- 用坐标表示向量的数量积
- 共636题
已知椭圆的离心率
,连结椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4。
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线l与椭圆相交于不同的两点A,B,已知点A的坐标为(-a,0),点Q(0,y0)在线段AB的垂直平分线上,且,求y0的值。
正确答案
解:(1)由得3a2=4c2再由c2=a2-b2,得a=2b
由题意可知
即ab=2
解方程组
得a=2,b=1
所以椭圆的方程为;
(2)由(1)可知A(-2,0),设B点的坐标为(x1,y1),直线l的斜率为k,则直线l的方程为y=k(c+2)
于是A、B两点的坐标满足方程组
由方程组消去y并整理,得(1+4k2)x2+16k2x+(16k2-4)=0
由得
从而
设线段AB的中点为M,则M的坐标为
以下分两种情况:
①当k=0时,点B的坐标为(2,0),线段AB的垂直平分线为y轴,于是
由得y0=
②当k≠0时,线段AB的垂直平分线方程为
令x=0,解得
由
·整理得7k2=2,故
所以
综上或
。
设椭圆C:(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,上顶点为A,过点A与AF2垂直的直线交x轴负半轴于点Q,且
。
(1)求椭圆C的离心率;
(2)若过A,Q,F2三点的圆恰好与直线l:相切,求椭圆C的方程;
(3)在(2)的条件下,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P(m,0)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,说明理由。
正确答案
解:(1)设Q(x0,0),由F2(c,0),A(0,b)知
∵
∴
由,得
∴b2=3c2=a2-c2,
故椭圆的离心率。
(2)由(1)知,得
于是
△AQF2的外接圆圆心为
半径
所以由已知,得
解得a=2,
∴c=1,
所求椭圆方程为:。
(3)由(2)知 F2(1,0),l:y=k(x-1)(k≠0)
由得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0
由直线l与椭圆C交于M,N两点,且过椭圆C的右焦点F2,P,M,N不共线知必有Δ>0,故k≠0,且k∈R则,y1+y2=k(x1+x2-2)
(x1-m,y1)+(x2-m,y2)=(x1+x2-2m,y1+y2)
由于菱形对角线垂直,则
即k(y1+y2)+x1+x2-2m=0,
则k2(x1+x2-2)+x1+x2-2m=0,
∴
∴
故存在满足题意的点P,且m的取值范围是。
设F1、F2分别是椭圆的左、右焦点。
(1)若P是第一象限内该椭圆上的一点,且,求点P的坐标;
(2)设过定点M(0,2)的直线l与椭圆交于不同的两点A、B,且∠AOB为锐角(其中O为坐标原点),求直线l的斜率k的取值范围。
正确答案
解:(1)易知,
,
∴,
设
则,
又,
联立,解得
,
∴。
(2)显然不满足题设条件,可设l的方程为
,设
,
联立
∴,
由,
,
得①
又为锐角
,
∴
又
∴
∴②
综①②可知,
∴k的取值范围是。
如图,已知椭圆(a>b>0),F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,A为椭圆的上顶点,直线AF2交椭圆于另一点B,
(1)若∠F1AB=90°,求椭圆的离心率;
(2)若,求椭圆的方程.
正确答案
解:(1)若∠F1AB=90°,则△AOF2为等腰直角三角形,
所以有OA=OF2,即b=c,所以。
(2)由题知A(0,b),F1(-c,0),F2(c,0),其中,
设B(x,y),
由得(c,-b)=2(x-c,y),
解得,即
,
将B点坐标代入,得
,
即,解得
,①
又由得
1,
即有,②
由①②解得,从而有
,
所以椭圆方程为。
直线称为椭圆C:
的“特征直线”,若椭圆的离心率
.
(Ⅰ)求椭圆的“特征直线”方程;
(Ⅱ)过椭圆C上一点M(x0,y0)(x0≠0)作圆x2+y2=b2的切线,切点为P、Q,直线PQ与椭圆的“特征直线”相交于点E、F,O为坐标原点,若的取值范围恰为
,求椭圆C的方程.
正确答案
解:(Ⅰ)设,
则由,得
,
∴,
∴椭圆的“特征直线”方程为:x±2y=0。
(Ⅱ)直线PQ的方程为(过程略),
设,
联立,解得:
,同理
,
,
是椭圆上的点,
∴,
从而,
,
∴,
∴或
,
由条件,得,
故椭圆C的方程为。
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