- 直线与椭圆的位置关系
- 共677题
已知焦点在x轴上的椭圆+
=1,(b>0)F1,F2是它的两个焦点,若椭圆上存在点P,使
•
=0,则b的取值范围是 ______.
正确答案
先证一个结论:若B为椭圆短轴端点,则∠F1PF2≤∠F1BF2.记∠F1PF2=θ,
|PF1|=r1,|PF2|=r2,cosθ==
=
-1
又r1r2≤()2=a2,∴cosθ≥
=cos∠F1BF2,当且仅当r1=r2时等号成立,
即∠F1PF2≤∠F1BF2.题中椭圆上存在点P,使得∠F1PF2=900,当且仅当∠F1BF2≥900,即
cos∠F1BO≤等价于b≤
a=
,∴b∈(0,
].
故答案为:(0,].
已知F1、F2是椭圆+y2=1的两个焦点,P是该椭圆上的一个动点,则|PF1|•|PF2|的最大值是______.
正确答案
由焦半径公式|PF1|=a-ex,|PF2|=a+ex
|PF1|•|PF2|=(a-ex)(a+ex)=a2-e2x2
则|PF1|•|PF2|的最大值是a2=4.
答案:4.
已知椭圆+
=1(a>b>0)的长轴长为4,离心率为
,点P是椭圆上异于顶点的任意一点,过点P作椭圆的切线l,交y轴于点A,直线l′过点P且垂直于l,交y轴于点B、
(1)求椭圆的方程.
(2)试判断以AB为直径的圆能否经过定点?若能,求出定点坐标;若不能,请说明理由.
正确答案
(1)∵2a=4,=
,∴a=2,c=1,b=
.
∴椭圆的方程为+
=1.
(2)设点P(x0,y0)(x0≠0,y0≠0),
直线l的方程为y-y0=k(x-x0),代入+
=1,
整理,得(3+4k2)x2+8k(y0-kx0)x+4(y0-kx0)2-12=0.
∵x=x0是方程的两个相等实根,
∴2x0=-,解得k=-
.
∴直线l的方程为y-y0=-(x-x0).
令x=0,得点A的坐标为(0,).
又∵+
=1,∴4y+3x0=12.
∴点A的坐标为(0,).
又直线l′的方程为y-y0=(x-x0),
令x=0,得点B的坐标为(0,-).
∴以AB为直径的圆的方程为x•x+(y-)•(y+
)=0.整理,得x2+y2+(
-
)y-1=0.
令y=0,得x=±1,
∴以AB为直径的圆恒过定点(1,0)和(-1,0).
已知实数x、y满足+
=6,则2x+y的最大值等于______.
正确答案
∵实数x、y满足+
=6,
∴点(x,y)的轨迹是椭圆,其方程为+
=1,
所以可设 x=3cosθ,y=sinθ,
则z=6cosθ+sinθ=
sin(θ+ β)≤
,
∴2x+y的最大值等于.
故答案为:
已知椭圆C中心在原点、焦点在x轴上,椭圆C上的点到焦点的最大值为3,最小值为1.
(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
(Ⅱ)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆交于不同的两点M、N(M、N不是左、右顶点),且以MN为直径的圆经过椭圆的右顶点A.求证:直线l过定点,并求出定点的坐标.
正确答案
(Ⅰ)设椭圆的长半轴为a,半焦距为c,
则解得
∴椭圆C的标准方程为+
=1.
(Ⅱ)由方程组消去y,
得(3+4k2)x2+8kmx+4m2-12=0
由题意:△=(8km)2-4(3+4k2)(4m2-12)>0
整理得:3+4k2-m2>0 ①
设M(x1,y1)、N(x2,y2),
则x1+x2=-,x1x2=
由已知,AM⊥AN,且椭圆的右顶点为A(2,0)
∴(x1-2)(x2-2)+y1y2=0
即(1+k2)x1x2+(km-2)(x1+x2)+m2+4=0
也即(1+k2)•+(km-2)•
+m2+4=0
整理得:7m2+16mk+4k2=0
解得:m=-2k或m=-,均满足①
当m=-2k时,直线l的方程为y=kx-2k,过定点(2,0),舍去
当m=-时,直线l的方程为y=k(x-
),过定点(
,0),
故直线l过定点,且定点的坐标为(,0).
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