- 圆锥曲线与方程
- 共2033题
在直角坐标系中,中心在原点O,焦点在
轴上的椭圆C上的点
到两焦点的距离之和为
.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)过椭圆C 的右焦点F作直线与椭圆C分别交于A、B两点,其中点A在
轴下方,且
.求过O、A、B三点的圆的方程。
正确答案
见解析
解析
(1)由题意,设椭圆,则
,
因为点在椭圆
上,所以
,解得
所以所求椭圆方程为,
设点,点
的坐标为
。
由,得
,即
①
则,
又在椭圆
上,
所以,解得
所以,代入①得
点坐标为
,
因为, ·
=0
所以。
所以过三点的圆就是以
为直径的圆,
其方程为
知识点
在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆(a>b>0)的离心率为
,其焦点在圆x2+y2=1上。
(1)求椭圆的方程;
(2)设A,B,M是椭圆上的三点(异于椭圆顶点),且存在锐角θ,使
。
(i)求证:直线OA与OB的斜率之积为定值;
(ii)求OA2+OB2。
正确答案
见解析。
解析
(1)依题意,得 c=1.于是,a=,b=1.
所以所求椭圆的方程为,
(2) (i)设A(x1,y1),B(x2,y2),则①,
②,
又设M(x,y),因,故
因M在椭圆上,故。
整理得。
将①②代入上式,并注意,得
。
所以,为定值,
(ii),故
。
又,故
。
所以,OA2+OB2==3.
知识点
已知椭圆的离心率为
,其中左焦点F(﹣2,0)。
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线y=x+m与椭圆C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点M在圆x2+y2=1上,求m的值
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意,得
解得∴椭圆C的方程为
。
(2)设点A、B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段AB的中点为M(x0,y0),
由消y得,3x2+4mx+2m2﹣8=0,
△=96﹣8m2>0,∴﹣2<m<2
。
∴=﹣
,
。
∵点M(x0,y0)在圆x2+y2=1上,∴,∴
。
知识点
如图, 在平面直角坐标系中, 已知椭圆
经过点
,椭圆的离心率
,
、
分别是椭圆的左、右焦点。
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作两直线与椭圆
分别交于相异两点
、
.
①若直线过坐标原点
, 试求
外接圆的方程;
②若的平分线与
轴平行, 试探究直线
的斜率是否为定值?若是, 请给予证明;若不是, 请说明理由。
正确答案
见解析
解析
解: (1)由,
,得
,故椭圆方程为
又椭圆过点,则
,解得
,所以椭圆的方程为
(2)①记的外接圆的圆心为
.因为
,所以
的中垂线方程为
,
又由,
,得
的中点为
,而
,
所以的中垂线方程为
,由
,得
所以圆T的半径为,
故的外接圆的方程为
(3)设直线的斜率为
,
,
,由题直线
与
的斜率互为相反数,
直线的斜率为
.联立直线
与椭圆方程:
,
整理得,得
,
所以,整理得
,
又
=,所以
为定值
知识点
如图,已知椭圆的内部有一点
,过
作两条动直线
交椭圆分别于
两点和
两点,且
.
(1) 证明;
(2) 若点恰好为椭圆中心
,
(i) 四边形是否存在内切圆?若存在,求其内切圆方程;若不存在,说明理由.
(ii) 求弦长的最小值.
正确答案
见解析
解析
解析:(1)设知
展开整理得:
即
∴即
(2)(i)∵,由椭圆对称性知
与
互相平分,∴四边形
是菱形,它存在内切圆,圆心为
,设半径为
,直线
方程为:
则 ①联立
得
∴
由(1)知, ∴
∴
②
②代入①有:∴存在内切圆,其方程为:
容易验证,当不存在时,上述结论仍成立.
(ii)
∵
∴
令
∵
当
容易验证,当不存在时,
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。
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
知识点
已知椭圆的左焦点为F,左、右顶点分别为A,C,上顶点为B,过F,B,C三点作圆P。
(1)若FC是圆P的直径,求椭圆的离心率;
(2)若圆P的圆心在直线上,求椭圆的方程。
(3)若直线交(2)中椭圆于M,N交y轴于Q,求|MN|·|OQ|的最大值。
正确答案
(1)(2)
(3)1
解析
解析:(1)由椭圆的方程知,
点
,
,设F的坐标为
,
是圆P的直径,
,
,.........。 2分
,
解得,
椭圆的离心率
。.............................................. 4分
(2)圆P过点F,B,C三点,
圆心P既在FC的垂直平分线上,也在BC的垂直平分线上,FC的垂直平分线方程为
①
的中点为
,
的垂直平分线方程为
。②
由①②得,即
..............................。7分.
在直线
上,
。由
得
,
椭圆的方程为
。......................................................................9分
(3)由得
(*)
设,则
..........................。11分.
...................................。13分
当且仅当
时取等号。此时方程(*)中的Δ>0
的最大值为1。 ..................................................................... 14分
知识点
已知椭圆(a>b>0)的右焦点为F2(3,0),离心率为e。
(1)若,求椭圆的方程;
(2)设直线y=kx与椭圆相交于A,B两点,M,N分别为线段AF2,BF2的中点,若坐标原点O在以MN为直径的圆上,且,求k的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意得,得
,
结合a2=b2+c2,解得a2=12,b2=3.
所以,椭圆的方程为,
(2)由得(b2+a2k2)x2﹣a2b2=0。
设A(x1,y1),B(x2,y2)。
所以,
依题意,OM⊥ON,
易知,四边形OMF2N为平行四边形,
所以AF2⊥BF2,
因为,
,
所以,
即,
将其整理为,
因为,所以
,12≤a2<18.
所以,即
。
知识点
已知椭圆C:(a>b>0),过点(0,1),且离心率为
。
(1)求椭圆C的方程;
(2)A,B为椭圆C的左右顶点,直线l:x=2与x轴交于点D,点P是椭圆C上异于A,B的动点,直线AP,BP分别交直线l于E,F两点,证明:当点P在椭圆C上运动时,
恒为定值。
正确答案
(1),(2)1
解析
(1)由题意可知,b=1,
又因为,且a2=b2+c2,解得a=2
所以椭圆的方程为
(2)由题意可得:A(﹣2,0),B(2,0)。
设P(x0,y0),由题意可得:﹣2<x0<2,
所以直线AP的方程为
令,则
,即
同理:直线BP的方程为,令
,则
,
即
所以
=
而,即4y02=4﹣x02,代入上式,
所以|DE|·|DF|=1,所以|DE|·|DF|为定值1.
知识点
已知A(-2,0),B(2,0)为椭圆C的左、右顶点,F为其右焦点,P是椭圆C上异于A,B的动点,且APB面积的最大值为2
。
(1)求椭圆C的方程及离心率;
(2)直线AP与椭圆在点B处的切线交于点D,试证明:无论直线AP绕点A如何转动,以BD为直径的圆总与直线PF相切。
正确答案
见解析
解析
(1)由题意可设椭圆的方程为
,
。
由题意知
解得,
故椭圆的方程为
,离心率为
(2)由题意可设直线的方程为
则点坐标为
,
中点
的坐标为
由得
设点的坐标为
,则
。
所以,
因为点坐标为
,
当时,点
的坐标为
,点
的坐标为
。
直线轴,此时以
为直径的圆
与直线
相切
当时,则直线
的斜率
。
所以直线的方程为
。
点到直线
的距离
。
又因为 ,所以
。
故以为直径的圆与直线
相切。
综上,无论直线绕点
如何转动,以
为直径的圆总与直线
相切
知识点
已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,长轴长为
,过焦点且垂直于长轴的弦长为
,则椭圆的方程是( )
正确答案
解析
,焦点三角形是直角三角形,一直角边长为
,斜边长为
,另一直角边长
,∴
,选A.
知识点
已知椭圆的离心率为
。
(1)若原点到直线x+y﹣b=0的距离为,求椭圆的方程;
(2)设过椭圆的右焦点且倾斜角为45°的直线l和椭圆交于A,B两点。
(i)当,求b的值;
(ii)对于椭圆上任一点M,若,求实数λ,μ满足的关系式。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵,∴
∵
,∴
∵
,∴
解得a2=12,b2=4。
椭圆的方程为,
(2)(i)∵,∴
,椭圆的方程可化为:x2+3y2=3b2①
易知右焦点,据题意有AB:
②
由①,②有:③
设A(x1,y1),B(x2,y2), ∴b=1
(ii)显然与
可作为平面向量的一组基底,由平面向量基本定理,对于这一平面内的向量
,有且只有一对实数λ,μ,使得等
成立。
设M(x,y),∵(x,y)=λ(x1,y1)+μ(x2,y2),∴x=λx1+μx2,y=λy1+μy2,
又点M在椭圆上,∴(λx1+μx2)2+3(λy1+μy2)2=3b2④
由③有:
则3b2﹣9b2+6b2=0⑤
又A,B在椭圆上,故有x12+3y12=3b2,x22+3y22=3b2⑥
将⑥,⑤代入④可得:λ2+μ2=1.
知识点
已知椭圆C:
的离心率为
,其中
左焦点 。
(1)求出椭圆C的方程;
(2)若直线与曲线C交于不同的A、B两点,且线段AB的中点M在曲线
上,求m的值。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意得,,解得:
所以椭圆C的方程为:
(2)设点A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段AB的中点为M(x0,y0),
由消去y得
,
由,解得
,
所以,
因为点在曲线
上,
所以,即
知识点
已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,一个顶点为
,且其右焦点到直线
的距离为
。
(1) 求椭圆的方程;
(2)是否存在斜率为,且过定点
的直线
,使
与椭圆交于两个不同
的点,且
?若存在,求出直线
的方程;若不存在,请说明理由。
正确答案
见解析
解析
解:(1)设椭圆的方程为,
由已知得.
设右焦点为,由题意得
.
椭圆的方程为
.
(2)直线的方程
,
代入椭圆方程,得
设点
则
设、
的中点为
,
则点的坐标为
.
点
在线段
的中垂线上.
化简,得.
由得,
所以,存在直线满足题意,直线
的方程为
或
知识点
已知椭圆C:的右焦点为F。
(1)求点F的坐标和椭圆C的离心率;
(2)直线l:过点F,且与椭圆C交于
,
两点,如果点
关于
轴的对称点为
,判断直线
是否经过
轴上的定点,如果经过,求出该定点坐标;如果不经过,说明理由。
正确答案
见解析
解析
解析: (1)因为椭圆C:
所以焦点,离心率
……………………4分
(2)直线l:过点F,所以
,所以l:
。
由,得
(依题意
)。
设 ,
,
则,
。
因为点关于
轴的对称点为
,则
。
所以,直线的方程可以设为
,
令,
。
所以直线过
轴上定点
。 ……………………14分
知识点
扫码查看完整答案与解析