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题型:简答题
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简答题

如图,椭圆(a>b>0)的一个焦点是F(1,0),O为坐标原点。

(1)已知椭圆短轴的两个三等分点与一个焦点构成正三角形,求椭圆的方程;

(2)设过点F的直线l交椭圆于A、B两点。若直线l绕点F任意转动,恒有|OA|2+|OB|2<|AB|2,求a的取值范围。

正确答案

解:(1)设M,N为短轴的两个三等分点,因为△MNF为正三角形

所以

即1=

解得

因此,椭圆方程为

(2)设

(i)当直线AB与x轴重合时

因此,恒有

(ii)当直线AB不与x轴重合时,

设直线AB的方程为代入

整理得

所以

因为

所以∠AOB恒为钝角

恒成立

所以对m∈R恒成立,

对m∈R成立

当m∈R时,最小值为0

所以

因为a>0,b>0

所以

解得a>或a<(舍去)

即a>

综合(i)(ii),a的取值范围为(,+)。

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,离心率,右准线方程为x=2,

(Ⅰ)求椭圆的标准方程;

(Ⅱ)过点F1的直线l与该椭圆交于M、N两点,且,求直线l的方程。

正确答案

解:(Ⅰ)由条件有,解得

所以,所求的椭圆方程为

(Ⅱ)由(Ⅰ)知

若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=-1,

将x=-1代入椭圆方程得:

不妨设

,与题设矛盾.

所以,直线l的斜率存在,设直线l的斜率为k,则直线的方程为y=k(x+1),

,联立方程组,消y得:

由根与系数的关系知,从而

又∵

,化简得:

解得k2=1或,∴k=±1,

所以,所求直线l的方程为y=x+1或者y=-x-1。

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题型:简答题
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简答题

椭圆C的中心为坐标原点,焦点在y轴上,焦点到相应准线的距离及离心率均为,直线l与y轴交于点P(0,m),与椭圆C交于相异两点A,B。

(1)求椭圆方程;

(2)若,求m的取值范围。

正确答案

解:(1)由

∴椭圆C的方程为

(2)设直线l的方程为

由此得  ①

设l与椭圆C的交点为

整理得

整理得

时,上式不成立

 ②

由①②式得

∴m取值范围是

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆C上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1。

 (1)求椭圆C的标准方程;

 (2)若直线l:y=kx+m与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C的右顶点,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标。

正确答案

解:(1)由题意设椭圆的标准方程为

由已知得a+c=3,a-c=1,

∴a=2,c=1,

∴b2=a2-c2=3

∴椭圆的标准方程为

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),联立

因为以AB为直径的圆过椭圆的右顶点D(2,0)

解得m1=-2k,

且均满足3+4k2-m2>0

当m1=-2k时,l的方程为y=k(x-2),直线过定点(2,0),与已知矛盾;

时,l的方程为

直线过定点

所以,直线l过定点,定点坐标为

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题型:简答题
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简答题

如图,已知椭圆的离心率为,以该椭圆上的点和椭圆的左、右焦点F1、F2为顶点的三角形的周长为4(+1)。一等轴双曲线的顶点是该椭圆的焦点,设P为该双曲线上异于顶点的任一点,直线PF1和PF2与椭圆的交点分别为A、B和C、D,

(Ⅰ)求椭圆和双曲线的标准方程;

(Ⅱ)设直线PF1、PF2的斜率分别为k1、k2,证明:k1·k2=1;

(Ⅲ)是否存在常数λ,使得|AB|+|CD|=λ|AB|·|CD|恒成立?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c,由题意知:

所以

又a2=b2+c2,因此b=2,

故椭圆的标准方程为

由题意设等轴双曲线的标准方程为

因为等轴双曲线的顶点是椭圆的焦点,所以m=2,

因此双曲线的标准方程为

(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),P(x0,y0),

因为点P在双曲线x2-y2=4上,所以x02-y02=4,

因此,即k1k2=1。

(Ⅲ)由于PF1的方程为y=k1(x+2),

将其代入椭圆方程得

由韦达定理得

所以

同理可得

又k1k2=1,

所以

故|AB|+|CD|=|AB|·|CD|,

因此,存在λ=,使|AB|+|CD|=λ|AB|·|CD|恒成立.

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简答题

已知椭圆C的左、右焦点坐标分别是(-,0),(,0),离心率是,直线y=t与椭圆C交于不同的两点M,N,以线段MN为直径作圆P,圆心为P,

(Ⅰ)求椭圆C的方程;

(Ⅱ)若圆P与x轴相切,求圆心P的坐标;

(Ⅲ)设Q(x,y)是圆P上的动点,当t变化时,求y的最大值.

正确答案

解:(Ⅰ)因为,且c=

所以,

所以椭圆C的方程为

(Ⅱ)由题意知P(0,t)(-1<t<1),

所以圆P的半径为

当圆P与x轴相切时,

解得

所以点P的坐标是

(Ⅲ)由(Ⅱ)知,圆P的方程为x2+(y-t)2=3(1-t2),

因为点Q(x,y)在圆P上,

所以,

,即,且x=0时,y取最大值2。

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简答题

已知椭圆M:的面积为πab,且M包含于平面区域Ω:内,向Ω内随机投一点Q,点Q落在椭圆M内的概率为

(1)试求椭圆M的方程;

(2)若斜率为的直线l与椭圆M交于C,D两点,点P(1,)为椭圆M上一点,记直线PC的斜率为k1,直线PD的斜率为k2,试问:k1+k2是否为定值?请证明你的结论。

正确答案

解:(1)平面区域Ω:是一个矩形区域,如图(1)所示,

依题意及几何概型知识,可得

故ab=2,因为0<a≤2,0<b≤

所以a=2,b=

所以椭圆M的方程为

(2)如图(2),设直线l的方程为

联立直线l的方程与椭圆方程得

将①代入②得

化简得,③

当△>0,即

也即|b|<2时,直线l与椭圆有两交点,

由韦达定理得

所以

所以k1+k2为定值。

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简答题

已知椭圆长轴端点为A、B,O为椭圆中心,F为椭圆的右焦点,且

(1)求椭圆的标准方程;

(2)记椭圆的上顶点为M,直线l交椭圆于P、Q两点,问:是否存在直线l,使点F恰好为△PQM的垂心?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由。

正确答案

解:(1)设椭圆方程为

由题意,且

椭圆方程为:

(2)假设存在直线l,使点F恰好为△PQM的垂心,设

∵M(0,1),F(1,0),

,故,于是设直线l的方程为y=x+m,

,即,且

,且

化简得,解得:m=1,

当m=1时,P、Q、M三点共线,故舍去,经检验符合条件;

故存在直线l满足条件,其方程为

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简答题

已知椭圆的离心率,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4.

(Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)设直线l与椭圆相交于不同的两点A,B,已知点A的坐标为(-a,0),

(ⅰ)若,求直线l的倾斜角;

(ⅱ)若点Q(0,y0)在线段AB的垂直平分线上,且,求y0的值。

正确答案

解:(Ⅰ)由,得3a2=4c2,再由c2=a2-b2,解得a=2b,

由题意可知,即ab=2,

解方程组,得a=2,b=1,

所以椭圆的方程为

(Ⅱ)(ⅰ)由(Ⅰ)可知点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),

于是A,B两点的坐标满足方程组

消去y并整理,得(1+4k2)x2+16k2x+(16k2-4)=0,

,得,从而

所以

,得

整理得32k4-9k2-23=0,

即(k2-1)(32k2+23)=0,

解得k=±1,

所以直线l的倾斜角为

(ⅱ)设线段AB的中点为M,由(ⅰ)得M的坐标为

以下分两种情况:

(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,

于是

4,得

(2)当k≠0时;线段AB的垂直平分线方程为

令x=0,解得

整理得,

,故

所以

综上,

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简答题

已知A,B分别是直线y=x和y=-x上的两个动点,线段AB的长为2,P是AB的中点.

(Ⅰ)求动点P的轨迹C的方程;

(Ⅱ)过点Q(l,0)作直线l(与x轴不垂直)与轨迹C交于M,N两点,与y轴交于点R,若,证明:λ+μ为定值。

正确答案

解:(Ⅰ)设P(x,y),A(x1,y1),B(x2,y2),

∵P是线段AB的中点,

∵A,B分别是直线y=x和y=-x上的点,

∴动点P的轨迹C的方程为

(Ⅱ)依题意,直线l的斜率存在,故可设直线l的方程为y=k(x-1),

设M(x3,y3),N(x4,y4),R(0,y5),

则M,N两点坐标满足方程组

消去y并整理,得

,①    ,②,

∵l不与x轴垂直,

,∴,同理

将①②代入上式,可得

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