- 椭圆的定义
- 共1868题
已知椭圆的离心率为
,
为椭圆在
轴正半轴上的焦点,
、
两点在椭圆
上,且
,定点
.
(1)求证:当时
;
(2)若当时有
,求椭圆
的方程;
(3)在(2)的椭圆中,当、
两点在椭圆
上运动时,试判断
是否有最大值,若存在,求出最大值,并求出这时
、
两点所在直线方程,若不存在,给出理由.
正确答案
(1)详见解析;(2)(3)存在,最大值为
,直线
方程为
,或
试题分析:(1)设,从而可得各向量的坐标。当
时
,可得
与
,
与
间的关系。将点
代入椭圆方程,结合
与
,
与
间的关系可得
,即
(2)当
时由(1)知
且
故可设
。根据
和
及
解方程组可求得
的值。(3)根据向量数量积公式及三角形面积公式分析可知
。设直线
的方程为
,与椭圆方程联立消去
整理为关于
的一元二次方程,可得根与系数的关系。从而可用
表示
。用配方法求最值。注意讨论直线
斜率不存在和斜率为0两种特殊情况。
(1)设,则
,
当时,
,
由M,N两点在椭圆上,
若,则
舍,
(2)当时,不妨设
又,
,椭圆C的方程为
(3),
设直线的方程为
联立,得
,
记 ,
则
,当
,即
时取等号 .
并且,当k=0时,
当k不存在时
综上有最大值,最大值为
此时,直线的方程为
,或
已知圆的方程为,过点
作圆的两条切线,切点分别为
、
,直线
恰好经过椭圆
的右顶点和上顶点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设是椭圆
(
垂直于
轴的一条弦,
所在直线的方程为
且
是椭圆上异于
、
的任意一点,直线
、
分别交定直线
于两点
、
,求证
.
正确答案
(Ⅰ) (Ⅱ)联立方程组表示出向量
,再证.
试题分析:(Ⅰ) 观察知,是圆的一条切线,切点为
,
设为圆心,根据圆的切线性质,
,
所以, 所以直线
的方程为
.
线与
轴相交于
,依题意
,所求椭圆的方程为
(Ⅱ) 椭圆方程为,设
则有,
在直线的方程
中,令
,整理得
①
同理, ②
①②,并将
代入得
==
=
.
而=
∵且
,∴
∴
点评:本题考查直线与圆锥曲线的位置关系,考查椭圆的标准方程,考查数形结合思想,考查学生的运算能力、分析问题解决问题的能力,难度较大.
(本题14分)如图,直线与椭圆
交于
两点,记
的面积为
.
(I)求在,
的条件下,
的最大值;
(II)当,
时,求直线
的方程.
正确答案
(I)当且仅当时,
取到最大值
.
(II)直线的方程是
或
或
,或
。
(Ⅰ)解:设点的坐标为
,点
的坐标为
,
由,解得
,
所以
.
当且仅当时,
取到最大值
.
(Ⅱ)解:由
得,
,
. ②
设到
的距离为
,则
,
又因为,
所以,代入②式并整理,得
,
解得,
,代入①式检验,
,
故直线的方程是
或
或
,或
.
已知三角形ABC的三个顶点均在椭圆上,且点A是椭圆短轴的一个端点(点A在y轴正半轴上).
(1)若三角形ABC的重心是椭圆的右焦点,试求直线BC的方程;若角A为,AD垂直BC于D,试求点D的轨迹方程.
正确答案
所求点D的轨迹方程是
1)设B(,
),C(
,
),BC中点为(
),F(2,0)
则有
两式作差有
(1)
F(2,0)为三角形重心,所以由,得
由得
,
代入(1)得
直线BC的方程为
2)由AB⊥AC得 (2)
设直线BC方程为,得
,
代入(2)式得
,解得
或
直线过定点(0,,设D(x,y)
则
即
所以所求点D的轨迹方程是。
如图所示,离心率为的椭圆
上的点到其左焦点的距离的最大值为3,过椭圆
内一点
的两条直线分别与椭圆交于点
、
和
、
,且满足
,其中
为常数,过点
作
的平行线交椭圆于
、
两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若点,求直线
的方程,并证明点
平分线段
.
正确答案
(1);(2)详见解析.
试题分析:(1)由题得,
,联立
解这个方程组即得.(2)首先求出直线MN的方程.由于MN过点P(1,1),故只要求出MN的斜率即可.又由于MN平行AB,故先求出直线AB的斜率.设
,则
.由
可得点C的坐标,由
可得点D的坐标,将A、B、C、D的坐标代入椭圆方程得四个等式,利用这四个等式可整体求出
,然后求出直线MN的方程,与椭圆方程联立可求得MN的中点坐标即为点P的坐标,从而问题得证 .
(1)由题得,
,联立
解得
,
,
,
∴椭圆方程为 4分
(2)方法一:设,由
可得
.
∵点在椭圆上,故
整理得: 6分
又点在椭圆上可知
,
故有 ①
由,同理可得:
②
②-①得:,即
9分
又∥
,故
∴直线的方程为:
,即
.
由可得:
∴是
的中点,即点
平分线段
12分
(2)方法二:∵,
,∴
,即
在梯形中,设
中点为
,
中点为
,
过作
的平行线交
于点
∵与
面积相等,∴
∴,
,
三点共线 6分
设,
∴,
,
两式相减得 ,
显然,(否则
垂直于
轴,因
不在
轴上,此时
不可能垂直于
轴保持与
平行)且
(否则
平行于
轴或经过原点,此时
,
,
三点不可能共线)
∴
设直线斜率为
,直线
斜率为
∴,即
①
设直线斜率为
,直线
斜率为
同理,,又
,∴
即
三点共线 8分
∴四点共线,∴
,代入①得
9分
∴直线的方程为
即
联立得
∴点平分线段
12分
扫码查看完整答案与解析