- 椭圆及其性质
- 共629题
椭圆(a>b>0)的左焦点为F,直线x=m与椭圆相交于A,B两点,若△FAB的周长最大时,△FAB的面积为ab,则椭圆的离心率为 。
正确答案
解析
设椭圆的右焦点E,如图:
由椭圆的定义得:△FAB的周长为:AB+AF+BF=AB+(2a﹣AE)+(2a﹣BE)=4a+AB﹣AE﹣BE;
∵AE+BE≥AB;
∴AB﹣AE﹣BE≤0,当AB过点E时取等号;
∴△FAB的周长:AB+AF+BF=4a+AB﹣AE﹣BE≤4a;
∴△FAB的周长的最大值是4a;
此时,△FAB的面积为×2c×
=ab,
∴a2=2bc,平方得,
a4=4(a2﹣c2)c2
即4e4﹣4e2+1=0
∴e=。
知识点
若椭圆的左、右焦点分别为
、
,线段
被抛物线
的焦点分成
两段,则此椭圆的离心率为
正确答案
解析
根据题意,可得,解得
。
知识点
如图,在平面直角坐标系xOy中,分别是椭圆
的左、右焦点,顶点B的坐标为
,连结
并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连结
。
(1)若点C的坐标为,且
,求椭圆的方程;
(2)若,求椭圆离心率e的值。
正确答案
见解析。
解析
(1)∵,∴
∵,∴
,∴
∴椭圆方程为
(2)设焦点
∵关于x轴对称,∴
∵三点共线,∴
,即
①
∵,∴
,即
②
①②联立方程组,解得 ∴
∵C在椭圆上,∴,
化简得,∴
, 故离心率为
知识点
如图,已知点D(0,-2),过点D作抛物线:
的切线l,切点A在第二象限。
(1)求切点A的纵坐标;
(2)若离心率为的椭圆
恰好经过A点,设切线l交椭圆的另一点为B,若设切线l,直线OA,OB的斜率为k,
。
①试用斜率k表示
②当取得最大值时求此时椭圆的方程。
正确答案
(1)2(2);
解析
解析:(1)设切点A,依题意则有
解得
,即A点的纵坐标为2…………………………3分
(2)依题意可设椭圆的方程为,直线AB方程为:
;
由得
①
由(1)可得A,将A代入①可得
,故椭圆的方程可简化为
;………………………………5分
联立直线AB与椭圆的方程:消去Y得:
,则
………………………………10分
又∵,∴k∈[-2,-1];即
………………………………12分
由可知
上为单调递增函数,故当k=-1时,
取到最大值,此时P=4,故椭圆的方程为
………14分
知识点
已知点,圆
:
与椭圆
:
有一个公共点
,
分别是椭圆的左、右焦点,直线
与圆
相切。
(1)求的值与椭圆
的方程。
(2)设为椭圆
上的一个动点,求
的取值范围。
正确答案
见解析。
解析
(1)点A代入圆C方程,
得,∵m<3,∴m=1. 圆C:
,-----------1分
设直线PF1的斜率为k,则PF1:,即
。
∵直线PF1与圆C相切,∴。
解得, ---------------------2分
当k=时,直线PF1与x轴的交点横坐标为
,不合题意,舍去。
当k=时,直线PF1与x轴的交点横坐标为-4,
∴c=4。F1(-4,0),F2(4,0), ----------------------------- 4分
2a=AF1+AF2=,
,a2=18,b2=2。
椭圆E的方程为:, ----------------------------6分
(2),设Q(x,y),
,
, --------------------------8分
∵,即
,
而,∴-18≤6xy≤18.
则的取值范围是[0,36], -------------------10分
的取值范围是[-6,6]。
∴的取值范围是[-12,0], ---------------------------12分
知识点
如图,圆O与离心率为的椭圆T:
(a>b>0)相切于点M(0,1)。
(1)求椭圆T与圆O的方程;
(2)过点M引两条互相垂直的两直线l1、l2与两曲线分别交于点A、C与点B、D(均不重合)。
①若P为椭圆上任一点,记点P到两直线的距离分别为d1、d2,求的最大值;
②若,求l1与l2的方程。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意知:,b=1。
又a2=b2+c2,所以a2=c2+1,
联立,解得a=2,c=
所以椭圆C的方程为,圆O的方程x2+y2=1;
(2)①设P(x0,y0)因为l1⊥l2,则,
因为,所以
=
,
因为﹣1≤y0≤1,所以当时,
取得最大值为
,此时点
。
②设l1的方程为y=kx+1,
由,得:(k2+1)x2+2kx=0,由xA≠0,所以
,
代入y=kx+1得:。
所以。
由,得(4k2+1)x2+8kx=0,由xC≠0,所以
,
代入y=kx+1得:。
所以。
把A,C中的k置换成可得
,
所以,
,
由,
得
=,
整理得:,即3k4﹣4k2﹣4=0,解得
。
所以l1的方程为,l2的方程为
或l1的方程为,l2的方程为
。
知识点
已知圆的半径为3,直径
上一点
使
为另一直径的两个端点,则
___▲__。
正确答案
-8
解析
∵,且
,
∴,
又,∴
,∴
,故
。
知识点
已知圆交
轴于
两点,曲线
是以
为长轴,直线
为准线的椭圆。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若是直线
上的任意一点,以
为直径的圆
与圆
相交于
两点,求证:直线
必过定点
,并求出点
的坐标;
(3)如图所示,若直线与椭圆
交于
两点,且
,试求此时弦
的长。
正确答案
见解析。
解析
(1)设椭圆的标准方程为,则:
,从而:
,故
,所以椭圆的标准方程为
。
(2)设,则圆
方程为
与圆联立消去
得
的方程为
,
过定点。
(3)解法一:设,则
,………①
,
,即:
代入①解得:(舍去正值),
,所以
,
从而圆心到直线
的距离
,
从而。
解法二:过点分别作直线
的垂线,垂足分别为
,设
的倾斜角为
,则:
,从而
,
由得:
,
,故
,
由此直线的方程为
,以下同解法一。
解法三:将与椭圆方程
联立成方程组消去
得:
,设
,则
。
,
,所以
代入韦达定理得:
,
消去得:
,
,由图得:
,
所以,以下同解法一。
知识点
已知椭圆C:,经过点
,离心率
,直线
的方程为
.
(1)求椭圆C的方程;
(2)AB是经过右焦点F的任一弦(不经过点P),设直线l与直线AB相交于点M,记PA、PB、PM的斜率分别为,问:是否存在常数
,使得
?若存在,求出
的值,若不存在,说明理由.
正确答案
见解析
解析
解析:(1)由点在椭圆上得,
①
②
由 ①②得,故椭圆
的方程为
.......4分
(2)假设存在常数,使得
.
由题意可设 ③
代入椭圆方程并整理得
设,则有
④......6分
在方程③中,令得,
,从而
.又因为
共线,则有
,
即有
所以
= ⑤
将④代入⑤得,又
,
所以
故存在常数符合题意......12分
知识点
已知直线所经过的定点
恰好是椭圆
的一个焦点,且椭圆上的点到点
的最大距离为8.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知圆,直线
.试证明当点
在椭圆
上运动时,
直线与圆
恒相交;并求直线
被圆
所截得的弦长的取值范围.
正确答案
见解析。
解析
(1)由,
得,
则由,解得F(3,0).
设椭圆的方程为
,则
,解得
所以椭圆的方程为
(2)因为点在椭圆
上运动,所以
, 从而圆心
到直线
的距离
.
所以直线与圆
恒相交
又直线被圆
截得的弦长为
由于,所以
,则
,
即直线被圆
截得的弦长的取值范围是
知识点
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