- 椭圆的定义
- 共1868题
如图,为坐标原点,椭圆
的左右焦点分别为
,离心率为
;双曲线
的左右焦点分别为
,离心率为
,已知
,且
.
(1)求的方程;
(2)过点作
的不垂直于
轴的弦
,
为
的中点,当直线
与
交于
两点时,求四边形
面积的最小值.
正确答案
(1)
(2)
试题分析:(1)利用椭圆和双曲线之间的关系可以用
分别表示双曲线和椭圆的离心率和焦点,由题目
和
即可得到
之间的两个方程,联立方程消元即可求出
的值,得到双曲线和椭圆的标准方程.
(2)利用(1)求出焦点的坐标,设出弦
的直线的方程
,联立直线与椭圆消
得到关于
的一元二次方程,再利用根与系数的关系得到
两点纵坐标之间的和与积,进而得到
点的纵坐标带入AB直线即可得到
的横坐标,进而求出直线
的方程,即为直线
的方程,联立直线
的方程
得到
的取值范围和求出点
的坐标得到
的长度,利用点到直线的距离得到
到直线
的距离表达式,进而用
表示四边形的面积,利用不等式的性质和
的取值范围即可得到面积的最小值.
(1)由题可得,且
,因为
,且
,所以
且
且
,所以椭圆
方程为
,双曲线
的方程为
.
(2)由(1)可得,因为直线
不垂直于
轴,所以设直线
的方程为
,联立直线与椭圆方程可得
,则
,
,则
,因为
在直线
上,所以
,则直线
的方程为
,联立直线
与双曲线可得
,
则
,则
,设点
到直线
的距离为
,则
到直线
的距离也为
,则
,因为
在直线
的两端,所以
,
则
,又因为
在直线
上,所以
,
则四边形面积
,因为
,所以当
时,四边形
面积的最小值为
.
如图,已知圆E ,点
,P是圆E上任意一点.线段PF的垂直平分线和半径PE相交于Q.
(1)求动点Q的轨迹的方程;
(2)点,
,点G是轨迹
上的一个动点,直线AG与直线
相交于点D,试判断以线段BD为直径的圆与直线GF的位置关系,并证明你的结论.
正确答案
(1)点Q的轨迹的方程为为
.(2)以线段BD为直径的圆与直线GF相切.
试题分析:(1)连结QF,由于线段的垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等,所以|QE|+|QF|=|QE|+|QP|=4,根据椭圆的定义知,动点Q的轨迹
是以E,F为焦点,长轴长为4的椭圆.由此便可得其方程;(2)直线与圆的位置关系一般通过比较圆心到直线的距离与圆的半径的大小关系来确定. 由题意,设直线AG的方程为
,则点D坐标为
,由此可得圆心和半径.下面用k表示点G的坐标,求出直线GF方程为
,进而求到圆心到直线GF的距离便可知道以BD为直径的圆与直线GF的位置关系.
(1)连结QF,根据题意,|QP|=|QF|,
则|QE|+|QF|=|QE|+|QP|=4,
故Q的轨迹是以E,F为焦点,长轴长为4的椭圆. .2分
设其方程为,可知
,
,则
, ..3分
所以点Q的轨迹的方程为为
. 4分
(2)以线段BD为直径的圆与直线GF相切. 5分
由题意,设直线AG的方程为,则点D坐标为
,BD的中点H的坐标为
.
联立方程组消去y得
,
设,则
,
所以,
, 7分
当时,点G的坐标为
,点D的坐标为
.
直线GF⊥x轴,此时以BD为直径的圆与直线GF相切. 9分
当时,则直线GF的斜率为
,则直线GF方程为
,
点H到直线GF的距离,又
,
所以圆心H到直线GF的距离,此时,以BD为直径的圆与直线GF相切.
综上所述,以线段BD为直径的圆与直线GF相切. 13分
如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:的离心率为
,短轴长是2.
(1)求a,b的值;
(2)设椭圆C的下顶点为D,过点D作两条互相垂直的直线l1,l2,这两条直线与椭圆C的另一个交点分别为M,N.设l1的斜率为k(k≠0),△DMN的面积为S,当时,求k的取值范围.
正确答案
(1)a=2,b=1(2).
试题分析:(1)两个未知数,两个独立条件.由 a2=b2+c2,解得a=2,b=1.正确解答本题需注意短轴长为
而不是
(2)本题关键是用l1的斜率为k表示出△DMN的面积,因为为直线l1与椭圆C的交点,所以由直线l1方程与椭圆C的方程联立方程组得M坐标为
,从而有
.由于N与M相似性,可用
代k直接得
,所以△DMN的面积S=
,到此只需将S代入
,并化简可得k的取值范围为
.
试题解析:
(1)设椭圆C的半焦距为c,则由题意得,又a2=b2+c2,
解得a=2,b=1. 4分
(2)由(1)知,椭圆C的方程为
所以椭圆C与y轴负半轴交点为D(0,-1).
因为l1的斜率存在,所以设l1的方程为y=kx-1.
代入,得
,
从而. 6分
用代k得
所以△DMN的面积S= 8分
则=
因为,即
整理得4k4-k2-14<0,解得<k2<2
所以0<k2<2,即<k<0或0<k<
.
从而k的取值范围为.
设,
分别是椭圆
的左右焦点,M是C上一点且
与x轴垂直,直线
与C的另一个交点为N.
(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;
(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且,求a,b.
正确答案
(1);(2)
,
.
试题分析:本题第(1)问,可结合与x轴垂直,由勾股定理及椭圆定义求出椭圆的离心率;对第(2)问,观察到
是三角形的中位线,然后结合向量的坐标运算及椭圆方程,可求出a,b.
试题解析:(1)由题意知,,所以
,由勾股定理可得:
,由椭圆定义可得:
=
,解得C的离心率为
。
(2)由题意,原点O为的中点,
∥y轴,所以直线
与y轴的交点D(0,2)是线段
的中点,故
,即
,由
得
,设
,由题意知
,则
,即
,代入C的方程得
,将
及
代入
得:
,解得
,
.
【易错点】对第(1)问,较容易,大部分同学都能计算出;对第(2)问,一部分同学考虑不到中位线,
容易联立方程组求解而走弯路,并且容易出现计算失误.
已知椭圆的离心率为
,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线
相切.
(1)求椭圆的方程;
(2)若过点(2,0)的直线与椭圆
相交于两点
,设
为椭圆上一点,且满足
(
为坐标原点),当
<
时,求实数
取值范围.
正确答案
(1) ;( Ⅱ)
.
试题分析:(1)由题意知,所以
.由此能求出椭圆C的方程.(2)由题意知直线AB的斜率存在.设AB:y=k(x-2),A(x1,y1),B(x2,y2),P(x,y),由
得(1+2k2)x2-8k2x+8k2-2=0再由根的判别式和嘏达定理进行求解.
解:(1)由题意知, 所以
.
即. 2分
又因为,所以
,
.
故椭圆的方程为
. 4分
(2)由题意知直线的斜率存在.
设:
,
,
,
,
由得
.
,
. 6分
,
.
∵,∴
,
,
.
∵点在椭圆上,∴
,
∴. 8分
∵<
,∴
,∴
∴,
∴,∴
. 10分
∴,∵
,∴
,
∴或
,∴实数t取值范围为
.(12分)
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