- 椭圆
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已知点C为圆(x+1)2+y2=8的圆心,点A(1,0),P是圆上的动点,点Q在圆的半径CP上,且。
(1)当点P在圆上运动时,求点Q的轨迹方程;
(2)设过点(0,2)且斜率为2的直线l与(1)中所求的曲线交于B,D两点,O为坐标原点,求△BDO的面积。
正确答案
解:(1)由题意,MQ是线段AP的垂直平分线,
故|QC|+|QA|=|QC|+|QP|=|CP|
>|CA|=2
于是点Q的轨迹是以点C,A为焦点,半焦距c=1,长半轴的椭圆,短半轴
∴点O的轨迹方程是:。
(2)因直线l过点(0,2)且斜率为2,则直线l的方程为:y=2x+2,即2x-y+2=0,
故点O(0,0)到直线l的距离d=
把y=2x+2代入(1)中的方程化简,
得9x2+16x+6=0
∴Δ=162-4×9×6=40>0
设B(x1,y1),D(x2,y2),
则
∴
∴△BDO的面积为
。
椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,该椭圆经过点P(1,)且离心率为
.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若直线l:y=kx+m与椭圆C相交A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.
正确答案
(1)椭圆的标准方程为+
=1(4分)
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),得:(3+4k2)x2+8kmx+4(m2-3)=0,
∵△>0,∴3+4k2-m2>0,
x1+x2=-,x1x2=
∴y1y2=
(6分)
∵以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点,∴kAD•kBD=-1,
∴y1y2+x1x2-2(x1+x2)+4=0,∴7m2+16mk+4k2=0,
∴m1=-2k,m2=-k,且均满足3+4k2-m2>0,(9分)
当m1=-2k时,l的方程为y=k(x-2),则直线过定点(2,0)与已知矛盾
当m1=-k时,l的方程为y=k(x-
),则直线过定点(
,0)
∴直线l过定点,定点坐标为(,0)(12分)
已知椭圆的两个焦点分别为F1(0,-),F2(0,
),离心率
,求椭圆的标准方程。
正确答案
解:设椭圆方程为
由已知,
∴
∴椭圆方程为。
椭圆的焦点为F1(0,-5),F2(0,5),点P(3,4)是椭圆上的一个点,则椭圆的方程为______.
正确答案
∵焦点为F1(0,-5),F2(0,5),可设椭圆方程为+
=1;
∵点P(3,4)在椭圆上,∴+
=1,解得a2=40,
∴椭圆方程为+
=1.
故答案为+
=1.
(1)焦点在y轴上的椭圆的一个顶点为A(2,0),其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程.
(2)已知双曲线的一条渐近线方程是x+2y=0,并经过点(2,2),求此双曲线的标准方程.
正确答案
解:(1)由题可知b=2,a=4,椭圆的标准方程为:
(2)设双曲线方程为:x2﹣4y2=λ,
∵双曲线经过点(2,2),
∴λ=22﹣4×22=﹣12,
故双曲线方程为: .
已知双曲线的焦点在y轴上,两顶点间的距离为4,渐近线方程为y=±2x,
(Ⅰ)求双曲线的标准方程;
(Ⅱ)设(Ⅰ)中双曲线的焦点F1,F2关于直线y=x的对称点分别为F1′,F2′,求以F1′,F2′为焦点,且过点P(0,2)的椭圆方程。
正确答案
解:(Ⅰ)因为双曲线的焦点在y轴上,
设所求双曲线的方程为,
由题意,得,解得a=2,b=1,
所求双曲线的方程为;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可求得F1(0,),F2(0,
),
点F1,F2关于直线y=x的对称点分别为F1′(,0),F2′(
,0),
又P(0,2),设椭圆方程为(m>n>0),
由椭圆定义,得2m=,m=3,
因为m2-n2=5,
所以n2=4,
所以椭圆的方程为。
已知椭圆的方程为+
=1(a>b>0),离心率e=
,F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,过椭圆的左焦点F1且垂直于长轴的直线交椭圆于M、N两点,且|MN|=
.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)已知直线l与椭圆相交于P,Q两点,O为原点,且OP⊥OQ.试探究点O到直线l的距离是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)因为e=,所以
=
①
因为过椭圆的左焦点F1且垂直于长轴的直线交椭圆于M、N两点,且|MN|=,
经计算得=
②
由a2=b2+c2,解①②得
a=,b=1,c=1,
所以椭圆的方程为+y2=1;
(Ⅱ)1°当直线l的斜率存在时,
设直线l的方程为y=kx+m,点P(x1,y1),Q(x2,y2),
由,联立得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0
所以△=8(2k2+1-m2)>0
x1+x2=-,x1x2=
,
于是y1y2=(kx1+m)(kx2+m)
=k2x1x2+km(x1+x2)+m2=
因为OP⊥OQ,所以x1x2+y1y2=0
即=0
所以m2=
此时△=>0满足条件,
设原点O到直线l的距离为d,
则d==
=
.
2°当直线l的斜率不存在时,
因为OP⊥OQ,根据椭圆的对称性,不妨设直线OP、OQ的方程分别为y=x,y=-x,
可得P(,
),Q(
,-
)或P(-
,-
),Q(-
,
),
此时原点O到直线l的距离仍为,
综上可得,原点O到直线l的距离为.
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率e=
,左、右焦点分别为F1、F2,点P(2,
),点F2在线段PF1的中垂线上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l:y=kx+m与椭圆C交于M、N两点,直线F2M与F2N的倾斜角分别为α,β,且α+β=π,求证:直线l过定点,并求该定点的坐标.
正确答案
(1)由椭圆C的离心率e=得
=
,其中c=
,
椭圆C的左、右焦点分别为F1(-c,0),F2(c,0)又点F2在线段PF1的中垂线上
∴|F1F2|=|PF2|,∴(2c=(
)2+(2-c)2解得c=1,a2=2,b2=1,
∴椭圆的方程为+y2=1.
(2)由题意,知直线MN存在斜率,设其方程为y=kx+m.由
消去y,得(2k2+1)x2+4kmx+2m2-2=0.设M(x1,y1),N(x2,y2),
则△=(4km)2-4(2k2+1)(2m2-2)≥0
即2k2-m2+1≥0
则x1+x2=-,x1x2=
,且kF2M=
,kF2N=
由已知α+β=π,得kF2M+kF2N=0,即+
=0.
化简,得2kx1x2+(m-k)(x1+x2-2m)=0
∴2k•-
-2m=0整理得m=-2k.
∴直线MN的方程为y=k(x-2),因此直线MN过定点,该定点的坐标为(2,0)
已知一个动圆与圆C:(x+4)2+y2=100相内切,且过点A(4,0),求这个动圆圆心的轨迹方程。
正确答案
解:设动圆圆心为M(x,y),半径为r,
那么,
因此点M的轨迹是以A、C为焦点,长轴长为10的椭圆,
a=5,c=4,b=3,
其方程是:。
(1)已知椭圆的焦点为F1(0,-5),F2(0,5),点P(3,4)在椭圆上,求它的方程;
(2)已知双曲线顶点间的距离为6,渐近线方程为y=±x,求它的方程。
正确答案
解:(1)焦点为,可设椭圆方程为
;
点P(3,4)在椭圆上,,
所以椭圆方程为。
(2)当焦点在x轴上时,设所求双曲线的方程为=1,
由题意,得解得a=3,
,
所以焦点在x轴上的双曲线的方程为;
同理可求当焦点在y轴上双曲线的方程为.
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