- 圆锥曲线与方程
- 共2033题
椭圆(a>b>0)的左焦点为F,直线x=m与椭圆相交于A,B两点,若△FAB的周长最大时,△FAB的面积为ab,则椭圆的离心率为 。
正确答案
解析
设椭圆的右焦点E,如图:
由椭圆的定义得:△FAB的周长为:AB+AF+BF=AB+(2a﹣AE)+(2a﹣BE)=4a+AB﹣AE﹣BE;
∵AE+BE≥AB;
∴AB﹣AE﹣BE≤0,当AB过点E时取等号;
∴△FAB的周长:AB+AF+BF=4a+AB﹣AE﹣BE≤4a;
∴△FAB的周长的最大值是4a;
此时,△FAB的面积为×2c×
=ab,
∴a2=2bc,平方得,
a4=4(a2﹣c2)c2
即4e4﹣4e2+1=0
∴e=。
知识点
已知分别是椭圆
的左、右焦点,
是椭圆上一动点,圆
与
的延长线、
的延长线以及线段
相切,若
为一个切点,则( )
正确答案
解析
设圆C与直线的延长线、
分别相切于点
则由切线的性质可知:
故选B。
知识点
如图,在平面直角坐标系xOy中,分别是椭圆
的左、右焦点,顶点B的坐标为
,连结
并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连结
。
(1)若点C的坐标为,且
,求椭圆的方程;
(2)若,求椭圆离心率e的值。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵,∴
∵,∴
,∴
∴椭圆方程为
(2)设焦点
∵关于x轴对称,∴
∵三点共线,∴
,即
①
∵,∴
,即
②
①②联立方程组,解得 ∴
∵C在椭圆上,∴,
化简得,∴
, 故离心率为
知识点
已知椭圆C:的离心率
,一条准线方程为
。
(1)求椭圆C的方程;
(2)设G,H为椭圆上的两个动点,O为坐标原点,且OG⊥OH。
①当直线OG的倾斜角为60°时,求△GOH的面积;
②是否存在以原点O为圆心的定圆,使得该定圆始终与直线GH相切?若存在,请求出该定圆方程;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)因为椭圆的离心率,一条准线方程为
。
所以,
,a2=b2+c2,
解得,
所以椭圆方程为,
(2)①由,解得
,
由得
,
所以,所以
,
②假设存在满足条件的定圆,设圆的半径为R,则OG•OH=R•GH
因为OG2+OH2=GH2,故,
当OG与OH的斜率均存在时,不妨设直线OG方程为:y=kx,与椭圆方程联立,可得,
∴
同理可得
∴,∴R=
当OG与OH的斜率有一个不存在时,可得
故满足条件的定圆方程为x2+y2=。
知识点
如图,圆O与离心率为的椭圆T:
(a>b>0)相切于点M(0,1)。
(1)求椭圆T与圆O的方程;
(2)过点M引两条互相垂直的两直线l1、l2与两曲线分别交于点A、C与点B、D(均不重合)。
①若P为椭圆上任一点,记点P到两直线的距离分别为d1、d2,求的最大值;
②若,求l1与l2的方程。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意知:,b=1。
又a2=b2+c2,所以a2=c2+1,
联立,解得a=2,c=
所以椭圆C的方程为,圆O的方程x2+y2=1;
(2)①设P(x0,y0)因为l1⊥l2,则,
因为,所以
=
,
因为﹣1≤y0≤1,所以当时,
取得最大值为
,此时点
。
②设l1的方程为y=kx+1,
由,得:(k2+1)x2+2kx=0,由xA≠0,所以
,
代入y=kx+1得:。
所以。
由,得(4k2+1)x2+8kx=0,由xC≠0,所以
,
代入y=kx+1得:。
所以。
把A,C中的k置换成可得
,
所以,
,
由,
得
=,
整理得:,即3k4﹣4k2﹣4=0,解得
。
所以l1的方程为,l2的方程为
或l1的方程为,l2的方程为
。
知识点
已知圆的半径为3,直径
上一点
使
为另一直径的两个端点,则
___▲__。
正确答案
-8
解析
∵,且
,
∴,
又,∴
,∴
,故
。
知识点
我们把具有公共焦点、公共对称轴的两段圆锥曲线弧合成的封闭曲线称为“盾圆”。
如图,“盾圆”是由椭圆
与抛物线
中两段曲线弧合成,
为椭圆的左、右焦点,
,
为椭圆与抛物线的一个公共点,
。
(1)求椭圆的方程;
(2)是否存在过的一条直线
,与“盾圆
”依次交于
四点,使得
与
的面积比为
?若存在,求出直线
方程;若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)由的准线为
,
,故记
又,所以
,故椭圆为
, 4分
(2) 设直线为
,
联立,得
,则
①
联立,得
,则
②
8分
与
的面积比
整理得 12分
若, 由②知
坐标为
,不在“盾圆
”上;
同理也不满足,故符合题意的直线
不存在, 14分
知识点
已知椭圆:
和圆
:
,
分别是椭圆的左、右两焦点,过
且倾斜角为
的动直线
交椭圆
于
两点,交圆
于
两点(如图所示,点
在
轴上方),当
时,弦
的长为
。
(1)求圆与椭圆
的方程;
(2)若点是椭圆
上一点,求当
成等差数列时,
面积的最大值.
正确答案
见解析。
解析
(1)
取PQ的中点D,连OD,OP
由,
,知
椭圆C的方程为:
,
,
(2)设,
,
的长成等差数列,
设,由
得
,
,
,
.
易求得椭圆上一点到直线的距离的最大值是
,所以
的面积的最大值是
.
知识点
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知A,B,C是椭圆+
=1(a>b>0)上不同的三点,A(3
,
),B(﹣3,﹣3),C在第三象限,线段BC的中点在直线OA上。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求点C的坐标;
(3)设动点P在椭圆上(异于点A,B,C)且直线PB,PC分别交直线OA于M,N两点,证明•
为定值并求出该定值。
正确答案
见解析。
解析
(1)由已知,得,解得
∴椭圆的标准方程为,
(2)设点C(m,n)(m<0,n<0),则BC中点为(,
)。
由已知,求得直线OA的方程为x﹣2y=0,从而m=2n﹣3.①
又∵点C在椭圆上,∴m2+2n2=27.②
由①②,解得n=3(舍),n=﹣1,从而m=﹣5.
∴点C的坐标为(﹣5,﹣1),
(3)证明:设P(x0,y0),M(2y1,y1),N(2y2,y2)。
∵P,B,M三点共线,∴,整理,得y1=
,
∵P,C,N三点共线,∴,整理,得
,
∵点C在椭圆上,∴,∴
=27﹣
。
从而y1y2==3×
=
,
∴•
=5y1y2=
,
∴•
为定值,定值为
。
知识点
已知椭圆C:,经过点
,离心率
,直线
的方程为
.
(1)求椭圆C的方程;
(2)AB是经过右焦点F的任一弦(不经过点P),设直线l与直线AB相交于点M,记PA、PB、PM的斜率分别为,问:是否存在常数
,使得
?若存在,求出
的值,若不存在,说明理由.
正确答案
见解析
解析
解析:(1)由点在椭圆上得,
①
②
由 ①②得,故椭圆
的方程为
.......4分
(2)假设存在常数,使得
.
由题意可设 ③
代入椭圆方程并整理得
设,则有
④......6分
在方程③中,令得,
,从而
.又因为
共线,则有
,
即有
所以
= ⑤
将④代入⑤得,又
,
所以
故存在常数符合题意......12分
知识点
若椭圆的左、右焦点分别为
、
,线段
被抛物线
的焦点分成
两段,则此椭圆的离心率为
正确答案
解析
根据题意,可得,解得
。
知识点
如图,已知点D(0,-2),过点D作抛物线:
的切线l,切点A在第二象限。
(1)求切点A的纵坐标;
(2)若离心率为的椭圆
恰好经过A点,设切线l交椭圆的另一点为B,若设切线l,直线OA,OB的斜率为k,
。
①试用斜率k表示
②当取得最大值时求此时椭圆的方程。
正确答案
(1)2(2);
解析
解析:(1)设切点A,依题意则有
解得
,即A点的纵坐标为2…………………………3分
(2)依题意可设椭圆的方程为,直线AB方程为:
;
由得
①
由(1)可得A,将A代入①可得
,故椭圆的方程可简化为
;………………………………5分
联立直线AB与椭圆的方程:消去Y得:
,则
………………………………10分
又∵,∴k∈[-2,-1];即
………………………………12分
由可知
上为单调递增函数,故当k=-1时,
取到最大值,此时P=4,故椭圆的方程为
………14分
知识点
已知点,圆
:
与椭圆
:
有一个公共点
,
分别是椭圆的左、右焦点,直线
与圆
相切。
(1)求的值与椭圆
的方程。
(2)设为椭圆
上的一个动点,求
的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)点A代入圆C方程,
得,∵m<3,∴m=1. 圆C:
,-----------1分
设直线PF1的斜率为k,则PF1:,即
。
∵直线PF1与圆C相切,∴。
解得, ---------------------2分
当k=时,直线PF1与x轴的交点横坐标为
,不合题意,舍去。
当k=时,直线PF1与x轴的交点横坐标为-4,
∴c=4。F1(-4,0),F2(4,0), ----------------------------- 4分
2a=AF1+AF2=,
,a2=18,b2=2。
椭圆E的方程为:, ----------------------------6分
(2),设Q(x,y),
,
, --------------------------8分
∵,即
,
而,∴-18≤6xy≤18.
则的取值范围是[0,36], -------------------10分
的取值范围是[-6,6]。
∴的取值范围是[-12,0], ---------------------------12分
知识点
已知圆交
轴于
两点,曲线
是以
为长轴,直线
为准线的椭圆。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若是直线
上的任意一点,以
为直径的圆
与圆
相交于
两点,求证:直线
必过定点
,并求出点
的坐标;
(3)如图所示,若直线与椭圆
交于
两点,且
,试求此时弦
的长。
正确答案
见解析。
解析
(1)设椭圆的标准方程为,则:
,从而:
,故
,所以椭圆的标准方程为
。
(2)设,则圆
方程为
与圆联立消去
得
的方程为
,
过定点。
(3)解法一:设,则
,………①
,
,即:
代入①解得:(舍去正值),
,所以
,
从而圆心到直线
的距离
,
从而。
解法二:过点分别作直线
的垂线,垂足分别为
,设
的倾斜角为
,则:
,从而
,
由得:
,
,故
,
由此直线的方程为
,以下同解法一。
解法三:将与椭圆方程
联立成方程组消去
得:
,设
,则
。
,
,所以
代入韦达定理得:
,
消去得:
,
,由图得:
,
所以,以下同解法一。
知识点
已知直线所经过的定点
恰好是椭圆
的一个焦点,且椭圆上的点到点
的最大距离为8.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知圆,直线
.试证明当点
在椭圆
上运动时,
直线与圆
恒相交;并求直线
被圆
所截得的弦长的取值范围.
正确答案
见解析。
解析
(1)由,
得,
则由,解得F(3,0).
设椭圆的方程为
,则
,解得
所以椭圆的方程为
(2)因为点在椭圆
上运动,所以
, 从而圆心
到直线
的距离
.
所以直线与圆
恒相交
又直线被圆
截得的弦长为
由于,所以
,则
,
即直线被圆
截得的弦长的取值范围是
知识点
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