- 圆锥曲线与方程
- 共2033题
已知椭圆C:的短轴长等于焦距,椭圆C上的点到右焦点F的最短距离为
。
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点E(2,0)且斜率为k(k>0)的直线l与C交于M、N两点,P是点M关于x轴的对称点,证明:N,F,P三点共线。
正确答案
见解析
解析
(1)由题可知: …(2分)
解得a=,c=1,b=1
∴椭圆C的方程为C:=1…(4分)
(2)设直线L:y=k(x﹣2),M(x1,y1),N(x2,y2),P(x1,﹣y1),F(1,0),
由得(2k2+1)x2﹣8k2x+8k2﹣2=0.…(6分)
所以,
,…(8分)
而=(x2﹣1,kx2﹣2k),
=(x1﹣1,﹣kx1+2k),…(10分)
∵(x1﹣1)(kx2﹣2k)﹣(x2﹣1)(﹣kx1+2k)=k[2x1x2﹣3(x1+x2)+4]
=k()=0
∴
∴P,F,N三点共线 …(12分)
知识点
如题(21)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Ω内一点P的两条直线分别与椭圆交于点A、C和B、D,且满足
,其中λ为常数,过点P作AB的平行线交椭圆于M、N两点。
(1)求椭圆Ω的方程;
(2)若点P(l,1),求直线MN的方程,并证明点P平分线段MN。
正确答案
见解析
解析
(1)由题得,
,联立
解得
,
,
,
∴椭圆方程为
(2)方法一:设,由
可得
.
∵点在椭圆上,故
整理得:
又点在椭圆上可知
,故有
……①
由,同理可得
……②
②-①得:,即
又∥
,故
∴直线的方程为:
,即
.
由可得:
∴是
的中点,即点
平分线段
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
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
∴四点共线,∴
,代入①得
∴直线的方程为
即
联立得
∴点平分线段
知识点
已知椭圆左顶点为A,过定点T(-1,0)作斜率不为零的直线BC交椭圆于点B、C。
(1)求证:AB⊥AC;
(2)求△ABC面积的最大值;
正确答案
见解析。
解析
(1)斜率不为0,所以可设
方程为
,
与椭圆联立得:,
设,所以
。
所以,
即
(2)面积
,
设,所以
,当
时,
最大
即时
最大为
知识点
已知,
为椭圆
的左、右顶点,
为其右焦点,
是椭圆
上异于
,
的动点,且
面积的最大值为
。
(1)求椭圆的标准方程及离心率;
(2)直线与椭圆在点
处的切线交于点
,当直线
绕点
转动时,试判断以
为直径的圆与直线
的位置关系,并加以证明。
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
,
, …………2分
故椭圆的方程为
,离心率为
…………4分
(2)以为直径的圆与直线
相切,
证明如下:由题意可设直线的方程为
.
则点坐标为
,
中点
的坐标为
。
由得
, ………5分
设点的坐标为
,则
, ………6分
所以,
, ………7分
因为点坐标为
,
当时,点
的坐标为
,点
的坐标为
. ………8分
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
, ………10分
又因为 ,所以
, …………11分
故以为直径的圆与直线
相切。
综上得,当直线绕点
转动时,以
为直径的圆与直线
相切 ……12分
知识点
已知椭圆过点
,且离心率
.
(1)求椭圆的方程;
(2)若椭圆上存在点
关于直线
对称,求
的所有取值构成的集合
,并证明对于
,
的中点恒在一条定直线上.
正确答案
见解析
解析
(1)因为 椭圆过点
,
所以 . ………………1分
因为 ,
所以 .
所以 椭圆的方程为
………………3分
(2)方法一:
依题意得.
因为 椭圆上存在点
关于直线
对称,
所以 直线与直线
垂直,且线段
的中点在直线
上.
设直线的方程为
.
由得
. ………………5分
由,
得.(*)
因为 , ………………7分
所以 的中点坐标为
.
又线段的中点在直线
上,
所以 .
所以 . ………………9分
代入(*),得或
.
所以 .
………………11分
因为 ,
所以 对于,线段
中点的纵坐标恒为
,即线段
的中点总在直线
上.
………………13分
方法二:
因为 点在直线
上,且
关于直线
对称,
所以 ,且
.
设(
),
的中点为
.
则. ………………6分
又在椭圆
上,
所以 .
所以 .
化简,得 .
所以 . ………………9分
又因为 的中点在直线
上,
所以 .
所以 .
由可得
.
所以 ,或
,即
,或
.
所以 . ………………12分
所以 对于,线段
中点的纵坐标恒为
,即线段
的中点总在直线
上.
………………13分
知识点
已知椭圆C: 的左、右准线分别与x轴交于M、N两点。
(1)若;椭圆C的短轴长为2,求椭圆C的方程;
(2)如题(21)图,过坐标原点O且互相垂直的两条直线分别与椭圆相交于点A、B、C、D,求四边形ABCD面积的最大值。
正确答案
见解析。
解析
(1)
(2)法一:设,
则
法二:设,联立
和
,
.同理设
,得
.
,显然,当
时,
取得最大值
.
知识点
已知圆C的圆心在x轴上,曲线x2=2y在点A(2,2)处的切线l恰与圆C在A点处相切,则圆C的方程为 _________ 。
正确答案
解析
∵y=x2∴y'=x
当x=2时,y'=2,
∴点A(2,2)处的切线方程为:y﹣2=2(x﹣2)即:2x﹣y﹣2=0
∵切线l恰与圆C在A点处相切,
而过A(2,2)且与切线l垂直的直线方程为y﹣2=﹣(x﹣2),
令y=0,得x=6,得圆心(6,0),
∴圆的半径是r==
,
则圆C的方程为 (x﹣6)2+y2=20。
故答案为:(x﹣6)2+y2=20
知识点
已知椭圆的离心率为
,过焦点且垂直于长轴的直线被椭圆截得的弦长为
,过点
的直线与椭圆
相交于两点
,
(1)求椭圆的方程;
(2)设为椭圆上一点,且满足
(
为坐标原点),当
时,求实数
的取值范围
正确答案
见解析。
解析
(1) 由已知,所以
,所以
所以
又由过焦点且垂直于长轴的直线被椭圆截得的弦长为
所以
所以
(2)设
设与椭圆联立得
整理得
得
由点在椭圆上得
又由,即
所以 所以
所以
所以 由
得
所以,所以
或
知识点
已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在
轴上,它的一个顶点恰好是抛物线
的焦点,离心率为
。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过椭圆的右焦点
作直线
交椭圆
于
两点,交
轴于
点,若
,
,求
的值。
正确答案
(1)(2)-10
解析
(1)解:设椭圆C的方程为 (a>
>
),
抛物线方程化为,其焦点为
, . ……………2分
则椭圆C的一个顶点为,即
;由
,∴
,
所以椭圆C的标准方程为 ……………5分
(2)证明:易求出椭圆C的右焦点 ……………6分
设,显然直线
的斜率存在,
设直线的方程为
,代入方程
并整理,
得 …………… 7分
∴,
……………8分
又,,
,
,
,
而 ,
,
即,
∴,
, ……………10分
所以 ……………12分
知识点
已知椭圆:
(
)的右焦点
,右顶点
,且
。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若动直线:
与椭圆
有且只有一个交点
,且与直线
交于点
,问:是否存在一个定点
,使得
.若存在,求出点
坐标;若不存在,说明理由.
正确答案
见解析
解析
由,
,
椭圆C的标准方程为
.
得:
,
.
,
,即P
.
M
.
又Q,
,
,
+
=
恒成立,故
,即
.
存在点M(1,0)适合题意.
知识点
在平面直角坐标系中,椭圆
的焦距为2,一个顶点与两个焦点组成一个等边三角形.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)椭圆C的右焦点为F,过F点的两条互相垂直的直线,直线
与椭圆C交于P,Q两点,直线
与直线
交于T点.
(i)求证:线段PQ的中点在直线OT上;
(ii)求的取值范围.
正确答案
见解析
解析
(1)由题意
解得,
所求椭圆的标准方程为
(2)
(i)当直线斜率不存在时,
的中点为
,
,符合题意。
当直线斜率存在时,若斜率为0,则
垂直于 x轴,与 x=4不能相交,故斜率不为0
设,(
)
,消去y,化简得.
设
的中点
,则
,
,
,
即
,
设,得T点坐标(
),
,所以
,
线段的中点在直线
上
(ii) 当直线斜率不存在时,
的中点为
,
.
.
当直线斜率存在时,
,
.
令.则
.令
则函数在
上为增函数
所以.
所以的取值范围是
知识点
椭圆中心是原点,长轴长
,短轴长
,焦点
,直线
与
轴交于点
,
,过点
的直线与椭圆交于
两点。
(1)求椭圆方程及离心率;
(2)若,求直线
的方程;
(3)若点与点
关于
轴对称,求证:
三点共线。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意,可设椭圆的方程为。
由已知得解得
……2分
所以椭圆的方程为,离心率
。 ……4分
(2)由(1)可得A(3,0)。
设直线PQ的方程为。由方程组
得,依题意
,得
…5分
设,则
,①
。② ……6分
由直线PQ的方程得。于是
。 ③ ……7分
∵,∴
。 ④ ……8分
由①②③④得,从而
。
所以直线PQ的方程为或
。 ……9分
(3)因为三点共线,所以假设
(
)
所以。由已知得方程组
注意,解得
……10分
因,故
。 ……11分
而,所以
。
所以三点共线。 ……12分
知识点
已知动圆与圆
相切,且与圆
相内切,记圆心
的轨迹为曲线
;设
为曲线
上的一个不在
轴上的动点,
为坐标原点,过点
作
的平行线交曲线
于
两个不同的点。
(1)求曲线的方程;
(2)试探究和
的比值能否为一个常数?若能,求出这个常数;若不能,请说明理由;
(3)记的面积为
,求
的最大值。
正确答案
见解析
解析
解:(1)设圆心的坐标为
,半径为
由于动圆
与圆
相切,且与圆
相内切,所以动圆
与圆
只能内切
圆心
的轨迹为以
为焦点的椭圆,其中
,
故圆心
的轨迹
:
(2)设,直线
,则直线
由可得:
,
由可得:
和
的比值为一个常数,这个常数为
(3),
的面积
的面积
到直线
的距离
令,则
(当且仅当
,即
,亦即
时取等号)
当
时,
取最大值
知识点
椭圆的离心率为
,右焦点到直线
的距离为
.
(1)求椭圆的方程;
(2)过作直线交椭圆于
两点,交
轴于
点,满足
,求直线的方程.
正确答案
(1)
(2)y=x-1或y=-x-1
解析
(1)设右焦点为,则
,
,
或
(舍去)(2分)
又离心率,
,
,
,
故椭圆方程为. (4分)
(2)设,
,
,因为
,所以
,
① (6分)
易知当直线的斜率不存在或斜率为0时,①不成立,
于是设的方程为,联立
消
得
② (8分)
因为,所以直线与椭圆相交,
于是③,
④,
由①③得,,
代入④整理得
,
,
所以直线的方程是或
. (12分)
知识点
已知椭圆的离心率为
,以原点为圆心,椭圆短半轴长为半径的圆与直线
相切。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设,若过
的直线交曲线
于
两点,求
的取值范围。
正确答案
见解析
解析
(1)由题意可得圆的方程为,
∵直线与圆相切,∴
,即
,
又,及
,得
,所以椭圆方程为
,
(2)①当直线AB的斜率为0时,A(,0),B(
,0)时,
·
=-1
②当直线AB的斜率不为0时,不妨设AB的方程为:
由得:
,
设则:
,
,
],
由①、②得:的取值范围为[
],
知识点
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