- 椭圆及其性质
- 共751题
20.已知椭圆方程为+x2=1,斜率为k(k≠0)的直线l过椭圆的上焦点且与椭圆相交于P,Q两点,线段PQ的垂直平分线与y轴相交于点M(0,m).
(1)求m的取值范围;
(2)求△MPQ面积的最大值.
正确答案
(1)
(2)
解析
(1)设直线l的方程为y=kx+1,
由可得(k2+2)x2+2kx-1=0.
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则x1+x2=,x1x2=-
.
可得y1+y2=k(x1+x2)+2=.
设线段PQ的中点为N,则点N的坐标为,
由题意有kMN·k=-1,可得k=-1,
可得m=,又k≠0,所以0<m<
.
故m的取值范围为.
(2)设椭圆的焦点为F,由(1)可得k2=,
所以△MPQ的面积为.
设f(m)=m(1-m)3,则f′(m)=(1-m)2(1-4m).
可知f(m)在区间上单调递增,在区间
上单调递减.
所以,当m=时,f(m)有最大值
即当m=时,△MPQ的面积有最大值
知识点
19.已知椭圆的离心率
,点A为椭圆上一点,
.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设动直线与椭圆C有且只有一个公共点P,且与直线
相交于点Q.问:在
轴上是否存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过定点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
(1);
(2)存在定点符合题意.
解析
(1)由可得,
, ①
可得,
,
在中由余弦定理有,
,又
,可得
②,
联立①②得,
所以椭圆方程为.
(2)设点,由
,得
,
,化简得
,所以
,
所以.
由,得
,假设存在点
,坐标为
,则
,
,
因为以为直径的圆恒过点
,所以
,即
,所以有
对任意的
都成立,
则,解得
,故存在定点
符合题意.
知识点
正确答案
B
解析
略
知识点
19.已知椭圆的离心率
,点A为椭圆上一点,
.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设动直线与椭圆C有且只有一个公共点P,且与直线
相交于点Q。
问:在轴上是否存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过定点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由。
正确答案
(1);(2)存在定点
符合题意。
解析
(1)由可得,
, ①
可得,
,
在中由余弦定理有,
,又
,可得
②,
联立①②得,
所以椭圆方程为.
(2)设点,由
,得
,
,化简得
,所以
,
所以.
由,得
,假设存在点
,坐标为
,则
,
,
因为以为直径的圆恒过点
,所以
,即
,所以有
对任意的
都成立,
则,解得
,故存在定点
符合题意。
解题思路
(1)先由离心率得到a,c的关系式,再结合余弦定理得到
,联立解方程组可求得椭圆的标准方程;(2)把直线与椭圆方程联立后转化为关于x的一元二次方程,结合根与系数的关系同时结合
进行判断即可。
知识点
19.(本小题满分14分)(2015·衡水中学二调)已知椭圆C的对称中心为原点O,焦点在x轴上,左、右焦点分别为F1和F2,且|F1F2|=2,点在该椭圆上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过F1的直线l与椭圆C相交于A,B两点,若△AF2B的面积为,求以F2为圆心且与直线l相切的圆的方程.
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意知c=1, ,
a=2,故椭圆C的方程为.
(2)①当直线l⊥x轴时,可取,△AF2B的面积为3,不符合题意.
②当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为y=k(x+1),代入椭圆方程得(3+4k2)x2+8k2x+4k2-12=0,
显然Δ>0成立,设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=-,x1x2=
,
可得,
又圆F2的半径,
∴△AF2B的面积为,
代简得:17k4+k2-18=0,得k=±1,
∴r=,圆的方程为(x-1)2+y2=2.
知识点
18.如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆
经过点
,椭圆的离心率
,
、
分别是椭圆的左、右焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作两直线与椭圆
分别交于相异两点
、
.
①若直线过坐标原点
,试求
外接圆的方程;
②若的平分线与
轴平行,试探究直线
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,
,得
,故椭圆方程为
又椭圆过点,则
,解得
,所以椭圆的方程为
(2)①记的外接圆的圆心为
.因为
,所以
的中垂线方程为
,
又由,
,得
的中点为
,而
,
所以的中垂线方程为
,由
,得
所以圆T的半径为,
故的外接圆的方程为
……
(说明:该圆的一般式方程为)
②设直线的斜率为
,
,
,由题直线
与
的斜率互为相反数,
直线的斜率为
.联立直线
与椭圆方程:
,整理得
,得
,
所以,整理得
,
又
=,所以
为定值
知识点
20.已知椭圆C:(a>b>0)与y轴的交点为A,B(点A位于点B的上方),F为左焦点,原点O到直线FA的距离为
.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)设b=2,直线y=kx+4与椭圆C交于不同的两点M,N,求证:直线BM与直线AN的交点G在定直线上.
正确答案
(1)
(2)见解析
解析
(1)设F的坐标为(–c,0),依题意有bc=ab,
∴椭圆C的离心率e==
.
(2)若b=2,由(Ⅰ)得a=2,∴椭圆方程为
.
联立方程组
化简得:(2k2+1)x2+16kx+24=0,
由△=32(2k2–3)>0,解得:k2>
由韦达定理得:xM+xN= …①,xMxN=
…②
设M(xM,kxM+4),N(xN,kxN+4),
MB方程为:y=x–2,③
NA方程为:y=x+2,④
由③④解得:y=
==
=1
即yG=1,
∴直线BM与直线AN的交点G在定直线上
知识点
20.已知椭圆:
的上顶点为
,且离心率为
,.
(1) 求椭圆的方程;
(2)已知过椭圆:
上一点
的切线方程为
,试用此结论解决以下问题:以圆
上一点
向椭圆
引两条切线,切点分别为
,当直线
分别与
轴.
轴交于
.
两点时,求
的最小值.
正确答案
见解析。
解析
(1),
,
,
椭圆
方程为
。 ……4分
(2)点为圆
上一点,
是椭圆
的切线,切点
,过点
的椭圆的切线为
,过点
的椭圆的切线为
。
两切线都过
点,
。
切点弦
所在直线方程为
。 ………… 6分
,
,
……………… 8分
。……………… 12分
当且仅当,即
时取等号,……………… 13分
,
的最小值为
. ……………… 14分
知识点
4.已知函数的反函数的图象恒过定点
,且点
在直线
上,若
则
的最小值为( )
正确答案
解析
依题意, 恒过点
,则
反函数的图象恒过定点A
,又点A在直线
上,
,
,当且仅当
且
,即
时,取等号。
知识点
20.已知椭圆的中心在坐标原点
,一条准线的方程为
,过椭圆的左焦点
,且方向向量为
的直线
交椭圆于
两点,
的中点为
(1)求直线的斜率(用
、
表示);
(2)设直线与
的夹角为
,当
时,求椭圆的方程。
正确答案
解析
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知识点
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