- 椭圆
- 共5181题
知椭圆的两焦点
、
,离心率为
,直线
:
与椭圆
交于
两点,点
在
轴上的射影为点
.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求直线的方程,使
的面积最大,并求出这个最大值.
正确答案
(1)(2)直线
的方程为:
,
的面积的最大值为
试题分析:(1)利用椭圆的基本性质求解
(2)利用弦长公式及基本不等式求解
试题解析:(1)设椭圆方程为,则
,
,
所以,所求椭圆方程为:.
(2)由得:
,
当且仅当即
时取等号,
此时,直线的方程为:
,
的面积的最大值为
.
椭圆以双曲线
的实轴为短轴、虚轴为长轴,且与抛物线
交于
两点.
(1)求椭圆的方程及线段
的长;
(2)在与
图像的公共区域内,是否存在一点
,使得
的弦
与
的弦
相互垂直平分于点
?若存在,求点
坐标,若不存在,说明理由.
正确答案
(1) ,
;(2)不存在这样的点
.
试题分析:(1) 求椭圆的方程,只需求出
即可,由双曲线
得,
,故得椭圆
,从而得椭圆
的方程为
,求线段
的长,只需求出
的坐标,由椭圆
的方程,及抛物线的方程
,联立方程组解得
,从而可得线段
的长;(2)这是探索性命题,一般假设存在,可设出
,代入椭圆
的方程,两式作差,得
,设出
,代入抛物线
,两式作差,得
,
的弦
与
的弦
相互垂直得,
,从而得到
,由题设条件,来判断点
是否存.
试题解析:(1)椭圆:
;联立方程组解得
,所以
.
(2)假设存在,由题意将坐标带入
做差得
,将
坐标带入
得
,
,故满足条件的
点在抛物线
外,所以不存在这样的点
.
已知椭圆C:=1(a>b>0)经过点M(-2,-1),离心率为
.过点M作倾斜角互补的两条直线分别与椭圆C交于异于M的另外两点P、Q.
(1)求椭圆C的方程;
(2)试判断直线PQ的斜率是否为定值,证明你的结论.
正确答案
(1)=1.(2)PQ的斜率为定值1
(1)由题设,得=1,①且
=
,②
由①、②解得a2=6,b2=3,故椭圆C的方程为=1.
(2)设直线MP的斜率为k,则直线MQ的斜率为-k,
假设∠PMQ为直角,则k·(-k)=-1,即k=±1.
若k=1,则直线MQ的方程为y+1=-(x+2),与椭圆C方程联立,得x2+4x+4=0,
该方程有两个相等的实数根-2,不合题意;
同理,若k=-1也不合题意.故∠PMQ不可能为直角.记P(x1,y1)、Q(x2,y2).
设直线MP的方程为y+1=k(x+2),与椭圆C的方程联立,得(1+2k2)x2+(8k2-4k)x+8k2-8k-4=0,
则-2,x1是该方程的两根,则-2x1=,即x1=
.
设直线MQ的方程为y+1=-k(x+2),同理得x2=.
因y1+1=k(x1+2),y2+1=-k(x2+2),
故kPQ==1,
因此直线PQ的斜率为定值.
已知椭圆过点
,且离心率
.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆
相交于
,
两点(
不是左右顶点),椭圆的右顶点为
,且满足
,试判断直线是否过定点,若过定点,求出该定点的坐标;若不过定点,请说明理由.
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:(1)本小题通过待定系数法列出两个关于的方程,通过解方程组求出椭圆的方程,包含着二次方的运算需掌握;(2)本小题是直线与椭圆的位置关系的问题,这类题目的常用思路就是联立直线方程和椭圆方程通过消元得到一个一元二次方程,确定判别式的情况,正确书写、利用韦达定理,由
,
两点(
不是左右顶点),椭圆的右顶点为
,且满足
,根据向量的数量积为零,可得到关于两个根的等式,再利用韦达定理可得关于
的等式,从而就可得出相应的结论.
试题解析:(1)
即
∴椭圆方程为 4分
又点在椭圆上,
解得
∴椭圆的方程为 6分
(2)设,由
得
,
8分
所以,又椭圆的右顶点
,
,解得 10分
,且满足
当时,
,直线过定点
与已知矛盾 12分
当时,
,直线过定点
综上可知,当时,直线过定点,定点坐标为
14分.
在平面直角坐标系xOy中,经过点(0,)且斜率为k的直线l与椭圆
+y2=1有两个不同的交点P和Q.
(1)求k的取值范围;
(2)设椭圆与x轴正半轴、y轴正半轴的交点分别为A,B,是否存在常数k,使得向量+
与
共线?如果存在,求k的值;如果不存在,请说明理由.
正确答案
(1)∪
(2)不存在,理由见解析
解:(1)由已知条件知直线l的方程为
y=kx+,
代入椭圆方程得+(kx+
)2=1.
整理得x2+2
kx+1=0.①
直线l与椭圆有两个不同的交点P和Q等价于Δ=8k2-4=4k2-2>0,
解得k<-或k>
,
即k的取值范围为∪
.
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则+
=(x1+x2,y1+y2),
由方程①得x1+x2=-.②
又y1+y2=k(x1+x2)+2=
,③
而A(,0),B(0,1),
=(-
,1),
所以+
与
共线等价于x1+x2=-
(y1+y2).
将②③代入上式,解得k=.
由(1)知k<-或k>
,故没有符合题意的常数k.
如图,在轴上方有一段曲线弧
,其端点
、
在
轴上(但不属于
),对
上任一点
及点
,
,满足:
.直线
,
分别交直线
于
,
两点.
(Ⅰ)求曲线弧的方程;
(Ⅱ)求的最小值(用
表示);
正确答案
(I).(II)
.
试题分析:(I)由椭圆的定义,曲线是以
,
为焦点的半椭圆,
利用的关系,得到
的方程为
.
要特别注意有限制.
(II)设并代入椭圆方程得到
,根据
,
,可以得到直线
的方程,进一步令可
得
,
的纵坐标分别,将
用纵坐标表出,应用“基本不等式”,得到其最小值.
本解答即体现此类问题的一般解法“设而不求”,又反映数学知识的灵活应用.
试题解析:(I)由椭圆的定义,曲线是以
,
为焦点的半椭圆,
.
∴的方程为
. 4分
(注:不写区间“”扣1分)
(II)由(I)知,曲线的方程为
,设
,
则有,即
①
又,
,从而直线
的方程为
AP:; BP:
6分
令得
,
的纵坐标分别为
;
.
∴② 将①代入②, 得
. 8分
∴.
当且仅当,即
时,取等号.
即的最小值是
. 12分
已知椭圆C:的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为
的菱形的四个顶点.
(I)求椭圆C的方程;
(II)若直线y =kx交椭圆C于A,B两点,在直线l:x+y-3=0上存在点P,使得 ΔPAB为等边三角形,求k的值.
正确答案
(I); (II)
或
.
试题分析:(I)由图形的对称性及椭圆的几何性质,易得,进而写出方程; (II) 先找到AB中垂线与l的交点,保证ΔPAB为等腰三角形,再满足
即可保证ΔPAB为等边三角形,此外,注意对于特殊情形的讨论.
试题解析:
(I)因为椭圆的四个顶点恰好是一边长为2,
一内角为的菱形的四个顶点,
所以,椭圆
的方程为
. 4分
(II)设则
当直线的斜率为
时,
的垂直平分线就是
轴,
轴与直线
的交点为
,
又因为,所以
,
所以是等边三角形,所以
满足条件; 6分
当直线的斜率存在且不为
时,设
的方程为
所以,化简得
所以 ,则
8分
设的垂直平分线为
,它与直线
的交点记为
所以,解得
,
则 10分
因为为等边三角形, 所以应有
代入得到,解得
(舍),
13分
综上可知, 或
14分
设椭圆的左、右焦点分别为
,,右顶点为A,上顶点为B.已知
=
.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设P为椭圆上异于其顶点的一点,以线段PB为直径的圆经过点,经过点
的直线
与该圆相切与点M,
=
.求椭圆的方程.
正确答案
(1) (2)
试题分析:(1)求椭圆离心率,就是列出关于a,b,c的一个等量关系.由,可得
,又
,则
所以椭圆离心率为
(2) 由(1)知
所以求椭圆方程只需再确定一个独立条件即可.由切线长
=
可列出所需的等量关系.先确定圆心:设
,由
,有
由已知,有
即
,故有
,因为点P在椭圆上,故
,消
可得
,而点P不是椭圆的顶点,故
,即点P的坐标为
设圆的圆心为
,则
再由
得
,即
所以所求椭圆的方程为
试题解析:解(1)设椭圆右焦点的坐标为(c,0), 由
,可得
,又
,则
所以椭圆离心率为
(2)由(1)知
故椭圆方程为
,设
,由
,有
由已知,有
即
,故有
,因为点P在椭圆上,故
,消
可得
,而点P不是椭圆的顶点,故
,即点P的坐标为
设圆的圆心为
,则
,进而圆的半径
,由已知,有
,
=
,故有
,解得
,所以所求椭圆的方程为
已知椭圆=1(a>b>0),点P
在椭圆上.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设A为椭圆的左顶点,O为坐标原点.若点Q在椭圆上且满足AQ=AO,求直线OQ的斜率的值.
正确答案
(1)(2)k=±
.
(1)因为点P在椭圆上,故
=1,可得
=
.
于是e2==1-
=
,所以椭圆的离心率e=
.
(2)设直线OQ的斜率为k,则其方程为y=kx,设点Q的坐标为(x0,y0).
由条件得消去y0并整理得
=
.①
由AQ=AO,A(-a,0)及y0=kx0,得(x0+a)2+k2=a2.
整理得(1+k2)+2ax0=0,而x0≠0,故x0=
,代入①,整理得(1+k2)2=4k2·
+4.由(1)知
=
,故(1+k2)2=
k2+4,
即5k4-22k2-15=0,可得k2=5.所以直线OQ的斜率k=±.
已知椭圆C的中心在原点,焦点在轴上,左右焦点分别为
,且
,点(1,
)在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过的直线
与椭圆
相交于
两点,且
的面积为
,求以
为圆心且与直线
相切的圆的方程
正确答案
,
.解:(1)
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