- 直线与方程
- 共7398题
已知椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,离心率e=
,右准线方程为
x=2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点F1的直线l与该椭圆相交于M、N两点,且,求直线l的方程式.
正确答案
解:(1)由题意,∵椭圆离心率为,右准线方程为x=2.
∴,
∴a=,c=1
∴b2=a2﹣c2=1
∴椭圆的标准方程为;
(2)由(1)知,(﹣1,0),
(1,0)
若直线l的斜率不存在时,则直线l的方程为x=﹣1,
将x=﹣1代入椭圆方程可得y=不妨设M(﹣1,
),N(﹣1,
),
∴
∴,与题设矛盾,
∴直线l的斜率存在.
设直线l的斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+1)
设M(,
),N(
,
),与椭圆方程联立,消元可得(1+2k2)
+4k2x+2k2﹣2=0
∴+
=
,
∴+
=k(
+
+2)=
∴
∴=
+
==
∵
∴
∴40k4﹣23k2﹣17=0
∴k2=1(负值舍去)
∴k=±1
∴所求直线l的方程为y=x+1或y=﹣x﹣1.
已知椭圆过点(0,1),且离心率为
.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅰ)A,B为椭圆C的左右顶点,直线与x轴交于点D,点P是椭圆C上异于A,B的动点,直线AP,BP分别交直线l于E,F两点.证明:当点P在椭圆C上运动时,|DE|·|DF|恒为定值.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意可知,b=1,
又因为e=,且a2=b2+c2,解得a=2,
所以椭圆的方程为.
(Ⅱ)由题意可得:A(﹣2,0),B(2,0).
设P(x0,y0),由题意可得:﹣2<x0<2,
所以直线AP的方程为,令
,则
,
即;
同理:直线BP的方程为,
令,则
,
即;
所以=
而
,
即4y02=4﹣x02,代入上式,
所以|DE|·|DF|=1,
所以|DE|·|DF|为定值1.
已知椭圆的一个顶点为(-2,0),焦点在x轴上,且离心率为,
(1)求椭圆的标准方程;
(2)斜率为1的直线L与椭圆交于A、B两点,O为原点,当△AOB的面积最大时,求直线L的方程。
正确答案
解:(1)设椭圆方程为,
由题意得,
∴,∴
,
所以所求椭圆的标准方程为。
(2)将直线L:y=x+b代入椭圆中有
,
由得
,
由韦达定理得,
∴,
又点O到直线L的距离,
∴,
∴当(满足
)时,
有最大值
,此时
,
∴所求的直线方程为。
已知椭圆的长轴长为2a,焦点是F1(-,0)、F2(
,0),点F1到直线x=
的距离为
,过点F2且倾斜角为锐角的直线l与椭圆交于A、B两点,使得|F2B|=3|F2A|。
(1)求椭圆的方程;
(2)求直线l的方程。
正确答案
解:(1)∵F1到直线x=的距离为
,
∴,
∴a2=4,
而c=,
∴b2=a2-c2=1,
∵椭圆的焦点在x轴上,
∴所求椭圆的方程为+y2=1;
(2)设A(x1,y1)、B(x2,y2),
∵|F2B|=3|F2A|,
∴ ,
∵A、B在椭圆+y2=1上,
∴
∴
∴l的斜率为,
∴l的方程为y=,即
=0。
已知椭圆E:经过点A(-2,0),C(1,
),
(1)求椭圆E的方程;
(2)若直线l:x=my+1与椭圆E交于M,N两点,点F为椭圆E的左焦点,当△FMN面积最大时,求此时直线l的方程。
正确答案
解:(1);
(2),
,
所以,
令,
令,
当时,三角形面积最大为3,
此时直线l方程为x=1。
已知椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,F2在x轴上,离心率e=,
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)求∠F1AF2的角平分线所在直线l的方程;
(Ⅲ)在椭圆E上是否存在关于直线l对称的相异两点?若存在,请找出;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(Ⅰ)设椭圆E的方程为,
由,即
,a=2c,得b2=a2-c2=3c2,
∴椭圆方程具有形式,
将A(2,3)代入上式,得解得c=2,
∴椭圆E的方程为。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知F1(-2,0),F2(2,0),
所以直线AF1的方程为,即3x-4y+6=0,
直线AF2的方程为x=2,
由点A在椭圆E上的位置知,直线l的斜率为正数,
设P(x,y)为l上任一点,则,
若3x-4y+6=5x-10,得x+2y-8=0(因其斜率为负,舍去),
于是,由3x-4y+6=-5x+10得2x-y-1=0,
所以直线l的方程为2x-y-1=0.
(Ⅲ)假设存在这样的两个不同的点B(x1,y1)和C(x2,y2),
,
∴,
设BC的中点为M(x0,y0),则,
由于M在l上,故2x0-y0-1=0, ①
又B,C在椭圆上,所以有与
,
两式相减,得,
即,
将该式写为,
并将直线BC的斜率kBC和线段BC的中点表示代入该表达式中,
得,即3x0-2y0=0, ②
①×2-②得x0=2,y0=3,
即BC的中点为点A,而这是不可能的,
∴不存在满足题设条件的点B和C。
已知点P是⊙O:x2+y2=9上的任意一点,过P作PD垂直于x轴于D,动点Q满足,
(1)求动点Q的轨迹方程;
(2)已知点E(1,1),在动点Q的轨迹上是否存在不重合的两点M,N,使(O是坐标原点)?若存在,求出直线MN的方程;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)设P(x0,y0),Q(x,y),依题意,得点D的坐标为D(x0,0),
所以,
又,
所以,即
,
因为P在⊙O上,故,
所以,
所以Q点的轨迹方程为。
(2)假设椭圆上存在不重合的两点M(x1,y1),N(x2,y2)满足
,
则E(1,1)是线段MN的中点,且有,即
,
又M(x1,y1),N(x2,y2)在椭圆上,
所以,
两式相减,得,
所以,
则直线MN的方程为4x+9y-13=0,
所以动点Q的轨迹上存在点M,N满足,
此时直线MN的方程为4x+9y-13=0.
平面直角坐标系xOy中,已知⊙M经过点F1(0,﹣c),F2(0,c),A(c,0)三点,其中c>0.
(1)求⊙M的标准方程(用含c的式子表示);
(2)已知椭圆(其中a2﹣b2=c2)的左、右顶点分别为D、B,⊙M与x轴的两个交点分别为A、C,且A点在B点右侧,C点在D点右侧.
①求椭圆离心率的取值范围;
②若A、B、M、O、C、D(O为坐标原点)依次均匀分布在x轴上,问直线MF1与直线DF2 的交点是否在一条定直线上?若是,请求出这条定直线的方程;若不是,请说明理由.
正确答案
解:(1)设⊙M的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0,
则由题设,得解得
∴M的方程为,
∴M的标准方程为;
(2)①⊙M与x轴的两个交点,
,
又B(b,0),D(﹣b,0),
由题设即
所以
解得,即
.
所以椭圆离心率的取值范围为;
②由(1),得.
由题设,得.
∴,
.
∴直线MF1的方程为,①
直线DF2的方程为.②
由①②,得直线MF1与直线DF2的交点,易知
为定值,
∴直线MF1与直线DF2的交点Q在定直线上.
已知椭圆和圆O:x2+y2=b2,过椭圆上一点P引圆O的两条切线,切点分别为A,B,
(Ⅰ)(ⅰ)若圆O过椭圆的两个焦点,求椭圆的离心率e;
(ⅱ)若椭圆上存在点P,使得∠APB=90°,求椭圆离心率e的取值范围;
(Ⅱ)设直线AB与x轴、y轴分别交于点M,N,求证:为定值。
正确答案
解:(Ⅰ)(ⅰ)∵圆O过椭圆的焦点,圆O:x2+y2=b2,
∴b=c,
∴,
∴,
∴;
(ⅱ)由∠APB=90°及圆的性质,可得,
∴,
∴,
∴;
(Ⅱ)设,则
,
整理得,
,
∴PA方程为:,
PB方程为:,
∴,
∴,
直线AB方程为,
令x=0,得,令y=0,得
,
∴,
∴为定值,定值是
。
已知椭圆C:的左、右两焦点分别为F1,F2,P是椭圆C上的一点,且在x轴的上方,H是PF1上一点,若
,
(其中O为坐标原点),
(Ⅰ)求椭圆C离心率e的最大值;
(Ⅱ)如果离心率e取(Ⅰ)中求得的最大值,已知b2=2,点M(-1,0),设Q是椭圆C上的一点,过Q,M两点的直线l交y轴于点N,若,求直线l的方程。
正确答案
解:(Ⅰ)由题意知,,则有
与
相似,
所以,,
设,
则有,解得
,
所以,,
根据椭圆的定义,得,
∴,即
,
所以,,
显然在
上是单调减函数,
当时,e2取得最大值
,
所以,椭圆C离心率e的最大值为。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,解得:a2=4,
所以此时椭圆C的方程为,
由题意知直线l的斜率存在,故设其斜率为k,
则其方程为,
设,由于
,
所以有,
∴,
又Q是椭圆C上一点,则,
解得:k=±4,
所以直线l的方程为4x-y+4=0或4x+y+4=0。
已知椭圆和圆O:
,过椭圆上一点P引圆O的两条切线,切点分别为A,B。
(1)(ⅰ)若圆O过椭圆的两个焦点,求椭圆的离心率e;
(ⅱ)若椭圆上存在点P,使得,求椭圆离心率e的取值范围;
(2)设直线AB与x轴、y轴分别交于点M,N,求证:为定值。
正确答案
解:(1)(ⅰ)∵圆O过椭圆的焦点,圆O:,
∴b=c,
∴,
即,
∴。
(ⅱ)由及圆的性质,可得
,
∴,
∴,
,
∴。
(2)设,则
,
整理,得,
,
∴PA的方程为:,
PB的方程为:,
令,得
;
令y=0,得,
∴,
∴是定值,定值为
。
如图,设椭圆的中心为原点O,长轴在x轴上,上顶点为A,左右焦点分别为F1,F2,线段OF1,OF2的中点分别为B1,B2,且△AB1B2是面积为4的直角三角形.
(1)求该椭圆的离心率和标准方程;
(2)过B1做直线l交椭圆于P,Q两点,使PB2⊥QB2,求直线l的方程。
正确答案
解:(1)设椭圆的方程为,F2(c,0)
∵△AB1B2是的直角三角形,|AB1|=AB2|,
∴∠B1AB2为直角,从而|OA|=|OB2|,
即
∵c2=a2-b2,
∴a2=5b2,c2=4b2,
∴
在△AB1B2中,OA⊥B1B2,
∴S= |B1B2||OA|=
∵S=4,
∴b2=4,
∴a2=5b2=20
∴椭圆标准方程为 ;
(2)由(1)知B1(﹣2,0),B2(2,0),
由题意,直线PQ的倾斜角不为0,
故可设直线PQ的方程为x=my﹣2代入椭圆方程,
消元可得(m2+5)y2﹣4my﹣16﹣0
①设P(x1,y1),Q(x2,y2),
∴,
∵,
∴=
∵PB2⊥QB2,
∴
∴,
∴m=±2。
如果椭圆的弦被点(4,2)平分,则这条弦所在的直线方程是( )。
正确答案
x+2y﹣8=0
已知椭圆C1:的离心率为
,一个焦点坐标为
.
(1)求椭圆C1的方程;
(2)点N是椭圆的左顶点,点P是椭圆C1上不同于点N的任意一点,连接NP并延长交椭圆右准线与点T,求的取值范围;
(3)设曲线与y轴的交点为M,过M作两条互相垂直的直线与曲线C2、椭圆C1相交于点A、D和B、E,(如图),记△MAB、△MDE的面积分别是S1,S2,当
时,求直线AB的方程.
正确答案
解:(1)∵椭圆C1:的离心率为
,
一个焦点坐标为,
∴,∴a=2,c=
,b=
,
∴椭圆C1的方程为:.
(2)∵N是椭圆C1:的左顶点,点P是椭圆C1上不同于点N的任意一点,
∴N(﹣2,0),椭圆右准线:x=,
设P(x,y),则=
,
∵﹣2≤x≤2,∴=
∈[
,+∞).
故的取值范围是[
,+∞).
(3)设直线MA的斜率为k1,则直线MA的方程为y=k1x﹣1.
由,解得
,或
.
则点A的坐标为(k1,k12﹣1).
又直线MB的斜率为﹣,同理可得点B的坐标为(﹣
).
于是S1=|MA||MB|=
|k1|
|﹣
|=
.
由,得(1+4k12)x2﹣8k1x=0.
解得,或
,
则点D的坐标为(,
).
又直线ME的斜率为﹣.
同理可得点E的坐标为(,
).
于是S2=|MD||ME|=
.
故=
,
解得k12=2,或k12=.
又由点A,B的坐标得,k==k1﹣
.
所以k=±.
故满足条件的直线存在,且有两条,
其方程为y=x和y=﹣
.
椭圆中心在原点,焦点在x轴上,离心率为,椭圆左准线与x轴交于E(-4,0),过E点作不与y轴垂直的直线l与椭圆交于A、B两个不同的点(A在E,B之间),
(1)求椭圆的方程;
(2)求△AOB面积的最大值;
(3)设椭圆左、右焦点分别为F1、F2,若有,求实数λ,并求此时直线l的方程。
正确答案
解:(1)椭圆方程为;
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由于l不与y轴垂直,
设直线l:x=my-4,与椭圆方程联立得,
消去x得:,
由Δ>0得|m|>2,
,
原点O到直线l的距离,
所以△AOB的面积,
令,
则,
当且仅当即
时,S取得最大值,
所以△AOB面积的最大值为;
(3)F1(-1,0),F2(1,0),由平面几何知识可知,△EAF1与△EBF2相似,
所以,∴
,
易得l的方程为或
。
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