- 直线与椭圆的位置关系
- 共677题
已知椭圆+
=1(a>b>0)的离心率为
,长轴长为2
,直线l:y=kx+m交椭圆于不同的两点A,B.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若m=1,且•
=0,求k的值(O点为坐标原点);
(Ⅲ)若坐标原点O到直线l的距离为,求△AOB面积的最大值.
正确答案
(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c(c>0),依题意解得c=
.
由a2=b2+c2,得b=1.
∴所求椭圆方程为+y2=1
(Ⅱ)∵m=1,∴y=kx+1.
设A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足方程消去y并整理得(1+3k2)x2+6kx=0&,
则△=(6k)2-4(1+3k2)×0>0&,解得k≠0.
故x1+x2=,x1•x2=0.
∵•
=0,∴x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+1)•(kx2+1)=(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1
=(1+k2)×0+k•+1=
=0∴k=±
.
(Ⅲ)由已知=
,可得m2=
(k2+1).
将y=kx+m代入椭圆方程,整理得(1+3k2)x2+6kmx+3m2-3=0.
△=(6km)2-4(1+3k2)(3m2-3)>0(*)
∴x1+x2=,x1•x2=
.
∴|AB|2=(1+k2)(x2-x1)2=(1+k2)[-
]
==
=3+=3+
≤3+
=4(k≠0).
当且仅当9k2=,即k=±
时等号成立.
经检验,k=±满足(*)式.
当k=0时,|AB|=.
综上可知|AB|max=2.∴当|AB|最大时,△AOB的面积取最大值S=×2×
=
.
某宇宙飞船的运行轨道是以地球中心F为焦点的椭圆,测得近地点A距离地面m(km),远地点B距离地面n(km),地球半径为R(km),关于这个椭圆有以下四种说法:
①焦距长为n-m;②短轴长为;③离心率e=
;④若以AB方向为x轴正方向,F为坐标原点,则与F对应的准线方程为x=-
,其中正确的序号为______.
正确答案
由题意n+R=a+c,m+R=a-c,
①可解得n-m=2c,故①正确;
②由n+R=a+c,m+R=a-c,得a=,c=
∴b=
=
,故此命题不对;
③由②知e=故此命题正确;
④由于左焦点在原点,故左准线方程为x=c-=-
=-
,此命题正确.
综上知①③④正确
故答案为①③④
已知离心率为的椭圆C:
+
=1(a>b>0)经过点P(
,1).
(1)求椭圆C的方程;
(2)过左焦点F1且不与x轴垂直的直线l交椭圆C于M、N两点,若•
=
(O为坐标原点),求直线l的方程.
正确答案
(1)依题意,离心率为的椭圆C:
+
=1(a>b>0)经过点P(
,1).
∴+
=1,且e2=
=
=
解得:a2=6,b2=2
故椭圆方程为+
=1…(4分)
(2)椭圆的左焦点为F1(-2,0),则直线l的方程可设为y=k(x+2)
代入椭圆方程得:(3k2+1)x2+12k2x+12k2-6=0
设M(x1,y1),N(x2,y2),∴x1+x2=-,x1•x2=
…(6分)
由•
=
得:|
|•|
|sin∠MON=
,
∴S△OMN=…(9分)
又|MN|=|x1-x2|=
,原点O到l的距离d=
,
则S△OMN=|MN|d=
•
=
解得k=±
∴l的方程是y=±(x+2)…(13分)
(用其他方法解答参照给分)
椭圆x2+4y2=16的离心率等于______,与该椭圆有共同焦点,且一条渐近线是x+y=0的双曲线方程是______.
正确答案
椭圆x2+4y2=16的标准方程是+
=1,其中a=4,b=2,c=2
,e=
=
∵双曲线的一条渐近线方程是x+y=0,
∴可设双曲线的方程为-
=1(λ>0)
∵椭圆焦点的坐标是(±2,0)
∴双曲线的焦点坐标是(±2,0)
∴λ+=12,λ=9,即双曲线的方程是
-
=1.
答案:,
-
=1
已知A(4,0),B(2,2)是椭圆+
=1内的点,M是椭圆上的动点,则MA+MB的最大值是______
正确答案
A为椭圆右焦点,设左焦点为F(-4,0),则由椭圆定义|MA|+|MF|=2a=10,于是MA+MB=10+|MB|-|MF|.当M不在直线BF与椭圆焦点上时,M、F、B三点构成三角形,于是|MB|-|MF|<|BF|,而当M在直线BF与椭圆交点上时,在第一象限交点时有|MB|-|MF|=-|BF|,在第三象限交点时有|MB|-|MF|=|BF|.
显然当M在直线BF与椭圆第三象限交点时|MA|+|MB|有最大值,其最大值为
|MA|+|MB|=10+|MB|-|MF|=10+|BF|=10+=10+2
.
答案:10+2.
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