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文档简介
1、1已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率为,短轴长为4()求椭圆C的标准方程;()P(2,n),Q(2,n)是椭圆C上两个定点,A、B是椭圆C上位于直线PQ两侧的动点若直线AB的斜率为,求四边形APBQ面积的最大值;当A、B两点在椭圆上运动,且满足APQ=BPQ时,直线AB的斜率是否为定值,说明理由2已知椭圆的离心率为,且经过点(1)求椭圆C的方程;(2)已知A为椭圆C的左顶点,直线l过右焦点F与椭圆C交于M,N两点,若AM、AN的斜率k1,k2满足k1+k2=m(定值m0),求直线l的斜率3如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆的焦距为2,且过点(1)求椭圆E的方程;(2)若点A,B分别
2、是椭圆E的左、右顶点,直线l经过点B且垂直于x轴,点P是椭圆上异于A,B的任意一点,直线AP交l于点M()设直线OM的斜率为k1,直线BP的斜率为k2,求证:k1k2为定值;()设过点M垂直于PB的直线为m求证:直线m过定点,并求出定点的坐标4已知F1,F2分别是椭圆(ab0)的左、右焦点,半焦距为c,直线x=与x轴的交点为N,满足,设A、B是上半椭圆上满足的两点,其中(1)求椭圆的方程及直线AB的斜率k的取值范围;(2)过A、B两点分别作椭圆的切线,两切线相交于一点P,试问:点P是否恒在某定直线上运动,请说明理由5在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆(ab0)的离心率为,其焦点在圆x2+y2=
3、1上(1)求椭圆的方程;(2)设A,B,M是椭圆上的三点(异于椭圆顶点),且存在锐角,使(i)求证:直线OA与OB的斜率之积为定值;(ii)求OA2+OB26已知椭圆的左焦点为F(,0),离心率e=,M、N是椭圆上的动点()求椭圆标准方程;()设动点P满足:,直线OM与ON的斜率之积为,问:是否存在定点F1,F2,使得|PF1|+|PF2|为定值?,若存在,求出F1,F2的坐标,若不存在,说明理由()若M在第一象限,且点M,N关于原点对称,点M在x轴上的射影为A,连接NA 并延长交椭圆于点B,证明:MNMB7一束光线从点F1(1,0)出发,经直线l:2xy+3=0上一点P反射后,恰好穿过点F2
4、(1,0)(1)求P点的坐标;(2)求以F1、F2为焦点且过点P的椭圆C的方程;(3)设点Q是椭圆C上除长轴两端点外的任意一点,试问在x轴上是否存在两定点A、B,使得直线QA、QB的斜率之积为定值?若存在,请求出定值,并求出所有满足条件的定点A、B的坐标;若不存在,请说明理由8已知椭圆的离心率为,且经过点(1)求椭圆C的方程;(2)设直线l:y=kx+t(k0)交椭圆C于A、B两点,D为AB的中点,kOD为直线OD的斜率,求证:kkOD为定值;(3)在(2)条件下,当t=1时,若的夹角为锐角,试求k的取值范围9如图所示,椭圆C:的焦点为F1(0,c),F2(0,c)(c0),抛物线x2=2py
5、(p0)的焦点与F1重合,过F2的直线l与抛物线P相切,切点在第一象限,且与椭圆C相交于A,B两点,且(1)求证:切线l的斜率为定值;(2)当2,4时,求椭圆的离心率e的取值范围10已知椭圆(ab0)的右焦点为F1(2,0),离心率为e(1)若e=,求椭圆的方程;(2)设A,B为椭圆上关于原点对称的两点,AF1的中点为M,BF1的中点为N,若原点O在以线段MN为直径的圆上证明点A在定圆上;设直线AB的斜率为k,若k,求e的取值范围11在平面直角坐标系xOy中,椭圆=1(ab0)的焦点为 F1(1,0),F2(1,0),左、右顶点分别为A,B,离心率为,动点P到F1,F2的距离的平方和为6(1)
6、求动点P的轨迹方程;(2)若,Q为椭圆上位于x轴上方的动点,直线DMCN,BQ分别交直线m于点M,N(i)当直线AQ的斜率为时,求AMN的面积;(ii)求证:对任意的动点Q,DMCN为定值12(1)如图,设圆O:x2+y2=a2的两条互相垂直的直径为AB、CD,E在弧BD上,AE交CD于K,CE交AB于L,求证:为定值(2)将椭圆(ab0)与x2+y2=a2相类比,请写出与(1)类似的命题,并证明你的结论(3)如图,若AB、CD是过椭圆(ab0)中心的两条直线,且直线AB、CD的斜率积,点E是椭圆上异于A、C的任意一点,AE交直线CD于K,CE交直线AB于L,求证:为定值13作斜率为的直线l与
7、椭圆C:交于A,B两点(如图所示),且在直线l的左上方(1)证明:PAB的内切圆的圆心在一条定直线上;(2)若APB=60°,求PAB的面积14设椭圆C:+=1(ab0)的左右焦点分别为F1F2,上顶点为A,过点A与AF2垂直的直线交x轴负半轴于点Q,且2+=(1)若过AQF2三点的圆恰好与直线l:xy3=0相切,求椭圆C的方程;(2)在(1)的条件下,过右焦点F2作斜率为k的直线l与椭圆C交于MN两点试证明:+为定值;在x轴上是否存在点P(m,0)使得以PM,PN为邻边的平行四边形是菱形,如果存在,求出m的取值范围,如果不存在,说明理由15已知A,B分别是椭圆C1:=1的左、右顶点
8、,P是椭圆上异与A,B的任意一点,Q是双曲线C2:=1上异与A,B的任意一点,ab0(I)若P(),Q(,1),求椭圆Cl的方程;()记直线AP,BP,AQ,BQ的斜率分别是k1,k2,k3,k4,求证:k1k2+k3k4为定值;()过Q作垂直于x轴的直线l,直线AP,BP分别交 l于M,N,判断PMN是否可能为正三角形,并说明理由16已知椭圆=1的焦点坐标为(±1,0),椭圆经过点(1,)(1)求椭圆方程;(2)过椭圆左顶点M(a,0)与直线x=a上点N的直线交椭圆于点P,求的值(3)过右焦点且不与对称轴平行的直线l交椭圆于A、B两点,点Q(2,t),若KQA+KQB=2与l的斜率
9、无关,求t的值17如图,已知椭圆的焦点为F1(1,0)、F2(1,0),离心率为,过点A(2,0)的直线l交椭圆C于M、N两点(1)求椭圆C的方程;(2)求直线l的斜率k的取值范围;在直线l的斜率k不断变化过程中,探究MF1A和NF1F2是否总相等?若相等,请给出证明,若不相等,说明理由18已知椭圆E:=1(ab0)上任意一点到两焦点距离之和为,离心率为,左、右焦点分别为F1,F2,点P是右准线上任意一点,过F2作直线PF2的垂线F2Q交椭圆于Q点(1)求椭圆E的标准方程;(2)证明:直线PQ与直线OQ的斜率之积是定值;(3)点P的纵坐标为3,过P作动直线l与椭圆交于两个不同点M、N,在线段M
10、N上取点H,满足,试证明点H恒在一定直线上19如图,双曲线C1:与椭圆C2:(0b2)的左、右顶点分别为A1、A2第一象限内的点P在双曲线C1上,线段OP与椭圆C2交于点A,O为坐标原点(I)求证:为定值(其中表示直线AA1的斜率,等意义类似);(II)证明:OAA2与OA2P不相似(III)设满足(x,y)|,xR,yR(x,y)|,xR,yR 的正数m的最大值是b,求b的值20已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,短轴长为2,且两个焦点和短轴的两个端点恰为一个正方形的顶点过右焦点F与x轴不垂直的直线l交椭圆于P,Q两点(1)求椭圆的方程;(2)当直线l的斜率为1时,求POQ的面积;(3
11、)在线段OF上是否存在点M(m,0),使得以MP,MQ为邻边的平行四边形是菱形?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由21已知椭圆的离心率为,且椭圆上的点到两个焦点的距离和为2斜率为k(k0)的直线l过椭圆的上焦点且与椭圆相交于P,Q两点,线段PQ的垂直平分线与y轴相交于点M(0,m)()求椭圆的方程;()求m的取值范围;()试用m表示MPQ的面积,并求面积的最大值22已知椭圆E:的左焦点,若椭圆上存在一点D,满足以椭圆短轴为直径的圆与线段DF1相切于线段DF1的中点F()求椭圆E的方程;()已知两点Q(2,0),M(0,1)及椭圆G:,过点Q作斜率为k的直线l交椭圆G于H,K两点,设
12、线段HK的中点为N,连接MN,试问当k为何值时,直线MN过椭圆G的顶点?() 过坐标原点O的直线交椭圆W:于P、A两点,其中P在第一象限,过P作x轴的垂线,垂足为C,连接AC并延长交椭圆W于B,求证:PAPB23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,切点为A,B(1)()若圆O过椭圆的两个焦点,求椭圆的离心率e;()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24已知椭圆中心在原点,焦点在y轴上,离心率为,以原点为圆心,椭圆短半轴长为半径的圆与直线y=x+2相切()求椭圆的标准方
13、程;()设点F是椭圆在y轴正半轴上的一个焦点,点A,B是抛物线x2=4y上的两个动点,且满足,过点A,B分别作抛物线的两条切线,设两切线的交点为M,试推断是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,说明理由25已知椭圆的中心为O,长轴、短轴的长分别为2a,2b(ab0),A,B分别为椭圆上的两点,且OAOB(1)求证:为定值;(2)求AOB面积的最大值和最小值26设F1、F2分别是椭圆+y2=1的左、右焦点(1)若P是该椭圆上的一个动点,求向量乘积的取值范围;(2)设过定点M(0,2)的直线l与椭圆交于不同的两点M、N,且MON为锐角(其中O为坐标原点),求直线l的斜率k的取值范围(3)设A(2,
14、0),B(0,1)是它的两个顶点,直线y=kx(k0)与AB相交于点D,与椭圆相交于E、F两点求四边形AEBF面积的最大值27已知椭圆的左焦点F1(1,0),长轴长与短轴长的比是()求椭圆的方程;()过F1作两直线m,n交椭圆于A,B,C,D四点,若mn,求证:为定值28已知椭圆的左顶点是A,过焦点F(c,0)(c0,为椭圆的半焦距)作倾斜角为的直线(非x轴)交椭圆于M,N两点,直线AM,AN分别交直线(称为椭圆的右准线)于P,Q两点(1)若当=30°时有,求椭圆的离心率;(2)若离心率e=,求证:为定值29已知点P在椭圆C:(ab0)上,F1、F2分别为椭圆C的左、右焦点,满足|P
15、F1|=6|PF2|,且椭圆C的离心率为()求椭圆C的方程;()若过点Q(1,0)且不与x轴垂直的直线l与椭圆C相交于两个不同点M、N,在x轴上是否存在定点G,使得为定值若存在,求出所有满足这种条件的点G的坐标;若不存在,说明理由30如图,已知椭圆C:的离心率为,以椭圆C的左顶点T为圆心作圆T:(x+2)2+y2=r2(r0),设圆T与椭圆C交于点M与点N(1)求椭圆C的方程;(2)求的最小值,并求此时圆T的方程;(3)设点P是椭圆C上异于M,N的任意一点,且直线MP,NP分别与x轴交于点R,S,O为坐标原点,求证:|OR|OS|为定值参考答案与试题解析一解答题(共30小题)1已知椭圆C的中心
16、在原点,焦点在x轴上,离心率为,短轴长为4()求椭圆C的标准方程;()P(2,n),Q(2,n)是椭圆C上两个定点,A、B是椭圆C上位于直线PQ两侧的动点若直线AB的斜率为,求四边形APBQ面积的最大值;当A、B两点在椭圆上运动,且满足APQ=BPQ时,直线AB的斜率是否为定值,说明理由解:()设C方程为由已知b=2,离心率 (3分)得a=4,所以,椭圆C的方程为(4分)()由()可求得点P、Q的坐标为P(2,3)Q(2,3),则|PQ|=6,设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为,代入,得x2+tx+t212=0 由0,解得4t4,由根与系数的关系得,四边形APBQ的面积(6
17、分)故,当t=0时,(7分)APQ=BPQ时,PA、PB的斜率之和为0,设直线PA的斜率为k,则PB的斜率为k,PA的直线方程为y3=k(x2)与,联立解得(3+4k2)x2+8(32k)kx+4(32k)248=0,(9分)同理PB的直线方程y3=k(x2),可得所以,(11分)=,所以直线AB的斜率为定(13分)2已知椭圆的离心率为,且经过点(1)求椭圆C的方程;(2)已知A为椭圆C的左顶点,直线l过右焦点F与椭圆C交于M,N两点,若AM、AN的斜率k1,k2满足k1+k2=m(定值m0),求直线l的斜率解:(1)椭圆离心率为,(2分)又椭圆经过点,解得c=1,(3分)椭圆C的方程是(4分
18、)(2)若直线l斜率不存在,显然k1+k2=0不合题意 (5分)设直线方程为l:y=k(x1),M(x1,y1),N(x2,y2)联立方程组得(3+4k2)x28k2x+4k212=0(7分)(8分)k1+k2=k()=k1+k2=m,=m,k=3如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆的焦距为2,且过点(1)求椭圆E的方程;(2)若点A,B分别是椭圆E的左、右顶点,直线l经过点B且垂直于x轴,点P是椭圆上异于A,B的任意一点,直线AP交l于点M()设直线OM的斜率为k1,直线BP的斜率为k2,求证:k1k2为定值;()设过点M垂直于PB的直线为m求证:直线m过定点,并求出定点的坐标解:(1)由题
19、意得2c=2,c=1,又,a2=b2+1消去a可得,2b45b23=0,解得b2=3或(舍去),则a2=4,椭圆E的方程为(2)()设P(x1,y1)(y10),M(2,y0),则,A,P,M三点共线,P(x1,y1)在椭圆上,故为定值()直线BP的斜率为,直线m的斜率为,则直线m的方程为,=,即所以直线m过定点(1,0)4已知F1,F2分别是椭圆(ab0)的左、右焦点,半焦距为c,直线x=与x轴的交点为N,满足,设A、B是上半椭圆上满足的两点,其中(1)求椭圆的方程及直线AB的斜率k的取值范围;(2)过A、B两点分别作椭圆的切线,两切线相交于一点P,试问:点P是否恒在某定直线上运动,请说明理
20、由解:(1)由于,解得a2=2,b2=1,从而所求椭圆的方程为=1三点共线,而点N的坐标为(2,0)设直线AB的方程为y=k(x+2),其中k为直线AB的斜率,依条件知k0由消去x得,即根据条件可知解得,依题意取设A(x1,y1),B(x2,y2),则根据韦达定理,得,又由,得(x1+2,y1)=(x2+2,y2),从而从而消去y2得令,则由于,所以'()0()是区间上的减函数,从而,即,解得,而,故直线AB的斜率的取值范围是(2)设点P的坐标为(x0,y0),则可得切线PA的方程是,而点A(x1,y1)在此切线上,有即x0x1+2y0y1=x12+2y12,又A在椭圆上,有x0x1+
21、2y0y=2,同理可得x0x2+2y0y2=2根据和可知直线AB的方程为,x0x+2y0y=2,而直线AB过定点N(2,0),2x0=2x0=1,因此,点P恒在直线x=1上运动5在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆(ab0)的离心率为,其焦点在圆x2+y2=1上(1)求椭圆的方程;(2)设A,B,M是椭圆上的三点(异于椭圆顶点),且存在锐角,使(i)求证:直线OA与OB的斜率之积为定值;(ii)求OA2+OB2解:(1)依题意,得 c=1于是,a=,b=1 (2分)所以所求椭圆的方程为 (4分)(2)(i)设A(x1,y1),B(x2,y2),则,又设M(x,y),因,故(7分)因M在椭圆上,故
22、整理得将代入上式,并注意cossin0,得 所以,为定值 (10分)(ii),故y12+y22=1又,故x12+x22=2所以,OA2+OB2=x12+y12+x22+y22=3 (16分)6已知椭圆的左焦点为F(,0),离心率e=,M、N是椭圆上的动点()求椭圆标准方程;()设动点P满足:,直线OM与ON的斜率之积为,问:是否存在定点F1,F2,使得|PF1|+|PF2|为定值?,若存在,求出F1,F2的坐标,若不存在,说明理由()若M在第一象限,且点M,N关于原点对称,点M在x轴上的射影为A,连接NA 并延长交椭圆于点B,证明:MNMB()解:由题设可知:,a=2,c=2分b2=a2c2=
23、23分椭圆的标准方程为:4分()解:设P(xP,yP),M(x1,y1),N(x2,y2),由可得:5分由直线OM与ON的斜率之积为可得:,即x1x2+2y1y2=06分由可得:xP2+2yP2=(x12+2y12)+(x22+2y22)M、N是椭圆上的点,x12+2y12=4,x22+2y22=4xP2+2yP2=8,即.8分由椭圆定义可知存在两个定点F1(2,0),F2(2,0),使得动点P到两定点距离和为定值4;.9分;()证明:设M(x1,y1),B(x2,y2),则x10,y10,x20,y20,x1x2,A(x1,0),N(x1,y1).10分由题设可知lAB斜率存在且满足kNA=
24、kNB,kMNkMB+1=+112分将代入可得:kMNkMB+1=+1=.13分点M,B在椭圆上,kMNkMB+1=0kMNkMB+1=0kMNkMB=1MNMB14分7一束光线从点F1(1,0)出发,经直线l:2xy+3=0上一点P反射后,恰好穿过点F2(1,0)(1)求P点的坐标;(2)求以F1、F2为焦点且过点P的椭圆C的方程;(3)设点Q是椭圆C上除长轴两端点外的任意一点,试问在x轴上是否存在两定点A、B,使得直线QA、QB的斜率之积为定值?若存在,请求出定值,并求出所有满足条件的定点A、B的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)设F1关于l的对称点为F(m,n),则且,解得,即由,解得
25、(2)因为PF1=PF,根据椭圆定义,得2a=PF1+PF2=PF+PF2=FF2=,所以a=又c=1,所以b=1所以椭圆C的方程为(3)假设存在两定点为A(s,0),B(t,0),使得对于椭圆上任意一点Q(x,y)(除长轴两端点)都有kQtkQs=k(k为定值),即,将代入并整理得(*)由题意,(*)式对任意x(,)恒成立,所以,解之得或所以有且只有两定点(,0),(,0),使得kQtkQs为定值8已知椭圆的离心率为,且经过点(1)求椭圆C的方程;(2)设直线l:y=kx+t(k0)交椭圆C于A、B两点,D为AB的中点,kOD为直线OD的斜率,求证:kkOD为定值;(3)在(2)条件下,当t
26、=1时,若的夹角为锐角,试求k的取值范围解:(1)根据题意有:解得:椭圆C的方程为=1(2)联立方程组消去y得:(4+k2)x2+2kx+t24=0设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点坐标为(x0,y0)则有:,故为定值(3)当t=1时,式为(4+k2)x2+2kx3=0故y1y2=(kx1+1)(kx2+1)=k2x1x2+k(x1+x2)+1若的夹角为锐角,则有,即,解得,且k0,当k时,的夹角为锐角9如图所示,椭圆C:的焦点为F1(0,c),F2(0,c)(c0),抛物线x2=2py(p0)的焦点与F1重合,过F2的直线l与抛物线P相切,切点在第一象限,且与椭圆C相交于A,B两
27、点,且(1)求证:切线l的斜率为定值;(2)当2,4时,求椭圆的离心率e的取值范围(1)证明:椭圆C:的焦点为F1(0,c),F2(0,c)(c0),抛物线P:x2=2py(p0)的焦点与F1重合,抛物线P:x2=4cy设过F2的直线l的方程为y+c=kx,与抛物线联立,可得x24kcx+4c2=0,过F2的直线l与抛物线P相切,切点E在第一象限,=16k2c216c2=0,k0k=1,即切线l的斜率为定值;(2)解:由(1),可得直线l的方程为y=xc,代入椭圆方程可得(a2+b2)x22b2cx+b2c2a2b2=0设A(x1,y1),B(x2,y2),则,x2=x1由可得=f()=,当2
28、,4时,单调递增,f()0e1椭圆的离心率e的取值范围是10已知椭圆(ab0)的右焦点为F1(2,0),离心率为e(1)若e=,求椭圆的方程;(2)设A,B为椭圆上关于原点对称的两点,AF1的中点为M,BF1的中点为N,若原点O在以线段MN为直径的圆上证明点A在定圆上;设直线AB的斜率为k,若k,求e的取值范围解:(1)由=,c=2,得a=,b=2故所求椭圆方程为(2)设A(x1,y1),则B(x1,y1),故,由题意,得化简,得,点A在以原点为圆心,2为半径的圆上设A(x1,y1),则得到将,代入上式整理,得k2(2e21)=e42e2+1;e42e2+10,k20,2e210,3化简,得解
29、之,得,故离心率的取值范围是11在平面直角坐标系xOy中,椭圆=1(ab0)的焦点为 F1(1,0),F2(1,0),左、右顶点分别为A,B,离心率为,动点P到F1,F2的距离的平方和为6(1)求动点P的轨迹方程;(2)若,Q为椭圆上位于x轴上方的动点,直线DMCN,BQ分别交直线m于点M,N(i)当直线AQ的斜率为时,求AMN的面积;(ii)求证:对任意的动点Q,DMCN为定值(1)解:设P(x,y),则,即(x+1)2+y2+(x1)2+y2=6,整理得,x2+y2=2,所以动点P的轨迹方程为x2+y2=2(4分)(2)解:由题意知,解得,所以椭圆方程为 (6分)则,设Q(x0,y0),y
30、00,则,直线AQ的方程为,令,得,直线BQ的方程为,令,得,( i)当直线AQ的斜率为时,有,消去x0并整理得,解得或y0=0(舍),(10分)所以AMN的面积= (12分)(ii),所以所以对任意的动点Q,DMCN为定值,该定值为 (16分)12(1)如图,设圆O:x2+y2=a2的两条互相垂直的直径为AB、CD,E在弧BD上,AE交CD于K,CE交AB于L,求证:为定值(2)将椭圆(ab0)与x2+y2=a2相类比,请写出与(1)类似的命题,并证明你的结论(3)如图,若AB、CD是过椭圆(ab0)中心的两条直线,且直线AB、CD的斜率积,点E是椭圆上异于A、C的任意一点,AE交直线CD于
31、K,CE交直线AB于L,求证:为定值解答:解:(1)如图所示,过点E作EFAB,垂足为F点,CDAB,EFCD,又EF2+FO2=OE2=a2,=1为定值(2)如图,设椭圆(ab0),椭圆的长轴、短轴分别为AB、CD,E在椭圆的BD部分上,AE交CD于K,CE交AB于L,求证:为定值证明:过点E作EFAB,垂足为F点,CDAB,EFCD,=1为定值(3)如图所示,过点E分别作EFCD交AB与点F,EMAB交直线CD于点M,设A(x1,y1),C(x2,y2),D(x2,y2),B(x1,y1)E(x0,y0)则设直线AB的方程为y=kx(k0),则直线CD的方程为直线EF的方程为,直线EM的方
32、程为yy0=k(xx0)联立解得xF=联立,解得xM=联立解得联立,解得=同理=为定值13作斜率为的直线l与椭圆C:交于A,B两点(如图所示),且在直线l的左上方(1)证明:PAB的内切圆的圆心在一条定直线上;(2)若APB=60°,求PAB的面积(1)证明:设直线l:,A(x1,y1),B(x2,y2)将代入中,化简整理得2x2+6mx+9m236=0于是有, 则,上式中,分子=,从而,kPA+kPB=0又P在直线l的左上方,因此,APB的角平分线是平行于y轴的直线,所以PAB的内切圆的圆心在直线上(2)解:若APB=60°时,结合(1)的结论可知直线PA的方程为:,代入
33、中,消去y得它的两根分别是x1和,所以,即所以同理可求得=14设椭圆C:+=1(ab0)的左右焦点分别为F1F2,上顶点为A,过点A与AF2垂直的直线交x轴负半轴于点Q,且2+=(1)若过AQF2三点的圆恰好与直线l:xy3=0相切,求椭圆C的方程;(2)在(1)的条件下,过右焦点F2作斜率为k的直线l与椭圆C交于MN两点试证明:+为定值;在x轴上是否存在点P(m,0)使得以PM,PN为邻边的平行四边形是菱形,如果存在,求出m的取值范围,如果不存在,说明理由解:(1)由知:F1为F2Q中点又,|F1Q|=|F1A|=|F1F2|,即F1为AQF2的外接圆圆心而|F1A|=a,|F1F2|=2c
34、,a=2c,又圆心为(c,0),半径r=a,解得a=2,所求椭圆方程为(5分)(2)由(1)知F2(1,0),y=k(x1),代入得(3+4k2)x28k2x+4k212=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),则,又|F2M|=aex1,|F2N|=aex2,=,为定值(10分)由上可知:y1+y2=k(x1+x22),=(x1+x22m,y1+y2),由于菱形对角线垂直,则,故k(y1+y2)+x1+x22m=0,则k2(x1+x22)+x1+x22m=0,+,由已知条件知k0且kR,故存在满足题意的点P且的取值范围是(15分)15已知A,B分别是椭圆C1:=1的左、右顶点,P是椭圆上异
35、与A,B的任意一点,Q是双曲线C2:=1上异与A,B的任意一点,ab0(I)若P(),Q(,1),求椭圆Cl的方程;()记直线AP,BP,AQ,BQ的斜率分别是k1,k2,k3,k4,求证:k1k2+k3k4为定值;()过Q作垂直于x轴的直线l,直线AP,BP分别交 l于M,N,判断PMN是否可能为正三角形,并说明理由解答:()解:P()在椭圆上,Q(,1)在双曲线上,则,+×3得:,a2=5,把a2=5代入得,b2=4所以椭圆Cl的方程为;()证明:由A(a,0),B(a,0),设P(x1,y1),Q(x2,y2),则,k1k2+k3k4=设P(x1,y1)在椭圆上,Q(x2,y2
36、)在双曲线上,则k1k2+k3k4=所以k1k2+k3k4为定值;()假设PMN是正三角形,MPN=PMN=60°,又MNx轴,PAN=30°,PBA=30°,PAB为等腰三角形,点P位于y轴上,且P在椭圆上,点P的坐标为(0,±b),此时,即a=综上,当a=,且点P的坐标为(0,±b)时,PMN为正三角形16已知椭圆=1的焦点坐标为(±1,0),椭圆经过点(1,)(1)求椭圆方程;(2)过椭圆左顶点M(a,0)与直线x=a上点N的直线交椭圆于点P,求的值(3)过右焦点且不与对称轴平行的直线l交椭圆于A、B两点,点Q(2,t),若KQ
37、A+KQB=2与l的斜率无关,求t的值解:(1)由题意得解得a2=2,b2=1故椭圆方程为(2)设N(),P(X,Y)则MN的方程为由得由韦达定理得所以代入直线方程得P(),(3)AB的方程为x=my+1,设A(e,f),B(g,h)由得(m2+2)y2+2my1=0所以f+h=,fh=2KQA+KQB=2与l的斜率无关2t=2,即t=117如图,已知椭圆的焦点为F1(1,0)、F2(1,0),离心率为,过点A(2,0)的直线l交椭圆C于M、N两点(1)求椭圆C的方程;(2)求直线l的斜率k的取值范围;在直线l的斜率k不断变化过程中,探究MF1A和NF1F2是否总相等?若相等,请给出证明,若不
38、相等,说明理由解:(1)由已知条件知,解得,又b2=a2c2=1,所以椭圆C的方程为;(2)设直线l的方程为y=k(x2),联立,得(1+2k2)x28k2x+8k2=2=0,由于直线l与椭圆C相交,所以=64k44(1+2k2)(8k22)0,解得直线l的斜率k的取值范围是;MF1A和NF1F2总相等证明:设M(x1,y1),N(x2,y2),则,所以tanMF1AtanNF1F2=,所以tanMF1A=tanNF1F2,又MF1A和NF1F2均为锐角,所以MF1A=NF1F218已知椭圆E:=1(ab0)上任意一点到两焦点距离之和为,离心率为,左、右焦点分别为F1,F2,点P是右准线上任意
39、一点,过F2作直线PF2的垂线F2Q交椭圆于Q点(1)求椭圆E的标准方程;(2)证明:直线PQ与直线OQ的斜率之积是定值;(3)点P的纵坐标为3,过P作动直线l与椭圆交于两个不同点M、N,在线段MN上取点H,满足,试证明点H恒在一定直线上解:(1)由题意可得,解得,c=1,所以椭圆E:(2)由(1)可知:椭圆的右准线方程为,设P(3,y0),Q(x1,y1),因为PF2F2Q,所以,所以y1y0=2(x11)又因为且代入化简得即直线PQ与直线OQ的斜率之积是定值(3)设过P(3,3)的直线l与椭圆交于两个不同点M(x1,y1),N(x2,y2),点H(x,y),则,设,则,(3x1,3y1)=
40、(x23,y23),(xx1,yy1)=(x2x,y2y)整理得,从而,由于,我们知道与的系数之比为2:3,与的系数之比为2:3,所以点H恒在直线2x+3y2=0上19如图,双曲线C1:与椭圆C2:(0b2)的左、右顶点分别为A1、A2第一象限内的点P在双曲线C1上,线段OP与椭圆C2交于点A,O为坐标原点(I)求证:为定值(其中表示直线AA1的斜率,等意义类似);(II)证明:OAA2与OA2P不相似(III)设满足(x,y)|,xR,yR(x,y)|,xR,yR 的正数m的最大值是b,求b的值(I)解:由已知得A1(2,0),A2(2,0)设A(x1,y1),P(x2,y2),由题意知A、
41、P均在第一象限,且满足,则=(3分)而Q、O、A、P在同一直线上,所以x1y2=x2y1故(4分)(II)证明:设,P(x,y),则A(tx,ty)且,解之得:,且(6分)OAOPOA22=tOP2OA22=,其中0t1所以f(t)=恒成立,函数f(t)在区间(0,1)上是减函数,因此当0t1时,f(t)f(1)=,即故:OAA2与OA2P不相似(9分)(III)解:由得,由得(x,y)|,xR,yR(x,y)|,xR,yR因此y0,m23所以b=因此b的值为(13分)20已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,短轴长为2,且两个焦点和短轴的两个端点恰为一个正方形的顶点过右焦点F与x轴不垂直
42、的直线l交椭圆于P,Q两点(1)求椭圆的方程;(2)当直线l的斜率为1时,求POQ的面积;(3)在线段OF上是否存在点M(m,0),使得以MP,MQ为邻边的平行四边形是菱形?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由解:(1)由已知,椭圆方程可设为(1分)两个焦点和短轴的两个端点恰为正方形的顶点,且短轴长为2,所求椭圆方程为(4分)(2)右焦点F(1,0),直线l的方程为y=x1设P(x1,y1),Q(x2,y2),由得3y2+2y1=0,解得(9分)(3)假设在线段OF上存在点M(m,0)(0m1),使得以MP,MQ为邻边的平行四边形是菱形因为直线与x轴不垂直,所以设直线l的方程为y=k
43、(x1)(k0)由可得(1+2k2)x24k2x+2k22=0其中x2x10以MP,MQ为邻边的平行四边形是菱形(x1+x22m,y1+y2)(x2x1,y2y1)=0(x1+x22m)(x2x1)+(y1+y2)(y2y1)=0(x1+x22m)+k(y1+y2)=02k2(2+4k2)m=0(14分)21已知椭圆的离心率为,且椭圆上的点到两个焦点的距离和为2斜率为k(k0)的直线l过椭圆的上焦点且与椭圆相交于P,Q两点,线段PQ的垂直平分线与y轴相交于点M(0,m)()求椭圆的方程;()求m的取值范围;()试用m表示MPQ的面积,并求面积的最大值解:()椭圆上的点到两个焦点的距离和为2,即
44、2a=2,a=椭圆的离心率为,即e=e=,c=1又a2=b2+c2,b=1又斜率为k(k0)的直线l过椭圆的上焦点,即椭圆的焦点在Y轴上椭圆方程为()设直线l的方程为y=kx+1,由可得(k2+2)x2+2kx1=0设P(x1,y1),Q(x2,y2),则=8k2+80,设线段PQ中点为N,则点N的坐标为,M(0,m),直线MN的斜率kMN=直线MN为PQ的垂直平分线,kMNk=1,可得即,又k0,k2+22,即()设椭圆上焦点为F,y轴把PQM分成了PMF和QMF,=|FM|x1|+|FM|x2|=|FM|(|x1|+|x2|)P,Q在y轴两侧,|x1|+|x2|=|(x1x2),由,可得又
45、|FM|=1m,MPQ的面积为()设f(m)=m(1m)3,则f'(m)=(1m)2(14m)可知f(m)在区间单调递增,在区间单调递减f(m)=m(1m)3有最大值此时MPQ的面积为×=MPQ的面积有最大值22已知椭圆E:的左焦点,若椭圆上存在一点D,满足以椭圆短轴为直径的圆与线段DF1相切于线段DF1的中点F()求椭圆E的方程;()已知两点Q(2,0),M(0,1)及椭圆G:,过点Q作斜率为k的直线l交椭圆G于H,K两点,设线段HK的中点为N,连接MN,试问当k为何值时,直线MN过椭圆G的顶点?() 过坐标原点O的直线交椭圆W:于P、A两点,其中P在第一象限,过P作x轴的
46、垂线,垂足为C,连接AC并延长交椭圆W于B,求证:PAPB解:()连接DF2,FO(O为坐标原点,F2为右焦点),由题意知:椭圆的右焦点为因为FO是DF1F2的中位线,且DF1FO,所以|DF2|=2|FO|=2b,所以|DF1|=2a|DF2|=2a2b,故(2分)在RtFOF1中,即b2+(ab)2=c2=5,又b2+5=a2,解得a2=9,b2=4,所求椭圆E的方程为(4分)() 由()得椭圆G:设直线l的方程为y=k(x+2)并代入整理得:(k2+4)x2+4k2x+4k24=0由0得:,(5分)设H(x1,y1),K(x2,y2),N(x0,y0)则由中点坐标公式得:(6分)当k=0
47、时,有N(0,0),直线MN显然过椭圆G的两个顶点(0,2),(0,2)(7分)当k0时,则x00,直线MN的方程为此时直线MN显然不能过椭圆G的两个顶点(0,2),(0,2);若直线MN过椭圆G的顶点(1,0),则,即x0+y0=1,所以,解得:(舍去),(8分)若直线MN过椭圆G的顶点(1,0),则,即x0y0=1,所以,解得:(舍去)(9分)综上,当k=0或或时,直线MN过椭圆G的顶点(10分)()法一:由()得椭圆W的方程为,(11分)根据题意可设P(m,n),则A(m,n),C(m,0)则直线AC的方程为,过点P且与AP垂直的直线方程为,×并整理得:,又P在椭圆W上,所以,
48、所以,即、两直线的交点B在椭圆W上,所以PAPB(14分)法二:由()得椭圆W的方程为根据题意可设P(m,n),则A(m,n),C(m,0),所以直线,化简得,所以,因为xA=m,所以,则(12分)所以,则kPAkPB=1,故PAPB(14分)23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,切点为A,B(1)()若圆O过椭圆的两个焦点,求椭圆的离心率e;()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:为定值解:()()圆O过椭圆的焦点,圆O:x2+y2=b2,b=c,b2=a2c2=c2,a
49、2=2c2,(3分)()由APB=90°及圆的性质,可得,|OP|2=2b2a2,a22c2,(6分)()设P(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),则整理得x0x+y0y=x12+y12x12+y12=b2PA方程为:x1x+y1y=b2,PB方程为:x2x+y2y=b2x1x+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(12分)24已知椭圆中心在原点,焦点在y轴上,离心率为,以原点为圆心,椭圆短半轴长为半径的圆与直线y=x+2相切()求椭圆的标准方程;()设点F是椭圆在y轴正半轴上的一个焦点,点A,B是抛物线x2=4y上的两个动点,且满足,过点A,B分别作抛物线的两条切线,设两切线的交点为M,试推断是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,说明理由解:()设椭圆方程为(ab0)(1分)因为,得又,则b2=2,a2=3故椭圆的标准方程是()由椭圆方程知,c=1,所以焦点F(0,1),设点 由,得(x1,1y1)=(x2,y21),所以x1=x2,1y1=(y21)于是x12=2x22因为x12=4y1,x22=4y2,则y1=2y2联立y1=2y2和1y1=
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