- 椭圆
- 共5181题
设F1、F2分别为椭圆C:+
=1(a>b>0)的左、右两个焦点.
(Ⅰ)若椭圆C上的点A(1,)到F1、F2两点的距离之和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐标;
(Ⅱ)设点P是(Ⅰ)中所得椭圆上的动点,Q(0,),求|PQ|的最大值;
(Ⅲ)已知椭圆具有性质:若M、N是椭圆C上关于原点对称的两个点,点P在椭圆上任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,并记为KPM、KPN时,那么KPM与KPN之积是与点P位置无关的定值.设对双曲线-
=1写出具有类似特性的性质(不必给出证明).
正确答案
(Ⅰ)椭圆C的焦点坐标在x轴上,由椭圆上的点A到到F1、F2两点的距离之和等于4,
得2a=4,即a=2,
又椭圆C上的点A(1,),因此
+
=1,解得b=
,所以c=1,
所以椭圆的标准方程为+
=1,F1、F2两焦点坐标为(-1,0),(1,0).
(Ⅱ)设点P是(Ⅰ)中所得椭圆上的动点设(x,y),
则+
=1,∴x2=4-
y2,Q(0,
),
|PQ|2=x2+(y-
1
2
)2=-y2-y+
=-
(y+
3
2
)2+5,
因为-≤y≤
,
∴当y=-时,|PQ|的最大值=
;
(Ⅲ)类似性质,若M、N是双曲线双曲线-
=1上关于原点对称的两个点,点P在双曲线上任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,并记为KPM、KPN时,那么KPM与KPN之积是与点P位置无关的定值.
已知某曲线上的动点P到点(-2,0)(2,0)的距离之和为6,求此曲线方程.
正确答案
由椭圆的定义知,到点(-2,0)(2,0)的距离之和为6的动点P的轨迹是一个椭圆,
这两个定点是椭圆的焦点,故 c=2,2a=6,a=3,b==
,
∴此曲线方程 +
=1.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,且经过点M(-2,0).
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)设斜率为1的直线l与椭圆C相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,连接MA,MB并延长交直线x=4于P,Q两点,设yP,yQ分别为点P,Q的纵坐标,且+
=
+
.求△ABM的面积.
正确答案
(Ⅰ)∵椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,且经过点M(-2,0).
∴a=2,=
,∴c=
. …(2分)
∵a2=b2+c2,∴b=. …(3分)
椭圆方程为+
=1. …(5分)
(Ⅱ)因为直线l的斜率为1,可设l:y=x+m,…(6分)
则,消y得3x2+4mx+2m2-4=0,…(7分)
由△>0,得m2<6.
因为A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2=-,x1x2=
. …(8分)
设直线MA:y=(x+2),则yP=
;同理yQ=
.…(9分)
因为 +
=
+
,所以
+
=
+
,即
+
=0. …(10分)
所以 (x1-4)y2+(x2-4)y1=0,
所以 (x1-4)(x2+m)+(x2-4)(x1+m)=0,
所以2x1x2+m(x1+x2)-4(x1+x2)-8m=0,
所以2•+m(-
)-4(-
)-8m=0,
所以 =0,所以 m=-1∈(-
,
). …(12分)
所以 x1+x2=,x1x2=-
.
设△ABM的面积为S,直线l与x轴交点记为N,
所以S=•|MN|•|y1-y2|=
•|x1-x2|=
•
=
.…(13分)
所以△ABM的面积为.…(14分)
已知椭圆的中心在原点,左焦点F1(-2,0),过左焦点且垂直于长轴的弦长为.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)过(-3,0)点的直线l与椭圆相交于A,B两点,若以线段A,B为直径的圆过椭圆的左焦点,求直线l的方程.
正确答案
(Ⅰ)设椭圆方程为+
=1(a>b>0).
令x=-c,代入椭圆方程得,y=±.
所以,又a2=b2+c2,解得
.
∴椭圆的标准方程为+
=1;
(Ⅱ)设直线l的方程为x=my-3,A(x1,y1),B(x2,y2)
联立直线与椭圆的方程,得(m2+3)y2-6my+3=0,
y1+y2=,y1y2=
,
由题意可知AF1⊥BF1,即kAF1•kBF1=-1,
∴•
=
=
=-1
整理得:(m2+1)y1y2-m(y1+y2)+1=0.
∴-
+1=0,解得m=±
.
代入△=36m2-12(m2+3)=24×3-36=36>0.
所以直线l的方程为x+y+3=0或x-
y+3=0.
已知椭圆Ω的离心率为,它的一个焦点和抛物线y2=-4x的焦点重合.
(1)求椭圆Ω的方程;
(2)若椭圆+
=1(a>b>0)上过点(x0,y0)的切线方程为
+
=1.
①过直线l:x=4上点M引椭圆Ω的两条切线,切点分别为A,B,求证:直线AB恒过定点C;
②是否存在实数λ使得|AC|+|BC|=λ•|AC|•|BC|,若存在,求出A的值;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)设椭圆方程为+
=1(a>b>0),
抛物线y2=-4x的焦点是(-1,0),故c=1,
又∵=
,∴a=2,b=
=
,
∴所求的椭圆Ω的方程为+
=1.
(2)①证明:设切点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),直线l上一点M的坐标(4,t),
则切线方程分别为+
=1,
+
=1,
∵两切线均过M,即x1+y1=1,x2+
y2=1,
即点A,B的坐标都适合方程x+y=1
而两点之间确定的唯一的一条直线,
∴直线AB的方程是x+=1,
对任意实数t,点(1,0)都适合这个方程,
故直线恒过定点C(1,0).
②将直线AB的方程x+y=1与椭圆方程联立,可得(
+4)y2-2ty-9=0
∴y1+y2=,y1y2=
不妨设y1>0,y2<0,则|AC|==
y1
同理|BC|=-y2
∴+
=
•
=
即|AC|+|BC|=•|AC|•|BC|,
故存在λ=,使得|AC|+|BC|=λ•|AC|•|BC|.
一束光线从点F1(-1,0)出发,经直线l:2x-y+3=0上一点P反射后,恰好穿过点F2(1,0).
(Ⅰ)求P点的坐标;
(Ⅱ)求以F1、F2为焦点且过点P的椭圆C的方程.
正确答案
(Ⅰ)设F1关于l的对称点为F(m,n),
则 =-
且2-
-
+3=0,(3分)
解得m=-,n=
,即F(-
,
),(4分)
故直线F2F的方程为x+7y-1=0.(5分)
由,解得P(-
,
).(6分)
(Ⅱ)因为PF1=PF,根据椭圆定义,得
2a=PF1+PF2=PF+PF2=FF2
==2
,
所以a=.(8分)
又c=1,所以b=1.
所以椭圆C的方程+y2=1.(12分)
已知椭圆C:+
=1,一个顶点为A(0,2)
(1)若将椭圆C绕点P(1,2)旋转180°得到椭圆D,求椭圆D方程
(2)若椭圆C与直线y=kx+m (k≠0)相交于不同的M、N两点,且|AM|=|AN|,
求m的取值范围.
正确答案
(1)由题意得,椭圆C的对称中心(0,0)关于点P(1,2)的对称点为(2,4),且对称轴平行于坐标轴,
长轴、短轴的长度不变,故将椭圆C绕点P(1,2)旋转180°得到椭圆D的方程为 +
=1.
(2) 设M(x1,y1)、N(x2,y2),∵|AM|=|AN|,∴A在线段MN的中垂线上.
把M(x1,y1)、N(x2,y2),代入椭圆C:+
=1的方程得:
+
=1,①
+
=1 ②,用①减去②得:
=
,
∴k==-
×
,再由中垂线的性质得
=
=
,
∴=
,∴y1+y2=-2,∴x1+x2=-3k(y1+y2)=-6k,
故MN的中点(-3k,-1),
把y=kx+m代入椭圆C:+
=1得,(1+3k2)x2+6kmx+3m2-12=0,
∴x1+x2=-6k=,∴m=1+3k2,∴mx2+6kmx+3m2-12=0,
由题意知,判别式大于0,即 36k2m2-4m(3m2-12)>0,
36××m2-12m3+48m>0,m(m-4)<0,∴0<m<4,
故 m的取值范围为 (0,4).
当α∈(0,π)时,方程x2cosα+y2=1表示的曲线的形状怎样变化?
正确答案
由题意可得:
①当0<α<时,方程x2cosα+y2=1可以化简为:
+y2=1.
并且有:0<cosα<1,则>1,所以方程x2cosα+y2=1表示中心在原点,焦点在x轴上的椭圆;
②当α=时,cosα=0,方程为x2=1,得x=±1表示与y轴平行的两条直线;
③当<α<π时,方程x2cosα+y2=1可以化简为:
+y2=1.
并且有:cosα<0,方程x2cosα+y2=1表示焦点在y轴上的双曲线.
已知椭圆+
=1上任一点P,由点P向x轴作垂线段PQ,垂足为Q,点M在PQ上,且
=2
,点M的轨迹为C.
(1)求曲线C的方程;
(2)过点D(0,-2)作直线l与曲线C交于A、B两点,设N是过点(0,-)且平行于x轴的直线上一动点,满足
=
+
(O为原点),问是否存在这样的直线l,使得四边形OANB为矩形?若存在,求出直线的方程;若不存在说明理由.
正确答案
(1)设M(x,y)是曲线C上任一点,因为PM⊥x轴,=2
,所以点P的坐标为(x,3y) (2分)
点P在椭圆+
=1上,所以
+
=1,因此曲线C的方程是
+y2=1…(5分)
(2)当直线l的斜率不存在时,显然不满足条件
所以设直线l的方程为y=kx-2与椭圆交于A(x1,y1),B(x2,y2),N点所在直线方程为y=-,由
得(1+4k2)x2-16kx+12=0x1+x2=
,x1x2=
,…(6分)
由△=162k2-48(1+4k2)>0得k2>,即k>
或k<-
,…(8分)
因为=
+
,所以四边形OANB为平行四边形,…(10分)
假设存在矩形OANB,则•
=0,即x1x2+y1y2=x1x2+k2x1x2-2k(x1+x2)+4=(1+k2)x1x2-2k(x1+x2)+4=0,
所以(1+k2)•-2k•
+4=0,即k2=4,k=±2,…(12分)
设N(x0,y0),由=
+
,得y0=y1+y2=k(x1+x2)-4=
-4=
=-
,
即N点在直线y=-,所以存在四边形OANB为矩形,直线l的方程为y=±2x-2…(15分)
在平面内,已知椭圆+
=1(a>b>0)的两个焦点为F1,F2,椭圆的离心率为
,P点是椭圆上任意一点,且|PF1|+|PF2|=4,
(1)求椭圆的标准方程;
(2)以椭圆的上顶点B为直角顶点作椭圆的内接等腰直角三角形ABC,这样的等腰直角三角形是否存在?若存在请说明有几个、并求出直角边所在直线方程?若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)由题意得,∴
,∴b=1,
∴方程为:+
=1.(5分)
(2)设BA的直线方程为设y=kx+1,(不妨设k>0)
由,得(1+4k2)x2+8kx=0,
∴x1=0,x2=,(7分)
∴A(,
+1),
∴AB==
,
∴BC=,
由AB=BC,得k(k2+4)=4k2+1,
即(k-1)(k2-3k+1)=0,即k=1或k=
所以,存在3个等腰直角三角形.
直角边所在直线方程为y=±x+1,y=x+1,y=
x+1.…(15分)
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