- 椭圆的性质(顶点、范围、对称性、离心率)
- 共1236题
已知椭圆+
=1(a>b>0)的左顶点为A,上顶点为B,右焦点为F.设线段AB的中点为M,若2
•
+
BF
2≥0,则该椭圆离心率的取值范围为______.
正确答案
由题意,A(-a,0),B(0,b),F(c,0),则M(-,
)
∵2•
+
BF
2≥0
∴•
+
BF
2≥0
∴(-a,-b)•(c+,-
)+b2+c2≥0
∴-ac-+
+a2≥0
∴e2+2e-2≤0
∴-1-≤e≤-1+
∵e>0
∴0<e≤-1+
故答案为:(0,-1+]
给定椭圆C:+
=1(a>b>0),称圆心在原点O、半径是
的圆为椭圆C的“准圆”.已知椭圆C的一个焦点为F(
,0),其短轴的一个端点到点F的距离为
.
(1)求椭圆C和其“准圆”的方程;
(2)若点A是椭圆C的“准圆”与x轴正半轴的交点,B,D是椭圆C上的两相异点,且BD⊥x轴,求•
的取值范围;
(3)在椭圆C的“准圆”上任取一点P,过点P作直线l1,l2,使得l1,l2与椭圆C都只有一个交点,试判断l1,l2是否垂直?并说明理由.
正确答案
(1)由题意可得:a=,c=
,b=1,∴r=
=2.
∴椭圆C的方程为+y2=1,其“准圆”的方程为x2+y2=4;
(2)由“准圆”的方程为x2+y2=4,令y=0,解得x=±2,取点A(2,0).
设点B(x0,y0),则D(x0,-y0).
∴•
=(x0-2,y0)•(x0-2,-y0)=(x0-2)2-y02,
∵点B在椭圆+y2=1上,∴
+y02=1,∴y02=1-
,
∴•
=(x0-2)2-1+
=
(x0-
)2,
∵-<x0<
,∴0≤
(x0-
)2<7+4
,
∴0≤•
<7+4
,即
•
的取值范围为[0,7+4
)
(3)①当过准圆上点P的直线l与椭圆相切且其中一条直线的斜率为0而另一条斜率不存在时,则点P为(±,±1),此时l1⊥l2;
②当过准圆上的点P的直线l的斜率存在不为0且与椭圆相切时,设点P(x0,y0),直线l的方程为m(y-y0)=x-x0.
联立消去x得到关于y的一元二次方程:
(3+m2)y2+(2mx0-2m2y0)y+m2y02+x02-2mx0y0-3=0,
∴△=(2mx0-2m2y0)2-4(3+m2)(m2y02+x02-2mx0y0-3)=0,
化为(y02-1)m2-2mx0y0+x02-3=0,
∵y02-1≠0,m存在,∴m1m2=.
∵点P在准圆上,∴x02+y02=4,∴x02-3=1-y02,
∴m1m2═-1.
即直线l1,l2的斜率kl1•kl2=-1,因此当过准圆上的点P的直线l的斜率存在不为0且与椭圆相切时,直线l1⊥l2.
综上可知:在椭圆C的“准圆”上任取一点P,过点P作直线l1,l2,使得l1,l2与椭圆C都只有一个交点,l1⊥l2.
点A、B分别是以双曲线-
=1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆C长轴的左、右端点,点F是椭圆的右焦点,点P在椭圆C上,且位于x轴上方,
•
=0
(I)求椭圆C的方程;
(II)求点P的坐标;
(III)设M是椭圆长轴AB上的一点,点M到直线AP的距离等于|MB|,求椭圆上的点到M的距离d的最小值.
正确答案
解(I)已知双曲线实半轴a1=4,虚半轴b1=2,半焦距c1=
=6,
∴椭圆的长半轴a2=c1=6,椭圆的半焦距c2=a1=4,椭圆的短半轴b2==
,
∴所求的椭圆方程为+
=1
(II)由已知A(-6,0),F(4,0),
设点P的坐标为(x,y),则=(x+6,y),
=(x-4,y),由已知得
则2x2+9x-18=0,解之得x=或x=-6,
由于y>0,所以只能取x=,于是y=
,所以点P的坐标为(
,
)(9分)
(Ⅲ)直线AP:x-y+6=0,设点M是(m,0),则点M到直线AP的距离是
,于是
=|m-6|,
又∵点M在椭圆的长轴上,即-6≤m≤6∴m=2
∴当m=2时,椭圆上的点到M(2,0)的距离d2=(x-2)2+y2=x2-4x+4+20-=
(x-
)2+15
又-6≤x≤6∴当x=时,d取最小值
抛物线的顶点在原点,焦点在射线x-y+1=0(x≥0)上
(1)求抛物线的标准方程
(2)过(1)中抛物线的焦点F作动弦AB,过A、B两点分别作抛物线的切线,设其交点为M,求点M的轨迹方程,并求出的值.
正确答案
(1)∵是标准方程,∴其焦点应该在坐标轴上,
∴令x=0,代入射线x-y+1=0,解得其焦点坐标为(0,1)
当焦点为(0,1)时,可知P=2,∴其方程为x2=4y.
(2)设A(x1,),B(x2,
x2
4
2)
过抛物线A,B两点的切线方程分别是y=x-
x12,y=
x-
x2
4
2
其交点坐标M(,
)
设AB的直线方程y=kx+1代入x2=4y,得x2-4kx-4=0
∴x1x2=-4,M(,-1),所以点M的轨迹为y=-1
∵=(x1,
-1),
=(x2,
-1)
∴•
=x1x2+(
-1)(
-1)=-
(
+
)-2
而=(
-0)2+(-1-1)2=
(
+
)+2
∴=-1.
已知F1、F2为椭圆的两个焦点,A为它的短轴的一个端点,若该椭圆的长轴长为4,则△AF1F2面积的最大值为______.
正确答案
设椭圆的短轴长为:2b,长轴长为2a,焦距为2c,
则由题意得:2a=2,b2+c2=a2=4,
△AF1F2面积S=×2c×b=bc,
根据基本不等式得:bc≤=2,
当且仅当b=c时取等号,
则△AF1F2面积的最大值为2.
故答案为:2.
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