- 椭圆
- 共5181题
已知椭圆的中心为坐标原点,短轴长为2,一条准线的方程为l:x=2.
(1)求椭圆的标准方程.
(2)设O为坐标原点,F是椭圆的右焦点,点M是直线l上的动点,过点F作OM的垂线与以OM为直径的圆交于点N,求证:线段ON的长为定值.
正确答案
(1) +y2=1 (2)见解析
(1)∵椭圆C的短轴长为2,椭圆C的一条准线为l:x=2,
∴不妨设椭圆C的方程为+y2=1.
∴=
=2,即c=1.
∴椭圆C的方程为+y2=1.
(2)F(1,0),右准线为l:x=2.设N(x0,y0),
则直线FN的斜率为kFN=,直线ON的斜率为kON=
.
∵FN⊥OM,∴直线OM的斜率为kOM=-.
∴直线OM的方程为y=-x,
点M的坐标为M(2,-).
∴直线MN的斜率为kMN=.
∵MN⊥ON,∴kMNkON=-1.
∴·
=-1.
∴+2(x0-1)+x0(x0-2)=0,即
+
=2.
∴ON=为定值.
设椭圆方程为x2+=1,过点M(0,1)的直线l交椭圆于A,B两点,O是坐标原点,点P满足
=
(
+
),当l绕点M旋转时,动点P的轨迹方程为 .
正确答案
4x2+y2-y=0
【思路点拨】设直线l的斜率为k,用参数法求解,但需验证斜率不存在时是否符合要求.
直线l过点M(0,1),当斜率存在时,设其斜率为k,则l的方程为y=kx+1.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由题设可得点A,B的坐标(x1,y1),(x2,y2)是方程组的解,
将①代入②并化简得(4+k2)x2+2kx-3=0,
所以
于是=
(
+
)=(
,
)
=(,
).
设点P的坐标为(x,y),则消去参数k得4x2+y2-y=0, ③
当斜率不存在时,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4x2+y2-y=0.
【方法技巧】利用参数法求轨迹方程的技巧
参数法是求轨迹方程的一种重要方法,其关键在于选择恰当的参数.一般来说,选参数时要注意:
①动点的变化是随着参数的变化而变化的,即参数要能真正反映动点的变化特征;②参数要与题设的已知量有着密切的联系;③参数要便于轨迹条件中的各种相关量的计算,也要便于消去.常见的参数有角度、斜率、点的横坐标、纵坐标等.
(本题满分12分)
已知椭圆:
(
),其左、右焦点分别为
、
,且
、
、
成等比数列.
(Ⅰ)若椭圆的上顶点、右顶点分别为
、
,求证:
;
(Ⅱ)若为椭圆
上的任意一点,是否存在过点
、
的直线
,使
与
轴的交点
满足
?若存在,求直线
的斜率
;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)由题设,
,又
,得
,
,
于是,故
. …………4分
(Ⅱ)由题设,显然直线垂直于
轴时不合题意, …………5分
设直线的方程为
,得
:Z,
又,及
,得点
的坐标为
, …………7分
因为点在椭圆上,∴
,又
,得
,
…………9分
由题设及
,得
.
,与
矛盾, …………11分
故不存在满足题意的直线. …………12分
略
从椭圆上一点
向
轴引垂线,垂足恰为椭圆的左焦点
,
为椭圆的右顶点,
是椭圆的上顶点,且
.
⑴求该椭圆的离心率.
⑵若该椭圆的准线方程是,求椭圆方程.
正确答案
(1)(2)所求椭圆方程为
⑴、
,
∥
,
△
∽△
,
,
又,
,
而.
⑵、为准线方程,
,
由.
所求椭圆方程为
.
根据下列条件求椭圆的标准方程:
(1)两准线间的距离为,焦距为2
;
(2)已知P点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P到两焦点的距离分别为和
,过P点作长轴的垂线恰好过椭圆的一个焦点.
正确答案
(1)=1或
=1.(2)
=1或
=1
(1)设椭圆长轴长为2a,短轴长为2b,焦距为2c,则
故该椭圆的方程为
=1或
=1.
(2)由题设,2a=|PF1|+|PF2|=2a=
.又
b2=
,故该椭圆的方程为
=1或
=1.
已知、
分别是椭圆
:
的左、右焦点,点
在直线
上,线段
的垂直平分线经过点
.直线
与椭圆
交于不同的两点
、
,且椭圆
上存在点
,使
,其中
是坐标原点,
是实数.
(Ⅰ)求的取值范围;
(Ⅱ)当取何值时,
的面积最大?最大面积等于多少?
正确答案
(Ⅰ);(Ⅱ)当
时,
的面积最大,最大面积为
.
试题分析:1.由于题目较长,一些考生不能识别有效信息,未能救出椭圆的方程求.2. 第(Ⅰ)问,求
的取值范围.其主要步骤与方法为:由
,得关于
、
的不等式
…… ①.由根与系数的关系、
,
在椭圆
上,可以得到关于
、
、
的等式
…… ②.把等式②代入①,可以达到消元的目的,但问题是这里一共有三个变量,就是消了
,那还有关于
和
的不等式,如何求出
的取值范围呢?这将会成为难点.事实上,在把等式②代入①的过程中,
和
一起被消掉,得到了关于
的不等式.解之即可.
3.第(Ⅱ)问要把的面积函数先求出来.用弦长公式求底,用点到直线的距离公式求高,得到
的面积
,函数中有两个自变量
和
,如何求函数的最大值呢?这又成为难点.这里很难想到把②代入面积函数中,因为②中含有三个变量,即使代入消掉一个后,面积函数依然有两个自变量.但这里很巧合的是:代入消掉
后,事实上,
也自动地消除了,于是得到了面积
和自变量
的函数关系
,再由第(Ⅰ)中所得到的
的取值范围
,利用均值不等式,即可求出面积的最大值了.
试题解析::(Ⅰ)设椭圆的半焦距为
,根据题意得
解方程组得
∴椭圆的方程为
.
由,得
.
根据已知得关于的方程
有两个不相等的实数根.
∴,
化简得:.
设、
,则
.
(1)当时,点
、
关于原点对称,
,满足题意;
(2)当时,点
、
关于原点不对称,
.
由,得
即
∵在椭圆
上,∴
,
化简得:.
∵,∴
.
∵,
∴,即
且
.
综合(1)、(2)两种情况,得实数的取值范围是
.
(Ⅱ)当时,
,此时,
、
、
三点在一条直线上,不构成
.
∴为使的面积最大,
.
∵
∴.
∵原点到直线
的距离
,
∴的面积
.
∵,
,
∴.
∴.
∵,
∴.
“” 成立
,即
.
∴当时,
的面积最大,最大面积为
(本小题满分13分)
椭圆的离心率为
分别是左、右焦点,过F1的直线与圆
相切,且与椭圆E交于A、B两点。
(1)当时,求椭圆E的方程;
(2)求弦AB中点的轨迹方程。
正确答案
解:由椭圆E:(
)的离心率为
,可设椭圆E:
根据已知设切线AB为:,
(Ⅰ)圆的圆心
到直线
的距离为
∴切线AB为:,
联立方程: ,
∴,
∴椭圆E的方程为:。……………………………9分
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,AB的中点或
故弦AB的中点轨迹方程为和
。………13分
略
已知B、C是两个定点,|BC|=6,且△ABC的周长等于16,则顶点A的轨迹方程为______.
正确答案
∵|BC|=6,且△ABC的周长等于16,
∴AB+AC=10>BC,故顶点A的轨迹是以B、C为焦点的椭圆,除去与x轴的交点,
∴2a=10,c=3,
∴b=4,故顶点A的轨迹方程为+
=1(y≠0).
故答案为:+
=1(y≠0).
如图,把椭圆+
=1的长轴AB分成8等份,过每个分点作x轴的垂线交椭圆的上半部分于P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7七个点,F是椭圆的一个焦点,则|P1F|+|P2F|+|P3F|+|P4F|+|P5F|+|P6F|+|P7F|=______.
正确答案
如图,把椭圆 +
=1的长轴AB分成8等份,
过每个分点作x轴的垂线交椭圆的上半部分于P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7七个点,F是椭圆的一个焦点,
则根据椭圆的对称性知,|P1F1|+|P7F1|=|P1F1|+|P1F2|=2a,
同理其余两对的和也是2a,
又|P4F1|=a,
∴|P1F|+|P2F|+|P3F|+|P4F|+|P5F|+|P6F|+|P7F|
=7a=35,
故答案为35.
已知A、B是椭圆=1(a>b>0)和双曲线
=1(a>0,b>0)的公共顶点.P是双曲线上的动点,M是椭圆上的动点(P、M都异于A、B),且满足
+
=λ(
+
),其中λ∈R,设直线AP、BP、AM、BM的斜率分别记为k1、k2、k3、k4,k1+k2=5,则k3+k4=________.
正确答案
-5
设P(m,n)、M(s,t),则=1,m2-a2=
,
=1,s2-a2=-
,由
+
=λ(
+
).
得=λ
,即
.k1+k2=
+
=
=5,∴
,k3+k4=
=-5.
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