- 椭圆及其性质
- 共751题
已知椭圆E:的离心率为
,右焦点为F,且椭圆E上的点到点F距离的最小值为2。
(1)求椭圆E的方程;
(2)设椭圆E的左、右顶点分别为A,B,过点A的直线l与椭圆E及直线x=8分别相交于点M,N。
(ⅰ)当过A,F,N三点的圆半径最小时,求这个圆的方程;
(ⅱ)若,求△ABM的面积。
正确答案
见解析
解析
(1)由已知,,且a﹣c=2,所以a=4,c=2,所以b2=a2﹣c2=12,
所以椭圆E的方程为。
(2)(ⅰ)由(1),A(﹣4,0),F(2,0),设N(8,t)。
设圆的方程为x2+y2+dx+ey+f=0,将点A,F,N的坐标代入,得
,解得
。
所以圆的方程为,
即,
因为,当且仅当
时,圆的半径最小,
故所求圆的方程为。
(ⅱ)由对称性不妨设直线l的方程为y=k(x+4)(k>0)。
由,得(3+4k2)x2+32k2x+64k2﹣48=0
由﹣4+xM=,得
,所以
,
所以,
,
所以=
=
,
化简,得16k4﹣40k2﹣9=0,
解得,或
,即
,或
,
此时总有yM=3,所以△ABM的面积为。
知识点
已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,短轴长为2,且两个焦点和短轴的两个端点恰为一个正方形的顶点,过右焦点F与x轴不垂直的直线l交椭圆于P,Q两点。
(1)求椭圆的方程;
(2)在线段OF上是否存在点M(m,0),使得以MP,MQ为邻边的平行四边形是菱形?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)b=c=1,,所求椭圆的方程为
,…………4分
(2)假设在线段OF上存在点M(m,0)(0<m<1),使得以MP,MQ为邻边的平行四边形是菱形,因为直线与x轴不垂直,所以设直线l的方程为y=k(x-1)(k≠0)。
由,可得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0。
∴, ………………6分
,其中x2-x1≠0。
以MP,MQ为邻边的平行四边形是菱形
∴, …………12分
知识点
在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:+
=1。
(1)若椭圆C的焦点在x轴上,求实数m的取值范围;
(2)若m=6,
①P是椭圆C上的动点,M点的坐标为(1,0),求PM的最小值及对应的点P的坐标;
②过椭圆C的右焦点F 作与坐标轴不垂直的直线,交椭圆C于A,B两点,线段AB的垂直平分线l交x轴于点N,证明: 是定值,并求出这个定值。
正确答案
见解析
解析
(1)由题意得,m>8﹣m>0,解得4<m<8,
所以实数m的取值范围是(4,8);
(2)因为m=6,所以椭圆C的方程为,
①设点P坐标为(x,y),则,
因为点M的坐标为(1,0),
所以PM2=(x﹣1)2+y2==
=
,
,
所以当x=时,PM的最小值为
,此时对应的点P坐标为(
);
②由a2=6,b2=2,得c2=4,即c=2,
从而椭圆C的右焦点F的坐标为(2,0),右准线方程为x=3,离心率e=,
设A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中点H(x0,y0),
则,
,
两式相减得,,即
,
令k=kAB,则线段AB的垂直平分线l的方程为y﹣y0=﹣(x﹣x0),
令y=0,则xN=ky0+x0=,
因为F(2,0),所以FN=|xN﹣2|=,
因为AB=AF+BF=e(3﹣x1)+e(3﹣x2)=|x0﹣3|。
故=
=
,即
为定值
。
知识点
已知是椭圆
上一点,F1、F2,是椭圆上的两焦点,且满足
.
(1)求椭圆方程;
(2)设C、D是椭圆上任两点,且直线AC、AD的斜率分别为、
,若存在常数
使
,求直线CD的斜率.
正确答案
见解析
解析
(1) 所求椭圆方程
。 ………4分
(2)设直线AC的方程:,
由得到点C
,
同理有 .………7分
,
要使为常数,
+(1—C)=0,
得C=1,。 ………13分
知识点
已知F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,点P是椭圆上的任意一点,则
的取值范围是 。
正确答案
解析
∵椭圆,∴a=
,b=2=c。
设k==
,
则当|PF1|=|PF2|时,k取得最小值0;
当|PF2|=a+c=,
时,即
时,k=
取得最大值。
∴k的取值范围是。
故答案为,
知识点
已知椭圆经过点
,且离心率
.
(1)求椭圆C的方程;
(2)是否存在过点的直线
,使得
与椭圆C交于M、N两点,且以MN为直径的圆经过坐标原点O?若存在,求出直线
的方程;若不存在,说明理由.
正确答案
见解析
解析
(1)由题意知,
即,所以,椭圆的方程为
(2分)
又因为为椭圆上的点,所以
解得
,可知
,
所以,椭圆C的方程为 (5分)
(2)因为直线经过椭圆内的点
,所以直线
与椭圆恒有两个不同的交点M,N,当直线
的斜率不存在时,其方程是
,代入
得
,可知
,
所以,以MN为直径的圆不经过坐标原点O (7分)
当直线的斜率存在时,可设
的方程为
,
由得
,
, (9分)
若以MN为直径的圆经过坐标原点O,则 (10分)
可得
即,解得
.综上所述,存在过点
的直线
,使得以
被椭圆C截得的弦为直径的圆经过原点O,
的方程为
(13分)
知识点
若椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,椭圆的离心率为
:2。
(1)过点C(-1,0)且以向量为方向向量的直线
交椭圆于不同两点A、B,若
,则当△OAB的面积最大时,求椭圆的方程。
(2)设M,N为椭圆上的两个动点,,过原点O作直线MN的垂线OD,垂足为D,求点D的轨迹方程。
正确答案
(1)(2)
解析
解析:
(1),设椭圆的方程为
依题意,直线的方程为:
由
设
…………………………4分
当且仅当
此时 ……………………6分
(2)设点的坐标为
。
当时,由
知,直线
的斜率为
,所以直线
的方程为
,或
,其中
,
。
点的坐标满足方程组
得,整理得
,
于是,
。
。
由知
。
,
将
代入上式,整理得
。…10分
当时,直线
的方程为
,
的坐标满足方程组
所以
,
。
由知
,即
,
解得。 ………………11分
这时,点的坐标仍满足
。
综上,点的轨迹方程为
………………12分
知识点
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:=1(a>b>0)经过点M(3
,
),椭圆的离心率e=
,F1、F2分别是椭圆的左、右焦点。
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点M作两直线与椭圆C分别交于相异两点A、B。
①若直线MA过坐标原点O,试求△MAF2外接圆的方程;
②若∠AMB的平分线与y轴平行,试探究直线AB的斜率是否为定值?若是,请给予证明;若不是,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)由椭圆的离心率e=,可得a2=9b2,故椭圆方程为
又椭圆过点M(3,
),则
,解得b2=4,
所以椭圆的方程为
(2)①记△MAF2的外接圆的圆心为T。
因为,所以MA的中垂线方程为y=﹣3x,
又由M(3,
),F2(
,0),得MF1的中点为
,
而=﹣1,
所以MF2的中垂线方程为,
由,得T(
)
所以圆T的半径为=
,
故△MAF2的外接圆的方程为
(3)设直线MA的斜率为k,A(x1,y1),B(x2,y2),(x2>x1)
由题直线MA与MB的斜率互为相反数,
∴直线MB的斜率为﹣k。
联立直线MA与椭圆方程,可得(9k2+1)x2+x+162k2﹣108k﹣18=0
∴x1+x2=﹣,
又
∴=
=
为定值
知识点
已知椭圆E:的左顶点为A,左、右焦点分别为F1、F2,且圆C:
过A,F2两点。
(1)求椭圆E的方程;
(2)设直线PF2的倾斜角为α,直线PF1的倾斜角为β,当β-α=时,证明:点
P在一定圆上。
正确答案
见解析
解析
(1)圆与
轴交点坐标为
,
故,所以
,所以椭圆方程是
。
(2)设点,
,
,
因为是直线的倾斜角,且
,所以
均不可能为
,
所以,
,
因为,所以
。
因为,
所以。
化简得,所以点P在定圆
上。
知识点
我们把具有公共焦点、公共对称轴的两段圆锥曲线弧合成的封闭曲线称为“盾圆”。
如图,“盾圆”是由椭圆
与抛物线
中两段曲线弧合成,
为椭圆的左、右焦点,
。
为椭圆与抛物线的一个公共点,
。
(1)求椭圆的方程;
(2)求定积分时,可以使用下面的换元法公式:函数中,令
,
则(其中
)。
如。
阅读上述文字,求“盾圆”的面积。
(3)过作一条与
轴不垂直的直线,与“盾圆
”依次交于
四点,
和
分别为
的中点,问
是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)由的准线为
,
,故记
又,所以
,故椭圆为
, 5分
(2)由知,
,令
;
根据对称性, “盾圆
”的面积为
,8分(Ⅲ)设过
的直线为
,
联立,得
,则
联立,得
,则
由共线,所以
代入韦达定理整理得,
故为定值
。 13分
知识点
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