资源描述
1、已知椭圆E:+=1(a>b>0)过点P,且左焦点为F1(-1,0).
(1)求椭圆E的方程;
(2)若PA,PB,PC为椭圆E的三条弦,PA,PB所在的直线分别与x轴交于点M,N,且|PM|=|PN|,PC∥AB,求直线PC的方程.
解 (1)依题意,得
又∵a>b>0,∴a=2,b=,
∴椭圆E的方程为+=1.
(2)由题意知直线PA的斜率存在,设PA:y=k(x-1)+,
A(xA,yA),B(xB,yB).
由得
(3+4k2)x2+4k(-2k+3)x+4k2-12k-3=0,
当Δ>0时,∴xP·xA=1×xA=,
∴xA=,
yA=k(xA-1)+=+,
又∵|PM|=|PN|,∴直线PB的斜率为-k.
用-k代替k,得
xB=,yB=+,
kAB===.
又∵PC∥AB,
∴直线PC的方程为y-=(x-1),即x-2y+2=0.
2、已知椭圆C:+=1的左焦点为F,已知M(-4,0),过M作斜率不为0的直线l,与椭圆C交于A,B两点,点B关于x轴的对称点为B′.
(1)求证:直线AB′恒过定点F(椭圆的左焦点);
(2)△MAB′的面积记为S,求S的取值范围.
(1)证明 设直线l的方程为x=my-4,
代入+=1中,得(3m2+4)y2-24my+36=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则B′(x2,-y2),
则Δ=144m2-576>0,即|m|>2,
且y1+y2=,y1y2=.
直线AB′:y-y1=(x-x1).
令y=0,得x==2m-4
=2m×-4=-1,
∴直线AB′过定点F(-1,0).
(2)解 S=|MF||y1+y2|=×
=,其中|m|>2.
令f(t)=3t+,t>2,
则f′(t)=3->0(t>2),
∴f(t)在(2,+∞)上单调递增,f(t)∈(8,+∞),
∴S∈.
3、已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,以椭圆的2 个焦点与1个短轴端点为顶点的三角形的面积为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)如图,斜率为k的直线l过椭圆的右焦点F,且与椭圆交于A,B两点,以线段AB为直径的圆截直线x=1所得的弦的长度为,求直线l的方程.
解 (1)由椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,
得c=a,b=a,
由S=·2c·b=a2=2,得a=,b=,
所以椭圆的方程为+=1.
(2)由(1)知,焦点F坐标为(2,0),
设直线lAB:y=k(x-2),A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点M(x0,y0).
联立方程
得(1+3k2)x2-12k2x+12k2-6=0,
x1+x2=,x1x2=,
所以x0==,
|AB|=·|x1-x2|
=·=.
点M到直线x=1的距离为d=|x0-1|
==.
由以线段AB为直径的圆截直线x=1所得的弦的长度为得,2-d2=2,
所以2-2=2,
解得k=±1,
所以直线l的方程为y=x-2或y=-x+2.
4、如图,已知椭圆+=1(a>0,b>0)的长轴长为4,焦距为2,以A为圆心的圆(x-2)2+y2=r2(r>0)与椭圆相交于B,C两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求·的取值范围;
(3)设P是椭圆C上异于B,C的任一点,直线PB,PC与x轴分别交于点M,N,求S△POM·S△PON的最大值.
解 (1)由题意知a=2,c=,
所以b2=a2-c2=1,
所以椭圆的标准方程为+y2=1.
(2)设B(x0,y0),则C(x0,-y0),
且+y=1,又A(2,0),
所以·=(x0-2)2-y=(x0-2)2-
=x-4x0+3
=2-,
因为-2<x0<2,
所以·的取值范围为.
(3)设P(x1,y1)(y1≠±y0),则+y=1,
直线PB,PC的方程分别为
PB:y-y1=(x-x1),
PC:y-y1=(x-x1),
分别令y=0得
xM=,xN=,
所以xMxN=
=
==4,
于是S△POM·S△PON=|OM||ON|·y
=|xMxN|·y=y,
因为-1≤y1≤1,
所以当y1=±1时,S△POM·S△PON取得最大值1.
5、已知椭圆+y2=1(a>1),过直线l:x=2上一点P作椭圆的切线,切点为A,当点P在x轴上时,切线PA的斜率为±.
(1)求椭圆的方程;
(2)设O为坐标原点,求△POA面积的最小值.
解 (1)当点P在x轴上时,P(2,0),
直线PA的方程为y=±(x-2).
联立消去y,得x2-2x+1=0,
由Δ=0,得a2=2,所以椭圆的方程为+y2=1.
(2)由题意知,切线斜率必存在,设切线为y=kx+m,P(2,y0),A(x1,y1),则由
得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0,
由Δ=0,得m2=2k2+1,
且x1=,y1=,y0=2k+m,
则|PO|=,直线PO的方程为y=x,
所以点A到直线PO距离d=,
则S△POA=|PO|·d=|y0x1-2y1|
=
==|k+m|.
当m=时,S=|k+|.
由(S-k)2=1+2k2,得k2+2Sk-S2+1=0,
由Δ=8S2-4≥0,解得S≥,
当S=时,k=-.
同理当m=-时,可得S≥,
当S=时,k=,
所以△POA面积的最小值为.
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