- 椭圆
- 共5181题
如图,M(-2,0)和N(2,0)是平面上的两点,动点P满足:|PM|+|PN|=6,
(Ⅰ)求点P的轨迹方程;
(Ⅱ)若|PM|·|PN|=,求点P的坐标。
正确答案
解:(Ⅰ)由椭圆的定义,点P的轨迹是以M、N为焦点,
长轴长2a=6的椭圆,
因此半焦距c=2,长半轴a=3,
从而短半轴b=,
所以椭圆的方程为;
(Ⅱ)由,
得,①
因为cos∠MPN≠1,P不为椭圆长轴顶点,
故P、M、N构成三角形,
在△PMN中,|MN|=4,
由余弦定理有
,②
将①代入②,
得,
故点P在以M、N为焦点,
实轴长为的双曲线
上,
由(Ⅰ)知,点P的坐标又满足,
所以由方程组,
即P点坐标为
或。
已知椭圆C的中心在原点,F1、F2分别为它的左、右焦点,直线x=4为它的一条准线,又知椭圆C上存在点M,使得,
(1)求椭圆C的方程;
(2)若PQ为过椭圆焦点F2的弦,且,求△PF1Q的内切圆面积最大时实数λ的值.
正确答案
解:(1)据题意,设椭圆C的方程为,
,
∵直线x=4为椭圆C的准线,
∴,
又,
∴M为椭圆C短轴上的顶点,
∵,
∴,
∴∠F1MF2=60°,则△F1MF2为等边三角形,
∴, 故a2=4c=2a,
∴a=2,c=1,
∴b2=a2-c2=22-12=3,
∴椭圆C的方程为。
(2)显然直线PQ不与x轴重合,当PQ与x轴垂直,
即直线PQ斜率不存在时,,
∴;
当直线PQ斜率存在时,设它的斜率为k,则直线PQ的方程为y=k(x-1)(k≠0),
代入椭圆C的方程,消去x并整理得:(4k2+3)y2+6ky-9k2=0,
Δ=36k2+36k2(4k2+3)>0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则,
∴,
设4k2+3=t,则t>3,此时,
又∵F1到直线PQ的距离,
∴,
,
∴0<<3,
综上,直线PQ与x轴垂直时,△PF1Q的面积最大,且最大面积为3,
设△PF1Q的内切圆半径为r,
则=4r,
∴,即
时,△PF1Q的内切圆面积最大,
此时直线PQ的斜率不存在,直线PQ与x轴垂直,
∴,即λ=1。
已知椭圆的离心率为
,
(1)若原点到直线x+y-b=0的距离为,求椭圆的方程;
(2)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,
①当|AB|=时,求b的值;
②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
解:(1),∴b=2,
∵,∴
,
,
∴,
解得,
∴椭圆的方程为。
(2)①,∴
,
椭圆的方程可化为:,①
易知右焦点为,据题意有直线AB的方程为:
,②
由①,②有:,③
设A(x1,y1),B(x2,y2),则,
∴b=1.
②显然与
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
成立.
设M(x,y),,
∴,
又点M在椭圆上,∴,④
由③有:,
则
,⑤
又A,B在椭圆上,故有,⑥
将⑤,⑥代入④可得:。
设A(x1,y1),B(x2,y2)是椭圆(a>b>0)上的两点,已
,
,若
且椭圆的离心率e=
,短轴长为2,O为坐标原点。
(1)求椭圆的方程;
(2)试问:△AOB的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由。
正确答案
解:(1)
椭圆的方程为。
(2)①当直线AB斜率不存在时,即
由得
又在椭圆上
所以
所以三角形的面积为定值。
②当直线AB斜率存在时:设AB的方程为y=kx+b
得到,
代入整理得
所以三角形的面积为定值。
如图,椭圆C1:的离心率为
,x轴被曲线C2:y=x2-b截得的线段长等于C1的长半轴长。
(Ⅰ)求C1,C2的方程;
(Ⅱ)设C2与y轴的交点为M,过坐标原点O的直线l与C2相交于点A,B,直线MA,MB分别与C1相交与D,E,
(ⅰ)证明:MD⊥ME;
(ⅱ)记△MAB,△MDE的面积分别是S1,S2,问:是否存在直线l,使得=
? 请说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)由题意知,从而a=2b,
又,解得a=2,b=1,
故C1,C2的方程分别为。
(Ⅱ)(ⅰ)由题意知,直线l的斜率存在,设为k,则直线l的方程为y=kx,
由得
,
设,则
是上述方程的两个实根,于是
,
又点M的坐标为(0,-1),
所以,
故MA⊥MB,即MD⊥ME。
(ⅱ)设直线的斜率为k1,则直线的方程为y=k1x-1,
由解得
或
,则点A的坐标为
,
又直线MB的斜率为,
同理可得点B的坐标为,
于是,
由得
,
解得或
,
则点D的坐标为;
又直线ME的斜率为,同理可得点E的坐标
,
于是,
因此,
由题意知,解得
或
,
又由点A,B的坐标可知,,所以
,
故满足条件的直线l存在,且有两条,其方程分别为和
。
设点M(x,y)到直线x=4的距离与它到定点(1,0)的距离之比为2,并记点M的轨迹曲线为C,
(Ⅰ)求曲线C的方程;
(Ⅱ)设过定点(0,2)的直线l与曲线C交于不同的两点E,F,且∠EOF=90°(其中O为坐标原点),求直线l的斜率k的值;
(Ⅲ)设A(2,0),B(0,)是曲线C的两个顶点,直线y=mx(m>0)与线段AB相交于点D,与椭圆相交于E,F两点,求四边形AEBF面积的最大值。
正确答案
解:(Ⅰ)设曲线C上的任意一点P(x,y),
则有,
化简得;
(Ⅱ)设直线l的方程为y=kx+2,与椭圆的交点E(x1,y1),F(x2,y2),
,
,
,
因为l与椭圆交于不同的两点E,F且∠EOF=90°得
,x1x2+y1y2=0,
x1x2+(kx1+2)(kx2+2)=0,
(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4=0,,
解得(满足
)。
(Ⅲ)解方程组得
,
即,
S四边形AEBF=2S△BOE+2S△FOM=|BO|·x1+|AO|·y1
,
因为,
所以(当且仅当
时取等号),
即S四边形AEBF的最大面积为(当
时取得)。
设椭圆(a>b>0)的焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),直线l:x=a2交x轴于点A,且
,
(Ⅰ)试求椭圆的方程;
(Ⅱ)过F1,F2分别作互相垂直的两直线与椭圆分别交于D,E,M,N四点(如图所示),若四边形DMEN的面积为,求DE的直线方程。
正确答案
解:(Ⅰ)由题意,=2c=2,∴A(a2,0),
∵,
∴F2为AF1的中点,
∴a2=3,b2=2,
即椭圆方程为;
(Ⅱ)当直线DE与x轴垂直时,,此时
,
四边形DMEN的面积不符合题意,故舍掉;
同理当MN与x轴垂直时,也有四边形DMEN的面积不符合题意,故舍掉;
当直线DE,MN均与x轴不垂直时,
设DE:y=k(x+1),
代入消去y得(2+3k2)x2+6k2x+(3k2-6)=0,
设 D(x1,y1),E(x2,y2),
则,
所以,
所以,
同理,
所以四边形的面积
,
由或
,
所以直线lDE:或lDE:
或lDE:
或lDE:。
若椭圆(a>b>0)过点(-3,2),离心率为
,⊙O的圆心为原点,直径为椭圆的短轴,⊙M的方程为(x-8)2+(y-6)2=4,过⊙M上任一点P作⊙O的切线切点为PA,PB,切点为A,B。
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线PA与⊙M的另一交点为Q,当弦PQ最大时,求直线PA的直线方程;
(3)求的最大值与最小值。
正确答案
解:(1)由题意得
∴
所以椭圆的方程为;
(2)由题可知当直线PA过圆M的圆心(8,6)时,弦PQ最大。
因为直线PA的斜率一定存在,
所以可设直线PA的方程为:
又因为PA与圆O相切,
所以圆心(0,0)到直线PA的距离为
即
可得或
所以直线PA的方程为:
或
;
(3)设
则
则
所以
∴。
已知椭圆C:(a>1)的上顶点为A,右焦点为F,直线AF与圆M:(x-3)2+(y-1)2=3相切。
(1)求椭圆C的方程;
(2)若不过点A的动直线l与椭圆C交于P,Q两点,且,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标。
正确答案
解:(1)圆M的圆心为,半径
由题意知
得直线的方程为
即
由直线AF与圆M相切得
∴
故椭圆C的方程为;
(2)由知
从而直线AP与坐标轴不垂直
故可设直线的方程为
,直线
的方程为
将代入椭圆C的方程,整理得
解得或
故点P的坐标为
同理,点Q的坐标为
直线l的斜率为
直线l的方程为
即
∴直线l过定点。
已知椭圆的两个焦点F1(-,0),F2(
,0),且椭圆短轴的两个端点与F2构成正三角形。
(1)求椭圆的方程;
(2)过点(1,0)且与坐标轴不平行的直线l与椭圆交于不同两点P、Q,若在x轴上存在定点E(m,0),使恒为定值,求m的值。
正确答案
解:(1)由题意知c=
又∵椭圆的短轴的两个端点与F构成正三角形
∴=1
从而
∴椭圆的方程为=1;
(2)设直线l的斜率为k,则l的方程为
则
消y得
设
则由韦达定理得
,
则
∴
=
=
=
=
要使上式为定值须
解得
故时,
为定值。
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