- 椭圆及其性质
- 共751题
已知椭圆左、右焦点分别为F1、F2,点
,点F2在线段PF1的中垂线上。
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线与椭圆C交于M、N两点,直线F2M与F2N的倾斜角互补,
求证:直线过定点,并求该定点的坐标.
正确答案
见解析
解析
解析:
(1)由椭圆C的离心率,得
,其中
,
椭圆C的左、右焦点分别为,又点F2在线段PF1的中垂线上
解得
(2)由题意,知直线MN存在斜率,其方程为由
消去
△=(4km)2—4(2k2+1)(2m2—2)>0
设 则
且
由已知直线F2M与F2N的倾斜角互补,得
化简,得
整理得
直线MN的方程为,
因此直线MN过定点,该定点的坐标为(2,0)
知识点
已知在直角坐标系中,圆锥曲线
的参数方程为
(
为参数),定点
,
是圆锥曲线
的左,右焦点。
(1)以原点为极点、轴正半轴为极轴建立极坐标系,求经过点
且平行于直线
的直线
的极坐标方程;
(2)在(1)的条件下,设直线与圆锥曲线
交于
两点,求弦
的长。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)圆锥曲线的参数方程为
(
为参数),
所以普通方程为:
----------------------------------------------2分
直线
极坐标方程为:
---5分
(2),
---------------------------------------10分
知识点
已知椭圆的左右顶点分别为
点
在椭圆上,
是
关于原点的对称点,椭圆的右焦点
恰好是
的重心。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过椭圆左焦点且斜率为
的直线
交椭圆与
两点,若
,求
的值。
正确答案
见解析。
解析
(1),
的重心是
,由三角形重心的性质知:
,
∴椭圆E的方程为:
(2)设点,由
得直线CD的直线方程为
由方程组消去
,整理得
由已知得:,解得
知识点
已知椭圆(
)的两个焦点分别为
,过点
的直线与椭圆相交于点A,B两点,且
(1)求椭圆的离心率
(2) 直线AB的斜率;
(3)设点C与点A关于坐标原点对称,直线上有一点H(m,n)(
)在
的外接圆上,求
的值。
正确答案
(1)(2)
(3)
解析
解析: (1)解:由,得
,从而
,整理得
,故离心率
………….3分
(2)解:由(1)知,,所以椭圆的方程可以写为
设直线AB的方程为即
由已知设则它们的坐标满足方程组
消去y整理,得
依题意,
而,有题设知,点B为线段AE的中点,所以
联立三式,解得,将结果代入韦达定理中解得
………………………………….8分
(3)由(2)知,,当
时,得A
由已知得
线段的垂直平分线l的方程为
直线l与x轴的交点
是
的外接圆的圆心,因此外接圆的方程为
直线的方程为
,于是点
满足方程组
由
,解得
,故
当时,同理可得
…………………………….12分
知识点
如图所示,在中,
,
,N在y轴上,且
,点E在x轴上移动。
(1)求点M的轨迹方程;
(2)过点作互相垂直的两条直线
,
与点M的轨迹交于点A、B,
与点M的轨迹交于点C、D,求
的最小值。
正确答案
(1),(
)
(2)12
解析
(1)设 ,
,则
,
且
,即
∴,所以点F的轨迹方程为
,(
)…………(6分)
(2)设,
,
,
,
直线的方程为:
,
,则直线
的方程为
由得:
;
则 同理可得:
∵
,当且仅当
时,取等号。
∴的最小值为12。……………………(12分)
知识点
已知椭圆抛物线
的焦点均在
轴上,
的中心和
的顶点均为原点
从每条曲线上取两个点,将其坐标记录于下表中:
(1)求的标准方程;
(2)设斜率不为的动直线
与
有且只有一个公共点
且与
的准线相交于点
试探究: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,求出点
的坐标;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析:(1)设的标准方程分别为:
和代入抛物线方程中得到的解相同,
…………………………2分,
且和
在椭圆上,代入椭圆方程得
故
的标准方程分别为
…………………………5分
(2)设直线的方程为
将其代入
消去
并化简整理得
与
相切,
…………………………7分,
设切点则
又直线
与
的准线
的交点
以
为直径的圆的方程为
…………………………10分,
化简并整理得恒成立,故
即存在定点
合题意。 …………………………12分
知识点
已知椭圆椭圆:
.定义圆心在原点
,半径为
的圆是椭圆
的“准圆”.若椭圆
的一个焦点为
,其短轴上的一个端点到
的距离为
.
(1)求椭圆的方程和其“准圆”方程;
(2)点是椭圆
的“准圆”上的一个动点,过动点
作直线
使得
与椭圆
都只有一个交点,且
分别交其“准圆”于另一点
.求证:
为定值.
正确答案
见解析
解析
(1)。
椭圆方程为
,
准圆方程为.
(2)(1)因为准圆与
轴正半轴的交点为
,
设过点且与椭圆有一个公共点的直线为
,
所以由消去
,得
.
因为椭圆与只有一个公共点,
所以,解得
.
所以方程为
.
①当中有一条无斜率时,不妨设
无斜率,
因为与椭圆只有一个公共点,则其方程为
,
当方程为
时,此时
与准圆交于点
,
此时经过点(或
)且与椭圆只有一个公共点的直线是
(或
),
即为
(或
),显然直线
垂直;
同理可证方程为
时,直线
垂直.
②当都有斜率时,设点
,其中
.
设经过点与椭圆只有一个公共点的直线为
,
则消去
,得
.
由化简整理得:
因为,所以有
.
设的斜率分别为
,因为
与椭圆只有一个公共点,
所以满足上述方程
,
所以,即
垂直.
综合①②知:因为经过点
,又分别交其准圆于点
,且
垂直,
所以线段为准圆
的直径,所以
=4.
知识点
如图,已知、
是抛物线
:
上的两个不同的点,且
,
,直线
是线段
的垂直平分线,设椭圆
的方程为
。
(1)当、
在
上移动时,求直线
的斜率
的取值范围;
(2)已知直线与抛物线
交于
、
两点,与椭圆
交于
、
两点,设线段
的中点为
,线段
的中点为
,若
,求椭圆
的离心率的取值范围。
正确答案
见解析
解析
(1)由题意知,直线的斜率为
,
又,
,∴直线
的斜率为
, (2分)
∵,由
,得
,即
(当
时,等号成立),∴
。
∵、
是不同的两点,即
,∴
,∴
,
即或
。
∴直线的斜率
的取值范围为
, (4分)
(2)由题意易得,线段的中点坐标为
。
∵直线是线段
的垂直平分线,
∴直线的方程为
, (5分)
又∵,
,即
,
∴直线的方程为
, (6分)
将直线的方程分别代入抛物线方程和椭圆方程并整理得,
, ①
,②
易知方程①的判别式,
方程②的判别式,
由(1)易知,又
,∴
,∴
恒成立。
设,则
,
∴线段的中点
的坐标为
,
又∵,
∴线段的中点
的坐标为
, (9分)
∴,
,由
得,
,即
, ∴
, (10分)
∵,∴
,
,
∴,由题易知,椭圆
的离心率
,
,
∴,∴
,∴
。
故椭圆的离心率的取值范围为
, (13分)
知识点
设椭圆的焦点在
轴上,
分别是椭圆的左、右焦点,点
是椭圆在第一象限内的点,直线
交
轴与点
,
(1)当时,
(i)若椭圆的离心率为
,求椭圆
的方程;
(ii)当点P在直线上时,求直线
与
的夹角;
(2) 当时,若总有
,猜想:当
变化时,点
是否在某定直线上,若是写出该直线方程(不必求解过程).
正确答案
见解析
解析
(1)(i) ,
,
,解得
=
.故椭圆E的方程为
. -----------4分
(ii)设,
,,其中
.由题设知
,
将直线代入椭圆E的方程,由于点
在第一象限,解得
---------6分
则直线F1P的斜率=
,直线F2P的斜率
=
,
故直线F2P的方程为y=,当x=0时,y=
,
即点Q坐标为.因此,直线F1Q的斜率为
=
.
所以=
=-1.
所以F1P⊥F1Q, -----------10分
(2)点P过定直线,方程为 -----------13分
知识点
已知椭圆的方程为
,其中
.
(1)求椭圆形状最圆时的方程;
(2)若椭圆最圆时任意两条互相垂直的切线相交于点
,证明:点
在一个定圆上.
正确答案
见解析。
解析
(1)根据已知条件有,且
,故椭圆
的长轴在
轴上.
,当且仅当
时取等号.
由于椭圆的离心率
最小时其形状最圆,故最圆的椭圆方程为
.
(2)设交点,过交点
的直线
与椭圆
相切.
(i)当斜率不存在或等于零时,易得点的坐标为
.
(ii)当斜率存在且非零时,则设斜率为
,则直线
:
,
与椭圆方程联立消,得:
.
由相切,,
化简整理得. ①
因过椭圆外一点有两条直线与椭圆相切,由已知两切线垂直,故,而
为方程①的两根,
故,整理得:
.
又也满足上式,
故点的轨迹方程为
,即
点在定圆
上.
知识点
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