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文檔簡介
橢圓(難點突破)學習目標:1.掌握橢圓的定義、幾何圖形、標準方程.2.掌握橢圓的簡單幾何性質(zhì)(范圍、對稱性、頂點、離心率).3.了解橢圓的簡單應(yīng)用.4.理解數(shù)形結(jié)合的思想.考向預(yù)測·考情分析:橢圓方程,幾何性質(zhì),如范圍、對稱性、頂點、離心率等,直線與橢圓的位置關(guān)系,定值、定點與存在性等綜合問題,仍是高考考查的熱點,題型仍將是選擇題,填空題,解答題.學科素養(yǎng):通過橢圓的定義、標準方程的求解研究橢圓的幾何性質(zhì)及直線與橢圓的位置關(guān)系考查數(shù)學運算、直觀想象的核心素養(yǎng).必備知識——基礎(chǔ)落實贏得良好開端一、必記2個知識點1.橢圓的定義條件結(jié)論1結(jié)論2平面內(nèi)的動點M與平面內(nèi)的兩個定點F1,F(xiàn)2M點的軌跡為橢圓________為橢圓的焦點|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|)________為橢圓的焦距2.橢圓的簡單幾何性質(zhì)(a2=b2+c2)標準方程x2a2+y2by2a2+x2b圖形性質(zhì)范圍-a≤x≤a-b≤y≤b-b≤x≤b-a≤y≤a對稱性對稱軸:________對稱中心:________頂點A1______,A2______B1______,B2______A1______,A2______B1______,B2______性質(zhì)軸長軸A1A2的長為________短軸B1B2的長為________焦距|F1F2|=________離心率e=ca∈a,b,c的關(guān)系________二、必明4個常用結(jié)論1.P是橢圓上一點,F(xiàn)為橢圓的焦點,則|PF|∈[a-c,a+c],即橢圓上的點到焦點距離的最大值為a+c,最小值為a-c.2.橢圓的通徑(過焦點且垂直于長軸的弦)長為2b3.P是橢圓上不同于長軸兩端點的任意一點,F(xiàn)1,F(xiàn)2為橢圓的兩焦點,則△PF1F2的周長為2(a+c).4.設(shè)P,A,B是橢圓上不同的三點,其中A,B關(guān)于原點對稱,則直線PA與PB的斜率之積為定值-b2考點突破掌握類題通法考點一橢圓的定義及應(yīng)用[綜合性][例1](1)已知P是橢圓x2+5y2=25上一點,F(xiàn)1,F(xiàn)2為橢圓的左,右焦點,且|PF1|=7,則|PF2|=()A.1B.3C.5D.9(2)設(shè)F1,F(xiàn)2是橢圓x249+y224=1的兩個焦點,P是橢圓上的點,且∠F1PF2=60°,則△F反思感悟橢圓定義的應(yīng)用技巧橢圓定義的應(yīng)用主要有兩個方面:一是確認平面內(nèi)與兩定點有關(guān)的軌跡是否為橢圓;二是當P在橢圓上時,與橢圓的兩焦點F1,F(xiàn)2組成的三角形通常稱為“焦點三角形”,利用定義可求其周長,利用定義和余弦定理可求|PF1|·|PF2|,通過整體代入可求其面積等.考點二橢圓的標準方程[綜合性][例2](1)[江蘇省蘇州中學月考]已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,離心率為33,過F2的直線l交C于A,B兩點,若△AF1BA.x23+y2=1B.xC.x212+y28(2)橢圓C的焦點分別為F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),直線l與C交于A,B兩點,若AF1=2F1B,AFA.x22+y2=1B.xC.x24+y23反思感悟求橢圓的標準方程的步驟考點三橢圓的幾何性質(zhì)[綜合性]角度1求橢圓的離心率[例3](1)[安徽蚌埠高三開學考試]已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右頂點為A,坐標原點為O,若橢圓上存在一點A.33B.22C.63(2)[2022·昆明市云南師大附中高三月考]已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為橢圓的左、右焦點,若橢圓上存在一點P,使得|PF1|-|PF2A.0,12C.(0,22]D.[22反思感悟求橢圓離心率或其取值范圍的方法(1)求出a,b或a,c的值,代入e2=c2a2=a2-(2)先根據(jù)條件得到關(guān)于a,b,c的齊次等式(不等式),結(jié)合b2=a2-c2轉(zhuǎn)化為關(guān)于a,c的齊次等式(不等式),然后將該齊次等式(不等式)兩邊同時除以a或a2轉(zhuǎn)化為關(guān)于e或e2的方程(不等式),再解方程(不等式)即可得e(e的取值范圍).角度2最值(或范圍)問題[例4](1)[2021·全國乙卷]設(shè)B是橢圓C:x25+y2=1的上頂點,點P在C上,則|PB|的最大值為(A.52B.C.5D.2(2)已知橢圓x24+y2b2=1(0<b<2)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,過F1的直線l交橢圓于A,B兩點,若|BF2|+|AF2|反思感悟求解最值、取值范圍問題的技巧(1)與橢圓幾何性質(zhì)有關(guān)的問題要結(jié)合圖形進行分析,即使畫不出圖形,思考時也要聯(lián)想到一個圖形.(2)橢圓的范圍或最值問題常常涉及一些不等式.例如,-a≤x≤a,-b≤y≤b,0<e<1,在求橢圓的相關(guān)量的范圍時,要注意應(yīng)用這些不等關(guān)系.(3)最值問題,將所求列出表達式,構(gòu)造基本不等式或利用函數(shù)單調(diào)性求解.考點四直線與橢圓的位置關(guān)系[綜合性][例5][2020·全國卷Ⅲ]已知橢圓C:x225+y2m2=1(0<m<5)的離心率為15(1)求C的方程;(2)若點P在C上,點Q在直線x=6上,且|BP|=|BQ|,BP⊥BQ,求△APQ的面積.反思感悟1.判斷直線與橢圓位置關(guān)系的四個步驟第一步:確定直線與橢圓的方程.第二步:聯(lián)立直線方程與橢圓方程.第三步:消元得出關(guān)于x(或y)的一元二次方程.第四步:當Δ>0時,直線與橢圓相交;當Δ=0時,直線與橢圓相切;當Δ<0時,直線與橢圓相離.2.直線被橢圓截得的弦長公式設(shè)直線與橢圓的交點坐標為A(x1,y1),B(x2,y2),則|AB|=1+k2x1+x橢圓難點突破專項練習1.已知焦點在x軸上,中心在原點,離心率為的橢圓經(jīng)過點M(2,1),動點A,B(不與點M重合)均在橢圓上,且直線MA與MB的斜率之和為1.(Ⅰ)求橢圓的方程;(Ⅱ)證明直線AB經(jīng)過定點,并求這個定點的坐標.2.橢圓E:+=1(a>b>0)的焦點到直線x﹣3y=0的距離為,離心率為,拋物線G:y2=2px(p>0)的焦點與橢圓E的焦點重合;斜率為k的直線l過G的焦點與E交于A,B,與G交于C,D.(1)求橢圓E及拋物線G的方程;(2)是否存在常數(shù)λ,使為常數(shù),若存在,求λ的值,若不存在,說明理由.3.已知橢圓)的右焦點為F,點A(﹣a,0)與點B(0,b)是橢圓的頂點,.(Ⅰ)求橢圓C的離心率e;(Ⅱ)設(shè)以離心率e為斜率的直線l經(jīng)過點A,與橢圓C相交于點P(點P不在坐標軸上)(?。┳C明:點F在以線段AP為直徑的圓上;(ⅱ)?+?=8,求橢圓C的方程.4.如圖,在平面直角坐標系xOy中,已知橢圓C:=1(a>b>0)的離心率e=,左頂點為A(﹣4,0),過點A作斜率為k(k≠0)的直線l交橢圓C于點D,交y軸于點E.(1)求橢圓C的方程;(2)已知P為AD的中點,是否存在定點Q,對于任意的k(k≠0)都有OP⊥EQ,若存在,求出點Q的坐標;若不存在說明理由;(3)若過O點作直線l的平行線交橢圓C于點M,求的最小值.5.已知橢圓C:(a>b>0)的短軸長為4,離心率為.(Ⅰ)求橢圓C的標準方程;(Ⅱ)設(shè)橢圓C的左,右焦點分別為F1,F(xiàn)2,左,右頂點分別為A,B,點M,N為橢圓C上位于x軸上方的兩點,且F1M∥F2N,記直線AM,BN的斜率分別為k1,k2,若3k1+2k2=0,求直線F1M的方程.6.在平面直角坐標系xOy中,橢圓C:=1(a>b>0)的離心率為,直線y=x被橢圓C截得的線段長為.(1)求橢圓C的方程;(2)過原點的直線與橢圓C交于A、B兩點(A,B不是橢圓C的頂點),點D在橢圓C上,且AD⊥AB,直線BD與x軸y軸分別交于M,N兩點.①設(shè)直線BD,AM斜率分別為k1,k2,證明存在常數(shù)λ使得k1=λk2,并求出λ的值;②求△OMN面積的最大值.7.已知橢圓C:+=1(a>b>0)上的點到它兩個焦點的距離之和為4,以橢圓C的短軸為直徑的圓O經(jīng)過兩個焦點,點A,B分別是橢圓C的左、右頂點.(Ⅰ)求圓O和橢圓C的方程;(Ⅱ)設(shè)P,Q分別是橢圓C和圓O上的動點(P,Q位于y軸兩側(cè)),且直線PQ與x軸平行,直線AP,BP分別與y軸交于點M,N,試判斷QM與QN所在的直線是否互相垂直,若是,請證明你的結(jié)論;若不是,請說明理由.8.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的短軸的一個頂點與兩個焦點構(gòu)成正三角形,且該三角形的面積為.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)F1,F(xiàn)2是橢圓C的左右焦點,若橢圓C的一個內(nèi)接平行四邊形的一組對邊過點F1和F2,求這個平行四邊形的面積最大值.9.已知橢圓C:=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1、F2,且F2也是拋物線E:y2=4x的焦點,P為橢圓C與拋物線E在第一象限的交點,且|PF2|=.(1)求橢圓C的方程;(2)若直線y=k(x﹣1)與橢圓C交于R,S兩點,問是否在x軸上存在一點T,使得當k變動時,總有∠OTS=∠OTR?說明理由.10.如圖,在平面直角坐標系xOy中,已知橢圓C:(a>b>0)的離心率為,右頂點為A,直線BC過原點O,且點B在x軸上方,直線AB與AC分別交直線l:x=a+1于點E、F.(Ⅰ)若點B(),求橢圓C的方程;(Ⅱ)若點B為動點,設(shè)直線AB與AC的斜率分別為k1,k2.①試探究:k1?k2是否為定值?若為定值,請求出;若不為定值,請說明理由;②求△AEF的面積的最小值.11.已知橢圓C1:(a>b>0)的上頂點為A,離心率為.拋物線C2:y=﹣x2+1截x軸所得的線段長為C1的長半軸長.(Ⅰ)求橢圓C1的方程;(Ⅱ)過原點的直線l與C2相交于B,C兩點,直線AB,AC分別與C1相交于P,Q兩點①證明:以BC為直徑的圓經(jīng)過點A;②記△ABC和△APQ的面積分別是S1,S2,求的最小值.12.已知離心率為的橢圓C:(a>b>0)經(jīng)過點(2,1).A,B,M為橢圓上三點,且滿足|MA|=|MB|.(Ⅰ)求橢圓C的方程;(Ⅱ)當A,B關(guān)于原點O對稱時,是否存在定圓,使得AM恒與該定圓相切,若存在,求出該定圓的方程,若不存在,說明理由.13.已知橢圓C的中心在原點,離心率等于,它的一個短軸端點恰好是拋物線x2=8y的焦點.(1)求橢圓C的方程;(2)已知P(2,3)、Q(2,﹣3)是橢圓上的兩點,A,B是橢圓上位于直線PQ兩側(cè)的動點,①若直線AB的斜率為,求四邊形APBQ面積的最大值;②當A、B運動時,滿足∠APQ=∠BPQ,試問直線AB的斜率是否為定值,請說明理由.14.如圖,已知橢圓(a>b>0)的左右頂點分別是A,B,離心率為,設(shè)點P(a,t)(t),連接PA交橢圓于點C,坐標原點是O.(1)證明:OP⊥BC;(2)設(shè)三角形ABC的面積為S1,四邊形OBPC的面積為S2,若的最小值為1,求橢圓的標準方程.15.如圖,橢圓的右頂點為A(2,0),左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,過點A且斜率為的直線與y軸交于點P,與橢圓交于另一個點B,且點B在x軸上的射影恰好為點F1.(1)求橢圓C的標準方程;(2)過點P的直線與橢圓交于M,N兩點(M,N不與A,B重合),若S△PAM=6S△PBN,求直線MN的方程.16.設(shè)橢圓C:=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1、F2,且A(a,0)、B(0,b)滿足條件|AB|=|F1F2|.(Ⅰ)求橢圓C的離心率;(Ⅱ)若坐標原點O到直線AB的距離為,求橢圓C的方程;(Ⅲ)在(Ⅱ)的條件下,過點P(﹣2,1)的直線l與橢圓C交于M、N兩點,且點P恰為線段MN的中點,求直線l的方程.17.已知橢圓C的中心在坐標原點,焦點在x軸上,離心率為,過橢圓的左焦點F且傾斜角為60°的直線與圓x2+y2=相切(Ⅰ)求橢圓C的方程;(Ⅱ)若直線l:y=kx+m與橢圓C交于不同的兩點M,N(M,N是左、右頂點),若以MN為直徑的圓恰好經(jīng)過橢圓C的右頂點A,判斷直線l是否過定點,若是,求出該定點的坐標;若不是,請說明理由.18.已知平面直角坐標系中,點(4,0)到拋物線C1:y2=2px(p>0)準線的距離等于5,橢圓C2:=1(a>b>0)的離心率為,且過點.(1)求C1,C2的方程;(2)如圖,過點E(m,0)(m>2)作橢圓C2的切線交C1于A,B兩點,在x軸上取點G,使得∠AGE=∠BGE,試解決以下問題:①證明:點G與點E關(guān)于原點中心對稱;②若已知△ABG的面積是橢圓C2四個頂點所圍成菱形面積的16倍,求切線AB的方程.19.橢圓的中心在坐標原點,其左焦點F1與拋物線y2=﹣4x的焦點重合,過F1的直線l與橢圓交于A、B兩點,與拋物線交于C、D兩點.當直線l與x軸垂直時,.(Ⅰ)求橢圓的方程;(Ⅱ)求過點F1、O(O為坐標原點),并且與直線(其中a為長半軸長,c為橢圓的半焦距)相切的圓的方程;(Ⅲ)求=時直線l的方程.20.已知橢圓C:+=1(a>b>0),且橢圓上的點到一個焦點的最短距離為b.(Ⅰ)求橢圓C的離心率;(Ⅱ)若點M(,)在橢圓C上,不過原點O的直線l與橢圓C相交于A,B兩點,與直線OM相交于點N,且N是線段AB的中點,求△OAB面積的最大值.21.在平面直角坐標系xOy中,已知橢圓C:=1(a>b>0)的離心率為,點(2,1)在橢圓C上.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)直線l與圓O:x2+y2=2相切,與橢圓C相交于P,Q兩點.①若直線l過橢圓C的右焦點F,求△OPQ的面積;②求證:OP⊥OQ.22.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,左右焦點分別為F1,F(xiàn)2,點A在橢圓C上,△AF1F2的周長為6.(Ⅰ)求橢圓C的方程;(Ⅱ)過點A作直線l與橢圓C的另一個交點為B,若以AB為直徑的圓恰好過坐標原點O,求證:為定值.23.如圖,橢圓E:+=1(a>b>0)經(jīng)過點A(0,﹣1),且離心率為.(Ⅰ)求橢圓E的方程;(Ⅱ)經(jīng)過點(1,1),且斜率為k的直線與橢圓E交于不同兩點P,Q(均異于點A),問直線AP與AQ的斜率之和是否為定值,若是,求出這個定值;若不是,請說明理由.24.已知橢圓C的中心在原點,離心率等于,它的一個短軸端點恰好是拋物線的焦點.(1)求橢圓C的方程;(2)已知P(2,3)、Q(2,﹣3)是橢圓上的兩點,A,B是橢圓上位于直線PQ兩側(cè)的動點.①若直線AB的斜率為,求四邊形APBQ面積的最大值;②當A,B運動時,滿足直線PA、PB與X軸始終圍成一個等腰三角形,試問直線AB的斜率是否為定值,請說明理由.25.橢圓G:+=1(a>b>0)的對稱中心是坐標原點O,其短軸的一個端點為B,焦點F(c,0)(c>0),△OBF為等腰三角形.(Ⅰ)求橢圓的離心率;(Ⅱ)點N(0,3)到橢圓上的點的最遠距離為5.(i)求此時橢圓G的方程;(ii)設(shè)斜率為k(k≠0)的直線與橢圓G交于互異兩點S,T,Q為線段ST的中點,問S,T兩點能否關(guān)于過點P(0,﹣)和Q的直線對稱?若能,求出k的取值范圍;若不能,說明理由.參考答案與解析一、1.F1,F(xiàn)2|F1F2|2.x軸,y軸坐標原點(-a,0)(a,0)(0,-b)(0,b)(0,-a)(0,a)(-b,0)(b,0)2a2b2c(0,1)c2=a2-b2考點一例1解析:(1)對橢圓方程x2+5y2=25變形得,x225+y2由橢圓的定義可得,|PF1|+|PF2|=2×5=10,又因為|PF1|=7,所以|PF2|=10-7=3.(2)由題意得,a=7,b=26,c=5,設(shè)|PF1|=m,|PF2|=n,則m+n=14,在△F1PF2中,|F1F2|2=m2+n2-2mncos∠F1PF2,則100=(m+n)2-2mn-2mncos60°,解得mn=32,S△F1PF2=答案:(1)B(2)83考點二例2解析:(1)由題知:ca=3所以橢圓C的標準方程為:x23(2)因為AF2
·F1F2=0,所以AF2⊥F1F2,過B由AF1=2F1B知,AB過點F1,且AF1所以△BCF1∽△AF2F1,設(shè)A(1,y0),則B-2,代入橢圓方程可得1a2+y02又c=1,所以b2=4,所以橢圓的方程為x25答案:(1)B(2)D考點三例3解析:(1)△OAP是等腰直角三角形,則P是直角頂點,所以Pa2所以a24a2+a24b2=1,a2=3b2=3(a2-(2)PF1+PF2=2aPF1-PF2=2b,所以|PF1|=a+b,又|PF1|≤a+c,所以答案:(1)C(2)D例4解析:(1)方法一設(shè)點P(x,y),則根據(jù)點P在橢圓x25+y2=1上可得x2=5-5y2.易知點B(0,1),所以根據(jù)兩點間的距離公式得|PB|2=x2+(y-1)2=5-5y2+(y-1)2=-4y2-2y+6=254-(2y+1當2y+12=0,即y=-14(滿足|y|≤1)時,|PB|2取得最大值254,所以PB方法二因為點P在橢圓x25+y2=1上,所以可設(shè)點P(5cosθ,sinθ).易知點B(0,1),所以根據(jù)兩點間的距離公式得|PB|2=(5cosθ)2+(sinθ-1)2=4cos2θ-2sinθ+2=-4sin2θ-2sinθ+6=254-(2sinθ+12)2.易知當2sinθ+12=0,即sinθ=-14時,|PB|2取得最大值254,所以(2)由橢圓的方程可知a=2,由橢圓的定義可知,|AF2|+|BF2|+|AB|=4a=8,所以|AB|=8-(|AF2|+|BF2|)≥3,由橢圓的性質(zhì)可知2b2a=3.所以b2=3,即b考點四例5解析:(1)由題設(shè)可得25-m25=154,得m2=2516,所以(2)設(shè)P(xP,yP),Q(6,yQ),根據(jù)對稱性可設(shè)yQ>0,由題意知yP>0.由已知可得B(5,0),直線BP的方程為y=-1yQ(x-所以|BP|=y(tǒng)P因為|BP|=|BQ|,所以yP=1,將yP=1代入C的方程,解得xP=3或-3.由直線BP的方程得yQ=2或8.所以點P,Q的坐標分別為P1(3,1),Q1(6,2);P2(-3,1),Q2(6,8).|P1Q1|=10,直線P1Q1的方程為y=13x,點A(-5,0)到直線P1Q1的距離為102,故△AP1Q1的面積為12|P2Q2|=130,直線P2Q2的方程為y=79x+103,點A到直線P2Q2的距離為13026,故△AP2Q2的面積為1綜上,△APQ的面積為52橢圓難點突破練習1.已知焦點在x軸上,中心在原點,離心率為的橢圓經(jīng)過點M(2,1),動點A,B(不與點M重合)均在橢圓上,且直線MA與MB的斜率之和為1.(Ⅰ)求橢圓的方程;(Ⅱ)證明直線AB經(jīng)過定點,并求這個定點的坐標.(Ⅰ)解:設(shè)橢圓,由離心率為,得,又因為a2=b2+c2,所以a2=4b2.由M(2,1)在橢圓上可得,解得b2=2,a2=8.所以橢圓G的方程為.(Ⅱ)證明:當直線AB與x軸垂直時,設(shè)A(s,t)(s≠1),則B(s,﹣t).由題意得:,即s=0.所以直線AB的方程為x=0.當直線AB不與x軸垂直時,可設(shè)直線AB為y=kx+m,A(x1,y1),B(x2,y2),將y=kx+m代入得(1+4k2)x2+8kmx+4m2﹣8=0,所以,.由已知可得①,將y1=kx1+m和y2=kx2+m代入①,并整理得(2k﹣1)x1x2+(m﹣2k+1)(x1+x2)﹣4m=0②,將,代入②,并整理得m2+(2k+1)m+4k﹣2=0,可得(2k+m﹣1)(m+2)=0,因為直線AB:y=kx+m不經(jīng)過點M(2,1),所以2k+m﹣1≠0,故m=﹣2.所以直線AB的方程為y=kx﹣2,經(jīng)過定點(0,﹣2).綜上所述,直線AB經(jīng)過定點(0,﹣2).2.橢圓E:+=1(a>b>0)的焦點到直線x﹣3y=0的距離為,離心率為,拋物線G:y2=2px(p>0)的焦點與橢圓E的焦點重合;斜率為k的直線l過G的焦點與E交于A,B,與G交于C,D.(1)求橢圓E及拋物線G的方程;(2)是否存在常數(shù)λ,使為常數(shù),若存在,求λ的值,若不存在,說明理由.解:(1)設(shè)E、G的公共焦點為F(c,0),由題意得,.聯(lián)立解得.所以橢圓E:,拋物線G:y2=8x.(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),D(x4,y4).直線l的方程為y=k(x﹣2),與橢圓E的方程聯(lián)立,得(1+5k2)x2﹣20k2x+20k2﹣5=0Δ=400k4﹣20(5k2+1)(4k2﹣1)=20(k2+1)>0.=.直線l的方程為y=k(x﹣2),與拋物線G的方程聯(lián)立,得k2x2﹣(4k2+8)x+4k2=0...=.要使為常數(shù),則20+=4,得.故存在,使為常數(shù).3.已知橢圓)的右焦點為F,點A(﹣a,0)與點B(0,b)是橢圓的頂點,.(Ⅰ)求橢圓C的離心率e;(Ⅱ)設(shè)以離心率e為斜率的直線l經(jīng)過點A,與橢圓C相交于點P(點P不在坐標軸上)(?。┳C明:點F在以線段AP為直徑的圓上;(ⅱ)?+?=8,求橢圓C的方程.解:(Ⅰ)由題意可得F(c,0),A(﹣a,0),B(0,b),所以|AF|=a+c,|BF|==a,因為,,所以a=(a+c),解得a=2c,所以離心率為e==.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知b2=a2﹣c2=3c2,所以B(0,c),橢圓的方程為+=1,因為以離心率e為斜率的直線l經(jīng)過點A,所以直線l的方程為y=(x+2c),聯(lián)立直線l與橢圓的方程得x2+cx﹣2c2=0,所以xAxP=﹣2c2,即﹣2cxP=﹣2c2,解得xP=c,所以yP=(c+2c)=,所以P(c,),(ⅰ)所以=(3c,0),=(0,﹣),所以?=0.(ⅱ)=(3c,),=(c,﹣c),=(2c,c),=(c,﹣c),因為?+?=8,所以3c2﹣c2+2c2+c2﹣3c2=8,解得c2=4,所以a2=4c2=16,b2=3c2=12,所以+=1.4.如圖,在平面直角坐標系xOy中,已知橢圓C:=1(a>b>0)的離心率e=,左頂點為A(﹣4,0),過點A作斜率為k(k≠0)的直線l交橢圓C于點D,交y軸于點E.(1)求橢圓C的方程;(2)已知P為AD的中點,是否存在定點Q,對于任意的k(k≠0)都有OP⊥EQ,若存在,求出點Q的坐標;若不存在說明理由;(3)若過O點作直線l的平行線交橢圓C于點M,求的最小值.解:(1)∵橢圓C:=1(a>b>0)的離心率e=,左頂點為A(﹣4,0),∴a=4,又,∴c=2.…(2分)又∵b2=a2﹣c2=12,∴橢圓C的標準方程為.…(4分)(2)直線l的方程為y=k(x+4),由消元得,.化簡得,(x+4)[(4k2+3)x+16k2﹣12)]=0,∴x1=﹣4,.…(6分)當時,,∴.∵點P為AD的中點,∴P的坐標為,則.…(8分)直線l的方程為y=k(x+4),令x=0,得E點坐標為(0,4k),假設(shè)存在定點Q(m,n)(m≠0),使得OP⊥EQ,則kOPkEQ=﹣1,即恒成立,∴(4m+12)k﹣3n=0恒成立,∴,即,∴定點Q的坐標為(﹣3,0).…(10分)(3)∵OM∥l,∴OM的方程可設(shè)為y=kx,由,得M點的橫坐標為,…(12分)由OM∥l,得=…(14分)=,當且僅當即時取等號,∴當時,的最小值為.…(16分)5.已知橢圓C:(a>b>0)的短軸長為4,離心率為.(Ⅰ)求橢圓C的標準方程;(Ⅱ)設(shè)橢圓C的左,右焦點分別為F1,F(xiàn)2,左,右頂點分別為A,B,點M,N為橢圓C上位于x軸上方的兩點,且F1M∥F2N,記直線AM,BN的斜率分別為k1,k2,若3k1+2k2=0,求直線F1M的方程.解:(I)由題意可得:2b=4,=,a2=b2+c2.聯(lián)立解得:b=2,c=1,a=3.∴橢圓C的標準方程為:+=1.(II)A(﹣3,0),B(3,0),F(xiàn)1(﹣1,0),F(xiàn)2(1,0),設(shè)F1M的方程為:x=my﹣1,M(x1,y1),(y1>0),直線F1M與橢圓的另一個交點為M′(x2,y2).∵F1M∥F2N,根據(jù)對稱性可得:N(﹣x2,﹣y2).聯(lián)立,化為:(8m2+9)y2﹣16my﹣64=0,∴y1+y2=,y1y2=,∵3k1+2k2=0,∴+=0,即5my1y2+6y1+4y2=0,聯(lián)立解得:y1=,y2=,∵y1>0,y2<0,∴m>0.∴y1y2=?=,∴m=±.又m>0,∴m=.∴直線F1M的方程為x=y(tǒng)﹣1,即2x+y+2=0.6.在平面直角坐標系xOy中,橢圓C:=1(a>b>0)的離心率為,直線y=x被橢圓C截得的線段長為.(1)求橢圓C的方程;(2)過原點的直線與橢圓C交于A、B兩點(A,B不是橢圓C的頂點),點D在橢圓C上,且AD⊥AB,直線BD與x軸y軸分別交于M,N兩點.①設(shè)直線BD,AM斜率分別為k1,k2,證明存在常數(shù)λ使得k1=λk2,并求出λ的值;②求△OMN面積的最大值.解:(1)∵橢圓C:=1(a>b>0)的離心率為,∴,∴=,∴=,∴a2=4b2,①設(shè)直線y=x與橢圓交于P,Q兩點,設(shè)P是直線與橢圓在第一象限的交點,∵直線y=x被橢圓C截得的線段長為,∴P(,),∴+=1,解得a2+b2=,②聯(lián)立①②,解得a2=4,b2=1,∴橢圓方程為=1.證明:(2)①設(shè)A(x1,y1),(x1y1≠0),D(x2,y2),則B(﹣x1,﹣y1),直線AB的斜率,又AB⊥AD,∴直線AD的斜率k=﹣,設(shè)直線AD的方程為y=kx+m,由題意得k≠0,m≠0,聯(lián)立,得(1+4k2)x2+8mkx+4m2﹣4=0,∴x1+x2=﹣,y1+y2=k(x1+x2)+2m=,由題意知x1≠﹣x2,∴k1==﹣=,∴直線BD的方程為y+y1=(x+x1),令y=0,得x=3x1,即M(3x1,0),解得k2=﹣,∴,則,∴存在常數(shù)λ=﹣,使結(jié)論成立.解:②直線BD的方程為y+y1=(x+x1),令x=0,得y=﹣,即N(0,﹣),由①知M(3x1,0),得△OMN的面積S==,∵|x1||y1|=1,當且僅當=|y1|=時,等號成立,此時S取得最大值,∴△OMN面積的最大值為.7.已知橢圓C:+=1(a>b>0)上的點到它兩個焦點的距離之和為4,以橢圓C的短軸為直徑的圓O經(jīng)過兩個焦點,點A,B分別是橢圓C的左、右頂點.(Ⅰ)求圓O和橢圓C的方程;(Ⅱ)設(shè)P,Q分別是橢圓C和圓O上的動點(P,Q位于y軸兩側(cè)),且直線PQ與x軸平行,直線AP,BP分別與y軸交于點M,N,試判斷QM與QN所在的直線是否互相垂直,若是,請證明你的結(jié)論;若不是,請說明理由.解:(Ⅰ)由題意可得,解得a=2,b=c=,所以圓O的方程為x2+y2=2,橢圓C的方程為+=1.(Ⅱ)QM⊥QN.證明:設(shè)P(x0,y0)(y0≠0),Q(xQ,y0),則,即,又由AP:y=(x+2)得M(0,),由BP:y=(x﹣2),得N(0,﹣),所以=(﹣xQ,﹣y0)=(﹣xQ.﹣),=(﹣xQ.﹣﹣y0)=(﹣xQ,),所以?=xQ2+=2﹣y02+=0,所以QM⊥QN.8.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的短軸的一個頂點與兩個焦點構(gòu)成正三角形,且該三角形的面積為.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)F1,F(xiàn)2是橢圓C的左右焦點,若橢圓C的一個內(nèi)接平行四邊形的一組對邊過點F1和F2,求這個平行四邊形的面積最大值.20.(本小題滿分12分)解:(1)∵橢圓C:+=1(a>b>0)的短軸的一個頂點與兩個焦點構(gòu)成正三角形,且該三角形的面積為,∴依題意,解得a=2,b=,c=1,∴橢圓C的方程為:.…(5分)(2)設(shè)過橢圓右焦點F2的直線l:x=ty+1與橢圓交于A,B兩點,則,整理,得:(3t2+4)y2+6ty﹣9=0,由韋達定理,得:,,∴|y1﹣y2|===,∴==,橢圓C的內(nèi)接平行四邊形面積為S=4S△OAB=,令m=≥1,則S=f(m)==,注意到S=f(m)在[1,+∞)上單調(diào)遞減,∴Smax=f(1)=6,當且僅當m=1,即t=0時等號成立.故這個平行四邊形面積的最大值為6.…(12分)9.已知橢圓C:=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1、F2,且F2也是拋物線E:y2=4x的焦點,P為橢圓C與拋物線E在第一象限的交點,且|PF2|=.(1)求橢圓C的方程;(2)若直線y=k(x﹣1)與橢圓C交于R,S兩點,問是否在x軸上存在一點T,使得當k變動時,總有∠OTS=∠OTR?說明理由.解:(1)∵F2也是拋物線E:y2=4x的焦點,∴F2(1,0),∴c=1,且拋物線的準線方程為x=﹣1,設(shè)點P(x0,y0)∵|PF2|=,∴x0+1=,∴x0=,∴y0==,∴+=1,∵a2﹣b2=c2=1,解得a2=4,b2=3,∴橢圓方程為+=1,(2)假設(shè)存在T(t,0)滿足∠OTS=∠OTR.設(shè)R(x1,y1),S(x2,y2)聯(lián)立得(3+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0,由韋達定理有x1+x2=,x1x2=①,其中Δ>0恒成立,由∠OTS=∠OTR(顯然TS,TR的斜率存在),故kTS+kTR=0即+=0②,由R,S兩點在直線y=k(x﹣1)上,故y1=k(x1﹣1),y2=k(x2﹣1),代入②整理有2x1x2﹣(t+1)(x1+x2)+2t=0③,將①代入③即有:=0④,要使得④與k的取值無關(guān),當且僅當“t=4“時成立,綜上所述存在T(4,0),使得當k變化時,總有∠OTS=∠OTR.10.如圖,在平面直角坐標系xOy中,已知橢圓C:(a>b>0)的離心率為,右頂點為A,直線BC過原點O,且點B在x軸上方,直線AB與AC分別交直線l:x=a+1于點E、F.(Ⅰ)若點B(),求橢圓C的方程;(Ⅱ)若點B為動點,設(shè)直線AB與AC的斜率分別為k1,k2.①試探究:k1?k2是否為定值?若為定值,請求出;若不為定值,請說明理由;②求△AEF的面積的最小值.解:(I)由題意可得:=,=1,a2=b2+c2,聯(lián)立解得a2=8,b=2=c,∴橢圓C的方程為:+=1.(II)①k1?k2為定值.設(shè)B(x0,y0),C(﹣x0,﹣y0).+=1.由=,a2=b2+c2,可得a2=2b2.則k1?k2=?===﹣=﹣.②設(shè)直線AB的方程為:y=k1(x﹣a),直線AC的方程為:y=k2(x﹣a),令x=a+1,則yE=k1,yF=k2,S△AEF=|EF|×1=|k2﹣k1|,由圖形可得:k1<0,k2>0,k1?k2=﹣.∴S△AEF=(k2﹣k1)×=,當且僅當k2=﹣k1=時取等號.∴△AEF的面積的最小值為.11.已知橢圓C1:(a>b>0)的上頂點為A,離心率為.拋物線C2:y=﹣x2+1截x軸所得的線段長為C1的長半軸長.(Ⅰ)求橢圓C1的方程;(Ⅱ)過原點的直線l與C2相交于B,C兩點,直線AB,AC分別與C1相交于P,Q兩點①證明:以BC為直徑的圓經(jīng)過點A;②記△ABC和△APQ的面積分別是S1,S2,求的最小值.解:(Ⅰ)已知拋物線C2:y=﹣x2+1中,令y=0,解得x=±1,a=2,…………(1分)又e==,則c=,從而b2=a2﹣c2=1,∴橢圓C1的方程為:;…………(2分)(Ⅱ)①直線l的斜率顯然存在,設(shè)l方程為y=mx.由,整理得x2+mx﹣1=0,設(shè)B(x1,y1),C(x2,y2),x1+x2=﹣m,x1x2=﹣1…………(4分)由已知A(0,1),所以=(x1,y1﹣1),=(x2,y2﹣1),?=x1x2+(y1﹣1)(y2﹣1)=(1+m2)x1x2﹣m(x1+x2)+1=0,故以BC為直徑的圓經(jīng)過點A;…………(6分)②設(shè)直線AB:y=kx+1,顯然k≠0,由,解得:x=0或x=﹣k,∴B(﹣k,1﹣k2),則|AB|==|k|,…………(8分)由①知AB⊥AC,直線AC:y=﹣x+1,則|AC|=||,…………(9分)由,得(1+4k2)x2+8kx=0,解得x=0或x=﹣,P(﹣,),則|AP|=,…………(11分)由①知,直線AC:y=﹣+1,|AQ|=,…………(12分)則===(4k2++17)≥,當且僅當k=±1時等號成立,即最小值為.…………(14分)12.已知離心率為的橢圓C:(a>b>0)經(jīng)過點(2,1).A,B,M為橢圓上三點,且滿足|MA|=|MB|.(Ⅰ)求橢圓C的方程;(Ⅱ)當A,B關(guān)于原點O對稱時,是否存在定圓,使得AM恒與該定圓相切,若存在,求出該定圓的方程,若不存在,說明理由.解:(Ⅰ)由橢圓的離心率e===,則a2=2b2,將點(2,1)代入橢圓方程:,即,解得:b2=3,則a2=6,∴橢圓的標準方程為:;(Ⅱ)由①直線AB的斜率不存在時,由對稱性不妨設(shè)直線AM方程為y=x+,則O到直線AM的距離d=,同理直線AB的為0時,原點O到直線AM的距離為;②直線AB存在且不為0時,設(shè)直線AB的方程為y=kx,由|MA|=|MB|,∴直線OM的方程為y=﹣x,由,解得:xA2=,同理可得:xM2=,設(shè)原點O到直線AM的距離d,直線AM方程為(yM﹣yA)x+(xM﹣xA)y+yAxM﹣xAyM=0,∴d2======2,綜上可知:原點O到直線AM的距離為,∴存在定圓x2+y2=2,使得AM恒與該定圓相切.13.已知橢圓C的中心在原點,離心率等于,它的一個短軸端點恰好是拋物線x2=8y的焦點.(1)求橢圓C的方程;(2)已知P(2,3)、Q(2,﹣3)是橢圓上的兩點,A,B是橢圓上位于直線PQ兩側(cè)的動點,①若直線AB的斜率為,求四邊形APBQ面積的最大值;②當A、B運動時,滿足∠APQ=∠BPQ,試問直線AB的斜率是否為定值,請說明理由.解:(Ⅰ)設(shè)C方程為,則.由,得a=4∴橢圓C的方程為.…(4分)(Ⅱ)①解:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),直線AB的方程為,代入,得x2+tx+t2﹣12=0由Δ>0,解得﹣4<t<4…(6分)由韋達定理得x1+x2=﹣t,x1x2=t2﹣12.∴==.由此可得:四邊形APBQ的面積∴當t=0,.…(8分)②解:當∠APQ=∠BPQ,則PA、PB的斜率之和為0,設(shè)直線PA的斜率為k則PB的斜率為﹣k,直線PA的直線方程為y﹣3=k(x﹣2)由(1)代入(2)整理得(3+4k2)x2+8(3﹣2k)kx+4(3﹣2k)2﹣48=0∴…(10分)同理直線PB的直線方程為y﹣3=﹣k(x﹣2),可得∴…(12分)所以AB的斜率為定值.…(14分)14.如圖,已知橢圓(a>b>0)的左右頂點分別是A,B,離心率為,設(shè)點P(a,t)(t),連接PA交橢圓于點C,坐標原點是O.(1)證明:OP⊥BC;(2)設(shè)三角形ABC的面積為S1,四邊形OBPC的面積為S2,若的最小值為1,求橢圓的標準方程.(本小題滿分14分)解:(1)證明:由e===,則a2=2b2,則a=c,∴橢圓的方程為,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(1分)直線PA的方程為:y=(x+c),由,整理得:(4c2+t2)x2+2ct2x+2t2c2﹣8c4=0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2分)由xA=﹣c,可得xC=,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)則點C的坐標是(,),﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)故直線BC的斜率為kBC=﹣,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6分)由于直線OP的斜率為kOP=,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(7分)所以kBC?kOP=﹣1,所以O(shè)P⊥BC;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(8分)(2)由(1)知,S1=×2c×=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)S2=S△APB﹣S△AOC=,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)==+,t≥,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(11分)所以當t=時,()min=+=1,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)∴c2=1,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(13分)所以橢圓方程為.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(14分)15.如圖,橢圓的右頂點為A(2,0),左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,過點A且斜率為的直線與y軸交于點P,與橢圓交于另一個點B,且點B在x軸上的射影恰好為點F1.(1)求橢圓C的標準方程;(2)過點P的直線與橢圓交于M,N兩點(M,N不與A,B重合),若S△PAM=6S△PBN,求直線MN的方程.解:(Ⅰ)當時,BF1⊥x軸,得到點,所以,所以橢圓C的方程是.(Ⅱ)因為,所以.設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),則,有.由(Ⅰ)可知P(0,﹣1),設(shè)MN方程為y=kx﹣1,聯(lián)解方程得:(4k2+3)x2﹣8kx﹣8=0.由韋達定理可得,將x1=﹣3x2代入可得,即.所以,即直線l2的方程為.16.設(shè)橢圓C:=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1、F2,且A(a,0)、B(0,b)滿足條件|AB|=|F1F2|.(Ⅰ)求橢圓C的離心率;(Ⅱ)若坐標原點O到直線AB的距離為,求橢圓C的方程;(Ⅲ)在(Ⅱ)的條件下,過點P(﹣2,1)的直線l與橢圓C交于M、N兩點,且點P恰為線段MN的中點,求直線l的方程.解:(Ⅰ)依題意,得|AB|2=a2+b2,而,…(2分)則有2c2=a2+b2=a2+(a2﹣c2),即2a2=3c2,故,…(3分)∴離心率;…(4分)(Ⅱ)由(Ⅰ)可得,…(5分)直線AB的截距式方程為,即bx+ay﹣ab=0,…(6分)依題意,得,…(7分)由,解得.∴橢圓C的方程的方程為;…(10分)(Ⅲ)設(shè)M、N兩點的坐標分別為(x1,y1)和(x2,y2),依題意,可知x1≠x2,且,,…(11分)兩式相減,得.…(12分)∵P(﹣2,1)是線段MN的中點,∴x1+x2=﹣4,y1+y2=2,則有,即直線l的斜率為,且直線l過點P(﹣2,1),…(13分)故直線l的方程為,即2x﹣3y+7=0.…(14分)17.已知橢圓C的中心在坐標原點,焦點在x軸上,離心率為,過橢圓的左焦點F且傾斜角為60°的直線與圓x2+y2=相切(Ⅰ)求橢圓C的方程;(Ⅱ)若直線l:y=kx+m與橢圓C交于不同的兩點M,N(M,N是左、右頂點),若以MN為直徑的圓恰好經(jīng)過橢圓C的右頂點A,判斷直線l是否過定點,若是,求出該定點的坐標;若不是,請說明理由.解:(I)設(shè)橢圓的標準方程為:=1(a>b>0),則=.F(﹣c,0),∴過橢圓的左焦點F且傾斜角為60°的直線方程為:y=(x+c),由于此直線與圓x2+y2=相切,∴=,又a2=b2+c2,聯(lián)立解得:a=2,c=1,b=.∴橢圓C的方程為=1.(II)設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2).聯(lián)立,化為:(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0,Δ=64k2m2﹣16(3+4k2)(m2﹣3)>0,化為:3+4k2>m2.(*)∴x1+x2=﹣,x1x2=,∵以MN為直徑的圓恰好經(jīng)過橢圓C的右頂點A(2,0),∴=(x1﹣2)(x2﹣2)+y1y2=(x1﹣2)(x2﹣2)+(kx1+m)(kx2+m)=(1+k2)x1x2+(mk﹣2)(x1+x2)+m2+4=0,∴++m2+4=0,化為:7m2+16km+4k2=0,∴7m+2k=0,或m+2k=0.都滿足(*).當7m+2k=0時,直線l化為:y=k(x﹣),直線l經(jīng)過定點.當7m+2k=0時,直線l化為:y=k(x﹣2),直線l經(jīng)過定點(2,0),舍去.因此直線l經(jīng)過定點:.18.已知平面直角坐標系中,點(4,0)到拋物線C1:y2=2px(p>0)準線的距離等于5,橢圓C2:=1(a>b>0)的離心率為,且過點.(1)求C1,C2的方程;(2)如圖,過點E(m,0)(m>2)作橢圓C2的切線交C1于A,B兩點,在x軸上取點G,使得∠AGE=∠BGE,試解決以下問題:①證明:點G與點E關(guān)于原點中心對稱;②若已知△ABG的面積是橢圓C2四個頂點所圍成菱形面積的16倍,求切線AB的方程.(1)解:因為點(4,0)到拋物線C1的準線的距離等于5,所以,解得p=2,所以拋物線C1的方程為y2=4x;因為橢圓C2的離心率為,且過點,所以,解得a=2,b=1,所以橢圓C2的方程為;(2)①證明:因為m>2,且直線AB與橢圓C2相切,所以直線AB的斜率存在,設(shè)直線AB的方程為y=k(x﹣m),聯(lián)立,得(4k2+1)x2﹣8k2mx+4k2m2﹣4=0,因為直線AB與橢圓C2相切,所以Δ=64k4m2﹣4(4k2+1)(4k2m2﹣4)=0,即,聯(lián)立,得ky2﹣4y﹣4km=0,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則;設(shè)G(t,0),因為∠AGE=∠BGE,所以kAG+kBG=0,則,即x2y1+x1y2﹣t(y1+y2)=0,即,又y1+y2≠0,所以,即G(﹣m,0),即點G與點E關(guān)于原點中心對稱;②解:橢圓C2四個頂點所圍成菱形面積為,所以△ABG的面積為16×4=64,則=,令,即m2(m2﹣4+m)=256,即m4﹣4m2+m3﹣256=0,即(m4﹣256)+m2(m﹣4)=0,即(m﹣4)[(m2+16)(m+4)+m2]=0,即(m﹣4)(m3+5m2+16m+64)=0,因為m>2,所以m=4,,;所以直線AB的方程為.19.橢圓的中心在坐標原點,其左焦點F1與拋物線y2=﹣4x的焦點重合,過F1的直線l與橢圓交于A、B兩點,與拋物線交于C、D兩點.當直線l與x軸垂直時,.(Ⅰ)求橢圓的方程;(Ⅱ)求過點F1、O(O為坐標原點),并且與直線(其中a為長半軸長,c為橢圓的半焦距)相切的圓的方程;(Ⅲ)求=時直線l的方程.解:(Ⅰ)由拋物線方程,得焦點F1(﹣1,0),設(shè)橢圓的方程:,解方程組得C(﹣1,2),D(﹣1,﹣2).由于拋物線、橢圓都關(guān)于x軸對稱,∴,,∴A(﹣1,).∴,又a2﹣b2=1,所以,,解得b2=1并推得a2=2,故橢圓的方程為;(Ⅱ)∵a=,b=1,c=1,∴=2,∵圓過點O、F1,∴圓心M在直線x=﹣上,設(shè)M(﹣,t),由于圓與橢圓的左準線相切,則圓半徑r=|(﹣)﹣(﹣2)|=,由|OM|=r,得,解得t=,∴所求圓的方程為.(Ⅲ)由點F1(﹣1,0),F(xiàn)2(1,0),①若AB垂直于x軸,則,∴,,與條件不符;②若AB與x軸不垂直,設(shè)直線AB的斜率為k,則直線AB的方程為y=k(x+1),由得,(1+2k2)x2+4k2x+2(k2﹣1)=0,∵Δ=8k2+8>0,∴方程有兩個不等的實數(shù)根.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則,,∴=(x1﹣1)(x2﹣1)+y1y2=(x1﹣1)(x2﹣1)+k2(x1+1)(x2+1)=(1+k2)x1x2+(k2﹣1)(x1+x2)+1+k2=++1+k2==,解得k=,所以直線l的方程為:y=,即x﹣2y+1=0或x+2y+1=0.20.已知橢圓C:+=1(a>b>0),且橢圓上的點到一個焦點的最短距離為b.(Ⅰ)求橢圓C的離心率;(Ⅱ)若點M(,)在橢圓C上,不過原點O的直線l與橢圓C相交于A,B兩點,與直線OM相交于點N,且N是線段AB的中點,求△OAB面積的最大值.(本小題滿分13分)解:(Ⅰ)由題意,得,…(1分)則,結(jié)合b2=a2﹣c2,得,即2c2﹣3ac+a2=0,…(2分)亦即2e2﹣3e+1=0,結(jié)合0<e<1,解得.所以橢圓C的離心率為.…(4分)(Ⅱ)由(Ⅰ)得a=2c,則b2=3c2.將代入橢圓方程,解得c=1.所以橢圓方程為.…(6分)易得直線OM的方程為.當直線l的斜率不存在時,AB的中點不在直線上,故直線l的斜率存在.設(shè)直線l的方程為y=kx+m(m≠0),與聯(lián)立消y得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0,所以Δ=64k2m2﹣4(3+4k2)(4m2﹣12)=48(3+4k2﹣m2)>0.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則,.…(8分)由,得AB的中點,因為N在直線上,所以,解得k=﹣.…(10分)所以Δ=48(12﹣m2)>0,得﹣,且m≠0,|AB|=|x2﹣x1|===.又原點O到直線l的距離d=,…(12分)所以.當且僅當12﹣m2=m2,m=時等號成立,符合﹣,且m≠0.所以△OAB面積的最大值為:.…(14分)21.在平面直角坐標系xOy中,已知橢圓C:=1(a>b>0)的離心率為,點(2,1)在橢圓C上.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè)直線l與圓O:x2+y2=2相切,與橢圓C相交于P,Q兩點.①若直線l過橢圓C的右焦點F,求△OPQ的面積;②求證:OP⊥OQ.解:(1)由題意,得,解得a2=6,b2=3.所以橢圓的方程為.(2)①橢圓C的右焦點.設(shè)切線方程為,即,所以,解得,所以切線方程為.由方程組解得或,所以.因為O到直線PQ的距離為,所以△OPQ的面積為.綜上所述,△OPQ的面積為.②(i)若直線PQ的斜率不存在,則直線PQ的方程為或.當時,.因為,所以O(shè)P⊥OQ.當時,同理可得OP⊥OQ.(ii)若直線PQ的
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