- 椭圆
- 共5181题
如图,椭圆的离心率为
,
轴被曲线
截得的线段长等于
的长半轴长。
(1)求,
的方程;
(2)设与
轴的交点为M,过坐标原点O的直线
与
相交于点A,B,直线MA,MB分别与
相交与D,E.
①证明:;
②记△MAB,△MDE的面积分别是.问:是否存在直线
,使得
=
?请说明理由。
正确答案
(1)
(2)①见解析 ②满足条件的直线存在,且有两条,其方程分别为
和
(1)由题意知,从而
,又
,解得
。
故,
的方程分别为
。
(2)①由题意知,直线的斜率存在,设为
,则直线
的方程为
.
由得
,
设,则
是上述方程的两个实根,于是
。
又点的坐标为
,所以
故,即
。
②设直线的斜率为,则直线的方程为
,由
解得
或
,则点的坐标为
又直线的斜率为
,同理可得点B的坐标为
.
于是
由得
,
解得或
,则点
的坐标为
;
又直线的斜率为,同理可得点
的坐标
于是
因此
由题意知,解得
或
。
又由点的坐标可知,
,所以
故满足条件的直线存在,且有两条,其方程分别为
和
。
已知线段,
的中点为
,动点
满足
(
为正常数).
(1)建立适当的直角坐标系,求动点所在的曲线方程;
(2)若,动点
满足
,且
,试求
面积的最大值和最小值.
正确答案
(1);(2)
的最小值为
,最大值为1.
试题分析:(1)先以为圆心,
所在直线为轴建立平面直角坐标系,以
与
的大小关系进行分类讨论,从而即可得到动点
所在的曲线;
(2)当时,其曲线方程为椭圆
,设
,
,
的斜率为
,则
的方程为
,将直线的方程代入椭圆的方程,消去y得到关于x的一元二次方程,再结合涉及弦长问题,常用“韦达定理法”设而不求计算弦长(即应用弦长公式),求得△AOB面积,最后求出面积的最大值即可,从而解决问题.
(1)以为圆心,
所在直线为轴建立平面直角坐标系.若
,即
,动点
所在的曲线不存在;若
,即
,动点
所在的曲线方程为
;若
,即
,动点
所在的曲线方程为
.……4分
(2)当时,其曲线方程为椭圆
.由条件知
两点均在椭圆
上,且
设,
,
的斜率为
,则
的方程为
,
的方程为
解方程组
,得
,
同理可求得,
面积
=
令则
令所以
,即
当时,可求得
,故
,
故的最小值为
,最大值为1.
已知椭圆C:(
)的离心率为
,点(1,
)在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若椭圆C的两条切线交于点M(4,),其中
,切点分别是A、B,试利用结论:在椭圆
上的点(
)处的椭圆切线方程是
,证明直线AB恒过椭圆的右焦点
;
(3)试探究的值是否恒为常数,若是,求出此常数;若不是,请说明理由.
正确答案
(1) ;(2)参考解析;(3)
试题分析:(1)由离心率为,点(1,
)在椭圆C,根据椭圆方程的等量关系即可求出
的值,即得到椭圆方程.
(2)由椭圆切线方程是,又因为切点分别为A,B.所以带入A,B两点的坐标,即可得到两条切线方程,又因为这两条切线过点M,代入点M的坐标,即可得经过A,B的直线方程,根据右焦点
的坐标即可得到结论.
(3)由(2)可得直线AB的方程,联立椭圆方程,利用韦达定理,两点的距离公式表达出,通过运算即可得到结论.
(1)设椭圆C的方程为(
)
①
点(1,
)在椭圆C上,
②,
由①②得:
椭圆C的方程为
, 4分
(2)设切点坐标,
,则切线方程分别为
,
.
又两条切线交于点M(4,),即
,
即点A、B的坐标都适合方程,显然对任意实数
,点(1,0)都适合这个方程,
故直线AB恒过椭圆的右焦点. 7分
(3)将直线的方程
,代入椭圆方程,得
,即
所以,
10分
不妨设,
,
同理
所以=
=
所以的值恒为常数
. 13分
已知点,圆C:
与椭圆E:
有一个公共点
,
分别是椭圆的左、右焦点,直线
与圆C相切.
(1)求m的值与椭圆E的方程;
(2)设Q为椭圆E上的一个动点,求的取值范围.
正确答案
(1).
(2)
(1)点A代入圆C的方程,得,
∵m<3,∴m=1.圆C的方程为.
设直线的斜率为k,则
:
,
即.
∵直线与圆C相切,∴
,解得
,或
.
当时,直线
与x轴的交点横坐标为
,不合题意,舍去.
当时,直线
与x轴的交点横坐标为-4,
∴.
,
.椭圆E的方程为:
.
(2) ,设
,
.
∵,即
,
而,∴
.
则的取值范围是[0,36].
x+3y的取值范围是[-6,6].
∴x+3y-6的取值范围是[-12,0],
即·
的取值范围是[-12,0].
已知动圆与圆
相切,且与圆
相内切,记圆心
的轨迹为曲线
;设
为曲线
上的一个不在
轴上的动点,
为坐标原点,过点
作
的平行线交曲线
于
两个不同的点.
(1)求曲线的方程;
(2)试探究和
的比值能否为一个常数?若能,求出这个常数,若不能,请说明理由;
(3)记的面积为
,
的面积为
,令
,求
的最大值.
正确答案
(1)圆心的轨迹
:
;
(2)和
的比值为一个常数,这个常数为
;
(3)当时,
取最大值
.
试题解析:(1)设圆心的坐标为
,半径为
由于动圆与圆
相切,且与圆
相内切,所以动
圆与圆
只能内切
2分
圆心
的轨迹为以
为焦点的椭圆,其中
,
故圆心的轨迹
:
4分
(2)设,直线
,则直线
由可得:
,
6分
由可得:
8分
和
的比值为一个常数,这个常数为
9分
(3),
的面积
的面积,
到直线
的距离
11分
令,则
(当且仅当
,即
,亦即
时取等号)
当
时,
取最大值
13分
已知椭圆:
(
)的右焦点为
,且椭圆
过点
.
(1)求椭圆的方程;
(2)设斜率为的直线
与椭圆
交于不同两点
、
,以线段
为底边作等腰三角形
,其中顶点
的坐标为
,求△
的面积.
正确答案
(1) ;(2)
.
试题分析:(1)要确定椭圆方程,要确定两个参数的值,因此需要两个条件,题中有焦点为
,
即,又椭圆过点
,代入方程又得到一个关于
的等式,联立可解得
;(2) 直线和圆锥曲线相交问题,一般都是设出直线方程,本题直线
的方程可设为
,代入椭圆方程得到关于
的一元二次方程,再设交点为
,则可得
,
,而条件等腰三角形
的应用方法是底边
边上的中线就是此边上的高,即取
中点为
,则
.由此可求得
从而得到
坐标,最终求得
的面积.
试题解析:(1)由已知得,因为椭圆
过点
,所以
(2分)
解得 (5分)
所以,椭圆的方程为
. (6分)
(2)设直线的方程为
, (1分)
由得
① (2分)
因为直线与椭圆
交于不同两点
、
,所以△
,
所以. (3分)
设,
,则
,
是方程①的两根,所以
,
设的中点为
,则
,
, (4分)
因为是等腰三角形
的底边,所以
,向量
是直线
的一个法向量,
所以∥向量
,即
∥向量
,
所以,解得
. (5分)
此时方程①变为,解得
,
,所以
.
又到直线
:
的距离
, (7分)
所以△的面积
. (8分)
已知椭圆中心在坐标原点,焦点在x轴上,离心率为,它的一个顶点为抛物线x2=4y的焦点.
(1)求椭圆方程;
(2)若直线y=x-1与抛物线相切于点A,求以A为圆心且与抛物线的准线相切的圆的方程;
(3)若斜率为1的直线交椭圆于M、N两点,求△OMN面积的最大值(O为坐标原点).
正确答案
(1)+y2=1(2)(x-2)2+(y-1)2=4(3)
(1)由题意设椭圆方程为:=1(a>b>0),
因为抛物线x2=4y的焦点为(0,1),
所以b=1.由离心率e==
,a2=b2+c2解得a=
,b=1,c=1,椭圆方程为
+y2=1.
(2)由解得
,所以A=(2,1).
因为抛物线的准线方程为y=-1,
所以圆的半径r=1-(-1)=2,
所以圆的方程为(x-2)2+(y-1)2=4.
(3)设直线MN方程为y=x+m,由得3x2+4mx+2m2-2=0.
由判别式Δ=16m2-12(2m2-2)>0,解得-<m<
.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-m,x1x2=
,
所以|MN|=
原点O到直线MN的距离d=
S=|MN|d=
=
≤
(m2+3-m2)=
.
当且仅当m2=3-m2即m=±时等号成立,所以三角形OMN面积的最大值为
.
已知椭圆G:.过点(m,0)作圆
的切线l交椭圆G于A,B两点.
(1)求椭圆G的焦点坐标和离心率;
(2)将表示为m的函数,并求
的最大值.
正确答案
(1)
(2)2
(1)由已知得,a=2,b=1,所以.
所以椭圆G的焦点坐标为(-,0),(
,0),离心率为
.
(2)由题意知,.
当m=1时,切线l的方程为x=1,点A,B的坐标分别为,
,
此时.
当m=-1时,同理可得.
当时,设切线l的方程为
.
由得
.
设A,B两点的坐标分别为,则
,
.
又由l与圆相切,得
,即
.
所以
.
由于当时,
,
当时,
,
且当时,
,所以
的最大值为2.
已知椭圆的离心率为
,以原点为圆心、椭圆的短半轴长为半径的圆与直线
相切.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,过点
作与
轴不重合的直线
交椭圆于
、
两点,连结
、
分别交直线
于
、
两点.试问直线
、
的斜率之积是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
正确答案
(1);(2)详见解析.
试题分析:(1)由直线和圆相切,求,再由离心率
,得
,从而求
,进而求椭圆
的方程;(2)要说明直线
、
的斜率之积是否为定值,关键是确定
、
两点的坐标.首先设直线
的方程,并与椭圆联立,设
,利用三点共线确定
、
两点的坐标的坐标,再计算直线
、
的斜率之积,这时会涉及到
,结合根与系数的关系,研究其值是否为定值即可.
试题解析:(1),故
4分
(2)设,若直线
与纵轴垂直,
则中有一点与
重合,与题意不符,
故可设直线. 5分
将其与椭圆方程联立,消去得:
6分
7分
由三点共线可知,
,
, 8分
同理可得 9分
10分
而 11分
所以
故直线、
的斜率为定值
. 13分
已知动点P到点A(-2,0)与点B(2,0)的斜率之积为-,点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)若点Q为曲线C上的一点,直线AQ,BQ与直线x=4分别交于M,N两点,直线BM与椭圆的交点为D.求证,A,D,N三点共线.
正确答案
(1)+y2=1(x≠±2).(2)见解析
(1)解 设P点坐标(x,y),则kAP= (x≠-2),kBP=
(x≠2),由已知
·
=-
,化简,得
+y2=1,所求曲线C的方程为
+y2=1(x≠±2).
(2)证明 由已知直线AQ的斜率存在,且不等于0,设方程为y=k(x+2),
由消去y,得(1+4k2)x2+16k2x+16k2-4=0,①
因为-2,xQ是方程①的两个根,所以-2xQ=,得xQ=
,又yQ=k(xQ+2)=k
=
,所以Q
.
当x=4,得yM=6k,即M(4,6k).
又直线BQ的斜率为-,方程为y=-
(x-2),当x=4时,得yN=-
,即N
.直线BM的斜率为3k,方程为y=3k(x-2).
由消去y得:
(1+36k2)x2-144k2x+144k2-4=0,②
因为2,xD是方程②的两个根,
所以2·xD=,
得xD=,又yD=3k(xD-2)=-
,
即D,
由上述计算:A(-2,0),
D,N
.
因为kAD=-,kAN=-
,所以kAD=kAN.
所以A,D,N三点共线.
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