- 直线与方程
- 共7398题
已知椭圆的离心率
,它的一个焦点与抛物线y2=8x的焦点重合,过椭圆右焦点F作与坐标轴不垂直的直线l,交椭圆于A、B两点.
(1)求椭圆标准方程;
(2)设点M(1,0),且⊥
,求直线l方程.
正确答案
解:(1)抛物线焦点为(2,0)
椭圆方程为:
(2)设
与联立得
设 AB中点
∴
∵
∴所求的直线为:
若椭圆(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,线段F1F2被抛物线y2=2bx的焦点F内分成了3:1的两段.
(1)求椭圆的离心率;
(2)过点C(﹣1,0)的直线l交椭圆于不同两点A、B,且,当△AOB的面积最大时,求直线l和椭圆的方程.
正确答案
解:(1)由题意知,c+ =3(c﹣
),
∴b=c,
∴a2=2b2,
∴e= =
=
.
(2)设直线l:x=ky﹣x,A(x1,y1),B(x2,y2),
∵ ,
∴(﹣1﹣x1,﹣y1)=2(x2+1,y2),即2y2+y1=0,①
由(1)知,a2=2b2,∴椭圆方程为x2+2y2=2b2,
由 ,消去x,得(k2+2)y2﹣2ky+1﹣2b2=0,
∴ ,…②
,…③
由①②知, ,
,
∵ =
,
∴S=3
=3
≤3
=
,
当且仅当|k|2=2,即k= 时取等号,
此时直线的方程为x= 或x=
.
又当|k|2=2时, =﹣
=﹣1,
∴由 ,得b2=
,
∴椭圆方程为 .
如图,已知椭圆(a> b>0)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。
(1)①若圆O过椭圆的两个焦点,求椭圆的离心率e;
②若椭圆上存在点P,使得∠APB=90°,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)①∵圆O过椭圆的焦点,圆O:x2+y2=b2,
∴b=c,
∴b2=a2-c2=c2,
∴a2=2c2,
∴;
②由∠APB=90°及圆的性质,知四边形OBPA为正方形,可得
∴|OP|2=2b2≤a2,
∴a2≤2c2∴,
。
(2)设P(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),
则切线PA方程为:x1x+y1y=b2,PB方程为:x2x+y2y=b2∴x1x+y1y=x2x+y2y,
∴
直线AB方程为:
即x0x+y0y=b2令x=0,得
令y=0得
∴
∴为定值,定值是
。
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O 为坐标原点,点A 、B 分别在x 轴、y 轴上运动,且|AB|=8 ,动点P 满足,设点P的轨迹为曲线C,定点为M(4,0),直线PM交曲线C于另外一点Q.
(1)求曲线C的方程;
(2)求△OPQ面积的最大值。
正确答案
解:(1)设A(a,0),B(0,b),P(x,y),
则=(x-a,y),
=(-x,b-y),
∴
又|AB|==8.
∴
∴曲线C的方程为
(2)由(1)可知,M(4,0)为椭圆的右焦点,
设直线PM的方程为x= my +4,
由消去x得(9m2+25)y2+72my-81=0
∴
∴
当
即时,△OPQ的面积取得最大值为
,
此时直线方程为。
设椭圆(a>b>0)的左焦点为F1(-2,0),左准线
与x轴交于点N(-3,0),过点N倾斜角为30°的直线
交椭圆于A,B两点。
(1)求直线和椭圆的方程;
(2)求证:点F1(-2,0)在以线段AB为直径的圆上。
正确答案
解:(1)由题意,知椭圆的焦点在x轴上,
且,∴a2=6,b2=2,
∴椭圆的方程为,
直线的方程为
。
(2)设A,B
,
由题意,直线的方程为
,
将直线代入椭圆
,
有,
∵,
,
,
又∵,
,
∴
,
∴,
∴点在以线段为直径的圆上。
椭圆的中心是原点O,它的短轴长为,相应于焦点F(c,0)(c>0)的准线l与x轴相交于点A,|OF|=2|FA|,过点A的直线与椭圆相交于P、Q两点。
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)若,求直线PQ的方程;
(3)设(λ>1),过点P且平行于准线l的直线与椭圆相交于另一点M,证明
。
正确答案
解:(1)由题意,可设椭圆的方程为。
由已知得
解得
所以椭圆的方程为,离心率
。
(2)由(1)可得A(3,0)。
设直线PQ的方程为。
由方程组得
依题意,得
。
设,则
, ①
②
由直线PQ的方程得。
于是。③
∵,∴
。④
由①②③④得,从而
。
所以直线PQ的方程为或
。
(3)证明:
由已知得方程组
注意,解得
因,
故。
而,
所以。
已知椭圆右顶点与右焦点的距离为
,短轴长为
.
(I)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过左焦点F的直线与椭圆分别交于A、B两点,若三角形OAB的面积为,求直线AB的方程.
正确答案
解:(Ⅰ)由题意,,解得
.
即椭圆方程为
(Ⅱ)当直线AB与x轴垂直时,,此时
不符合题意,故舍掉;
当直线AB与x轴不垂直时,
设直线 AB的方程为:y=k(x+1),
代入消去y得:(2+3k2)x2+6k2x+(3k2﹣6)=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则,
所以 .
原点到直线的AB距离,
所以三角形的面积.
由可得k2=2,∴
,
所以直线或
.
设椭圆的一个顶点与抛物线
的焦点重合,F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,且离心率
,且过椭圆右焦点F2的直线l与椭圆C交于M、N两点。
(1)求椭圆C的方程;
(2)是否存在直线l,使得,若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由。
(3)若AB是椭圆C经过原点O的弦,MN∥AB,求证:为定值。
正确答案
解:抛物线的焦点为
∵椭圆的一个顶点与抛物线
的焦点重合
∴椭圆的一个顶点为,
即
∵,
∴a=2,
∴椭圆的标准方程为;
(2)解:由题可知,椭圆的右焦点为(1,0),直线l与椭圆必相交
①当直线斜率不存在时,M(1,),N(1,-
),
∴,不合题意;
②设存在直线l为y=k(x-1)(k≠0),且M(x1,y1),N(x2,y2)
由得(3+4k2)x2-8k2x+4k2-12=0,
,
,
=
所以,
故直线l的方程为或
;
(3)证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),A(x3,y3),B(x4,y4)
由(2)可得:|MN|=
=
由消去y,
并整理得:,
|AB|=,
∴为定值 。
已知椭圆,椭圆C2以C1的长轴为短轴,且与C1有相同的离心率。
(1)求椭圆C2的方程;
(2)设O为坐标原点,点A,B分别在椭圆C1和C2上,,求直线AB的方程。
正确答案
解:(1)椭圆的长轴长为4,离心率为
∵椭圆C2以C1的长轴为短轴,且与C1有相同的离心率
∴椭圆C2的焦点在y轴上,2b=4,为
∴b=2,a=4
∴椭圆C2的方程为;
(2)设A,B的坐标分别为(xA,yA),(xB,yB),
∵
∴O,A,B三点共线,且点A,B不在y轴上
∴设AB的方程为y=kx
将y=kx代入,消元可得(1+4k2)x2=4,
∴
将y=kx代入,消元可得(4+k2)x2=16,
∴
∵,
∴=4
,
∴,
解得k=±1,
∴AB的方程为y=±x。
已知椭圆C:的长轴长为
,离心率
.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若过点B(2,0)的直线l(斜率不等于零)与椭圆C交于不同的两点E、F(E在B、F之间),且△OBE与△OBF的面积之比为,求直线l的方程.
正确答案
解:(1)椭圆C的方程为,
由已知得,解得
,
∴所求椭圆的方程为,
(2)由题意知l的斜率存在且不为零,
设l方程为x=my+2(m≠0)=1 ①,
代入,整理得(m2+2)y2+4my+2=0,
由△>0得m2>2.
设E(x1,y1),F(x2,y2),
则=2 ②
由已知,,则
,
由此可知,,即y2=2y1.
代入 ②得,,
消去y1得,
解得,,满足m2>2.
即.
所以,所求直线l的方程.
已知点P(x0,y0)是椭圆E:上任意一点,x0y0≠1,直线l的方程为
。
(1)判断直线l与椭圆E交点的个数;
(2)直线l0过P点且与直线l垂直,点M(-1,0)关于直线l0的对称点为N,直线PN恒过一定点G,求点G的坐标。
正确答案
解:(1)由
消去y,并整理,得
∵
∴
∴
∴
故直线l与椭圆E只有一个交点。
(2)直线l0的方程为x0(y-y0)=2y0(x-x0),
即2y0x-x0y-x0y0=0
设M(-1,0)关于直线l0的对称点N的坐标为N(m,n)
则
解得
∴直线PN的斜率为
从而直线PN的方程为
即
从而直线PN恒过定点G(1,0)。
设椭圆的左焦点为F1(-2,0),左准线与x轴交于点N(-3,0),过点N倾斜角为30°的直线m交椭圆于A,B两点,
(1)求直线m和椭圆的方程;
(2)求证:点F1(-2,0)在以线段AB为直径的圆上。
正确答案
(1)解:由题意,直线m的方程为,
∵椭圆的焦点在x轴上,且,
,
∴椭圆的方程为。
(2)证明:设,
,
∵直线m的方程为,
将直线代入椭圆
有
,
∵,
,
∴,
又∵,
,
∴
,
∴,
∴点F1(-2,0)在以线段AB为直径的圆上。
已知椭圆C1、抛物线C2的焦点均在x轴上,C1的中心和C2的顶点均为原点O,从每条曲线上取两个点,将其坐标记录于下表中:
(Ⅰ)求C1、C2的标准方程;
(Ⅱ)请问是否存在直线l满足条件:①过C2的焦点F;②与C1交不同两点M、N且满足?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由
正确答案
解:(Ⅰ)设抛物线C2:y2=2px(p≠0),则有,
据此验证4个点知(3,﹣2)、(4,﹣4)在抛物线上,
易求C2:y2=4x
设C1:,
把点(﹣2,0)()代入
得:解得
∴C1方程为
(Ⅱ)容易验证直线l的斜率不存在时,不满足题意;
当直线l斜率存在时,假设存在直线l过抛物线焦点F(1,0),
设其方程为y=k(x﹣1),
与C1的交点坐标为M(x1,y1),N(x2,y2)
由消掉y,
得(1+4k2)x2﹣8k2x+4(k2﹣1)=0,
于是,
①
y1y2=k(x1﹣1)×k(x1﹣1)=k2[x1x2﹣(x1+x2)+1]
即②
由,即
,
得x1x2+y1y2=0(*),
将①、②代入(*)式,
得,
解得k=±2;
所以存在直线l满足条件,
且l的方程为:y=2x﹣2或y=﹣2x+2.
已知椭圆C:的右焦点为F,离心率e=
,椭圆C上的点到F的距离的最大值为
+1,直线l过点F与椭圆C交于不同的两点A、B。
(1) 求椭圆C的方程;
(2) 若,求直线l的方程。
正确答案
解:(1)题意知,,
所以,,从而b=1,
故椭圆C的方程为。
(2)容易验证直线l的斜率不为0,
故可设直线l的方程为x=my+1,代入中,
得,
设,
则由根与系数的关系,得,
,
解得m=±2 ,
所以,直线l的方程为,即
或
。
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