(1)求橢圓的方程;
(2)若直線過右焦點,問軸上是否存在點,使得三角形為正三角形,若存在,求出點坐標,若不存在,請說明理由.
2.已知橢圓的左、右焦點分別為,,為橢圓上一動點,當的面積最大時,其內切圓半徑為,橢圓的左、右頂點分別為,,且.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)過的直線與橢圓相交于點,(不與頂點重合),過右頂點分別作直線,與直線相交于,兩點,以為直徑的圓是否恒過某定點?若是,求出該定點坐標;若不是,請說明理由.
3.橢圓E:+=1(a>b>0)經過點A(-2,0),且離心率為.
(1)求橢圓E的方程;
(2)過點P(4,0)任作一條直線l與橢圓C交于不同的兩點M,N.在x軸上是否存在點Q,使得∠PQM+∠PQN=180°?若存在,求出點Q的坐標;若不存在,請說明理由.
4.已知、分別為橢圓的左頂點和下頂點,為直線上的動點,的最小值為.
(1)求的方程;
(2)設與的另一交點為,與的另一交點為,問:是否存在點,使得四邊形為梯形,若存在,求點坐標;若不存在,請說明理由.
5.已知橢圓的離心率為,且過點.
(1)求橢圓G的方程;
(2)過點斜率為的直線l交橢圓G于A,B兩點,在y軸上是否存在點N使得(點N與點M不重合),若存在,求出點N的坐標,若不存在,請說明理由.
6.已知橢圓的焦點在x軸上,且經過點,左頂點為D,右焦點為F.
(1)求橢圓C的離心率和的面積;
(2)已知直線與橢圓C交于A,B兩點,過點B作直線的垂線,垂足為G,判斷是否存在常數t,使得直線經過y軸上的定點?若存在,求t的值;若不存在,請說明理由.
7.已知橢圓:.左焦點,點在橢圓外部,點為橢圓上一動點,且的周長最大值為.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)點?為橢圓上關于原點對稱的兩個點,為左頂點,若直線?分別與軸交于?兩點,試判斷以為直徑的圓是否過定點.如果是請求出定點坐標,如果不過定點,請說明理由.
8.已知橢圓C的短軸的兩個端點分別為,離心率為.
(1)求橢圓C的方程及焦點的坐標;
(2)若點M為橢圓C上異于A,B的任意一點,過原點且與直線平行的直線與直線交于點P,直線與直線交于點Q,試判斷以線段為直徑的圓是否過定點?若過定點,求出定點的坐標;若不過定點,請說明理由.
9.已知橢圓的離心率,過右焦點的直線與橢圓交于,兩點,在第一象限,且.
(1)求橢圓的方程;
(2)在軸上是否存在點,滿足對于過點的任一直線與橢圓的兩個交點,,都有為定值?若存在,求出點的坐標;若不存在,說明理由.
10.已知橢圓的離心率為為橢圓上一點,為橢圓上不同兩點,為坐標原點,
(1)求橢圓的方程;
(2)線段的中點為,當面積取最大值時,是否存在兩定點,使為定值?若存在,求出這個定值;若不存在,請說明理由.
11.已知橢圓的離心率為,短軸長為.
(1)求橢圓的方程;
(2)已知,是橢圓上的兩個不同的動點,以線段為直徑的圓經過坐標原點.是否存在以為圓心的定圓恒與直線相切?若存在,求出定圓方程;若不存在,請說明理由.
12.已知橢圓的焦點在x軸上,它的一個頂點為,離心率,過橢圓的右焦點F作與坐標軸不垂直的直線l,交橢圓于A、B兩點.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)設點是線段上的一個動點,且,求m的取值范圍;
(3)設點C是點A關于x軸的對稱點,在x軸上是否存在一個定點N,使得C、B、N三點共線?若存在,求出定點N的坐標,若不存在,請說明理由.
13.已知橢圓的焦點在x軸上,它的一個頂點恰好是拋物線的焦點,離心率,過橢圓的右焦點F作與坐標軸不垂直的直線l,交橢圓于A、B兩點.
(1)求橢圓的標準方程;
(2)設點是線段上的一個動點,且,求m的取值范圍;
(3)設點C是點A關于x軸的對稱點,在x軸上是否存在一個定點N,使得C、B、N三點共線?若存在,求出定點N的坐標,若不存在,請說明理由.
14.已知動點到點的距離與到直線的距離之比為.
(1)求動點的軌跡的標準方程;
(2)過點的直線交于,兩點,已知點,直線,分別交軸于點,.試問在軸上是否存在一點,使得?若存在,求出點的坐標;若不存在,請說明理由.
參考答案
1.(1);(2)存在,點.
【分析】(1)由題意可得,設點,,利用點差法可得,即可求出,從而得解;
(2)設直線,聯(lián)立直線與橢圓方程,消元、列出韋達定理,即可表示出點,假設存在點D,求出MD的直線方程,從而得到點坐標,利用弦長公式求出、,由為等邊三角形,則,即可得到方程,即可判斷;
【解析】解:(1)由題意可知,,.
設點,,,在橢圓上,所以,,
所以,所以,
因為,所以,所以,所以,
所以橢圓方程為.
(2),設直線:,聯(lián)立方程得,
所以,,所以,
假設存在點,則的直線方程為,所以.
,,
若為等邊三角形,則,
即,解得,此時,
所以存在點,使得為等邊三角形.
【點評】 (1)解答直線與橢圓的題目時,時常把兩個曲線的方程聯(lián)立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根與系數的關系,并結合題設條件建立有關參變量的等量關系.
(2)涉及到直線方程的設法時,務必考慮全面,不要忽略直線斜率為0或不存在等特殊情形.
2.(1);(2)以為直徑的圓恒過兩定點,.
【分析】(1)由可得的值,的面積最大時,由橢圓的性質可得當和三角形內切圓的性質可列方程,再結合 的關系,從而得出答案.
(2)設出直線的方程與橢圓方程聯(lián)立得出韋達定理,由點坐標得出的方程進而得出點坐標,同理得出坐標,寫出以為直徑的圓的方程,從而得出圓過定點.
【解析】解:(1)由題意及三角形內切圓的性質可得
,化簡得①
又,
所以,,,
所以橢圓的標準方程為.
(2)由(1)知,,
由題意,直線的斜率不為,
設直線的方程為,
代入橢圓的方程,
整理得.
設,,
則 ,,②
直線.
令,得,
同理可得,
所以以為直徑的圓的方程為
,
即,③
由②得:
代入③得圓的方程為.
若圓過定點,則
解得或
所以以為直徑的圓恒過兩定點,.
【點評】關鍵點睛:本題考查求橢圓方程和根據直線與橢圓的為關系求圓過定點問題,解答本題的關鍵是先求出點,坐標,進一步得出為直徑的圓的方程為,再由韋達定理化簡方程,得出答案,屬于中檔題.
3.(1);(2)存在,Q(1,0).
【分析】(1)由頂點得,結合離心率求得,然后可求得,得橢圓方程;
(2)存在點Q(m,0)滿足題意,題意說明直線QM和QN的斜率存在,分別設為k1,k2.等價于k1+k2=0,設M(x1,y1),N(x2,y2),設直線l的方程為y=k(x-4),與橢圓方程聯(lián)立消元后應用韋達定理得,代入求得參數,得定點.
【解析】(1)由條件可知,橢圓的焦點在x軸上,且a=2,又e=,得c=.
由a2-b2=c2得b2=a2-c2=2.
∴所求橢圓的方程為;
(2)若存在點Q(m,0),使得∠PQM+∠PQN=180°,
則直線QM和QN的斜率存在,分別設為k1,k2.等價于k1+k2=0.
依題意,直線l的斜率存在,故設直線l的方程為y=k(x-4).
由,
得(2k2+1)x2-16k2x+32k2-4=0.
因為直線l與橢圓C有兩個交點,所以>0.
即(16k2)2-4(2k2+1)(32k2-4)>0,解得k2<.
設M(x1,y1),N(x2,y2),則x1+x2=,x1x2=,
y1=k(x1-4),y2=k(x2-4),
令k1+k2=+=0,
(x1-m)y2+(x2-m)y1=0,
當k≠0時,2x1x2-(m+4)(x1+x2)+8m=0,
,
化簡得,=0,
所以m=1.
當k=0時,也成立.
所以存在點Q(1,0),使得∠PQM+∠PQN=180°.
【點評】本題考查求橢圓方程,考查直線與橢圓相交中的定點問題.解題方法是“設而不求”的思想方法,即設交點坐標為,設直線方程,代入橢圓方程后應用韋達定理得(需要根據方便性,可能得),代入定點對應的表達式,利用恒等式知識求得定點坐標.
4.(1);(2)存在;.
【分析】(1)設,求出取得最小值,,由求出,從而可得的方程;
(2)假設存在點滿足題設,設,.聯(lián)立直線與橢圓方程,求出,聯(lián)立直線與橢圓方程求出,利用得到,代入,可求出即可得解.
【解析】(1)由題設得,.設,
則,.
所以,
于是當時,取得最小值,所以,解得.
所以的方程為.
(2)假設存在點滿足題設,設,.
所以直線的方程為,直線的方程為.
將代入得,
可得,所以.
將代入得,
可得.
若四邊形為梯形,則,所以,
因為,,
所以,所以,
所以,整理可得,
即,解得.
故當時,四邊形為梯形.
【點評】關鍵點點睛:分別聯(lián)立直線、與橢圓方程求出的橫坐標,再將梯形轉化為的橫坐標進行求解是解題關鍵.
5.(1);(2),證明詳見解析.
【分析】(1)由條件列式,利用待定系數法求解橢圓方程;(2)首先直線方程與橢圓方程聯(lián)立,得根與系數的關系,將條件轉化為,代入坐標,利用根與系數的關系化簡求定點.
【解析】(1)由條件可知 ,解得:,,
所以橢圓的方程是;
(2)設直線,,,,
聯(lián)立 ,得,
,,
,,


即,
,得,
即存在定點.
【點評】思路點睛:定點問題解決步驟:
(1)設直線代入二次曲線方程,整理成一元二次方程;
(2)韋達定理列出兩根和及兩根積;
(3)寫出定點滿足的關系,整體代入兩根和及兩根積;
(4)整理(3)所得表達式探求其恒成立的條件.
6.(1),的面積;(2)存在;.
【分析】(1)根據點在橢圓上求出,進而求出,最后求出離心率及三角形的面積;(2)先根據兩種特殊情況求出定點,從而可以獲得,再證明實數時,使得直線經過y軸上定點.
【解析】解:(1)依題意,,解得.
因為,即,
所以,,
所以離心率,
的面積.
(2)由已知,直線的方程為,
當時,
直線的方程為,交y軸于點;
當時,
直線的方程為,交y軸于點.
若直線經過y軸上定點,則,
即,直線交y軸于點.
下面證明存在實數,使得直線經過y軸上定點.
聯(lián)立消y整理,得,
設,.
則,.
設點,所以直線的方程:.
令,得

因為,
所以.
所以直線過定點.
綜上,存在實數,使得直線經過y軸上定點.
【點評】求定值問題常見的方法有兩種:
(1)從特殊入手,求出定值,再證明這個值與變量無關.
(2)直接推理、計算,并在計算推理的過程中消去變量,從而得到定值.
7.(1);(2)是,定點為和.
【分析】(1)的三邊有一邊已經確定,問題轉化為,何時另外兩邊之和最大,結合橢圓的定義,以及三角形兩邊之差小于第三邊即可確定思路;
(2)分直線斜率存在與不存在分別研究,不存在容易得出定點,存在時,可以設出斜率,再聯(lián)立橢圓方程,求出坐標,最后求出以為直徑的圓的方程,方程里面含有,再令即可.
【解析】(1)設右焦點為,則
即點為與橢圓的交點時,周長最大
所以
所以橢圓的標準方程為
(2)由(1)知,設,則
當直線斜率存在時,設其方程為
聯(lián)立得
令,得
同理得
設中點為,則
所以以為直徑的圓得方程為


令,得
所以過點和,且為定點.
當直線斜率不存在時,容易知道
此時
所以以為直徑的圓是以原點為圓心,為半徑的圓,顯然也過定點 和
綜上,此圓過定點和
【點評】 對于過定點的問題,可以先通過特殊情況得到定點,再去證明一般得情況.
8.(1)(2).
【分析】(1)根據題目橢圓過短軸端點,以及離心率,可以求出橢圓方程為.
(2)利用直線MA的斜率以及直線MB的斜率,的方程,得出點P,Q的坐標,
那么就可以設出圓的方程,
再進行轉化變形,就可以求出定點的坐標.
【解析】(1)設橢圓方程為,因為橢圓短軸的兩個端點為,所以b=1,且橢圓的離心率為,所以,并且,得出,所以橢圓方程為.
(2)設點M),則,所以過原點與MA平行的直線方程為:,
令,得,;
, 所以直線MB方程為:,
令,得,;
設過點P,Q的圓的方程為
展開后得:
即:;
令,y=9或y=-3,
故定點為.
【點評】(1)求橢圓的方程就是利用題目的信息求解;
(2)要注意過兩點的圓的方程可以設為:
,這樣求解比較方便,
特別要明確圓過定點就是與點M的位置無關,中,令x=0,即可得解.
9.(1);(2)存在點,滿足為定值..
【分析】(1)根據題意得出,及,直線與橢圓聯(lián)立解出即可得出橢圓方程;
(2)設出直線方程(要分類討論),聯(lián)立直線與橢圓,將向量的數量積用的形式表示,再利用韋達定理整理并分析出得到定值的條件即可求解.
【解析】(1)由,及,得,設橢圓方程為,聯(lián)立方程組得.則,
所以.所以.
所以橢圓的方程為.
(2)當直線不與軸重合時,設,聯(lián)立方程組
得.
設,,,則有,.
于是

若為定值,則有,得,.
此時:當直線與軸重合時,,,
也有.
綜上,存在點,滿足為定值.
【點評】 解決直線與圓錐曲線相交問題的常用步驟:
(1)得出直線方程,設交點為,;
(2)聯(lián)立直線與曲線方程,得到關于(或)的一元二次方程;
(3)寫出韋達定理;
(4)將所求問題或題中關系轉化為(或)形式;
(5)代入韋達定理求解.
10.(1);(2)存在;.
【分析】(1)由離心率公式以及將點代入方程,列出方程組,進而得出方程;
(2)當直線的斜率存在時,聯(lián)立直線與橢圓方程,利用韋達定理以及弦長公式求出,再由二次函數的性質得出的坐標,消去,得出點在橢圓上,結合定義得出平面內存在兩點使得,當直線的斜率不存在時,設出坐標,由三角形面積公式以及正弦函數的性質求出的坐標,進而得出平面內存在兩點使得.
【解析】(1)由,可設,則方程化為
又點在橢圓上,則,解得
因此橢圓的方程為.
當直線的斜率存在時,設直線的方程為
聯(lián)立直線和橢圓的方程消去得,
化簡得:
當時,取得最大值,即此時
又,則

令,則
因此平面內存在兩點使得.
當直線的斜率不存在時,設,則
,即當取得最大值.
此時中點的坐標為,滿足方程
即.
【點評】關鍵點睛:解決問題二時,關鍵是由弦長公式以及點到直線的距離公式表示三角形的面積,進而由韋達定理、二次函數的性質進行求解.
11.(1);(2)存在,.
【分析】(1)由題意可得,再利用離心率求出,即可求解.
(2)設,,分情況討論,當直線的斜率存在時,設直線的方程為,將直線方程與橢圓聯(lián)立,利用韋達定理,求出,從而可得,再利用點到直線的距離公式即可求出半徑,再求出直線的斜率不存在時圓的半徑,從而得出圓的方程.
【解析】解:由題意知,

橢圓的方程為
設,
當直線的斜率存在時,
設直線的方程為,


,
以線段為直徑的圓過坐標原點
,且
坐標原點到直線的距離
當直線的斜率不存在時,由題知,
坐標原點到直線的距離
綜上所述,存在以為圓心的定圓恒與直線相切,定圓的方程為.
【點評】關鍵點點睛:本題考查了直線與橢圓的位置關系,解題的關鍵是根據,得出,考查了運算求解能力、分析能力.
12.(1);(2);(3)存在,.
【分析】(1)根據頂點坐標及橢圓離心率求,寫出橢圓方程;
(2)由題意,可設直線l為且,,聯(lián)立橢圓方程應用韋達定理得關于k的表達式,根據向量垂直的坐標表示,列方程得,即可求m的范圍;
(3)由(2)設且,結合向量共線的坐標表示,可列方程,進而可求t值并確定C的坐標.
【解析】(1)由橢圓的焦點在x軸上,它的一個頂點為,知:,而,
∴由,可得:,即橢圓的標準方程為;
(2)由(1)知:,則可設直線l為且,令,
∴聯(lián)立直線與橢圓方程,有,整理得,,則,
∵,且,
∴,而,,
∴整理可得:,又,
∴,即;
(3)由(2),有,若存在使C、B、N三點共線,
∴,由知:,
∴,由(2)可知:,
整理可得:,而且,故僅當時,有C、B、N三點共線.

【點評】關鍵點點睛:
(1)根據橢圓頂點坐標、離心率求橢圓方程;
(2)由直線與橢圓的位置關系,聯(lián)立方程結合韋達定理、向量垂直的坐標表示列方程,得到m關于k的函數關系,進而求其范圍;
(3)假設點存在,根據向量平行的坐標表示列方程,求點坐標即可.
13.(1);(2);(3)存在,.
【分析】(1)先算出拋物線焦點坐標,得出,再結合離心率即可求出橢圓標準方程;
(2)設直線方程,代入橢圓方程,并利用韋達定理求出和,設中點為,將轉化為,表示出,即可得到的范圍;
(3)求出點坐標,再設點,由C、B、N三點共線得到,利用向量平行的坐標形式表示出,再利用(2)中的韋達定理化簡即可得到定點的坐標.
【解析】(1)設橢圓方程,
拋物線的焦點為,所以
又解得
所以橢圓標準方程為
(2)由題意,點,
因為點在線段上,所以,
設過點的直線方程為,
代入橢圓方程并整理得,,
設點,點,則,,

設中點,
由,可得,
所以,即,

整理得,,
所以的取值范圍為.
(3)由(2)知,點和點關于軸對稱,所以,
設點,則,,
當C、B、N三點共線時,即,
所以,
整理得,,
由(2)知,,,,
所以,
所以定點.
【點評】本題需要強化有關直線與橢圓聯(lián)立得出一元二次方程后的運算能力,重視根與系數之間的關系和向量平行的坐標表示,另外對于定點問題,也可以采取先猜后證的方法.
14.(1);(2)存在,點.
【分析】(1)由直譯法列出方程化簡即可;
(2)設出直線方程,以及,,,,,通過代換用表示,化簡得到一個常數即可.
【解析】(1)設點,則,
化簡得
故動點的軌跡的標準方程為
(2)設直線的方程為
聯(lián)立方程組,得,
得: 或
,.
設 ,定點存在,其坐標為
.

令,求出與軸的交點
即有:


當直線與軸重合時,
解得
所以存在定點,的坐標為.
【點評】本題中這一步是為了湊出,然后作整體替

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