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题型:简答题
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简答题

已知a>b>0F是方程的椭圆E的一个焦点,P、A,B是椭圆E上的点,与x轴平行,=,设A(x1,y1),B(x2,y2),原点O与A、B两点构成的△AOB的面积为S

(I )求椭圆E的离心率

(II)设椭圆E上的点与椭圆£的长轴的两个端点构成的三角形的面积的最大值等于2,S是否为定值?如果是,求出这个定值:如果不是,请说明理由.

正确答案

解:(I )∵a>b>0,P是椭圆E上的点,与x轴平行,

=

(II)∵椭圆E上的点与椭圆E的长轴的两个端点构成的三角形的面积的最大值等于2,

∴ab=2,解方程组,得

∴椭圆E的方程为

若直线AB与x轴垂直,则由椭圆的对称性得A(x1,y1),B(x1,-y1),

即y1=±2x1

此时S=

当直线AB的斜率存在时,设直线AB为:kx-y+m=0,

设A(x1,kx1+m),B(x2,kx2+m),

即(4+k2)x1x2+mk(x1+x2)+m2=0x1x2+mk(x1+x2)+m2=0,

,得(4+k2)x2+2kmx+m2-4=0,

∵(4+k2)x1x2+mk(x1+x2)+m2=0,

∴8m2-4k2-16=0,即mk(x1+x2)+m2=0.

=

=

原点O到kx-y+m=0的距离

综上所述,△AOB的面积是定值,等于1.

解析

解:(I )∵a>b>0,P是椭圆E上的点,与x轴平行,

=

(II)∵椭圆E上的点与椭圆E的长轴的两个端点构成的三角形的面积的最大值等于2,

∴ab=2,解方程组,得

∴椭圆E的方程为

若直线AB与x轴垂直,则由椭圆的对称性得A(x1,y1),B(x1,-y1),

即y1=±2x1

此时S=

当直线AB的斜率存在时,设直线AB为:kx-y+m=0,

设A(x1,kx1+m),B(x2,kx2+m),

即(4+k2)x1x2+mk(x1+x2)+m2=0x1x2+mk(x1+x2)+m2=0,

,得(4+k2)x2+2kmx+m2-4=0,

∵(4+k2)x1x2+mk(x1+x2)+m2=0,

∴8m2-4k2-16=0,即mk(x1+x2)+m2=0.

=

=

原点O到kx-y+m=0的距离

综上所述,△AOB的面积是定值,等于1.

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简答题

如图,以椭圆的中心O为圆心,分别以a和b为半径作大圆和小圆.过椭圆右焦点F(c,0)(c>b)作垂直于x轴的直线交大圆于第一象限内的点A.连接OA交小圆于点B.设直线BF是小圆的切线.

(1)求证c2=ab,并求直线BF与y轴的交点M的坐标;

(2)设直线BF交椭圆于P、Q两点,求证=b2

正确答案

解:(1)由题设条件知,Rt△OFA∽Rt△OBF,

,即,因此c2=ab.①(2分)

在Rt△OFA中,FA===b

于是,直线OA的斜KOA=.设直线BF的斜率为k,k=-=-

所以直线BF的方程为:(5分)

直线BF与y轴的交点为.(6分)

(2)由(1),得直线BF得方程为y=kx+a,

由已知,P(x1,y1),Q(x2,y2),则它们的坐标满足方程

由方程组③消y,并整理得(b2+a2k2)x2+2a3x2+2a3kx+a4-a2b2=0,④

由式①、②和④,.

综上,得到,(12分)

又因a2-ab+b2=a2-c2+b2=2b2,得

=====a(a-b)

b2.(15分)

解析

解:(1)由题设条件知,Rt△OFA∽Rt△OBF,

,即,因此c2=ab.①(2分)

在Rt△OFA中,FA===b

于是,直线OA的斜KOA=.设直线BF的斜率为k,k=-=-

所以直线BF的方程为:(5分)

直线BF与y轴的交点为.(6分)

(2)由(1),得直线BF得方程为y=kx+a,

由已知,P(x1,y1),Q(x2,y2),则它们的坐标满足方程

由方程组③消y,并整理得(b2+a2k2)x2+2a3x2+2a3kx+a4-a2b2=0,④

由式①、②和④,.

综上,得到,(12分)

又因a2-ab+b2=a2-c2+b2=2b2,得

=====a(a-b)

b2.(15分)

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简答题

已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率是

(1)若点P(2,1)在椭圆上,求椭圆的方程;

(2)若存在过点A(1,0)的直线l,使点C(2,0)关于直线l的对称点在椭圆上,求椭圆的焦距的取值范围.

正确答案

解:(1)∵椭圆+=1(a>b>0)的离心率是,点P(2,1)在椭圆上,

∴a2=8,b2=2,

∴椭圆的方程为

(2)依题意,直线l的斜率存在且不为0,则直线l的方程为:y=k(x-1).

设点C(2,0)关于直线l的对称点为C′(a,b),则

若点C′(a,b)在椭圆上,则

∴b2k4+(2b2-4)k2+(b2-1)=0,

设k2=t,因此原问题转化为关于t的方程b2t2+(2b2-4)t+(b2-1)=0有正根.

①当b2-1<0时,方程一定有正根;

②当b2-1≥0时,则有

∴b2

∴综上得0<b≤

又椭圆的焦距为2c=2b,

∴0<2c≤4.

故椭圆的焦距的取值范围是(0,4]

解析

解:(1)∵椭圆+=1(a>b>0)的离心率是,点P(2,1)在椭圆上,

∴a2=8,b2=2,

∴椭圆的方程为

(2)依题意,直线l的斜率存在且不为0,则直线l的方程为:y=k(x-1).

设点C(2,0)关于直线l的对称点为C′(a,b),则

若点C′(a,b)在椭圆上,则

∴b2k4+(2b2-4)k2+(b2-1)=0,

设k2=t,因此原问题转化为关于t的方程b2t2+(2b2-4)t+(b2-1)=0有正根.

①当b2-1<0时,方程一定有正根;

②当b2-1≥0时,则有

∴b2

∴综上得0<b≤

又椭圆的焦距为2c=2b,

∴0<2c≤4.

故椭圆的焦距的取值范围是(0,4]

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简答题

若F1、F2分别是椭圆的左右焦点,P是该椭圆上的一个动点,且

(1)求出这个椭圆的方程;

(2)是否存在过定点N(0,2)的直线l与椭圆交于不同两点A、B,使∠AOB=90°(其中O为坐标原点)?若存在,求出直线l的斜率k,若不存在,请说明理由.

正确答案

解:(1)∵F1、F2分别是椭圆的左右焦点,

P是该椭圆上的一个动点,且|PF1|+|PF2|=4,|F1F2|=2

即a=2,c=,∴

∴椭圆方程为

(2)当l的斜率不存在时,即x=0不满足题设条件…3

设l为y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2),

∵∠AOB=90°,∴

∴k2=4,k=±2.

解析

解:(1)∵F1、F2分别是椭圆的左右焦点,

P是该椭圆上的一个动点,且|PF1|+|PF2|=4,|F1F2|=2

即a=2,c=,∴

∴椭圆方程为

(2)当l的斜率不存在时,即x=0不满足题设条件…3

设l为y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2),

∵∠AOB=90°,∴

∴k2=4,k=±2.

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简答题

动点P到定点F(1,0)和定直线x=3的距离之和为4;

(1)求动点P的轨迹方程;

(2)过点F做斜率为k的直线交P点的轨迹于AB两点|AB|=f(k),求f(k)的最大值.

正确答案

解:(1)设P(x,y),由题意有

当x≥3时,有,整理得y2=-12(x-4);

当x<3时,有,整理得y2=4x

故点P的轨迹方程为

(2)设直线AB的方程为y=k(x-1),易求得曲线y2=4x与曲线y2=-12(x-4)的交点为,从而可得到,当A、B两点都在曲线y2=4x(0≤x≤3)上时,;当点A在曲线y2=4x(0≤x≤3)上,点B在曲线y2=-12(x-4)(3≤x≤4)上时,

(i)当A、B两点都在曲线y2=4x(0≤x≤3)上时,设A(x1,y1),B(x2,y2

于是,,所以,当且仅当时取等号.

(ii)当点A在曲线y2=4x(0≤x≤3)上,点B在曲线y2=-12(x-4)(3≤x≤4)上时,

设A(x1,y1),B(x2,y2),

时,由,解得

,解得

因为曲线y2=4x(0≤x≤3)的准线为x=-1,焦点为F(1,0),曲线y2=-12(x-4)(3≤x≤4)的准线为x=7,焦点为F(1,0),所以|FA|=x1+1,|FB|=7-x2,所以

,当且仅当时取等号.

当k=0时,易知|AB|=4.

综上知,f(k)的最大值为

解析

解:(1)设P(x,y),由题意有

当x≥3时,有,整理得y2=-12(x-4);

当x<3时,有,整理得y2=4x

故点P的轨迹方程为

(2)设直线AB的方程为y=k(x-1),易求得曲线y2=4x与曲线y2=-12(x-4)的交点为,从而可得到,当A、B两点都在曲线y2=4x(0≤x≤3)上时,;当点A在曲线y2=4x(0≤x≤3)上,点B在曲线y2=-12(x-4)(3≤x≤4)上时,

(i)当A、B两点都在曲线y2=4x(0≤x≤3)上时,设A(x1,y1),B(x2,y2

于是,,所以,当且仅当时取等号.

(ii)当点A在曲线y2=4x(0≤x≤3)上,点B在曲线y2=-12(x-4)(3≤x≤4)上时,

设A(x1,y1),B(x2,y2),

时,由,解得

,解得

因为曲线y2=4x(0≤x≤3)的准线为x=-1,焦点为F(1,0),曲线y2=-12(x-4)(3≤x≤4)的准线为x=7,焦点为F(1,0),所以|FA|=x1+1,|FB|=7-x2,所以

,当且仅当时取等号.

当k=0时,易知|AB|=4.

综上知,f(k)的最大值为

百度题库 > 高考 > 数学 > 直线与圆锥曲线的综合问题

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