- 椭圆
- 共5181题
曲线C1是以原点O为中心,F1,F2为焦点的椭圆的一部分.曲线C2是以O为顶点,F2为焦点的抛物线的一部分,A是曲线C1和C2的交点且∠AF2F1为钝角,若|AF1|=,|AF2|=
.
(I)求曲线C1和C2的方程;
(II)设点C是C2上一点,若|CF1|=|CF2|,求△CF1F2的面积.
正确答案
解:(I)设曲线C1的方程为 ,
则2a=|AF1|+|AF2|= 得a=3
设A(x,y),F1(﹣c,0),F2(c,0),
则(x+c)2+y2= ,(x﹣c)2+y2=
两式相减可得:xc=
由抛物线定义可知|AF2|=x+c= ∴c=1,x=
或x=1,c=
(舍去)
所以曲线C1的方程为 ,C2的方程为y2=4x(0≤x≤
);
(II)过点F1作直线l垂直于x轴,过点C作直线CC1⊥l于点C1,
依题意知l为抛物线C2的准线,则|CC1|=|CF2|
在直角△CC1F1中,|CF1|= |CC1|,∠C1CF1=45°
∵∠CF1F2=∠C1CF1=45°
在△CF1F2中,设|CF2|=r,则|CF1|= r,|F1F2|=2
由余弦定理可得22+2r2﹣2×2× rcos45°=r2, ∴r=2
∴S△CF1F2=
设椭圆E:(a>b>0)过M(2,
),N(
,1)两点,O为坐标原点,
(1)求椭圆E的方程;
(2)是否存在圆心在原点的圆,使该圆的任意一条切线与椭圆E恒有两个交点A、B,且?若存在,写出该圆的方程,并求|AB|取值范围;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(1)椭圆E过M、N
∴
∴
∴椭圆E:
(2)假设存在这样的圆,设该圆的切线为y=kx+m,
由
∴(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣8=0
当△=16k2m2﹣4(1+2k2)(2m2﹣8)=8(8k2﹣m2+4)>0
,
要使
∴x1x2+y1y2=0
∴
∴3m2﹣8k2﹣8=0
∴
又 8k2﹣m2+4>0
∴
∴
∴
又y=kx+m与圆心在原点的圆相切
∴,即
,
∴所求圆:当切线斜率不存在时,
切线为,与椭圆
交于(
,
)或(
,
),
满足
综上:存在这样的圆满足条件
∵
当k≠0时,
∴(当
时取等)
当k=0时,当k不存时,
∴
已知双曲线的两焦点为
,P为动点,若
,
(Ⅰ)求动点P的轨迹E方程;
(Ⅱ)若,设直线l过点M,且与轨迹E交于R、Q两点,直线
与
交于点S,试问:当直线l在变化时,点S是否恒在一条定直线上?若是,请写出这条定直线方程,并证明你的结论;若不是,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意知:,又∵
,
∴动点必在以
为焦点,长轴长为4的椭圆,
∴a=2,
又∵,
∴椭圆C的方程为.
(Ⅱ)由题意,可设直线l为:
取m=0,得,直线
的方程是
直线的方程是
,交点为
,
若,由对称性可知交点为
,若点S在同一条直线上,
则直线只能为
②以下证明对于任意的m,直线与直线
的交点S均在直线
上.
事实上,由,得
,即
,记
,
则.
设与
交于点
由
,得
,
设与
交于点
,由
,得
,
∵=
=
,
∴,即
与
重合,
这说明,当m变化时,点S恒在定直线上。
已知椭圆G的中心在坐标原点,长轴在x轴上,离心率为,两个焦点分别为F1和F2,椭圆G上一点到F1和F2的距离之和为12.圆Ck:x2+y2+2kx﹣4y﹣21=0(k∈R)的圆心为点Ak.
(1)求椭圆G的方程
(2)求△AkF1F2的面积
(3)问是否存在圆Ck包围椭圆G?请说明理由.
正确答案
解:(1)设椭圆G的方程为:(a>b>0),半焦距为c,
则,解得
,
∴b2=a2﹣c2=36﹣27=9
所以椭圆G的方程为:.
(2)由圆Ck的方程知,圆心AK的坐标为(﹣k,2),∴.
(3)若k≥0,由62+02+12k﹣0﹣21=15+12k>0可知
点(6,0)在圆Ck外,
若k<0,由(﹣6)2+02﹣12k﹣0﹣21=15﹣12k>0可知
点(﹣6,0)在圆Ck外;
∴不论k为何值圆Ck都不能包围椭圆G.
已知椭圆的左焦点为
,离心率e=
,M、N是椭圆上的动点。
(Ⅰ)求椭圆标准方程;
(Ⅱ)设动点P满足:,直线OM与ON的斜率之积为
,问:是否存在定点
,使得
为定值?,若存在,求出
的坐标,若不存在,说明理由。
(Ⅲ)若在第一象限,且点
关于原点对称,点
在
轴上的射影为
,连接
并延长交椭圆于点
,证明:
;
正确答案
解:(Ⅰ)由题设可知:
故
故椭圆的标准方程为:
(Ⅱ)设,由
可得:
由直线OM与ON的斜率之积为可得:
,即
由①②可得:
M、N是椭圆上,故
故,即
由椭圆定义可知存在两个定点,使得动点P到两定点距离和为定值
;
(Ⅲ)设 由题设可知
由题设可知斜率存在且满足
…………③
将③代入④可得:……⑤
点在椭圆
,
故
已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率等于,它的一个顶点恰好是抛物线
的焦点.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)P(2,3),Q(2,﹣3)是椭圆上两点,A、B是椭圆位于直线PQ两侧的两动点,
(i)若直线AB的斜率为,求四边形APBQ面积的最大值;
(ii)当A、B运动时,满足∠APQ=∠BPQ,试问直线AB的斜率是否为定值,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)设C方程为,则
.
由,得a=4
∴椭圆C的方程为.
(Ⅱ)(i)解:设A(x1,y1),B(x2,y2),
直线AB的方程为,代入
,得x2+tx+t2﹣12=0
由△>0,解得﹣4<t<4
由韦达定理得x1+x2=﹣t,x1x2=t2﹣12.
四边形APBQ的面积
∴当t=0,.
(ii)解:当∠APQ=∠BPQ,则PA、PB的斜率之和为0,设直线PA的斜率为k
则PB的斜率为﹣k,PA的直线方程为y﹣3=k(x﹣2)
由
(1)代入(2)整理得(3+4k2)x2+8(3﹣2k)kx+4(3﹣2k)2﹣48=0
同理PB的直线方程为y﹣3=﹣k(x﹣2),
可得
∴
所以AB的斜率为定值.
已知曲线C的极坐标方程为;
(1)若以极点为原点,极轴所在的直线为x轴,求曲线C的直角坐标方程.
(2)若P(x,y)是曲线C上的一个动点,求3x+4y的最大值.
正确答案
解:(1)∵曲线C的极坐标方程为;
;
(2),
已知椭圆的焦点为F1(-t,0),F2(t,0),(t>0),P为椭圆上一点,且|F1F2|是|PF1|,|PF2|的等差中项.
(1)求椭圆方程;
(2)如果点P在第二象限且∠PF1F2=1200,求tan∠F1PF2的值;
(3)设A是椭圆的右顶点,在椭圆上是否存在点M(不同于点A),使∠F1MA=90°,若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)设椭圆方程为+
=1,则2a=|PF1|+|PF2|=2|F1F2|=2•2t,∴a=2t,b2=a2-c2=3t2,
所以所求椭圆方程为+
=1.
(2)设|PF1|=d1,|PF2|=d2,则
解方程组,得d1=t,d2=
t.
由正弦定理,得=
,∴sin∠F1PF2=
,∴tan∠F1PF2=
.
(3)若椭圆上存在一点M(x1,y1),使∠F1MA=90°,则|MF1|2+|MA|2=|AF1|2,即(x1+t)2+y12+(x1-2t)2+y12=(2t+t)2.
化简,得 x12+y12-tx1-2t2=0①
又 3t2x12+4t2y12=12t4②
由①、②,整理,得 x12-4tx1+4t2=0’,∴x1=2t,y1=0,
所以点M与右顶点A重合,矛盾.所以这样的M点是不存在的.
椭圆有这样的光学性质:从椭圆的一个焦点出发的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点,今有一个水平放置的椭圆形台球盘,点A、B是它的焦点,长轴长为2a,焦距为2c,静放在点A的小球(小球的半径不计),从点A沿直线出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A时,小球经过的路程是
[ ]
正确答案
已知直线l交椭圆4x2+5y2=80于M,N两点,椭圆与y轴的正半轴交于B点,若△BMN的重心恰好落在椭圆的右焦点上,则直线l的方程是
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正确答案
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