- 椭圆
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如图,F是椭圆的右焦点,以F为圆心的圆过原点O和椭圆的右顶点,设P是椭圆的动点,P到两焦点距离之和等于4。
(Ⅰ)求椭圆和圆的标准方程;
(Ⅱ)设直线l的方程为x=4,PM⊥l,垂足为M,是否存在点P,使得△FPM为等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)由已知可得2a=4,a=2c,得;
∴椭圆的标准方程为,圆的标准方程为
;
(Ⅱ)设P(x,y),则M(4,y),F(1,0),
∵P(x,y)在椭圆上,
∴,
,
,
∴
(1)若|PF|=|FM|,则,解得x=-2或4,
∵|x|≤2,
当x=-2时,|PF|+|FM|=|PM|与三角形两边之和大于第三边矛盾,
∴|PF|≠|PM|;
(2)若|PM|=|FM|,则,解得x=4或
,
∵|x|≤2,
∴,∴
,
∴,
综上可知,存在两点,
,使得△PFM为等腰三角形。
已知,椭圆C过点,两个焦点为(-1,0),(1,0)。
(1) 求椭圆C的方程;
(2) E,F是椭圆C上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,证明直线EF的斜率为定值,并求出这个定值。
正确答案
解:(1)由题意,c=1,可设椭圆方程为,
解得,
(舍去),
所以,椭圆方程为。
(2)设直线AE方程为:,
代入得
,
设E(xE,yE),F(xF,yF),
因为点在椭圆上,
所以,
,
又直线AF的斜率与AE的斜率互为相反数,在上式中以-k代k,可得
,
,
所以直线EF的斜率为,
即直线EF的斜率为定值,其值为。
已知点
,圆
:
与椭圆
:
有一个公共点
,
分别是椭圆的左、右焦点,直线
与圆
相切.
(Ⅰ)求的值与椭圆
的方程.
(Ⅱ)设为椭圆
上的一个动点,求
·
的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)点代入圆方程,得.
∵<3,
∴=1.
圆:
设直线1的斜率为,则1:,
即.
∵直线1与圆相切,
∴.
解得.
当=时,直线1与轴的交点横坐标为
,不合题意,舍去.
当=时,直线1与轴的交点横坐标为-4,
∴=4.1(-4,0),2(4,0).
2=1+2=,
,2=18,2=2.
椭圆的方程为:.
(Ⅱ),
设(,),,
.
∵,即
,
而,
∴-18≤618.
则的取值范围是[0,36].
的取值范围是[-6,6].
∴的取值范围是[-12,0].
如图,已知椭圆的中心在坐标原点,焦点F1,F2在x轴上,长轴A1A2的长为4,左准线l与x轴的交点为M,|MA1|∶|A1F1|=2∶1,
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若点P为l上的动点,求∠F1PF2最大值。
正确答案
解:(Ⅰ)设椭圆方程为,半焦距为c,
则,
由题意,得,
∴,
故椭圆方程为。
(Ⅱ),
设直线PF1的斜率,直线PF2的斜率
,
∵,
∴∠F1PF2为锐角,
∴,
当时,
取到最大值,
此时∠F1PF2最大,故∠F1PF2的最大值为。
已知椭圆(a>b>0)的离心率
,过点A(0,-b)和B(a,0)的直线与原点的距离为
。
(1)求椭圆的方程;
(2)已知定点E(-1,0),若直线y=kx+2(k≠0)与椭圆交于C 、D两点,问:是否存在k的值,使以CD为直径的圆过E点?请说明理由。
正确答案
解:(1)直线AB的方程为:bx-ay-ab=0,
依题意得,解得:
,
∴椭圆方程为。
(2)假若存在这样的k值,
由得
,
∴, ①
设,则
, ②
而,
要使以CD为直径的圆过点E(-1,0),当且仅当CE⊥DE时,则,
即,
∴, ③
将②式代入③整理,解得 经验证,
,使①成立;
综上可知,存在,使得以CD为直径的圆过点E。
已知圆O:x2+y2=8交x轴于A,B两点,曲线C是以AB为长轴,直线:x=-4为准线的椭圆。
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若M是直线上的任意一点,以OM为直径的圆K与圆O相交于P,Q两点,求证:直线PQ必过定点E,并求出点E的坐标;
(Ⅲ)如图所示,若直线PQ与椭圆C交于G,H两点,且,试求此时弦PQ的长。
正确答案
解:(Ⅰ)设椭圆的标准方程为,
则:,从而:
,故b=2,
所以椭圆的标准方程为。
(Ⅱ)设M(-4,m),则圆K的方程为与圆O:
联立消去
得PQ的方程为4x-my+8=0,过定点E(-2,0)。
(Ⅲ)设,则
,………①
,
∴,即:
,
代入①解得:(舍去正值),
∴,所以PQ:x-y+2=0,
从而圆心O(0,0)到直线PQ的距离,
从而。
已知直线:x=my+1过椭圆C:
的右焦点F,抛物线:
的焦点为椭圆C的上顶点,且直线
交椭圆C于A、B两点,点A、F、B在直线g:x=4上的射影依次为点D、K、E。
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线交y轴于点M,且
,当m变化时,探求
的值是否为定值?若是,求出
的值;否则,说明理由;
(3)连接AE、BD,试探索当m变化时,直线AE与BD是否相交于定点?若是,请求出定点的坐标,并给予证明;否则,说明理由。
正确答案
解:(1)易知椭圆右焦点F(1,0),
∴c=1,
又抛物线的焦点坐标为
,
∴b=,b2=3,
∴,
∴椭圆C的方程为。
(2)易知,且
与y轴交于
,
设直线与椭圆交于
,
由,
∴,
∴,
又由,
∴,
∴,同理
,
∴,
∵,
∴,
所以,当m变化时,的值为定值
。
(3)先探索,当m=0时,直线轴,
则ABED为矩形,由对称性知,AE与BD相交,FK的中点N,且,
猜想:当m变化时,AE与BD相交于定点,
证明:由(2)知,,
∴,
当m变化时,首先证直线AE过定点,
∵:
,
当时,
,
∴点在直线
上,
同理可证也在直线
上,
∴当m变化时,AE与BD相交于定点。
已知双曲线方程,椭圆方程
,A、D分别是双曲线和椭圆的右准线与x轴的交点,B、C分别为双曲线和椭圆的右顶点,O为坐标原点,且|OA|,|OB|,
|OC|,|OD|成等比数列.
(1)求椭圆的方程;
(2)若E是椭圆长轴的左端点,动点M满足MC⊥CE,连接EM,交椭圆于点P,在x轴上有异于点E的定点Q,使得以MP为直径的圆恒过直线CP、MQ的交点,求点Q的坐标.
正确答案
解:(1)由已知A是双曲线的右准线与x轴的交点,B为双曲线的右顶点,
双曲线方程,
∴
∵|OA|,|OB|,|OC|,|OD|成等比数列.
∴
∵D是椭圆的右准线与x轴的交点,C为椭圆的右顶点,
∴
∴
∴所求椭圆的方程为;
(2)由(1)知,C(2,0),E(﹣2,0),
设直线EM的方程为:y=k(x+2),P(,
)
∵MC⊥CE,
∴M(2,4k)
将y=k(x+2)代入
整理得(1+2k2)+8k2x+8k2﹣4=0
∵
∴
∴
∴P()
设Q(,0),
≠﹣2
若以MP为直径的圆恒过直线CP、MQ的交点,则MQ⊥CP
∴
∵,
∴=0
∴
∴=0
∴存在Q(0,0),使得以MP为直径的圆恒过直线CP、MQ的交点.
已知直线y=-x+m与椭圆+
=1(a>b>0)相交于A、B两点,若椭圆的离心率为
,焦距为2.
(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)若向量•
=0(其中0为坐标原点),求m的值.
正确答案
(Ⅰ)∵椭圆的离心率为,焦距为2,
∴=
,2c=2
∴c=1,a=
∴b==
∴椭圆方程为+
=1;
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),则
将直线y=-x+m,代入椭圆方程,整理可得5x2-6mx+3m2-6=0
∴x1+x2=,x1x2=
∴y1y2=
∵•
=0(其中0为坐标原点),
∴x1x2+y1y2=0
∴+
=0
∴m=±,此时△=36m2-20(3m2-6)=
>0.
设椭圆C1、抛物线C2的焦点均在x轴上,C1的中心和C2的顶点均为原点,从每条曲线上至少取两个点,将其坐标记录于下表中:
(1)求C1,C2的标准方程;
(2)设直线l与椭圆C1交于不同两点M,N,且,请问是否存在这样的直线l过抛物线C2的焦点F?若存在,求出直线L的方程;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(1)设抛物线C2:y2=2px(p≠0),
则有=2p(x≠0),
据此验证5个点知只有(3,)、(4,-4)在统一抛物线上,
易求C2:y2=4x,
设C1:=1(a>b>0),
把点(-2,0)()代入得
解得,
∴C1方程为;
(2)假设存在这样的直线l过抛物线焦点F(1,0),
设其方程为x-1=my,设M(x1,y1),N(x2,y2),
由,
得=0(*)
由消去x,
得(m2+4)y2+2my-3=0,△=16m2+48>0,
∴①
②
将①②代入(*)式,得
解得m=±,
∴假设成立,即存在直线l过抛物线焦点F,
l的方程为:2x±y-2=0。
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