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1.(2010辽宁)设椭圆:的左焦点为F,过点F的直线与椭圆相交于A,B两点,直线的倾斜角为60o,.K^S*5U.C#
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)如果=,求椭圆的方程.
【解析】设,由题意知<0,>0.
(Ⅰ)直线的方程为,其中.
联立得
解得
因为,所以.
即
得离心率 .
(Ⅱ)因为,所以.
由得.所以,得a=3,.
椭圆C的方程为
2.(2013安徽)如图,分别是椭圆:+=1()的左、右焦点,是椭圆的顶点,是直线与椭圆的另一个交点,=60°.
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)已知△的面积为40,求a, b 的值.
【解析】(Ⅰ)
(Ⅱ)设;则
在中,
面积
3. (2014新课标1) 已知点,椭圆:的离心率为,是椭圆的右焦点,直线的斜率为,为坐标原点.
(Ⅰ)求的方程;
(Ⅱ)设过点的动直线与相交于两点,当的面积最大时,求的方程.
【解析】
(Ⅱ)
.
4.(2010安徽文)椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,F2在x轴上,离心率
(1) 求椭圆E的方程;
(2) 求∠F1AF2的角平分线所在直线的方程.
解:(1)设椭圆E的方程为 由e=,得=,b2=a2-c2 =3c2. ∴ 将A(2,3)代入,有 ,解得:c=2, 椭圆E的方程为
(Ⅱ)由(Ⅰ)知F1(-2,0),F2(2,0),所以直线AF1的方程为 y=(X+2),
即3x-4y+6=0. 直线AF2的方程为x=2. 由椭圆E的图形知,
∠F1AF2的角平分线所在直线的斜率为正数.
设P(x,y)为∠F1AF2的角平分线所在直线上任一点,
则有
若3x-4y+6=5x-10,得x+2y-8=0,其斜率为负,不合题意,舍去.
于是3x-4y+6=-5x+10,即2x-y-1=0.
所以∠F1AF2的角平分线所在直线的方程为2x-y-1=0.
5.(2015浙江理)已知椭圆上两个不同的点关于直线对称.
(1)求实数的取值范围;
(2)求面积的最大值(为坐标原点).
解:(1)由题意知,可设直线的方程为.
由消去,得.
因为直线与椭圆有两个不同的交点,
所以。 ①
将线段中点代入直线方程解得。 ②
由①②得或。
(2)令,则,且到直线的距离为。
设的面积为,所以,当且仅当时,等号成立.
故面积的最大值为.
6.(2016全国1)设圆的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.
(I)证明为定值,并写出点E的轨迹方程;
(II)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.
解:(Ⅰ)因为,,故,
所以,故.
又圆的标准方程为,从而,所以.
由题设得,,,由椭圆定义可得点的轨迹方程为:
().
(Ⅱ)当与轴不垂直时,设的方程为,,.
由得.
则,.
所以.
过点且与垂直的直线:,到的距离为,所以
.故四边形的面积
.
可得当与轴不垂直时,四边形面积的取值范围为.
当与轴垂直时,其方程为,,,四边形的面积为12.
综上,四边形面积的取值范围为.
7.(2014安徽)设,分别是椭圆:的左、右焦点,过点 的直线交椭圆于两点,
(Ⅰ)若的周长为16,求;
(Ⅱ)若,求椭圆的离心率.
【解析】:(Ⅰ)由得。
因为的周长为16,所以由椭圆定义可得
故。
(Ⅱ)设,则且,由椭圆定义可得
在中,由余弦定理可得
即
化简可得,而,故
于是有,
因此,可得
故为等腰直角三角形.从而,所以椭圆的离心率.
8.(2015安徽)设椭圆的方程为,点为坐标原点,点的坐标为,点的坐标为,点在线段上,满足,直线的斜率为.
(Ⅰ)求的离心率;
(Ⅱ)设点的坐标为,为线段的中点,点关于直线的对称点的纵坐标为,求的方程.
【解析】(1)由题设条件知,点的坐标为,又,从而,进而得,故.
(2)由题设条件和(I)的计算结果可得,直线的方程为,点的坐标为,设点关于直线的对称点的坐标为,则线段的中点的坐标为.又点在直线上,且,从而有,解得,所以,
故椭圆的方程为.
9.(2016全国3)已知抛物线C: 的焦点为F,平行于x轴的两条直线分别交C于A,B两点,交C的准线于P,Q两点.
(I)若F在线段AB上,R是PQ的中点,证明AR∥FQ;
(II)若△PQF的面积是△ABF的面积的两倍,求AB中点的轨迹方程.
解:由题设.设,则,且
.
记过两点的直线为,则的方程为. .....3分
(Ⅰ)由于在线段上,故.
记的斜率为,的斜率为,则
.
所以. ......5分
(Ⅱ)设与轴的交点为,
则.
由题设可得,所以(舍去),.
设满足条件的的中点为.
当与轴不垂直时,由可得.
而,所以.
当与轴垂直时,与重合.所以,所求轨迹方程为.
10.已知椭圆,试确定的取值范围,使得对于直线,椭圆上总有不同的两点关于该直线对称。
解:设,为椭圆上关于直线的对称两点,为弦的中点,则,
两式相减得,
即
,,
这就是弦中点轨迹方程。
它与直线的交点必须在椭圆内
联立,得 则必须满足,
即,解得
11. 已知是椭圆不垂直于轴的任意一条弦,是的中点,为椭圆的中心.求证:直线和直线的斜率之积是定值.
证明 设且,
则,(1),(2)
得:,
,.
又,,(定值).
12.已知,椭圆C过点A (1,),两个焦点为(-1,0),(1,0).
(1)求椭圆C的方程;
(2)E,F是椭圆C上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,证明直线EF的斜率为定值,并求出这个定值.
【答案】(1);(2).
试题分析:(1)由c=1,利用待定系数法设椭圆方程为,代入A可得椭圆方程为;(2)直线AE方程为,代入消去得,设E(,),F(,)则由根与系数的关系得,,直线AF的斜率与AE的斜率互为相反数,在上式中以-k代替k,可得,,故直线EF的斜率.
试题解析:(1)由题意,c=1,可设椭圆方程为.因为A在椭圆上,所以,解得=3,=(舍去).所以椭圆方程为.
13.(2007年高考全国卷Ⅰ)如图6,已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线交椭圆于两点,过的直线交椭圆于两点,且。求四边形面积的最小值。
解 由方程可知,,则。
设直线与轴的夹角为,因为,所以直线与轴
Q
P
N
M
F
O
的夹角为。代入弦长公式得,,。故四边形的面积为,。
所以四边形面积的最小值为。
14.(全国卷II)、、、四点都在椭圆上,为椭圆在轴正半轴上的焦点.已知与共线,与共线,且.求四边形的面积的最小值和最大值.
解:如图,由条件知MN和PQ是椭圆的两条弦,相交于焦点F(0,1),且PQ⊥MN,直线PQ、NM中至少有一条存在斜率,不妨设PQ的斜率为K,又PQ过点F(0,1),故PQ的方程为=+1
将此式代入椭圆方程得(2+)+2-1=0
设P、Q两点的坐标分别为(,),(,),则
从而
亦即
(1)当≠0时,MN的斜率为-,同上可推得
故四边形面积
令=得
∵=≥2
当=±1时=2,S=且S是以为自变量的增函数
∴
②当=0时,MN为椭圆长轴,|MN|=2,|PQ|=。∴S=|PQ||MN|=2
综合①②知四边形PMQN的最大值为2,最小值为。
15.(2013全国2)平面直角坐标系xOy中,过椭圆M: =1(a > b > 0)的右焦点的直线x + y - = 0交M于A,B两点,P为AB的中点,且OP的斜率为 .
(Ι)求M的方程
(Ⅱ)C,D为M上的两点,若四边形ACBD的对角线CD⊥AB,求四边形ACBD的面积最大值.
【解】(Ⅰ)设A (x 1, y 1) ,B (x 2, y 2),P (x 0, y 0)
⇒⇒ = - ⇒ kAB = -
OP的斜率为 ⇒ = 2,直线x + y - = 0的斜率为-1 ⇒ kAB =-1
⇒-1= - ⇒ a2 = 2b2 ……①
由题意知直线x + y - = 0与x轴的交点F(,0)是椭圆的右焦点,则才c =
⇒a2 - b2 = 3 ……②
联立解得①、②解得a2 = 6,b2 = 3
所以M的方程为:+ = 1
(Ⅱ)联立方程组,解得A(, - )、B(0, ),求得| AB | =
依题意可设直线CD的方程为:y = x + m
CD与线段AB相交⇒ - < m <
联立方程组 消去x得:3x 2 + 4mx +2m2 - 6 = 0 …… (*)
设C (x 3, y 3),D (x 4, y 4),则| CD |2 = 2(x 3 - x 4)2 = 2[(x 3 + x 4)2 - 4x 3x 4]= (9 - m2)
四边形ACBD的面积S = | AB |• | CD | =
当n = 0时,S最大,最大值为.
所以四边形ACBD的面积最大值为.
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