- 椭圆的几何性质
- 共137题
直线y=kx+m(m≠0)与椭圆W:+y2=1相交于A,C两点,O是坐标原点。
(1)当点B的坐标为(0,1),且四边形OABC为菱形时,求AC的长;
(2)当点B在W上且不是W的顶点时,证明:四边形OABC不可能为菱形。
正确答案
见解析
解析
(1)因为四边形OABC为菱形,所以AC与OB相互垂直平分。
所以可设A,代入椭圆方程得,即.
所以|AC|=.
(2)假设四边形OABC为菱形。
因为点B不是W的顶点,且AC⊥OB,所以k≠0.
由消y并整理得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0.
设A(x1,y1),C(x2,y2),
则,.
所以AC的中点为M.
因为M为AC和OB的交点,且m≠0,k≠0,所以直线OB的斜率为.
因为k·≠-1,所以AC与OB不垂直。
所以四边形OABC不是菱形,与假设矛盾。
所以当点B不是W的顶点时,四边形OABC不可能是菱形。
知识点
设椭圆C:(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上的点,PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,则C的离心率为( )。
正确答案
解析
如图所示,在Rt△PF1F2中,|F1F2|=2c,
设|PF2|=x,则|PF1|=2x,
由tan 30°=,得.
而由椭圆定义得,|PF1|+|PF2|=2a=3x,
∴,∴.
知识点
在直角坐标系xOy中,已知中心在原点,离心率为的椭圆E的一个焦点为圆C:x2+y2-4x+2=0的圆心.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设P是椭圆E上一点,过P作两条斜率之积为的直线l1,l2.当直线l1,l2都与圆C相切时,求P的坐标.
正确答案
(1); (2),或,或,或
解析
(1)由,得.故圆C的圆心为点
从而可设椭圆E的方程为其焦距为,由题设知
故椭圆E的方程为:
(2)设点的坐标为,的斜分率分别为则的方程分别为且由与圆相切,得
,
即
同理可得 .
从而是方程的两个实根,于是
①
且
由得解得或
由得由得它们满足①式,故点P的坐标为
,或,或,或.
知识点
如图,中心均为原点O的双曲线与椭圆有公共焦点,M,N是双曲线的两顶点,若M,O,N将椭圆长轴四等分,则双曲线与椭圆的离心率的比值是( )
正确答案
解析
由题意可知椭圆的长轴长2a1是双曲线实轴长2a2的2倍,即a1=2a2,而椭圆与双曲线有相同的焦点。
故离心率之比为
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
(1)
(2)
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(Ⅰ)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
已知a,b是实数,函数 和是的导函数,若在区间上恒成立,则称和在区间上单调性一致
(1)设,若和在区间上单调性一致,求b的取值范围;
(2)设且,若和在以a,b为端点的开区间上单调性一致,求|a-b|的最大值
正确答案
(1) [(2)
解析
(1)由题意知上恒成立,因为a>0,故
进而上恒成立,所以
因此的取值范围是[
(2)令
若又因为,
所以函数在上不是单调性一致的,因此
现设;
当时,
因此,当时,
故由题设得
从而
因此时等号成立,
又当,从而当
故当函数上单调性一致,因此的最大值为
知识点
如图,动圆C1:x2+y2=t2,1<t<3,与椭圆C2:+y2=1相交于A,B,C,D四点,点A1,A2分别为C2的左,右顶点。
(1)当t为何值时,矩形ABCD的面积取得最大值?并求出其最大面积;
(2)求直线AA1与直线A2B交点M的轨迹方程。
正确答案
(1) 时,矩形ABCD的面积最大,最大面积为6; (2) -y2=1(x<-3,y<0)
解析
(1)设A(x0,y0),则矩形ABCD的面积S=4|x0||y0|。
由+y02=1得y02=1-,从而
x02y02=x02(1-)=。
当,时,Smax=6,从而时,矩形ABCD的面积最大,最大面积为6。
(2)由A(x0,y0),B(x0,-y0),A1(-3,0),A2(3,0)知
直线AA1的方程为
y=(x+3),①
直线A2B的方程为
y=(x-3),②
由①②得
y2=(x2-9)。③
又点A(x0,y0)在椭圆C上,故
y02=1-。④
将④代入③得-y2=1(x<-3,y<0)。
因此点M的轨迹方程为-y2=1(x<-3,y<0)
知识点
如图,F1,F2是椭圆C1:+y2=1与双曲线C2的公共焦点,A,B分别是C1,C2在第二、四象限的公共点,若四边形AF1BF2为矩形,则C2的离心率是( )。
正确答案
解析
椭圆C1中,|AF1|+|AF2|=2a=4,|F1F2|=2c=.又四边形AF1BF2为矩形,∴∠F1AF2=90°,∴|AF1|2+|AF2|2=|F1F2|2,∴|AF1|=,|AF2|=,∴双曲线C2中,2c=,2a=|AF2|-|AF1|=,故,故选D
知识点
椭圆的左、右焦点分别为,焦距为,若直线与椭圆的一个交点满足,则该椭圆的离心率等于()
正确答案
解析
本题考查的是圆锥曲线的离心率,由题意可知,中,,所以有,整理得,故答案为。
知识点
已知点为椭圆的左焦点,点为椭圆上任意一点,点的坐标为,则取最大值时,点的坐标为 。
正确答案
解析
略
知识点
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