已知橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),
(1)若橢圓的長軸長為4,離心率為
3
2
,求橢圓的標準方程;
(2)在(1)的條件下,設(shè)過定點M(0,2)的直線l與橢圓C交于不同的兩點A,B,且∠AOB為銳角(O為坐標原點),求直線l的斜率k的取值范圍;
(3)過原點O任意作兩條互相垂直的直線與橢圓C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)相交于P,S,R,Q四點,設(shè)原點O到四邊形PQSR的一邊距離為d,試求d=1時a,b滿足的條件.
(1)由題意可得
2a=4
e=
c
a
=
3
2
a2=b2+c2
,解得a2=4,b2=1,c=
3
.∴橢圓的標準方程為
x2
4
+y2=1
;
(2)直線l的方程為y=kx+2,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).聯(lián)立
y=kx+2
x2+4y2=4
,化為(1+4k2)x2+16kx+12=0,由△=162k2-48(1+4k2)>0,解得k>
3
2
k<-
3
2
.∴x1+x2=
-16k
1+4k2
,x1x2=
12
1+4k2

若∠AOB為銳角,則
OA
OB
>0
,得x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+2)(kx2+2)=(1+k2)x1x2+2k(x1+x2)+4>0,代入得
12(1+k2)
1+4k2
+
-32k2
1+4k2
+4>0
,化為k2<4,解得-2<k<2.∴直線l的斜率k的取值范圍為{x|-2<k<2}∩{x|k<-
3
2
k>
3
2
}={k|-2<k<-
3
2
3
2
<x<2
}.
(3)如圖所示,設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),S(-x1,-y1),R(-x2,-y2).
①當(dāng)直線PS與QR的斜率都存在時,設(shè)直線PS:y=kx,則直線QR:y=-
1
k
x

聯(lián)立
y=kx
b2x2+a2y2=a2b2
,解得
x21
=
a2b2
b2+a2k2
.(*)
聯(lián)立
y=-
1
k
x
b2x2+a2y2=a2b2
,解得
x22
=
a2b2k2
a2+b2k2
.(**)
直線PR的斜率存在時,則直線PR:y-y1=
y2-y1
x2-x1
(x-x1)
,化為(y2-y1)x+(x1-x2)y+x2y1-x1y2=0.
∵d=1,∴
|x2y1-x1y2|
(x1-x2)2+(y1-y2)2
=1

代入化為:(k+
1
k
)2
x21
x22
=k2
x21
+
1
k2
x22
+
x21
+
x22

把(*)(**)代入上式:
(k2+1)2
k2
a4b4k2
(a2+b2k2)(b2+a2k2)
=
a2b2k2
b2+a2k2
+
a2b2
a2+b2k2
+
a2b2
b2+a2k2
+
a2b2k2
a2+b2k2

化為a2b2=a2+b2
1
a2
+
1
b2
=1
為定值.
②當(dāng)直線PS與QR的斜率有一個不存在時,直線PR的斜率不存在時,經(jīng)驗證上式也成立.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知定點F(2,0),動圓P經(jīng)過點F且與直線x=-2相切,記動圓的圓心P的軌跡為C.
(Ⅰ)求軌跡C的方程;
(Ⅱ)過點F作傾斜角為60°的直線l與軌跡C交于A(x1,y1)、B(x1,y2)兩點,O為坐標原點,點M為軌跡C上一點,若向量
OM
=
OA
OB
,求λ的值.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

橢圓C1
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的左右頂點分別為A、B.點P雙曲線C2
x2
a2
-
y2
b2
=1在第一象限內(nèi)的圖象上一點,直線AP、BP與橢圓C1分別交于C、D點.若△ACD與△PCD的面積相等.
(1)求P點的坐標;
(2)能否使直線CD過橢圓C1的右焦點,若能,求出此時雙曲線C2的離心率,若不能,請說明理由.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知橢圓
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左焦點為F1(-1,0),離心率為
2
2

(1)求橢圓的標準方程;
(2)設(shè)過點F且不與坐標軸垂直的直線l交橢圓于A,B兩點,線段AB的垂直平分線與x軸交于點G,求點G的橫坐標的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

如果橢圓
x2
36
+
y2
9
=1
的弦被點(2,2)平分,那么這條弦所在的直線的方程是( 。
A.x+4y=0B.x+4y-10=0C.x+4y-6=0D.x-4y-10=0

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

已知橢圓E:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
,過右焦點F且斜率為
2
的直線l交橢圓E于兩點A,B,若以原點為圓心,
6
3
為半徑的圓與直線l相切
(1)求焦點F的坐標;
(2)以O(shè)A,OB為鄰邊的平行四邊形OACB中,頂點C也在橢圓E上,求橢圓E的方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

設(shè)x,y∈R,
i
,
j
為直角坐標平面內(nèi)x軸y軸正方向上的單位向量,若
a
=x
i
+(y+2)
j
b
=x
i
+(y-2)
j
,且|
a
|+|
b
|=8
(Ⅰ)求動點M(x,y)的軌跡C的方程;
(Ⅱ)設(shè)曲線C上兩點AB,滿足(1)直線AB過點(0,3),(2)若
OP
=
OA
+
OB
,則OAPB為矩形,試求AB方程.

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖,拋物線C1:x2=2py(p>0)的焦點為F,橢圓C2
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的離心率e=
3
2
,C1與C2在第一象限的交點為P(
3
1
2

(1)求拋物線C1及橢圓C2的方程;
(2)已知直線l:y=kx+t(k≠0,t>0)與橢圓C2交于不同兩點A、B,點M滿足
AM
+
BM
=
0
,直線FM的斜率為k1,試證明k•k1
-1
4

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科目:高中數(shù)學(xué) 來源:不詳 題型:解答題

如圖,在平面直角坐標系xOy中,拋物線W的頂點在原點,其焦點F在x軸的正半軸上,過點F作x軸的垂線與W交于A、B兩點,且點A在第一象限,|AB|=8,過點B作直線BC與x軸交于點T(t,0)(t>2),與拋物線交于點C.
(1)求拋物線W的標準方程;
(2)若t=6,曲線G:x2+y2-2ax-4y+a2=0與直線BC有公共點,求實數(shù)a的取值范圍;
(3)若|OB|2+|OC|2≤|BC|2,求△ABC的面積的最大值.

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同步練習(xí)冊答案