- 椭圆
- 共5181题
求椭圆 x2+49y2=49的长轴长、短轴长、焦距、离心率、焦点坐标及顶点坐标.
正确答案
∵椭圆 x2+49y2=49即+y2=1
∴a=7,b=1
由 c2=a2-b2,得c=4
长轴长:2a=14
短轴长:2b=2
焦距:2c=8
离心率:e==
焦点坐标:F1(-4,0),F2(4
,0)
顶点坐标:(7,0),(-7,0),(0,1),(0,-1
设p≠0,实系数一元二次方程z2-2pz+q=0有两个虚数根z1,z2、再设z1,z2在复平面内的对应点是Z1,Z2,求以Z1,Z2为焦点且经过原点的椭圆的长轴的长.
正确答案
因为p,q为实数,p≠0,z1,z2为虚数,
所以(-2p)2-4q<0,q>p2>0
由z1,z2为共轭复数,知Z1,Z2关于x轴对称,
所以椭圆短轴在x轴上,又由椭圆经过原点,
可知原点为椭圆短轴的一端点
根据椭圆的性质,复数加,减法几何意义及一元二次方程根与系数的关系,
可得椭圆的短轴长=2b=|z1+z2|=2|p|,
焦距离=2c=|z1-z2|==2
,
长轴长=2a=2=2
.
(1)若椭圆+
=1(a>b>0),过点(3,-2),离心率为
,求椭圆的标准方程;
(2)双曲线的渐近线方程为y=±x,焦点坐标为(-5,0),(5,0),求该双曲线的标准方程.
正确答案
(1)由题意,,解得a2=15,b2=10,
∴椭圆的标准方程为+
=1;
(2)设双曲线方程为-
=1(a>0,b>0),则c=5
∵,解得a2=16,b2=9,
∴双曲线的标准方程为-
=1.
已知点P是椭圆+
=1上的一点,F1和F2是焦点,且∠F1PF2=30°,求△F1PF2的面积.
正确答案
由题a=,b=2,∴c=
=1又∵P在椭圆上,∴|PF1|+|PF2|=2a=2
由余弦定理得:|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|•|PF2|•cos30°=|F1F2|2=(2c)2=4由上述两式可得:|PF1|•|PF2|=16(2-
)∴S△PF1F2=
|PF1|•|PF2|•sin300=8-4
.
过椭圆+y2=1的左焦点F作斜率为k(k≠0)的直线交椭圆于A,B两点,使得AB的中点M在直线x+2y=0上.
(1)求k的值;
(2)设C(-2,0),求tan∠ACB.
正确答案
(1)由椭圆方程,a=,b=1,c=1,则点F为(-1,0).
直线AB方程为y=k(x+1),代入椭圆方程,得
(2k2+1)x2+4k2x+2k2-2=0.①
设A(x1,y1),B(x2,y2),M(x0,y0),则
x0==-
,y0=k(x0+1)=
,
由点M在直线x+2y=0上,知-2k2+2k=0,
∵k≠0,
∴k=1.…(6分)
(2)将k=1代入①式,得3x2+4x=0,
不妨设x1>x2,则x1=0,x2=-,…(8分)
记α=∠ACF,β=∠BCF,则
tanα==
=
,tanβ=-
=-
=
,
∴α=β,
∴tan∠ACB=tan2α==
.…(12分)
已知椭圆C1:+
=1,椭圆C2以C1的短轴为长轴,且与C1有相同的离心率.
(I)求椭圆C2的方程;
(II)设直线l与椭圆C2相交于不同的两点A、B,已知A点的坐标为(-2,0),点Q(0,y0)在线段AB的垂直平分线上,且•
=4,求直线l的方程.
正确答案
(I)设椭圆C2的方程为+
=1(a>b>0)
∵椭圆C1:+
=1,椭圆C2以C1的短轴为长轴,且与C1有相同的离心率
∴a=2,e=
∴c=
∴b==1
∴椭圆C2的方程为+y2=1;
(II)点A的坐标是(-2,0).
设点B的坐标为(x1,y1),直线l的斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+2).
与椭圆C2的方程联立,整理得(1+4k2)x2+16k2x+(16k2-4)=0
∴-2x1=,得x1=
,从而y1=
设线段AB的中点为M,得到M的坐标为(-,
)
①当k=0时,点B的坐标是(2,0),线段AB的垂直平分线为y轴,
∴=(-2,-y0),
=(2,-y0).
由•
=4得y0=±2
,∴l的方程为y=0;
②当k≠0时,线段AB的垂直平分线方程为y-=-
(x+
)
令x=0,解得y0=-
∴=(-2,-y0),
=(x1,y1-y0).
∴•
=(-2,-y0)•(x1,y1-y0)=-2•
+
(
+
)=4
∴7k2=2
∴k=±,
∴l的方程为y=±(x+2).
已知椭圆+
=1上的两点A、B与右焦点F2满足|AF2|+|BF2|=
a,又线段AB中点到左准线的距离为
,求此椭圆方程.
正确答案
设A(x1,y1),B(x2,y2),
∵e=,
由焦半径公式有a-ex1+a-ex2=a,∴x1+x2=
a,即AB中点横坐标为
a
又左准线方程为x=-a,∴
a+
a=
,即a=1,
∴椭圆方程为x2+y2=1
已知△ABC的三个顶点均在椭圆4x2+5y2=80上,且点A在y轴的正半轴上.
(Ⅰ)若△ABC的重心是椭圆的右焦点F2,试求直线BC的方程;
(Ⅱ)若∠A=90°,试证直线BC恒过定点.
正确答案
(Ⅰ)设B(x1,y1),C(x2,y2).
整理椭圆方程得 +
=1,∴短轴b=4,a=2
∴c==2,
则A(0,4 ),F1(2,0)
∴=2,x1+x2=6
同理y1+y2=-4
又+
=1,
+
=1,
两式相减可得4(x1+x2)+5(y1+y2)×k=0,
∴k=(k为BC斜率)
令BC直线为:y=x+b,则y1+y2=
(x1+x2)+2b
∴b=-
∴BC直线方程为:y=x-
即5y-6x+28=0.…(7分)
(Ⅱ)由AB⊥AC,得•
=x1x2+y1y2-4(y1+y2)+16=0 (1)
设直线BC方程为y=kx+b代入4x2+5y2=80,得(4+5k2)x2+10bkx+5b2-80=0
∴x1+x2=,x1x2=
∴y1+y2=k(x1+x2)+2b=,y1y2=k2x1x2+kb(x1+x2)+b2=
代入(1)式得,=0,
解得b=4(舍)或b=-
故直线BC过定点(0,-).
设M是椭圆+
=1(a>b>0)上一点,F1,F2为焦点,如果∠MF1F2=75°,∠MF2F1=15°,求椭圆的离心率.
正确答案
∵△MF1F2中,∠MF1F2=75°,∠MF2F1=15°,
∴∠F1MF2=90°,即△MF1F2是以F1F2为斜边的直角三角形.
∵M是椭圆+
=1(a>b>0)上一点,
∴|MF1|+|MF2|=2a,|F1F2|=2c
∵Rt△MF1F2中,sin∠MF1F2==
,sin∠MF2F1=
=
∴+
=
,即
=
因此椭圆的离心率e==
=
在平面直角坐标系xoy中,动点P在椭圆C1:+y2=1上,动点Q是动圆C2:x2+y2=r2(1<r<2)上一点.
(1)求证:动点P到椭圆C1的右焦点的距离与到直线x=2的距离之比等于椭圆的离心率;
(2)设椭圆C1上的三点A(x1,y1),B(1,),C(x2,y2)与点F(1,0)的距离成等差数列,线段AC的垂直平分线是否经过一个定点为?请说明理由.
(3)若直线PQ与椭圆C1和动圆C2均只有一个公共点,求P、Q两点的距离|PQ|的最大值.
正确答案
(1)证明:设动点P(x0,y0),则+y02=1,
右焦点的距离与到直线x=2的距离之比为:
=
=
=
,
而a=,c=1,所以离心率e=
,
故动点P到椭圆C1的右焦点的距离与到直线x=2的距离之比等于椭圆的离心率;
(2)由(1)可得|AF|=(2-x1),|BF|=
(2-1),|CF|=
(2-x2),
因为2|BF|=|AF|+|CF|,
所以(2-x1)+
(2-x2)=2×
(2-1),即得x1+x2=2,
因为A,C在椭圆上,故有+y12=1,
+y22=1,两式相减整理得:
kAC==-
=-
,
设线段AC的中点(m,n),而m==1,n=
,
所以与直线AC垂直的直线斜率为k′AC=y2+y1=2n,
则AC垂直平分线方程为y-n=2n(x-1),即y=n(2x-1)经过定点(,0);
(3)依题意知,直线PQ的斜率显然存在,设直线方程为y=kx+m,设P(x1,y1),Q(x2,y2),
由于直线方程PQ与椭圆C1相切,点P为切点,从而有
由得(2k2+1)x12+4kmx1+2(m2-1)=0 ,
故△=(4km)2-4×2(m2-1)(2k2+1)=0,从而可得m2=1+2k2,x1=-①,
直线PQ与圆C2相切,则=r,得m2=r2(1+k2)②,
由①②得k2=,且|PQ|2=|OP|2-|OQ|2=x12+y12-r2=x12+(1-
)-r2
=1+-r2=1+
-r2=3-r2-
≤3-2
=(
-1)2,即|PQ|≤
-1,
当且仅当r2=∈(1,4)时取等号,
故P、Q两点的距离|PQ|的最大值为-1.
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