椭圆各种类型题.doc

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资源描述
面积类1、已知椭圆:与正半轴、正半轴的交点分别为,动点是椭圆上任一点,求面积的最大值。【解析】试题分析:先求顶点坐标,再求直线方程,根据椭圆的参数方程表示出点的坐标,然后再求点到直线的距离,表示出面积,然后求最值 试题解析:依题意,直线:,即 设点的坐标为,则点到直线的距离是 , 当时,所以面积的最大值是考点:椭圆的参数方程、点到直线的距离、三角函数求最值2、设点A(,0),B(,0),直线AM、BM相交于点M,且它们的斜率之积为. ()求动点M的轨迹C的方程; ()若直线过点F(1,0)且绕F旋转,与圆相交于P、Q两点,与轨迹C相交于R、S两点,若|PQ|求的面积的最大值和最小值(F为轨迹C的左焦点).【解析】()设,则化简轨迹的方程为()设,的距离,将代入轨迹方程并整理得:设,则,设,则上递增,考点:椭圆,根与系数关系,基本不等式,坐标表示3、已知椭圆的右焦点为,上顶点为B,离心率为,圆与轴交于两点 ()求的值; ()若,过点与圆相切的直线与的另一交点为,求的面积 【解析】 ()由题意, 得,,则, 得,, 则 ()当时,得在圆F上, 直线,则设 由得, 又点到直线的距离, 得的面积 考点:椭圆,根与系数关系,坐标表示等,考查了学生的综合化简计算能力 4、设椭圆的左焦点为,离心率为,过点且与轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为. (1) 求椭圆方程. (2) 过点的直线与椭圆交于不同的两点,当面积最大时,求.【解析】 (1)由题意可得,又,解得,所以椭圆方程为 (2)根据题意可知,直线的斜率存在,故设直线的方程为,设,由方程组消去得关于的方程由直线与椭圆相交于两点,则有,即得 由根与系数的关系得 故又因为原点到直线的距离, 故的面积 令则,所以当且仅当时等号成立, 即时, 考点:1.椭圆方程;2.椭圆与直线综合;3.基本不等式.5、已知椭圆的左、右焦点分别为、,P为椭圆上任意一点,且的最小值为. (1)求椭圆的方程; (2)动圆与椭圆相交于A、B、C、D四点,当为何值时,矩形ABCD的面积取得最大值?并求出其最大面积.【解析】(1)因为P是椭圆上一点,所以. 在中,由余弦定理得 . 因为,当且仅当时等号成立. 因为,所以. 因为的最小值为,所以,解得. 又,所以.所以椭圆C的方程为. (2)设,则矩形ABCD的面积. 因为,所以. 所以. 因为且,所以当时,取得最大值24. 此时,. 所以当时,矩形ABCD的面积最大,最大面积为. 考点:椭圆的定义、余弦定理、二次函数6、已知、分别是椭圆: 的左、右焦点,点在直线上,线段的垂直平分线经过点直线与椭圆交于不同的两点、,且椭圆上存在点,使,其中是坐标原点,是实数 ()求的取值范围; ()当取何值时,的面积最大?最大面积等于多少?【答案】();()当时,的面积最大,最大面积为.【解析】()设椭圆的半焦距为,根据题意得 解方程组得 椭圆的方程为 由,得 根据已知得关于的方程有两个不相等的实数根. , 化简得: 设、,则 (1)当时,点、关于原点对称,满足题意; (2)当时,点、关于原点不对称,. 由,得即 在椭圆上, 化简得: , , ,即且 综合(1)、(2)两种情况,得实数的取值范围是 ()当时,此时,、三点在一条直线上,不构成. 为使的面积最大,. . 原点到直线的距离, 的面积 , . , “” 成立,即 当时,的面积最大,最大面积为 考点:直线和椭圆的相关问题,综合考查考生的运算求解能力.7、设椭圆的离心率,是其左右焦点,点是直线(其中)上一点,且直线的倾斜角为. ()求椭圆的方程; ()若是椭圆上两点,满足,求(为坐标原点)面积的最小值.【解析】() 则,故 ()当直线的斜率不存在时,可设代入椭圆得 ,此时, ,当直线的斜率存在时,设代入椭圆得: ,设 则 由得: 当时,取等号,又,故的最小值为. 考点:直线与椭圆的位置关系综合应用.8、已知椭圆的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为的菱形的四个顶点. (I)求椭圆的方程; (II)直线与椭圆交于,两点,且线段的垂直平分线经过点,求(为原点)面积的最大值.【解析】 (I)因为椭圆的四个顶点恰好是一边长为2, 一内角为的菱形的四个顶点, 所以,椭圆的方程为 (II)设因为的垂直平分线通过点, 显然直线有斜率, 当直线的斜率为时,则的垂直平分线为轴,则 所以 因为, 所以,当且仅当时,取得最大值为当直线的斜率不为时,则设的方程为 所以,代入得到 当,即 方程有两个不同的解 又, 所以, 又,化简得到代入,得到 又原点到直线的距离为 所以 化简得到 因为,所以当时,即时,取得最大值 综上,面积的最大值为 考点:直线与圆锥曲线的位置关系9、如图,A,B是椭圆的两个顶点, ,直线AB的斜率为求椭圆的方程;(2)设直线平行于AB,与x,y轴分别交于点M、N,与椭圆相交于C、D, 证明:的面积等于的面积 【解析】(1)解:依题意, 整理得 解得 所以 椭圆的方程为(2)证明:由于/,设直线的方程为,将其代入,消去, 整理得 设, 所以 证法一:记的面积是,的面积是 由, 则 因为 ,所以 ,从而 证法二:记的面积是,的面积是 则线段的中点重合 因为 ,所以 , 故线段的中点为 因为 ,所以 线段的中点坐标亦为 从而 考点:1.斜率公式;2.直线与曲线的位置关系;3.韦达定理.10、已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,离心率,它的一个顶点恰好是抛物线的焦点. ()求椭圆的方程; ()设椭圆与曲线的交点为、,求面积的最大值.【答案】(1);(2).【解析】(1)抛物线的焦点为, 又椭圆离心率, 所以椭圆的方程为 (2)设点,则,连交轴于点, 由对称性知: 由得: , (当且仅当即时取等号) 面积的最大值为. 考点:椭圆标准方程的求解,直线与椭圆的位置关系.11、已知椭圆:的右焦点在圆上,直线交椭圆于、两点. (1)求椭圆的方程; (2)若(为坐标原点),求的值; (3)设点关于轴的对称点为(与不重合),且直线与轴交于点,试问的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由【解析】 (1)由题设知,圆的圆心坐标是,半径为, 故圆与轴交与两点,. 1分 所以,在椭圆中或,又, 所以,或 (舍去,), 于是,椭圆的方程为. (2)设,;直线与椭圆方程联立, 化简并整理得. ,, , . ,,即得 ,即为定值. (3),, 直线的方程为 令,则 , 当且仅当即时等号成立.故的面积存在最大值考点:直线与椭圆的位置关系 点评:主要是考查了椭圆方程的求解,以及直线与椭圆位置关系的运用,属于中档题。12、已知两点F1(-1,0)及F2(1,0),点P在以F1、F2为焦点的椭圆C上,且|PF1|、|F1F2|、|PF2|构成等差数列. (1)求椭圆C的方程; (2)如图,动直线l:y=kx+m与椭圆C有且仅有一个公共点,点M,N是直线l上的两点,且F1Ml, F2Nl.求四边形F1MNF2面积S的最大值.【解析】 (1)依题意,设椭圆的方程为. 构成等差数列, , . 又,. 椭圆的方程为 (2) 将直线的方程代入椭圆的方程中, 得 由直线与椭圆仅有一个公共点知, 化简得: 设, 当时,设直线的倾斜角为, 则, , ,当时,. 当时,四边形是矩形, 所以四边形面积的最大值为 考点:直线与椭圆的位置关系 点评:主要是考查了椭圆方程,以及直线与椭圆的位置关系的运用,属于中档题。13、如图,已知椭圆的左焦点为,过点的直线交椭圆于两点,线段的中点为,的中垂线与轴和轴分别交于两点 (1)若点的横坐标为,求直线的斜率; (2)记的面积为,(为原点)的面积为试问:是否存在直线,使得?说明理由【解析】 ()解:依题意,直线的斜率存在,设其方程为 将其代入,整理得 设,所以 故点的横坐标为依题意,得, 解得 ()解:假设存在直线,使得 ,显然直线不能与轴垂直 由()可得 因为 ,所以 , 解得 , 即 因为 ,所以 所以 ,整理得 因为此方程无解,所以不存在直线,使得 考点:直线与椭圆相交的位置关系 点评:直线与椭圆相交时常联立方程借助于方程根与系数的关系整理化简,此类题目计算量较大要求学生具有较高的数据处理能力14、已知椭圆:的离心率为,分别为椭圆的左、右焦点,若椭圆的焦距为2 求椭圆的方程; 设为椭圆上任意一点,以为圆心,为半径作圆,当圆与椭圆的右准线有公共点时,求面积的最大值【解析】 因为,且,所以 2分 所以 4分 所以椭圆的方程为设点的坐标为,则 因为,所以直线的方程为由于圆与有公共点,所以到的距离小于或等于圆的半径 因为,所以, 即 又因为,所以 解得,又,当时,所以 考点:本题主要考查椭圆的标准方程,椭圆的几何性质,直线与椭圆的位置关系,不等式的解法。 点评:中档题,求椭圆的标准方程,主要运用了椭圆的几何性质,a,b,c,e的关系。曲线关系问题,往往通过联立方程组,得到一元二次方程,运用韦达定理,简化解题过程。利用函数观点,建立三角形面积的表达式,确定其最值。15、已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,离心率为,它的一个顶点恰好是抛物线的焦点. ()求椭圆的方程; ()过点的直线与椭圆相切,直线与轴交于点,当为何值时的面积有最小值?并求出最小值.【解析】()设方程为,抛物线的焦点为, 则. 双曲线的离心率所以,得 椭圆C的方程为.()设直线的方程为,由对称性不妨设 由消得: 依题意,得: 由,令,得,即 当且仅当即时取等号. 因为故时,有最小值.考点:直线与椭圆的位置关系 点评:主要是考查了直线与椭圆的位置关系的运用,属于中档题。16、已知椭圆的离心率为,短轴的一个端点到右焦点的距离为,直线交椭圆于不同的两点。 (1)求椭圆的方程; (2)若坐标原点到直线的距离为,求面积的最大值。【解析】(1)由,椭圆的方程为: (2)由已知,联立和,消去,整理可得:, 设,则 ,当且仅当时取等号 显然时,。 考点:本题考查了椭圆的方程及直线与椭圆的位置关系17、已知椭圆的离心率为,且过点 (1)求椭圆的标准方程; (2)四边形ABCD的顶点在椭圆上,且对角线A C、BD过原点O,若, (i) 求的最值 (ii) 求证:四边形ABCD的面积为定值;【解析】 (1)由题意,又, 解得,椭圆的标准方程为. (2)设直线AB的方程为,设 联立,得 - = (i) 当k=0(此时满足式),即直线AB平行于x轴时,的最小值为-2. 又直线AB的斜率不存在时,所以的最大值为2. 11分 (ii)设原点到直线AB的距离为d,则 . 即,四边形ABCD的面积为定值考点:本题考查了直线与圆锥曲线的位置关系 点评:对于直线与圆锥曲线的综合问题,往往要联立方程,同时结合一元二次方程根与系数的关系进行求解;而对于最值问题,则可将该表达式用直线斜率k表示,然后根据题意将其进行化简结合表达式的形式选取最值的计算方式.向量点乘类1、在直角坐标系中,点到两点的距离之和等于4,设点的轨迹为,直线与交于两点. (1)写出的方程; (2) ,求的值.【解析】 (1)设,由椭圆定义可知,点的轨迹是以为焦点, 长半轴为2的椭圆, 它的短半轴, 故曲线的方程为. (2)证明:设,其坐标满足消去并整理,得 故. 即,而, 于是, 解得 考点:椭圆的方程,直线与椭圆的位置关系.2、已知椭圆的离心率为,且过点. (1)求椭圆的方程; (2)若过点C(-1,0)且斜率为的直线与椭圆相交于不同的两点,试问在轴上是否存在点,使是与无关的常数?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.【解析】(1)椭圆离心率为, ,. 1分 又椭圆过点(,1),代入椭圆方程,得.所以. 4分 椭圆方程为,即.(2)在x轴上存在点M,使是与K无关的常数.证明:假设在x轴上存在点M(m,0),使是与k无关的常数, 直线L过点C(-1,0)且斜率为K,L方程为, 由得. 设,则 = = = =设常数为t,则. 整理得对任意的k恒成立, 解得, 即在x轴上存在点M(), 使是与K无关的常数. 考点:椭圆的标准方程及几何性质,直线与椭圆的位置关系,平面向量的数量积。 点评:中档题,曲线关系问题,往往通过联立方程组,得到一元二次方程,运用韦达定理。求椭圆标准方程时,主要运用了椭圆的几何性质,建立了a,bac的方程组。3、已知椭圆的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴为半径的圆与直线相切,直线与椭圆C相交于A、B两点. ()求椭圆C的方程; ()求的取值范围;【解析】()由题意知,即 又,故椭圆的方程为()解:由得: 设A(x1,y1),B (x2,y2),则, 的取值范围是 考点:直线与圆锥曲线的综合问题;平面向量数量积的运算;椭圆的标准方程4、如图,F1,F2是离心率为的椭圆C:(ab0)的左、右焦点,直线:x将线段F1F2分成两段,其长度之比为1 :3设A,B是C上的两个动点,线段AB的中垂线与C交于P,Q两点,线段AB的中点M在直线l上 () 求椭圆C的方程; () 求的取值范围。【解析】()设F2(c,0),则,所以c1 因为离心率e,所以a 所以椭圆C的方程为 () 当直线AB垂直于x轴时,直线AB方程为x,此时P(,0)、Q(,0), 当直线AB不垂直于x轴时,设直线AB的斜率为k,M(,m) (m0),A(x1,y1),B(x2,y2) 由 得(x1x2)2(y1y2)0, 则14mk0,故k 此时,直线PQ斜率为,PQ的直线方程为即 联立消去y,整理得 所以, 于是(x11)(x21)y1y2 令t132m2,1t29,则 又1t29,所以 综上,的取值范围为 考点:椭圆的方程、平面向量的数量积、韦达定理5、如图,已知椭圆:的离心率为,以椭圆的左顶点为圆心作圆:,设圆与椭圆交于点与点 (1)求椭圆的方程; (2)求的最小值,并求此时圆的方程; (3)设点是椭圆上异于,的任意一点,且直线分别与轴交于点,为坐标原点, 求证:为定值。【解析】(1)依题意,得,; 故椭圆的方程为(2)点与点关于轴对称,设, 不妨设 由于点在椭圆上,所以(*)由已知,则, 所以 由于,故当时,取得最小值为 由(*)式,故,又点在圆上,代入圆的方程得到 故圆的方程为: (3) 设,则直线的方程为:, 令,得, 同理:, 故(*)又点与点在椭圆上,故, 代入(*)式,得: 所以为定值 考点:1.椭圆方程;2.配方法求最值.6、已知椭圆的离心率为,以原点为圆心,椭圆的短半轴为半径的圆与直线相切,直线与椭圆C相交于A、B两点. (1)求椭圆C的方程;(2)求的取值范围;【解析】()由题意知,即 又,故椭圆的方程为 ()解:由得: 设,则, 的取值范围是 考点:1.椭圆的方程;2.椭圆的离心率;3.直线和椭圆的综合应用;4.向量的数量积.7、已知椭圆,为其右焦点,离心率为. ()求椭圆C的标准方程; ()若点,问是否存在直线,使与椭圆交于两点,且若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由【解析】()由题意知:,离心率, 故所求椭圆C的标准方程为()假设存在这样的直线满足题意,并设 因为, 所以: 由,得 根据题意,得, 且, 所以 即, 解得,或 当时,(),显然符合题意; 当时,代入,得,解得 综上所述,存在这样的直线,其斜率的取值范围是 考点:椭圆的方程、直线与圆锥曲线的位置关系、一元二次方程根和系数的关系8、已知椭圆的离心率为,且经过点 ()求椭圆的方程; ()如果过点的直线与椭圆交于两点(点与点不重合), 求的值; 当为等腰直角三角形时,求直线的方程【解析】 ()因为椭圆经过点,因为,解得, 所以椭圆的方程为 ()若过点的直线的斜率不存在,此时两点中有一个点与点重合,不满足题目条件 所以直线的斜率存在,设其斜率为,则的方程为,把代入椭圆方程得,设,则, 因为,所以 , 由知:,如果为等腰直角三角形,设的中点为,则,且, 若,则,显然满足,此时直线的方程为; 若,则,解得,所以直线的方程为,即或 综上所述:直线的方程为或或 考点:1、求椭圆方程,2、直线与二次曲线的位置关系9、已知椭圆:的离心率为,直线:与以原点为圆心、以椭圆的短半轴长为半径的圆相切. ()求椭圆的方程; ()设椭圆的左焦点为,右焦点,直线过点且垂直于椭圆的长轴,动直线垂直于点, 线段垂直平分线交于点,求点的轨迹的方程; ()设与轴交于点,不同的两点在上,且满足,求的取值范围.【解析】() 直线相切, 椭圆的方程是(), 动点到定直线:的距离等于它到定点的距离, 动点的轨迹是为准线,为焦点的抛物线点的轨迹的方程为 (),设、 , ,化简得 当且仅当即时等号成立 ,又 当即时,故的取值范围是 考点:1.椭圆方程;2.抛物线的定义;3.坐标法的应用.10、已知、是椭圆的左、右焦点,且离心率,点为椭圆上的一个动点,的内切圆面积的最大值为. (1) 求椭圆的方程; (2) 若是椭圆上不重合的四个点,满足向量与共线,与共 线,且,求的取值范围. 【解析】 (1)由几何性质可知:当内切圆面积取最大值时, 即取最大值,且. 由得 又为定值, 综上得; 又由,可得,即, 经计算得, 故椭圆方程为. (2) 当直线与中有一条直线垂直于轴时,. 当直线斜率存在但不为0时,设的方程为:,由消去 可得,代入弦长公式得:, 同理由消去可得, 代入弦长公式得:, 所以 令,则,所以, 由可知,的取值范围是. 考点:(1)椭圆方程;(2)直线与椭圆的位置关系;(3)函数的值域.11、在平面直角坐标系中,已知椭圆的左焦点为,左、右顶点分别为,上顶点为,过三点作圆 ()若线段是圆的直径,求椭圆的离心率; ()若圆的圆心在直线上,求椭圆的方程; ()若直线交()中椭圆于,交轴于,求的最大值 【解析】()由椭圆的方程知,点,设F的坐标为, 是的直径,2分 解得,椭圆离心率()过点三点, 圆心P既在FC的垂直平分线上,也在BC的垂直平分线上, FC的垂直平分线方程为 的中点为,的垂直平分线方程为 由得,即 在直线上,,。 由得,椭圆的方程为()由得(*) 设,则 当且仅当,时取等号。此时方程(*)中的0, 的最大值为1 考点:直线与椭圆的位置关系 12、在平面直角坐标系中,已知定点A(2,0)、B(2,0),异于A、B两点的动点P满足,其中k1、k2分别表示直线AP、BP的斜率 ()求动点P的轨迹E的方程; ()若N是直线x=2上异于点B的任意一点,直线AN与(I)中轨迹E交予点Q,设直线QB与以NB为直径的圆的一个交点为M(异于点B),点C(1,0),求证:|CM|CN|为定值。【解析】()设,由得,其中, 整理得点的轨迹方程为. ()设点(), 设,则, 从而. 而,直线斜率, 直线与以为直径的圆的另一个交点为,. 方程为,即,过定点 定值证法一:即三点共线,又是以为直径的圆的切线,由切割线定理可知,为定值. 定值证法二:直线:,直线:, 联立得, ,为定值. 考点:椭圆的方程;直线与椭圆的位置关系 点评:关于曲线的大题,第一问一般是求出曲线的方程,第二问常与直线结合起来,当涉及到交点时,常用到根与系数的关系式13、如图,已知椭圆,是长轴的左、右端点,动点满足,联结,交椭圆于点 (1)当,时,设,求的值; (2)若为常数,探究满足的条件?并说明理由; (3)直接写出为常数的一个不同于(2)结论类型的几何条件【解析】(1)直线,解方程组,得 所以(2)设, 因为三点共线,于是,即又,即 所以 所以当时,为常数(3) “设为椭圆的焦点,为短轴的顶点,当为等腰三角形时,为常数或”或给出“当时,为常数或”考点:直线与椭圆的位置关系 点评:主要是考查了直线与椭圆的位置关系的运用,属于中档题。14、已知圆的方程为,过点作圆的两条切线,切点分别为、,直线恰好经过椭圆的右顶点和上顶点 ()求椭圆的方程; ()设是椭圆(垂直于轴的一条弦,所在直线的方程为且是椭圆上异于、的任意一点,直线、分别交定直线于两点、,求证. 【解析】() 观察知,是圆的一条切线,切点为, 设为圆心,根据圆的切线性质, 所以,所以直线的方程为. 线与轴相交于,依题意,所求椭圆的方程为 () 椭圆方程为,设 则有, 在直线的方程中,令,整理得 同理, ,并将代入得 =. 而= 且, 考点:直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程 点评:本题考查直线与圆锥曲线的位置关系,考查椭圆的标准方程,考查数形结合思想,考查学生的运算能力、分析问题解决问题的能力,难度较大15、已知点P(4, 4),圆C:与椭圆E:有一个公共点A(3,1),F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,直线PF1与圆C相切 ()求m的值与椭圆E的方程;()设Q为椭圆E上的一个动点,求的取值范围 。【解析】(1)代入点A(3,1)得m=1或5,得m=1 2分 设PF斜率为k, 列方程组得:解得: 所求椭圆方程为 (2)设点Q考点:本题主要考查椭圆的标准方程,椭圆的几何性质,直线与椭圆的位置关系,平面向量的坐标运算,三角函数辅助角公式。 点评:中档题,求椭圆的标准方程,主要运用了椭圆的几何性质,a,b,c,e的关系。曲线关系问题,往往通过联立方程组,得到一元二次方程,运用韦达定理,简化解题过程。通过向量的坐标运算,得到三角函数式,应用辅助角公式“化一”后,确定数量积的范围。16、已知椭圆 ()设椭圆的半焦距,且成等差数列,求椭圆的方程; ()设(1)中的椭圆与直线相交于两点,求的取值范围【解析】()由已知:,且,解得, 4分 所以椭圆的方程是 ()将代入椭圆方程,得,化简得, 设,则, 所以, , 由,所以的取值范围是. 考点:椭圆方程性质及椭圆与直线的位置关系 点评:椭圆中离心率,当直线与椭圆相交时,常将直线与椭圆方程联立方程组,利用韦达定理设而不求的方法将所求问题转化为交点坐标表示17、已知椭圆的两个焦点为,点在椭圆上. ()求椭圆的方程; ()已知点,设点是椭圆上任一点,求的取值范围.【解析】(1)设椭圆的方程为 由椭圆定义, . 故所求的椭圆方程为.(2)设 点在椭圆上, 有最小值;,有最大值 ,的范围是 考点:直线与椭圆的位置关系 点评:主要是考查了直线与椭圆的位置关系,以及向量的数量积的运用,属于基础题。垂直平分线类1、如图,A点在x轴上方,外接圆半径,弦在轴上且轴垂直平分边, (1)求外接圆的标准方程 (2)求过点且以为焦点的椭圆方程【答案】(1) (2)【解析】本试题主要是考查了圆与直线的位置关系,以及椭圆方程的求解。 (1)因为根据已知可知外接圆半径,那么可知外接圆的半径,然后得到方程。 (2)根据过点且以为焦点的椭圆,那么可知椭圆中的长轴长为20,焦距为10,因此可知椭圆方程。 2、在平面直角坐标系中,椭圆为 (1)若一直线与椭圆交于两不同点,且线段恰以点为中点,求直线的方程; (2)若过点的直线(非轴)与椭圆相交于两个不同点试问在轴上是否存在定点,使恒为定值?若存在,求出点的坐标及实数的值;若不存在,请说明理由. 【解析】(1)点在椭圆内部,直线与椭圆必有公共点 设点,由已知,则有 两式相减,得 而直线的斜率为 直线的方程为 (2) 假定存在定点,使恒为定值 由于直线不可能为轴 于是可设直线的方程为且设点 将代入得 . 显然 , 则 若存在定点使为定值(与值无关),则必有 在轴上存在定点,使恒为定值3、如图:已知椭圆是长轴的一个端点,弦BC过椭圆的中心O,且. (1)求椭圆的方程; (2)若AB上的一点F满足求证:CF平分BCA; (3)对于椭圆上的两点P、Q,PCQ的平分线总是垂直于x轴时,是否存在实数,使得 【解析】(I) 又 AOC是等腰直角三角形. A(2,0),C(1,1)而点C在椭圆上, .所求椭圆方程为 ()证明C(1,1),则B(1,1) 又 即点F分所成的定比为2.设 CFx轴,ACF=FCB=45,即CF平分BCA. ()对于椭圆上两点P、Q,PCQ的平分线总是垂直于x轴 PC与CQ所在直线关于x=1对称,kpC=k,则kcQ=k, 设C(1,1),则PC的直线方程y1=k(x1)y=k(x1)+1 QC的直线方y1=k(x1) y=k(x1)+1 将代入得(1+3k2)x26k(k1)x+3k26k1=0 C(1,1)在椭圆上,x=1是方程的一个根, xp1=1同理将代入x2+3y2=4得 (1+3k2)x26k(k+1)x+3k2+6k1=0 C(1,1)在椭圆上,x=1是方程的一个根, xQ1= 存在实数,使得.4、已知椭圆的离心率为,直线:与以原点为圆心、以椭圆的短半轴长为半径的圆相切. (I)求椭圆的方程; (II)设椭圆的左焦点为,右焦点,直线过点且垂直于椭圆的长轴,动直线垂直于点,线段垂直平分线交于点,求点的轨迹的方程;【解析】() 直线相切, 椭圆C1的方程是 ()MP=MF2, 动点M到定直线的距离等于它到定点F1(1,0)的距离, 动点M的轨迹是C为l1准线,F2为焦点的抛物线 点M的轨迹C2的方程为5、(本小题满分14分) 已知椭圆的两焦点分别为,且椭圆上的点到的最小距离为. ()求椭圆的方程; ()过点作直线交椭圆于两点,设线段的中垂线交轴于,求m的取值范围.【解析】()由题意可设椭圆为, ,故椭圆的方程为 ()当的斜率不存在时,线段的中垂线为轴,; 8分 当的斜率存在时,设的方程为,代入得: ,由得, 设,则, , 线段的中点为,中垂线方程为,令得. 由,易得. 综上可知,实数m的取值范围是. 6、 如图所示,已知圆,为定点,为圆上的动点,线段的垂直平分线交于点,点的轨迹为曲线E. ()求曲线的方程; ()过点作直线交曲线于两点,设线段的中垂线交轴于点,求实数m的取值范围. 【解析】()由题意知,. 又, 动点D的轨迹是以点为焦点的椭圆,且椭圆的长轴长, 焦距. , 曲线的方程为()当的斜率不存在时,线段的中垂线为轴,;当的斜率存在时,设的方程为,代入 得: ,由得, 设,则, , 线段的中点为,中垂线方程为, 令得. 由,易得. 综上可知,实数m的取值范围是. 7、已知椭圆E的中心在坐标原点,焦点在轴上,离心率为,且椭圆E上一点到两个焦点距离之和为4;,是过点且相互垂直的两条直线,交椭圆E于,两点,交椭圆E于,两点,的中点分别为, (1)求椭圆E的标准方程; (2)求直线的斜率的取值范围; (3)求证直线与直线的斜率乘积为定值【解析】(1)设椭圆E的方程为, 由得所以所求椭圆E的标准方程为(2)由题意知,直线的斜率存在且不为零,由于,则, 由消去并化简整理,得,根据题意,解得 ,同理可得,即, 有,解得(3)设,那么, 则 ,即,同理可得,即, ,即直线与直线的斜率乘积为定值8、已知椭圆C:,点M(2,1). (1)求椭圆C的焦点坐标和离心率; (2)求通过M点且被这点平分的弦所在的直线方程.【解析】(1)由得 所以焦点坐标是离心率(2)显然直线不与x轴垂直,可设此直线方程为,且它与椭圆的交点分别为A(x1,y1)、B(x2,y2),则 所以: 又,所以:,直线方程为:9、如图,椭圆C:(ab0)的离心率为,其左焦点到点P(2,1)的距离为不过原点O的直线l与C相交于A,B两点,且线段AB被直线OP平分 ()求椭圆C的方程; () 求ABP的面积取最大时直线l的方程 【解析】()由题:; (1) 左焦点(c,0)到点P(2,1)的距离为: (2) 由(1) (2)可解得:所求椭圆C的方程为: ()易得直线OP的方程:yx,设A(xA,yA),B(xB,yB),R(x0,y0)其中y0x0 A,B在椭圆上, 设直线AB的方程为l:y(m0), 代入椭圆: 显然 m且m0 由上又有:m, |AB| 点P(2,1)到直线l的距离为: SABPd|AB|,其中m且m0 利用导数解:令, 则 当m时,有(SABP)max 此时直线l的方程10、已知椭圆的左右焦点为F1,F2,离心率为,以线段F1 F2为直径的圆的面积为, (1)求椭圆的方程; (2) 设直线l过椭圆的右焦点F2(l不垂直坐标轴),且与椭圆交于A、B两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点M(m,0),试求m的取值范围.【答案】(1)由离心率为得:= 又由线段F1 F2为直径的圆的面积为得: c2=, c2=1 由, 解得a=,c=1,b2=1,椭圆方程为 (2) 由题意,F2(1,0),设l的方程为 整理,得6分 因为l过椭圆的右焦点, 设, 则 8分 令10分 由于11、已知:椭圆C:1(ab0)的左、右焦点为F1、F2,e,过F1的直线l交椭圆C于A、B两点,AF2、AB、BF2成等差数列,且AB4。 (I)求椭圆C的方程; (II)M、N是椭画C上的两点,若线段MN被直线x1平分,证明:线段MN的中垂线过定点。【答案】 ()、成等差数列, . ,得,又,所以, 所求的椭圆方程为:. ()设, 由题意知:,.两式相减得:, , 所以, 易证,此直线经过定点. 平行线类1、已知A1,A2,B是椭圆1(ab0)的顶点(如图),直线l与椭圆交于异于顶点的P,Q两点,且lA2B,若椭圆的离心率是,且A2B。 (1)求此椭圆的方程; (2)设直线A1P和直线BQ的倾斜角分别为,试判断是否为定值?若是,求出此定值;若不是,说明理由。 【答案】 【解析】略2、已知椭圆:()的离心率为,直线与以原点为圆心、以椭圆的短半轴长为半径的圆相切 (1)求椭圆的方程; (2)设椭圆的左焦点为,右焦点为,直线过点且垂直于椭圆的长轴,动直线垂直于点,线段的垂直平分线交于点. (i)求点的轨迹的方程; (ii)若为点的轨迹的过点的两条相互垂直的弦,求四边形面积的最小值【答案】(1),.直线与圆相切,. 椭圆的方程是. (2)(i) 动点到定直线的距离等于它到定点的距离, 动点的轨迹是以为准线,为焦点的抛物线 点的轨迹的方程为:. (ii)由题意可知:直线的斜率存在且不为零, 令:, 则: 由韦达定理知: 由抛物线定义知: 而: 同样可得: 则: (当且仅当时取“”号) 所以四边形面积的最小值是:83、已知椭圆的长轴长为,离 心率 (1)求椭圆C的标准方程; (2)若过点B(2,0)的直线(斜率不等于零)与椭圆C交于点E,F,且, 求直线的方程。【答案】 (II)由题意知的斜率存在且不为零, 设方程为 将代入,整理得8分 由得 设,则 由已知 ,即.代入得,10分 消去得 解得,满足即.12分 所以,所求直线的方程为13分【解析】略4、已知椭圆,过点作直线与椭圆交于、两点. (1)若点平分线段,试求直线的方程; 设与满足(1)中条件的直线平行的直线与椭圆交于、两点,与椭圆交于点,与椭圆交于点,求证:/【答案】(1),则有,. 得, 即, 得 故直线的方程为, 即. (2)证明:设,且. 则有, 即.将点、的坐标分别代入椭圆方程: 得 易知,故约去得 同理有 由得. 由已知,斜率为,有, 得 即,即, 所以/.5、(14分) 已知中心在坐标原点O的椭圆C经过点A(2,3),且点F(2,0)为其右焦点 (1)求椭圆C的方程; (2)是否存在平行于OA的直线,使得直线与椭圆C有公共点,且直线OA与的距离等于4?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由。【答案】(1)依题意,可设椭圆C的方程为,且可知左焦点为F(-2,0), 从而有,解得, 又,所以,故椭圆C的方程为。(2)假设存在符合题意的直线,其方程为, 由得, 因为直线与椭圆有公共点,所以有, 解得, 另一方面,由直线OA与的距离4可得:,从而, 由于,所以符合题意的直线不存在。6、已知的顶点在椭圆上,在直线上,且 ()当边通过坐标原点时,求的长及的面积; ()当,且斜边的长最大时,求所在直线的方程【解析】()因为,且边通过点,所以所在直线的方程为 设两点坐标分别为 由得 所以 又因为边上的高等于原点到直线的距离 所以, ()设所在直线的方程为, 由得 因为在椭圆上,所以 设两点坐标分别为,则, 所以 又因为的长等于点到直线的距离,即 所以 所以当时,边最长,(这时) 此时所在直线的方程为7、如图,已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长是短轴长的2倍且经过点M(2,1),平行于OM的直线 在y轴上的截距为m(m0),直线交椭圆于A、B两个不同点。 (1)求椭圆的方程; (2)求m的取值范围; 【解析】略8、(本小题满分14分)已知中心在坐标原点O的椭圆C经过点A(2,3),且点F(2,0)为其右焦点。 (1)求椭圆C的方程; (2)是否存在平行于OA的直线,使得直线与椭圆C有公共点,且直线OA与的距离等于4?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由。【解析】(1)设椭圆的方程F(2,0)从而有因为,所以故椭圆方程为:(2)假设存在符合题意的直线,其方程 由消得直线与椭圆有公共点, 所以,解得 另一方面,由直线OA与的距离等于4,可得 由于,所以符合题意的直线不存在
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