- 椭圆
- 共5181题
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的右焦点为F(1,0),短轴的端点分别为B1,B2,且
•
=-a.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点F且斜率为k(k≠0)的直线l交椭圆于M,N两点,弦MN的垂直平分线与x轴相交于点D.设弦MN的中点为P,试求的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)由题意不妨设B1(0,-b),B2(0,b),则=(-1,-b),
=(-1,b).
∵•
=-a,∴1-b2=-a,又∵a2-b2=1,解得a=2,b=
.
∴椭圆C的方程为+
=1;
(Ⅱ)由题意得直线l的方程为y=k(x-1).
联立得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
.
∴弦MN的中点P(,
).
∴|MN|==
=
.
直线PD的方程为y+=-
(x-
).
∴|DP|=.
∴=
=
=
.
又∵k2+1>1,∴0<<1,
∴0<<
.
∴的取值范围是(0,
).
设椭圆C:+
=1(a>b>0)过点(0,4),离心率为
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)求过点(3,0)的动直线被C所截线段的中点轨迹方程.
正确答案
(Ⅰ)∵椭圆C:+
=1(a>b>0)过点(0,4),离心率为
,
∴,解得a=5,b=4,c=3,
∴椭圆C的方程是+
=1.
(Ⅱ)设过点(3,0)的直线交椭圆+
=1于A(x1,y1),B(x2,y2),
设AB的中点为M(x,y),则x1+x2=2x,y1+y2=2y,
把A(x1,y1),B(x2,y2)代入椭圆16x2+25y2=400,
得
①-②,得16(x1+x2)(x1-x2)+25(y1+y2)(y1-y2)=0,
∴32x(x1-x2)+50y(y1-y2)=0,
∴直线AB的斜率k==-
,
∵直线AB过点(3,0),M(x,y),
∴直线AB的斜率k=,
∴-=
,整理,得16x2+25y2-48x=0.
当k不存在时,16x2+25y2-48x=0也成立.
故过点(3,0)的动直线被C所截线段的中点轨迹方程是16x2+25y2-48x=0.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)两个焦点为F1、F2,上顶点A(0,b),△AF1F2为正三角形且周长为6.
(1)求椭圆C的标准方程及离心率;
(2)O为坐标原点,直线F1A上有一动点P,求|PF2|+|PO|的最小值.
正确答案
(1)由题设得,
解得:a=2,b=c=1,
故C的方程为+
=1,离心率e=
.
(2)直线F1A的方程为y=(x+1),
设点0关于直线F1A对称的点为M(x0,y0),则⇒
,
所以点M的坐标为(-,
),
∵|PO|=|PM|,|PF2|+|PO|=|PF2|+|PM|≥|MF2|,
|PF2|+|PO|的最小值为|MF2|==
.
已知椭圆M的对称轴为坐标轴,且(0,-)是椭圆M的一个焦点,又点A(1,
)在椭圆M上.
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)已知直线l的斜率是,若直线l与椭圆M交于B、C两点,求△ABC面积的最大值.
正确答案
(Ⅰ)由已知抛物线的焦点为(0,-),故设椭圆方程为
+
=1.
将点A(1,)代入方程得
+
=1,整理得a4-5a2+4=0,
解得a2=4或a2=1(舍).
故所求椭圆方程为+
=1
(Ⅱ)设直线BC的方程为y=x+m,设B(x1,y1),C(x2,y2)
代入椭圆方程并化简得4x2+2mx+m2-4=0,
由△=8m2-16(m2-4)>0,可得m2<8①
由x1+x2=-m,x1x2=
,
故|BC|=|x1-x2|=
.
又点A到BC的距离为d=,
故S△ABC=|BC|d=
≤
•
=
,
当且仅当2m2=16-2m2,即m=±2时取等号(满足①式)
所以△ABC面积的最大值为.
已知中心在原点O,焦点在x轴上的椭圆C的离心率为,点A,B分别是椭圆C的长轴、短轴的端点,点O到直线AB的距离为
.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知点E(3,0),设点P、Q是椭圆C上的两个动点,满足EP⊥EQ,求•
的取值范围.
正确答案
(1)由离心率e==
,得
=
=
∴a=2b①
∵原点O到直线AB的距离为
∴=
②,
将①代入②,得b2=9,∴a2=36
则椭圆C的标准方程为+
=1
(2)∵EP⊥EQ∴•
=0
∴•
=
•(
-
)=
EP
2
设P(x,y),则+
=1,即y2=9-
∴•
=
EP
2=(x-3)2+y2=x2-6x+9+9-=
(x-4)2+6
∵-6≤x≤6,∴6≤(x-4)2+6≤81
则•
的取值范围为[6,81].
在直角坐标系xoy中,点P到两点(-,0),(
,0)的距离之和等于4,设点P的轨迹为C,直线y=kx+2与C交于不同的两点A,B.
(1)写出C的方程;
(2)求证:-1<•
<
.
正确答案
(1)由题意可得,点P是以P(-,0),(
,0)为焦点的椭圆,且2a=4
∴a=2,c=,b2=a2-c2=1
曲线C的方程为+y2=1
(2)联立方程可得(1+4k2)x2+16kx+12=0
由△=4k2-3>0可得k2>
设A(x1,y1)B(x2,y2) x1+x2=-x1x2=
∵•
=x1x2+y1y2=(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4
=(1+k2)•+2k•
+4=
令y=则可得k2=
>
∴-1<y<即-1<
•
<
已知椭圆E的焦点在x轴上,离心率为,对称轴为坐标轴,且经过点(1,
).
(I)求椭圆E的方程;
(II)直线y=kx-2与椭圆E相交于A、B两点,O为原点,在OA、OB上分别存在异于O点的点M、N,使得O在以MN为直径的圆外,求直线斜率k的取值范围.
正确答案
(I)依题意,可设椭圆E的方程为+
=1(a>b>0).
由=
⇒a=2c,b2=a2-c2=3c2,
∵椭圆经过点(1,),则
+
=1,解得c2=1,
∴椭圆的方程为+
=1.
(II)联立方程组,消去y整理得(4k2+3)x2-16kx+4=0,
∵直线与椭圆有两个交点,
∴△=(-16k)2-16(4k2+3)>0,解得k2>,①
∵原点O在以MN为直径的圆外,
∴∠MON为锐角,即•
>0.
而M、N分别在OA、OB上且异于O点,即•
>0,
设A,B两点坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),
则•
=(x1,y1)•(x2,y2)=x1x2+y1y2
=(k2+1)x1x2-2k(x1+x2)+4═(k2+1)-2k
+4>0
解得k2<,②
综合①②可知:k∈(-,-
)∪(
,
).
已知离心率为的椭圆C:
+
=1(a>b>0)的左焦点为F,上顶点为E,直线EF截圆x2+y2=1所得弦长为
.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过D(-2,0)的直线l与椭圆C交于不同的两点A、B,=2
.试探究
的取值范围.
正确答案
(1)由e=,得c=b,直线EF的方程为:x-y=-b,
由题意原点O 到直线EF的距离为,
∴=
,
∴b=1,a2=2,
∴椭圆C的方程是:+y2=1.…(4分)
(2)①若直线l∥x轴,则A、B分别是长轴的两个端点,M在原点O处,
∴||=2,|
|=
,
∴=
.…(6分)
②若直线l与x轴不平行时,
设直线l的方程为:x=my-2,
并设A(x1,y1)、B(x2,y2)、M(x0,y0),
则,
得:(m2+2)y2-4my+2=0,(*) …(8分)
∵△=(-4m)2-8(m2+2)>0,
∴m2>2,
由(*)式得y0==
,
∴=
=
=
=
=
,
∵m2>2,
∴∈(0,1),
∴∈(
,+∞)
综上,∈[
,+∞).…(14分)
如图,已知椭圆+
=1(a>b>0)的右焦点为F(c,0),下顶点为A(0,-b),直线AF与椭圆的右准线交于点B,与椭圆的另一个交点为点C,若F恰好为线段AB的中点.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若FC=,求椭圆的方程.
正确答案
解(1)因为B在右准线上,且F恰好为线段AB的中点,所以2c=,…(2分)
即=
,所以椭圆的离心率e=
…(4分)
(2)由(1)知a=c,b=c,所以直线AB的方程为y=x-c,
设C(x0,x0-c),因为点C在椭圆上,所以+
=1,…(6分)
即x02+2(x0-c)2=2c2,
解得x0=0(舍去),x0=c.
所以C为(c,
c),…(8分)
因为FC=,由两点距离公式可得(
c-c)2+(
c)2=
,
解得c2=2,所以a=2,b=,
所以此椭圆的方程为+
=1. …(10分)
已知F1,F2分别是椭圆C:+
=1(a>b>0)的上、下焦点,其中F1也是抛物线C1:x2=4y的焦点,点M是C1与C2在第二象限的交点,且|MF1|=
.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)已知A(b,0),B(0,a),直线y=kx(k>0)与AB相交于点D,与椭圆C1相交于点E,F两点,求四边形AEBF面积的最大值.
正确答案
(1)由抛物线C1:x2=4y的焦点,得焦点F1(1,0).
设M(x0,y0)(x0<0),由点M在抛物线上,
∴|MF1|==y0+1,
=4y0,解得y0=
,x0=-
.
而点M在椭圆C1上,∴+
=1,化为
+
=1,
联立,解得
,
故椭圆的方程为+
=1.
(2)由(1)可知:|AO|=,|BO|=2.设E(x1,y1),F(x2,y2),其中x1<x2,
把y=kx代人+
=1,可得x2=-x1=
,x2>0,y2=-y1>0,且4
+3
=12.
S△BOE=S△BOF=×2x2,S△AOF=S△AOE=
×
y2,
故四边形AEBF的面积S=S△BEF+S△AEF=2x2+y2=
=≤
=2
.
当且仅当2x2=y2时上式取等号.
∴四边形AEBF面积的最大值为2.
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