6分
得,
,
(舍去),(没舍去扣1分)
直线的方程为:
即
--------------------9分
(3)将代入
,得
(*)
记,
,PQ为直径的圆过
,则
,即
,又
,
,得
。
解得,此时(*)方程
,
存在
,满足题设条件。-----------------14分
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
解:(1)由题意,可得a=2,e==
,可得c=
,∴ b2=a2﹣c2=1,
因此,椭圆的方程为,﹣
(2)设C(x,y),P(x0,y0),由题意得,即
,
又,代入得
,即x2+y2=4。
即动点C的轨迹E的方程为x2+y2=4。
(3)设C(m,n),点R的坐标为(2,t),
∵A、C、R三点共线,∴∥
,
而=(m+2,n),
=(4,t),则4n=t(m+2),
∴t=,可得点R的坐标为(2,
),点D的坐标为(2,
),
∴直线CD的斜率为k==
,
而m2+n2=4,∴﹣n2=m2﹣4,代入上式可得k==﹣
,
∴直线CD的方程为y﹣n=﹣(x﹣m),化简得mx+ny﹣4=0,
∴圆心O到直线CD的距离d==
=2=r,
因此,直线CD与圆O相切,即CD与曲线E相切。
知识点
椭圆的中心为坐标原点
,右焦点为
,且椭圆
过点
.若
的三个顶点都在椭圆
上,设三条边的中点分别为
.
(1)求椭圆的方程;
(2)设的三条边所在直线的斜率分别为
,且
.若直线
的斜率之和为0,求证:
为定值.
正确答案
见解析
解析
(1)设椭圆的方程为
,由题意知:左焦点为
所以, 解得
,
。
故椭圆的方程为
。 (方法2、待定系数法)
(2)设,
,
由:,
, 两式相减,得到
所以,即
, 同理
,
所以,又因为直线
的斜率之和为0,
所以 方法2、(可参照方法1给分)
设直线:
,代入椭圆
,得到
,化简得
(以下略)
知识点
如图,椭圆的左焦点为
,右焦点为
,过
的直线交椭圆于
两点,
的周长为8,且
面积最大时,
为正三角形。
(1)求椭圆的方程;
(2)设动直线与椭圆
有且只有一个公共点
,且与直线
相交于点
。
试探究:① 以为直径的圆与
轴的位置关系?
② 在坐标平面内是否存在定点
,使得以
为直径的圆恒过点
?
若存在,求出的坐标;若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)当三角形面积最大时,为正三角形,所以
,椭圆E的方程为
(2)①由,得方程
由直线与椭圆相切得
求得,
,
中点到
轴距离
。
所以圆与轴相交。
(2)②假设平面内存在定点满足条件,由对称性知点
在
轴上,设点
坐标为
,
。
由得
所以,即
所以定点为。
知识点
已知椭圆的一个焦点为
,点
在椭圆
上,点
满足
(其中
为坐标原点),过点
作一直线交椭圆于
、
两点 。
(1)求椭圆的方程;
(2)求面积的最大值;
(3)设点为点
关于
轴的对称点,判断
与
的位置关系,并说明理由.
正确答案
(1)(2)
(3)
与
共线
解析
解析:(1)由,得…………………………………..2分
a2=2,b2=1
所以,椭圆方程为. ………………………………………..4分
(2)由 ,得(m2+2)y2+2my-1=0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),由条件可知,点.
=
|FT||y1-y2|=
=
…..6分
令t=,则t
,
则=
=
,当且仅当t=
,即m=0
(此时PQ垂直于x轴)时等号成立,所以的最大值是
. …………..10分
(3)与
共线 ………………………………………………………………..11分
(x1,-y1),
=(x2-x1,y2+y1),
=(x2-2,y2) ……………………………..12分
由(x2-x1)y2-(x2-2)(y1+y2)
=-x1y2-x2y1+2(y1+y2)[来源:学科网ZXXK]
=-(my1+1)y2-(my2+1)y1+2(y1+y2)
=-2my1y2+(y1+y2)
=-2m+
=0,所以,与
共线
知识点
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