- 椭圆
- 共5181题
已知定点A(1,0),定直线l:x=5,动点M(x,y)
(1)若M到点A的距离与M到直线l的距离之比为,试求M的轨迹曲线C1的方程;
(2)若曲线C2是以C1的焦点为顶点,且以C1的顶点为焦点,试求曲线C2的方程;
(3)是否存在过点F(,0)的直线m,使其与曲线C2交得弦|PQ|长度为8呢?若存在,则求出直线m的方程;若不存在,试说明理由.
正确答案
(1)∵定点A(1,0),定直线l:x=5,动点M(x,y),
M到点A的距离与M到直线l的距离之比为,
∴根据椭圆定义:M的轨迹为椭圆,
其中c=1,e==
,
∴a=
∴b==2
∴则C1轨迹方程为:+
=1.
(2)∵C1轨迹方程为:+
=1,
∴C1的焦点为:(1,0),(-1,0),C1的顶点为:(,0),(-
,0)
由题意可知:C2为双曲线
则a′=1,c'=,
则b′==2,
∴C2轨迹方程为:x2-=1.
(3)当直线m的斜率不存在时,m的方程为:x=,
它与C2:x2-=1交于P(
,-4)和Q(
,4),得到得弦|PQ|=8.
当直线m的斜率存在时,m的方程为y=k(x-),
联立方程组 ,消去y,
整理得(4-k2)x2+2k2x-5k2-4=0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
,
∵弦|PQ|长度为8,∴=8,
解得k=±,
∴直线m的方程为x=或y=±
(x-
).
已知椭圆C的中点在原点,焦点在x轴上,离心率等于,它的一个顶点恰好是抛物线
的焦点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)己知点P(2,3),Q(2,-3)在椭圆上,点A、B是椭圆上不同的两个动点,且满足APQ=
BPQ,试问直线AB的斜率是否为定值,请说明理由.
正确答案
(1). (2)
的斜率为定值
.
试题分析:(1)设椭圆的方程为
,
由.
,即可得
.
(2) 当时,
、
的斜率之和为0.
设直线的斜率为
, 则
的斜率为
,
的直线方程为
,
的直线方程为
,分别与椭圆方程联立,应用韦达定理,确定坐标关系,通过计算
,
得到结论.
试题解析:(1)设椭圆的方程为
则. 由
,得
,
∴椭圆C的方程为. 5分
(2) 当时,
、
的斜率之和为0,设直线
的斜率为
,
则的斜率为
,
的直线方程为
,
由 整理得
, 9分
,
同理的直线方程为
,
可得
∴ , 12分
,
所以的斜率为定值
. 13分
在平面直角坐标系中,如图,已知椭圆E:
的左、右顶点分别为
、
,上、下顶点分别为
、
.设直线
的倾斜角的正弦值为
,圆
与以线段
为直径的圆关于直线
对称.
(1)求椭圆E的离心率;
(2)判断直线与圆
的位置关系,并说明理由;
(3)若圆的面积为
,求圆
的方程.
正确答案
(1),(2)相切,(3)
.
试题分析:(1)求椭圆E的离心率,只需列出关于的一个等量关系就可解出. 因为直线
的倾斜角的正弦值为
,所以
,即
,(2)判断直线
与圆
的位置关系,通常利用圆心到直线距离与半径大小比较. 因为直线
的倾斜角的正弦值为
,所以直线
的斜率为
于是
的方程为:
,因此
中点
到直线
距离为
所以直线
与圆
相切,又圆
与以线段
为直径的圆关于直线
对称,直线
与圆
相切.(3)由圆
的面积为
知圆半径为1,所以
设
关于直线
:
的对称点为
,则
解得
.所以,圆
的方程为
.
【解】(1)设椭圆E的焦距为2c(c>0),
因为直线的倾斜角的正弦值为
,所以
,
于是,即
,所以椭圆E的离心率
(2)由可设
,
,则
,
于是的方程为:
,
故的中点
到
的距离
, 又以
为直径的圆的半径
,即有
,
所以直线与圆
相切.
(3)由圆的面积为
知圆半径为1,从而
,
设的中点
关于直线
:
的对称点为
,
则
解得.所以,圆
的方程为
.
在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:=1(a>b>0)的右焦点为F(4m,0)(m>0,m为常数),离心率等于0.8,过焦点F、倾斜角为θ的直线l交椭圆C于M、N两点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若θ=90°,,求实数m;
(3)试问的值是否与θ的大小无关,并证明你的结论.
正确答案
(1)=1.(2)m=
(3)无关
(1)∵c=4m,椭圆离心率e==
,∴a=5m.∴b=3m.
∴椭圆C的标准方程为=1.
(2)在椭圆方程=1中,令x=4m,解得y=±
.
∵当θ=90°时,直线MN⊥x轴,此时FM=FN=,∴
=
.
∵=
,∴
=
,解得m=
.
(3)的值与θ的大小无关.
证明如下:(证法1)设点M、N到右准线的距离分别为d1、d2.
∵=
,
=
,∴
=
.
又由图可知,MFcosθ+d1=-c=
,
∴d1=
,即
=
.
同理,=
=
(-
cosθ+1).
∴=
+
(-
cosθ+1)=
.
∴=
·
=
.显然该值与θ的大小无关.
(证法2)当直线MN的斜率不存在时,由(2)知,的值与θ的大小无关.
当直线MN的斜率存在时,设直线MN的方程为y=k(x-4m),
代入椭圆方程=1,得(25k2+9)m2x2-200m3k2x+25m4(16k2-9)=0.
设点M(x1,y1)、N(x2,y2),∵Δ>0恒成立,∴x1+x2=,x1·x2=
.
∵=
,
=
,∴MF=5m-
x1,NF=5m-
x2.
∴=
.
显然该值与θ的大小无关.
已知三点A(-1,0),B(1,0),C(-1,),曲线E过C点,且动点P在曲线E上运动,并保持|PA|+|PB|的值不变.
(I)求曲线E的方程;
(II)若C、M(x1,y1),N(x2,y2)是曲线E上的不同三点,直线CM、CN的倾斜角互补.问直线MN的斜率是否是定值?如果是,求出该定值,如果不是,说明理由.
正确答案
(I)由题意知2a=|PA|+|PB|=|CA|+|CB|=4>2=|AB|=2c,(3分)
∴由定义得P点轨迹是椭圆,
且b2=a2-c2=3.
因此,曲线E的方程为+
=1.(5分)
(II)由条件知直线CM,CN的斜率存在且不为0,
设直线CM的方程为y=k(x+1)+,
由消去y,
整理得(4k2+3)x2+4k(2k+3)x+4k2+12k-3=0
∵C在椭圆上,
∴方程两根为-1,x1∴-x1=,x1=-
.(9分)
∵直线PM,PN的倾斜角互补,
∴直线PM,PN的斜率互为相反数,
∴x2=-.(11分)
则x1-x2=,x1+x2=
.
又y1=k(x1+1)+,y2=-k(x2+1)+
,
∴y1-y2=k(x1+x2+2)=k(+2)=
.
∴直线MN的斜率KMN==-
(定值)(13分)
已知⊙Q:(x-1)2+y2=16,动⊙M过定点P(-1,0)且与⊙Q相切,则M点的轨迹方程是:
______.
正确答案
P(-1,0)在⊙Q内,故⊙M与⊙Q内切,记:M(x,y),
⊙M的半径是为r,则:|MQ|=4-r,又⊙M过点P,
∴|MP|=r,
∴|MQ|=4-|MP|,即|MQ|+|MP|=4,
可见M点的轨迹是以P、Q为焦点(c=1)的椭圆,a=2.
∴b==
∴椭圆方程为:+
=1
故答案为:+
=1
已知椭圆C: (a>b>0)的离心率为
,且椭圆C上一点与两个焦点F1,F2构成的三角形的周长为2
+2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过右焦点F2作直线l 与椭圆C交于A,B两点,设,若
,求
的取值范围.
正确答案
(1) ; (2)
试题分析:(1)由题设知
椭圆的标准方程为
(2)因为当直线的斜率不存在时,
,不适合题意,所以直线
的斜率存在,设为
,直线
的方程为
,它与椭圆的两交点坐标
,则由
得
通过方程组,借助韦达定理,得到
,结合
得到
与
的关系式,并且可由
得到
的取值范围;
另一方面,因为由前述
的取值范围可使问题得到解决.
试题解析:
解:(1)由题意知: ,且
, 2分
解得 , 3分
椭圆
的方程为
. 4分
(2)由题意得直线 的斜率存在,右焦点
,可设直线
的方程为:
由 得
由题意
设,则
6分
由得
7分
9分
令 ,
在
上单调递增,
可得
故,解得
2分
= 13分
即的取值范围是
14分
已知椭圆C:=1(a>b>0)上任一点P到两个焦点的距离的和为2
,P与椭圆长轴两顶点连线的斜率之积为-
.设直线l过椭圆C的右焦点F,交椭圆C于两点A(x1,y1),B(x2,y2).
(1)若=
(O为坐标原点),求|y1-y2|的值;
(2)当直线l与两坐标轴都不垂直时,在x轴上是否总存在点Q,使得直线QA,QB的倾斜角互为补角?若存在,求出点Q坐标;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1)4(2)存在Q(3,0)
(1)由椭圆的定义知a=,设P(x,y),
则有,则
=-
,
又点P在椭圆上,则=-
,
∴b2=2,
∴椭圆C的方程是=1.(3分)
∵=
,
∴|cos∠AOB=
,
∴|sin∠AOB=4,
∴S△AOB=|sin∠AOB=2,
又S△AOB=|y1-y2|×1,故|y1-y2|=4.(7分)
(2)假设存在一点Q(m,0),使得直线QA,QB的倾斜角互为补角,
依题意可知直线l斜率存在且不为零,
直线l的方程为y=k(x-1)(k≠0),
由消去y得(3k2+2)x2-6k2x+3k2-6=0,(9分)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1·x2=
.
∵直线QA,QB的倾斜角互为补角,
∴kQA+kQB=0,即=0,(13分)
又y1=k(x1-1),y2=k(x2-1),
代入上式可得2x1x2+2m-(m+1)(x1+x2)=0,
∴2×+2m-(m+1)×
=0,即2m-6=0,∴m=3,
∴存在Q(3,0)使得直线QA,QB的倾斜角互为补角.(16分)
如图,椭圆经过点
,其左、右顶点分别是
、
,左、右焦点分别是
、
,
(异于
、
)是椭圆上的动点,连接
交直线
于
、
两点,若
成等比数列.
(1)求此椭圆的离心率;
(2)求证:以线段为直径的圆过点
.
正确答案
(1)(2)见解析
试题分析:(1)由椭圆的几何意义知,
,
,由
等比数列知,
,即
,两边同除以
化为关于离心率
的方程,求出离心率;(2)设出P点坐标,利用直线两点式方程写出直线PA,PB方程,通过解PA与
及PB与
方程分别组成的方程组,解出点M,N的坐标,再通过计算向量法
=0,证明
,证明
为直径的圆过点
.
试题解析:(1)由题意可知,成等比数列,所以
(2)由,椭圆经过
点可知,椭圆方程为
设,由题意可知
解得,则
故以线段为直径的圆过点
.
已知双曲线C:离心率是
,过点
,且右支上的弦
过右焦点
.
(1)求双曲线C的方程;
(2)求弦的中点
的轨迹E的方程;
(3)是否存在以为直径的圆过原点O?,若存在,求出直线
的斜率k 的值.若不存在,则说明理由.
正确答案
(1);(2)
,(
;(3) 这样的圆不存在.
试题分析:(1)由已知条件双曲线C:离心率是
,过点
,由此能求出双曲线C的标准方程.(2)设M(x,y),
,将
代入椭圆方程,再利用“点差法”即可求出M的轨迹方程;(3)设
,
由已知
得:
,将
联立,得
,将
代入
得
,即可得出结论.
(1).
(2),(
)-------6分 注:没有
扣1分
(3)假设存在,设,
由已知得:
①
所以 ②
联立①②得:无解
所以这样的圆不存在. 12分
扫码查看完整答案与解析