- 椭圆的定义及标准方程
- 共573题
如图,椭圆的左焦点为,过点的直线交椭圆于,两点,当直线经过椭圆的一个顶点时,其倾斜角恰为。
(1)求该椭圆的离心率;
(2)设线段的中点为,的中垂线与轴和轴分别交于两点,记△的面积为,△(为原点)的面积为,求的取值范围。
正确答案
(1)
(2)
解析
(1)解:依题意,当直线经过椭圆的顶点时,其倾斜角为。 ………………1分
设 ,
则 。 ………………2分
将 代入 ,
解得 。 ………………3分
所以椭圆的离心率为 。 ………………4分
(2)解:由(1),椭圆的方程可设为。 ………………5分
设,。
依题意,直线不能与轴垂直,故设直线的方程为,将其代入
,整理得 。 ………………7分
则 ,,。
………………8分
因为 ,
所以 ,。 ………………9分
因为 △∽△,
所以 ………………11分
。 ………………13分
所以的取值范围是。 ………………14分
知识点
给定椭圆:,称圆心在原点,半径为的圆是椭圆的“准圆”,若椭圆的一个焦点为,其短轴上的一个端点到的距离为。
(1)求椭圆的方程和其“准圆”方程;
(2)点是椭圆的“准圆”上的动点,过点作椭圆的切线交“准圆”于点。
(ⅰ)当点为“准圆”与轴正半轴的交点时,求直线的方程并证明;
(ⅱ)求证:线段的长为定值。
正确答案
见解析
解析
(1),
椭圆方程为,………………………………2分
准圆方程为,………………………………3分
(2)(ⅰ)因为准圆与轴正半轴的交点为,
设过点且与椭圆相切的直线为,
所以由得。
因为直线与椭圆相切,
所以,解得,………………………………6分
所以方程为,………………………………7分
,,………………………………8分
(ⅱ)①当直线中有一条斜率不存在时,不妨设直线斜率不存在,
则:,
当:时,与准圆交于点,
此时为(或),显然直线垂直;
同理可证当:时,直线垂直,………………………………10分
②当斜率存在时,设点,其中。
设经过点与椭圆相切的直线为,
所以由
得。
由化简整理得,
因为,所以有。
设的斜率分别为,因为与椭圆相切,
所以满足上述方程,
所以,即垂直,………………………………12分
综合①②知:因为经过点,又分别交其准圆于点,且垂直。
所以线段为准圆的直径,,
所以线段的长为定值,………………………………14分
知识点
设分别是椭圆C:的左右焦点。
(1)设椭圆C上的点到两点距离之和等于4,求椭圆C的方程和焦点坐标;
(2)设K是(1)中所得椭圆上的动点,求线段的中点B的轨迹方程;
(3)设点P是椭圆C 上的任意一点,过原点的直线L与椭圆相交于M,N两点,当直
线PM ,PN的斜率都存在,并记为试探究的值是否与点P及
直线L有关,并证明你的结论。
正确答案
见解析。
解析
(1)由于点在椭圆上,
又2=4,
椭圆C的方程为:,
焦点坐标分别为;
(2)设的中点为,则点
把的坐标代入椭圆中,得
线段的中点B的轨迹方程为;
(3)过原点的直线L与椭圆相交的两点M,N关于坐标原点对称,
设,且
,得
==
故:的值与点的位置无关,同时与直线无关。
知识点
椭圆与直线交于、两点,过原点与线段中点的直线的斜率为,则值为( )
正确答案
解析
设交点分别为、,代入椭圆方程:,由两式得:,即,,可化简为:,即.选B.
知识点
在直角坐标系xOy中,椭圆C1:的左、右焦点分别为F1、F2.其中F2也是抛物线C2:的焦点,点M为C1与C2在第一象限的交点,且.
(1)求C1的方程;
(2)平面上的点N满足,直线l∥MN,且与C1交于A、B两点,若·=0,求直线l的方程.
正确答案
(1)椭圆的方程为
(2)直线的方程为,或
解析
(1)由:知,……………………………………………1分
设,在上,因为,所以,
得,,………………………………………………………………… 3分
在上,且椭圆的半焦距,于是………………………5分
消去并整理得 , 解得(不合题意,舍去)。
故椭圆的方程为。 ………………………………………………… 7分
(2)由知四边形是平行四边形,其中心为坐标原点,
因为,所以与的斜率相同,
故的斜率。
设的方程为,……………………………………………………… 8分
由 ………………………………………………………………… 9分
消去并化简得 ,…………………………………… 10分
设,,,.……………………11分
因为,所以。
,……………… 12分
所以,此时,
故所求直线的方程为,或。 …………………… 14分
知识点
如图,已知椭圆E: 的离心率为,过左焦点且斜率为的直线交椭圆E于A,B两点,线段AB的中点为M,直线:交椭圆E于C,D两点。
(1)求椭圆E的方程;
(2)求证:点M在直线上;
(3)是否存在实数k,使得三角形BDM的面积是三角形ACM的3倍?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)由题意可知,,于是.
所以,椭圆的标准方程为程.---------------------------------3分
(2)设,,,
即.
所以,,,,
于是.
因为,所以在直线上. --------------------------8分
(3)由(2)知点A到直线CD的距离与点B到直线CD的距离相等,
若∆BDM的面积是∆ACM面积的3倍,
则|DM|=3|CM|,因为|OD|=|OC|,于是M为OC中点,;
设点C的坐标为,则.因为,解得.
于是,解得,所以.----------------14分
知识点
已知双曲线的渐近线方程为,则以它的顶点为焦点,焦点为顶点的椭圆的离心率等于
正确答案
解析
由题意知在双曲线中得,在椭圆中,所以离心率为.
知识点
以椭圆的中心O为圆心,为半径的圆称为该椭圆的“准圆”.设椭圆C的左顶点为P,左焦点为F,上顶点为Q,且满足.
(1)求椭圆C及其“准圆”的方程;
(2)若椭圆C的“准圆”的一个弦ED(不与坐标轴垂直)与椭圆C交于M、N两点,试证明:当时,试问弦ED的长是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
正确答案
见解析
解析
知识点
已知双曲线的焦点与椭圆的焦点重合,且该椭圆的长轴长为4,M、N是椭圆上的的动点.
(1)求椭圆标准方程;
(2)设动点P满足:,直线OM与ON的斜率之积为,
求证:存在定点,使得为定值,并求出的坐标;
(3)若在第一象限,且点关于原点对称,点在轴的射影为,连接 并延长交椭圆于点,求证:以为直径的圆经过点。
正确答案
见解析。
解析
(1)解:由题设可知:双曲线的焦点为,
所以椭圆中的
又由椭圆的长轴为4得
故
故椭圆的标准方程为:
(2)证明:设,由可得:
由直线OM与ON的斜率之积为可得:
,即
由①②可得:…6分
M、N是椭圆上,故
故,即
由椭圆定义可知存在两个定点,使得动点P到两定点距离和为定值;
(3)证明:设
由题设可知
由题设可知斜率存在且满足.……③
将③代入④可得:
…⑤ 点在椭圆,故
…
所以
因此以为直径的圆经过点
知识点
如图;.已知椭圆C:的离心率为,以椭圆的左顶点T为圆心作圆T:设圆T与椭圆C交于点M、N.(1)求椭圆C的方程;(2)求的最小值,并求此时圆T的方程;(Ⅲ)设点P是椭圆C 上异于M,N的任意一点,且直线MP,NP分别与轴交于点R,S,O为坐标原点. 试问;是否存在使最大的点P,若存在求出P点的坐标,若不存在说明理由。
正确答案
见解析
解析
(1)由题意知解之得; ,由得b=1,
故椭圆C方程为;.…………………3分
(2)点M与点N关于轴对称,设,
不妨 设, 由于点M在椭圆C上,,
由已知,
,……………………………………………………..6分
由于故当时,取得最小值为,
当时,故又点M在圆T上,代入圆的方程得,故圆T的方程为:;……………………………………………………………..8分
(3)假设存在满足条件的点P,设,则直线MP的方程为:
令,得,同理,
故;…………………………………………………..10分
又点M与点P在椭圆上,故,
得,
为定值,……………………………………….12分
===,
由P为椭圆上的一点,要使最大,只要最大,而的最大值为1,故满足条件的P点存在其坐标为。……………………………………..14分
知识点
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