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题型:简答题
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简答题

给定椭圆C:+=1(a>b>0),称圆心在原点O、半径是的圆为椭圆C的“准圆”.已知椭圆C的一个焦点为F(,0),其短轴的一个端点到点F的距离为

(1)求椭圆C和其“准圆”的方程;

(2)若点A是椭圆C的“准圆”与x轴正半轴的交点,B,D是椭圆C上的两相异点,且BD⊥x轴,求的取值范围;

(3)在椭圆C的“准圆”上任取一点P,过点P作直线l1,l2,使得l1,l2与椭圆C都只有一个交点,试判断l1,l2是否垂直?并说明理由.

正确答案

(1)由题意可得:a=,c=,b=1,∴r==2.

∴椭圆C的方程为+y2=1,其“准圆”的方程为x2+y2=4;

(2)由“准圆”的方程为x2+y2=4,令y=0,解得x=±2,取点A(2,0).

设点B(x0,y0),则D(x0,-y0).

=(x0-2,y0)•(x0-2,-y0)=(x0-2)2-y02

∵点B在椭圆+y2=1上,∴+y02=1,∴y02=1-

=(x0-2)2-1+=(x0-)2

∵-<x0<,∴0≤(x0-)2<7+4

∴0≤<7+4,即的取值范围为[0,7+4)

(3)①当过准圆上点P的直线l与椭圆相切且其中一条直线的斜率为0而另一条斜率不存在时,则点P为(±,±1),此时l1⊥l2

②当过准圆上的点P的直线l的斜率存在不为0且与椭圆相切时,设点P(x0,y0),直线l的方程为m(y-y0)=x-x0

联立消去x得到关于y的一元二次方程:

(3+m2)y2+(2mx0-2m2y0)y+m2y02+x02-2mx0y0-3=0,

∴△=(2mx0-2m2y0)2-4(3+m2)(m2y02+x02-2mx0y0-3)=0,

化为(y02-1)m2-2mx0y0+x02-3=0,

∵y02-1≠0,m存在,∴m1m2=

∵点P在准圆上,∴x02+y02=4,∴x02-3=1-y02

∴m1m2═-1.

即直线l1,l2的斜率kl1•kl2=-1,因此当过准圆上的点P的直线l的斜率存在不为0且与椭圆相切时,直线l1⊥l2

综上可知:在椭圆C的“准圆”上任取一点P,过点P作直线l1,l2,使得l1,l2与椭圆C都只有一个交点,l1⊥l2

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题型:填空题
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填空题

已知F1,F2是椭圆x2+2y2=4的焦点,B(0,),则的值为______.

正确答案

椭圆x2+2y2=4的a=2,b=,c=

F1(-,0),F2,0),

=(-,-),=(,-),

=-2+2=0.

故答案为:0.

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题型:简答题
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简答题

点A、B分别是以双曲线-=1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆C长轴的左、右端点,点F是椭圆的右焦点,点P在椭圆C上,且位于x轴上方,=0

(I)求椭圆C的方程;

(II)求点P的坐标;

(III)设M是椭圆长轴AB上的一点,点M到直线AP的距离等于|MB|,求椭圆上的点到M的距离d的最小值.

正确答案

解(I)已知双曲线实半轴a1=4,虚半轴b1=2,半焦距c1==6,

∴椭圆的长半轴a2=c1=6,椭圆的半焦距c2=a1=4,椭圆的短半轴b2==

∴所求的椭圆方程为+=1

(II)由已知A(-6,0),F(4,0),

设点P的坐标为(x,y),则=(x+6,y),=(x-4,y),由已知得

则2x2+9x-18=0,解之得x=或x=-6,

由于y>0,所以只能取x=,于是y=,所以点P的坐标为()(9分)

(Ⅲ)直线AP:x-y+6=0,设点M是(m,0),则点M到直线AP的距离是,于是=|m-6|,

又∵点M在椭圆的长轴上,即-6≤m≤6∴m=2

∴当m=2时,椭圆上的点到M(2,0)的距离d2=(x-2)2+y2=x2-4x+4+20-=(x-)2+15

又-6≤x≤6∴当x=时,d取最小值

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题型:简答题
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简答题

抛物线的顶点在原点,焦点在射线x-y+1=0(x≥0)上

(1)求抛物线的标准方程

(2)过(1)中抛物线的焦点F作动弦AB,过A、B两点分别作抛物线的切线,设其交点为M,求点M的轨迹方程,并求出的值.

正确答案

(1)∵是标准方程,∴其焦点应该在坐标轴上,

∴令x=0,代入射线x-y+1=0,解得其焦点坐标为(0,1)

当焦点为(0,1)时,可知P=2,∴其方程为x2=4y.

(2)设A(x1,),B(x2,

x2

4

2)

过抛物线A,B两点的切线方程分别是y=x-x12,y=x-

x2

4

2

其交点坐标M()

设AB的直线方程y=kx+1代入x2=4y,得x2-4kx-4=0

∴x1x2=-4,M(,-1),所以点M的轨迹为y=-1

=(x1,-1),=(x2,-1)

=x1x2+(-1)(-1)=-(+)-2

=(-0)2+(-1-1)2=(+)+2

=-1.

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题型:填空题
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填空题

椭圆+=1(a>b>0)的两焦点为F1,F2,P为以椭圆长轴为直径的圆上任一点,则=______.

正确答案

设P(m,n),∵F1 (-c,0 ),F2( c,0),m2+n2=a2

=(-c-m,-n)•(c-m,-n)=m2-c2+n2=a2-c2=b2

故答案为b2

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题型:简答题
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简答题

已知向量=(2,0),==(0,1),动点M到定直线y=1的距离等于d,并且满足=k(-d2),其中O是坐标原点,k是参数.

(1)求动点M的轨迹方程,并判断曲线类型;

(2)当k=时,求|+2|的最大值和最小值;

(3)如果动点M的轨迹是圆锥曲线,其离心率e满足≤e≤,求实数k的取值范围.

正确答案

(1)设M(x,y),由题设可得A(2,0),B(2,1),C(0,1)

=(x,y),=(x-2,y),=(x,y-1),=(x-2,y-1),d=|y-1|,

=k(-d2)

∴(x,y)•(x-2,y)=

k[(x,y-1)•(x-2,y-1)-|y-1|2]

即(1-k)(x2-2x)+y2=0为所求轨迹方程.

当k=1时,y=0,动点M的轨迹是一条直线;

当k=0时,x2-2x+y2=0,动点M的轨迹是圆;

当k≠1时,方程可化为(x-1)2+=1,当k>1时,动点M的轨迹是双曲线;

当0<k<1或k<0时,动点M的轨迹是椭圆.

(2)当k=时,M的轨迹方程为(x-1)2+=1,.得:0≤x≤2,y2=-(x-1)2

∵|+2|2=|(x,y)+2(x-2,y)|2=|(3x-4,3y)|2

=(3x-4)2+9y2=(3x-4)2+9[-(x-1)2]

=(x-)2+

∴当x=时,|+2|2取最小值

当x=0时,|+2|2取最大值16.

因此,|+2|的最小值是,最大值是4.

(3)由于≤e≤,即e<1,此时圆锥曲线是椭圆,其方程可化为(x-1)2+=1,

①当0<k<1时,a2=1,b2=1-k,c2=1-(1-k)=k,e2==k,∵≤e≤,∴≤k≤

②当k<0时,a2=1-k,b2=1,c2=(1-k)-1=-k,e2===,∵≤e≤,∴,而k<0得,-1≤k≤-

综上,k的取值范围是[-1,-]∪[].

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题型:简答题
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简答题

已知中心在原点,长轴在x轴上的椭圆的一个顶点是点(0,),离心率为,左、右焦点分别为F1和F2

(1)求椭圆方程;

(2)点M在椭圆上,求△MF1F2面积的最大值;

(3)试探究椭圆上是否存在一点P,使=0,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1)由题意设椭圆标准方程为+=1.

由已知得,b=,e==.(2分)

则e2===1-,∴1-=.解得a2=6(4分)

∴所求椭圆方程为+=1(5分)

(2)令M(x1,y1),则S△MF1F2=|F1F2|•|y1|=•2•|y1|(7分)

∵点M在椭圆上,∴-≤y1≤,故|y1|的最大值为(8分)

∴当y1=±时,S△MF1F2的最大值为.(9分)

(3)假设存在一点P,使=0,

,∴,(10分)

∴△PF1F2为直角三角形,∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4 ①(11分)

又∵|PF1|+|PF2|=2a=2 ②(12分)

∴②2-①,得2|PF1|•|PF2|=20,∴|PF1|•|PF2|=5,(13分)

即S△PF1F2=5,由(1)得S△PF1F2最大值为,故矛盾,

∴不存在一点P,使=0.(14分)

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题型:填空题
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填空题

椭圆+=1(a>b>0)且满足a≤b,若离心率为e,则e2+的最小值为______.

正确答案

∵a≤b,

e2+=+

=+

=2+

∵a≤b,,∴a2≤3b2

,且=

×=

∴e2+

故答案为:

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题型:简答题
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简答题

(理科做:)已知A(1,1)是椭圆+=1  (a>b>0)上一点,F1、F2是椭圆的两个焦点,且满足|AF1|+|AF2|=4.

(I)求两焦点的坐标;

(II)设点C、D是椭圆上的两点,直线AC、AD的倾斜角互补,直线CD的斜率是否为定值?若是定值,求出其值;若不是定值,则说明理由.

正确答案

(I)∵|AF1|+|AF2|=4,

∴2a=4,∴a=2,

设椭圆方程为+=1,

把(1,1)代入,得+=1,

∴b2=

∴c2=4-=

∴两焦点的坐标F1(-,0),F2(,0).

(II)设AC:y=k(x-1)+1,

联立

得(1+3k2)x2-6k(k-1)x+3k2-6k-1=0,

∵A(1,1)在椭圆上,方程有一个根为xA=1,

∴xC=

∵AC与AD的倾斜角互补,

∴AD为:y=-k(x-1)+1,

同理,xD=

∵yC=k(xC-1)+1,

yD=-k(xD-1)+1,

yC-yD=k(xC+xD)-2k,

∴kCD==

故CD的斜率为定值

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题型:填空题
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填空题

已知正方形ABCD的坐标分别是(-1,0),(0,1),(1,0),(0,-1),动点M满足:kMB•kMD=-则MA+MC=______.

正确答案

设点M的坐标为(x,y),∵kMB•kMD=-,∴=-

 整理,得+y2=1(x≠0),发现动点M的轨迹方程是椭圆,其焦点恰为A,C两点,

∴MA+MC=2

故答案为2

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