
求橢圓C的方程;
設(shè)不過原點O且斜率為的直線l與橢圓C交于不同的兩點P,Q,線段PQ的中點為T,直線OT與橢圓C交于兩點M,N,證明:
2.(2024河西一模)已知橢圓的上、下頂點為B、C,左焦點為F,定點,
求橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程;
過點B作斜率為的直線l交橢圓E于另一點D,直線l與x軸交于點在B,D之間,直線PM與y軸交于點N,若,求k的值.
3.(2024南開一模)已知橢圓C:的一個焦點與拋物線的焦點F重合,拋物線的準(zhǔn)線被C截得的線段長為
求橢圓C的方程;
過點F作直線l交C于A,B兩點,試問:在x軸上是否存在一個定點M,使為定值?若存在,求出M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
4.(2024九校聯(lián)考一模)已知橢圓C:的長軸長為4,離心率為
Ⅰ求橢圓C的方程;
Ⅱ設(shè)橢圓C的左焦點為F,右頂點為G,過點G的直線與y軸正半軸交于點S,與橢圓交于點H,且軸,過點S的另一直線與橢圓交于M,N兩點,若,求直線MN的方程.
5.(2024濱海新區(qū)三模)已知橢圓的離心率為分別為橢圓的左頂點和上頂點,為左焦點,且的面積為
Ⅰ求橢圓M的標(biāo)準(zhǔn)方程;
Ⅱ設(shè)橢圓M的右頂點為C,P是橢圓M上不與頂點重合的動點.
若點,點D在橢圓M上且位于x軸下方,設(shè)和的面積分別為,若,求點D的坐標(biāo);
若直線AB與直線CP交于點Q,直線BP交x軸于點N,設(shè)直線QN和直線QC的斜率為,,求證:為定值,并求出此定值.
6.(2024部分區(qū)二模)設(shè)橢圓的左、右焦點分別為,,左、右頂點分別為,,且,離心率為.
Ⅰ求橢圓的方程;
Ⅱ過點的直線與橢圓交于點,與軸交于點,且滿足,若三角形為坐標(biāo)原點的面積是三角形的面積的倍,求直線的方程.
7.(2024耀華一模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓的離心率,且經(jīng)過點
求橢圓C的方程;
設(shè)F為橢圓C的右焦點,直線l與橢圓C相切于點點P在第一象限,過原點O作直線l的平行線與直線PF相交于點Q,問:線段PQ的長是否為定值?若是,求出定值;若不是,說明理由.
8(2024河?xùn)|二模)已知橢圓的左焦點為,且過點
求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
過作一條斜率不為O的直線PQ交橢圓于P、Q兩點,D為橢圓的左頂點,若直線DP、DQ與直線l:分別交于M、N兩點,l與x軸的交點為R,則是否為定值?若為定值,請求出該定值;若不為定值,請說明理由.
9.(2024河西三模)已知橢圓C:的離心率為,長軸的左端點為
Ⅰ求C的方程;
Ⅱ過橢圓c的右焦點的任一直線l與橢圓C分別相交于M,N兩點,且AM,AN與直線,分別相交于D,E兩點,求證:以DE為直徑的圓恒過x軸上定點,并求出定點.
10.(2024紅橋一模)已知橢圓C:過點,且橢圓C的離心率為
Ⅰ求橢圓C的方程;
Ⅱ若動點P在直線上,過P作直線交橢圓C于M,N兩點,且P為線段MN中點,再過P作直線證明:直線l恒過定點,并求出該定點的坐標(biāo).
11.(2024北辰三模)已知橢圓:的離心率為,左?右焦點分別為,,上?下頂點分別為,,且四邊形的面積為.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)直線:與橢圓交于P,Q兩點,且P,Q關(guān)于原點的對稱點分別為M,N,若是一個與無關(guān)的常數(shù),則當(dāng)四邊形面積最大時,求直線的方程.
12.(2024耀華二模) 已知橢圓經(jīng)過點,下頂點為拋物線的焦點.
(1)求橢圓的方程;
(2)若點均在橢圓上,且滿足直線與的斜率之積為,
(ⅰ)求證:直線過定點;
(ⅱ)當(dāng)時,求直線的方程.
13.(2024河北二模)設(shè)橢圓經(jīng)過點,長軸長是短軸長的2倍,上頂點為.
(1)求橢圓的方程;
(2)過點且斜率為的直線與橢圓交于另一點,過點作與垂直的直線,交直線于點,過點作直線的垂線,垂足為,若,求的值.
14. (2024南開二模)已知橢圓C:()的離心率為,且C的左、右焦點與短軸的兩個端點構(gòu)成的四邊形的面積為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過點的直線l與橢圓C交于A,B兩點,過點A與x軸垂直的直線與橢圓C的另一個交點為.當(dāng)?shù)拿娣e取得最大值時,求直線l的方程.
15.(2024河西二模)已知橢圓:的離心率為,左、右焦點分別為,,直線:交橢圓C于M,N兩點,當(dāng)直線過點時,的周長為8.
(I)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(Ⅱ)設(shè)P為x軸上一點,是以點P為直角頂點的等腰直角三角形,求直線的方程及點P的坐標(biāo).
16.(2024紅橋二模)已知橢圓過點,長軸長為
求橢圓C的方程;
直線與橢圓C交于不同的兩點M、N,直線AM、AN分別與直線交于點P、Q,O為坐標(biāo)原點且,求證:直線l過定點,并求出定點坐標(biāo).
2024天津各區(qū)高考數(shù)學(xué)模擬卷分類匯編—專題十八橢圓綜合答案
1.【答案】解:
由橢圓的離心率為,且過點F且與x軸垂直的直線截得的線段長為3,
可得,解得,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為
證明:設(shè)直線AB所在的直線方程為,
聯(lián)立方程組,整理得,
所以,解得,
設(shè),則,
所以,則,即,
所以O(shè)T的方程為,
聯(lián)立,解得或,所以,
則,
又由
,
又因為T的中點,
可得,
所以
【解析】根據(jù)題意,列出方程組,求得的值,即可求解;
設(shè)AB的方程為,聯(lián)立方程組,求得,得到,再由OT的方程為,聯(lián)立方程組,求得,進(jìn)而求得,再由弦長公式,求得,結(jié)合,即可得證.
方法點睛:解決直線與圓錐曲線問題的方法與策略:
1、涉及圓錐曲線的定義問題:拋物線的定義是解決曲線問題的基礎(chǔ),它能將距離進(jìn)行等量轉(zhuǎn)化.如果問題中涉及圓錐曲線的焦點和準(zhǔn)線,又能與距離聯(lián)系起來,那么用圓錐曲線定義就能解決問題.因此,涉及圓錐曲線的焦半徑、焦點弦問題,可以優(yōu)先考慮利用圓錐曲線的定義轉(zhuǎn)化為點到準(zhǔn)線的距離,這樣就可以使問題簡單化.
2、涉及直線與圓錐曲線的綜合問題:通常設(shè)出直線方程,與圓錐曲線方程聯(lián)立方程組,結(jié)合根與系數(shù)的關(guān)系,合理進(jìn)行轉(zhuǎn)化運算求解,同時注意向量、基本不等式、函數(shù)及導(dǎo)數(shù)在解答中的應(yīng)用.
2.【答案】解:
由題意,,則F為P、C的中點,
所以,,
,,即,
,
所以橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程為
設(shè)直線l的方程為,
與橢圓E的方程聯(lián)立,,整理得,
,
所以,
直線l與x相交于點M,令,
所以直線PM的斜率為,
直線PM的方程為,
令,,
由,
又,
,
,即,
所以,
所以,
所以,解得或,
所以k的值為或
【解析】依題意可得F為P、C的中點,即可求出c、b,再求出a,即可得到橢圓方程;
設(shè)直線l的方程為,聯(lián)立直線與橢圓方程,求出,,從而表示出PM的方程,即可得到,再求出,最后由三角形的面積得到,從而得到關(guān)于k的方程,解得即可.
關(guān)鍵點點睛:本題關(guān)鍵是推導(dǎo)出,從而得到
3.【答案】解:拋物線的焦點,準(zhǔn)線方程為,由題意得,
解得,所以橢圓C的方程為
假設(shè)存在符合條件的點,設(shè),
則,,
①當(dāng)直線l的斜率不為0時,設(shè)直線l的方程為,
由,得,則,
所以,
因此,若對于任意的t值,上式為定值,
則,解得,此時,為定值.
②當(dāng)直線l的斜率為0時,
綜合①②知,符合條件的點M存在,其坐標(biāo)為
【解析】本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,圓錐曲線中的定點定值問題,屬于較難題.
由拋物線方程可得焦點坐標(biāo)和準(zhǔn)線方程,進(jìn)而可得橢圓的焦點坐標(biāo)以及長半軸a與短半軸b之間的等量關(guān)系,則橢圓方程可求;
分直線l斜率為0和不為0兩種情況討論,通過聯(lián)立直線方程與拋物線方程,結(jié)合韋達(dá)定理進(jìn)行化簡即可求得定值.
方法點睛:求解直線過定點問題常用方法如下:“特殊探路,一般證明”:即先通過特殊情況確定定點,再轉(zhuǎn)化為有方向、有目的的一般性證明;“一般推理,特殊求解”:即設(shè)出定點坐標(biāo),根據(jù)題設(shè)條件選擇參數(shù),建立一個直線系或曲線的方程,再根據(jù)參數(shù)的任意性得到一個關(guān)于定點坐標(biāo)的方程組,以這個方程組的解為坐標(biāo)的點即為所求點.
4.【答案】解:Ⅰ根據(jù)題意可得,
解得,,,
所以橢圓C的方程為
Ⅱ由Ⅰ知,,
因為軸,所以,
因為S在y軸的正半軸,
所以H在x軸上方,
因為點H在橢圓上,
所以,解得,
所以,即,
因為,即,解得,
所以,
所以,
當(dāng)直線MN的斜率存在時,設(shè)直線MN的方程為,
設(shè),,
聯(lián)立,,
所以①,②,
因為,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,
即③,
由①②③,解得,
所以直線MN的方程為,,
當(dāng)直線MN的斜率不存在時,直線MN的方程為,
此時,不合題意.
綜上可得,直線MN的方程為,
【解析】本題考查橢圓的方程,直線與橢圓的相交問題,解題中需要一定的計算能力.
Ⅰ由橢圓的長軸長為4,離心率為,列方程組,解得a,b,c,進(jìn)而可得答案.
Ⅱ由Ⅰ知,代入橢圓的方程可得,進(jìn)而可得H點坐標(biāo),HF的長,又由于,解得OS,進(jìn)而可得S點坐標(biāo),推出,分兩種情況當(dāng)直線MN的斜率存在時,當(dāng)直線MN的斜率不存在時,討論直線MN的方程,即可得出答案.
5.【答案】解:Ⅰ由題意得,
又,
解得,
橢圓M的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
Ⅱ由Ⅰ可得,點在橢圓M上,代入橢圓方程得,
連接PC,如下圖所示:
因為,
所以,
所以,所以,
所以直線OD的方程為,
聯(lián)立,解得或舍去,
所以;
證明:ⅱ設(shè)直線QC的斜率為k,則直線QC的方程為:,
因為,,
所以直線AB的方程為,
由,解得,
所以,
由,得,
由,則,
所以,
則,所以,
依題意B、P不重合,所以,即,
所以,
直線BP的方程為,
令,即,
解得,所以,
所以,
所以為定值.
【解析】Ⅰ根據(jù)題意列出關(guān)于a,b,c的方程組,解出a,b,c的值,進(jìn)而得到橢圓M的標(biāo)準(zhǔn)方程;
Ⅱ先求出點P的坐標(biāo),由可得,進(jìn)而得到直線OD的方程,與橢圓方程聯(lián)立求出點D的坐標(biāo)即可;
設(shè)直線QC的斜率為k,則直線QC的方程為:,與直線AB方程聯(lián)立求出點Q的坐標(biāo),再聯(lián)立直線QC與橢圓方程,結(jié)合韋達(dá)定理求解即可.
本題主要考查了橢圓的性質(zhì),考查了直線與橢圓的位置關(guān)系,屬于中檔題.
6.【答案】解:Ⅰ由題意,,
又,,
,
橢圓的方程為.
Ⅱ由題可知:斜率存在且不為零,
設(shè)直線的方程為,,,
聯(lián)立方程組,消去整理得,
,,,
,由題意得:,,
又,
,
解得,
直線的方程為.
【解析】Ⅰ由橢圓的性質(zhì)結(jié)合已知條件可求出,,的值,從而可得橢圓方程;
Ⅱ由題可知:斜率存在且不為零,設(shè)直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立,由根與系數(shù)的關(guān)系可得點的橫縱坐標(biāo),由可求得的值,從而可得直線方程.
本題主要考查橢圓的性質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)方程,直線與橢圓的綜合,考查運算求解能力,屬于中檔題.
7.【答案】解:由題意可得,解得,,,
橢圓C的方程為;
設(shè),直線l的方程為,
過原點O且與直線l平行的直線方程,
則直線PF的方程為,即,
聯(lián)立,且,
解得,,
坐標(biāo)為,
為定值.
【解析】本題考查了橢圓的方程,直線和橢圓的位置關(guān)系,考查了運算能力和轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.
由題意可得,解得即可,
設(shè),可得直線l的方程為,過原點O且與直線l平行的直線方程,直線PF的方程為,聯(lián)立方程組,求出點Q的坐標(biāo),利用兩點之間的距離公式即可求出.
8.【答案】解:易知橢圓的右焦點,
因為橢圓經(jīng)過點,
所以,
解得,
因為,
所以,
則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
不妨設(shè)直線PQ的方程為,,
聯(lián)立,消去x并整理得,
此時恒成立,
由韋達(dá)定理得,,
易知直線DP的方程為,
令,
解得,
同理可得,
所以
故為定值,定值為
【解析】由題意,結(jié)合題目所給信息以及a,b,c之間的關(guān)系,列出等式求出a和b的值,進(jìn)而即可求解;
設(shè)出直線PQ的方程和P,Q兩點的坐標(biāo),將直線PQ的方程以橢圓方程聯(lián)立,利用韋達(dá)定理得到,,寫出直線DP的方程,進(jìn)而求點M的縱坐標(biāo),同理得到點N的縱坐標(biāo),根據(jù)化簡即可.
本題考查橢圓的方程以及直線與圓錐曲線的綜合問題,考查了邏輯推理和運算能力,屬于中檔題.
9.【答案】解:Ⅰ因為橢圓C:的離心率為,長軸的左端點為,
所以,得,
所以橢圓C的方程:;
Ⅱ證明:橢圓右焦點坐標(biāo)為,由題直線斜率不為零,設(shè)直線l方程為,
設(shè),,
由題,聯(lián)立方程組,消去x得,
所以,
直線,得,
同理,直線,得,
設(shè)x軸上一點,則,同理得:,
所以,
因為,
所以,
解得:,即或,
所以以DE為直徑的圓恒過x軸上定點,定點分別為,
【解析】Ⅰ由離心率及頂點坐標(biāo)得a,b,c的值,從而求得橢圓的方程;
Ⅱ設(shè),,將直線方程與橢圓方程聯(lián)立,求得,由垂直關(guān)系利用數(shù)量積等于零,求得圓與x軸的交點.
本題考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程以及橢圓中的定點問題,屬于中檔題.
10.【答案】Ⅰ解:點在橢圓上,
,解得,
橢圓C的離心率為,,
,解得,
橢圓C的方程為
Ⅱ證明:設(shè),,
①當(dāng)直線MN的斜率存在時,
設(shè)直線MN的方程為,,,
由,
得:,
,
為MN中點,,即,
,,
直線l的方程為,
即,
直線l恒過定點
②當(dāng)直線MN的斜率不存在時,
直線MN的方程為,
此時直線l為x軸,也過點
綜上所述,直線l恒過定點
【解析】本題考查橢圓方程的求法,考查直線恒過定點的證明,屬于較難題.
Ⅰ點在橢圓上,將其代入橢圓方程,又因為,解方程組得到a,b,由此能求出橢圓方程.
Ⅱ點P在直線上,則可得,當(dāng)直線MN的斜率存在時設(shè)斜率為k,得到直線MN中點,根據(jù)點P的橫坐標(biāo)解得k,由可得直線l的斜率及其含參數(shù)的方程,分析得直線是否恒過定點,注意還要討論直線MN的斜率不存在的情況.
11.【答案】(1)
(2)答案見解析
【解析】
【分析】(1)由橢圓的性質(zhì)及已知條件可得a,b,c的關(guān)系,從而可求出a,b,c的值,從而可得橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)直線l方程與橢圓方程聯(lián)立,可得根與系數(shù)的關(guān)系,從而可表示出|OP|2+|OQ|2,由|OP|2+|OQ|2是一個與m無關(guān)的常數(shù),可求出k的值,表示出四邊形PQMN面積,求出當(dāng)四邊形PQMN面積最大時m的值,即可求解直線l的方程.
【小問1詳解】
,
,所以,
因為a2=b2+c2,所以a=2,,c=1,
所以橢圓方程為.
小問2詳解】
如圖,設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),
,
聯(lián)立,消去y整理得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0,
Δ=(8km)2﹣4(4m2﹣12)(3+4k2)>0,即m2<3+4k2,
所以,. ,
,
因為|OP|2+|OQ|2是一個與m無關(guān)的常數(shù),所以32k2﹣24=0,,,
,,
點O到直線l的距離,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng),即m2=3,
因為m>0,所以時,取得最大值為,
因為S四邊形MNPQ=4S△POQ,所以S△POQ最大時,S四邊形MNPQ最大,
所以或.
12.【答案】(1)
(2)(?。┳C明見解析;(ⅱ)
【解析】
【分析】(1)首先求出拋物線的焦點坐標(biāo),即可得到,再由橢圓過點,求出;
(2)(?。┰O(shè)直線的方程為,、,直線方程代入橢圓方程后應(yīng)用韋達(dá)定理得,代入后化簡得的值,代入直線方程可得定點坐標(biāo);
(ⅱ)設(shè)直線恒過定點為,由,可得,結(jié)合(?。┲许f達(dá)定理求出、,即可求出,從而求出直線方程.
【小問1詳解】
拋物線的焦點為,所以橢圓的下頂點,則,
又橢圓經(jīng)過點,所以,解得,
所以橢圓方程為;
【小問2詳解】
(?。┊?dāng)直線的斜率不存在時,設(shè),則,
所以,則,與矛盾,
所以直線的斜率存在,
由已知直線斜率同號,因此直線的斜率存在且不為,
設(shè)直線的方程為,設(shè),
由得,
由,可得,
所以,,
則
,
,
所以,
即,
所以,解得或,
當(dāng)時直線方程為,令,可得,所以直線恒過定點,不合題意,
當(dāng)時直線方程為,令,可得,所以直線恒過定點,符合題意.
綜上可得直線恒過定點.
(ⅱ)設(shè)直線恒過定點為,
此時,解得,
由,可得,
又,,
所以,,
所以,解得,滿足,
所以,
所以直線方程為.
【點睛】方法點睛:處理圓錐曲線上直線過定點問題的方法.
設(shè)出直線方程為,設(shè)交點坐標(biāo)為,直線方程與圓錐曲線方程聯(lián)立方程組,消元后應(yīng)用韋達(dá)定理得,代入題中關(guān)于交點的滿足的的條件可得出關(guān)系,從而代入直線方程后得定點坐標(biāo).
13.【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由橢圓經(jīng)過點和長軸長是短軸長的2倍,得到和求解;
(2)設(shè)直線的方程為,與橢圓方程聯(lián)立,求得點P的橫坐標(biāo),再由,設(shè)直線的方程為與直線聯(lián)立,求得Q的坐標(biāo),然后根據(jù)由 即求解.
【小問1詳解】
解:橢圓經(jīng)過點,即,
將點坐標(biāo)代入方程,得,
解得
橢圓的方程為 .
【小問2詳解】
如圖所示:
,由題意可知,直線的斜率存在,且不為0.
直線的方程為
聯(lián)立消去,得,
解得或,
點與點不同, ,
直線的方程為
直線
聯(lián)立,解得
垂直于直線
在直角和直角中,
即
代入
化簡得
解得
值為.
【點睛】思路點睛:本題第二問的基本思路是根據(jù)點B坐標(biāo)設(shè)出直線的方程,與橢圓方程聯(lián)立,求得點P的坐標(biāo),再由,設(shè)直線的方程,與直線聯(lián)立,求得Q的坐標(biāo),通過由而得解.
14.【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由橢圓焦點與頂點的坐標(biāo)與離心率的定義計算即可得答案;
(2)設(shè)出直線l的方程,聯(lián)立曲線方程后可得與坐標(biāo)有關(guān)的韋達(dá)定理表達(dá)式,結(jié)合三角形面積公式表示出面積后借助基本不等式計算即可得答案.
【小問1詳解】
設(shè)橢圓C的焦距為2c,依題意,,,又,
解得,,,
所以橢圓C的方程為;
【小問2詳解】
由題意可得直線的斜率不為,故可設(shè)直線l的方程為,
,,則,
聯(lián)立直線l與橢圓C的方程,得,
由于直線過橢圓內(nèi)一點,故必有,則.
又,,
易知與同號,
所以
,
當(dāng)且僅當(dāng),即時等號成立,
所以面積的最大值為,此時直線l的方程為.
15.【答案】(I)解:的周長為8,由橢圓的定義,所以,,
橢圓C的離心率為,所以,∴,
∴,
橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(Ⅱ)解:設(shè),,的中點為,
聯(lián)立整理得,
因為直線與橢圓C交于M,N兩點,故,解得,
,,
則,代入,∴,
故,
由題意,是以點P為直角頂點的等腰直角三角形,∴,
故,
解得,故,
由,故,
整理得,
代入,
經(jīng)計算,,
因為,所以,
直線的方程為,點的坐標(biāo)為.
16.【答案】解:因為橢圓C的長軸為,可得,
將點A的坐標(biāo)代入橢圓C的方程可的,可得,
因此,橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為
如圖,
直線與橢圓方程聯(lián)立,
化簡得,
,即
設(shè)、,由題意可知都不為,
則,
直線MA的方程為,則,
直線NA的方程為,則,
,所以,
,
,
把韋達(dá)定理代入整理得,
,或,
①當(dāng)時,直線方程為,
此時,直線l過定點,不符合題意,所以舍去;
②當(dāng)時,直線方程為,直線l過定點,符合題意.
綜上所述,直線l經(jīng)過定點,且定點坐標(biāo)為
【解析】本題考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及橢圓中定點的問題,屬于較難題.
根據(jù)已知條件長軸長為與橢圓過點求出a,b的值,由此可得出橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
設(shè)、,聯(lián)立直線和橢圓方程求出點P、Q的坐標(biāo),根據(jù)已知條件可得到,再把韋達(dá)定理代入化簡分開討論,易可證明.
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