圆锥曲线之椭圆题库2 含详解 高考必备
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51 如图,设F 是椭圆)0(1:22
22>>=+b a b y a x C 的左焦点,直线l 为其左准线,直线l 与
x 轴交于点P ,线段MN 为椭圆的长轴,已知
.||2||,8||MF PM MN ==且
(1)求椭圆C 的标准方程;
(2)若过点P 的直线与椭圆相交于不同两点A 、B 求证:∠AFM=∠BFN ; (3)(理科)求三角形ABF 面积的最大值。
解(1)48||=∴=a MN
122)
(12
1
0132)(2||2||22222=-==∴==⇒=+--=-=c a b c e c e e c a a c a MF PM 舍去或即得又
1
121622=+∴y x 椭圆的标准方程为
(2)当AB 的斜率为0时,显然.0=∠=∠BFN AFM 满足题意
当AB 的斜率不为0时,设),(),,(2211y x B y x A ,AB 方程为,8-=my x 代入椭圆方程 整理得
014448)43(22=+-+my y m
则
431444
348),43(1444)48(22122122+=
⋅+=
++⨯-=∆m y y m m
y y m m
662222
112211-+
-=+++=
+∴my y my y x y x y k k BF AF
)6)(6()
(62212121=--+-=
my my y y y my
.,0BFN AFM k k BF AF ∠=∠=+∴从而
综上可知:恒有BFN AFM ∠=∠
(3)(理科)
434
72||||212212+-=-⋅=-=∆∆∆m m y y PF S S S PAF
PBF ABF
3
316
32724
164372
16
)4(34722222=⋅≤
-+
-=+--=m m m m
当且仅当3
284
1643222=
-=
-m m m 即(此时适合△>0的条件)取得等号.
∴三角形ABF 面积的最大值是3 3
52 设椭圆方程为4
2
2
y x +=1,求点M (0,1)的直线l 交椭圆于点A 、B ,O 为坐标原点,
点P 满足→→
→
+=)(2
1OB OA OP ,当l 绕点M 旋转时,求动点P 的轨迹方程.
解:设P (x ,y )是所求轨迹上的任一点,①当斜率存在时,直线l 的方程为y =k x +1,A (x 1,
y 1),B (x 2,y 2),联立并消元得:(4+k 2)x 2+2k x -3=0, x 1+x 2=-
,422k k +y 1+y 2=2
48
k
+,由)(21→→→+=OB OA OP 得:(x ,y )=21(x 1+x 2,y 1+y 2),即:⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧+=+=+-=+=2212
2144242k y y y k k x x x
消去k 得:4x 2+y 2-y =0当斜率不存在时,AB 的中点为坐标原点,也适合方程
所以动点P 的轨迹方程为:4x 2+y 2-y = 0.
53 已知椭圆C:2222b
y a x +=1(0a b >>)的离心率为36
,短轴一个端点到右焦点的距离为
3.
(1)求椭圆C 的方程;
(2)设直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,坐标原点O 到直线l 的距离为2
3
, 求△AOB 面积的最大值.
解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c
,依题意c a a ⎧=
⎪⎨⎪=⎩
∴ 1b =,∴ 所求椭圆方程为2
213
x y +=. (Ⅱ)设11()A x y ,,22()B x y ,.
(1)当AB x ⊥
轴时,AB =
(2)当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y kx m =+.
=
2
23(1)4m k =+.
把y kx m =+代入椭圆方程,整理得222(31)6330k x kmx m +++-=,
122631km
x x k -∴+=+,21223(1)31
m x x k -=+.
2
2
2
21(1)()AB k x x ∴=+-2222
222
3612(1)(1)(31)31k m m k k k ⎡⎤
-=+-⎢⎥++⎣⎦
222222222
12(1)(31)3(1)(91)
(31)(31)
k k m k k k k ++-++==++ 242
22121212
33(0)34196123696k k k k k k
=+=+≠≤+=++⨯+++. 当且仅当2
219k k =
,即k =时等号成立.当0k =
时,AB = 综上所述max 2AB =.
∴ 当AB 最大时,AOB △
面积取最大值max 12S AB =
⨯=
. 54 已知向量)1,0(,)0,(21••e •••a •e ==,经过定点)0,(••
a A -且方向向量为21e e λ+-的直线与经过定点)0,
(•a •B 且方向向量为212e e +λ的直线交于点M ,其中∈λR ,常数a >0. (1)求点M 的轨迹方程; (2)若2
6
=a ,过点)0,1(••
F 的直线与点M 的轨迹交于C 、D 两点,求FD FC ∙的取值范围.
设点),(,),(,),(•y a •x ••y a •x •••y x •M -=+=则,
又∥),()(21λλ••e e a -=+-,∥)1,2()2(21••e e a λλ=+
故⎩
⎨⎧-=-=+a x ay ay a x λλ2)(,消去参数λ,整理得点M的轨迹方程为