1、
解析几何经典精讲(上)课后练习
主讲老师:王老师 北京市重点中学数学特级老师
题一: 椭圆C:+ =1(a > b > 0)的离心率为 ,长轴端点与短轴端点间的距离为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点D(0,4)的直线l与椭圆C交于两点E,F,O为坐标原点,若△OEF为直角三角形,求直线l的斜率.
题二: 已知直线l: y=x+,圆O:x2+y2=5,椭圆E:+=1(a > b > 0)的离心率e= ,直线l 被圆O截得的弦长与椭圆的短轴长相等.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过圆O上任意一点P作椭圆E的两条切线,若切线都存在斜率,求证:两切线的斜率之积为定值.
2、
题三: 已知椭圆+ =1(a > b > 0),点P在椭圆上.
(1)求椭圆的离心率;
(2)设A为椭圆的左顶点,O为坐标原点,若点Q在椭圆上且满足|AQ|=|AO|,求直线OQ的斜率.
题四: 如图,已知椭圆C: + =1(a > b > 0)的离心率为,以椭圆C的左顶点T为圆心作圆T:(x+2)2+y 2=r 2(r > 0),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.
3、
解析几何经典精讲(上)
课后练习参考答案
题一: (1) +y2=1.(2) k的值为±或±.
详解:(1)由已知 = ,a 2+b 2=5,
又a 2=b 2+c 2,解得a 2=4,b 2=1,
所以椭圆C的方程为+y 2=1.
(2)依据题意,过点D(0,4)满足题意的直线斜率存在,设l:y=kx+4,
联立消去y,得(1+4k 2)x 2+32kx+60=0,
Δ=(32k)2-240(1+4k2)=64k2-240,令Δ > 0,解得k 2 > .
设E,F两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
①当∠EOF为直角时,
则x1+x2=
4、 - ,x1x2= ,
由于∠EOF为直角,所以·=0,
即x1x2+y1y2=0,
所以(1+k 2)x1x2+4k (x1+x2)+16=0,
所以 - +4=0,
解得k=±.
②当∠OEF或∠OFE为直角时,不妨设∠OEF为直角,
此时,kOE · k=-1,所以 × =-1,
即x=4y1-y,①
又+y=1,②
将①代入②,消去x1得3y+4y1-4=0,
解得y1= 或y1=-2(舍去),
将y1=代入①,得x1=±,
所以k= =±,
经检验,所求k值均符合题意,
综上,k的值为±或±.
题二: (1) +=1.(2) 略.
详解:(1)
5、设椭圆的半焦距为c,圆心O到直线l的距离d= =,
所以b==.
由题意知所以a2=3,b2=2.
所以椭圆E的方程为 + =1.
(2)设点P(x0,y0),过点P的椭圆E的切线l0的方程为y-y0=k(x-x0),
联立直线l0与椭圆E的方程得消去y,
得(3+2k2)x2+4k(y0-kx0)x+2(kx0-y0)2-6=0,
所以Δ=[4k(y0-kx0)]2-4(3+2k2)[2(kx0-y0)2-6]=0,
整理得(2-x)k2+2kx0y0-(y-3)=0.
设满足题意的椭圆E的两条切线的斜率分别为k1,k2,
则k1·k2= - ,
由于点P在圆O上,
6、所以x+y=5,所以k1·k2=- =-1.
故两条切线的斜率之积为常数-1.
题三: (1) .(2)k=±.
详解:(1)由于点P在椭圆上,故+ =1,可得 = .
于是e2= =1- = ,
所以椭圆的离心率e= .
(2)设直线OQ的斜率为k,则其方程为y=kx.设点Q的坐标为(x0,y0).
由条件得
消去y0并整理得x = . ①
由|AQ|=|AO|, A(-a,0)及y0=kx0得,(x0+a)2+k2x =a2,
整理得(1+k2)x +2ax0=0.
而x0≠0,故x0= .代入①,整理得(1+k 2)2=4k2 • +4.
由(1)知 =
7、 ,故(1+k 2)2= k 2+4,
即5k4-22k2-15=0,可得k2=5.
所以直线OQ的斜率k=±.
题四: (1) +y 2=1.(2) (x+2)2+y 2= .(3) 略.
详解:(1)依题意,得a=2,e= = ,
所以c=,b==1.
故椭圆C的方程为+y 2=1.
(2)易知点M与点N关于x轴对称,设M(x1,y1),N(x1,-y1),不妨设y1 > 0.
由于点M在椭圆C上,所以y =1-.(*)
由已知T(-2,0),则=(x1+2,y1),=(x1+2,-y1),
所以=(x1+2,y1)·(x1+2,-y1)
=(x1+2)2-y =(x1+2)2-= x+4x1+3= 2- .
由于-2 < x1 < 2,故当x1=- 时,取得最小值-.
把x1=-代入(*)式,得y1= ,故M ,
又点M在圆T上,代入圆的方程得r 2= .
故圆T的方程为(x+2)2+y2= .
(3)设P(x0,y0),则直线MP的方程为:y-y0= (x-x0),
令y=0,得xR= ,同理:xS= ,故xR·xS= .(**)
又点M与点P在椭圆上,故x =4(1-y ),x=4(1-y),
代入(**)式,得xR · xS= =4 =4.
所以|OR|·|OS|=|xR|·|xS|=|xR · xS|=4为定值.