- 椭圆及其性质
- 共629题
22.如图已知椭圆:的左、右两个焦点分别为、,设,若为正三角形且周长为。
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知垂直于轴的直线交椭圆于不同的两点,且分别为椭圆的左顶点和右顶点,设直线与交于点,求证:点在双曲线上;
(3)在的条件下,过点作斜率为的直线,设原点到直线的距离为,求的取值范围。
正确答案
(1)由题设得
解得: ,
故的方程为.
(2)证明:
①
直线的方程为 ②
①×②,得 ③
,
代入③得,即,
因为点是直线与的交点,所以
即点在双曲线上
(3)设直线
结合第(2)问的结论,整理得:
且
所以的取值范围是
解析
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知识点
已知椭圆的焦距为2,过右焦点和短轴一个端点的直线的斜率为,O为坐标原点.
(1)求椭圆W的方程.
(2)设斜率为的直线l与W相交于两点,记面积的最大值为,证明:.
正确答案
见解析
解析
(1)解:由题意,得椭圆W的半焦距,右焦点,上顶点,…… 1分
所以直线的斜率为, 解得 ,……………… 3分 由 ,得,
所以椭圆W的方程为.……………… 5分
(2)证明:设直线l的方程为,其中或2,,.… 6分
由方程组 得,……………… 7分 所以 ,(*)由韦达定理,得, . …………… 8分
所以 . …… 9分
因为原点到直线的距离,……………… 10分
所以 , ……………… 11分
当时,因为, 所以当时,的最大值,验证知(*)成立;… 12分
当时,因为,所以当时,的最大值;验证知(*)成立.
所以 .…………… 14分 注:本题中对于任意给定的,的面积的最大值都是.
知识点
已知椭圆的长轴在轴上,焦距为,则等于 ( )
正确答案
解析
知识点
已知中心在原点O,焦点F1、F2在x轴上的椭圆E经过点C(2,2),且抛物线的焦点为F1。
(1)求椭圆E的方程;
(2)垂直于OC的直线ι与椭圆E交于A、B两点,当以AB为直径的圆P与y轴相切时,求直线ι的方程和圆P的方程。
正确答案
见解析。
解析
(1)设椭圆E的方程为
①
,
②
③
由①、②、③得a2=12,b2=6
所以椭圆E的方程为
(2)依题意,直线OC斜率为1,由此设直线ι的方程为y=-x+m,
代入椭圆E方程,得……6分
、
当m=3时,直线ι方程为y=-x+3,此时,x1 +x2=4,圆心为(2, 1),半径为2,
圆P的方程为(x-2)2+(y-1)2=4;
同理,当m=-3时,直线ι方程为y=-x-3,
圆P的方程为(x+2)2+(y+1)2=4;
知识点
已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,一个顶点为,且其右焦点到直线的距离为3.
(1)求椭圆方程;
(2)设直线过定点,与椭圆交于两个不同的点,且满足,求直线的方程.
正确答案
见解析。
解析
(1)设椭圆方程为,则b=1。
设右焦点F(c,0)(c>0),则由条件得,得。
则a2=b2+c2=3,
∴椭圆方程为。
(2)若直线l斜率不存在时,直线l即为y轴,此时M,N为椭圆的上下顶点,|BN|=0,|BM|=2,不满足条件;
故可设直线l:,与椭圆联立,消去y得:。
由,得。
设M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点P(x0,y0),
由韦达定理得,而。
则
由|BN|=|BM|,则有BP⊥MN,,
可求得,检验,所以k=,
所以直线l的方程为或。
知识点
已知,分别是椭圆的左、右焦点,关于直线的对称点是圆的一条直径的两个端点。
(1)求圆的方程;
(2)设过点的直线被椭圆和圆所截得的弦长分别为,.当最大时,求直线的方程。
正确答案
见解析。
解析
(1) 先求圆C关于直线x + y – 2 = 0对称的圆D,由题知圆D的直径为直线
对称.
(2)由(1)知(2,0), ,据题可设直线方程为: x = my +2,m∈R. 这时直线可被圆和椭圆截得2条弦,符合题意.
圆C:到直线的距离. .
由椭圆的焦半径公式得:
.
所以当
知识点
如图,已知椭圆:的离心率为,以椭圆的左顶点为圆心作圆:,设圆与椭圆交于点与点。
(1)求椭圆的方程;
(2)求的最小值,并求此时圆的方程;
(3)设点是椭圆上异于,的任意一点,且直线分别与轴交于点,为坐标原点,求证:为定值,
正确答案
见解析。
解析
(1)
故椭圆的方程为 ,
(2)点与点关于轴对称,设,, 不妨设。
由于点在椭圆上,所以, (*)
由已知,则,,
。
由于,故当时,取得最小值为。
由(*)式,,故,又点在圆上,代入圆的方程得到,
故圆的方程为:,
(3)
知识点
已知是椭圆的左、右焦点,且离心率,若点P为椭圆C上的一个动点,且的最大值为4.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过右焦点F2作斜率为k的直线l与椭圆C交于M、N两点,在x轴上是否存在点,使得以PM、PN为邻边的平行四边形是菱形?如果存在,求出m的取值范围;如果不存在,请说明理由.
正确答案
见解析。
解析
知识点
如图,椭圆的离心率为,直线和所围成的矩形ABCD的面积为.
(1)求椭圆M的标准方程;
(2)设直线与椭圆M有两个不同的交点与矩形ABCD有两个不同的交点,求的最大值及取得最大值时m的值。
正确答案
见解析。
解析
(1)……①
矩形ABCD面积为8,即……②
由①②解得:,
∴椭圆M的标准方程是.
(2),
设,则,
由得.
.
当过点时,,当过点时,.
①当时,有,
,
其中,由此知当,即时,取得最大值.
②由对称性,可知若,则当时,取得最大值.
③当时,,,
由此知,当时,取得最大值.
综上可知,当和0时,取得最大值. Ks5u
知识点
设分别是椭圆C:的左右焦点.
(1)设椭圆C上的点到两点距离之和等于,写出椭圆C的方程;
(2)设过(1)中所得椭圆上的焦点且斜率为1的直线与其相交于,求的面积;
(3)设点P是椭圆C 上的任意一点,过原点的直线与椭圆相交于M,N两点,当直线PM ,PN的斜率都存在,并记为试探究的值是否与点P及直线有关,并证明你的结论。
正确答案
见解析。
解析
(1)由于点在椭圆上,所以
解得,
故椭圆C的方程为
(2)由(1)知椭圆C的左右焦点坐标分别为,
所以, 过椭圆的焦点且斜率为1的直线方程为
将其代入,整理得,解得
当时,,当时,
所以的面积:
(3)过原点的直线L与椭圆相交的两点M,N关于坐标原点对称,设,
,,,得
两式相减得
又∵,∴
故:的值与点P的位置无关,同时与直线无关.
知识点
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