- 椭圆
- 共5181题
如图,已知椭圆C1的中心在原点O,长轴左、右端点M,N在x轴上,椭圆C2的短轴为MN,且C1,C2的离心率都为e,直线l⊥MN,l与C1交于两点,与C2交于两点,这四点按纵坐标从大到小依次为A,B,C,D。
(1)设e=,求|BC|与|AD|的比值;
(2)当e变化时,是否存在直线l,使得BO∥AN,并说明理由。
正确答案
解:(1)因为C1,C2的离心率相同,故依题意可设
,
设直线,分别与C1,C2的方程联立
求得,
当时,
a,分别用
表示A,B的纵坐标,可知
;
(2)t=0时的l不符合题意;
时,BO∥AN当且仅当BO的斜率kBO与AN的斜率kAN相等,
即 ,
解得,
因为,又
所以
解得,
所以当时,不存在直线l,使得BO∥AN;
当时,存在直线l使得BO∥AN。
已知△ABC的顶点A,B在椭圆x2+3y2=4上,C在直线l:y=x+2上,且AB∥l。
(1)当AB边通过坐标原点O时,求AB的长及△ABC的面积;
(2)当∠ABC=90°,且斜边AC的长最大时,求AB所在直线的方程。
正确答案
解:(1)因为AB∥l,且AB边通过点(0,0),
所以AB所在直线的方程为y=x
设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)
由得
所以
又因为AB边上的高h等于原点到直线l的距离,
所以
即。
(2)设AB所在直线的方程为y=x+m
由得
因为A,B在椭圆上,
所以
设A,B两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)
则
所以
又因为BC的长等于点(0,m)到直线l的距离,
即
所以
所以当m=-1时,AC边最长(这时)
此时AB所在直线的方程为y=x-1。
在平面直角坐标系xOy中,如图,已知椭圆的左、右顶点为A、B,右焦点为F,设过点T(t,m)的直线TA、TB与此椭圆分别交于点M(x1,y1)、N(x2,y2),其中m>0,y1>0,y2<0,
(Ⅰ)设动点P满足PF2-PB2=4,求点P的轨迹;
(Ⅱ)设x1=2,x2=,求点T的坐标;
(Ⅲ)设t=9,求证:直线MN必过x轴上的一定点(其坐标与m无关).
正确答案
解:由题设得A(-3,0),B(3,0),F(2,0),
(Ⅰ)设点P(x,y),则PF2=(x-2)2+y2,PB2= (x-3)2+y2,
由PF2-PB2=4,得(x-2)2+y2-(x-3)2-y2=4,化简得,
故所求点P的轨迹为直线。
(Ⅱ)由及y1>0,得
,
则点,从而直线AM的方程为
;
由及y2<0,得
,
则点,从而直线BN的方程为
;
由,解得
,
所以点T的坐标为。
(Ⅲ)由题设知,直线AT的方程为,
直线BT的方程为,
点M(x1,y1)满足得
,
因为x1≠-3,则,解得
,
从而得;
点N(x2,y2)满足,解得
;
若x1=x2,则由及m>0,得
,
此时直线MN的方程为x=1,过点D(1,0);
若x1≠x2,则,
直线MD的斜率,
直线ND的斜率,
得kMD=kND,所以直线MN过D点;
因此,直线MN必过x轴上的点(1,0)。
已知m>1,直线l:x-my-=0,椭圆C:
,F1,F2分别为椭圆C的左、右焦点,
(Ⅰ)当直线l过右焦点F2时,求直线l的方程;
(Ⅱ)设直线l与椭圆C交于A,B两点,△AF1F2,△BF1F2的重心分别为G,H。若原点O在以线段GH为直径的圆内,求实数m的取值范围.
正确答案
解:(Ⅰ)因为直线l:,经过
,
所以,得m2=2,
又因为m>1,所以,
故直线l的方程为。
(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),
由,消去x得
,
则由,知
,
且有,
由于F1(-c,0),F2(c,0),故O为F1F2的中点,
由,可知
,
,
设M是CH的中点,则,
由题意可知,2|MO|<|CH|,
即,
即,
而,
所以,即m2<4,
又因为m>1且Δ>0,所以1<m<2;
所以m的取值范围是(1,2).
在平面直角坐标系xOy中,如图,已知椭圆的左、右顶点为A、B,右焦点为F。设过点T(t,m)的直线TA、TB与此椭圆分别交于点M(x1,y1)、N(x2,y2),其中m>0,y1>0,y2<0。
(I)设动点P满足PF2-PB2=4,求点P的轨迹;
(Ⅱ)设x1=2,x2=,求点T的坐标;
(Ⅲ)设t=9,求证:直线MN必过x轴上的一定点(其坐标与m无关)。
正确答案
解:(I)由题设得A(-3,0),B(3,0),F(2,0)
设点P(x,y)
则PF2=(x-2)2+y2,PB2=(x-3)2+y2由PF2-PB2=4,得(x-2)2+y2+(x-3)2-y2=4
得
故所求点P的轨迹为直线为;
(Ⅱ)由,
及
得
则点
从而直线AM的方程为
由及
得
则点
从而直线BN的方程为
由
解得
所以点T的坐标为;
(Ⅲ)由题设知,直线AT的方程为
直线BT的方程为
点满足
得
因为
则
解得
从而得
点满足
解得
若,则由
及
得
此时直线MN的方程为x=1,过点D(1,0);
若,则
直线MD的斜率
得kMD=kND所以直线MN过D点
因此,直线MN必过x轴上的点(1,0)。
已知椭圆C:的离心率为
,过右顶点A的直线l与椭圆C相交于A,B两点,且B(-1,-3),
(Ⅰ)求椭圆C和直线l的方程;
(Ⅱ)记曲线C在直线l下方的部分与线段AB所围成的平面区域(含边界)为D,若曲线x2-2mx+y2+4y+m2-4=0与区域D有公共点,试求实数m的最小值。
正确答案
解:(Ⅰ)由离心率e=,得
,
即,①
又点B(-1,-3)在椭圆C:上,即
,②
解①②得,
故所求椭圆方程为,
由A(2,0),B(-1,-3)得直线l的方程为y=x-2。
(Ⅱ)曲线x2-2mx+y2+4y+m2-4=0,
即圆(x-m)2+(y+2)2=8,其圆心坐标为G(m,-2),半径r=2,表示圆心在直线y=-2上,半径为2
的动圆,
要求实数m的最小值,由下图可知,只须考虑m<0的情形.
设圆G与直线l相切于点T,则由,得m=±4,
当m=-4时,过点G(-4,-2)与直线l垂直的直线l′的方程为x+y+6=0,
解方程组,得T(-2,-4),
因为区域D内的点的横坐标的最小值与最大值分别为-1,2,
所以切点TD,
由图可知当圆G过点B时,m取得最小值,
即(-1-m)2+(-3+2)2=8,解得mmin=--1。
如图,已知椭圆C1的中心在原点O,长轴左、右端点M,N在x轴上,椭圆C2的短轴为MN,且C1,C2的离心率都为e,直线l⊥MN,l与C1交于两点,与C2交于两点,这四点按纵坐标从大到小依次为A,B,C,D。
(1)设e=,求|BC|与|AD|的比值;
(2)当e变化时,是否存在直线l,使得BO∥AN,并说明理由。
正确答案
解:(1)因为C1,C2的离心率相同,故依题意可设
,
设直线,分别与C1,C2的方程联立
求得,
当时,
a,分别用
表示A,B的纵坐标,可知
;
(2)t=0时的l不符合题意;
时,BO∥AN当且仅当BO的斜率kBO与AN的斜率kAN相等,
即 ,
解得,
因为,又
所以
解得,
所以当时,不存在直线l,使得BO∥AN;
当时,存在直线l使得BO∥AN。
已知椭圆(a>b>0)的左焦点F(-c,0)是长轴的一个四等分点,点A、B分别为椭圆的左、右顶点,过点F且不与y轴垂直的直线l交椭圆于C、D两点,记直线AD、BC的斜率分别为k1,k2。
(1)当点D到两焦点的距离之和为4,直线l⊥x轴时,求k1:k2的值;
(2)求k1:k2。
正确答案
解:(1)由题意椭圆的离心率,
所以
故椭圆方程为
则直线l:,
故或
当点C在x轴上方时
所以
当点C在x轴下方时,同理可求得
综上,为所求;
(2)因为
所以,
椭圆方程为
直线l:
设
由消x得
所以
故 ①
由及
得
将①代入上式得
注意到,得
所以为所求。
已知点P为圆周x2+y2=4的动点,过P点作PH⊥x轴,垂足为H,设线段PH的中点为E,记点E的轨迹方程为C,点A(0,1),
(1)求动点E的轨迹方程C;
(2)若斜率为k的直线l经过点A(0,1)且与曲线C的另一个交点为B,求△OAB面积的最大值及此时直线l的方程;
(3)是否存在方向向量的直线l,使得l与曲线C交与两个不同的点M,N,且有
?若存在,求出k的取值范围;若不存在,说明理由。
正确答案
解:(1)设E(x,y),则P(x,2y),
而P点在圆上,
所以;
(2),
而,
故当时,△OAB面积的最大值为1,
此时,直线l的方程为:。
(3)假设存在符合题设条件的直线l,设其方程为:y=kx+m,
,MN的中点
,
于是,
,
,………………………………………①
而,
故,
,
而,
故,
可得:,…………………………………②
由①②得:,
故。
已知B(-1,1)是椭圆上一点,且点B到椭圆的两个焦点距离之和为4,
(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)设A为椭圆的左顶点,直线AB交y轴于点C,过C作直线l交椭圆于D、E两点,问:是否存在直线l,使得△CBD与△CAE的面积之比为1:7。若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由。
正确答案
解:(Ⅰ)由已知得:,
即椭圆方程为;
(Ⅱ)由,
∴C(0,2),
设,
因为不合题意,故可设l:y=kx+2,
代入,
,
又,
∴,
从而,
联立(1)(2)(3),解得k=±3,
均满足(*)式的△>0,
即l:y=±3x+2。
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