- 椭圆
- 共5181题
已知动点P与平面上两定点连线的斜率的积为定值
.
(1)试求动点P的轨迹方程C.
(2)设直线与曲线C交于M、N两点,当|MN|=
时,求直线l的方程.
正确答案
(1)(2)
或
试题分析:(1)求动点轨迹方程的步骤,一是设动点坐标二是列出动点满足的条件
,三是化简,
,四是去杂,
;(2)直线与椭圆位置关系,一般先分析其几何性,再用代数进行刻画.本题就是截得弦长问题,用韦达定理及弦长公式可以解决. 由
消去
得
解得
,又
,所以有等式
,解得
,所以直线
的方程为
或
.
试题解析:解:(1)设点则依题意有
3分
整理得,由于
,所以求得的曲线C的方程为
5分
(2)由消去
得
解得(
分别为
的横坐标) 9分
由
解得 11分
所以直线的方程为
或
12分
已知椭圆的焦点在
轴上,离心率
,且经过点
.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)斜率为的直线
与椭圆
相交于
两点,求证:直线
与
的倾斜角互补.
正确答案
(1)
见证明.
试题分析:(Ⅰ)椭圆有两个独立量,所以需要建立两个方程①利用离心率 ②利用点
在圆上,然后解方程即可,(Ⅱ)建立直线方程后与椭圆方程联立利用韦达定理求出两根之和
两根之积,
,再把两条直线的斜率之和
用
,
来表示,整理即可.
试题解析:(Ⅰ)设椭圆的方程为:
,(
)
由,得
2分
∵椭圆经过点,则
,解得
3分
∴椭圆的方程为 4分
(Ⅱ)设直线方程为
.
由联立得:
令,得
6分
10分
11分
,所以,直线
与
的倾斜角互补. 12分
已知椭圆:
的右顶点为
,过
的焦点且垂直长轴的弦长为1.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设点在抛物线
:
上,
在点
处的切线与
交于点
.线段
的中点与
的中点的横坐标相等时,求
的最小值.
正确答案
的最小值为1.
(I) 由题意得所求的椭圆方程为
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(II)不妨设则抛物线
在点P处的切线斜率为
,直线MN的方程为
,将上式代入椭圆
的方程中,得
,即
,因为直线MN与椭圆
有两个不同的交点,
所以有,
设线段MN的中点的横坐标是,则
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设线段PA的中点的横坐标是,则
,由题意得
,即有
,其中的
或
;
当时有
因此不等式不成立;因此
,
当时代入方程
得
,将
代入不等式
成立,因此
的最小值为1.
已知椭圆的长、短轴端点分别为A、B,从此椭圆上一点M向x轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦点
,向量
与
是共线向量。
(1)求椭圆的离心率e;
(2)设Q是椭圆上任意一点, 、
分别是左、右焦点,求∠
的取值范围;
正确答案
(1)故。(2)θ
。
(1)∵,∴
。
∵是共线向量,∴
,∴b=c,故
。
(2)设
当且仅当时,cosθ=0,∴θ
。
已知椭圆C:(
),其离心率为
,两准线之间的距离为
。(1)求
之值;(2)设点A坐标为(6, 0),B为椭圆C上的动点,以A为直角顶点,作等腰直角△ABP(字母A,B,P按顺时针方向排列),求P点的轨迹方程。
正确答案
(1)a=5,b=3(2)
(1)设c为椭圆的焦半径,则
。
于是有a=5,b=3。
(2) 解法一:设B点坐标为,P点坐标为
。于是有
因为,所以有
。 (A1 )
又因为ABP为等腰直角三角形,所以有 AB=AP,即
。 (A2 )
由(A1)推出,代入(A2),得
从而有 ,即
(不合题意,舍去)或
。
代入椭圆方程,即得动点P的轨迹方程
解法二: 设,
,则以A为圆心,r为半径的圆的参数方程为
。
设AB与x轴正方向夹角为,B点的参数表示为
,
P点的参数表示为
.
从上面两式,得到
。
又由于B点在椭圆上,可得
。
此即为P点的轨迹方程。
若方程ax2+by2=c的系数a、b、c可以从-1,0,1,2,3,4这6个数中任取3个不同的数而得到,则这样的方程表示焦点在轴上的椭圆的概率是______.(结果用数值表示)
正确答案
∵方程+
=1表示椭圆,
∴>
>0,b>a>0,
a、b、c 从 1,2,3,4 中任意选取3个,
所有的选法A63=6×5×4=120,
满足条件的选法C41•C32=12,
方程表示焦点在轴上的椭圆的概率是=0.1;
故答案为0.1.
如图,在平面直角坐标系xOy中,M、N分别是椭圆=1的顶点,过坐标原点的直线交椭圆于P、A两点,其中P在第一象限,过P作x轴的垂线,垂足为C,连结AC,并延长交椭圆于点B,设直线PA的斜率为k.
(1)若直线PA平分线段MN,求k的值;
(2)当k=2时,求点P到直线AB的距离d;
(3)对任意k>0,求证:PA⊥PB..
正确答案
(1)(2)
(3)见解析
(1)解:由题设知,a=2,b=,故M(-2,0),N(0,-
),所以线段MN中点的坐标为
.由于直线PA平分线段MN,故直线PA过线段MN的中点.又直线PA过坐标原点,所以k=
=
.
(2)解:将直线PA的方程y=2x代入椭圆方程=1,解得x=±
,因此P
,A
.于是C
,直线AC的斜率为
=1,故直线AB的方程为x-y-
=0.因此,d=
(3)证明:设P(x1,y1),B(x2,y2),则x1>0,x2>0,x1≠x2,A(-x1,-y1),C(x1,0),设直线PA、PB、AB的斜率分别为k、k1、k2.因为C在直线AB上,所以k2=.从而k1k+1=2k1k2+1=2·
+1=
=0.因此k1k=-1,所以PA⊥PB
已知A、D分别为椭圆E: 的左顶点与上顶点,椭圆的离心率
,F1、F2为椭圆的左、右焦点,点P是线段AD上的任一点,且
的最大值为1 .
(1)求椭圆E的方程;
(2)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B,且OAOB(O为坐标原点),若存在,求出该圆的方程;若不存在,请说明理由;
(3)设直线l与圆相切于A1,且l与椭圆E有且仅有一个公共点B1,当R为何值时,|A1B1|取得最大值?并求最大值.
正确答案
(1);(2)存在圆心在原点的圆
,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B;(3)1.
本试题主要是考查了椭圆的 方程的求解,以及直线与椭圆的位置关系的运用并结合了直线与圆的位置关系来考查线段长度的最值问题的运用。
(1)设P (x,y),F1 (–c,0),F2(c,0),其中
则
看作线段AD上的点P (x,y)到原点距离的平方,
∴P在A点,x2 + y2最大,∴a2 – c2 = 1,
又.………………4分
(2)由(1)知椭圆方程为,
①设圆心在原点的圆的一条切线为y = kx + t,.
解方程组……………5分
要使切线与椭圆恒有两个交点A,B,则使
即,………………………………6分
要使
所以5t2 – 4k2 – 4 = 0,即5t2 = 4k2 + 4且t2<4k2 + 1,即4k2 + 4<20k2 + 5恒成立.
又因为直线y = kx + t为圆心在原点的圆的一条切线,
所以圆的半径为r =……………7分
②当切线的斜率不存在时,切线为满足.
综上,存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A,B. ……………………8分
(3)设直线l的方程为y = mx + n,因为直线l与圆C:x2 + y2 = R2 (1<R<2)相切于A1,
由(2)知 ①, 因为l与椭圆只有一个公共点B1,由(2)知
有唯一解,
则即4m2 – n2 + 1 = 0, ②
由①②得此时A,B重合为B1 (x1,y1)点,由
x1 = x2,所以
B1 (x1,y1)点在椭圆上,所以
,在直角三角形OA1B1中,|A1B1|2 = |OB1|2 – |OA1|2 =
5
因为时取等号,所以
即当时|A1B1|取得最大值,最大
值为1.………………………………13分
(本小题满分12分)
已知椭圆(
)的离心率为
,且短轴长为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)若与两坐标轴都不垂直的直线与椭圆交于
两点,
为坐标原点,且
,
,求直线
的方程.
正确答案
(1)
(2)
(1)短轴长,
…………………………1分
又,所以
,所以椭圆的方程为
…………………………4分
(2)设直线的方程为
,
,消去
得,
,…………………………6分
即
即
…………………………8分
即…………………………10分
,解得
,所以
……………12分
已知点,
的坐标分别为
,
.直线
,
相交于点
,且它们的斜率之积是
,记动点
的轨迹为曲线
.
(1)求曲线的方程;
(2)设是曲线
上的动点,直线
,
分别交直线
于点
,线段
的中点为
,求直线
与直线
的斜率之积的取值范围;
(3)在(2)的条件下,记直线与
的交点为
,试探究点
与曲线
的位置关系,并说明理由.
正确答案
(1)(
);(2)
;(3)点
在曲线
上.
试题分析:本题主要考查椭圆的标准方程、点斜式求直线方程、中点坐标公式等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、计算能力.第一问,设出P点坐标,利用斜率公式,求出直线AP、BP的斜率,计算得到曲线C的方程;第二问,设出Q点坐标,利用点斜式写出直线AQ的方程,它与x=4交于M,则联立得到M点坐标,同理得到N点坐标,利用中点坐标公式得到后,将Q点横坐标
的范围代入直接得到所求范围;第三问,结合第二问得到直线AN和直线BM的方程,令2个方程联立,得到T点坐标,通过计算知T点坐标符合曲线C的方程,所以点T在曲线C上.
(1)设动点,则
(
且
)
所以曲线的方程为
(
). 4分
(2)法一:设,则直线
的方程为
,令
,则得
,直线
的方程为
,
令,则得
, 6分
∵ =
∴,∴
8分
故
∵ ,∴
,
∴,
∴,
∴直线与直线
的斜率之积的取值范围为
10分
法二:设直线的斜率为
,则由题可得直线
的斜率为
,
所以直线的方程为
,令
,则得
,
直线的方程为
,令
,则得
,
∴,
∴ 8分
故
∴直线与直线
的斜率之积的取值范围为
10分
(3)法一:由(2)得,
,
则直线的方程为
,直线
的方程为
, 12分
由,解得
即
12分
∴
∴ 点在曲线
上. 14分
法二:由(2)得,
∴ ,
12分
∴
∴ 点在曲线
上. 14分
法三:由(2)得,,
,
∴ ,
12分
∴ ∴ 点
在曲线
上. 14分
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