- 椭圆
- 共5181题
如图,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,求的最小值.
正确答案
解:(1)设椭圆方程为,
则有,
∴a=6,b=3,
∴椭圆C的方程为。
(2),
设点P(x0,y0),则,
∴,
∵,
∴,∴
,
∴的最小值为6.
已知椭圆C:的一个焦点坐标为(1,0),且长轴长是短轴长的
倍,
(1)求椭圆C的方程;
(2)设O为坐标原点,椭圆C与直线y=kx+1相交于两个不同的点A,B,线段AB的中点为P,若直线OP的斜率为-1,求△OAB的面积.
正确答案
解:(1)由题意得,
又,所以
,
所以椭圆的方程为。
(2)设A(0,1),B(x1,y1),P(x0,y0),
联立消去y得
解得x=0或,所以
,
所以,
因为直线OP的斜率为-1,所以,解得
(满足(*)式判别式大于零).
所以O到直线l:的距离为
,
,
所以△OAB的面积为。
如图,在由圆O:x2+y2=1和椭圆C:构成的“眼形”结构中,已知椭圆的离心率为
,直线l与圆O相切于点M,与椭圆C相交于A、B两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)是否存在直线l,使得,若存在,求此时直线l的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)由题意可得,解得:a2=3,
所以所求椭圆C的方程为。
(2)假设存在直线l,使得,
易得当直线l垂直于x轴时,不符合题意,故设直线l的方程为y=kx+b,
由直线l与圆O相切,可得b2=k2+1, ①
把直线y=kx+b代入椭圆C:中,
整理得:,
则,
,②
由①②两式得,
故存在直线l,其方程为。
如图,在等边△ABC中,O为边AB的中点,AB=4,D、E为△ABC的高线上的点,且,
,若以A,B为焦点,O为中心的椭圆过点D,建立适当的直角坐标系,记椭圆为M,
(1)求椭圆M的方程;
(2)过点E的直线l与椭圆M交于不同的两点P,Q,点P在点E,Q之间,且,求实数λ的取值范围。
正确答案
解:(1)建立如图所示的直角坐标系,
由于,
,
∴D(0,1),E(0,2),
设椭圆的方程为,
∴2c=4,即c=2,b=1,,
即椭圆方程为。
(2)设,
∵E(0,2),即, ①
,
∴,①
又∵P,Q都在椭圆上,
∴,②
由①②得,
消去x2得,
,
∴,
又∵P在E,Q之间,又,
∴0<λ<1,
∴λ的范围为。
已知椭圆C1:(a>b>0)的右顶点为A(1,0),过C1的焦点且垂直长轴的弦长为1。
(1)求椭圆C1的方程;
(2)设点P在抛物线C2:y=x2+h(h∈R)上,C2在点P处的切线与C1交于点M、N。当线段AP的中点与MN的中点的横坐标相等时,求h的最小值。
正确答案
解:(1)由题意,得
从而
因此,所求的椭圆方程为;
(2)如图,设
则抛物线C2在点P处的切线斜率为
直线MN的方程为:y=2tx-t2+h
将上式代入椭圆C1的方程中,得4x2+(2tx-t2+h)2-4=0
即 ①
因为直线MN与椭圆C1有两个不同的交点,
所以①式中的Δ=16[-t4+2(h+2)t2-h2+4] >0 ②
设线段MN的中点的横坐标是x3,则
设线段PA的中点的横坐标是x4,则
由题意,得x3=x4,即t2+(1+h)t+1=0 ③
由③式中的Δ2=(1+h)2-4≥0,得h≥1或h≤-3
当h≤-3时,h+2<0,4-h2<0,则不等式②不成立,
所以h≥1
当h=1时,代入方程③得t=-1
将h=1,t=-1代入不等式②,检验成立,
所以,h的最小值为1。
已知椭圆C:过点
,且离心率为
,
(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆交于不同的两点M,N,且线段MN的垂直平分线过定点,求k的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)由题设椭圆的离心率,∴
,∴a=2c,
∴,∴
,
,
∴,
∴椭圆的方程为。
(Ⅱ)设,
由消去y,并整理得
(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0,
∵直线y=kx+m与椭圆有两个交点,
∴△=(8km)2-4(3+4k2)(4m2-12)>0,即m2<4k2+3, ①
且M,N的中点坐标,
设MN的垂直平分线l′的方程:,
∵P在l′上,
∴,
即,
∴,
将上式代入①式,得,
∴,即
或
,
∴k的取值范围是。
设F1、F2分别是椭圆C:(a>b>0)的左右焦点。
(1)设椭圆C上点到两点F1、F2距离和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐标;
(2)设K是(1)中所得椭圆上的动点,求线段KF1的中点B的轨迹方程;
(3)设点P是椭圆C上的任意一点,过原点的直线L与椭圆相交于M,N两点,当直线PM,PN的斜率都存在,并记为kPM,kPN,试探究kPM·kPN的值是否与点P及直线L有关,不必证明你的结论。
正确答案
解:(1)由于点在椭圆上,
∴,
又2a=4,
∴椭圆C的方程为,焦点坐标分别为(-1,0),(1,0)。
(2)设KF1的中点为B(x, y),则点K(2x+1,2y),
把K的坐标代入椭圆中得,
,
∴线段KF1的中点B的轨迹方程为。
(3)过原点的直线L与椭圆相交的两点M,N关于坐标原点对称,
设,
M,N,P在椭圆上,应满足椭圆方程,得,
,
∴,
故:的值与点P的位置无关,同时与直线L无关。
已知椭圆Γ:+
=1(a>b>0)的离心率为
,半焦距为c(c>0),且a-c=1.经过椭圆的左焦点F,斜率为k1(k1≠0)的直线与椭圆交于A,B两点,O为坐标原点.
(Ⅰ)求椭圆Γ的标准方程;
(Ⅱ)当k1=1时,求S△AOB的值;
(Ⅲ)设R(1,0),延长AR,BR分别与椭圆交于C,D两点,直线CD的斜率为k2,求证:为定值.
正确答案
(Ⅰ)由题意,得解得
∴b2=a2-c2=5,
故椭圆Γ的方程为+
=1.…(4分)
(Ⅱ)由(Ⅰ),知F(-2,0),∴直线AB的方程为y=x+2,
由消去y并整理,得14x2+36x-9=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=-
,
∴|AB|=|x1-x2|=
•
=
.
设O点到直线AB的距离为d,则d==
.
∴S△AOB=|AB|•d=
×
×
=
.…(8分)
(Ⅲ)设C(x3,y3),D(x4,y4),
由已知,直线AR的方程为y=(x-1),即x=
y+1.
由消去x并整理,得
y2+
y-4=0.
则y1y3=-,∵y1≠0,∴y3=
,
∴x3=y3+1=
•
+1=
.
∴C(,
).同理D(
,
).
∴k2==
=.
∵y1=k1(x1+2),y2=k1(x2+2),
∴k2==
=
∴=
为定值.…(14分)
如图,焦距为2的椭圆E的两个顶点分别为A和B,且与
=(
,-1)共线.
(Ⅰ)求椭圆E的标准方程;
(Ⅱ)若直线y=kx+m与椭圆E有两个不同的交点P和Q,且原点O总在以PQ为直径的圆的内部,求实数m的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)设椭圆E的标准方程为+
=1 (a>b>0),
由已知得A(a,0)、B(0,b),
∴=(-a,b),
∵与
=(
,-1)共线,
∴a=b,又a2-b2=1(3分)
∴a2=2,b2=1,
∴椭圆E的标准方程为+y2=1(5分)
(Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),
把直线方程y=kx+m代入椭圆方程+y2=1,
消去y,得,(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0,
∴x1+x2=-,x1x2=
(7分)
△=16k2m2-4×(2k2+1)(2m2-2)=16k2-8m2+8>0(*) (8分)
∵原点O总在以PQ为直径的圆内,
∴•
<0,即x1x2+y1y2<0(9分)
又y1y2=(kx1+m)(kx1+m)=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2=
由+
<0得m2<
k2+
,
依题意m2<且满足(*) (11分)
故实数m的取值范围是(-,
)(12分)
椭圆的一个焦点F与抛物线y2=4x的焦点重合,且截抛物线的准线所得弦长为
,倾斜角为45°的直线l过点F.
(1)求该椭圆的方程;
(2)设椭圆的另一个焦点为,问抛物线y2=4x上是否存在一点M,使得M与
关于直线l对称,若存在,求出点M的坐标,若不存在,说明理由.
正确答案
解:(1)抛物线y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=﹣1,
∴a2﹣b2=1 ①
又椭圆截抛物线的准线x=﹣1所得弦长为,
∴得上交点为,
∴ ②
由①代入②得2b4﹣b2﹣1=0,
解得b2=1或(舍去),
从而a2=b2+1=2
∴该椭圆的方程为
(2)∵倾斜角为45°的直线l过点F,
∴直线l的方程为y=x﹣1,
由(1)知椭圆的另一个焦点为(﹣1,0),
设M(,
)与
关于直线l对称,
则得
解得,
即M(1,﹣2)
又M(1,﹣2)满足y2=4x,
故点M在抛物线上.
所以抛物线y2=4x上存在一点M(1,﹣2),使得M与关于直线l对称
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