- 椭圆的性质(顶点、范围、对称性、离心率)
- 共1236题
已知椭圆的两焦点为F1(-,0), F2(
,0),P为椭圆上一点,且|PF1|+|PF2|=4
(1)求此椭圆方程.
(2)若∠F1PF2=,求△F1PF2的面积(要有详细的解题过程)
正确答案
(1)依题意得c=,2a=4,
解得a=2,c=,从而b=1.
故椭圆的方程为 +
=1.
(2)在△F1PF2中,由余弦定理得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|•|PF2|cos60°,
∴|PF1|2+|PF2|2-|PF1|•|PF2|=(2c)2=(2)2=12 ①
又|PF1|+|PF2|=2a=4,平方得|PF1|2+|PF2|2+2|PF1|•|PF2|=16,=2 ②,
②-①得3|PF1|•|PF2|=4,即 |PF1|•|PF2|=,
∴△F1PF2的面积 S=|PF1|•|PF2|sin60°=
.
∴∠F1PF2=,△F1PF2的面积
.
已知二次曲线Ck的方程:+
=1.
(1)分别求出方程表示椭圆和双曲线的条件;
(2)若双曲线Ck与直线y=x+1有公共点且实轴最长,求双曲线方程;
(3)m、n为正整数,且m<n,是否存在两条曲线Cm、Cn,其交点P与点F1(-,0),F2(
,0)满足PF1⊥PF2,若存在,求m、n的值;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)当且仅当⇒k<4时,方程表示椭圆;----(2分)
当且仅当(9-k)(4-k)<0⇒4<k<9时,方程表示双曲线.---(4分)
(2)化简得:(13-2k)x2+2(9-k)x+(9-k)(k-3)=0----(6分)
△≥0⇒k≥6或k≤4所以6≤k<9-------(8分)
双曲线的实轴为2,当k=6时,双曲线实轴最长为2
此时双曲线方程为-
=1-------(10分)
(3)由(1)知C1,C2,C3是椭圆,C5,C6,C7,C8是双曲线,结合图象的几何性质
任意两椭圆之间无公共点,任意两双曲线之间无公共点------(12分)
设|PF1|=d1,|PF2|=d2,m∈{1,2,3},n∈{5,6,7,8}
由椭圆与双曲线定义及•
=0;
所以m+n=8-----(16分)
所以这样的Cm,Cn存在,且或
或
-----(18分)
已知椭圆E:+
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1、F2,点M是椭圆上的任意一点,且|PF1|+|PF2|=4,椭圆的离心率e=
.
(Ⅰ)求椭圆E的标准方程;
(Ⅱ)过椭圆E的左焦点F1作直线l交椭圆于P、Q两点,点A为椭圆右顶点,能否存在这样的直线,使•
=3,若存在,求出直线方程,若不存在,说明理由.
正确答案
(I)由题意可得,解得
.
故椭圆的方程为+
=1.
(II)若直线l⊥x轴,则P(-1,),Q(-1,-
),
又A(2,0),∴=(-3,
),
=(-3,-
),
∴•
=9-
=
≠3,此时不满足条件,直线l不存在.
当直线l的斜率存在时,设直线ld的方程为:y=k(x+1),P(x1,y1),Q(x2,y2).
联立,消去y得到(3+4k2)x2+8k2x+4k2-12=0,
∴x1+x2=,x1x2=
.
∵=(x1-2,y1),
=(x2-2,y2).
∴•
=(x1-2)(x2-2)+y1y2=(x1-2)(x2-2)+k(x1+1)•k(x2+1)=3.
∴(1+k2)x1x2+(k2-2)(x1+x2)+k2+1=0,
∴-
+k2+1=0,
解得k=±.
∴满足条件的直线l存在,其方程为y=±(x+1).
已知椭圆C:+
=1(a>b>0)的离心率为
,其左、右焦点分别为F1,F2,点P(x0,y0)是坐标平面内一点,且|OP|=
,
•
=
(O为坐标原点).
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点S(0,-)且斜率为k的动直线l交椭圆于A、B两点,在y轴上是否存在定点M,使以AB为直径的圆恒过这个点?若存在,求出M的坐标,若不存在,说明理由.
正确答案
(1)设P(x0,y0),F1(-c,0),F2(c,0),
则由|OP|=得
+
=
;
由•
=
得(-c-x0,-y0)•(c-x0,-y0)=
,
即+
-c2=
.
所以c=1
又因为=
,所以a2=2,b2=1.
因此所求椭圆的方程为:+y2=1.
(2)动直线l的方程为:y=kx-,
由得(2k2+1)x2-
kx-
=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2).
则x1+x2=,x1x2=-
.
假设在y轴上存在定点M(0,m),满足题设,则=(x1,y1-m),
=(x2,y2-m).
•
=x1x2+(y1-m)(y2-m)=x1x2+y1y2-m(y1+y2)+m2
=x1x2+(kx1-)(kx2-
)-m(kx1-
+kx2-
)+m2
=(k2+1)x1x2-k(+m)(x1+x2)+m2+
m+
=--k(
+m)
+m2+
m+
=
由假设得对于任意的k∈R••
=0恒成立,
即解得m=1.
因此,在y轴上存在定点M,使得以AB为直径的圆恒过这个点,
点M的坐标为(0,1)
已知椭圆E:+
=1(a>b>0)的长轴长是短轴长的两倍,且过点C(2,1),点C关于原点O的对称点为点D.
(I)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)点P在椭圆E上,直线CP和DP的斜率都存在且不为0,试问直线CP和DP的斜率之积是否为定值?若是,求此定值;若不是,请说明理由:
(Ⅲ)平行于CD的直线l交椭圆E于M,N两点,求△CMN面积的最大值,并求此时直线l的方程.
正确答案
(Ⅰ)∵2a=2•2b,∴a=2b.
设椭圆方程为+
=1.
椭圆E过点C(2,1),
代入椭圆方程得+
=1,解得b=
,则a=2
,
所以所求椭圆E的方程为+
=1;
(Ⅱ)依题意得D(-2,-1)在椭圆E上.
CP和DP的斜率KCP和KDP均存在.
设P(x,y),则kCP=,kDP=
,
kCP•kDP=•
=
①
又∵点P在椭圆E上,
∴+
=1,∴x2=8-4y2,代入①得,
kCP•kDP==
=-
.
所以CP和DP的斜率KCP和KDP之积为定值-
(Ⅲ)CD的斜率为,∵CD平行于直线l,∴设直线l的方程为y=
x+t.
由,
消去y,整理得x2+2tx+(2t2-4)=0.
设M(x1,y1),N(x2,y2).
由,得|MN|=
|x1-x2|=
•
=•
=
•
(-2<t<2).
d==
.
所以,S=|MN|•d=
•
=|t|•
=
≤
=2
当且仅当t2=4-t2时取等号,即t2=2时取等号
所以△MNC面积的最大值为2.
此时直线l的方程y=x±
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