- 椭圆
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(本小题共13分)如图,有一块半椭圆形钢板,其半轴长为,短半轴长为
,计划将此钢板切割成等腰梯形的形状,下底
是半椭圆的短轴,上底
的端点在椭圆上,记
,梯形面积为
.
(I)求面积以
为自变量的函数式,并写出其定义域;
(II)求面积的最大值.
正确答案
(I)
,
其定义域为
(II)梯形面积的最大值为
解:(I)依题意,以的中点
为原点建立直角坐标系
(如图),则点
的横坐标为
.
点的纵坐标
满足方程
,
解得
,
其定义域为.
(II)记,
则.
令,得
.
因为当时,
;当
时,
,所以
是
的最大值.
因此,当时,
也取得最大值,最大值为
.
即梯形面积的最大值为
.
已知θ是三角形的一个内角,且sinθ+cosθ=0.5,则方程x2sinθ-y2cosθ=1表示曲线是焦点在______.
正确答案
因为θ∈(0,π),且sinθ+cosθ=,把 sinθ+cosθ=
两边平方可得,sinθ•cosθ=-
<0,
所以,θ∈(,π),且|sinθ|>|cosθ|. 所以θ∈(
,
),从而cosθ<0,
从而方程x2sinθ-y2cosθ=1 表示焦点在y轴上的椭圆.
故答案为:y轴上的椭圆.
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
(1),(2)
,(3)
.
试题分析:(1)求椭圆标准方程,基本方法为待定系数法.由题意得及
,因此可解得
,
.(2)圆的弦长问题,通常化为直角三角形,即半径、半弦长、圆心到直线距离构成一个直角三角形. 圆心为
,圆心到直线
的距离
,因此
,
,所求圆的方程为
. (3)涉及定值问题,一般通过计算,以算代证.本题有两种算法,一是利用射影定理,只需求出点
在
上射影
的坐标,即由两直线方程
得
,因此
.二是利用向量坐标表示,即设
,根据两个垂直,消去参数t,确定
.
试题解析:(1)由点在直线
上,得
,
故, ∴
. 从而
. 2分
所以椭圆方程为. 4分
(2)以为直径的圆的方程为
.
即. 其圆心为
,半径
. 6分
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
. 9分
(3)方法一:由平几知:,
直线,直线
,
由得
.
∴.
所以线段的长为定值
. 13分
方法二:设,
则.
.
又.
所以,为定值. 13分
已知椭圆的左、右焦点分别为
,若椭圆上存在点
(异于长轴的端点),使得
,则该椭圆离心率的取值范围是 .
正确答案
设,
即.
过椭圆的右焦点且垂直于
轴的直线与椭圆交于
两点,以
为直径的圆恰好过左焦点,则椭圆的离心率等于 。
正确答案
略
正确答案
已知椭圆+
=1(a>b>0)过点(2,1),则a的取值范围是 ______.
正确答案
∵点(2,1)在椭圆上
∴+
=1,
∵a>b
∴+
<1,求得a>
故答案为:(,+∞)
已知椭圆C中心在坐标原点O焦点在x上,F1,F2分别是椭圆C左、右焦点,M椭圆短轴的一个端点,过F1的直线l椭圆交于A、B两点,△MF1F2的面积为4,△ABF2的周长为8.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点Q的坐标为(1,0)存在椭圆上的点P及以Q为圆心的一个圆,使得该圆与直线PF1,PF2都相切.若存在,求出点P坐标及圆的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)由题意设椭圆的方程为+
=1(a>b>0),
因为M是椭圆短轴的一个端点,过F1的直线l与椭圆交于A、B两点,△MF1F2的面积为4,△ABF2的周长为8
所以,4a=8,
×b×2c=4
∴,
∴b=c=2,a=2,
∴所求的椭圆方程为+
=1.
(2)假设存在椭圆上的点P及以Q为圆心的一个圆,使得该圆与直线PF1,PF2都相切.
设圆Q的半径为r,点P(x0,y0),
因为圆Q与直线PF1,PF2都相切,所以PQ为∠F1PF2的角平分线,
∴=
,∴
=
∴|PF1|=|QF1|
∵|QF1|=3,∴|PF1|=3
∴解得x0=2,y0=±
当P(2,)时,直线PF1的方程为:x-2
y+2=0,Q到直线PF1的距离=
=1;直线PF2的方程为x-2=0,该圆与直线PF2相切;当P(2,-
)时,直线PF1的方程为:x+2
y+2=0,Q到直线PF1的距离=
=1;直线PF2的方程为x-2=0,该圆与直线PF2相切;
所以存在椭圆上的点P及以Q为圆心的一个圆,使得该圆与直线PF1,PF2都相切,点P(2,±),圆的方程为:(x-1)2+y2=1.
(2011•山东)已知双曲线和椭圆
有相同的焦点,且双曲线的离心率是椭圆离心率的两倍,则双曲线的方程为 _________ .
正确答案
=1
由题得,双曲线的焦点坐标为(
,0),(﹣
,0),c=
:
且双曲线的离心率为2×=
=
⇒a=2.⇒b2=c2﹣a2=3,
双曲线的方程为=1.
已知椭圆的一个顶点和两个焦点构成的三角形的面积为4.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知直线与椭圆
交于
、
两点,试问,是否存在
轴上的点
,使得对任意的
,
为定值,若存在,求出
点的坐标,若不存在,说明理由.
正确答案
(1);(2)存在点
使得
为定值.
试题分析:(1)椭圆的标准方程是,则本题中有
,已知三角形的面积为4,说明
,这样可以求得
;(2)存在性命题的解法都是假设存在,然后想办法求出
.下面就是想法列出关于
的方程,本题是直线与椭圆相交问题,一般方法是设交点为
,把直线方程
代入椭圆方程交化简为
,则有
,
,而
,就可用
表示,这个值为定值,即与
无关,分析此式可得出结论..
试题解析:(1)设椭圆的短半轴为,半焦距为
,
则,由
得
,
由解得
,则椭圆方程为
. (6分)
(2)由得
设由韦达定理得:
=
==
, (10分)
当,即
时,
为定值,所以,存在点
使得
为定值(14分).
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