- 椭圆
- 共5181题
.(本小题满分12分)
在平面直角坐标系中,点为动点,已知点
,
,直线
与
的斜率之积为
.
(I)求动点轨迹
的方程;
(II)过点的直线
交曲线
于
两点,设点
关于
轴的对称点为
(
不重合),求证:直线
过定点.
正确答案
(1);(2)直线
过定点
.
本试题主要是考查了椭圆方程的求解和直线与椭圆位置关系的运用。利用椭圆的几何性质,来表示得到a,b,c的值,从而解得方程,然后设出直线方程,联立方程组,借助于韦达定理,运用代数的方法来表示坐标,同时借助于题目中向量的关系式,得到坐标的关系,消去坐标,得参数的关系式,进而求解得到。
解一:(1)由题知:…………2分
化简得:……………………………4分
(2)设,
:
,
代入整理得
…………6分
,
,………………………………8分
的方程为
令,
得………10分
直线
过定点
.………………12分
解二:设,
:
,
代入整理得
…………6分
,
,…………8分
的方程为
令,
得……10分
直线
过定点
.…………12分
解三:由对称性可知,若过定点,则定点一定在
轴上,
设,
:
,
代入整理得
…………6分
,
,…………8分
设过定点
,则
,而
则
…………10分
直线
过定点
.…………12分
已知椭圆C: (a>b>0)的离心率为
,且经过点P(1,
)。
(1)求椭圆C的方程;
(2)设F是椭圆C的右焦点,M为椭圆上一点,以M为圆心,MF为半径作圆M。问点M满足什么条件时,圆M与y轴有两个交点?
(3)设圆M与y轴交于D、E两点,求点D、E距离的最大值。
正确答案
(1)+
=1
(2) -4<x0<
(3)当x0=-时,DE的最大值为
本试题主要是考查了椭圆方程的求解以及结合圆的知识,求解圆与坐标轴的交点问题,以及直线与圆的位置关系的运用。
解:(1)∵椭圆+
=1(a>b>0)的离心率为
,且经过点P(1,
),
∴椭圆C的方程为+
=1。……… 5分
(2)易求得F(1,0)。设M(x0,y0),则+
=1,
圆M的方程为(x-x0)2+(y-y0)2=(1-x0)2+y02,
令x=0,化简得y2-2y0y+2x0-1=0,⊿=4y02-4(2x0-1)2>0……①。
将y02=3(1-)代入①,得3x02+8x0-16<0,解出 -4<x0<
..........10分
(3)设D(0,y1),E(0,y2),其中y1<y2。由(2),得
DE= y2- y1==
=
,
当x0=-时,DE的最大值为
(本题满分13分)已知在直角坐标平面XOY中,有一个不在Y轴上的动点P(x,y),到定点F(0,)的距离比它到X轴的距离多
,记P点的轨迹为曲线C
(I)求曲线C的方程;
(II)已知点M在Y轴上,且过点F的直线与曲线C交于A、B两点,若
为正三角形,求M点的坐标与直线
的方程。
正确答案
(I)解由题设 ,即
整理得, (2分)
当 当
<0时,x=0,与题设不符舍去
故所求曲线C的方程为 (4分)
(1) 当k=0时,D与F重合
由 得
所以,此时M点的坐标为或
(8分)
(2) 当时,由
得
消去
整理,得
解之,得或
,由
得
,所以
,此时
(12分)
故所求M点的坐标为或
此时直线
的方程为
或
此时直线
的方程为
(13分)
略
.(本题满分14分)已知椭圆的中心为坐标原点O,焦点在X轴上,椭圆短半轴长为1,动点
在直线
上。
(1)求椭圆的标准方程
(2)求以线段OM为直径且被直线截得的弦长为2的圆的方程;
(3)设F是椭圆的右焦点,过点F作直线OM的垂线与以线段OM为直径的圆交于点N,求证:线段ON的长为定值,并求出这个定值。
正确答案
解(1)又由点M在准线上,得 ………2分
故,
从而
所以椭圆方程为 ……………4分
(2)以OM为直径的圆的方程为
即
其圆心为,半径
……………6分
因为以OM为直径的圆被直线截得的弦长为2
所以圆心到直线的距离
……………8分
所以,解得
所求圆的方程为 ……………10分
(3)方法一:设过点F作直线OM的垂线, 垂足为K,由平几知:
直线OM:,直线FN:
……12分
由得
所以线段ON的长为定值
。
所以线段ON的长为定值…………14分
略
(本题满分14分)已知+
=1的焦点F1、F2,在直线l:x+y-6=0上找一点M,求以F1、F2为焦点,通过点M且长轴最短的椭圆方程.
正确答案
解:由,得F1(2,0),F2(-2,0) (3分)
F1关于直线l的对称点F1/(6,4) (4分)
,连F1/F2交l于一点,即为所求的点M,∴2a=|MF1|+|MF2|=|F1/F2|=4,a=2
(4分)
∴,又c=2,∴b2=16, (4分)
故所求椭圆方程为. (3分)
略
..(本小题满分12分)
已知直线与椭圆
相交于A,B两点,线段AB中点M在直线
上.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若椭圆右焦点关于直线l的对称点在单位圆上,求椭圆的方程.
正确答案
解:(1)设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
由得:
.………………1分
△=,即
.………………2分
x1+x2=,
y1+y2=
-( x1+x2)+2=
,
∴点M的坐标为(,
).…………………………………4分
又点M在直线l上,∴
-
=0,
∴,∴
,∴
.……………… 6分
(2)由(1)知,设椭圆的右焦点F(b,0)关于直线l:
的对称点为(x0,y0),
由,解得
……………………………………8分
∵,∴
,
∴,显然有
.……………………………………10分
∴所求的椭圆的方程为.…………………………………12分
略
(本小题满分14分)
已知椭圆的两焦点为
,
,并且经过点
.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知圆:
,直线
:
,证明当点
在椭圆
上运动时,直线
与圆
恒相交;并求直线
被圆
所截得的弦长的取值范围.
正确答案
解:(1)解法一:设椭圆的标准方程为
,
由椭圆的定义知:
得
故的方程为
. ...............4分
解法二:设椭圆的标准方程为
,
依题意,①, 将点
坐标代入得
②
由①②解得,故
的方程为
. ...............4分
(2)因为点在椭圆
上运动,所以
,则
,
从而圆心到直线
的距离
,
所以直线与圆
相交. ............... 8 分
直线被圆
所截的弦长为
...............10 分
. ...............14 分
略
((本小题满分12分)
已知点F(1,0),直线,设动点P到直线
的距离为
,已知
,且
.
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)若,求向量
的夹角;
(3)如图所示,若点G满足,点M满足
,且线段MG的垂直平分线经过点P,求
的面积.
正确答案
解:(1)设动点P的坐标为(x,y),
则
化简得
即动点的轨迹方程
夹角
略
如图,已知椭圆的焦点和上顶点分别为
、
、
,我们称
为椭圆
的特征三角形.如果两个椭圆的特征三角形是相似的,则称这两个椭圆是“相似椭圆”,且三角形的相似比即为椭圆的相似比.
(1)已知椭圆和
,判断
与
是否相似,如果相似则求出
与
的相似比,若不相似请说明理由;
(2)若与椭圆相似且半短轴长为
的椭圆为
,且直线
与椭圆为
相交于两点
(异于端点),试问:当
面积最大时,
是否与
有关?并证明你的结论.
(3)根据与椭圆相似且半短轴长为
的椭圆
的方程,提出你认为有价值的相似椭圆之间的三种性质(不需证明);
正确答案
见解析.
第一问中利用根据已知的的定义进行判定特征三角形是否相似即可
第二问中,设直线方程,借助于联立方程组,和韦达定理可以表示斜率之积,然后可知为定植
第三问中,利用类比推理的思想可知两个相似椭圆之间的性质有:
两个相似椭圆的面积之比为相似比的平方;
分别以两个相似椭圆的顶点为顶点的四边形也相似,相似比即为椭圆的相似比;
两个相似椭圆被同一条直线所截得的线段中点重合;
过原点的直线截相似椭圆所得线段长度之比恰为椭圆的相似比
解:(1)由题意可知,椭圆的焦点和上顶点分别为
、
,我们称
为椭圆C的特征三角形.如果两个椭圆的特征三角形是相似的,则称这两个椭圆是“相似椭圆”,且三角形的相似比即为椭圆的相似比,所以椭圆
与
相似. ………2分
因为的特征三角形是腰长为4,底边长为
的等腰三角形,
而椭圆的特征三角形是腰长为2,底边长为
的等腰三角形,
因此两个等腰三角形相似,且相似比为2:1 ……… 4分
(2)椭圆的方程为:
.
=
与b无关 -----------6分
(3)椭圆的方程为:
.
两个相似椭圆之间的性质有:
两个相似椭圆的面积之比为相似比的平方;
分别以两个相似椭圆的顶点为顶点的四边形也相似,相似比即为椭圆的相似比;
两个相似椭圆被同一条直线所截得的线段中点重合;
过原点的直线截相似椭圆所得线段长度之比恰为椭圆的相似比. ---------------6分
(本小题满分14分)
设上的两点,
满足,椭圆的离心率
短轴长为2,0为坐标原点.
(1)求椭圆的方程;
(2)试问:△AOB的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.
正确答案
解:(1)
故椭圆的方程为 ……………………… 4分
(2)
①当直线的斜率不存在时, 由于
不妨设
,
又
此时, ……………………… 6分
②当直线的斜率存在时, 设
的方程为
,
得到 ……………………… 8分
代入:
即故
……………………… 13分
所以三角形的面积为定值. ……………………… 14分
略
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