- 椭圆的定义
- 共1868题
椭圆C: 左右焦
,若椭圆C上恰有4个不同的点P,使得
为等腰三角形,则C的离心率的取值范围是 _______
正确答案
(,
)∪(
,1)
试题分析:分两种情况:第一种情况,当点P与短轴的顶点重合时,△F1F2P构成以F1F2为底边的等腰三角形,此种情况有2个满足条件的等腰△F1F2P;第二种情况,当△F1F2P构成以F1F2为一腰的等腰三角形时,以F2P作为等腰三角形的底边为例,∵F1F2=F1P,∴点P在以F1为圆心,半径为焦距2c的圆上,因此,当以F1为圆心,半径为2c的圆与椭圆C有2交点时,存在2个满足条件的等腰△F1F2P,此时a-c<2c,解得a<3c,所以离心率e,当e=
时,△F1F2P是等边三角形,与①中的三角形重复,故e≠
,同理,当F1P为等腰三角形的底边时,在e
且e≠
时也存在2个满足条件的等腰△F1F2P这样,又因为椭圆C上恰有4个不同的点P,使得
为等腰三角形,故第一种情况不成立,综上所述,离心率的取值范围是:e∈(
,
)∪(
,1).
已知抛物线的焦点为F2,点F1与F2关于坐标原点对称,以F1,F2为焦点的椭圆C过点
.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)设点,过点F2作直线
与椭圆C交于A,B两点,且
,若
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)椭圆的标准方程为
;(Ⅱ)
.
试题分析:(Ⅰ)由抛物线的焦点为
,点
与
关于坐标原点对称,以
,
为焦点的椭圆C过点
,故可用待定系数法求椭圆方程,设椭圆
的标准方程为
,由条件求出
即可;(Ⅱ)设点
,过点F2作直线
与椭圆C交于A,B两点,且
,若
的取值范围,这是直线与圆锥曲线交点问题,可采用设而不求的解题思想,设出直线
的方程(注意需讨论斜率不存在情况),与A,B两点坐标,利用根与系数关系来解,当直线斜率不存在时,直接求解A,B的坐标得到
的值,当直线斜率存在时,设出直线方程,和椭圆方程联立后,利用
,消掉点的坐标得到λ与k的关系,根据λ的范围求k的范围,然后把
转化为含有k的函数式,最后利用基本不等式求出
的取值范围.
试题解析:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为,由题意得
,
设椭圆的标准方程为
,
则 ③
④
将④代入③,解得或
(舍去)
所以
故椭圆的标准方程为
4分
(Ⅱ)方法一:
容易验证直线的斜率不为0,设直线
的方程为
将直线的方程代入
中得:
. 6分
设,则由根与系数的关系,
可得: ⑤
⑥ 7分
因为,所以
,且
.
将⑤式平方除以⑥式,得:
由
所以 10分
因为,所以
,
又,所以
,
故
,
令,因为
所以,即
,
所以.
而,所以
.
所以. 13分
方法二:
1)当直线的斜率不存在时,即
时,
,
,
又,所以
6分
2)当直线的斜率存在时,即
时,设直线
的方程为
由得
设,显然
,则由根与系数的关系,
可得:,
7分
⑤
⑥
因为,所以
,且
.
将⑤式平方除以⑥式得:
由得
即
故,解得
10分
因为,
所以,
又,
故
11分
令,因为
所以,即
,
所以.
所以 12分
综上所述:. 13分
已知中心在原点,焦点在轴上的椭圆C的离心率为
,且经过点
,过点P(2,1)的直线
与椭圆C在第一象限相切于点M .
(1)求椭圆C的方程;
(2)求直线的方程以及点M的坐标;
(3)是否存过点P的直线与椭圆C相交于不同的两点A、B,满足
?若存在,求出直线l1的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
,
,
解(Ⅰ)设椭圆C的方程为,由题意得
解得,故椭圆C的方程为
.……………………4分
(Ⅱ)因为过点P(2,1)的直线l与椭圆在第一象限相切,所以l的斜率存在,故可调直线l的议程为
由 得
.①
因为直线与椭圆相切,所以
整理,得 解得
所以直线l方程为
将代入①式,可以解得M点横坐标为1,故切点M坐标为
……8分
(Ⅲ)若存在直线l1满足条件,的方程为,代入椭圆C的方程得
因为直线l1与椭圆C相交于不同的两点A,B,设A,B两点的坐标分别为
所以
所以.
又,
因为即
,
所以.
即
所以,解得
因为A,B为不同的两点,所以
.
于是存在直线1满足条件,其方程为
………………………………12分
已知椭圆E:+
=1(a>b>0),以抛物线y2=8x的焦点为顶点,且离心率为
.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若F为椭圆E的左焦点,O为坐标原点,直线l:y=kx+m与椭圆E相交于A、B两点,与直线x=-4相交于Q点,P是椭圆E上一点且满足=
+
,证明
·
为定值,并求出该值.
正确答案
(1)+
=1 (2)
,证明见解析
解:(1)抛物线y2=8x的焦点为(2,0),
又椭圆以抛物线焦点为顶点,
∴a=2,
又e==
,
∴c=1,∴b2=3.
∴椭圆E的方程为+
=1.
(2)由(1)知,F(-1,0),
由
消去y,得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0.
∵l与椭圆交于两点,
∴Δ=(8km)2-4(3+4k2)(4m2-12)>0,
即m2<4k2+3.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1、x2是上述方程的两个根,
∴x1+x2=-,x1·x2=
,
又y1+y2=kx1+m+kx2+m
=k(x1+x2)+2m
=
∴=
+
=(-
,
),
由点P在椭圆上,得+
=1.
整理得4m2=3+4k2,
又Q(-4,-4k+m),
∴=(-3,-4k+m).
∴·
=(-
,
)·(-3,m-4k)
=+
=
=.
即·
为定值
.
根据指令,机器人在平面上能完成下列动作:先从原点O沿正东偏北(
)方向行走一段时间后,再向正北方向行走一段时间,但何时改变方向不定。假定机器人行走速度为10米/分钟,则机器人行走2分钟时的可能落点区域的面积是 。
正确答案
平方米
如图,
设机器人行走2分钟时的位置为P
。设机器人改变方向的点为A,
,
。则由已知条件有
,以及
.所以有
即所求平面图形为弓形,其面积为
平方米。
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