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题型:简答题
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简答题

已知椭圆的右准线l与x轴相交于点E,过椭圆右焦点F的直线与椭圆相交于A、B两点,点C在右准线l上,且BC∥x轴,求证直线AC经过线段EF的中点。

正确答案

证明:依设,得椭圆的半焦距c=1,右焦点为F(1,0),右准线方程为x=2,点E的坐标为(2,0),

EF的中点为N(,0),

若AB垂直于x轴,则A(1,y1),B(1,-y1),C(2,-y1),

∴AC中点为N(,0),即AC过EF中点N;

若AB不垂直于x轴,由直线AB过点F,且由BC∥x轴知点B不在x轴上,

故直线AB的方程为y=k(x-1),k≠0,

记A(x1,y1)和B(x2,y2),则C(2,y2)且x1,x2满足二次方程

即(1+2k2)x2-4k2x+2(k2-1)=0,

又x12=2-2y12<2,得x1-≠0,

故直线AN,CN的斜率分别为

∴k1-k2=2k·

∵(x1-1)-(x2-1)(2x1-3)=3(x1+x2)-2x1x2-4=

∴k1-k2=0,即k1=k2

故A、C、N三点共线;

所以,直线AC经过线段EF的中点N。

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简答题

已知椭圆(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,离心率e=,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与该椭圆相交于M、N两点,且,求直线l的方程式。

正确答案

解:(Ⅰ)由条件有,解得a=,c=1,

所以,所求椭圆的方程为

(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M、N

,与题设矛盾;

∴直线l的斜率存在,设直线l的斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+1),

联立,消y得

由根与系数的关系知

从而

又∵

化简得

解得(舍),∴k=±1,

∴所求直线l的方程为y=x+1或y=-x-1。

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简答题

已知椭圆C:过右焦点F且倾斜角为的直线与椭圆C相交于A、B两点,且

(1)求椭圆C的离心率;

(2)若△ABF1的面积小于等于(F1为左焦点),求弦AB长度的取值范围。

正确答案

解:(1)如图,分别过A、B作椭圆C右准线的垂线,垂足为A1、B1

因为直线AB的倾斜角为

所以

因为

所以3|AF|=5|BF|,即,得

(2)由,消去y,得

解得,设

不妨令

所以

得c≤1,

又因为

所以

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简答题

如图:已知椭圆C:(a>1)的上顶点为A,右焦点为F,直线AF与圆x2+y2-6x-2y+7=0相切。

(1)求椭圆C的方程;

(2)若不过点A的动直线l与椭圆C相交于P、Q两点,且=0,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标。

正确答案

解:(1)由x2+y2-6x-2y+7=0得

∴圆M的圆心为(3,1),半径

由题意知A(0,1),F(c,0)(

得直线AF的方程为,即x+cy-c=0

由直线AF与圆M相切得

故椭圆C的方程为

(2)由

知AP⊥AQ,从而直线AP与坐标轴不垂直,

故可设直线AP的方程为y=kx+1,直线AQ的方程为

将y=kx+1代入

整理得

解得x=0或

因此点P的坐标为

同理,点Q的坐标为

∴直线l的斜率为

直线l的方程为

故直线l过定点

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简答题

设椭圆方程为,过点M(0,1)的直线l交椭圆于点A、B,O是坐标原点,点P满足,点N的坐标为,当l绕点M旋转时,

求:(1)动点P的轨迹方程;

(2)的最小值与最大值。

正确答案

解:(1)直线l过点M(0,1),

设其斜率为k,则l的方程为y=kx+1,

由题设可得点A、B的坐标是方程组的解,

将①代入②并化简得,

所以

于是

设点P的坐标为(x,y),则

消去参数k得, ③

当k不存在时,A、B中点为坐标原点(0,0),也满足方程③,

所以点P的轨迹方程为

(2)由点P的轨迹方程化简,得

,即

所以

故当时,取得最小值,最小值为

时,取得最大值,最大值为

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简答题

点P(4,3),圆C:(x-m)2+y2=3(m<3)与椭圆E:有一个公共点A(2,),F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,直线PF1与圆C相切,M,N为椭圆上异于A的两点,

(Ⅰ)求m的值与椭圆E的方程;

(Ⅱ)若直线AM的斜率与AN的斜率互为相反数,求证:直线MN的斜率为

(Ⅲ)在(Ⅱ)条件下△AMN面积是否存在最大值;若存在,请求出其最大值;若不存在,请说明理由.

正确答案

解:(Ⅰ)点A代入圆C方程,得(2-m)2+2=3,

∵m<3,

∴m=1,圆C:

设直线PF1的斜率为k,则PF1

∵直线PF1圆C相切,

,解得

时,直线PF1与x轴的交点横坐标为,不合题意,舍去;

时,直线PF1与x轴的交点横坐标为-2,

∴c=2,

∴椭圆E的方程为

(Ⅱ)记A(s,t),令直线AM的斜率为k,

那么直线AM的方程为y-t=k(x-s),

记M,N两点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),

得,

,①

s,x1是方程①的两根,所以有

同理可得:

(Ⅲ)不妨设直线MN的方程为

,②

x1,x2是方程②的两根,所以有

∴△AMN面积

所以,当m2=4即m=2或m=-2时,S△AMN取得最大值2

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题型:简答题
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简答题

已知中心在原点O,焦点在x轴上,离心率为的椭圆过点().

(1)求椭圆的方程;

(2)设不过原点O的直线l与该椭圆交于P,Q两点,满足直线OP,PQ,OQ的斜率依次成等比数列,求△OPQ面积的取值范围.

正确答案

解:(1)由题意可设椭圆方程为(a>b>0),

,故

所以,椭圆方程为

(2)由题意可知,直线l的斜率存在且不为0,

故可设直线l的方程为 y=kx+m (m≠0),P(x1,y1),Q(x2,y2),

消去y得,

因为直线OP,PQ,OQ的斜率依次成等比数列,

所以,==k2

+m2=0,

又m≠0,所以,k2=,即k=

由于直线OP,OQ的斜率存在,且△>0,

得0<m2<2且m2≠1,

设d为点O到直线l的距离,

则S△OPQ=d|PQ|=|x1-x2||m|=

所以,S△OPQ的取值范围为 (0,1).

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题型:简答题
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简答题

已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,短轴一个端点到右焦点的距离为

(1)求椭圆C的方程;

(2)设直线l与椭圆C交于A、B两点,坐标原点O到直线l的距离为,求△AOB面积的最大值。

正确答案

解:(1)设椭圆的半焦距为c,依题意

∴所求椭圆方程为

(2)设

(i)当轴时,

(ii)当AB与x轴不垂直时,设直线AB的方程为

由已知,得

代入椭圆方程,整理得

当且仅当,即时等号成立

时,

综上所述

∴当最大时,面积取最大值

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简答题

如图,椭圆C:的顶点为A1,A2,B1,B2,焦点为F1,F2,|A1B1|=

(1)求椭圆C的方程;

(2)设n是过原点的直线,l是与n垂直相交于P点、与椭圆相交于A,B两点的直线,。是否存在上述直线l使成立?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)由  ①

知a=2c  ②

又b2=a2-c2, ③

由①②③解得a2=4,b2=3

故椭圆C的方程为

(2)设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2

假设使成立的直线l存在

(i)当l不垂直于x轴时,设l的方程为y=kx+m,由l与n垂直相交于P点且

,即

即x1x2+y1y2=0

将y=kx+m代人椭圆方程,得(3+4k2)x2+8kmx+(4m2-12)=0

由求根公式可得  ④

  ⑤

将④⑤代人上式并化简得(1+k2)(4m2-12)-8k2m2+m2(3+4k2)=0,⑥

将m2=1+k2代入⑥并化简得-5(k2+1)=0,矛盾

即此时直线l不存在。

(ii)当l垂直于x轴时,满足的直线l的方程为x=1或x=-1

当x=1时,A,B,P的坐标分别为

当x=-1时,同理可得,矛盾

即此时直线l也不存在

综上可知,使成立的直线l不存在。

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题型:简答题
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简答题

已知直线x-2y+4=0经过椭圆C:(a>b>0)的左顶点A和上顶点D,椭圆C的右顶点为B,点P是椭圆C上位于轴上方的动点,直线AP,BP与直线l:x=5分别交于M,N两点.

(1)求椭圆C的方程;

(2)求线段MN的长度的最小值;

(3)当线段MN的长度最小时,Q点在椭圆上运动,记△BPQ的面积为S,当S在(0,+∞)上变化时,讨论S的大小与Q点的个数之间的关系。

正确答案

解:(1)由已知得椭圆C的左顶点为A(-4,0),上顶点为D(0,2),

∴a=4,b=2,

故椭圆C的方程为:

(2)直线AP的斜率k显然存在,且k>0,故可设直线AP的方程为y=k(x+4),从而

∴直线的方程为:

当且仅当时等号成立

时,线段MN的长度取最小值3;

(3)由(2)知,当线段MN的长度取最小值时

此时直线BP的方程为

设与BP平行的直线

联立

时,BP与l′的距离为,此时S△BPQ=

时,BP与l′的距离为,此时S△BPQ=

∴当时,这样的Q点有4个

时,这样的Q点有3个

时,这样的Q点有2个

时,这样的Q点有1个

时,这样的Q点不存在。

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