- 椭圆及其性质
- 共629题
在直角坐标系中,中心在原点O,焦点在
轴上的椭圆C上的点
到两焦点的距离之和为
.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)过椭圆C 的右焦点F作直线与椭圆C分别交于A、B两点,其中点A在
轴下方,且
.求过O、A、B三点的圆的方程。
正确答案
见解析
解析
(1)由题意,设椭圆,则
,
因为点在椭圆
上,所以
,解得
所以所求椭圆方程为,
设点,点
的坐标为
。
由,得
,即
①
则,
又在椭圆
上,
所以,解得
所以,代入①得
点坐标为
,
因为, ·
=0
所以。
所以过三点的圆就是以
为直径的圆,
其方程为
知识点
在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆(a>b>0)的离心率为
,其焦点在圆x2+y2=1上。
(1)求椭圆的方程;
(2)设A,B,M是椭圆上的三点(异于椭圆顶点),且存在锐角θ,使
。
(i)求证:直线OA与OB的斜率之积为定值;
(ii)求OA2+OB2。
正确答案
见解析。
解析
(1)依题意,得 c=1.于是,a=,b=1.
所以所求椭圆的方程为,
(2) (i)设A(x1,y1),B(x2,y2),则①,
②,
又设M(x,y),因,故
因M在椭圆上,故。
整理得。
将①②代入上式,并注意,得
。
所以,为定值,
(ii),故
。
又,故
。
所以,OA2+OB2==3.
知识点
如图, 在平面直角坐标系中, 已知椭圆
经过点
,椭圆的离心率
,
、
分别是椭圆的左、右焦点。
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作两直线与椭圆
分别交于相异两点
、
.
①若直线过坐标原点
, 试求
外接圆的方程;
②若的平分线与
轴平行, 试探究直线
的斜率是否为定值?若是, 请给予证明;若不是, 请说明理由。
正确答案
见解析
解析
解: (1)由,
,得
,故椭圆方程为
又椭圆过点,则
,解得
,所以椭圆的方程为
(2)①记的外接圆的圆心为
.因为
,所以
的中垂线方程为
,
又由,
,得
的中点为
,而
,
所以的中垂线方程为
,由
,得
所以圆T的半径为,
故的外接圆的方程为
(3)设直线的斜率为
,
,
,由题直线
与
的斜率互为相反数,
直线的斜率为
.联立直线
与椭圆方程:
,
整理得,得
,
所以,整理得
,
又
=,所以
为定值
知识点
如图,已知椭圆的内部有一点
,过
作两条动直线
交椭圆分别于
两点和
两点,且
.
(1) 证明;
(2) 若点恰好为椭圆中心
,
(i) 四边形是否存在内切圆?若存在,求其内切圆方程;若不存在,说明理由.
(ii) 求弦长的最小值.
正确答案
见解析
解析
解析:(1)设知
展开整理得:
即
∴即
(2)(i)∵,由椭圆对称性知
与
互相平分,∴四边形
是菱形,它存在内切圆,圆心为
,设半径为
,直线
方程为:
则 ①联立
得
∴
由(1)知, ∴
∴
②
②代入①有:∴存在内切圆,其方程为:
容易验证,当不存在时,上述结论仍成立.
(ii)
∵
∴
令
∵
当
容易验证,当不存在时,
知识点
如图,已知椭圆的左右焦点为
,
,
为椭圆上的一点,
为上顶点,
在
上,
,
.
(1)求当离心率时的椭圆方程;
(2)求满足题设要求的椭圆离心率范围;
(3)当椭圆离心率最小时,若过的直线
与椭圆交于
(异于
),
试问:是否为定值并给出证明.
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意,得
,
,
椭圆方程为
.
(2)(方法1)设,
,
。
。
,
,
,
在
上有解,
对称轴是
,
,
,
。
(方法2),由
得
,
,化简得:
,
,①
在中,由余弦定理,有
,②
②-①得:,即
,
,
,即
,
又,
.
(3)恒为直角。事实上,当
最小时,即
,由(1)知椭圆方程为
,
依题意可设所在直线方程为
,代入椭圆方程得
,
设则
,
=
==
==
,
恒为直角.
知识点
已知椭圆:
的离心率为
,右焦点为
,且椭圆
上的点到点
距离的最小值为2。
(1)求椭圆的方程;
(2)设椭圆的左、右顶点分别为
,过点
的直线
与椭圆
及直线
分别相交于点
。
(ⅰ)当过三点的圆半径最小时,求这个圆的方程;
(ⅱ)若,求
的面积。
正确答案
见解析
解析
(1)由已知,,且
,所以
,
,所以
,
所以椭圆的方程为
(2)(ⅰ)由⑴,,
,设
。
设圆的方程为,将点
的坐标代入,得
解得
所以圆的方程为,
即,
因为,当且仅当
时,圆的半径最小,
故所求圆的方程为
(ⅱ)由对称性不妨设直线的方程为
。
由得
所以,
,
所以,
化简,得,
解得,或
,即
,或
,
此时总有,所以
的面积为
知识点
在平面直角坐标系中,椭圆
的离心率为
,右顶点为
,直线
过原点
,且点
在x轴上方,直线
与
分别交直线
:
于点
、
.
(1)若点,求△ABC的面积;
(2)若点为动点,设直线
与
的斜率分别为
、
.
①试探究:是否为定值?若为定值,请求出;
若不为定值,请说明理由;
②求△AEF的面积的最小值。
正确答案
见解析。
解析
(1)由题意得
解得,
则△ABC的面积
;
(2)① 为定值,下证之:
证明:设,则
,且
,
而
由(1)得,
所以;
② 易得直线的方程为
,
直线的方程为
,
令得,
,
,
则△AEF的面积,
因为点在x轴上方,所以
,
由得
(当且仅当
时等号成立)
所以,△AEF的面积的最小值为.
知识点
已知椭圆的左焦点为F,左、右顶点分别为A,C,上顶点为B,过F,B,C三点作圆P。
(1)若FC是圆P的直径,求椭圆的离心率;
(2)若圆P的圆心在直线上,求椭圆的方程。
(3)若直线交(2)中椭圆于M,N交y轴于Q,求|MN|·|OQ|的最大值。
正确答案
(1)(2)
(3)1
解析
解析:(1)由椭圆的方程知,
点
,
,设F的坐标为
,
是圆P的直径,
,
,.........。 2分
,
解得,
椭圆的离心率
。.............................................. 4分
(2)圆P过点F,B,C三点,
圆心P既在FC的垂直平分线上,也在BC的垂直平分线上,FC的垂直平分线方程为
①
的中点为
,
的垂直平分线方程为
。②
由①②得,即
..............................。7分.
在直线
上,
。由
得
,
椭圆的方程为
。......................................................................9分
(3)由得
(*)
设,则
..........................。11分.
...................................。13分
当且仅当
时取等号。此时方程(*)中的Δ>0
的最大值为1。 ..................................................................... 14分
知识点
在平面直角坐标系xOy中,设点,点
为直线l:
与抛物线C:
异于原点的另一交点。
(1)若a1,b
2,求点
的坐标;
(2)若点在椭圆
上,求证:点
落在双曲线
上;
(3)若点始终落在曲线
(其中
为常数,且
)上,问动点
的轨迹落
在哪种二次曲线上?并说明理由。
正确答案
见解析。
解析
(1)由与则
联立方程组得
,
又a1,b
2,则
;
(2)将代入椭圆
得
,
将代入
,即证;
(3)将代入
(其中
为常数,
)得
,
,
① 若,则
,
,所以点
的轨迹落在抛物线上;
若,则
,
②若,则点
的轨迹落在圆上;
③若,且
,则点
的轨迹落在椭圆上;
④若,则点
的轨迹落在双曲线上.
知识点
在平面直角坐标系xOy中,直线与椭圆
交于两点
、
,
且,
分别为椭圆的左、右顶点,则直线
与
的交点所在的曲线方程为 ▲ 。
正确答案
解析
直线的方程为
,
的方程为
,两式左右分别相乘得
,因为点
、
在椭圆
上,所以
,
,即
,
,又
,所以
,代入
得
;
知识点
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