- 椭圆
- 共5181题
已知椭圆的两个焦点分别是,离心率
.
(1)求椭圆的方程;
(2)一条不与坐标轴平行的直线l与椭圆交于不同的两点M,N,且线段MN中点的横坐标为,求直线l的倾斜角的范围.
正确答案
解:(1)依题意可知
求得a=3,b=1
∴椭圆的方程为:=1
(2)直线l不与坐标轴平行,
设为y=kx+b(k≠0),M(,
),N(x2,y2)
联立方程:
则(9+k2)x2+2kbx+b2﹣9=0
△=(2kb)2﹣4(9+k2)(b2﹣9)>0,k2﹣b2+9>0
+x2=﹣
,
x2=
MN的中点的横坐标=(
+x2)=﹣
所以+x2=﹣1
所以9+k2=2kb>b2(k﹣b)2=b2﹣9≥0,b2≥9
b≥3或b≤﹣3
b(b﹣2k)<0
所以b≥3>0时,b﹣2k<0,k>≥
b≤﹣3<0时,b﹣2k>0,k<≤﹣
所以k的取值范围为(﹣∞,﹣)∪(
,+∞)
直线l的倾斜角的取值范围为:(arctan,
)∪(
,
﹣arctan
)
如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心在坐标原点O,右焦点为F.若C的右准线l的方程为x=4,离心率e=.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设点P为直线l上一动点,且在x轴上方.圆M经过O、F、P三点,求当圆心M到x轴的距离最小时圆M的方程.
正确答案
解:(1)由题意,设椭圆C的标准方程是,
则,
解得,
∴所求椭圆C的方程为.
(2)由(1)知,F(2,0),
由题意设P(4,t),t>0,线段OF的垂直平分线方程为x=1,①
因为线段FP的中心为(3,),斜率为
.
所以线段FP的垂直平分线方程为,即
,②
联立①②,解得,
即:圆心M(1,),
∵t>0,∴=2
,
当且仅当,即t=2
时,圆心M到x轴的距离最小,
此时圆心为M(1,2),半径为OM=3,
故所求圆M的方程为.
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.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)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:(Ⅰ)设椭圆的长半轴为a,半焦距为c,
则解得
∴椭圆C的标准方程为.
(Ⅱ)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
当时,直线l的方程为
,过定点
,
故直线l过定点,且定点的坐标为.
已知椭圆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O,从每条曲线上取两个点,将其坐标记录于下表中:
(Ⅰ)求C1、C2的标准方程;
(Ⅱ)请问是否存在直线l满足条件:①过C2的焦点F;②与C1交不同两点M、N且满足?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由
正确答案
解:(Ⅰ)设抛物线C2:y2=2px(p≠0),则有,
据此验证4个点知(3,﹣2)、(4,﹣4)在抛物线上,
易求C2:y2=4x
设C1:,
把点(﹣2,0)()代入
得:解得
∴C1方程为
(Ⅱ)容易验证直线l的斜率不存在时,不满足题意;
当直线l斜率存在时,假设存在直线l过抛物线焦点F(1,0),
设其方程为y=k(x﹣1),
与C1的交点坐标为M(x1,y1),N(x2,y2)
由消掉y,
得(1+4k2)x2﹣8k2x+4(k2﹣1)=0,
于是,
①
y1y2=k(x1﹣1)×k(x1﹣1)=k2[x1x2﹣(x1+x2)+1]
即②
由,即
,
得x1x2+y1y2=0(*),
将①、②代入(*)式,
得,
解得k=±2;
所以存在直线l满足条件,
且l的方程为:y=2x﹣2或y=﹣2x+2.
已知椭圆的短轴长等于焦距,椭圆C上的点到右焦点
的最短距离为
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过点且斜率为
的直线
与
交于
、
两点,
是点
关于
轴的对称点,证明:
三点共线.
正确答案
解:(I)由题可知:
解得,
∴椭圆C的方程为
(II)设直线:
,
,
,
,
,
由得
所以,
.
而,
∵
∴N、F、P三点共线
如图,椭圆C :的左右顶点为A1,A2,左右焦点为F1,F2,其中F1,F2是A1A2的三等分点,A是椭圆上任意一点,且|AF1|+|AF2|=6
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线AF1与椭圆交于另一点B,与y轴交于一点C,记,若点A在第一象限,求m+n的取值范围;
正确答案
解:(1)∵F1,F2是A1A2的三等分点
∴a=3c
又∵|AF1|+|AF2|=6
∴a=3
∴b2=8
∴椭圆C的方程为:
(2)F1(-1,0),当直线与x轴重合时,显然不合题意,
当直线不与x轴重合时,设直线AF1:x=my-1
代入到椭圆方程并消元整理得:(8m2+9)y2-16my-64=0 …………①
△=162×9(m2+1)>0恒成立;
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1,y2是方程①的两个解,
由韦达定理得:
在x=my-1中令x=0得C点坐标为
(∵A在第一象限∴x1=my1-1>0,y1>0)
同理:
∵A在第一象限
∴C点在椭圆内部
∴m+n的取值范围是(2,+∞)
已知椭圆(a>b>0)的焦距为
,离心率为
.
(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)设过椭圆顶点B(0,b),斜率为k的直线交椭圆于另一点D,交x轴于点E,且|BD|,
|BE|,|DE|成等比数列,求k2的值.
正确答案
解:(Ⅰ)由已知 ,
.
解得 ,
所以b2=a2﹣c2=1,
椭圆的方程为 .
(Ⅱ)由(Ⅰ)得过B点的直线为y=kx+1,
由 得(4k2+1)x2+8kx=0,
所以 ,所以
,
依题意k≠0, .
因为|BD|,|BE|,|DE|成等比数列,
所以|BE|2=|BD||DE|,
所以b2=(1﹣yD)|yD|,
即(1﹣yD)|yD|=1,
当yD>0时,yD2﹣yD+1=0,无解,
当yD<0时,yD2﹣yD﹣1=0,解得 ,
所以 ,
解得 ,
所以,当|BD|,|BE|,|DE|成等比数列时, .
椭圆C:的两个焦点为F1,F2,点P在椭圆C上,且PF1⊥F1F2,|PF1|=
,|PF2|=
。
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l过圆x2+y2+4x﹣2y=0的圆心,交椭圆C于A,B两点,且A、B关于点M对称,求直线l的方程.
正确答案
解:(1)因为点P在椭圆C上,所以2a=|PF1|+|PF2|=6,a=3.
在Rt△PF1F2中,,
故椭圆的半焦距c=,从而
b2=a2﹣c2=4,所以椭圆C的方程为=1.
(2)设A,B的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2).
已知圆的方程为(x+2)2+(y﹣1)2=5,
所以圆心M的坐标为(﹣2,1).
从而可设直线l的方程为y=k(x+2)+1,
代入椭圆C的方程得(4+9k2)x2+(36k2+18k)x+36k2+36k﹣27=0.
因为A,B关于点M对称.
所以
解得,
所以直线l的方程为,
即8x﹣9y+25=0.(经检验,所求直线方程符合题意)
分别以双曲线的焦点为顶点,以双曲线G的顶点为焦点作椭圆C.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设点P的坐标为(0,3),在y轴上是否存在定点M,过点M且斜率为k的动直线l 交椭圆于A、B两点,使以AB为直径的圆恒过点P,若存在,求出M的坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)双曲线的焦点为(±5,0),顶点为(±4,0),
所以所求椭圆方程为
(Ⅱ)假设存在M(0,a),过点M且斜率为k的动直线l交椭圆于A、B两点,
使以AB为直径的圆恒过点P,AB方程为y=kx+a,
代入方程,消去y,得
(9+25k2)x2+50akx+25a2﹣225=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2)则x1+x2=,x1x2=
=x1x2+y1y2﹣3(y1+y2)+9
=x1x2+(kx1+a)(kx2+a)﹣3k(x1+x2)﹣6a+9
=(k2+1)x1x2+k(a﹣3)( x1+x2)+a2﹣6a+9
=(k2+1)+k(a﹣3)
+a2﹣6a+9
由以AB为直径的圆恒过点P,可得,
得17a2﹣27a﹣72=0,
∴(17a+24)(a﹣3)=0
∴a=3,或a=
∵点P的坐标为(0,3),过点M且斜率为k的动直线l 交椭圆于A、B两点
∴a=
故M点的坐标存在,M的坐标为(0,)
设椭圆M:(a>b>0)的离心率与双曲线x2﹣y2=1的离心率互为倒数,且内切于圆x2+y2=4.
(1)求椭圆M的方程;
(2)若直线y=x+m交椭圆于A、B两点,椭圆上一点
,求△PAB面积的最大值.
正确答案
解:(1)双曲线的离心率为,
则椭圆的离心率为
圆x2+y2=4的直径为4,则2a=4,
得:
所求椭圆M的方程为.
(2)直线AB的直线方程:.
由,得
,
由,
得﹣2<m<2
∵,
.
∴=
又P到AB的距离为.则
当且仅当取等号
∴.
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