- 椭圆
- 共5181题
已知椭圆(a>b>0)的右焦点为F2(3,0),离心率为e,
(1)若e=,求椭圆的方程;
(2)设直线y=kx与椭圆相交于A,B两点,M,N分别为线段AF2,BF2的中点,若坐标原点O在以MN为直径的圆上,且,求k的取值范围。
正确答案
解:(1)由题意得,得
,所以a2=12,
结合a2=b2+c2,解得b2=3,
所以,椭圆的方程为。
(2)由得(b2+a2k2)x2-a2b2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2=0,,
依题意知,OM⊥ON,
易知,四边形OMF2N为矩形,所以AF2⊥BF2,
因为,
所以(x1-3)(x2-3)+y1y2=(1+k2)x1x2+9=0,
即,
将其整理为,
因为,
所以,
所以,即
。
已知椭圆的一个焦点在直线l:x=1上,离心率e=
。设P、Q为椭圆上不同的两点,且弦PQ的中点T在直线l上,点R(
,0),
(1)求椭圆的方程;
(2)试证:对于所有满足条件的P、Q,恒有|RP|=|RQ|。
正确答案
解:(1)椭圆的一个焦点在直线l:x=1上,所以c=1,
又因为离心率e=,即
=
,
所以a=2,从而b2=3,
所以椭圆的方程为;
(2)证明:设T(1,y0),P(x1,y1),Q(x2,y2),
则=(
,y0),
=(x2-x1,y2-y1),
=
(x2-x1)+y0(y2-y1).
又因为P、Q都在椭圆上,
所以,
两式相减得(x1-x2)(x1+x2)+
(y1-y2)(y1+y2)=0,
因为点T是PQ的中点,所以x1+x2=2,y1+y2=2y0,
于是(x1-x2)+
y0(y1-y2)=0,
所以(x1-x2)+y0(y1-y2)=0,
即=0,所以RT⊥PQ,
即RT是线段PQ的垂直平分线,所以恒有|RP|=|RQ|。
设椭圆C1:(a>b>0)的左、右焦点分别是F1、F2,下顶点为A,线段OA的中点为B(O为坐标原点),如图,若抛物线C2:y=x2-1与y轴的交点为B,且经过F1,F2点。
(1)求椭圆C1的方程;
(2)设M(0,-),N为抛物线C2上的一动点,过点N作抛物线C2的切线交椭圆C1于P、Q两点,求△MPQ面积的最大值。
正确答案
解:(1)由题意可知B(0,-1),则A(0,-2),故b=2
令y=0得即,则F1(-1,0),F2(1,0),故c=1
所以
于是椭圆C1的方程为:;
(2)设N(t,t2-1),由于知直线PQ的方程为
即
代入椭圆方程整理得:
=
,
故
设点M到直线PQ的距离为d,则
所以的面积S=
当时,取到“=”,经检验此时
,满足题意
综上可知,的面积的最大值为
。
在直角坐标系xOy上取两个定点A1(-2,0),A2(2,0),再取两个动点N1(0,m),N2(0,n),且mn=3。
(1)求直线A1N1与A2N2交点的轨迹M的方程;
(2)已知点G(1,0)和G′(-1,0),点P在轨迹M上运动,现以P为圆心,PG为半径作圆P,试探究是否存在一个以点G′(-1,0)为圆心的定圆,总与圆P内切?若存在,求出该定圆的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)依题意知,直线的方程为:
,①
直线的方程为:
, ②
设Q(x,y)是直线与
的交点,①×②得
,
由mn=3,整理得,
∵不与原点重合,
∴点不在轨迹M上,
∴轨迹M的方程为(x≠±2)。
(2)由(1)知,点G(1,0)和G′(-1,0)为椭圆的两焦点,
由椭圆的定义,得,即
,
∴以G′为圆心,以4为半径的圆与⊙P内切,
即存在定圆⊙G′,该定圆与⊙P恒内切,其方程为。
求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别是(-4,0),(4,0),椭圆上一点P到两焦点距离之和等于10;
(2)两个焦点的坐标分别是(0,-2)、(0,2),并且椭圆经过点(-,
).
正确答案
(1)椭圆的焦点在横轴上,c=4,且由椭圆的定义 2a=10,a=5,解得b=3,椭圆方程是 +
=1
(2)椭圆的焦点在纵轴上,c=2.由椭圆的定义,椭圆上一点P到两焦点距离之和等于2a.∴2a=+
=2
,a=
,∴椭圆方程是
+
=1
椭圆C的中心在坐标原点O,焦点在y轴上,离心率为,以短轴的一个端点与两焦点为顶点的三角形的面积为
.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若过点P(0,m)存在直线l与椭圆C交于相异两点A,B,满足:=λ
且
+λ
=4
,求常数λ的值和实数m的取值范围.
正确答案
(1)设椭圆的方程为:+
=1(a>b>0),
由题意知,b•(2c)=
,且e=
=
,
解得:a=1,b=c=.
故椭圆C的方程为:y2+2x2=1.
(2)由=λ
得,
-
=λ(
-
),
∴(1+λ)=
+λ
=4
,
∴1+λ=4,λ=3.
当直线l与x轴不垂直时,设直线l的方程为:y=kx+m,
且与椭圆C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),
由得:(k2+2)x2+2kmx+m2-1=0,
∴△=(2km)2-4(k2+2)(m2-1)=4(k2-2m2+2)>0,x1+x2=-,x1x2=
,
由=3
得-x1=3x2,
∴x1+x2=-2x2,x1x2=-3x22,
消去x1,x2得:3(x1+x2)2+4x1x2=0,
即3()2+4×
=0,(4m2-1)k2=2-2m2.
当m2=时,上式不成立,∴k2=
,
代入△>0,即k2>2m2-2,得>2m2-2恒成立,
即>0,解得
<m2<1,
∴-1<m<-或
<m<1.
当直线l与x轴垂直时,l的方程为:x=0得m=±.
综上所述:m的取值范围为(-1,-]∪[
,1).
已知圆与
轴交于
两点,椭圆
以线段
为长轴,离心率
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆的右焦点为
,点
为圆
上异于
的动点,过原点
作直线
的垂线交椭圆的右准线交于点
,试判断直线
与圆
的位置关系,并给出证明.
正确答案
解:(1)由题意,可设所求椭圆的方程为
,易得
,
则有: 解之,得
,
从而有.
所求椭圆
的方程为
.
(2)直线与圆
相切.
证明如下:易得椭圆的右焦点为
,右准线为
.
设点,则有
,
又,
直线
的方程为
,
令,得
,
即,
,
又,
于是有,
故,
直线
与圆
相切.
已知椭圆E:(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P是x轴上方椭圆E上的一点,且PF1⊥F1F2,
。
(1)求椭圆E的方程和P点的坐标;
(2)判断以PF2为直径的圆与以椭圆E的长轴为直径的圆的位置关系;
(3)若点G是椭圆C:(m>n>0)上的任意一点,F是椭圆C的一个焦点,探究以GF为直径的圆与以椭圆C的长轴为直径的圆的位置关系。
正确答案
解:(1)∵P在椭圆E上,
∴2a=|PF1|+|PF2|=4,a=2
∵PF1⊥F1F2,
∴ |F1F2|2=|PF2|2-|PF1|2=
2c=2,c=1,
∴b2=3
所以椭圆E的方程是
∵F1(-1,0),F2(1,0),
∵PF1⊥F1F2,
∴。
(2)线段PF2的中点
∴以为圆心,PF2为直径的圆M的方程为
圆M的半径
以椭圆E的长轴为直径的圆的方程为:x2+y2=4,圆心为O(0,0),半径为R=2,
圆M与圆O的圆心距为
所以两圆相内切。
(3)以GF为直径的圆与以椭圆C的长轴为直径的圆相内切,
设F′
是椭圆C的另一个焦点,其长轴长为2m(m>0),
∵点G是椭圆C上的任意一点,F是椭圆C的一个焦点,
则有|GF|+|CF'|=2m,
则以GF为直径的圆的圆心是M,圆M的半径为,
以椭圆C的长轴为直径的圆O的半径R=m,
两圆圆心O,M分别是FF'和FG的中点,
∴两圆心间的距离R-r
所以两圆内切。
设F1,F2分别为椭圆C:(a>b>0)的左、右焦点,过F2的直线l与椭圆C相交于A、B两点,直线l的倾斜角为60°,F1到直线l的距离为2
,
(1)求椭圆C的焦距;
(2)如果,求椭圆C的方程。
正确答案
解:(1)设焦距为2c,
由已知可得F1到直线l的距离,故c=2,
所以椭圆C的焦距为4;
(2)设,由题意知
,
直线l的方程为,
联立得
,
解得,
因为,所以
,
即,得a=3,
又c=2,故,
故椭圆C的方程为。
设椭圆C:的离心率为e=
,点A是椭圆上的一点,且点A到椭圆C两焦点的距离之和为4。
(1)求椭圆C的方程;
(2)椭圆C上一动点P(x0,y0)关于直线y=2x的对称点为P1 (x1,y1),求3x1-4y1的取值范围.
正确答案
解:(1)依题意知,2a=4,∴a=2
∵
∴,
∴所求椭圆C的方程为。
(2)∵点P(x0,y0)关于直线y=2x的对称点为P1(x1,y1)
∴
解得:
∴3x1-4y1=-5x0∵点P(x0,y0)在椭圆C:上
∴-2≤x0≤2,则-10≤-5x0≤10
∴3x1-4y1的取值范围为[-10,10]。
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