8.给定椭圆C:
xa22?yb22?1 ?a?b?0? ,称圆心在坐标原点O,半径为a?b的圆是椭圆C的“伴随
22圆”. 已知椭圆C的两个焦点分别是F1?2,0????????????M1F1?MF?23. 12??、F2?2,0,椭圆C上一动点M1满足
?
(Ⅰ)求椭圆C及其“伴随圆”的方程;
(Ⅱ) 过点P(0,m)?m?0?作直线l,使得直线l与椭圆C只有一个交点,且l截椭圆C的“伴随圆”所得的弦长为22.求出m的值.
x2解:(Ⅰ)由题意得:2a?23“伴随圆”的方程为
22得a?
3,半焦距c?2 则b?1椭圆C的方程为3?y?12
x?y?4(Ⅱ)设过点P?0,m?,且与椭圆有一个交点的直线l为
y?kx?m,
则
?y?kx?m?2?x2?y?1??32?1?3k?x 整理得
22?6kmx?3m?3?0
,
?2?所以???6km??41?3k?2??3m2?3?0?3k?1?m22 ①
又因为直线l截椭圆C的“伴随圆”所得的弦长为22,
222则有
?????mk2????1?2?22m 化简得
2?2k?2?1 ②
?联立①②解得,k2?1,m2?4,所以k??1,m??2(?m?0)
339.已知椭圆C的焦点在x轴上,中心在原点,离心率e?半轴为半径的圆O相切.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
,直线l:y?x?2与以原点为圆心,椭圆C的短
(Ⅱ)设椭圆C的左、右顶点分别为A1、A2,点M是椭圆上异于A1、A2的任意一点,设直线MA1、MA2的斜率分别为kMA、kMA,证明kMA?kMA为定值;
1212
(Ⅲ)设椭圆方程
xa22?yb22?1,A1、A2为长轴两个端点, M为椭圆上异于A1、A2的点, kMA1、kMA2分别
为直线MA1、MA2的斜率,利用上面(Ⅱ)的结论得kMA?kMA?( )(只需直接填入结果
12即可,不必写出推理过程). 解.(Ⅰ)椭圆方程
x23?y22?1
6
(Ⅱ)证明:由椭圆方程得A1(?3,0),A2(3,0)设M点坐标(xo,yo)则
2xo32?yo22?1?yo?223(3?xo)
2kMA1?yoxo?3,kMA2?bayoxo?3,kMA?kMA?12yo22xo?3?3(3?xo)xo?322??23?kMA1?kMA2是定值
(Ⅲ)kMA?kMA??12
2210. 设椭圆C1:
xa22?yb?1(a?b?0)的左、右焦点分别是F1、F2,下顶点为A,线段OA的中点为B(O为坐
标原点),如图.若抛物线C2:y?x2?1与y轴的交点为B,且经过F1,F2点. (Ⅰ)求椭圆C1的方程; (Ⅱ)设M(0,?面积的最大值.
(Ⅰ)解:由题意可知B(0,-1),则A(0,-2),故b=2.
令y=0得x2?1?0即x??1,则F1(-1,0),F2(1,0),故c=1. 所以a?b?c?5.于是椭圆C1的方程为:
22245),N为抛物线C2上的一动点,过点N作抛物线C2的切线交椭圆C1于P、Q两点,求?MPQx25?y24?1.
(Ⅱ)设N(t,t2?1),由于y'?2x知直线PQ的方程为:
y?(t?1)?2t(x?t). 即y?2tx?t?1.
22代入椭圆方程整理得:4(1?5t)x?20t(t?1)x?5(t?1)?20?0,
??400t(t?1)?80(1?5t)[(t?1)?4]=80(?t?18t?3),
2222224222222x1?x2?5t(t?1)1?5t22 , x1x2?5(t?1)?204(1?5t)222,
故PQ?1?4t2x1?x2?1?4t.(x1?x2)?4x1x2?4515225?1?4t?2?t?18t?32421?5t.
??t?122t??2设点M到直线PQ的距离为d,则d?1?4t1?4t2.
所以,?MPQ的面积S?12PQ?d?125?1?4t?2?t?18t?3242t??21521?5t 1?4t 7
?510?t?18t?3?4251022?(t?9)?84 ?51084?1055
当t??3时取到“=”,经检验此时??0,满足题意. 综上可知,?MPQ的面积的最大值为11.已知椭圆个不同的动点. (I)求直线(II)若过点
与
交点的轨迹
C的方程;
C交于
A ,B两点,
,问在
y轴
1055.
的上、下顶点分别为是椭圆上两
F(0,2)的动直线l与曲线
上是否存在定点E,使得说明理由.
?若存在,求出E点的坐标;若不存在,
解:(Ⅰ)方法一:设直线A1M与A2N的交点为P(x,y),∵A1,A2是椭圆x?y1?x122y23?1的上、下顶点,
∴A1(0,3),A2(0,-3)y1?3?x1222,
A1M:y?3?3x,A2N:y?y23?y1??x13x,
两式相乘得y?3?2x.而M(x1,y1)在椭圆x?23?1(x1?0)上,
所以x?21y132?1,即
y1?3?x2122?3,所以y?3?3x. 又当x?0时,不合题意,去掉顶点.
∴直线A1M与A2N的交点的轨迹C的方程是
y23?x?1(x?0);
2方法二:设直线A1M与A2N的交点为P(x,y),∵A1,A2是椭圆x?∴A1(0,3),A2(0,-3) ∵A1、M、P共线,A2、N、P共线, ∴y1?x13?y?x22y23?1的上、下顶点,
3????①
y1??x123?y?x3????②
2①?②得
y1?3?x212?y?3x2,又∵x?21y13?1即
y1?3?x212?3,∴
y?3x2?3,即
y23?x?1(x?0),
2∴直线A1M与A2N的交点的轨迹C的方程是
y22?x?1;(x?0)
3(Ⅱ)假设存在满足条件的直线,由已知,其斜率一定存在,设其斜率为k,
8
设A(x1,y1),B(x2,y2),E(0,y0) ,
?y?kx?2,?4k1?由?y2得(k2?3)x2?4kx?1?0(k2?3),x1?x2?2. ,x1x2?22k?3k?3?x?1.??3????????????????xAF?(?x1,2?y1),FB?(x2,y2?2),∵AF??FB,∴?x1??x2,∵x2?0,∴???1,
x2????????????∵OF?(0,2),EA?(x1,y1?y0),EB?(x2,y2?y0),
????????????????????????????????又∵OF?(EA??EB),∴OF?(EA??EB)?0, EA??EB?(x1??x2,y1?y0??y2??y0),∴0?(x1??x2)?2?(y1?y0??y2??y0)?0,即y1?y0??y2??y0?0. 将y1?kx1?2,y2?kx2?2,???x1x2代入上式并整理得2kx1x2?2(x1?x2)?(x1?x2)y0, 2k2k?3?2?3, 当x1?x2?0时,y0??2??4kx1?x222kx1x2k?32当x1?x2?0时,k?0,2kx1x2?2(x1?x2)?(x1?x2)y0恒成立,
????????????3所以,在y轴上存在定点E,使得OF?(EA??EB),点E的坐标为(0,).
2????????????????12.已知点B(-1,0),C(1,0),P是平面上一动点,且满足PC?BC?PB?CB.
(Ⅰ)求动点P的轨迹方程;
(Ⅱ)直线l过点(?4,43)且与动点P的轨迹交于不同两点M、N,直线OM、ON(O是坐标原点)的倾斜角分别为?,?.求???的值.
????????????????解:(Ⅰ)设P(x,y),则PC=(1- x,-y),BC=(2,0),PB=(-1- x,-y),,CB=(-2,0),
?????????????????PC?BC?PB?CB,?(1?x)?(?y)?2?2?(1?x),
22
化简得动点P的轨迹方程是:y2=4x.
2
(Ⅱ)由于直线l过点(?4,43),且与抛物线y=4x交于两个不同点,所以直线l的斜率一定存在,且不为0.
设l:y?43?k(x?4)
??y?43?k(x?4)2,消去x得,ky?4y?(16k?163)?0, ?2??y?4x
9
??4?4k(16k?163)?0,2?2?23?k?2?23,且k?0.
y1y1?y2?4k,y1y2?16?163k. tan(???)?tan??tan?1?tan?tan??x11??y2x2 y1y2x1x24?y14(y1?y2)3y2k???.
16y1y2?1631631?16??16y1y2k?416?0????,0????,?0?????2?.?????所以???的值为?6或????7?6.
?6或7?6.
10