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专题九 解析几何
第二十六讲 椭圆
答案部分
1. 解析 如图所示,设 ,则 ,所以
.
由椭圆定义 ,即 .
又 , ,所以 .
因此点 A 为椭圆的上顶点,设其坐标为 .
由 可得点 B 的坐标为 .
因为点 B 在椭圆 上,所以 .
解得 .又 ,所以 .所以椭圆方程为 .故选 B.
2.解析(1)由题设得 ,化简得 ,所以 C 为中心在
坐标原点,焦点在 x 轴上的椭圆,不含左右顶点.
3. 解析 由题意, ,得 ,则 ,
所以 ,即 .故选 B.
4. 解析 设 , ,椭圆 C: 的 , , ,
2BF x= 2 2AF x=
2 3BF AB x= =
1 2 2BF BF a+ = 4 2x a=
1 2 2 4AF AF a x+ = = 2 2AF x= 1 2AF x=
( )0,b
2 22AF BF= 3 ,2 2
b −
( )2 2
2 2 1 0x y a ba b
+ = > > 2
9 1 14 4a
+ =
2 3a = 1c = 2 2b =
2 2
13 2
x y+ =
1
2 2 2
y y
x x
⋅ = −+ −
2 2
1(| | 2)4 2
x y x+ = ≠
1
2
ce a
= =
2
2
1
4
c
a
=
2 2
2
1
4
a b
a
− =
2 2 24 4a b a− = 2 23 4a b=
( , )M m n , 0m n > 2 2
: 136 20
x yC + = 6a = 2 5b = 2c =
y
xF2F1
O
B
A
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,由于 M 为 C 上一点且在第一象限,可得 ,
为等腰三角形,可能 或 ,
即有 ,即 , ;
,即 ,舍去.可得 .
2010-2018 年
1.D【解析】由题意可得椭圆的焦点在 轴上,如图所示,
设 ,所以 为等腰三角形,且 ,
∴ ,∵ ,∴点 坐标为 ,即点
.∵点 在过点 ,且斜率为 的直线上,
∴ ,解得 .∴ ,故选 D.
2.C【解析】由题意 , .由椭圆的定义可知, 到该椭圆的两个焦点的距离
之和为 ,故选 C.
3.B【解析】由题意可知 , ,∴ ,∴离心率 ,
选 B
4.A【解析】以线段 为直径的圆是 ,直线 与圆相切,
O
y
x
P
F2F1A
2
3
ce a
= = 1 2| | | |MF MF>
1 2MF F△ 1| | 2MF c= 2| | 2MF c=
26 83 m+ = 3m = 15n =
26 83 m− = 3 0m = − < (3, 15)M x 1 2| | 2=F F c 1 2 ∆PF F 1 2 =120∠ F F P 2 1 2| | | | 2PF F F c= = 2| |OF c= P ( 2 cos60 ,2 sin 60 )c c c+ (2 , 3 )P c c P A 3 6 3 3 2 6 c c a =+ 1 4 c a = 1 4e = 2 5=a 5=a P 2 2 5=a 2 9a = 2 4b = 2 2 2 5c a b= − = 5 3 ce a = = 1 2A A 2 2 2x y a+ = 2 0bx ay ab− + =
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所以圆心到直线的距离 ,整理为 ,
即 ,即 , ,故选 A.
5 . A 【 解 析 】 设 , 则 直 线 的 方 程 为 , 由 题 意 可 知
, 和 三点共线,则 ,化简得 ,
则 的离心率 .故选 A.
6.A【解析】由题意知 ,即 ,
,
所以 .故选 A.
7.D【解析】由题意可设 ,圆的圆心坐标为 ,圆心到 的距离
为 ,当且仅
当 时取等号,所以 ,所以
两点间的最大距离是 .
8.D【解析】设 ,则 =2, =-2,
① ②
①-②得 ,
∴ = = = , 又 = = , ∴ = , 又 9=
= ,解得 =9, =18,∴椭圆方程为 ,故选 D.
1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y 1 2x x+ 1 2y y+
2 2
1 1
2 2 1x y
a b
+ =
2 2
2 2
2 2 1x y
a b
+ =
1 2 1 2 1 2 1 2
2 2
( )( ) ( )( ) 0x x x x y y y y
a b
+ − + −+ =
ABk 1 2
1 2
y y
x x
−
−
2
1 2
2
1 2
( )
( )
b x x
a y y
+− +
2
2
b
a ABk 0 1
3 1
+
−
1
2
2
2
b
a
1
2
2c
2 2a b− 2b 2a
2 2
118 9
x y+ =
2 2
2abd a
a b
= =
+
2 23a b=
( )2 2 2 2 23 2 3a a c a c= − ⇒ =
2
2
2
3
c
a
= 6
3
ce a
= =
(0, )E m AE 1x y
a b
− + =
( , )mcM c m a
− − (0, )2
m ( ,0)B a 2 2
mc m mm a
c a
− −
=− − 3a c=
C 1
3
ce a
= =
2 21 1m n− = + 2 2 2m n= +
2 2 2 2
2
1 2 2 2 2 2
1 1 1 1( ) 2
m n n ne e m n n n
− + + += ⋅ = ⋅+
4 2
4 2 4 2
2 1 11 12 2
n n
n n n n
+ += = + >+ +
1 2 1e e >
( 10 cos ,sin )Q α α (0,6)C Q
2 2 22| | ( 10 cos ) (sin 6) 50 9(sin ) 50 5 23CQ α α α= + − = − + =≤
2sin 3
α = − max max| | | | 5 2 2 6 2PQ CQ r+ = + =≤ QP,
6 2
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9.C【解析】 是底角为 的等腰三角形
10.5【解析】设 , ,由 ,得 ,
即 , .因为点 , 在椭圆上,所以 ,得
,所以 ,
所以当 时,点 横坐标的绝对值最大,最大值为 2.
11. 【解析】设椭圆的右焦点为 ,双曲线 的渐近线与椭圆 在第一象
限内的交点为 ,由题意可知 ,由点 在椭圆 上得, ,∴
, ,∴ ,
∴ ,∴ ,∴ ,
∴ (舍去)或 ,∴椭圆 的离心率 ,
∵双曲线的渐近线过点 ,渐近线方程为 ,
故双曲线的离心率 .
12. 【解析】由题意得 ,直线 与椭圆方程联立可得 ,
2 1F PF 30
y
x
A
FO
∆
2 2 1
3 32( ) 22 4
cPF F F a c c e a
⇒ = = − = ⇔ = =
1 1( , )A x y 2 2( , )B x y 2AP PB= 1 2
1 2
2
1 2( 1)
x x
y y
− =
− = −
1 22x x= − 1 23 2y y= − A B
2
22
2
2
22
2
4 (3 )4
4
x x m
x y m
+ − =
+ =
2
1 3
4 4y m= + 2 2 2 2
2 2
1 5 9 1(3 2 ) ( 5) 4 44 2 4 4x m y m m m= − − = − + − = − − + ≤
5m = B
3 1 2− ; ( ,0)F c N M
A 3( , )2 2
c cA A M
2 2
2 2
3 14 4
c c
a b
+ =
2 2 2 2 2 23 4b c a c a b+ = 2 2 2b a c= − 2 2 2 2 2 2 2 2( ) 3 4 ( )a c c a c a a c− + = −
4 2 2 44 8 0a a c c− + = 4 28 +4 0e e− =椭 椭
2 4 2 3e = ±椭
3 1e = +椭 3 1e = −椭 M 3 1−
3( , )2 2
c cA 3y x=
2 2
2 2m ne m
+= =双
6
3
( ),0F c 2
by = 3 ,2 2
a bB
−
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,由 可得 , ,
,则 ,由 可得 ,
则 .
13. 【解析】 由题意圆过 三个点,设圆心为
, 其 中 , 由 , 解 得 , 所 以 圆 的 方 程 为
.
14. 【解析】设 , ,分别代入椭圆方程相减得
,根据题意有 ,
且 ,所以 ,得 ,整理 ,
所以 .
15.12【解析】设 交椭圆于点 ,连接 和 ,利用中位线定理可得
.
16. 【解析】由题意可得 , ,由题意可知点 为 的中点,所
以点 的坐标为 ,由 ,所以 ,整理得 ,
解得 .
17. 【解析】由题意得通径 ,∴点 B 坐标为
将点 B 坐标带入椭圆方程得 ,
3 ,2 2
a bC
90BFC∠ = ° 0BF CF⋅ = 3 ,2 2
a bBF c
= + −
3 ,2 2
a bCF c
= − −
2 2 23 1 04 4c a b− + = 2 2 2b a c= − 2 23 1
4 2c a=
2 6
3 3
ce a
= = =
2 23 25( )2 4
− + =x y (4,0),(0,2),(0, 2)-
( ,0)a 0a > 24 4− = +a a 3
2a =
2 23 25( )2 4
− + =x y
2
2 1 1( , )A x y 2 2( , )B x y
1 2 1 2 1 2 1 2
2 2
( )( ) ( )( ) 0x x x x y y y y
a b
− + − ++ = 1 2 1 22, 2x x y y+ = + =
1 2
1 2
1
2
y y
x x
− = −− 2 2
2 2 1( ) 02a b
+ × − = 2 22a b= 2 22a c=
2
2e =
MN P 1F P 2F P AN BN+ =
1 22 2 2 2 4 12F P F P a a+ = × = =
3
3
2
( , )bA c a
2
( , )bB c a
− D 1F B
D
2
(0, )2
b
a
− BFAD 1⊥
1
1AD F Bk k⋅ = − 23 2b ac=
3
3e =
2 23 12x y+ = 2
2AF b= 25 1( , )3 3
cB b− −
2 2
2
2
1( )5 3( ) 13
bc
b
−
− + =
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又 ,解得 ∴椭圆方程为 .
18. 【解析】由题意可知, 中,
,
所以有 ,整理得 ,故答案为 .
19. 【解析】由椭圆的性质可知: , , .又已知
, , 成等比数列,故 ,即 ,则
.故 .即椭圆的离心率为 .
20 . 【 解 析 】 设 点 的 坐 标 为 , 点 的 坐 标 为
. , 可 得 , , ∵
,
∴ ,又点 在椭圆上,
∴ , ,解得 ,
∴点 的坐标是 .
21.【解析】(1)由已知得 , 的方程为 .
由已知可得,点 的坐标为 或 .
所以 的方程为 或 .
13 − 21FMF∆
°=∠°=∠°=∠ 90,30,60 211221 MFFFMFFMF
=
=+
==+
12
21
22
21
2
2
2
1
3
2
)2(
MFMF
aMFMF
cFFMFMF
13 −==
a
ce 13 −
2 21b c= −
2
2
2
3
1
3
b
c
=
=
2 23 12x y+ =
5
5 1AF a c= − 1 2 2F F c= 1F B a c= +
1AF 1 2F F 1F B 2( )( ) (2 )a c a c c− + = 2 2 24a c c− =
2 25a c= 5
5
ce a
= = 5
5
(0, 1)± A ( , )m n B
( , )c d 1 2( 2,0), ( 2,0)F F− 1 ( 2, )F A m n= +
2 ( 2, )F B c d= −
1 25F A F B=
6 2 ,5 5
m nc d
+= = ,A B
2
2 13
m n+ =
2
2
6 2( )5 ( ) 13 5
m
n
+
+ = 0, 1m n= = ±
A (0, 1)±
(1,0)F l 1=x
A 2(1, )2
2(1, )2
−
AM 2 22y x= − + 2 22y x= −
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(2)当 与 轴重合时, .
当 与 轴垂直时, 为 的垂直平分线,所以 .
当 与 轴不重合也不垂直时,设 的方程为 , ,
则 , ,直线 , 的斜率之和为 .
由 , 得
.
将 代入 得
.
所以, , .
则 .
从而 ,故 , 的倾斜角互补,所以 .
综上, .
22.【解析】(1)设 , ,则 , .
两式相减,并由 得 .
由题设知 , ,
于是 .①
由题设得 ,故 .
(2)由题意得 ,设 ,则
.
l x 0OMA OMB∠ = ∠ = °
l x OM AB OMA OMB∠ = ∠
l x l ( 1)( 0)y k x k= − ≠ 1 2 21( , ), ( , )A y x yx B
1 2 + 1P 2P
2
2 2
1 1
1 3 14
b
a b
=
+ =
2
2
4
1
a
b
= =
2
2 14
x y+ =
2P A 2P B 1k 2k
l x l x t= 0t ≠ | | 2t < 24 2 t− 24 2 t−− 2 2 1 2 4 2 4 2 12 2 t tk k t t − − − ++ = − = − 2t = l y kx m= + 1m ≠ y kx m= + 2 2 14 x y+ = 2 2 2(4 1) 8 4 4 0k x kmx m+ + + − = 2 2=16(4 1) 0k m∆ − + >
1 1( , )A x y 2 2( , )B x y 1 2 2
8
4 1
kmx x k
+ = − +
2
1 2 2
4 4
4 1
mx x k
−= +
1 2
1 2
1 2
1 1y yk k x x
− −+ = + 1 2
1 2
1 1kx m kx m
x x
+ − + −= +
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.
由题设 ,故 .
即 .
解得 .
当且仅当 时, ,欲使 : ,即 ,
所以 过定点(2, )
25 .【 解 析 】( 1 ) 设 , , 则 , ,
.
由 得 , .
因为 在 上,所以 .
因此点 的轨迹方程为 .
(2)由题意知 .设 , ,则
, , ,
, ,
由 得 ,又由(1)知 ,
故 .
所以 ,即 .又过点 存在唯一直线垂直与 ,所以过点 且
垂直于 的直线 过 的左焦点 .
26.【解析】(1)设椭圆的半焦距为 .
因为椭圆 的离心率为 ,两准线之间的距离为 8,所以 , ,
解得 ,于是 ,
1 2 1 2
1 2
2 ( 1)( )kx x m x x
x x
+ − +=
1 2 1k k+ = − 1 2 1 2(2 1) ( 1)( ) 0k x x m x x+ + − + =
2
2 2
4 4 8(2 1) ( 1) 04 1 4 1
m kmk mk k
− −+ ⋅ + − ⋅ =+ +
1
2
mk
+= −
1m > − 0∆ > l 1
2
my x m
+= − + 11 ( 2)2
my x
++ = − −
l 1−
( , )P x y 0 0( , )M x y 0( ,0)N x 0( , )NP x x y= −
0(0. )NM y=
2NP NM=
0x x= 0
2
2y y=
0 0( , )M x y C
2 2
12 2
x y+ =
P 2 2 2x y+ =
( 1,0)F − ( 3, )Q t− ( , )P m n
( 3, )OQ t= − ( 1 , )PF m n= − − − 3 3OQ PF m tn⋅ = + −
( , )OP m n= ( 3 , )PQ m t n= − − −
1OP PQ⋅ = 2 23 1m m tn n− − + − = 2 2 2m n+ =
3 3 0m tn+ − =
0OQ PF⋅ = OQ PF⊥ P OQ P
OQ l C F
c
E 1
2
1
2
c
a
= 22 8a
c
=
2, 1a c= = 2 2 3b a c= − =
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因此椭圆 的标准方程是 .
(2)由(1)知, , .
设 ,因为点 为第一象限的点,故 .
当 时, 与 相交于 ,与题设不符.
当 时,直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 .
因为 , ,所以直线 的斜率为 ,直线 的斜率为 ,
从而直线 的方程: , ①
直线 的方程: . ②
由①②,解得 ,所以 .
因为点 在椭圆上,由对称性,得 ,即 或 .
又 在椭圆 上,故 .
由 ,解得 ; ,无解.
因此点 的坐标为 .
27.【解析】(Ⅰ)设 的坐标为 .依题意, , , ,解得
, , ,于是 .
所以,椭圆的方程为 ,抛物线的方程为 .
E
2 2
14 3
x y+ =
1( 1,0)F − 2 (1,0)F
0 0( , )P x y P 0 00, 0x y> >
0 1x = 2l 1l 1F
0 1x ≠ 1PF 0
0 1
y
x + 2PF 0
0 1
y
x −
1 1l PF⊥ 2 2l PF⊥ 1l 0
0
1x
y
− +
2l 0
0
1x
y
−−
1l 0
0
1( 1)xy xy
+= − +
2l 0
0
1( 1)xy xy
−= − −
2
0
0
0
1, xx x y y
−= − =
2
0
0
0
1( , )xQ x y
−−
Q
2
0
0
0
1 x yy
− = ± 2 2
0 0 1x y− = 2 2
0 0 1x y+ =
P E
2 2
0 0 14 3
x y+ =
2 2
0 0
2 2
0 0
1
14 3
x y
x y
− = + =
0 0
4 7 3 7,7 7x y= =
2 2
0 0
2 2
0 0
1
14 3
x y
x y
+ = + =
P 4 7 3 7( , )7 7
F ( ,0)c− 1
2
c
a
=
2
p a= 1
2a c− =
1a = 1
2c = 2p = 2 2 2 3
4b a c= − =
2
2 4 13
yx + = 2 4y x=
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(Ⅱ)设直线 的方程为 ,与直线 的方程 联立,可得点
,故 .将 与 联立,消去 ,
整理得 ,解得 ,或 .
由点 异于点 ,可得点 .
由 ,可得直线 的方程为
,令 ,解得 ,
故 .所以 .
又因为 的面积为 ,故 ,
整理得 ,解得 ,所以 .
所以,直线 的方程为 ,或 .
28.【解析】(I)由题意知 , ,
所以 ,
因此椭圆 的方程为 .
(Ⅱ)设 ,
联立方程
得 ,
由题意知 ,
且 ,
2
2
ce a
= = 2 2c =
2, 1a b= =
E
2
2 12
x y+ =
( ) ( )1 1 2 2, , ,A x y B x y
2
2
1
1,2
3 ,2
x y
y k x
+ =
= −
( )2 2
1 14 2 4 3 1 0k x k x+ − − =
0∆ >
( )1
1 2 1 22 2
1 1
2 3 1,2 1 2 2 1
kx x x xk k
+ = = −+ +
AP 1( 0)x my m= + ≠ l 1x = −
2( 1, )P m
− − 2( 1, )Q m
− 1x my= +
2
2 4 13
yx + = x
2 2(3 4) 6 0m y my+ + = 0y = 2
6
3 4
my m
−= +
B A
2
2 2
3 4 6( , )3 4 3 4
m mB m m
− + −
+ +
2( 1, )Q m
− BQ
2
2 2
6 2 3 4 2( )( 1) ( 1)( ) 03 4 3 4
m mx ym m m m
− − +− + − + − =+ + 0y =
2
2
2 3
3 2
mx m
−= +
2
2
2 3( ,0)3 2
mD m
−
+
2 2
2 2
2 3 6| | 1 3 2 3 2
m mAD m m
−= − =+ +
APD△ 6
2
2
2
1 6 2 6
2 3 2 | | 2
m
m m
× × =+
23 2 6 | | 2 0m m− + = 6| | 3m = 6
3m = ±
AP 3 6 3 0x y+ − = 3 6 3 0x y− − =
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所以 .
由题意可知圆 的半径 为
由题设知 ,
所以
因此直线 的方程为 .
联立方程
得 ,
因此 .
由题意可知 ,
而 ,
令 ,
则 ,
因此 ,
当且仅当 ,即 时等号成立,此时 ,
1 2
2
4k k =
2
1
2
4k k
=
OC
1
2
4y xk
=
2
2
1
1,2
2 ,4
x y
y xk
+ =
=
2
2 21
2 2
1 1
8 1,1 4 1 4
kx yk k
= =+ +
2
2 2 1
2
1
1 8
1 4
kOC x y k
+= + = +
1sin 2 1
SOT r
OCr OC
r
∠ = =+ +
2
1
2
1
2 2
1 1
2
1
1 8
1 4
1 1 82 2
3 2 1
k
OC k
r k k
k
+
+=
+ +
+
2
1
2 2
1 1
1 23 2
4 1 4 1
k
k k
+=
+ +
2
11 2t k= +
( )11, 0,1t t
> ∈
2 2
2
3 3 1 3 1 12 2 21 12 1 1 1 92
2 4
OC t
r t t
t t t
= = = ≥
+ − + − − − +
1 1
2t
= 2t = 1
2
2k = ±
2 2
1 12
1 1 2 2
1
1 1 81 2 1+2
+ += + − = k kAB k x x k
M r
2 2
1 1
2
1
1 + 1 + 82 2 2
3 3 2 + 1
k kr AB
k
= =
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所以 ,
因此 ,
所以 最大值为 .
综上所述: 的最大值为 ,取得最大值时直线 的斜率为 .
29.【解析】(Ⅰ)由题意得 解得 .
所以椭圆 的方程为 .
(Ⅱ)由(Ⅰ)知, ,设 ,则 .
当 时,直线 的方程为 .
令 ,得 .从而 .
直线 的方程为 .
令 ,得 .从而 .
所以
.
当 时, ,
所以 .
综上, 为定值.
1sin 2 2
SOT∠ ≤
2 6
SOT π∠ ≤
SOT∠
3
π
SOT∠
3
π
l 1
2
2k = ±
+=
=
=
,
,12
1
,2
3
222 cba
ab
a
c
1,2 == ba
C 14
2
2
=+ yx
)1,0(),0,2( BA ),( 00 yxP 44 2
0
2
0 =+ yx
00 ≠x PA )2(20
0 −−= xx
yy
0=x 2
2
0
0
−−=
x
yyM 2
211
0
0
−+=−=
x
yyBM M
PB 11
0
0 +−= xx
yy
0=y 10
0
−−=
y
xxN 122
0
0
−+=−=
y
xxAN N
2
2112
0
0
0
0
−+⋅−+=⋅
x
y
y
xBMAN
22
8844
22
48444
0000
0000
0000
0000
2
0
2
0
+−−
+−−=+−−
+−−++=
yxyx
yxyx
yxyx
yxyxyx 4=
00 =x 10 −=y ,2,2 == ANBM
4=⋅ BMAN
BMAN ⋅
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30 .【 解 析 】 (Ⅰ) 设 直 线 , , ,
.
将 代入 得 ,
故 , .
于是直线 的斜率 ,即 .
所以直线 的斜率与 的斜率的乘积为定值.
(Ⅱ)四边形 能为平行四边形.
因为直线 过点 ,
所以 不过原点且与 有两个交点的充要条件是 , .
由(Ⅰ)得 的方程为 .设点 的横坐标为 .
由 得 ,即 .
将点 的坐标代入直线 的方程得 ,因此 .
四边形 为平行四边形当且仅当线段 与线段 互相平分,即 .
于是 .解得 , .
因为 , , ,所以当 的斜率为 或 时,四边形
为平行四边形.
31.【解析】(Ⅰ)由题意得 解得 =2.
故椭圆 的方程为 .
:l y kx b= + ( 0, 0)k b≠ ≠ 1 1( , )A x y 2 2( , )B x y
( , )M MM x y
y kx b= + 2 2 29x y m+ = 2 2 2 2( 9) 2 0k x kbx b m+ + + − =
1 2
22 9M
x x kbx k
+= = − + 2
9
9M M
by kx b k
= + = +
OM 9M
OM
M
yk x k
= = − 9OMk k⋅ = −
OM l
OAPB
l ( , )3
m m
l C 0k > 3k ≠
OM 9y xk
= − P Px
2 2 2
9 ,
9 ,
y xk
x y m
= −
+ =
2 2
2
29 81P
k mx k
= + 23 9P
kmx
k
±=
+
( , )3
m m l (3 )
3
m kb
−= 2
( 3)
3( 9)M
mk kx k
−= +
OAPB AB OP 2P Mx x=
23 9
km
k
± =
+ 2
( 3)2 3( 9)
mk k
k
−× + 1 4 7k = − 2 4 7k = +
0, 3i ik k> ≠ 1i = 2 l 4 7− 4 7+ OAPB
2 2 2
1,
2 ,2
.
b
c
a
a b c
=
=
= +
2a
C
2
2 12
x y+ =
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设 ( ,0).因为 ,所以 .
直线 的方程为 ,
所以 = ,即 .
(Ⅱ)因为点 与点 关于 轴对称,所以 ,
设 ,则 = .
“存在点 使得 = 等价”,“存在点 使得 = ”
即 满足 .
因为 , , ,
所以 .
所以 = 或 .
故在 轴上存在点 ,使得 = .
点 的坐标为 或 .
32 .【解 析 】( 1 ) 由 题 设 条 件 知 , 点 的 坐 标 为 , 又 , 从 而
,进而得 ,故 .
(2)由题设条件和(I)的计算结果可得,直线 的方程为 ,点 的坐
标为 ,设点 关于直线 的对称点 的坐标为 ,则线段 的
中点 的坐标为 .又点 在直线 上,且 ,从而
M Nx 0m ≠ 1 1n− < < PA 11 ny xm −− = Mx 1 m n− ( ,0)1 mM n− B A x ( , )B m n− ( ,0)NN x Nx 1 m n+ (0, )QQ y OQM∠ ONQ∠ (0, )QQ y OM OQ OQ ON Qy 2 Q M Ny x x= 1M mx n = − 1N mx n = + 2 2 12 m n+ = 2 2 2 21Q M N my x x n = = =− Qy 2 2Qy = − y Q OQM∠ ONQ∠ Q (0, 2) (0, 2)− M 2 1( , )3 3a b 5 10OMk = 5 2 10 b a = 2 25 , 2a b c a b b= = − = 2 5 5 ce a = = AB 1 5 x y bb + = N 5 1( , )2 2b b− N AB S 1 7( , )2x NS T 15 1 7( , )4 2 4 4 xb b+ − + T AB 1NS ABk k⋅ = −
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有 ,解得 ,所以 ,
故椭圆 的方程为 .
33.【解析】(Ⅰ)由题意知 ,则 ,又 , ,
可得 ,所以椭圆 的方程为 .
(Ⅱ)由(I)知椭圆 的方程为 .
(i)设 ,由题意知 ,
因为 ,又 ,即 ,
所以 ,即 .
(ii)设 ,将 代入椭圆 的方程,
可得 ,
由 ,可得 ,
则有 ,
所以 .
因为直线 与 轴交点的坐标为 ,
1
1
5 1 7
4 2 4 4 1
5
7 1
2 2 5
5
2
xb b
bb
b
bx
+ − +
+ =
+
=
−
3b = 3 5b =
E
2 2
145 9
x y+ =
42 =a 2=a 3
2
c
a
= 2 2 2a c b− =
1=b C 14
2
2
=+ yx
E 1416
22
=+ yx
λ=
||
||),,( 00 OP
OQyxP ),( 00 yxQ λλ −−
14
2
0
2
0 =+ yx 14
)(
16
)( 2
0
2
0 =−+− yx λλ
1)4(4
2
0
2
0 =+ yxλ
2=λ 2||
|| =
OP
OQ
),(),,( 2211 yxByxA mkxy += E
01648)41( 222 =−+++ mkm
0>∆ 22 164 km +< 2 2 21221 41 164,41 8 k m kmxx + −=+−=+ 2 22 21 41 4164|| k mkxx + −+=− mkxy += y ),0( m
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所以 的面积
令 ,将 代入椭圆 的方程,
可得 ,
由 ,可得 ,
由①②可知 ,因此 ,
故 ,
当且仅当 时,即 时取得最大值 ,
由(i)知, 面积为 ,
所以 面积的最大值为 .
34.【解析】
(Ⅱ)
OAB∆ ||||2
1
21 xxmS −= 2
22
41
||4162
k
mmk
+
−+=
2
222
41
)416(2
k
mmk
+
−+= 2
2
2
2
41)414(2 k
m
k
m
++−=
tk
m =+ 2
2
41 mkxy += C
0448)41( 222 =−+++ mkm
0∆≥ 22 41 km +≤
10 ≤< t ttttS 42)4(2 2 +−=−= 2 3S ≤ 1=t 22 41 km += 32 ABQ∆ S3 ABQ∆ 36 2 2 3(c,0) = = 3.3F cc (I )设 ,由条件知, ,得 2 2 23 , =2, 1.2 c a b a ca = = − =又 所以 2 2 1.4 xE y+ =故 的方程为 1 1 2 2: = 2, ( , ), ( , ).l x l y kx P x y Q x y⊥ −当 轴时不合题意,故设 2 22 14 xy kx y= − + =将 代入 得 2 2(1 4 ) 16 12 0.k x kx+ − + = 2 2 2 1,2 2 3 8 2 4 3=16(4 3) 0, .4 4 1 k kk k x k ± −∆ − > > = +当 即 时,
2 2
2
1 2 2
4 1 4 31 .4 1
k kPQ k x x k
+ ⋅ −= + − = +从而
2
2 .
1
O PQ d OPQ
k
= ∆
+
又点 到直线 的距离 所以 的面积
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.
35.【解析】(Ⅰ)设直线 的方程为 ,由 ,
消去 得, ,
由于直线 与椭圆 只有一个公共点 ,故 ,即 ,
解得点 的坐标为 ,由点 在第一象限,
故点 的坐标为 ;
(Ⅱ)由于直线 过原点 ,且与 垂直,故直线 的方程为 ,
所以点 到直线 的距离 ,
整理得 ,因为 ,
所以 ,当且仅当 时等号成立,
所以点 到直线 的距离的最大值为 .
2
2
1 4 4 3= .2 4 1OPQ
kS d PQ k∆
−⋅ = +
2
2
4 44 3 , 0, .44OPQ
tk t t S t t t
∆− = > = =+ +
设 则
4 74, 2 0.2t t kt
+ ≥ = = ± ∆ >因为 当且仅当 ,即 时等号成立,且满足
OPQ ι∆所以,当 的面积最大时, 的方程为
7 72 22 2y x y x= − = − −或
l ( )0y kx m k= + < 2 2 2 2 1 y kx m x y a b = + + = y ( )2 2 2 2 2 2 2 2 22 0b a k x a kmx a m a b+ + + − = l C P 0∆ = 2 2 2 2 0b m a k− + = P 2 2 2 2 2 2 2 2,a km b m b a k b a k − + + P P 2 2 2 2 2 2 2 2 ,a k b b a k b a k − + + 1l O l 1l 0x ky+ = P 1l 2 2 2 2 2 2 2 2 21 a k b b a k b a kd k − + + += + 2 2 2 2 2 2 2 2 a bd bb a a k k −= + + + 2 2 2 2 2ba k abk + ≥ 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 a b a b a b b b a abb a a k k − −≤ = − + ++ + + 2 bk a = P 1l ba −
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36.【解析】(Ⅰ)根据 及题设知
将 代入 ,解得 (舍去)
故 C 的离心率为 .
(Ⅱ)由题意,原点 为 的中点, ∥ 轴,所以直线 与 轴的交点
是线段 的中点,故 ,即 ①
由 得 。
设 ,由题意知 ,则 ,即
代入 C 的方程,得 。②
将①及 代入②得
解得 ,
故 .
37.【解析】:(Ⅰ)由 得 .
因为 的周长为 16,所以由椭圆定义可得
故 .
(Ⅱ)设 ,则 且 ,由椭圆定义可得
在 中,由余弦定理可得
即
2 2c a b= −
2
2( , ),2 3bM c b aca
=
2 2 2b a c= − 22 3b ac= 1 , 22
c c
a a
= = −
1
2
O 1 2F F 2MF y 1MF y (0,2)D
1MF
2
4b
a
= 2 4b a=
15MN F N= 1 12DF F N=
1 1( , )N x y 1 0y < 1 1 2( ) 2 2 c x c y − − = − = 1 1 3 ,2 1 x c y = − = − 2 2 2 9 1 14 c a b + = 2 2c a b= − 2 2 9( 4 ) 1 14 4 a a a a − + = 27, 4 28a b a= = = 7, 2 7a b= = 1 1| | 3| |, | | 4AF F B AB= = 1 1| | 3, | | 1AF F B= = 2ABF∆ 1 24 16, | | | | 2 8a AF AF a= + = = 2 1| | 2 | | 8 3 5AF a AF= − = − = 1| |F B k= 0k > 1| | 3 , | | 4AF k AB k= =
2 2| | 2 3 , | | 2AF a k BF a k= − = −
2ABF∆
2 2 2
2 2 2 2 2| | | | | | 2 | | | | cosAB AF BF AF BF AF B= + − ⋅ ⋅ ∠
2 2 2 6(4 ) (2 3 ) (2 ) (2 3 ) (2 )5k a k a k a k a k= − + − − − ⋅ −
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化简可得 ,而 ,故
于是有 ,
因此 ,可得
故 为等腰直角三角形.从而 ,所以椭圆的离心率 .
38.【解析】(I)由题意知 ,可得 .
椭圆 C 的方程可化简为 .
将 代入可得 ,
因此 ,可得 .
因此 ,
所以椭圆 C 的方程为 .
(Ⅱ)(ⅰ)设 ,则 ,
因为直线 AB 的斜率 ,
又 ,所以直线 AD 的斜率 ,
设直线 AD 的方程为 ,
由题意知 ,
由 ,可得 .
所以 ,
因此 ,
( ) ( 3 ) 0a k a k+ ⋅ − = 0a k+ > 3a k=
2 1 2| | 3 | |, | | 5AF k AF BF k= = =
2 2 2
2 2| | | | | |BF AF AB= + 1 2AF AF⊥
1 2AF F∆ 2
2c a= 2
2
ce a
= =
2 2 3
2
a b
a
− = 2 24a b=
2 2 24x y a+ =
y x= 5
5
ax = ±
2 5 4 102 5 5
a× = 2a =
1b =
2
2 14
x y+ =
1 1 1 1 2 2( , )( 0), ( , )A x y x y D x y≠ 1 1( , )B x y− −
1
1
AB
yk x
=
AB AD⊥ 1
1
xk y
= −
y kx m= +
0, 0k m≠ ≠
2
2 14
y kx m
x y
= + + =
2 2 2(1 4 ) 8 4 4 0k x mkx m+ + + − =
1 2 2
8
1 4
mkx x k
+ = − +
1 2 1 2 2
2( ) 2 1 4
my y k x x m k
+ = + + = +
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由题意知, ,所以 ,
所以直线 BD 的方程为 ,
令 ,得 ,即 .可得 .
所以 ,即 .
因此存在常数 使得结论成立.
(ⅱ)直线 BD 的方程 ,
令 ,得 ,即 ,
由(ⅰ)知 ,
可得 的面积 ,
因为 ,当且仅当 时等号成立,
此时 S 取得最大值 ,所以 的面积的最大值为 .
39.【解析】(I)设 的焦距为 ,由题可得 ,从而 ,
因为点 在双曲线 上,所以 ,
由椭圆的定义可得
,
,所以 的方程为 .
(Ⅱ)不存在符合题设条件的直线.
(1)若直线 垂直于 轴 ,因为 与 只有一个公共点,
所以直线的方程为 或 ,
1 2x x≠ 1 2 1
1
1 2 1
1
4 4
y y yk x x k x
+= = − =+
1
1 1
1
( )4
yy y x xx
+ = +
0y = 13x x= 1(3 ,0)M x 1
2
12
yk x
= −
1 2
1
2k k= − 1
2
λ = −
1
2
λ = −
1
1 1
1
( )4
yy y x xx
+ = +
0x = 1
3
4y y= − 1
3(0, )4N y−
1(3 ,0)M x
OMN∆ 1 1 1 1
1 3 93| | | | | || |2 4 8S x y x y= × × =
2
21
1 1 1| || | 14
xx y y≤ + = 1
1
| | 2| |2 2
x y= =
9
8 OMN∆ 9
8
2C 22c 2 12 2,2 2c a= = 1 21, 1a c= =
2 3 ,13P
2
2
2
1
1yx b
− =
2
2
12
1
2 3 2 1 33 bb
− = ⇒ =
( ) ( )
2 2
2 2
2
2 3 2 32 1 1 1 1 2 33 3a
= + − + + + = 2 3a⇒ =
2 2 2
2 2 2 2b a c= − = 1 2,C C
2 2 2
2 1, 13 3 2
y y xx − = + =
l x l 2C
2x = 2x = −
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当 时,易知 所以 ,
此时 .当 时,同理可得 .
(2)当直线 不垂直于 轴,设 的方程为 ,由
可得 ,当 与 相交于 两点时,
设 ,则 满足上述方程的两个实根,从而
,
于是 ,
由 可得 ,因为直线 与 只有一个公
共点,所以上述方程的判别式 ,
化简可得 ,因此
,
于是 ,
即 ,所以 ,
综合(i)(ii)可知,不存在符合题目条件的直线.
40.【解析】:(1)依条件 ,
所以椭圆 C 的标准方程为
(Ⅱ)设 , , ,又设 中点为
2x = ( ) ( )2, 3 , 2, 3 ,A B − 2 2, 2 3OA OB AB+ = =
OA OB AB+ ≠ 2x = − OA OB AB+ ≠
l x l y kx m= + 2
2 13
y kx m
yx
= + − =
( )2 2 23 2 3 0k x kmx m− − − − = l 1C ,A B
( ) ( )1 1 2 2, , ,A x y B x y 1 2,x x
2
1 2 1 22 2
2 3,3 3
km mx x x xk k
++ = =− −
( ) 2 2
2 2
1 2 1 2 1 2 2
3 3
3
k my y k x x km x x m k
−= + + + = −
2 2
13 2
y kx m
y x
= + + =
( )2 2 22 3 4 2 6 0k x kmx m+ + + − = l 2C
( )( )2 2 2 20 16 8 2 3 3 0k m k m∆ = ⇒ − + − =
2 22 3k m= −
2 2 2 2
1 2 1 2 2 2 2
3 3 3 3 03 3 3
m k m kOA OB x x y y k k k
+ − − −⋅ = + = + = ≠− − −
2 2 2 2
2 2OA OB OA OB OA OB OA OB+ + ⋅ ≠ + − ⋅
2 2
OA OB OA OB+ ≠ − OA OB AB+ ≠
2
2
2 2 2
2
63
24
c
aa b
ba b c
=
= = ⇒ = − = =
2 2
16 2
x y+ =
( 3, )T m− 1 1( , )P x y 2 2( , )Q x y PQ 0 0( , )N x y
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(i)因为 ,所以直线 的方程为:
所以
于是 ,
所以 .因为
所以 , , 三点共线
即 OT 平分线段 PQ(其中 O 为坐标原点)
(ii) ,
所以 ,令 ( )
则 (当且仅当 时取“ ”)
所以当 最小时, 即 或 ,
此时点 T 的坐标为 或
41.【解析】(Ⅰ)因为焦距为 4,所 ,又因为椭圆 C 过点 ,
所以 ,故 , ,从而椭圆 C 的方程为 。
(Ⅱ)由题意,E 点坐标为 ,设 ,则 ,
2 2 4a b− = ( 2, 3)P
2 2
2 3 1a b
+ − 2 8a = 2 4b =
2 2
18 4
x y+ −
0
( ,0)x ( ,0)D
D x ( )0
, 2 2AE x= −
( 2,0)F − PQ 2x my= −
2 22 2
2
( 3) 4 2 0
16 2
x my
m y myx y
= − ⇒ + − − = + =
2 2 2
1 2 2
1 2 2
16 8( 3) 24( 1) 0
4
3
2
3
m m m
my y m
y y m
∆ = + + = + >
+ = +
− = +
1 2
0 2
2
2 3
y y my m
+= = +
2
0 0 2 2
2 62 23 3
mx my m m
−= − = − =+ +
2 2
6 2( , )3 3
mN m m
−
+ + 3OT ON
mk k= − =
O N T
2| | 1TF m= +
2
2 2
1 2 2
24( 1)| | | | 1 13
mPQ y y m mm
+= − + = ++
2 2
2 2
2
2
| | 1 3
| | 24( 1) 24( 1)13
TF m m
PQ m mmm
+ += =
+ +++
2 1m x+ = 1x ≥
2| | 2 1 2 3( )| | 32 6 2 6
TF x xPQ xx
+= = + ≥ 2 2x = =
| |
| |
TF
PQ
2 2x = 1m = 1−
( 3,1)− ( 3, 1)− −
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,再由 知, ,即 .
由于 ,故 .因为点 G 是点 D 关于 y 轴的对称点,
所以点 .
故直线 的斜率 .
又因 在椭圆 C 上,所以 . ①
从而
故直线 的方程为 ②
将②代入椭圆 C 方程,得:
③
再将①代入③,化简得:
解得 ,即直线 与椭圆 C 一定有唯一的公共点.
42.【解析】依题意可设椭圆 和 的方程分别为
: , : . 其中 ,
(Ⅰ)解法 1:如图 1,若直线 与 轴重合,即直线 的方程为 ,则
, ,所以 .
在 C1 和 C2 的方程中分别令 ,可得 , , ,
于是 .
若 ,则 ,化简得 . 由 ,可解得 .
故当直线 与 轴重合时,若 ,则 .
解法 2:如图 1,若直线 与 轴重合,则
( )0
, 2 2AD x= − AD AE⊥ 0AE AD• =
0
8 0D
x x + =
0 0
0x y ≠
0
8
D
x x
= −
0
8( ,0)G x
QG 0 0 0
2
0
0
0
8 8QG
y x yk xx x
= = −−
( )0 0,Q x y 2 2
0 02 8x y+ =
0
2QG
n
xk y
=
QG 0
0 0
8
2
xy xy x
= − −
( )2 2 2 2
0 0 02 16 64 16 0nx y x x x y+ − + − =
2 2
02 0nx x x x− + =
0 0,x x y y= = QG
1C 2C
1C
2 2
2 2 1x y
a m
+ = 2C
2 2
2 2 1x y
a n
+ = 0a m n> > > 1.m
n
λ = >
l y l 0x =
1
1 1| | | | | |2 2S BD OM a BD= ⋅ = 2
1 1| | | | | |2 2S AB ON a AB= ⋅ = 1
2
| |
| |
S BD
S AB
=
0x = Ay m= By n= Dy m= −
| || | 1
| | | | 1
B D
A B
y yBD m n
AB y y m n
λ
λ
− + += = =− − −
1
2
S
S
λ= 1
1
λ λλ
+ =−
2 2 1 0λ λ− − = 1λ > 2 1λ = +
l y 1 2S Sλ= 2 1λ = +
l y
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, ;
, ..
所以 .
若 ,则 ,化简得 . 由 ,可解得 .
故当直线 与 轴重合时,若 ,则 .
(Ⅱ)解法 1:如图 2,若存在与坐标轴不重合的直线 l,使得 . 根据对称性,
不妨设直线 : ,
点 , 到直线 的距离分别为 , ,则
因为 , ,所以 .
又 , ,所以 ,即 .
由对称性可知 ,所以 ,
,于是
. ①
将 的方程分别与 C1,C2 的方程联立,可求得
, .
根据对称性可知 , ,于是
. ②
从而由①和②式可得
. ③
| | | | | |BD OB OD m n= + = + | | | | | |AB OA OB m n= − = −
1
1 1| | | | | |2 2S BD OM a BD= ⋅ = 2
1 1| | | | | |2 2S AB ON a AB= ⋅ =
1
2
| | 1
| | 1
S BD m n
S AB m n
λ
λ
+ += = =− −
1
2
S
S
λ= 1
1
λ λλ
+ =−
2 2 1 0λ λ− − = 1λ > 2 1λ = +
l y 1 2S Sλ= 2 1λ = +
O x
y
B
A
第 28 题解答图 1
C
D
M N O x
y
B
A
第 28 题解答图 2
C
D
M N
1 2S Sλ=
l ( 0)y kx k= >
( , 0)M a− ( , 0)N a l 1d 2d
1 2 2
| 0 |
1 1
ak akd
k k
− −= =
+ + 2 2 2
| 0 |
1 1
ak akd
k k
−= =
+ + 1 2d d=
1 1
1 | |2S BD d= 2 2
1 | |2S AB d= 1
2
| |
| |
S BD
S AB
λ= = | | | |BD ABλ=
| | | |AB CD= | | | | | | ( 1) | |BC BD AB ABλ= − = −
| | | | | | ( 1) | |AD BD AB ABλ= + = +
| | 1
| | 1
AD
BC
λ
λ
+= −
l
2 2 2A
amx
a k m
=
+ 2 2 2B
anx
a k n
=
+
C Bx x= − D Ax x= −
2 2 2 2
2 2 22
1 | | 2| |
| | 21 | |
A D A
BB C
k x x xAD m a k n
BC x n a k mk x x
+ − += = = ++ −
2 2 2
2 2 2
1
( 1)
a k n
a k m
λ
λ λ
+ +=+ −
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令 ,则由 ,可得 ,于是由③可解得 .
因为 ,所以 . 于是③式关于 有解,当且仅当 ,
等价于 . 由 ,可解得 ,
即 ,由 ,解得 ,所以
当 时,不存在与坐标轴不重合的直线 l,使得 ;
当 时,存在与坐标轴不重合的直线 l 使得 .
解法 2:如图 2,若存在与坐标轴不重合的直线 l,使得 . 根据对称性,
不妨设直线 : ,
点 , 到直线 的距离分别为 , ,则
因为 , ,所以 .
又 , ,所以 .
因为 ,所以 .
由点 , 分别在 C1,C2 上,可得
, ,两式相减可得 ,
依题意 ,所以 . 所以由上式解得 .
因为 ,所以由 ,可解得 .
从而 ,解得 ,所以
当 时,不存在与坐标轴不重合的直线 l,使得 ;
当 时,存在与坐标轴不重合的直线 l 使得 .
43.【解析】(Ⅰ)设 F(-c,0),由 ,知 .过点 F 且与 x 轴垂直的直线为 x=-
c,代入椭圆方程有 ,
1
( 1)t
λ
λ λ
+= − m n> 1t ≠
2 2 2
2
2 2
( 1)
(1 )
n tk a t
λ −= −
0k ≠ 2 0k > k
2 2 2
2 2
( 1) 0(1 )
n t
a t
λ − >−
2 2
2
1( 1)( ) 0t t λ− − < 1λ > 1 1tλ < < 1 1 1( 1) λ λ λ λ +< 1 2λ > +
1 1 2λ< ≤ + 1 2S Sλ= 1 2λ > + 1 2S Sλ=
1 2S Sλ=
l ( 0)y kx k= >
( , 0)M a− ( , 0)N a l 1d 2d
1 2 2
| 0 |
1 1
ak akd
k k
− −= =
+ + 2 2 2
| 0 |
1 1
ak akd
k k
−= =
+ + 1 2d d=
1 1
1 | |2S BD d= 2 2
1 | |2S AB d= 1
2
| |
| |
S BD
S AB
λ= =
2
2
1 | || |
| | 1 | |
B D A B
A BA B
k x x x xBD
AB x xk x x
λ+ − += = =−+ −
1
1
A
B
x
x
λ
λ
+= −
( , )A AA x kx ( , )B BB x kx
2 2 2
2 2 1A Ax k x
a m
+ =
2 2 2
2 2 1B Bx k x
a n
+ =
2 2 2 2 2 2
2 2
( ) 0A B A Bx x k x x
a m
λ− −+ =
0A Bx x> > 2 2
A Bx x>
2 2 2
2
2 2 2 2
( )
( )
A B
B A
m x xk a x xλ
−= −
2 0k >
2 2 2
2 2 2 2
( ) 0( )
A B
B A
m x x
a x xλ
− >− 1 A
B
x
x
λ< < 11 1 λ λλ +< +
1 1 2λ< ≤ + 1 2S Sλ= 1 2λ > + 1 2S Sλ=
3
3
c
a
= 3a c=
2 2
2 2
( ) 1c y
a b
− + =
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解得 ,于是 ,解得 ,
又 a2-c2=b2,从而 a= ,c=1,
所以椭圆的方程为 .
(Ⅱ)设点 C(x1,y1),D(x2,y2),由 F(-1,0)得直线 CD 的方程为 y=k(x+1),
由方程组 消去 y,整理得(2+3k2)x2+6k2x+3k2-6=0.
求解可得 x1+x2= ,x1x2= .
因为 A( ,0),B( ,0),
所以 · + ·
=(x1+ ,y1)·( -x2,-y2)+(x2+ ,y2)·( -x1,-y1)
=6-2x1x2-2y1y2=6-2x1x2-2k2(x1+1)(x2+1)
=6-(2+2k2)x1x2-2k2(x1+x2)-2k2
= .
由已知得 =8,解得 k= .
44.【解析】:(Ⅰ)由于 ,将 代入椭圆方程 得
由题意知 ,即 ,又
所以 , ,所以椭圆方程为
(Ⅱ)由题意可知: = , = ,设 其中
,将向量坐标代入并化简得: ,因为 ,
所以 ,而 ,所以
(Ⅲ)由题意可知,l 为椭圆的在 p 点处的切线,由导数法可求得,切线方程为:
,所以 ,而 ,代入 中得
为定值.
2 2 2c a b= − x c= − 2 2
2 2 1x y
a b
+ =
2by a
= ±
22 1b
a
= 22a b= ce a
= = 3
2
2a = 1b =
2
2 14
x y+ =
6
3
by = ± 2 6 4 3
3 3
b = 2b =
3
2 2
=13 2
x y+
2 2
1 ,
13 2
y k x
x y
= ( + ) + =
2
2
6
2 3
k
k
− +
2
2
3 6
2 3
k
k
−
+
3− 3
AC DB AD CB
3 3 3 3
2
2
2 126 2 3
k
k
++ +
2
2
2 126 2 3
k
k
++ + 2±
1
1| || |
PF PM
PF PM
⋅
2
2| || |
PF PM
PF PM
⋅
1
1| |
PF PM
PF
⋅
2
2| |
PF PM
PF
⋅
0 0( , )P x y
2
0 4x ≠ 2 3
0 0 0(4 16) 3 12m x x x− = − 2
0 4x ≠
0
3
4m x= 0 ( 2,2)x ∈ − 3 3( , )2 2m∈ −
0
0 14
x x y y+ = 0
04
xk y
= − 0 0
1 2,
3 3
y yk k
x x
= =
+ − 1 2
1 1
kk kk
+
0 0
1 2 0 0
3 31 1 4( ) 8x x
kk kk x x
+ −+ = − + = −
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45.【解析】(Ⅰ)由题意得 解得 .所以椭圆 C 的方程为 .
(Ⅱ)由 得 .
设 点 M,N 的 坐 标 分 别 为 , , 则 , ,
, .
所以|MN|= =
= .
由因为点 A(2,0)到直线 的距离 ,
所以△AMN 的面积为 . 由 ,
解得 .
46.【解析】(Ⅰ)
(Ⅱ)设 ;则
在 中,
, 面积:
47.【解析】(Ⅰ)由 ,所以
设 是椭圆 上任意一点,则 ,所以
2 2 2
2
2
2
a
c
a
a b c
=
=
= +
2b =
2 2
14 2
x y+ =
2 2
( 1)
14 2
y k x
x y
= − + =
2 2 2 2(1 2 ) 4 2 4 0k x k x k+ − + − =
1 1( , )x y 2 2( , )x y 1 1( 1)y k x= − 2 2( 1)y k x= −
2
1 2 2
4
1 2
kx x k
+ = +
2
1 2 2
2 4
1 2
kx x k
−= +
2 2
2 1 2 1( ) ( )x x y y− + − 2 2
1 2 1 2(1 )[( ) 4 ]k x x x x+ + −
2 2
2
2 (1 )(4 6 )
1 2
k k
k
+ +
+
( 1y k x= − )
2
| |
1 2
kd
k
=
+
2
2
1 | | 4 6| |2 1 2
k kS MN d k
+= ⋅ = +
2
2
| | 4 6 10
1 2 3
k k
k
+ =+
1k = ±
1 2
160 2 2
cF AF a c e a
ο∠ = ⇔ = ⇔ = =
2BF m= 1 2BF a m= −
1 2BF F∆ 2 2 2
1 2 1 2 2 1 22 cos120BF BF F F BF F F ο= + − × ×
2 2 2 3(2 ) 5a m m a am m a⇔ − = + + ⇔ = 1AF B∆
2 1
1 1 3 3sin 60 ( ) 40 32 2 5 2
10, 5, 5 3
S F F AB a a a
a c b
ο= × × × ⇔ × × + × =
⇔ = = =
2 22 2
3 3
ce c aa
= = ⇒ = 2 2 2 21
3b a c a= − =
( , )P x y C
2 2
2 2 1x y
a b
+ =
2
2 2 2 2
2(1 ) 3yx a a yb
= − = −
2 2 2 2 2 2 2| | ( 2) 3 ( 2) 2( 1) 6PQ x y a y y y a= + − = − + − = − + + +
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所以,当 时, 有最大值 ,可得 ,所以
故椭圆 的方程为:
(Ⅱ)存在点 满足要求,使 得面积最大.
假设直线 与圆 相交于不同两点 ,
则圆心 到 的距离 ,∴ ①
因为 在椭圆 上,所以
②,由①②得:
∵
所以 ,由②得 代入上式
得 ,当且仅当 ,
∴ ,此时满足要求的点 有四个.
此时对应的 的面积为 .
48.【解析】(Ⅰ)将(0,4)代入 C 的方程得 , ∴ =4
又 得
即 ,∴a=5
∴C 的方程为 .
( Ⅱ)过点 且斜率为 的直线方程为 ,
设直线与C的交点为 , ,
1y = − | |PQ 2 6 3a + = 3a = 1, 2b c= =
C
2
2 13
x y+ =
M OAB∆
: 1l mx ny+ = 2 2: 1O x y+ = ,A B
O l 2 2
1 1d
m n
= < + 2 2 1m n+ >
( , )M m n C
2
2 13
m n+ = 20 3m< 2 2 2 2 2 1| | 2 1 2 m nAB d m n + −= − = + 2 2 2 2 1 1 1| | (1 )2OABS AB d m n m n = ⋅ = −+ + 2 2 1 3 mn = − 2 2 2 2 13 3 2 221 2 13 3 OAB m m S m m ∆ = = + ⋅ 2 22 31 (0,3]3 2m m= ⇒ = ∈ 2 23 1,2 2m n= = 6 2( , )2 2M ± ± OAB∆ 1 2 2 16 1b = b 3 5 ce a = = 2 2 2 9 25 a b a − = 2 16 91 25a − = 2 2 125 16 x y+ = ( )3,0 4 5 ( )4 35y x= − 1 1( , )A x y 2 2( , )B x y
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将直线方程 代入 的方程,得 ,
即 ,解得 , ,
的中点坐标 ,
,即中点为 .
49.【解析】(Ⅰ)设直线 ,
由题意, 由方程组 得
,由题意 ,所以
设 ,由韦达定理得
所以
由于 E 为线段 AB 的中点,因此
此时
所以 OE 所在直线方程为 又由题设知 D(-3,m),
令 =-3,得 ,即 =1,所以
当且仅当 = =1 时上式等号成立,此时 由 得
因此 当 时, 取最小值 2.
(Ⅱ)(i)由(I)知 OD 所在直线的方程为
将其代入椭圆 C 的方程,并由
解得
( )4 35y x= − C
( )22 3 125 25
xx −+ =
2 3 8 0x x− − = 1
3 41
2x
−= 2
3 41
2x
+=
∴ AB 1 2 3
2 2
x xx
+= =
( )1 2
1 2
2 662 5 5
y yy x x
+= = + − = − 3 6,2 5
−
( 0)l y kx t k= + >的方程为
0.t > 2
2
,
1,3
y kx t
x y
= + + =
2 2 2(3 1) 6 3 3 0k x ktx t+ + + − = 0∆ > 2 23 1 .k t+ >
1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y 1 2 2
6 ,3 1
ktx x k
+ = − +
1 2 2
2 .3 1
ty y k
+ = +
2 2
3 , ,3 1 3 1E E
kt tx yk k
= =+ +
1 .3
E
OE
E
yk x k
= = −
1 ,3y xk
= −
x 1m k
= mk 2 2 2 2,m k mk+ ≥ =
m k 0∆ > 0 2,t< < 1 0 2m k t= = <
2 2
3 1( , )
3 1 3 1
kG
k k
−
+ +
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又 ,
由距离公式及 得
由
因此,直线 的方程为
所以,直线
(ii)由(i)得
若 B,G 关于 x 轴对称,
则
代入
即 ,
解得 (舍去)或
所以 k=1,
此时 关于 x 轴对称。
又由(I)得 所以 A(0,1).
由于 的外接圆的圆心在 x 轴上,可设 的外接圆的圆心为(d,0),
因此
故 的外接圆的半径为 ,
2 2
3 1( , ), ( 3, )3 1 3 1
k tE Dk k k
− −+ +
0t >
2
2 2 2
22 2
2
2 2
2
2 2
2 2 2
3 1 9 1| | ( ) ( ) ,3 13 1 3 1
1 9 1| | ( 3) ( ) ,
3 9 1| | ( ) ( ) ,3 1 3 1 3 1
k kOG kk k
kOD k k
kt t t kOE k k k
+= − + = ++ +
+= − + =
+= − + =+ + +
2| | | | | | ,OG OD OE t k= ⋅ =得
l ( 1).y k x= +
( 1,0).l −恒过定点
2 2
3 1( , )
3 1 3 1
kG
k k
−
+ +
2 2
3 1( , ).
3 1 3 1
kB
k k
− −
+ +
2 2( 1) 3 1 3 1,y k x k k k= + − = +整理得
4 26 7 1 0k k− + =
2 1
6k = 2 1,k =
3 1 3 1( , ), ( , )2 2 2 2B G− − −
1 10, 1,x y= =
ABG∆ ABG∆
2 23 1 11 ( ) , ,2 4 2d d d+ = + + = −解得
ABG∆ 2 51 2r d= + =
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所以 的外接圆方程为
50.【解析】(Ⅰ)由椭圆定义知
又
(Ⅱ)L 的方程式为 ,其中
设 ,则 A,B 两点坐标满足方程组
,化简得
则
因为直线 AB 的斜率为 1,所以
即 .
则
解得 .
51.【解析】设 ,由题意知 <0, >0.
(Ⅰ)直线 l 的方程为 ,其中 .
联立 得
解得
因为 ,所以 .
即
ABG∆ 2 21 5( ) .2 4x y+ + =
2 2F + F| Α | | ΑΒ | + | Β |= 4
2 =AB AF ΒF AB2 2
4| | | | + | |, | |= 3得
y x c= + 21c b= −
1 1 1 1( ),B( )A x x,y ,y
2
2
2 1
y x c
yx b
= + + =
2 2 2(1 ) 2 1 2 0.b x cx b+ + + − =
2
1 2 1 22 2
2 1 2, .1 1
c bx x x xb b
− −+ = =+ +
2 1x xΑΒ| |= 2 | − |
2 1
4 23 x x= | − |
2 2 4
2
1 2 1 2 2 2 2 2
8 4(1 ) 4(1 2 ) 8( ) 49 (1 ) 1 1
b b bx x x x b b b
− −= + − = − =+ + +
2
2b =
1 1 2 2( , ), ( , )A x y B x y 1y 2y
3( )y x c= − 2 2c a b= −
2 2
2 2
3( ),
1
y x c
x y
a b
= − + =
2 2 2 2 4(3 ) 2 3 3 0a b y b cy b+ + − =
2 2
1 22 2 2 2
3 ( 2 ) 3 ( 2 ),3 3
b c a b c ay ya b a b
− + − −= =+ +
2AF FB=
1 22y y− =
2 2
2 2 2 2
3 ( 2 ) 3 ( 2 )23 3
b c a b c a
a b a b
+ − −= •+ +
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得离心率 .
(Ⅱ)因为 ,所以 .
由 得 .所以 ,得 a=3, .
椭圆 C 的方程为 .
2
3
ce a
= =
2 1
11 3AB y y= + −
2
2 2
2 4 3 15
3 43
ab
a b
• =+
2
3
c
a
= 5
3b a= 5 15
4 4a = 5b =
2 2
19 5
x y+ =