精英家教網(wǎng)已知橢圓C:
y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0)
的離心率為
1
2
,上、下頂點(diǎn)分別為A1,A2,橢圓上的點(diǎn)到上焦點(diǎn)F1的距離的最小值為1.
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(2)以原點(diǎn)為頂點(diǎn),F(xiàn)1為焦點(diǎn)的拋物線上的點(diǎn)P(非原點(diǎn))處的切線與x軸,y軸分別交于Q、R兩點(diǎn),若
PQ
PR
,求λ的值.
(3)是否存在過點(diǎn)(0,m)的直線l,使得l與橢圓相交于A、B兩點(diǎn)(A、B不是上、下頂點(diǎn))且滿足
A1A
A1B
=0
,若存在,求出實(shí)數(shù)m的值;若不存在,請說明理由.
分析:(1)橢圓上的點(diǎn)在上頂點(diǎn)時到上焦點(diǎn)F1的距離的最小,進(jìn)而根據(jù)橢圓的離心率求得a和c,進(jìn)而根據(jù)b2=a2-c2,求得b,橢圓的方程可得.
(2)先求得橢圓的焦點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而可得拋物線方程,進(jìn)而對拋物線方程進(jìn)行求導(dǎo),設(shè)出p點(diǎn)坐標(biāo),則可知該點(diǎn)出的切線的斜率,則切線方程可得.進(jìn)而求出Q和R的坐標(biāo),進(jìn)而表示出
PQ
PR
進(jìn)而求得λ.
(3)假設(shè)存在過點(diǎn)(0,m)的直線l,滿足條件,則l的斜率必存在,進(jìn)而可設(shè)直線方程與橢圓聯(lián)立方程消去y,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)根據(jù)判別式大于0求得m的范圍,根據(jù)韋達(dá)定理可表示出x1+x2和x1x2,進(jìn)而表示出
A1A
A1B
根據(jù)
A1A
A1B
=0
求得m的值,最后進(jìn)行檢驗(yàn)看m是否符合.
解答:解:(1)依題意得:
c
a
=
1
2
a-c=1
,∴
a=2
c=1
,∴b2=a2-c2=3
∴所求的橢圓方程為:
y2
4
+
x2
3
=1


(2)由(1)知,F(xiàn)1(0,1)則拋物線的方程為x2=4y
y=
1
4
x2∴y′=
1
2
x

設(shè)P(t,
t2
4
)(t≠0)
則該點(diǎn)處的切線的斜率k=y′|x=t=
t
2

∴切線方程為y-
t2
4
=
t
2
(x-t)

y=0得Q(
t
2
,0)
x=0得R(0,-
t2
4
)

PQ
=(-
t
2
,-
t2
4
)
PR
=(-t,-
t2
2
)

PQ
=
1
2
PR
λ=
1
2


(3)假設(shè)存在過點(diǎn)(0,m)的直線l,滿足條件,則l的斜率必存在,
∴可設(shè)l方程為y=kx+m聯(lián)立
y=kx+m
y2
4
+
x2
3
=1
消去y得(4+3k2)x2+6mkx+3(m2-4)=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2
△=36m2k2-12(4+3k2)(m2-4)>0①
x1+x2=-
6mk
4+3k2
x1x2=
3(m2-4)
4+3k2

由①得4+3k2-m2>0
由②③及直線l的方程得y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2
=
4(m2-3k2)
4+3k2
y1+y2=(kx1+m)+(kx2+m)=k(x1+x2)+2m
=
8m
4+3k2

∵橢圓的上頂點(diǎn)為A1(0,2),
A1A
A1B
=0

∴x1x2+(y1-2)(y2-2)=0即x1x2+y1y2-2(y1+y2)+4=0
3(m2-4)
4+3k2
+
4(m2-3k2)
4+3k2
-2×
8m
4+3k2
+4=0

整理得7m2-16m+4=0解得m=
2
7
或m=2

當(dāng)m=2時,直線l的方程為y=kx+2過橢圓的上頂點(diǎn)A1(0,2)與已知矛盾
當(dāng)m=
2
7
時,直線l的方程為y=kx+
2
7
符合題意
∴存在過點(diǎn)(0,m)的直線l,使得l與橢圓相交于A、B兩點(diǎn),且滿足
A1A
A1B
=0
,實(shí)數(shù)m的值為
2
7
點(diǎn)評:本題主要考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和直線與橢圓的關(guān)系.考查了學(xué)生對圓錐曲線知識的綜合掌握.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,在直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓C:
y2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的離心率e=
3
2
,左右兩個焦分別為F1、F2.過右焦點(diǎn)F2且與軸垂直的
直線與橢圓C相交M、N兩點(diǎn),且|MN|=1.
(Ⅰ)求橢圓C的方程;
(Ⅱ)設(shè)橢圓C的左頂點(diǎn)為A,下頂點(diǎn)為B,動點(diǎn)P滿足
PA
AB
=m-4,(m∈R)試求點(diǎn)P的軌跡方程,使點(diǎn)B關(guān)于該軌跡的對稱點(diǎn)落在橢圓C上.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知橢圓C:
y2
a2
+
x2
b2
=1
(a>b>0)的離心率為
6
3
,過右頂點(diǎn)A 的直線l與橢圓C相交于A、B兩點(diǎn),且B(-1,-3).
(1)求橢圓C和直線l的方程;
(2)若圓D:x2-2mx+y2+4y+m2-4=0與直線lAB相切,求實(shí)數(shù)m的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知橢圓C:
y2
a2
+
x2
b2
=1(a
>b>0)的離心率為
2
2
,且橢圓上一點(diǎn)到兩個焦點(diǎn)的距離之和為2
2
.斜率為k(k≠0)的直線l過橢圓的上焦點(diǎn)且與橢圓相交于P,Q兩點(diǎn),線段PQ的垂直平分線與y軸相交于點(diǎn)M(0,m).
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)求m的取值范圍.
(3)試用m表示△MPQ的面積S,并求面積S的最大值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知橢圓C:
y2
a2
+
x2
b2
=1
(a>b>0)的上、下焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,在x軸上的兩個端點(diǎn)分別為A,B.且四邊形F1AF2B是邊長為1的正方形.
(1)求橢圓C的離心率及其標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線l與y軸交于點(diǎn)P(0,m),與橢圓C交于相異的兩點(diǎn)MN,且
MP
=3
PN
,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源: 題型:

已知橢圓C:
y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0)的離心率e=
3
2
,短軸長為2.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2)為橢圓C上的不同兩點(diǎn),已知向量
m
=(
x1
b
,
y1
a
)
n
=(
x2
b
,
y2
a
)
,且
m
n
=0.已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),試問△AOB的面積是否為定值?如果是,請給予證明;如果不是,請說明理由.

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同步練習(xí)冊答案