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题型:简答题
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简答题

已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,两准线间的距离为1.

(Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)直线l过点P(0,2)且与椭圆相交于A、B两点,当△AOB面积取得最大值时,求直线l的方程.

正确答案

设椭圆方程为+=1(a>b>c)

(Ⅰ)由已知得

∴所求椭圆方程为+y2=1.

(Ⅱ)由题意知直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2

,消去y得关于x的方程:

(1+2k2)x2+8kx+6=0

由直线l与椭圆相交于A、B两点,

∴△>0⇒64k2-24(1+2k2)>0

解得k2

又由韦达定理得

∴|AB|=|x1-x2|==

原点O到直线l的距离d=

∵S△AOB=|AB|•d==

对S=两边平方整理得:4S2k4+4(S2-4)k2+S2+24=0(*)

∵S≠0,

整理得:S2

又S>0,∴0<S≤

从而S△AOB的最大值为S=

此时代入方程(*)得4k4-28k2+49=0∴k=±

所以,所求直线方程为:±x-2y+4=0.

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简答题

设椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,A是椭圆上的一点,AF2⊥F1F2,原点O到直线AF1的距离为|OF1|,

(Ⅰ)证明:a=b;

(Ⅱ)设Q1,Q2为椭圆上的两个动点,OQ1⊥OQ2,过原点O作直线Q1Q2的垂线OD,垂足为D,求点D的轨迹方程。

正确答案

(Ⅰ)证明:由题设

不妨设点A(c,y),其中y>0,

由于点A在椭圆上,有,即

解得从而得到

直线的方程为,整理得

由题设,原点O到直线的距离为,即

代入上式并化简得,即a=b。

 (Ⅱ)解:设点D的坐标为

时,由知,直线的斜率为

所以直线的方程为,或y=kx+m,其中

的坐标满足方程组

将①式代入②式,得

整理得,

于是,  ③

由①式得

,   ④

将③式和④式代入得

代入上式,整理得

时,直线的方程为

的坐标满足方程组

所以

,即

解得

这时,点D的坐标仍满足

综上,点D的轨迹方程为

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简答题

已知椭圆C:的离心率为,过右焦点F的直线l与C相交于A、B两点,当l的斜率为1时,坐标原点D到l的距离为

(Ⅰ)求a,b的值;

(Ⅱ)C上是否存在点P,使得当l绕F转到某一位置时,有成立?若存在,求出所有的P的坐标与l的方程;若不存在,说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)设F(c,0),当l的斜率为1时,其方程为x-y-c=0,

O到l的距离为,故

,得

(Ⅱ)C上存在点P,使得当l绕F转到某一位置时,有成立,

由(Ⅰ)知C的方程为2x2+3y2=6,

设A(x1,y1),B(x2,y2),

(ⅰ)当l不垂直于x轴时,设l的方程为y=k(x-1),

C上的点P使成立的充要条件是P点的坐标为(x1+x2,y1+y2),

且2(x1+x2)2+3(y1+y2)2=6,

整理得

又A、B在C上,即

将y=k(x-1)代入

并化简得

于是

代入①解得,k2=2,此时

于是,即

因此,当,l的方程为

时,,l的方程为

(ⅱ)当l垂直于x轴时,由=(2,0)知,C上不存在点P使成立;

综上,C上存在点使成立,此时l的方程为

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简答题

已知椭圆经过点M(2,1),O为坐标原点,平行于OM的直线l在y轴上的截距为m(m≠0),

(1)当m=3时,判断直线l与椭圆的位置关系(写出结论,不需证明);

(2)当m=3时,P为椭圆上的动点,求点P到直线l距离的最小值;

(3)如图,当l交椭圆于A、B两个不同点时,求证直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰三角形。

正确答案

解:(1)当m=3时,直线l与椭圆相离;

(2)可知直线l的斜率为

设直线a与直线l平行,且直线a与椭圆相切,

设直线a的方程为

联立

∴直线a的方程为

所求P到直线l的最小距离等于直线l到直线的距离

(3)由

设直线MA、MB的斜率分别为k1,k2,只需证明k1+k2=0即可,

故直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰三角形。

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简答题

已知两点A、B分别在直线y=x和y=-x上运动,且|AB|=,动点P满足(O为坐标原点),点P的轨迹记为曲线C。

(1)求曲线C的方程;

(2)过曲线C上任意一点作它的切线l,与椭圆交于M、N两点,求证:为定值。

正确答案

解:(1)∵

∴P为线段AB的中点

∵A,B分别在直线y=x和y=-x上

∴点P在以原点为圆心,为半径的圆上

∴点P的轨迹C的方程为

(2)证明:当直线l的斜率存在时,设l:y=kx+m

∵l与C相切

联立

设M(x1,y1),N(x2,y2),则

·=0

当直线l的斜率不存在时,l的方程为

带入椭圆方程得

此时,

综上所述为定值0。

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简答题

已知椭圆的左焦点为F,O为坐标原点。

(1)求过点O、F,并且与椭圆的左准线相切的圆的方程;

(2)设过点F的直线交椭圆于A、B两点,并且线段AB的中点在直线x+y=0上,求直线AB的方程。

正确答案

解:(1)∵

,F(-1,0),l:x=-2

∵圆过点O、F

∴圆心M在直线

,则圆半径

,得

解得

∴所求圆的方程为

(2)设直线AB的方程为

代入整理得

∵直线AB过椭圆的左焦点F

∴方程有两个不等实根

中点

∵线段AB的中点N在直线

当直线AB与x轴垂直时,线段AB的中点F不在直线

∴直线AB的方程是

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简答题

已知中心在原点O,焦点F1、F2在x轴上的椭圆E经过点C(2,2),且抛物线y2=x的焦点为F1

(Ⅰ)求椭圆E的方程;

(Ⅱ)垂直于OC的直线l与椭圆E交于A、B两点,当以AB为直径的圆P与y轴相切时,求直线l的方程和圆P的方程。

正确答案

解:(Ⅰ)设椭圆E的方程为

,①

∵抛物线的焦点为F1

,  ②

又a2=b2+c2, ③

由①、②、③得a2=12,b2=6,

所以椭圆E的方程为

(Ⅱ)依题意,直线OC斜率为1,由此设直线l的方程为y=-x+m,

代入椭圆E方程,得3x2-4mx+2m2-12=0,

由△=16m2-12(2m2-12)=8(18-m2),得m2<18,

记A(x1,y1)、B(x2,y2),

则x1+x2=,x1x2=

圆P的圆心为

半径

当圆P与y轴相切时,

,m2=9<18,m=±3,

当m=3时,直线l方程为y=-x+3,

此时,x1+x2=4,圆心为(2,1),半径为2,

圆P的方程为(x-2)2+(y-1)2=4;

同理,当m=-3时,直线l方程为y=-x-3,

圆P的方程为(x+2)2+(y+1)2=4。

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简答题

已知椭圆C:的离心率为,且曲线过点(1,),

(1)求椭圆C的方程;

(2)已知直线x-y+m=0与椭圆C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点不在圆x2+y2=内,求m的取值范围。

正确答案

解:(1)

……①

曲线过……②

由①②解得

则椭圆方程为

(2)联立方程,消去y整理得:

解得,……③

即AB的中点为

又∵AB的中点不在内,

解得,……④

由③④得:

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简答题

已知椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,若以F2为圆心,b-c为半径作圆F2,过椭圆上一点P作此圆的切线,切点为T,且|PT|的最小值不小于(a-c),

(1)证明:椭圆上的点到F2的最短距离为a-c;

(2)求椭圆的离心率e的取值范围;

(3)设椭圆的短半轴长为1,圆F2与x轴的右交点为Q,过点Q作斜率为k(k>0)的直线l与椭圆相交于A、B两点,若OA⊥OB,求直线l被圆F2截得的弦长S的最大值.

正确答案

解:(1)假设椭圆上的任一点,则

由椭圆方程易得

显然当x0=a时,|PF2|取最小值a-c;

(2)依题意知

当且仅当|PF2|取得最小值时,|PT|取最小值,

又因为b-c>0.得

(3)依题意Q点的坐标为(1,0),则直线l的方程为y=k(x-1),

代入椭圆方程得

又OA⊥OB,∴,即

,即k=a,直线l的方程为ax-y-a=0,

圆心F2(c,0)到直线l的距离

由图象可知

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简答题

已知动直线l与椭圆C:交于P(x1,y1),Q(x2,y2)两不同点,且△OPQ的面积,其中O为坐标原点.

(Ⅰ)证明:x12+x22和y12+y22均为定值;

(Ⅱ)设线段PQ的中点为M,求|OM|·|PQ|的最大值;

(Ⅲ)椭圆C上是否存在三点D,E,G,使得?若存在,判断△DEG的形状;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)当直线l的斜率不存在时,P,Q两点关于x轴对称,则

在椭圆上,则

,则

于是

当直线l的斜率存在,设直线l为y=kx+m,

代入可得

,△>0,

,满足△>0,

综上可知

(Ⅱ)当直线l的斜率不存在时,由(Ⅰ)知

当直线l的斜率存在时,由(Ⅰ)知

当且仅当,即时等号成立;

综上可知的最大值为

(Ⅲ)假设椭圆上存在三点D,E,G,使得

由(Ⅰ)知

解得

因此只能从中选取,只能从±1中选取,

因此D,E,G只能从中选取三个不同点,

而这三点的两两连线必有一个过原点,这与相矛盾,

故椭圆上不存在三点D,E,G,使得

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