直线与椭圆的位置关系练习(2)1. 椭圆上的点到焦点的距离为2,为的中点,则(为坐192522=+y x M 1F N 1MF ON O 标原点)的值为( )A .4B .2 C .8 D .23解:如图所示,设椭圆的另一个焦点为,由椭圆第一2F 定义得,所以10221==+a MF MF ,82101012=-=-=MF MF 又因为为的中位线,所以ON 21F MF ∆,故答案为A .4212==MF ON 2.若直线与椭圆恒有公共点,求实数的取值范围)(1R k kx y ∈+=1522=+my x m解法一:由可得,即⎪⎩⎪⎨⎧=++=15122m y x kx y 05510)5(22=-+++m kx x m k 0152≥--=∆∴k m 1152≥+≥k m 51≠≥∴m m 且解法二:直线恒过一定点)1,0(当时,椭圆焦点在轴上,短半轴长,要使直线与椭圆恒有交点则5<m x m b =1≥m 即51<≤m 当时,椭圆焦点在轴上,长半轴长可保证直线与椭圆恒有交点即5>m y 5=a 5>m 综述:51≠≥m m 且解法三:直线恒过一定点)1,0(要使直线与椭圆恒有交点,即要保证定点在椭圆内部即)1,0(115022≤+m1≥m3. 已知椭圆及直线.1422=+y x m x y +=(1)当为何值时,直线与椭圆有公共点?m (2)若直线被椭圆截得的弦长为,求直线的方程.51023. 解:(1)把直线方程代入椭圆方程得 ,m x y +=1422=+y x ()1422=++m x x 即.,解得012522=-++m mx x ()()020*********≥+-=-⨯⨯-=∆m m m .2525≤≤-m (2)设直线与椭圆的两个交点的横坐标为,,由(1)得,1x 2x 5221m x x -=+51221-=m x x .根据弦长公式得 :.解得.方程为51025145211222=-⨯-⎪⎭⎫⎝⎛-⋅+m m 0=m .x y =4. 已知椭圆的左右焦点分别为F 1,F 2,若过点P (0,-2)及F 1的直线交椭圆于A,B 11222=+y x 两点,求⊿ABF 2的面积4. 解法一:由题可知:直线方程为AB l 022=++y x 由可得,⎪⎩⎪⎨⎧=+--=1122222y x x y 04492=-+y y 91044)(2122121=-+=-y y y y y y 9104212121=-=∴∆y y F F S 解法二:到直线AB 的距离2F 554=h 由可得,又⎪⎩⎪⎨⎧=+--=1122222y x x y 061692=++x x 92101212=-+=x x k AB910421==∴∆h AB S 解法三:令则,其中),(),,(2211y x B y x A 11ex a AF +=21ex a BF +=22,2==e a 到直线AB 的距离2F 554=h 由可得,⎪⎩⎪⎨⎧=+--=1122222y xx y 061692=++x x 9210)(222121=++=+++=x x e a ex a ex a AB 910421==∴∆h AB S [评述]在利用弦长公式(k 为直线斜率)或焦212212111y y kx x kAB -+=-+=(左)半径公式时,应结合韦达)(22212121x x e a ex a ex a PF PF AB ++=+++=+=定理解5. 已知长轴为12,短轴长为6,焦点在轴上的椭圆,过它对的左焦点作倾斜解为的x 1F 3π直线交椭圆于,两点,求弦的长.A B AB 5. 分析:可以利用弦长公式求得,]4))[(1(1212212212x x x x k x x k AB -++=-+=也可以利用椭圆定义及余弦定理,还可以利用焦点半径来求.解:(法1)利用直线与椭圆相交的弦长公式求解..因为,,所以2121x x k AB -+=]4))[(1(212212x x x x k -++=6=a 3=b 33=c .因为焦点在轴上,x 所以椭圆方程为,左焦点,从而直线方程为.193622=+y x )0,33(-F 93+=x y 由直线方程与椭圆方程联立得:.设,为方程两根,所以0836372132=⨯++x x 1x 2x ,,,从而1337221-=+x x 1383621⨯=x x 3=k.1348]4))[(1(1212212212=-++=-+=x x x x k x x k AB 6. 已知中心在原点,长轴在x 轴上的椭圆的两准线间的距离为2,若椭圆被直线x+y+1=03截得的弦的中点的横坐标是,求椭圆的方程32-6. 解法一:令椭圆方程为,由题得:,)(122n m ny mx <=+),(),,(2211y x B y x A 32221-=+x x 31221-=+y y 由可得,⎩⎨⎧=+--=1122ny mx x y 012)(2=-+++n nx x n m m n n m n x x 234221=-=+-=+即又即 3222=c a 2221131n m m -=34,32==∴n m 椭圆方程为1343222=+y x 解法二:令椭圆方程为,由题得:,)(122n m ny mx <=+),(),,(2211y x B y x A 32221-=+x x 31221-=+y y 由作差得⎩⎨⎧=+=+1122222121ny mx ny mx )()(21212121y y x x y y x x n m +--=+-mn 2=∴又即 3222=c a 2221131n m m -=34,32==∴n m 椭圆方程为1343222=+y x 7. 已知长方形ABCD, AB=22,BC=1.以AB 的中点O 为原点建立如图8所示的平面直角坐标系xoy .(Ⅰ)求以A 、B 为焦点,且过C 、D 两点的椭圆的标准方程;(Ⅱ)过点P(0,2)的直线l 交(Ⅰ)中椭圆于M,N 两点,是否存在直线l ,使得以弦MN 为直径的圆恰好过原点?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.7. [解析] (Ⅰ)由题意可得点A,B,C 的坐标分别为()()()1,2,0,2,0,2-.设椭圆的标准方程是()012222>>=+b a by a x .()()()()()2240122012222222>=-+-+-+--=+=BC AC a 则2=∴a 224222=-=-=∴c a b .∴椭圆的标准方程是.12422=+y x (Ⅱ)由题意直线的斜率存在,可设直线l 的方程为()02≠+=k kx y .设M,N 两点的坐标分别为()().,,,2211y x y x 联立方程:⎩⎨⎧=++=42222y x kx y 消去y 整理得,()0482122=+++kx xk有221221214,218k x x k k x x +=+-=+若以MN 为直径的圆恰好过原点,则ON OM ⊥,所以02121=+y y x x ,所以,()()0222121=+++kx kx x x ,即()()042121212=++++x x k xx k所以,()0421*******222=++-++k k k k 即,0214822=+-k k 得.2,22±==k k 所以直线l 的方程为22+=x y ,或22+-=x y .所以存在过P(0,2)的直线l :22+±=x y 使得以弦MN 为直径的圆恰好过原点.8. 已知椭圆的中心在坐标原点O ,焦点在坐标轴上,直线y =x +1与椭圆交于P 和Q ,且OP ⊥OQ ,|PQ |=,求椭圆方程 2108.解 设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0),P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)由 得⎩⎨⎧=++=1122ny mx x y (m +n )x 2+2nx +n -1=0,Δ=4n 2-4(m +n )(n -1)>0,即m +n -mn >0,由OP ⊥OQ ,所以x 1x 2+y 1y 2=0,即2x 1x 2+(x 1+x 2)+1=0,∴+1=0,∴m +n =2①又22,将m +n =2,代入得n m nn m n --+-2)1(2210()(4=+-+n m mn n m m ·n =②43由①、②式得m =,n =或m =,n =故椭圆方程为+y 2=1或x 2+y 2=12123232122x 2323219. 椭圆>>与直线交于、两点,且,其中12222=+b y a x (a b )01=+y x P Q OQ OP ⊥O 为坐标原点.(1)求的值;2211ba +(2)若椭圆的离心率满足≤≤,求椭圆长轴的取值范围.e 33e 229. (1)设,由OP ⊥ OQ x 1 x 2 + y 1 y 2 = 0),(),,(2211y x P y x P ⇔ 又将①01)(2,1,121212211=++--=-=x x x x x y x y 代入上式得: 代入x y -=1,12222=+b y a x 0)1(2)(222222=-+-+⇒b a x a x b a ,2,022221b a a x x +=+∴>∆ 代入①化简得 .222221)1(b a b a x x +-=21122=+b a(2) 又由(1)知,3221211311222222222≤≤⇒≤-≤∴-==a b ab a b ac e 12222-=a a b ,∴长轴 2a ∈ [].26252345321212122≤≤⇒≤≤⇒≤-≤∴a a a 6,510.设直线过点P (0,3),和椭圆顺次交于A 、B 两点,若试求λl x y 22941+=AP PB λ= 的取值范围.10 。
解:当直线垂直于x 轴时,可求得;l 15λ=-当与x 轴不垂直时,设,直线的方程为:,代入椭l ())(,,2211y x B y x A ,l 3+=kx y 圆方程,消去得y ()45544922=+++kx x k解之得 .4959627222,1+-±-=k k k x 因为椭圆关于y 轴对称,点P 在y 轴上,所以只需考虑的情形.0>k1当时,,,0>k 4959627221+-+-=k k k x 4959627222+---=k k k x 所以 ===.12x x λ=-5929592922-+-+-k k k k 59291812-+-k k k25929181k -+-由 , 解得 ,()049180)54(22≥+--=∆kk 952≥k 所以,51592918112-<-+-≤-k 综上 .115λ-≤≤-11.已知椭圆的一个焦点为F 1(0,-),对应的准线方程为,且离心率e 满足:成等差数列。