- 直线与圆锥曲线的综合问题
- 共2643题
已知x轴上的两点A,B分别是椭圆的左右两个焦点,O为坐标原点,点
在椭圆上,线段PB与y轴的交点M线段PB的中点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若斜率大于零的直线过D(-1,0)与椭圆交于E、F两点,且,求直线EF的方程.
正确答案
解:(1)∵线段PB与y轴的交点M线段PB的中点,
∴OM是△PAB的中位线
∵OM⊥AB,∴PA⊥AB
∵点在椭圆上,∴
∴a2=2,b2=1,c2=1
∴椭圆的标准方程为;
(2)设EF:x=my-1(m>0),代入椭圆方程得(m2+2)y2-2my-1=0,
设E(x1,y1),F(x2,y2),
由,得y1=-2y2.
由y1+y2=-y2=,y1y2=-2y22=
得2(-)2=
,
∴m=,m=-
(舍去),
直线EF的方程为:x=y-1,即7x-
y+7=0.
解析
解:(1)∵线段PB与y轴的交点M线段PB的中点,
∴OM是△PAB的中位线
∵OM⊥AB,∴PA⊥AB
∵点在椭圆上,∴
∴a2=2,b2=1,c2=1
∴椭圆的标准方程为;
(2)设EF:x=my-1(m>0),代入椭圆方程得(m2+2)y2-2my-1=0,
设E(x1,y1),F(x2,y2),
由,得y1=-2y2.
由y1+y2=-y2=,y1y2=-2y22=
得2(-)2=
,
∴m=,m=-
(舍去),
直线EF的方程为:x=y-1,即7x-
y+7=0.
已知椭圆与双曲线-4x2=1有公共的焦点,且椭圆过点P(
,1).
(1)求椭圆方程;
(2)直线l过点M(-1,1)交椭圆于A、B两点,且=
,求直线l的方程.
正确答案
解:(1)设椭圆方程为(a>b>0).(1分)
∵双曲线的焦点坐标分别为(0,1)和(0,-1)
∴椭圆焦点坐标分别为(0,1)和(0,-1)(2分)
∴c=1,即a2-b2=1①(3分)
又椭圆过点,∴
②(4分)
由①②得a2=4,b2=3,(6分)
∴所求椭圆方程为.(7分)
(2)若直线l的斜率k不存在,即l⊥x轴,
由椭圆的对称性知,则不满足.(1分)
当直线l的斜率k存在时,设直线l的方程为y=-=k(x+1).(2分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则3y12+4x12=12①3y22+4x22=12②(3分)
由知M为AB的中点
∴x1+x2=-2,y1+y2=2(4分)
①-②得3(y1+y2)(y1-y2)+4(x1+x2)(x1-x2)=0
∴,(5分)
∴直线l的方程为:,即4x-3y+7=0.(7分)
解析
解:(1)设椭圆方程为(a>b>0).(1分)
∵双曲线的焦点坐标分别为(0,1)和(0,-1)
∴椭圆焦点坐标分别为(0,1)和(0,-1)(2分)
∴c=1,即a2-b2=1①(3分)
又椭圆过点,∴
②(4分)
由①②得a2=4,b2=3,(6分)
∴所求椭圆方程为.(7分)
(2)若直线l的斜率k不存在,即l⊥x轴,
由椭圆的对称性知,则不满足.(1分)
当直线l的斜率k存在时,设直线l的方程为y=-=k(x+1).(2分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则3y12+4x12=12①3y22+4x22=12②(3分)
由知M为AB的中点
∴x1+x2=-2,y1+y2=2(4分)
①-②得3(y1+y2)(y1-y2)+4(x1+x2)(x1-x2)=0
∴,(5分)
∴直线l的方程为:,即4x-3y+7=0.(7分)
已知椭圆以坐标原点为中心,坐标轴为对称轴,且该椭圆以抛物线y2=16x的焦点P为其一个焦点,以双曲线的焦点Q为顶点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知点A(-1,0),B(1,0),且C、D分别为椭圆的上顶点和右顶点,点M是线段CD上的动点,求的取值范围.
正确答案
解:(1)由已知得点P为(4,0),点Q为(5,0)…(2分)
∴可设椭圆的标准方程为,且a=5,c=4…(3分)
∴b2=25-16=9,故椭圆的标准方程为.…(5分)
(2)设M(x0,y0),线段CD方程为,即
…(7分)
∵点M是线段CD上,∴
又,
∴,…(10分)
将代入得:
∴…(12分)
∵0≤x0≤5,
∴的最大值为24,
的最小值为
.
∴的取值范围是
.…(14分)
解析
解:(1)由已知得点P为(4,0),点Q为(5,0)…(2分)
∴可设椭圆的标准方程为,且a=5,c=4…(3分)
∴b2=25-16=9,故椭圆的标准方程为.…(5分)
(2)设M(x0,y0),线段CD方程为,即
…(7分)
∵点M是线段CD上,∴
又,
∴,…(10分)
将代入得:
∴…(12分)
∵0≤x0≤5,
∴的最大值为24,
的最小值为
.
∴的取值范围是
.…(14分)
已知圆C经(x-1)2+(y-2)2=5经过椭圆E:
+
=1(a>b>0)的右焦点F和上顶点B.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过原点O的射线l在第一象限与椭圆E的交点为Q,与圆C的交点为P,M为OP的中点,求•
的最大值.
正确答案
解:(1)在圆C:(x-1)2+(y-2)2=5中,
令y=0,得F(2,0),即c=2,
令x=0,得B(0,4),即b=4,
∴a2=b2+c2=20,
∴椭圆E的方程为:+
=1.
(2)设点Q(x0,y0),x0>0,y0>0,
由于M为OP的中点,则CM⊥OQ,
则=(
+
)
=
=(1,2)•(x0,y0)
=x0+2y0,
又+
=1,
设t=x0+2y0,与+
=1联立,得:21y02-16ty0+4t2-80=0,
令△=0,得256t2-84(4t2-80)=0,
解得t=±2.
又点Q(x0,y0)在第一象限,
∴当y0=时,
取最大值2
.
解析
解:(1)在圆C:(x-1)2+(y-2)2=5中,
令y=0,得F(2,0),即c=2,
令x=0,得B(0,4),即b=4,
∴a2=b2+c2=20,
∴椭圆E的方程为:+
=1.
(2)设点Q(x0,y0),x0>0,y0>0,
由于M为OP的中点,则CM⊥OQ,
则=(
+
)
=
=(1,2)•(x0,y0)
=x0+2y0,
又+
=1,
设t=x0+2y0,与+
=1联立,得:21y02-16ty0+4t2-80=0,
令△=0,得256t2-84(4t2-80)=0,
解得t=±2.
又点Q(x0,y0)在第一象限,
∴当y0=时,
取最大值2
.
已知椭圆的离心率为
,且经过点
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点P(0,2)的直线交椭圆C于A,B两点,求△AOB(O为原点)面积的最大值.
正确答案
(本小题满分14分)
(Ⅰ)解:由 ,
得 . ①…(2分)
由椭圆C经过点,得
. ②…(3分)
联立①②,解得 b=1,. …(4分)
所以椭圆C的方程是 . …(5分)
(Ⅱ)解:易知直线AB的斜率存在,设其方程为y=kx+2.
将直线AB的方程与椭圆C的方程联立,
消去y得 (1+3k2)x2+12kx+9=0.…(7分)
令△=144k2-36(1+3k2)>0,得k2>1.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则,
. …(9分)
所以 . …(10分)
因为 ,
设 k2-1=t(t>0),
则 . …(13分)
当且仅当,即
时等号成立,
此时△AOB面积取得最大值.…(14分)
解析
(本小题满分14分)
(Ⅰ)解:由 ,
得 . ①…(2分)
由椭圆C经过点,得
. ②…(3分)
联立①②,解得 b=1,. …(4分)
所以椭圆C的方程是 . …(5分)
(Ⅱ)解:易知直线AB的斜率存在,设其方程为y=kx+2.
将直线AB的方程与椭圆C的方程联立,
消去y得 (1+3k2)x2+12kx+9=0.…(7分)
令△=144k2-36(1+3k2)>0,得k2>1.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则,
. …(9分)
所以 . …(10分)
因为 ,
设 k2-1=t(t>0),
则 . …(13分)
当且仅当,即
时等号成立,
此时△AOB面积取得最大值.…(14分)
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