x2y23451.已知椭圆C:221(ab0)的离心率e,原点到过点A(a,0),B(0,b)的直线的距离是.
25ab(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若直线ykx1(k0)交椭圆C于不同的两点E,F,且E,F都在以B为圆心的圆上,求k的值.
解(Ⅰ) 因为
c3222,abc, a2所以a2b. ………………………………………………2分 因为原点到直线AB:
ab45xy, 1的距离d225abab解得a4,b2. ………………………………………………5分
x2y1. ………………………………………………6分 故所求椭圆C的方程为
164(Ⅱ) 由题意
2ykx1,2消去y,整理得 xy21164(14k2)x28kx120. ………………………………………………7分
可知0. ………………………………………………8分 设E(x1,y1),F(x2,y2),EF的中点是M(xM,yM), 则xMx1x24k1,.……………………………10分 ykx1MM214k214k2yM21. ………………………………………………11分 xMk所以kBM所以xMkyM2k0.
4kk2k0. 2214k14k又因为k0,
即所以k
221.所以k. ………………………………13分
48x2y22.已知椭圆C:221(ab0)的四个顶点恰好是边长为2,一内角为60的菱形的四个顶点.
ab(I)求椭圆C的方程;
(II)若直线ykx交椭圆C于A,B两点,且在直线l:xy30上存在点P,使得PAB为等边三角形,求k的值.
x2y2解:(I)因为椭圆C:221(ab0)的四个顶点恰好是一边长为2,
ab一内角为60的菱形的四个顶点,
x2所以a3,b1,椭圆C的方程为y21………………4分
3(II)设A(x1,y1),则B(x1,y1),
当直线AB的斜率为0时,AB的垂直平分线就是y轴,
y轴与直线l:xy30的交点为P(0,3),
又因为|AB|3,|PO|3,所以PAO60,
所以PAB是等边三角形,所以直线AB的方程为y0………………6分 当直线AB的斜率存在且不为0时,设AB的方程为ykx
x22y122所以3,化简得(3k1)x3
ykx333k232所以 |x1|,则|AO|1k………………8分 3k213k213k211x,它与直线l:xy30的交点记为P(x0,y0) k3kyx3x0k1所以, 1,解得yx3yk0k1设AB的垂直平分线为y9k29则|PO|………………10分 2(k1)因为PAB为等边三角形, 所以应有|PO|3|AO|
9k293k23代入得到|,解得k0(舍),k1……………13分 3(k1)23k21综上,k0或k1………………14分
x2y2ab0A,A(1,0)3.已知椭圆C:221的右焦点F,长轴的左、右端点分别为12,且FA1FA21.
ab(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)过焦点F斜率为k(k0)的直线l交椭圆C于A,B两点,弦AB的垂直平分线与x轴相交于点D.试问椭圆
C上是否存在点E使得四边形ADBE为菱形?若存在,试求点E到y轴的距离;若不存在,请说明理由.
解:(Ⅰ)依题设A1(a,0),A2(a,0),则FA1(a1,0),FA2(a1,0).
22由FA1FA21,解得a2,所以b1.
x2所以椭圆C的方程为y21.…………………………………………4分
2(Ⅱ)依题直线l的方程为yk(x1).
由yk(x1),2222得2k1x4kx2k20. 22x2y2设A(x1,y1),B(x2,y2),弦AB的中点为M(x0,y0),
4k22(k21)2k2k则x1x2,,,, xxxy12002k212k212k212k212k2k所以M(2,2).
2k12k112k2直线MD的方程为y(x2), 22k1k2k1kk2k2,0). 令y0,得xD,则D(22k212k1若四边形ADBE为菱形,则xExD2x0,yEyD2y0.
3k22k所以E(2,2).
2k12k13k222k)2(2)22. 若点E在椭圆C上,则(22k12k1整理得k2,解得k此时点E到y的距离为
422.所以椭圆C上存在点E使得四边形ADBE为菱形.
1232.………………………………………………14分 7x2y22)在椭圆C上. 4.已知椭圆C:221(ab0)的右焦点为F(1,0),且点(1,2ab(Ⅰ)求椭圆C的标准方程;
5(Ⅱ)已知点Q(,0),动直线l过点F,且直线l与椭圆C交于A,B两点,证明:QAQB为定值.
4
(Ⅰ)解:由题意知:c=1. 根据椭圆的定义得:2a=(-1-1)2+(222)+,即a=222. ……………………………………3分 所以b=2-1=1.
2x2所以椭圆C的标准方程为y21. ……………………………………4分
2(Ⅱ)证明:当直线l的斜率为0时,A(2,0),B(2,0).
557 则 QAQB(2,0)(2,0).
4416 ……………………………………6分
当直线l的斜率不为0时,设直线l的方程为:x=ty+1,A(x1,y1),B(x2,y2).
2ìïxï+y2=1,22ï 由í2可得:(t+2)y+2ty-1=0.
ïïïîx=ty+1 显然>0.
ì2tïïy+y=-,12ï2ït+2ï ……………………………………9分 íï1ïy1y2=-2.ïït+2ïî 因为 x1=ty1+1,x2=ty2+1, 所以 (x1-5,y1)?(x24511,y2)=(ty1-)(ty2-)+y1y2 444=(t2+1)y1y2-11 t(y1+y2)+416=-(t2+1)112t1+t+ t2+24t2+216-2t2-2+t217=+=-. 22(t+2)16167即QAQB.……………………………………13分
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