- 椭圆的几何性质
- 共137题
15.椭圆的左焦点F在x轴上,直线x=m与椭圆相交于点A,B.若△FAB的周长的最大值是12,则该椭圆的离心率是___________.
正确答案
;
解析
由题意可以得4a=12,所以a=3,c=2,所以该椭圆的离心率是。
考查方向
解题思路
根据焦点在x轴,所以a>,然后根据经过左焦点时三角形周长最大所以可以算出a的值,进一步可以计算出离心率。
易错点
什么时候取到周长的最大值不清楚。
知识点
20.在平面直角坐标系中,已知椭圆
的焦距为
且点
在
上.
(Ⅰ)求的方程;
(Ⅱ)设直线与椭圆
切于A点,与抛物线
切于B点,求直线
的方程和线段AB的长.
正确答案
(1);(2)当直线
为
时,|AB|=
;
当直线为
时, |AB|=
;
解析
(Ⅰ)由题意得:,------------------------------3分
故椭圆的方程为:
---------------------------------------------------4分
(Ⅱ)依题意可知直线存在斜率,设直线
由----------------①------------------5分
直线
与椭圆
相切
②-----6分
由-----------------------③----------------------7分
直线
与抛物线
相切
④-----8分
由②、④消去k得:,解得
或
,-------------------------9分
由②知,故
不合舍去,由
得
---------------------------10分
直线
的方程为
当直线为
时,由①易得
由③易得
,此时|AB|=
;
当直线为
时,由图形的对称性可得|AB|=
.
综上得直线的方程为
或
,线段|AB|=
.----------------12分
考查方向
解题思路
第(1)问直接根据题中条件列方程组求解即可;第(2)问先设直线l的方程,然后分别将l的方程与圆和椭圆的方程联立消元得到判别式等于0得到关于m和k的方程组求解即可。
易错点
在第(2)问中联立消元时运算求解出错;不会转化题中给出的条件直线与椭圆
切于A点,与抛物线
切于B点。
知识点
20. 已知椭圆(a>b>0)的左焦点为F,离心率为
,过点F且与x轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为
.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设A、B分别为椭圆的左、右顶点,过点F且斜率为k的直线与椭圆交于C,D两点.若·
+
·
=7,求k的值.
正确答案
(1)+=1;(2)
解析
试题分析:本题属于直线和圆锥曲线的位置关系,题目的难度是逐渐由易到难,
(1)根据题目已知条件构造方程组即可求出;
(2)设出直线的方程,与第一问所求的椭圆方程联立起来消元后得到一个一元二次方程,再应用设而不求的方法得到一个方程就可以解出来。解: (1)设F(-c,0),由=,知a=c.过点F且与x轴垂直的直线为x=-c,
代入椭圆方程+=1,解得y=±b,
于是b= ,解得b=,
又a2-c2=b2,从而可得a=,c=1,
所以椭圆的方程为+=1. (2)设点C(x1,y1),D(x2,y2),由F(-1,0)得直线CD的方程为y=k(x+1),
由方程组 消去y,整理得(2+3k2)x2+6k2x+3k2-6=0.
因为直线过椭圆内的点,无论k为何值,直线和椭圆总相交.
由根与系数的关系可得: 则x1+x2=-,x1x2=,因为A(-,0),B(,0),所以
·+·=(x1+,y1)·(-x2,-y2)+(x2+,y2)·(-x1,-y1)
=6-2x1x2-2y1y2=6-2x1x2-2k2(x1+1)(x2+1)
=6-(2+2k2)x1x2-2k2(x1+x2)-2k2
=6+, 由已知得6+=7,解得
考查方向
解题思路
本题考查直线和圆锥曲线的位置关系,解题步骤如下:
(1)根据题目已知条件构造方程组即可求出;
(2)设出直线的方程,与第一问所求的椭圆方程联立起来消元后得到一个一元二次方程,再应用设而不求的方法得到一个方程就可以解出来。
易错点
不会使用设而不求的方法去解答。
知识点
20.已知椭圆E:的四个顶点构成一个面积为
的四边形,该四边形的一个内角为60°.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)直线l与椭圆E相交于A,B两个不同的点,线段AB的中点为C,O为坐标原点,若△OAB面积为,求
的最小值.
正确答案
(1);(2)
解析
试题分析:本题属于直线与椭圆的位置关系,题目的难度是逐渐由易到难,
(1)直接根据题意构造方程组来求解;
(2)分斜率存在和不存在2种情况分类讨论,再利用设而不求的方法来计算出最小值。
(Ⅰ)由题解得
,
所以椭圆E的方程为.
(Ⅱ)(1)当l的斜率不存在时,A,B两点关于x轴对称,则,
,
由在椭圆上,则
,而
,解得
,
,
可知,所以
.
(2)当l的斜率存在时,设直线l:,
联立方程组消去y得
,
由,得
,
则,
,(*)
,
原点O到直线l的距离,
△OAB的面积,整理得
,即
,
所以,即
,满足
,
可知,结合(*)得
,
,
则C,所以
,
由于,则
,当且仅当
,即k=0时,等号成立,故
,
综上所述,的最小值为
.
考查方向
解题思路
本题考查直线与椭圆的位置关系,解题步骤如下:
(1)直接根据题意构造方程组来求解;
(2)分斜率存在和不存在2种情况分类讨论,再利用设而不求的方法来计算出最小值。
易错点
第2问计算量大容易出错。
知识点
如图,在平面直角坐标系中,已知
是椭
上的一点,从原点
向圆
作两条切线,分别交椭圆于点
.
24.若点在第一象限,且直线
互相垂直,求圆
的方程;
25.若直线的斜率存在,并记为
,求
的值;
正确答案
(1);
解析
(1)由圆的方程知圆
的半径
,因为直线
互相垂直,且和圆
相切,所以
,即
①又点
在椭圆
上,所以
②
联立①②,解得,所以,所求圆
的方程为
.
考查方向
解题思路
先根据题中条件求出圆心的坐标,后即可得到圆的方程;
易错点
不知题中给出的直线是切线,且互相垂直如何使用导致不能得到关于圆心的方程;
正确答案
(2)
解析
(2)因为直线和
都与圆
相切,所以
,
,化简得
,因为点
在椭圆
上,所以
,
即,所以
.
考查方向
解题思路
根据直线和圆相切得,
,化简得到
,后消元即可得到答案。
易错点
不会化简,
得到
。
已知曲线C的方程是(m>0,n>0),且曲线C过A(
,
),B(
,
)两点,O为坐标原点.
23.求曲线C的方程;
24.设M(x1,y1),N(x2,y2)是曲线C上两点,向量p=(x1,
y1),q=(
x2,
y2),且p·q=0,若直线MN过(0,
),求直线MN的斜率.
正确答案
见解析
解析
解:(1)由题可得:,解得
所以曲线方程为
考查方向
解题思路
1)根据题意联立解方程求出曲线方程
2)写出直线方程,与曲线联立,得到韦达定理
3)根据p·q=0,得到x1,x2的关系
4)解方程得到结果
易错点
本题较简单,一般在计算出错和对p·q=0处理出错
正确答案
见解析
解析
解:
(2)设直线的方程为
,代入椭圆方程为
得:
∴
,
∴=
∴
即
考查方向
解题思路
1)根据题意联立解方程求出曲线方程
2)写出直线方程,与曲线联立,得到韦达定理
3)根据p·q=0,得到x1,x2的关系
4)解方程得到结果
易错点
本题较简单,一般在计算出错和对p·q=0处理出错
15.椭圆的右焦点F(c,0)关于直线
的对称点Q在椭圆上,则椭圆的离心率是 .
正确答案
解析
试题分析:利用点F关于直线的对称点Q在椭圆上,由a,b,c的关系列方程求出椭圆的离心率。
设Q(m,n),由题意可得,解得:
,代入椭圆方程可得:
,整理可得
,
可得,.即
,
可得,解得
.
故答案为:.
考查方向
解题思路
设出Q的坐标,利用对称知识,集合椭圆方程推出椭圆几何量之间的关系,然后求解离心率即可.
易错点
点关于直线的对称点的求法,.
知识点
8.如图,焦点在轴上的椭圆
(
)的左、右焦点分别为
、
,
是椭圆上位于第一象限内的一点,且直线
与
轴的正半轴交于
点,△
的内切圆在边
上的切点为
,若
,则该椭圆的离心率为( )
正确答案
解析
如右图所示,设另外两个切点分别为M,N,由及圆的切线长相等可得
,所以
,由
知
,故本题选择D选项。
考查方向
解题思路
根据切线长相等及椭圆的定义先求出实数a,进而求出椭圆的离心率。
易错点
不知如何利用已知信息导致本题没有思路。
知识点
20. 如图,已知椭圆
,离心率
,
是椭圆上的任一点,从原点
向圆
:
作两条切线,分别交椭圆于点
.
(Ⅰ)若过点的直线与原点的距离为
,求椭圆方程;
(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若直线的斜率存在,并记为
.试问
是否为定值?若是,求出该值;若不是,说明理由.
正确答案
(1);(2)
为定值。
解析
试题分析:本题属于直线与圆锥曲线的问题,
(1)由已知条件构造方程组求解(2)用设而不求的方法来解决.
(Ⅰ)因为离心率,所以
,而
所以
,即
① 设经过点
的直线方程为
即
因为直线与原点的距离为
所以,整理得:
② 由①②得
所以椭圆的方程为
(Ⅱ)解:因为直线, 与圆M相切,由直线和圆相切的条件:
,可得
, 平方整理,可得
,
, 所以
是方程
的两个不相等的实数根,
,因为点
在椭圆C上,所以
,即
,所以
为定值;
考查方向
解题思路
本题考查直线与圆锥曲线的问题,解题步骤如下:
由已知条件构造方程组求解。
用设而不求的方法来解决。
易错点
不会利用设而不求的思想来解答。
知识点
如图,椭圆E:(a>b>0)的离心率是
,点(0,1)在短轴CD上,且
=-1
25.求椭圆E的方程;
26.设O为坐标原点,过点P的动直线与椭圆交于A、B两点.是否存在常数λ,使得为定值?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.
正确答案
.
解析
(I)由已知,点C,D的坐标分别为(0,-b),(0,b)
又点P的坐标为(0,1),且=-1
于是,解得a=2,b=
所以椭圆E方程为.
考查方向
解题思路
1.第(1)问直接根据题中给出的条件求解即可;
易错点
1.第(1)问的运算出错;
正确答案
λ=-1
解析
当直线AB斜率存在时,设直线AB的方程为y=kx+1
A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)
联立,得(2k2+1)x2+4kx-2=0
其判别式△=(4k)2+8(2k2+1)>0
所以
从而=x1x2+y1y
2+λ[x1x2+(y1-1)(y2-1)]
=(1+λ)(1+k2)x1x2+k(x1+x2)+1
=
=-
所以,当λ=1时,-=-3
此时,=-3为定值
当直线AB斜率不存在时,直线AB即为直线CD
此时=-2-1=-3
故存在常数λ=-1,使得为定值-3.
考查方向
解题思路
.第(2)问先联立消元导出韦达定理后代人要求的式子得到定值即可。
易错点
第(2)问的运算出错;第(2)问的=-
不会计算如何为定值。
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