- 椭圆及其性质
- 共751题
20.已知如图,在平面直角坐标系xoy中,点B是椭圆C:
的一个顶点,椭圆C的长轴长为4,F是椭圆的焦点,过坐标原点的直线交椭圆C于P、A两点,其中点P在第一象限,点C是P点在x轴上的射影,设直线PA的斜率为k(k>0)。
(1)求出椭圆C的方程;
(2)当直线PA平分FB时,求k的值;
(3)当k=2时,求点P到直线AC的距离;
(4)是否存在正实数k使的面积最大,如存在,求出k,若不存在,说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)因为椭圆C的长轴长为4,点B是椭圆C:
的一个顶点,所以椭圆方程为
;
(2)由题意可知F为,B为
,所以FB的中点为
,又因为直线l经过原点和FB中点,所以l的斜率k=1
(3)当k=2时,直线l的方程为;联立方程组
,
解得P点为,A点为
,C点为
,所以AC的方程为
,设P到AC的距离为d,则
(4)存在正实数k使的面积最大,联立方程组
,
可得,令
,则P
,A
,C
,
所以,
因为k(k>0),当且仅当(负值舍去)时,
的面积最大,最大值为
知识点
20.已知如图,在平面直角坐标系xoy中,点B是椭圆C:
的一个顶点,椭圆C的长轴长为4,F是椭圆的焦点,过坐标原点的直线交椭圆C于P、A两点,其中点P在第一象限,点C是P点在x轴上的射影,设直线PA的斜率为k(k>0)。
(1)求出椭圆C的方程;
(2)当直线PA平分FB时,求k的值;
(3)当k=2时,求点P到直线AC的距离;
(4)是否存在正实数k使的面积最大,如存在,求出k,若不存在,说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)因为椭圆C的长轴长为4,点B是椭圆C:
的一个顶点,所以椭圆方程为
;3分
(2)由题意可知F为,B为
,所以FB的中点为
,又因为直线l经过原点和FB中点,所以l的斜率k=1
(3)当k=2时,直线l的方程为;联立方程组
,
解得P点为,A点为
,C点为
,所以AC的方程为
,设P到AC的距离为d,则
(4)存在正实数k使的面积最大,联立方程组
,
可得,令
,则P
,A
,C
,
所以,
因为k(k>0),当且仅当(负值舍去)时,
的面积最大,最大值为
知识点
19.设,
分别是椭圆
的左右焦点,M是C上一点且
与x轴垂直,直线
与C的另一个交点为N.
(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;
(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且,求a,b。
正确答案
见解析。
解析
(1)根据c=以及题设知M(c,
),2
=3ac,将
=
-
代入2
=3ac,解得
=
,
=-2(舍去),故C的离心率为
(2)由题意,原点O的的中点,M
∥y轴,所以直线M
与y轴的交点D是线段M
的中点,故
=4,即
①,由
=
得
=
设N(x,y),由题意可知y<0,则 即
代入方程C,得+
=1 ②
将①以及c=代入②得到
+
=1
解得a=7,
a=7,.
知识点
20.已知椭圆(
)的左,右焦点分别为
,上顶点为
.
为抛物线
的焦点,且
,
0.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过定点的直线
与椭圆
交于
两点(
在
之间),设直线
的斜率为
(
),在
轴上是否存在点
,使得以
为邻边的平行四边形为菱形?若存在,求出实数
的取值范围;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)由已知,
,
,所以
.
在中,
为线段
的中点,
故,所以
.
于是椭圆的标准方程为
.
(2)设(
),
,取
的中点为
.
假设存在点使得以
为邻边的平行四边形为菱形,则
.
,
,又
,所以
.
因为,所以
,
.
因为,所以
,即
,
整理得.
因为时,
,
,所以
.
知识点
如图,已知椭圆C:的左、右焦点为
,其上顶点为
.已知
是边长为
的正三角形。
(1)求椭圆C的方程;
(1) 过点任作一直线
交椭圆C于
两点,记
若在线段
上取一点
使得
,试判断当直线
运动时,点
是否在某一定直线上运动?若在,请求出该定直线的方程,若不在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
解:(1)是边长为
的正三角形,则
故椭圆C的方程为.
(2)直线MN的斜率必存在,设其直线方程为,并设
.
联立方程,消去
得
,则
由得
,故
.
设点R的坐标为,则由
得
,解得
.
又,
,从而
,故点R在定直线
上.
知识点
如图,已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆的离心率为
,焦距为
,点A,B分别是椭圆
的右顶点和上顶点,点D是线段AB上的一动点,点C是椭圆
上不与A,B重合的一动点。
(1)求椭圆的方程和△CAB的面积的最大值;
(2)若满足:(
), 求
的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
本小题主要考查椭圆的几何性质、直线与椭圆的位置关系、平面向量等基础知识;考查运算求解能力,推理论证能力等;考查数形结合思想,函数与方程思想,化归与转化思想等,满分13分
(1)依题意可设椭圆的方程为
,
因为离心率,焦距为
,
所以,
,
,椭圆
的方程为
。 ……3分
线段AB的方程为,
设直线l与直线AB平行与椭圆相切于x轴下方的P点,显然当C点与P点重合时,
△CAB的面积取到最大值。
可设直线AB的方程为,
由消去
得
。 ……5分
令△=,
解得或
(舍去)。 ……6分
所以直线l方程为,
点C到直线AB的距离d等于直线l与直线AB的距离,
即d=,
所以△CAB的面积的最大值
。 ……7分
(2)设,
因为,所以
,则
……8分
因为点在椭圆
:
上 所以
。……(3)
将(1)、(2)代人 (3) 得,即
。……(4)
在线段AB
上 ,所以
,
从而(4)式化为=
。 ……11分
因为,所以
,又
,所以
。
所以的取值范围为
。 ……13分
知识点
已知椭圆的短半轴长为
,动点
在直线
(
为半焦距)上。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求以为直径且被直线
截得的弦长为
的圆的方程;
(3)设是椭圆的右焦点,过点
作
的垂线与以
为直径的圆交于点
,
求证:线段的长为定值,并求出这个定值。
正确答案
见解析
解析
(1)由点在直线
上,得
,
故, ∴
, 从而
,
所以椭圆方程为,
(2)以为直径的圆的方程为
。
即, 其圆心为
,半径
,
因为以为直径的圆被直线
截得的弦长为
,
所以圆心到直线的距离
。
所以,解得
,所求圆的方程为
(3)方法一:由平几知:,
直线,直线
,
由得
。
∴。
所以线段的长为定值
,
方法二:设,
则。
。
又。
所以,为定值,
知识点
20.给定椭圆(
),称圆
为椭圆
的“伴随圆”,已知椭圆
过点
,离心率为
.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆
交于
两点,与其“伴随圆”交于
两点,当
时,
求面积的最大值.
正确答案
见解析。
解析
(1)
(2)
,令
,当
时
知识点
14.椭圆的左、右顶点分别是A,B左、右焦点分别是F1,F2,若|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列,则此椭圆的离心率为()
正确答案
解析
因为椭圆的左右顶点分别为A、B,左右焦点分别为
,若|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列
,
知识点
19.已知椭圆C:的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,直线
与以椭圆C的右焦点为圆心,以椭圆的长半轴长为半径的圆相切。
(1)求椭圆的方程;
(2)设为椭圆上一点,若过点
的直线
与椭圆
相交于不同的两点
和
,且满足
(O为坐标原点),求实数
的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意:以椭圆C的右焦点为圆心,以椭圆的长半轴长为半径的圆的方程为,
∴圆心到直线的距离
∵椭圆的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形, b=c,
代入*式得b=c=1 ∴
故所求椭圆方程为
(2)由题意知直线的斜率存在,设直线
方程为
,设
将直线方程代入椭圆方程得:
∴
∴
设,
则
当t=0时,直线l的方程为y=0,此时t=0,成立,故,t=0符合题意。
当时
得
∴
将上式代入椭圆方程得:
整理得:
由知
综上所以t∈(-2,2)
知识点
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