- 椭圆
- 共5181题
设椭圆+
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.点P(a,b)满足|PF2|=|F1F2|.
(1)求椭圆的离心率e;
(2)设直线PF2与椭圆相交于A,B两点,若直线PF2与圆(x+1)2+=16相交于M,N两点,且|MN|=
|AB|,求椭圆的方程.
正确答案
(1)(2)
+
=1
试题分析:(1)直接利用|PF2|=|F1F2|,对应的方程整理后即可求椭圆的离心率e;
(2)先把直线PF2与椭圆方程联立求出A,B两点的坐标以及对应的|AB|两点,进而求出|MN|,再利用弦心距,弦长以及圆心到直线的距离之间的等量关系,即可求椭圆的方程.
解:(1)设F1(﹣c,0),F2(c,0) (c>0).
由题得|PF2|=|F1F2|,即=2c,整理得2
+
﹣1=0,得
=﹣1(舍),或
=
,
所以e=.
(2)由(1)知a=2c,b=c,可得椭圆方程为3x2+4y2=12c2,直线方程PF2为y=
(x﹣c).
A,B的坐标满足方程组,
消y并整理得5x2﹣8xc=0,
解得x=0,x=,得方程组的解为
,
,
不妨设A(c,
c),B(0,﹣
c).
所以|AB|==
c,于是|MN|=
|AB|=2c.
圆心(﹣1,)到直线PF2的距离d=
,
因为d2+=42,所以
(2+c)2+c2=16,整理得c=﹣
(舍)或c=2.
所以椭圆方程为+
=1.
点评:本题主要考查椭圆的方程和几何性质,直线的方程,两点间的距离公式以及点到直线的距离公式等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质和数形结合的数学思想,考查解决问题的能力和运算能力.
已知抛物线D的顶点是椭圆C:=1的中心,焦点与该椭圆的右焦点重合.
(1)求抛物线D的方程;
(2)过椭圆C右顶点A的直线l交抛物线D于M、N两点.
①若直线l的斜率为1,求MN的长;
②是否存在垂直于x轴的直线m被以MA为直径的圆E所截得的弦长为定值?如果存在,求出m的方程;如果不存在,说明理由.
正确答案
(1)y2=4x(2)①②存在直线m:x=3满足题意
(1)由题意,可设抛物线方程为y2=2px(p>0).由a2-b2=4-3=1,得c=1,∴抛物线的焦点为(1,0),∴p=2.∴抛物线D的方程为y2=4x.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2).
①直线l的方程为y=x-4,联立整理得x2-12x+16=0,即M(6-2
,2-2
),N(6+2
,2+2
),∴MN=
.
②设存在直线m:x=a满足题意,则圆心E,过E作直线x=a的垂线,垂足为E′,设直线m与圆E的一个交点为G.可得|E′G|2=|EG|2-|EE′|2,即|E′G|2=|EA|2-|EE′|2=
=
+
+a(x1+4)-a2=x1-4x1+a(x1+4)-a2=(a-3)x1+4a-a2.当a=3时,|E′G|2=3,此时直线m被以AM为直径的圆E所截得的弦长恒为定值2
,因此存在直线m:x=3满足题意
已知线段AB的两个端点A,B分别在x轴、y轴上滑动,|AB|=3,点M满足2=
.
(1)求动点M的轨迹E的方程.
(2)若曲线E的所有弦都不能被直线l:y=k(x-1)垂直平分,求实数k的取值范围.
正确答案
(1) +y2=1 (2) k≤-
或k≥
.
(1)设M(x,y),A(x0,0),B(0,y0),
则+
=9,
=(x-x0,y),
=(-x,y0-y).
由2=
,得
解得
代入+
=9,
化简得点M的轨迹方程为+y2=1.
(2)由题意知k≠0,
假设存在弦CD被直线l垂直平分,设直线CD的方程为y=-x+b,
由消去y化简得
(k2+4)x2-8kbx+4k2(b2-1)=0,
Δ=(-8kb)2-4(k2+4)·4k2(b2-1)
=-16k2(k2b2-k2-4)>0,
k2b2-k2-4<0,
设C(x1,y1),D(x2,y2),CD中点P(xp,yp),
则x1+x2=,
xp==
,
yp=-xp+b=-
·
+b=
,
又yp=k(-1),
∴k(-1)=
,得b=
,
代入k2b2-k2-4<0,得-(k2+4)<0,
解得k2<5,∴-.
∴当曲线E的所有弦都不能被直线l:y=k(x-1)垂直平分时,k的取值范围是k≤-或k≥
.
已知是椭圆
的左焦点,
是椭圆短轴上的一个顶点,椭圆的离心率为
,点
在
轴上,
,
三点确定的圆
恰好与直线
相切.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)是否存在过作斜率为
的直线
交椭圆于
两点,
为线段
的中点,设
为椭圆中心,射线
交椭圆于点
,若
,若存在求
的值,若不存在则说明理由.
正确答案
20、解:
将(1)代入(2)可得:
(3+4k2)x2+8k2x+(4k2-12)="0 " 2’
3×64k4+4×36k2=12(4k2+3)2
64k4+48k2=4(16k4+24k2+9)
48k2=96k2+36 2’
-48k2=36
∴k无解
∴不存在
略
已知、
是椭圆
的左、右焦点,且离心率
,点
为椭圆上的一个动点,
的内切圆面积的最大值为
.
(1) 求椭圆的方程;
(2) 若是椭圆上不重合的四个点,满足向量
与
共线,
与
共
线,且,求
的取值范围.
正确答案
(1);(2)
试题分析:本小题主要通过对直线与圆锥曲线中椭圆的综合应用的考查,具体涉及到椭圆方程的求法、直线与圆锥曲线的相关知识与圆锥曲线的综合知识,提示考生对圆锥曲线的综合题加以重视,本题主要考查考生的推理论证能力,运算求解能力、化归与转化以及数形结合的数学思想.(1)利用方程思想和几何性质,得到含有的两个等量关系,进而利用待定系数法求解椭圆方程;(2)通过直线与方程联立,借助韦达定理和弦长公式将
进行表示为含有
的函数关系式,利用换元法和二次函数求值域的思路寻求范围.
试题解析:(1)由几何性质可知:当内切圆面积取最大值时,
即取最大值,且
.
由得
又为定值,
,
综上得;
又由,可得
,即
,
经计算得,
,
,
故椭圆方程为. (5分)
(2) ①当直线与
中有一条直线垂直于
轴时,
.
②当直线斜率存在但不为0时,设
的方程为:
,由
消去
可得,代入弦长公式得:
,
同理由消去
可得
,
代入弦长公式得:,
所以
令,则
,所以
,
由①②可知,的取值范围是
. (12分)
已知椭圆过点
且离心率为
.
(1)求椭圆的方程;
(2)若斜率为的直线
交
于
两点,且
,求直线
的方程.
正确答案
(1);(2)直线
的方程为
.
试题分析:(1)先根据椭圆过点确定
,进而根据离心率及椭圆中
的关系式得到
,进而求解出
即可确定椭圆
的方程;(2)设
及直线
,进而联立直线与椭圆的方程得到
,消
得到
,进而根据二次方程根与系数的关系可得
,
,进而代入弦长公式
,从中即可求解出
的值,进而可确定直线
的方程.
(1)由题知,又因为
,从中求解得到
则椭圆的方程为
(2)设,直线
由,消去
得到
则,
则
解得,又直线
与
有两个交点
故直线的方程为
.
设分别是椭圆
的左右焦点,
是
上一点且
与
轴垂直,直线
与
的另一个交点为
.
(1)若直线的斜率为
,求
的离心率;
(2)若直线在
轴上的截距为
,且
,求
.
正确答案
(1);(2)
试题分析:(1)由已知得,故直线
的斜率为
,结合
得关于
的方程,解方程得离心率的值;(2)依题意,直线
和
轴的交点是线段
的中点.故
,①
又因为,得
,从而得三个点
坐标的关系,将点
的坐标表示出来代入椭圆方程的,得另一个关于
的方程并联立方程①求
即可.
(1)根据及题设知
,
.将
代入
,解得
,
(舍去).故
的离心率为
.
(2)由题意,原点为
的中点,
轴,所以直线
与
轴的交点
是线段
的中点.故
,即
.①由
得
.设
,由题意得,
,则
即
代入C的方程,得
,②将①及
代入②得
.解得
,
,故
.
如图,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别为椭圆=1(a>b>0)的左、右焦点,B,C分别为椭圆的上、下顶点,直线BF2与椭圆的另一个交点为D,若cos∠F1BF2=
,则直线CD的斜率为________.
正确答案
由cos∠F1BF2=得cos∠OBF2=
=
,进一步求得直线BD的斜率为-
,由
⇒
⇒
,∴直线CD的斜率为
.
抛物线M: 的准线过椭圆N:
的左焦点,以坐标原点为圆心,以t(t>0)为半径的圆分别与抛物线M在第一象限的部分以及y轴的正半轴相交于点A与点B,直线AB与x轴相交于点C.
(1)求抛物线M的方程.
(2)设点A的横坐标为x1,点C的横坐标为x2,曲线M上点D的横坐标为x1+2,求直线CD的斜率.
正确答案
(1) (2)-1
试题分析:(1)由抛物线的准线方程,求出p即可;
(2)由直线BC方程求出x1和x2之间的关系式,然后用x1和x2表示出D点的坐标,
即可求出直线CD的斜率.
试题解析:(1)因为椭圆N:的左焦点为(
,0),
所以,解得p=1,所以抛物线M的方程为
.
(2)由题意知 A(),因为
,所以
.由于t>0,所以t=
①
由点B(0,t),C( )的坐标知,直线BC的方程为
,
由因为A在直线BC上,故有,将①代入上式,得
,解得
,又因为D(
),所以直线CD的斜率为
kCD==
=
=-1.
(本小题满分12分)已知圆M:(x+1)2+y2=1,圆N:(x-1)2+y2=9,动圆P与圆M外切并与圆N内切,圆心P的轨迹为曲线 C
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)l是与圆P,圆M都相切的一条直线,l与曲线C交于A,B两点,当圆P的半径最长时,求|AB|.
正确答案
依题意,圆M的圆心,圆N的圆心,故
,由椭圆定理可知,曲线C是以M、N为左右焦点的椭圆(左顶点除外),其方程为
;
(2)对于曲线C上任意一点,由于
(R为圆P的半径),所以R=2,所以当圆P的半径最长时,其方程为
;
若直线l垂直于x轴,易得;
若直线l不垂直于x轴,设l与x轴的交点为Q,则,解得
,故直线l:
;有l与圆M相切得
,解得
;当
时,直线
,联立直线与椭圆的方程解得
;同理,当
时,
.
(1)根据椭圆的定义求出方程;(2)先确定当圆P的半径最长时,其方程为,再对直线l进行分类讨论求弦长.
本题考查椭圆的定义、弦长公式、直线的方程,考查学生的运算能力、化简能力以及数形结合的能力.
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