- 椭圆
- 共5181题
已知△ABC的两个顶点A,B的坐标分别是(0,-1),(0,1),且AC,BC所在直线的斜率之积等于m(m≠0).
(1)求顶点C的轨迹E的方程,并判断轨迹E为何种圆锥曲线;
(2)当m=-时,过点F(1,0)的直线l交曲线E于M,N两点,设点N关于x轴的对称点为Q(M,Q不重合)试问:直线MQ与x轴的交点是否为定点?若是,求出定点,若不是,请说明理由.
正确答案
(1)设点C(x,y),由AC,BC所在直线的斜率之积等于m(m≠0),
得:•
=m,化简得:-mx2+y2=1(x≠0).
当m<-1时,轨迹E表示焦点在y轴上的椭圆,且除去(0,1),(0,-1)两点;
当m=-1时,轨迹E表示以(0,0)为圆心,半径是1的圆,且除去(0,1),(0,-1)两点;
当-1<m<0时,轨迹E表示焦点在x轴上的椭圆,且除去(0,1),(0,-1)两点;
当m>0时,轨迹E表示焦点在y轴上的双曲线,且除去(0,1),(0,-1)两点.
(2)当m=-时,曲线E的方程为
+y2=1(x≠0).
由题意可知直线l的斜率存在切不等于0,则可设l:y=k(x-1),
再设M(x1,y1),N(x2,y2),Q(x2,-y2)(x1≠x2).
联立,得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-2=0.
∴x1+x2=,x1x2=
,
∵M,Q不重合,则x1≠x2,y1≠-y2.
∴MQ所在直线方程为y-y1=(x-x1),
令y=0,得x=x1+=x1+
=
==2.
∴直线MQ过定点(2,0).
已知椭圆+
=1的焦点为F1、F2,椭圆上动点P的坐标为(xp,yp),且∠F1PF2为钝角,求xp的取值范围.
正确答案
椭圆+
=1的焦点是F1(-
,0)、F2(
,0),…(2分)
于是,=(-
-xp,-yp),
=(
-xp,-yp).
又∠F1PF2是钝角,
故•
<0,即(-
-xp)(
-xp)+
<0. …(7分)
由点P在椭圆上,解得=4-
.
所以,-5+4-
<0,解得-
<xp<
.(又-3≤xp≤3)…(9分)
因此点P的横坐标的取值范围是(-,
). …(10分)
已知F是椭圆5x2+9y2=45的右焦点,P为该椭圆上的动点,A(2,1)是一定点.
(1)求|PA|+|PF|的最小值,并求相应点P的坐标;
(2)求|PA|+|PF|的最大值与最小值;
(3)过点F作倾斜角为60°的直线交椭圆于M、N两点,求|MN|;
(4)求过点A且以A为中点的弦所在的直线方程.
正确答案
(1)由题意可得:e=
所以 |PA|+|PF|=|PA|+
|PF|,
∴根据椭圆的第二定义:过A作右准线的垂线,交与B点,则|PA|+|PF2|的最小值为|AB|,
∵|AB|=
∴,|PA|+|PF|的最小值
,并且P(
,1).
(2)根据椭圆的第一定义:|PA|+|PF1|=2a+|PA|-|PF2|
如图所示:因为||PA|-|PF2||≤|AF2|=1⇒-1≤|PA|-|PF2|≤1,
所以5<6+|PA|-|PF2|<7,即5<|PA|+|PF1|<7,
所以PA|+|PF|的最大值与最小值分别为5,7.
(3)由题意可得:直线方程为x-y-2
=0,
联立直线与椭圆的方程可得:32x2-108x+63=0,
所以x1+x2=,x1•x2=
,
由弦长公式可得:|MN|==
.
(4)由题意得,斜率存在,设为 k,则直线l的方程为 y-1=k(x-2),
代入椭圆的方程化简得:(5+9k2)x2+18k(1-2k)x+9(1-2k)2-45=0,
因为A为弦的中点,
所以x1+x2=4,即=4,解得k=-
,
所以以A为中点的弦所在的直线方程为10x+9y-29=0.
设A,B分别为椭圆+
=1 (a>b>0)的左、右顶点,椭圆的长轴长为4,且点(1,
)在该椭圆上.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设P为直线x=4上不同于点(4,0)的任意一点,若直线AP与椭圆相交于异于A的点M,证明:△MBP为钝角三角形.
正确答案
(Ⅰ)由题意:2a=4,所以a=2,所求椭圆方程为+
=1;
又点(1,)在椭圆上,∴
+
=1,∴b2=1;
故所求椭圆方程为:+y2=1.
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知,A(-2,0),B(2,0),设P(4,t),M(xM,yM),
则直线PA的方程为:y=(x+2),(t≠0);
由得 (9+t2)x2+4t2x+4t2-36=0;
因为直线PA与椭圆相交于异于A的点M,所以-2+xM=,所以xM=
;
由yM=(xM+2),得yM=
,所以M(
,
);
从而=(-
,
),
=(2,t);所以
•
=-
+
=-
<0.
又M,B,P三点不共线,所以∠MBP为钝角;所以△MBP为钝角三角形.
椭圆的焦点是F1(-3,0)F2(3,0),P为椭圆上一点,且|F1F2|是|PF1|与|PF2|的等差中项,则椭圆的方程为______.
正确答案
∵椭圆的焦点是F1(-3,0)F2(3,0),
P为椭圆上一点,且|F1F2|是|PF1|与|PF2|的等差中项,
∴|PF1|+|PF2|=2|F1F2|=12,
∴2a=12,2c=6,即a=6,c=3
∴b2=36-9=27,
∴椭圆的方程为+
=1.
故答案为:+
=1.
已知椭圆G:+y2=1,过点(m,0)作圆x2+y2=1的切线l交椭圆G于A、B两点.
(1)求椭圆G的焦点坐标和离心率;
(2)当m变化时,求S△OAB的最大值.
正确答案
(1)椭圆G:+y2=1中,a=2,b=1,∴c=
=
∴椭圆G的焦点坐标为(±,0),离心率e=
=
;
(2)由题意知,|m|≥1
当m=±1时,切线l的方程为x=±1,此时|AB|=;
当|m|>1时,设l为y=k(x-m),代入椭圆方程可得(1+4k2)x2-8k2mx+4k2m2-4=0
设A、B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
∵l与圆x2+y2=1相切,∴=1,即m2k2=k2+1
∴|AB|=×
=
=
≤2(当且仅当m=±
时取等号)
∴|AB|的最大值为2,
∴S△OAB的最大值为×2×1=1
已知椭圆C的焦点在x轴上,中心在原点,离心率e=,直线l:y=x+2与以原点为圆心,椭圆C的短半轴为半径的圆O相切.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设椭圆C的左、右顶点分别为A1、A2,点M是椭圆上异于A1、A2的任意一点,设直线MA1、MA2的斜率分别为kMA1、kMA2,证明kMA1•kMA2为定值;
(Ⅲ)设椭圆方程+
=1,A1、A2为长轴两个端点,M为椭圆上异于A1、A2的点,kMA1、kMA2分别为直线MA1、MA2的斜率,利用上面(Ⅱ)的结论得kMA1•kMA2=______(只需直接填入结果即可,不必写出推理过程).
正确答案
(Ⅰ)∵离心率e=,直线l:y=x+2与以原点为圆心,椭圆C的短半轴为半径的圆O相切,
∴b==
,
=
,
∴a=,
∴椭圆方程+
=1
(Ⅱ)证明:由椭圆方程得A1(-,0),A2(
,0)
设M点坐标(xo,yo)
则+
=1⇒yo2=
(3-xo2),
kMA1=,kMA2=
,
∴kMA1•kMA2==
=-
∴kMA1•kMA2是定值
(Ⅲ)kMA1•kMA2=-.
已知F1、F2是椭圆C:+
=1(a>b>0)的左、右焦点,点Q(-
,1)在椭圆上,线段QF2与y轴的交点M满足
+
=0;
(1)求椭圆C的方程;
(2)设P为椭圆C上一点,且∠F1PF2=,求△F1PF2的面积.
正确答案
(1)∵点Q(-,1)在椭圆上,∴
+
=1.
∵线段QF2与y轴的交点M满足+
=
,
∴M为线段QF2的中点,
∴-+c=0,
联立,解得
.
∴椭圆C的方程为+
=1.
(2)设|PF1|=m,|PF2|=n.
利用椭圆的定义和余弦定理可得,
解得mn=.
∴S△=mnsin
=
×
×
=
.
已知椭圆C:mx2+4y2=4m的离心率是,则m的值为______.
正确答案
椭圆mx2+4y2=4m的方程可化为:+
=1;
①当椭圆的焦点在x轴时,a2=4,b2=m,
∴c2=a2-b2=4-m,
∴e==
=
,
∴m=2,
②当椭圆的焦点在y轴时,
此时m=8;
综上知,m=2或8.
故答案为:2或8.
已知椭圆E:+
=1(a>b>0)的左顶点为A,左、右焦点分别为F1、F2,且圆C:x2+y2+
x-3y-6=0过A,F2两点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设直线PF2的倾斜角为α,直线PF1的倾斜角为β,当β-α=时,证明:点P在一定圆上.
正确答案
(1)圆x2+y2+x-3y-6=0与x轴交点坐标为A(-2
,0),F2(
,0),
故a=2,c=
,所以b=3,∴椭圆方程是:
+
=1.
(2)证明:设点P(x,y),因为F1(-,0),F2(
,0),
设点P(x,y),则kPF1=tanβ=,kPF2=tanα=
,
因为β-α=,所以tan(β-α)=-
.
因为tan(β-α)==
,
所以=-
,化简得x2+y2-2y=3.
所以点P在定圆x2+y2-2y=3上.
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