- 椭圆
- 共5181题
设F1,F2是椭圆+
=1(a>b>0)的左右焦点,若该椭圆上一点P满足|PF2|=|F1F2|,且以原点O为圆心,以b为半径的圆与直线PF1有公共点,则该椭圆离心率e的取值范围是______.
正确答案
∵点P在椭圆C上,∴根据椭圆的定义,可得|PF1|+|PF2|=2a.
又∵|PF2|=|F1F2|=2c,∴|PF1|=2a-2c
过点F2作F2D⊥PF1于D点,过点O作OE⊥PF1于E点,
∵|PF2|=|F1F2|,
∴△PF1F2是等腰三角形,可得D是PF1的中点,DF1=|PF1|=a-c,
Rt△DF1F2中,|DF1|2+|DF2|2=|F1F2|2,
∴|DF2|==
=
.
∵△DF1F2中,OE是中位线,∴|OE|=|DF2|=
.
又∵以原点O为圆心,以b为半径的圆与直线PF1有公共点,
∴原点O到直线PF1的距离小于b,即|OE|≤b,得≤b,
化简得3c2+2ac-a2≤4(a2-c2),即7c2+2ac-5a2≤0,两边都除以a2得7e2+2e-5≤0,解之得-1≤e≤.
结合椭圆的离心率e∈(0,1),可得0<e≤.
又∵等腰△PF1F2中,|PF2|+|F1F2|>|PF2|,
∴2c+2c>2a-2c,得a<3c,所以e=>
.
综上所述,椭圆的离心率e的取值范围是(,
].
故答案为:(,
]
已知椭圆+
=1(a>b>0)的焦距为2c,且a,b,c依次成等差数列,则椭圆的离心率为 ______.
正确答案
∵a,b,c依次成等差数列,∴2b=a+c,又 a2-b2=c2,∴a2-(
a+c
2
)2=c2,
即 3a2-5c2-2ac=0,∴-5e2-2e+3=0,e= 或 e=-1(舍去).
故答案为:.
已知椭圆:+
=1.
(1)若点(x,y0)为椭圆上的任意一点,求证:直线+
=1为椭圆的切线;
(2)若点P为直线x+y-4=0上的任意一点,过P作椭圆的切线PM、PN,其中M、N为切点,试求椭圆的右焦点F到直线MN的距离的最大值.
正确答案
(1)由题意,x02+2y02=8,即2y02=8-x02,…①
由,
则(2y02+x0 2)x2-16x0x+64-16y02=0,(4分)
代入①式,得x2-2x0x+x02=0,
则△(-2x0)2-4x02=0,
∴直线为椭圆的切线(6分)
(2)设P(x0,y0),则x0+y0-4=0,即x0=4-y0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),
则由(1)知,PM,PN切线方程为,
且过P(x0,y0),则,
∴MN所在直线方程为+
=1,
即x0x+2y0y-8=0,(10分)
设所求距离为d,且F(2,0),
则d=
=
=
=,
∴当y0=4时,dmin=1.(15分)
关于方程x2+2y2-ax+ay-a-1=0(a∈R)表示的椭圆,给出以下四个命题:①椭圆的中心在一条直线上运动;②椭圆的大小不变;③不论a取什么值,椭圆总过两个定点;④椭圆的离心率不变.其中错误命题的个数是______.
正确答案
椭圆的方程化简得+
=1
则椭圆的中心为(,-
)在直线y=
x上运动,故①正确.
e==
,
∴椭圆的离心率不变,故④成立.
随a的变化,和
均变化,故②不成立.
椭圆的方程又可写成x2+2y2-1+a(-x+y-1)=0,令,消y得3x2+4y+1=0
根据△=16-12>0,可知方程组有两组解.故③成立.
∴命题中只有②不成立
故答案为:1
已知椭圆的标准方程+
=1,则椭圆的焦点坐标为______,离心率为______.
正确答案
因为椭圆的标准方程+
=1,所以a=3,b2=8,所以c=1,
椭圆的焦点坐标在y轴上,坐标为(0,1),(0,-1).
椭圆的离心率为:=
.
故答案为:(0,1),(0,-1);.
已知椭圆C焦点在x轴上,其长轴长为4,离心率为,
(1)设过定点M(0,2)的直线l与椭圆C交于不同的两点A、B,且∠AOB为锐角(其中O为坐标原点),求直线l的斜率k的取值范围;
(2)如图,过原点O任意作两条互相垂直的直线与椭圆+
=1(a>b>0)相交于P,S,R,Q四点,设原点O到四边形PQSR一边的距离为d,试求d=1时a,b满足的条件.
正确答案
(1)∵椭圆C焦点在x轴上,其长轴长为4,离心率为,
∴.解得a=2,b=1,∴
+y2=1
显然直线x=0不满足题设条件,可设直线l:y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2).(5分)
由得(1+4k2)x2+16kx+12=0.∵△=(16k)2-4×12(1+4k2)>0,
∴k∈(-∞,-)∪(
,+∞)
又x1+x2= ,x1x2=
由0°<∠AOB<90°⇔•
>0.∴
•
=x1x2+y1y2>0.
所以•
=x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+2)(kx2+2)=(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4=
+2k
+4>0∴-2<k<2.
由此得:k∈(-2,-)∪(
,2).
(2)由椭圆的对称性可知PQSR是菱形,原点O到各边的距离相等.
当P在y轴上,Q在x轴上时,直线PQ的方程为+
=1,由d=1得
+
=1,
当P不在y轴上时,设直线PS的斜率为k,P(x1,kx1),则直线RQ的斜率为-,Q(x2,-
x2)
由,得
=
+
(1),同理
=
+
在Rt△OPQ中,由d•|PQ|=
|OP|•|OQ|,即|PQ|2=|OP|2•|OQ|2
所以(x1-x2)2+(kx1+)2=[x12+(kx1)2]•[x22+(
)2],化简得
+
=1+k2,
分k2(+
)+
+
=1+k2,
即+
=1.
综上,d=1时a,b满足条件+
=1
已知椭圆的两个焦点F1(-,0),F2 (
,0),且椭圆短轴的两个端点与F2构成正三角形.
(I)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过点(1,0)且与坐标轴不平行的直线l与椭圆交于不同两点P、Q,若在x轴上存在定点E(m,0),使•
恒为定值,求m的值.
正确答案
(I)由题意可得 c=,tan30°=
=
,∴b=1,∴a=2,
故椭圆的方程为 +
=1.
(Ⅱ) 设直线l的方程为 y-0=k(x-1),即 y=kx-k.
代入椭圆的方程化简可得(1+4k2)x2-8k2x+4k2-4=0,
∴x1+x2=,x1•x2=
.
∵•
=(m-x1,-y1 )•(m-x2,-y2)=(m-x1)(m-x2)+y1y2
=(m2+k2)+(1+k2)x1•x2-(m+k2)(x1+x2)
=(m2+k2)+(1+k2)-(m+k2)(
)
= 恒为定值,
∴= 4,
∴m=.
椭圆的右焦点F所对应的准线l与对称轴的交点为A,B是线段FA的中点,若以椭圆上的一点M为圆心,线段OF(O为坐标系原点)为半径的圆恰好经过F,B两点,则椭圆的离心率为 ______.
正确答案
根据题意:F(c,0),A(,0)
∴B(,0)
∵以M为圆心,线段OF=c为半径的圆恰好经过F,B两点,
∴M点在x轴上的身影是F,B的中点
∴其横坐标是:
∴M点到右焦点的距离为:c,到右准线的距离为:||
又M为椭圆上的点
∴e==
,
故答案为:.
若椭圆+
=1(a>b>0)的左右焦点分别是F1,F2,线段F1F2被y2=bx焦点分为3:1两段,则此椭圆的离心率为______.
正确答案
y2=bx焦点坐标是,由题意可知,
=
,
∴b=2c,∴a2=b2+c2=4c2+c2=5c2,
∴a=c,e=
.
答案:.
已知椭圆+
=1,左焦点为F,右顶点为C,过F作直线l与椭圆交于A,B两点,求△ABC面积最大值.
正确答案
由题意知:|FC|=a+c=2+1=3,F(-1,0),
设AB的直线方程x=my-1,不妨设直线AB与椭圆的交点A(x1,y1),B(x2,y2),
⇒(3m2+4)y2-6my-9=0,则y1+y2=
,y1y2=-
,
S△ABC=×|FC|×|y1-y2|=
×3×
=18×
=18×
,
设t=m2+1≥1,函数g(t)=9t+,g′(t)=9-
,∵t≥1,g′(t)>0
∴函数在[1,+∞)单调递增,
∴m2+1=1时,S△ABC最大,且最大值为
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