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题型:简答题
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简答题

(本小题满分12分)

在平面直角坐标系xOy中,经过点且斜率为k的直线l与椭圆有两个不同的交点PQ.

(Ⅰ)求k的取值范围;

(Ⅱ)设椭圆与x轴正半轴、y轴正半轴的交点分别为AB,是否存在常数k,使得向量共线?如果存在,求k值;如果不存在,请说明理由.

正确答案

(Ⅰ). 即k的取值范围为

(Ⅱ)解得. 由(Ⅰ)知,故没有符合题意的常数k.

)解:

(Ⅰ)由已知条件,直线l的方程为

代入椭圆方程得

整理得      .       ①                   ……3分

直线l与椭圆有两个不同的交点PQ等价于

解得. 即k的取值范围为.        ……6分

(Ⅱ)设,则

由方程①,

.             ②

又       .           ③                     ……8分

.

所以共线等价于

将②③代入上式,解得.                                     ……11分

由(Ⅰ)知,故没有符合题意的常数k.          ……12分

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题型:简答题
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简答题

已知焦点在轴上,中心在坐标原点的椭圆C的离心率为,且过点

(1)求椭圆C的方程;

(2)直线分别切椭圆C与圆(其中)于A.B两点,求|AB|的最大值。

正确答案

(1)

(2)2

(1)设椭圆的方程为,则

椭圆过点

解处   故椭圆C的方程为     6分

(2)设分别为直线与椭圆和圆的切点,

直线AB的方程为:因为A既在椭圆上,又在直线AB上,

从而有

消去得:

由于直线与椭圆相切,   

从而可得:     ①            ②……8分

          消去得:

由于直线与圆相切,得  ③              ④

由②④得:                   由①③得: ……10分

,当且仅当时取等号,所以|AB|的最大值为2。……12分

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题型:简答题
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简答题

学习了圆锥曲线及其方程后,对于一个一般的二元二次方程:Ax2+Cy2+Dx+Ey+F=0(A,C,D,E,F为常数),请你写出一个它分别表示

①直线; ②圆; ③椭圆; ④双曲线; ⑤抛物线的必要条件.

正确答案

①方程表示直线,其二次项系数必为0或可分解成两个一次因式的积的形式,故其必要条件:A=C=0,D,E不全为零; 或A•C<0,D,E,F全为零;

②方程表示圆,其二次项系数必须相等且不为0,故其必要条件:A=C,D2+E2-4AF>0;

③方程表示椭圆其二次项系数必须同号,故必要条件:A•C>0, A≠C, +-F>0;

④方程表示双曲线其二次项系数必须异号,故必要条件:A•C<0,+-F≠0;

⑤方程表示抛物线其二次项系数必须有一个为0,另一个不为0,故必要条件:A=0且CD≠0; 或C=0且AE≠0.

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题型:简答题
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简答题

椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,两焦点F1,F2之间的距离为2,椭圆上第一象限内的点P满足PF1⊥PF2,且△PF1F2的面积为1.

(1)求椭圆C的标准方程;

(2)若椭圆C的右顶点为A,直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆C交于不同的两点M,N,且满足AM⊥AN.求证:直线l过定点,并求出定点的坐标.

正确答案

(1)+y2=1    (2)见解析

(1)设椭圆的标准方程为=1(a>b>0),因为|F1F2|=2,所以c=,由S△PF1F2=1,得|PF1||PF2|=2,又由PF1⊥PF2,得|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=12,即(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1||PF2|=12,即4a2-4=12,a2=4,b2=a2-3=1,所以椭圆C的标准方程为+y2=1.

(2)由方程组,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,

Δ=(8km)2-4(1+4k2)(4m2-4)>0,整理得4k2-m2+1>0.

设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2

由AM⊥AN且椭圆的右顶点为A(2,0),得(x1-2)(x2-2)+y1y2=0,

因为y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2

所以(1+k2)x1x2+(km-2)(x1+x2)+m2+4=0,

即(1+k2+(km-2)·+m2+4=0,

整理得:5m2+16mk+12k2=0,

解得m=-2k或m=-,均满足4k2-m2+1>0.

当m=-2k时,直线的l方程为y=kx-2k,过定点(2,0),与题意矛盾,舍去;

当m=-时,直线l的方程为y=k(x-),过定点(,0),符合题意.

故直线l过定点,且定点的坐标为(,0).

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题型:简答题
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简答题

(本小题13分)已知离心率为的椭圆 经过点

(1)求椭圆的方程;

(2)过左焦点且不与轴垂直的直线交椭圆两点,若 (为坐标原点),求直线的方程.

正确答案

(1) (2) 的方程是 

(1)由题意可得两个关于a,b的方程,且.

(2)椭圆的左焦点为,则直线的方程可设为

代入椭圆方程得:,

然后根据,可求出.

再根据建立关于k的方程,解出k的值。

解:(1)依题意得:,且

解得:

故椭圆方程为     ……………………………………………………4分

(2)椭圆的左焦点为,则直线的方程可设为

代入椭圆方程得:

   …………6分

   得:

 ……………………………………………………………………9分

,原点的距离

解得   的方程是 ………………………………13分

(用其他方法解答参照给分)

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆过点,且离心率为.斜率为的直线与椭圆交于AB两点,以为底边作等腰三角形,顶点为.

(1)求椭圆的方程;

(2)求△的面积.

正确答案

(1);(2).

试题分析:(1)要求椭圆标准方程,就是要求得,因此我们要寻找关于的两个等式,本题中有离心率,是一个等式,另一个是椭圆过点,即,再结合可解得,得到标准方程;(2)要求△的面积,应该先确定位置,也即确定直线,我们可以设的方程为,条件是以为底边的等腰三角形怎么应用?这个条件用得较多的是其性质,三线合一,即取的中点,则有,我们就用这个来求出参数的值,方法是设的中点为,把直线方程代入椭圆方程,可得,从而求出表示,再由可很快求得,以后就可得到点的坐标,求出面积.

试题解析:(1)由已知得.              1分

解得.又,所以椭圆G的方程为.     4分

(2)设直线l的方程为.

.  ①             6分

AB的坐标分别为AB中点为E

.                     8分

因为AB是等腰△的底边,

所以PEAB.所以PE的斜率,解得m=2.        10分

此时方程①为,解得

所以,所以|AB|=.

此时,点P(-3,2)到直线AB的距离

所以△的面积S=.                        12分

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆经过点,离心率为

(1)求椭圆的方程;

(2)直线与椭圆交于两点,点是椭圆的右顶点.直线与直线分别与轴交于点,试问以线段为直径的圆是否过轴上的定点?若是,求出定点坐标;若不是,说明理由.

正确答案

(1)椭圆的方程是;(2)线段为直径的圆过轴上的定点

试题分析:(1)求椭圆的方程,已知椭圆经过点,离心率为,故可用待定系数法,利用离心率可得,利用过点,可得,再由,即可解出,从而得椭圆的方程;(2)这是探索性命题,可假设以线段为直径的圆过轴上的定点,则,故需表示出的坐标,因为点是椭圆的右顶点,所以点,设,分别写出直线与的方程,得的坐标,由,得,因此由,则式方程的根,利用根与系数关系得,,代入即可.

试题解析:(1)由题意得,解得

所以椭圆的方程是.                         4分

(2)以线段为直径的圆过轴上的定点.

,则有

又因为点是椭圆的右顶点,所以点

由题意可知直线的方程为,故点

直线的方程为,故点

若以线段为直径的圆过轴上的定点,则等价于恒成立.

又因为

所以恒成立.

又因为

所以.解得

故以线段为直径的圆过轴上的定点.         14分

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题型:填空题
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填空题

椭圆=1(a>b>0)的右焦点F,其右准线与x轴的交点为A,在椭圆上存在点P满足线段AP的垂直平分线过点F,则椭圆离心率的取值范围是________.

正确答案

≤e<1.

解法1)由题意,椭圆上存在点P,使得线段AP的垂直平分线过点F,所以|PF|=|FA|,而|FA|=-c,|PF|≤a+c,所以-c≤a+c,即a2≤ac+2c2.又e=,所以2e2+e≥1,所以2e2+e-1≥0,即(2e-1)(e+1)≥0.又0≤e<1.

(解法2)设点P(x,y).由题意,椭圆上存在点P,使得线段AP的垂直平分线过点F,所以|PF|=|FA|,由椭圆第二定义,=e,所以|PF|=e-ex=a-ex,而|FA|=-c,所以a-ex=-c,解得x=(a+c-).由于-a≤x≤a,

所以-a≤(a+c-)≤a.又e=,所以2e2+e-1≥0,即(2e-1)(e+1)≥0.

又0≤e<1.

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题型:简答题
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简答题

在平面直角坐标系中,已知分别是椭圆的左、右焦点,椭圆与抛物线有一个公共的焦点,且过点.

(Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)设直线与椭圆相交于两点,若(为坐标原点),试判断直线与圆的位置关系,并证明你的结论.

正确答案

(Ⅰ) (Ⅱ) 直线与圆相切

试题分析:(Ⅰ) 由题意得 ,又,结合,可解得的值,从而得椭圆的标准方程.(Ⅱ)设,则,当直线与轴垂直时,由椭圆的对称性易求两点的坐标,并判断直线与圆是否相切.当直线的不与轴垂直时,可设其方程为

,与椭圆方程联立方程组消法得: ,

  ,结合,可得的关系,由此可以判断与该直线与圆的位置关系.

试题解析:解(Ⅰ)由已知得,由题意得 ,又,              2分

消去可得,,解得(舍去),则

所以椭圆的方程为.                          4分

(Ⅱ)结论:直线与圆相切.

证明:由题意可知,直线不过坐标原点,设的坐标分别为 

(ⅰ)当直线轴时,直线的方程为 

 

    

解得,故直线的方程为 ,

因此,点到直线的距离为,又圆的圆心为,

半径 所以直线与圆相切  7分

(ⅱ)当直线不垂直于轴时,

设直线的方程为,联立直线和椭圆方程消去得;

 ,

 

 

  ,故

①                           10分

又圆的圆心为,半径

圆心到直线的距离为

② 将①式带入②式得:

所以 因此,直线与圆相切                 13分

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆的两个焦点和上下两个顶点是一个边长为2且∠F1B1F2的菱形的四个顶点.

(1)求椭圆的方程;

(2)过右焦点F2 ,斜率为)的直线与椭圆相交于两点,A为椭圆的右顶点,直线分别交直线于点,线段的中点为,记直线的斜率为.求证:为定值.

正确答案

(1);(2)为定值.

试题分析:(1)由椭圆两个焦点和上下两个顶点是一个边长为2且∠F1B1F2的菱形的四个顶点可得,从而得到椭圆方程.(2)通过题目条件,将直线方程设出来,再将它与椭圆交点坐标设出来,即点,点,再分别表示出直线的方程,令,得到点,,的坐标,再利用中点坐标公式得到线段的中点为的坐标,利用斜率公式即得到,通过联立直线与椭圆方程,用韦达定理替换,化简之后即可证明为定值.本题利用“设而不求”达到证明的目的,充分利用韦达定理消去繁杂的未知数.这是解决带有直线与圆锥曲线交点问题的常用的手段.

试题解析:(1)由条件知,    2分

故所求椭圆方程为.    4分

(2)设过点的直线方程为:,设点,点

将直线方程代入椭圆

整理得:,    6分

因为点在椭圆内,所以直线和椭圆都相交,恒成立,且

    8分

直线的方程为:,直线的方程为:,令

得点,所以点的坐标.    9分

直线的斜率为.

.    11分

代入上式得:

.

所以为定值.    14分

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