- 椭圆
- 共5181题
已知椭圆的对称中心为坐标原点,上焦点为
,离心率
.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设为
轴上的动点,过点
作直线
与直线
垂直,试探究直线
与椭圆
的位置关系.
正确答案
(Ⅰ);(Ⅱ)详见解析.
试题分析:(Ⅰ)先根据题中的已知条件以及、
、
三者之间的关系求出
、
、
的值,从而确定椭圆
的方程;(Ⅱ)先根据直线
与直线
垂直这一条件确定直线
的方程(用点
的横坐标表示),然后将直线
的方程联立转化成关于
或
的一元二次方程,对
,
,
三种情况进行分类讨论,并确定相应的
的取值范围.
试题解析:(Ⅰ)由条件可知,
,
, 3分
所以椭圆的标准方程为
. 4分
(Ⅱ),
, 6分
则直线:
. 7分
联立与
有, 9分
则
, 10分
,
,
则当时,
,此时直线
与椭圆
相交; 11分
当时,
,此时直线
与椭圆
相切; 12分
当时,
,此时直线
与椭圆
相离. 13分
已知曲线的极坐标方程是ρ=2,以极点为原点,极轴为
轴的正半轴建立平面直角坐标系
(1) 写出曲线的直角坐标方程;
(2)若把上各点的坐标经过伸缩变换后得到曲线,求曲线上任意一点到两坐标轴距离之积的最大值.
正确答案
⑴的普通方程为 x2+y2=4 ;⑵最大值为12.
(1)根据进行转化即可。
(2)根据条件可求出伸缩变换后的方程为,然后根据
,即可求出
≤12.要注意取等的条件。
解:.⑴的普通方程为 x2+y2=4 (4分)
⑵(方法一)经过伸缩变换{
后,
{(
为参数),(7分)
∴ 当
时,取得“=”.
∴曲线上任意一点到两坐标轴距离之积的最大值为12. (10分)
(方法二) 经过伸缩变换{
后{
,
∴C’:
(7分)
∵,∴
≤12.
当且仅当时,取“=”.
∴曲线上任意一点到两坐标轴距离之积的最大值为12. (10分)
已知椭圆两个焦点的坐标分别为
,
,并且经过点
.过左焦点
,斜率为
的直线与椭圆交于
,
两点.设
,延长
,
分别与椭圆交于
两点.
(I)求椭圆的标准方程; (II)若点,求
点的坐标;
(III)设直线的斜率为
,求证:
为定值.
正确答案
解:(I)因为椭圆的焦点在轴上,所以设它的标准方程为
,
由椭圆的定义知,
. ----------------2分
所以,
,
所以所求椭圆的标准方程为. ---------------4分
(II)直线的方程为
,
代入椭圆方程,得
解得(舍),或
. --------------6分
代入直线的方程,得
,
所以点的坐标为
. ---------------7分
(III)设,
,
,
,
直线的方程为
,所以
.
代入椭圆方程,消去得:
. --------------8分
又因为点在椭圆上,有
方程化简为. -----------------9分
则,且
,所以
.
代入直线的方程,得
,所以
. -------------10分
同理,
. ------------------12分
因为三点共线,所以
.
即. --------------------13分
所以,而
.
所以为定值. -------------------14分
略
已知中心在原点,焦点在轴上的椭圆,离心率
,且经过抛物线
的焦点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若过点的直线
(斜率不等于零)与椭圆交于不同的两点
(
在
之间),与
面积之比为
,求
的取值范围.
正确答案
解:(1)设椭圆的方程为,则
①,
∵抛物线的焦点为(0, 1), ….2分
∴ ②
由①②解得. ……4分
∴椭圆的标准方程为. ……5分
(2)如图,由题意知的斜率存在且不为零,
设方程为
③,
将③代入,整理,得
,由
得
……7分
设、
,则
④
令, 则
,……9分
由此可得,
,且
.由④知
,
.
∴ , 即
……12分
∵,∴
,解得
又∵, ∴
,……13分
∴OBE与
OBF面积之比的取值范围是(
, 1). ……14分
略
如图,已知某椭圆的焦点是F1(-4,0)、F2(4,0),过点F2并垂直于x轴的直线与椭圆的一个交点为B,且|F1B|+|F2B|=10,椭圆上不同的两点A(x1,y1),C(x2,y2)满足条件:|F2A|、|F2B|、|F2C|成等差数列.
(1)求该弦椭圆的方程;
(2)求弦AC中点的横坐标;
(3)设弦AC的垂直平分线的方程为y=kx+m,求m的取值范围.
正确答案
(1)由椭圆定义及条件知,2a=|F1B|+|F2B|=10,得a=5,又c=4,所以b==3.
故椭圆方程为=1.
(2)由点B(4,yB)在椭圆上,得|F2B|=|yB|=.因为椭圆右准线方程为x=
,离心率为
,根据椭圆定义,有|F2A|=
(
-x1),|F2C|=
(
-x2),
由|F2A|、|F2B|、|F2C|成等差数列,得
(
-x1)+
(
-x2)=2×
,由此得出:x1+x2=8.
设弦AC的中点为P(x0,y0),则x0==4.
(3)解法一:由A(x1,y1),C(x2,y2)在椭圆上.
得 ①-②得9(x12-x22)+25(y12-y22)=0,
即9×=0(x1≠x2)
将 (k≠0)代入上式,
得9×4+25y0(-)=0
(k≠0)
即k=y0(当k=0时也成立).
由点P(4,y0)在弦AC的垂直平分线上,得y0=4k+m,所以m=y0-4k=y0-y0=-
y0.
由点P(4,y0)在线段BB′(B′与B关于x轴对称)的内部,
得-<y0<
,所以-
<m<
.
解法二:因为弦AC的中点为P(4,y0),所以直线AC的方程为
y-y0=-(x-4)(k≠0) ③
将③代入椭圆方程=1,得
(9k2+25)x2-50(ky0+4)x+25(ky0+4)2-25×9k2=0
所以x1+x2==8,解得k=
y0.(当k=0时也成立)
(以下同解法一).
略
已知椭圆C的焦点分别为和
,长轴长为6,设直线
交椭圆C于A、B两点,求线段AB的中点坐标
正确答案
试题分析:涉及弦中点问题,通常利用点差法,本题先由题意,
,解出
得到椭圆方程
设
,代入椭圆方程作差变形得中点坐标满足
,又
,解得中点坐标为
试题解析:[解]设椭圆C的方程为 (2分)
由题意,
,于是
。
∴椭圆C的方程为 (4分)
由得
因为该二次方程的判别,所以直线与椭圆有两个不同交点。 (8分)
设
则,
故线段AB的中点坐标为 .(12分)
如图,已知椭圆C: 的左、右焦点分别为
,离心率为
,点A是椭圆上任一点,
的周长为
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点任作一动直线l交椭圆C于
两点,记
,若在线段
上取一点R,使得
,则当直线l转动时,点R在某一定直线上运动,求该定直线的方程.
正确答案
(Ⅰ);(Ⅱ)
.
试题分析:(Ⅰ)利用三角形的周长为
及离心率可求解;(Ⅱ)利用
寻找
的坐标与实数
之间的关系,再利用
关系找到点R的坐标为(
)与
之间的关系,化简求解.
试题解析:(Ⅰ)∵的周长为
,
∴即
. (1分)
又解得
(3分)
∴椭圆C的方程为 (4分)
(Ⅱ)由题意知,直线l的斜率必存在,
设其方程为
由
得 (6分)
则 (7分)
由,得
∴∴
. (8分)
设点R的坐标为(),由
,
得
∴
解得 (10分)
而
∴ (13分)
故点R在定直线上. (14分)
椭圆的两个焦点F1、F2,点P在椭圆C上,且P F1⊥F1F2,| P F1|=
,| P F2|=
。
(I)求椭圆C的方程;
(II)若直线L过圆x2+y2+4x-2y=0的圆心M交椭圆于A、B两点,且A、B关于点M对称,求直线L的方程。
正确答案
(Ⅰ) =1. (Ⅱ) 8x-9y+25="0."
本试题主要考查了椭圆方程的求解直线与椭圆的位置关系的运用。
(1))因为点P在椭圆C上,所以,a=3.
在Rt△PF1F2中,故椭圆的半焦距c=
,
从而b2=a2-c2=4,所以椭圆C的方程为=1.
(2)已知圆的方程为(x+2)2+(y-1)2=5,所以圆心M的坐标为(-2,1).
设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).由题意x1x2且
①
②
点差法得到结论。
解法一:(Ⅰ)因为点P在椭圆C上,所以,a=3.
在Rt△PF1F2中,故椭圆的半焦距c=
,
从而b2=a2-c2=4,所以椭圆C的方程为=1.
(Ⅱ)设A,B的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2). 由圆的方程为(x+2)2+(y-1)2=5,所以圆心M的坐标为(-2,1). 从而可设直线l的方程为 y=k(x+2)+1,
代入椭圆C的方程得 (4+9k2)x2+(36k2+18k)x+36k2+36k-27=0.
因为A,B关于点M对称. 所以 解得
,
所以直线l的方程为 即8x-9y+25=0. (经检验,符合题意)
解法二:(Ⅰ)同解法一.
(Ⅱ)已知圆的方程为(x+2)2+(y-1)2=5,所以圆心M的坐标为(-2,1).
设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).由题意x1x2且
①
②
由①-②得 ③
因为A、B关于点M对称,所以x1+ x2=-4, y1+ y2=2,
代入③得=
,即直线l的斜率为
,
所以直线l的方程为y-1=(x+2),即8x-9y+25=0.(经检验,所求直线方程符合题意.)
设椭圆,直线
过椭圆左焦点
且不与
轴重合,
与椭圆交于
,两点,当
与
轴垂直时,
,若点
且
(1)求椭圆的方程;
(2)直线绕着
旋转,与圆
交于
两点,若
,求
的面积
的取值范围(
为椭圆的右焦点)。
正确答案
(1) (2)
直线过椭圆左焦点
且不与
轴重直,当
与
轴垂直时,
在求的纵标,想减得长度
;直线与圆交点弦问题:半径,弦长一半,弦心距够成用勾股定理解决,根据
,圆心
到
的距离
得
,在表达出
的面
根据m的范围,解得。
解:(1)设椭圆半焦距为,
,将
代入椭圆方程得
所以
所求椭圆方程为:
…………4分
(3)设直线即
,圆心
到
的距离
由圆性质:,又
,得
…6分
联立方程组,消去
得
设则
,……9分
设,
在
上为增函数,
,所以,
已知椭圆的离心率为
,长轴长为
,直线
交椭圆于不同的两点A、B.
(1)求椭圆的方程;
(2)求的值(O点为坐标原点);
(3)若坐标原点O到直线的距离为
,求
面积的最大值.
正确答案
(1) (2)
(3)
当|AB最大时,
的面积最大值
(1)依题意得,所以
.椭圆方程为
(2)直线方程与椭圆方程联立,保证,求出
,利用
,可得
(3)由原点O到直线的距离为
得
.直线方程与椭圆方程联立,保证
,求出
,利用
,可得
利用不等式求出最值.注意
的讨论.
解:(1)设椭圆的半焦距为c,依题意 解得
由 2分
所求椭圆方程为
3分
(2) 设
,其坐标满足方程
消去并整理得
4分
则有,
6分
8分
(3)由已知,可得
9分
将代入椭圆方程,
整理得
10分
11分
12分
当且仅当,即
时等号成立,经检验,
满足(*)式
当时,
综上可知 13分
当|AB最大时,
的面积最大值
14分
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