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简答题

已知点A(-2,0)在椭圆上,设椭圆E与y轴正半轴的交点为B,其左焦点为F,且∠AFB=150°.

(1)求椭圆E的方程;

(2)过x轴上一点M(m,0)(m≠-2)作一条不垂直于y轴的直线l交椭圆E于C、D点.

(i)若以CD为直径的圆恒过A点,求实数m的值;

(ii)若△ACD的重心恒在y轴的左侧,求实数m的取值范围.

正确答案

解:(1)∵∠AFB=150°

∴∠OFB=30°(O为坐标原点)在直角△BOF中,|FB|=2|OB|

∵a=2b ∵点A(﹣2,0)在椭圆

∴a=2  ∴b=1  ∴椭圆

(2)∵直线l过x轴上一点M(m,0)(m≠﹣2)不垂直于y轴

∴l:x=ty+m与椭圆方程联立

消元整理可得(t2+4)y2+2mty+m2﹣4=0

∴△=4m2t2﹣4(t2+4)(m2﹣4)>0

∴t2>m2﹣4设C(x1,y1),D(x2,y2

(i)若以CD为直径的圆恒过A点,则=(x1+2,y1),=(x2+2,y2

∴x1x2+2(x1+x2)+4+y1y2=

或m=﹣2(舍去)

∴实数m的值为

(ii)若△ACD的重心恒在y轴的左侧,即重心的横坐标恒小于0,即,∴

∴4m<t2+4对所有符合条件的t恒成立

由t2>m2﹣4知:

①若m2﹣4<0,即﹣2<m<2时,t2∈[0,+∞)

∴t2+4≥4   ∴m<1   ∴﹣2<m<1;

②若m2﹣4≥0,即m≤﹣2或m≥2时,t2∈(m2﹣4,+∞),∴4m<m2,∴m≤0或m≥4

综上知,实数m的取值范围是(﹣∞,﹣2)∪(﹣2,1)∪[4,+∞)

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简答题

如图,已知直线L:x=my+1过椭圆C:的右焦点F,且交椭圆C于A,B两点,点A,F,B在直线G:x=a2上的射影依次为点D,K,E,

(1)已知抛物线的焦点为椭圆C的上顶点.

①求椭圆C的方程;

②若直线L交y轴于点M,且,当m变化时,求λ12的值;

(2)连接AE,BD,试探索当m变化时,直线AE、BD是否相交于一定点N?若交于定点N,请求出N点的坐标并给予证明;否则说明理由.

正确答案

解:(1)①易知

∴b2=3,

又F(1,0),∴c=1,a2=b2+c2=4

∴椭圆C的方程为

②∵l与y轴交于M

设A(x1,y1),B(x2,y2),由

∴(3m2+4)y2+6my﹣9=0,△=144(m2+1)>0  ∴

又由

同理

(2)∵F(1,0),k=(a2,0),

先探索,当m=0时,直线l ⊥Ox轴,则ABED由对称性知,AE与BD相交FK中点N,且

猜想:当m变化时,AE与BD相交于定点

证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),E(a2,y2),D(a2,y1

当m变化时首先AE过定点N

,即(a2+b2m2)y2+2mb2y+b2(1﹣a2)=0

又△=4a2b2(a2+m2b2﹣1)>0(a>1)

又KAN=

而KAN﹣KEN==

∴KAN=KEN,∴A、N、E三点共线,

同理可得B、N、D三点共线∴AE与BD相交于定点

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简答题

已知椭圆的两焦点为F1(﹣,0),F2,0),离心率e=

(1)求此椭圆的方程;

(2)设直线l:y=x+m,若l与此椭圆相交于P,Q两点,且|PQ|等于椭圆的短轴长,求m的值.

正确答案

解:(1)设椭圆方程为

则c=

∴a=2,b=1,所求椭圆方程

(2)由,消去y,得5x2+8mx+4(m2﹣1)=0,则△>0得m2<5(*)

设P(x1,y1),Q(x2,y2),

则x1+x2=﹣,x1x2=y1﹣y2=x1﹣x2

|PQ|=

解得.m=,满足(*)

∴m=

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简答题

已知椭圆E的长轴的一个端点是抛物线y2=4x的焦点,离心率是

(1)求椭圆E的方程;

(2)过点C(﹣1,0),斜率为k的动直线与椭圆E相交于A、B两点,请问x轴上是否存在点M,使恒为常数?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:(1)由题意,椭圆的焦点在x轴上,

且a=,c=ea=×=

故b===

所以,椭圆E的方程为+=1,

即x2+3y2=5.

(2)假设存在点M符合题意,设AB:y=k(x+1),

代入方程E:x2+3y2=5,得

(3k2+1)x2+6k2x+3k2﹣5=0;

设A(x1,y1),B(x2,y2),M(m,0),

则x1+x2=﹣,x1x2=

=(k2+1)x1x2+(k2﹣m)(x1+x2)+k2+m2=m2+2m﹣

要使上式与k无关,则有6m+14=0,

解得m=﹣

所以,存在点M(﹣,0)满足题意.

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简答题

椭圆的左、右焦点分别是F1,F2,过F1的直线l与椭圆C相交于A,B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.

(1)求证:

(2)若直线l的斜率为1,且点(0,﹣1)在椭圆C上,求椭圆C的方程.

正确答案

(1)证明:由题设,∵|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列,

∴2|AB|=|AF2|+|BF2|,

由椭圆定义|AB|+|AF2|+|BF2|=4a,

所以,

(2)解:由点(0,﹣1)在椭圆C上,可设椭圆C的方程为

设A(x1,y1),B(x2,y2),F1(﹣c,0),l:x=y﹣c,

代入椭圆C的方程,整理得(a2+1)y 2﹣2cy﹣1=0,(*)    

               =

于是有

故椭圆C的方程为.      

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简答题

在直角坐标系xOy中,长为的线段的两端点C、D分别在x轴、y轴上滑动,.记点P的轨迹为曲线E.

(I)求曲线E的方程;

(II)经过点(0,1)作直线l与曲线E相交于A、B两点,,当点M在曲线E上时,求四边形OAMB的面积.

正确答案

解:(Ⅰ)设C(m,0),D(0,n),P(x,y).

=,得(x-m,y)=(-x,n-y),

由||=+1,得m2+n2=(+1)2

∴(+1)2x2+y2=(+1)2

整理,得曲线E的方程为x2+=1.

(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),

=+,知点M坐标为(x1+x2,y1+y2).

设直线l的方程为y=kx+1,代入曲线E方程,

得(k2+2)x2+2kx﹣1=0,

则x1+x2=﹣,x1x2=﹣

y1+y2=k(x1+x2)+2=

由点M在曲线E上,知(x1+x2)2+=1,

,解得k2=2.

这时|AB|===

原点到直线l的距离d==

平行四边形OAMB的面积S=|AB|d=

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简答题

如图,椭圆E:的左焦点为F1,右焦点为F2,离心率e=,过F1的直线交椭圆于A、B两点,且△ABF2的周长为8。

(1)求椭圆E的方程。

(2)设动直线l:y=kx+m与椭圆E有且只有一个公共点P,且与直线x=4相较于点Q,试探究:在坐标平面内是否存在定点M,使得以PQ为直径的圆恒过点M?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.

正确答案

解:(1)∵过F1的直线交椭圆于A、B两点,且△ABF2的周长为8

∴4a=8,

∴a=2

∵e= ,

∴c=1

∴b2=a2-c2=3

∴椭圆E的方程为 

(2)由,消元可得(4k2+3)x2+8kmx+4m2-12=0

∵动直线l:y=kx+m与椭圆E有且只有一个公共点P(x0,y0

∴m≠0,△=0,

∴(8km)2-4×(4k2+3)×(4m2-12)=0

∴4k2-m2+3=0①

此时x0==,y0=

即P(

得Q(4,4k+m)

取k=0,m=,此时P(0,),Q(4,),

以PQ为直径的圆为(x-2)2+(y-2=4,交x轴于点M1(1,0)或M2(3,0)

取k=,m=2,此时P(1,),Q(4,0),

以PQ为直径的圆为(x-2+(y-2=,交x轴于点M3(1,0)或M4(4,0)

故若满足条件的点M存在,只能是M(1,0),

证明如下∵

故以PQ为直径的圆恒过y轴上的定点M(1,0)。

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简答题

已知椭圆,椭圆C2以C1的长轴为短轴,且与C1有相同的离心率。

(1)求椭圆C2的方程;

(2)设O为坐标原点,点A,B分别在椭圆C1和C2上,,求直线AB的方程。

正确答案

解:(1)椭圆的长轴长为4,离心率为

∵椭圆C2以C1的长轴为短轴,且与C1有相同的离心率

∴椭圆C2的焦点在y轴上,2b=4,为

∴b=2,a=4

∴椭圆C2的方程为

(2)设A,B的坐标分别为(xA,yA),(xB,yB),

∴O,A,B三点共线,且点A,B不在y轴上

∴设AB的方程为y=kx

将y=kx代入,消元可得(1+4k2)x2=4,

将y=kx代入,消元可得(4+k2)x2=16,

=4

解得k=±1,

∴AB的方程为y=±x。

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简答题

已知椭圆C中心在原点、焦点在x轴上,椭圆C上的点到焦点的最大值为3,最小值为1.

(1)求椭圆C的标准方程;

(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆交于不同的两点M、N(M、N不是左、右顶点),且以MN为直径的圆经过椭圆的右顶点A.求证:直线l过定点,并求出定点的坐标.

正确答案

解:(1)设椭圆的长半轴为a,半焦距为c,

解得

∴椭圆C的标准方程为

(2)由方程组消去y,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0

由题意:△=(8km)2﹣4(3+4k2)(4m2﹣12)>0

整理得:3+4k2﹣m2>0 ①

设M(x1,y1)、N(x2,y2),则

由已知,AM⊥AN,且椭圆的右顶点为A(2,0)

∴(x1﹣2)(x2﹣2)+y1y2=0

即(1+k2)x1x2+(km﹣2)(x1+x2)+m2+4=0

也即

整理得:7m2+16mk+4k2=0

解得:m=﹣2k或,均满足①

当m=﹣2k时,直线l的方程为y=kx﹣2k,过定点(2,0),舍去

时,直线l的方程为,过定点,l过定点,且定点的坐标为

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简答题

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.

(Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)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:(Ⅰ)由已知得A(1, 0),B(),

∵OA|,|OB|,|OC|,|OD|成等比数列.

∴a=2,

∴a=2, b=c=

∴所求椭圆的方程为

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,C(2,0),E(﹣2,0),

设直线EM的方程为:y=k(x+2),P(x1,y1

∵MC⊥CE,

∴M(2,4k)

将y=k(x+2)代入整理得(1+2k2)x2+8k2x+8k2﹣4=0

∴P(

设Q(x0,0),x0≠﹣2

若以MP为直径的圆恒过直线CP、MQ的交点,则MQ⊥CP

·x0=0恒成立

∴x0=0

∴存在Q(0,0),使得以MP为直径的圆恒过直线CP、MQ的交点.

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