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简答题

已知椭圆的中心在原点,一个焦点是F(2,0),且两条准线间的距离为λ(λ>4).

(I)求椭圆的方程;

(II)若存在过点A(1,0)的直线l,使点F关于直线l的对称点在椭圆上,求λ的取值范围.

正确答案

(I)设椭圆的方程为+=1(a>b>0).

由条件知c=2,且=λ,所以a2=λ,b2=a2-c2=λ-4.

故椭圆的方程是+=1(λ>4).

(II)依题意,直线l的斜率存在且不为0,记为k,则直线l的方程是y=k(x-1).

设点F(2,0)关于直线l的对称点为F'(x0,y0),

解得

因为点F'(x0,y0)在椭圆上,所以+=1.

即λ(λ-4)k4+2λ(λ-6)k2+(λ-4)2=0.

设k2=t,则λ(λ-4)t2+2λ(λ-6)t+(λ-4)2=0.

因为λ>4,所以>0.

当且仅当(*)

上述方程存在正实根,即直线l存在.

解(*)得所以4<λ≤.

即λ的取值范围是4<λ≤.

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简答题

设椭圆的中心在坐标原点,对称轴是坐标轴,一个顶点为A(0,2),右焦点F到点B()的距离为2.

(I)求椭圆的方程;

(Ⅱ)设经过点(0,-3)的直线l与椭圆相交于不同两点M,N满足||=||,试求直线l的方程.

正确答案

(Ⅰ) 依题意,设椭圆方程为+=1 ( a>b>0 ),

则其右焦点坐标为F(c , 0 ) ,c=

由|FB|=2,得=2,

即(c-)2+2=4,故c=2

又∵b=2,∴a2=b2+c2=22+(2)2=12,

∴所求椭圆方程为+=1.

(Ⅱ)由题意可设直线l的方程为y=kx-3(k≠0),

由|| = ||,知点A在线段MN的垂直平分线上,

得x2+3(kx-3)2=12

即(1+3k2)x2-18kx+15=0①

△=(-18k)2-4(1+3k2)×15=144k2-60>0

即k2时方程①有两个不相等的实数根

设M(x1,y1),N(x2,y2),线段MN的中点P(x0,y0

则x1,x2是方程①的两个不等的实根,故有x1+x2=

从而有x0==,y0=kx0-3==

于是,可得线段MN的中点P的坐标为P()

又由于k≠0,因此直线AP的斜率为k1==

由AP⊥MN,得×k=-1

即5+6k2=9,解得k2=,∴k=±

∴所求直线l的方程为:y=±x-3.

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简答题

设向量=(x+1,y),=(y,x-1),(x,y∈R)满足||+||=2,已知定点A(1,0),动点P(x,y)

(1)求动点P(x,y)的轨迹C的方程;

(2)过原点O作直线l交轨迹C于两点M,N,若,试求△MAN的面积.

(3)过原点O作直线l与直线x=2交于D点,过点A作OD的垂线与以OD为直径的圆交于点G,H(不妨设点G在直线OD上方),试判断线段OG的长度是否为定值?并说明理由.

正确答案

(1)∵=(x+1,y),=(y,x-1),(x,y∈R)满足||+||=2

+=2

∴动点P(x,y)的轨迹C的方程是以(±1,0)为焦点,以长轴长为2,短轴长为2的椭圆,

∴动点P(x,y)的轨迹C的方程为+y2=1.

(2)∵点A(1,0)和B(-1,0)为C的两个焦点,连接BM,BN,

由椭圆的对称性可知四边形AMBN是平行四边形,

∴∠AMB=π-∠MAN=

设MA=r1,MB=r2

由椭圆定义知r1+r2=2,即r12+r22+2r1r2=8,

在△AMB中,由余弦定理知r12+r2 2-2r1r2cos=4,

两式作差,得r1r2=

∴S△MAN=r1r2sin=

(3)设动点D(2,y0),

则以OD为直径的圆的方程为x(x-2)+y(y-y0)=0,①

直线GA:2x+y0y-2=0,②

由①②联立消去y0得G的轨迹方程是x2+y2=2,

∴OG=(定值)

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简答题

已知椭圆中心在原点,焦点在x轴上,右焦点到短轴端点的距离为2,到右顶点的距离为1,求椭圆的方程.

正确答案

设椭圆的方程为+=1(a>b>0),由题意可得,解得a=2,c=1,

∴b2=a2-c2=3.

因此椭圆的方程为+=1.

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简答题

已知椭圆C:+=1(a>b>0)过点(1,),且长轴长等于4.

(I)求椭圆C的方程;

(II)F1,F2是椭圆C的两个焦点,⊙O是以F1,F2为直径的圆,直线l:y=kx+m与⊙O相切,并与椭圆C交于不同的两点A,B,若=-,求k的值.

正确答案

(I)有题义长轴长为4,即2a=4,解得:a=2,

∵点(1,)在椭圆上,∴+=1 解得:b2=3

椭圆的方程为:+=1;

(II)由直线l与圆O相切,得:=1,即:m2=1+k2

设A(x1,y1)B(x2,y2)    由  消去y,

整理得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,

∴x1+x2=-,x1x2=

∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=k2+km(-)+m2=∴x1x2+y1y2=+=

∵m2=1+k2∴x1x2+y1y2==-

解得:k2=

∴k的值为:±

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简答题

已知中心在原点,对称轴为坐标轴的椭圆T经过P(1,),Q().

(I)求椭圆T的标准方程;

(II)若M,N是椭圆T上两点,满足=0,求|MN|的最大值.

正确答案

(I)设椭圆T的方程为mx2+ny2=1,将P、Q的坐标代入得,∴

∴椭圆T的标准方程为+y2=1;

(II)设M(x1,y1),N(x2,y2),则|MN|=

=0,∴x1x2+y1y2=0,∴|MN|==

∵(x1x2)2=(y1y2)2=1-(x12+x22)+

=1-(x12+x22)≤()2

∴x12+x22≥3

∴|MN|≤2,∴|MN|的最大值为2.

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简答题

求下列双曲线的标准方程.

(1)与椭圆+=1共焦点,且过点(1,)的双曲线;

(2)与双曲线-=1有相同渐近线,且过点(2,1)的双曲线.

正确答案

(1)椭圆+=1焦点坐标为(0,3),在y轴上

∴所求双曲线的焦点坐标为(0,3),c=3

故设双曲线方程为-=1

∵点(1,)在双曲线上

-=1解得a2=5,

∴所求双曲线方程为-=1

(2)与双曲线-=1有相同渐近线的双曲线方程可设为-

而点(2,1)在双曲线上则-=λ解得λ=

∴所求双曲线方程为-y2=1

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简答题

已知椭圆C:+=1(a>b>0),两个焦点分别为F1和F2,斜率为k的直线l过右焦点F2且与椭圆交于A、B两点,设l与y轴交点为P,线段PF2的中点恰为B.若|k|≤,求椭圆C的离心率的取值范围.

正确答案

设椭圆离心率为e,设F2的坐标为(c,0),其中c2=a2-b2

设l的方程为y=kx+m,则l与y轴的交点为(0,m),m=-kc,

所以B点的坐标为(,-),将B点坐标代入椭圆方程得+•k2=4,即e2+=4,

所以k2=(4-e2)•(-1)≤,即5e4-29e2+20≤0,解之可得,≤e2≤5,

又有椭圆的性质,所以≤e<1,

因此椭圆C的离心率取值范围为[,1).

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简答题

已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为

(I)若原点到直线x+y-b=0的距离为,求椭圆的方程;

(II)设过椭圆的右焦点且倾斜角为45°的直线l和椭圆交于A,B两点.

(i)当|AB|=,求b的值;

(ii)对于椭圆上任一点M,若,求实数λ,μ满足的关系式.

正确答案

(I)∵d==,∴b=2∵e==,∴=∵a2-b2=c2,∴a2-4=a2解得a2=12,b2=4.

椭圆的方程为+=1.(4分)

(II)(i)∵=,∴a2=3b2,c2=a2=2b2.椭圆的方程可化为:x2+3y2=3b2

易知右焦点F(b,0),据题意有AB:y=x-b②

由①,②有:4x2-6bx+3b2=0③

设A(x1,y1),B(x2,y2),|AB|====b=∴b=1(8分)

(II)(ii)显然可作为平面向量的一组基底,由平面向量基本定理,对于这一平面内的向量,有且只有一对实数λ,μ,使得等成立.

设M(x,y),∵(x,y)=λ(x1,y1)+μ(x2,y2),∴x=λx1+μx2,y=λy1+μy2

又点M在椭圆上,∴(λx1+μx22+3(λy1+μy22=3b2

由③有:x1+x2=,x1x2=

则x1x2+3y1y2=x1x2+3(x1-b)(x2-b)=4x1x2-3b(x1+x2)+6b2

3b2-9b2+6b2=0⑤

又A,B在椭圆上,故有x12+3y12=3b2,x22+3y22=3b2

将⑥,⑤代入④可得:λ22=1.(14分)

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简答题

在直角坐标系xoy上取两个定点A1(-2,0),A2(2,0),再取两个动点N1(0,m),N2(0,n),且mn=3.

(1)求直线A1N1与A2N2交点的轨迹M的方程;

(2)已知点A(1,t)(t>0)是轨迹M上的定点,E,F是轨迹M上的两个动点,如果直线AE的斜率kAE与直线AF的斜率kAF满足kAE+kAF=0,试探究直线EF的斜率是否是定值?若是定值,求出这个定值,若不是,说明理由.

正确答案

(1)依题意知直线A1N1的方程为:y=(x+2)①---(1分)

直线A2N2的方程为:y=-(x-2)②----------(2分)

设Q(x,y)是直线A1N1与A2N2交点,①×②得y2=-(x2-4)

由mn=3整理得+=1-----------------(5分)

∵N1,N2不与原点重合∴点A1(-2,0),A2(2,0)不在轨迹M上-----------------(6分)

∴轨迹M的方程为+=1(x≠±2)-----------------------------------(7分)

(2)∵点A(1,t)(t>0)在轨迹M上∴+=1解得t=,即点A的坐标为(1,)--(8分)

设kAE=k,则直线AE方程为:y=k(x-1)+,代入+=1并整理得(3+4k2)x2+4k(3-2k)x+4(-k)2-12=0----------------------------------(10分)

设E(xE,yE),F(xF,yF),∵点A(1,)在轨迹M上,

∴xE=------③,yE=kxE+-k④--------------(11分)

又kAE+kAF=0得kAF=-k,将③、④式中的k代换成-k,

可得xF=,yF=-kxF++k------------(12分)

∴直线EF的斜率KEF==∵xE+xF=,xF-xE=

∴KEF===

即直线EF的斜率为定值,其值为---(14分)

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