- 椭圆的定义
- 共1868题
(本小题满分12分)
在平面直角坐标系xOy中,经过点且斜率为k的直线l与椭圆
有两个不同的交点P和Q.
(Ⅰ)求k的取值范围;
(Ⅱ)设椭圆与x轴正半轴、y轴正半轴的交点分别为A、B,是否存在常数k,使得向量与
共线?如果存在,求k值;如果不存在,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)或
. 即k的取值范围为
(Ⅱ)解得. 由(Ⅰ)知
或
,故没有符合题意的常数k.
)解:
(Ⅰ)由已知条件,直线l的方程为
,
代入椭圆方程得
,
整理得 . ① ……3分
直线l与椭圆有两个不同的交点P和Q等价于
,
解得或
. 即k的取值范围为
. ……6分
(Ⅱ)设,则
,
由方程①,
. ②
又 . ③ ……8分
而.
所以与
共线等价于
,
将②③代入上式,解得. ……11分
由(Ⅰ)知或
,故没有符合题意的常数k. ……12分
已知焦点在轴上,中心在坐标原点的椭圆C的离心率为
,且过点
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线分别切椭圆C与圆
(其中
)于A.B两点,求|AB|的最大值。
正确答案
(1)
(2)2
(1)设椭圆的方程为,则
,
椭圆过点
,
解处 故椭圆C的方程为
6分
(2)设分别为直线
与椭圆和圆的切点,
直线AB的方程为:因为A既在椭圆上,又在直线AB上,
从而有,
消去得:
由于直线与椭圆相切,
故
从而可得: ①
②……8分
由 消去
得:
由于直线与圆相切,得 ③
④
由②④得: 由①③得:
……10分
即,当且仅当
时取等号,所以|AB|的最大值为2。……12分
学习了圆锥曲线及其方程后,对于一个一般的二元二次方程:Ax2+Cy2+Dx+Ey+F=0(A,C,D,E,F为常数),请你写出一个它分别表示
①直线; ②圆; ③椭圆; ④双曲线; ⑤抛物线的必要条件.
正确答案
①方程表示直线,其二次项系数必为0或可分解成两个一次因式的积的形式,故其必要条件:A=C=0,D,E不全为零; 或A•C<0,D,E,F全为零;
②方程表示圆,其二次项系数必须相等且不为0,故其必要条件:A=C,D2+E2-4AF>0;
③方程表示椭圆其二次项系数必须同号,故必要条件:A•C>0, A≠C, +
-F>0;
④方程表示双曲线其二次项系数必须异号,故必要条件:A•C<0,+
-F≠0;
⑤方程表示抛物线其二次项系数必须有一个为0,另一个不为0,故必要条件:A=0且CD≠0; 或C=0且AE≠0.
椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,两焦点F1,F2之间的距离为2,椭圆上第一象限内的点P满足PF1⊥PF2,且△PF1F2的面积为1.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若椭圆C的右顶点为A,直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆C交于不同的两点M,N,且满足AM⊥AN.求证:直线l过定点,并求出定点的坐标.
正确答案
(1)+y2=1 (2)见解析
(1)设椭圆的标准方程为+
=1(a>b>0),因为|F1F2|=2
,所以c=
,由S△PF1F2=1,得|PF1||PF2|=2,又由PF1⊥PF2,得|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=12,即(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1||PF2|=12,即4a2-4=12,a2=4,b2=a2-3=1,所以椭圆C的标准方程为
+y2=1.
(2)由方程组,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,
Δ=(8km)2-4(1+4k2)(4m2-4)>0,整理得4k2-m2+1>0.
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=
.
由AM⊥AN且椭圆的右顶点为A(2,0),得(x1-2)(x2-2)+y1y2=0,
因为y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2,
所以(1+k2)x1x2+(km-2)(x1+x2)+m2+4=0,
即(1+k2)·+(km-2)·
+m2+4=0,
整理得:5m2+16mk+12k2=0,
解得m=-2k或m=-,均满足4k2-m2+1>0.
当m=-2k时,直线的l方程为y=kx-2k,过定点(2,0),与题意矛盾,舍去;
当m=-时,直线l的方程为y=k(x-
),过定点(
,0),符合题意.
故直线l过定点,且定点的坐标为(,0).
已知椭圆过点
,且离心率为
.斜率为
的直线
与椭圆
交于A、B两点,以
为底边作等腰三角形,顶点为
.
(1)求椭圆的方程;
(2)求△的面积.
正确答案
(1);(2)
.
试题分析:(1)要求椭圆标准方程,就是要求得,因此我们要寻找关于
的两个等式,本题中有离心率
,是一个等式,另一个是椭圆过点
,即
,再结合
可解得
,得到标准方程;(2)要求△
的面积,应该先确定
位置,也即确定直线
,我们可以设
的方程为
,条件
是以
为底边的等腰三角形怎么应用?这个条件用得较多的是其性质,三线合一,即取
的中点
,则有
,我们就用这个来求出参数
的值,方法是设
,
的中点为
,把直线方程代入椭圆方程,可得
,从而求出
用
表示,再由
可很快求得
,以后就可得到点
的坐标,求出面积.
试题解析:(1)由已知得. 1分
解得.又
,所以椭圆G的方程为
. 4分
(2)设直线l的方程为.
由得
. ① 6分
设A、B的坐标分别为AB中点为E
,
则. 8分
因为AB是等腰△的底边,
所以PE⊥AB.所以PE的斜率,解得m=2. 10分
此时方程①为,解得
,
所以,所以|AB|=
.
此时,点P(-3,2)到直线AB:的距离
,
所以△的面积S=
. 12分
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