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已知F1(-c,0),F2(c,0) (c>0)是椭圆的两个焦点,O为坐标原点,圆M的方程是(x-
5
4
c)2+y2=
9c2
16

(1)若P是圆M上的任意一点,求证:
|PF1|
|PF2|
是定值;
(2)若椭圆经过圆上一点Q,且cos∠F1QF2=
3
5
,求椭圆的离心率;
(3)在(2)的条件下,若|OQ|=
34
2
,求椭圆的方程.
分析:(1)设P(x,y)是圆(x-
5
4
c)2+y2=
9c2
16
上的任意一点,
|PF1|
|PF2|
=
(x+c)2+y2
(x-c)2+y2
=
9c2
16
-x2+
5cx
2
-
25c2
16
+x2+2cx+c2
9c2
16
-x2+
5cx
2
-
25c2
16
+x2-2cx+c2
,由此能够证明
|PF1|
|PF2|
是定值.
(2)在△F1QF2中,F1F2=2c,Q在圆上,设|QF2|=x,则|QF1|=3x,椭圆半长轴长为2x,4c2=x2+9x2-6x2×
3
5
,5c2=8x2,由此能求出e的取值范围.
(3)由x=
5
8
c
,知|QF2|=
5
8
c
,|QF1|=3
5
8
c
|
QO
|2=
1
4
|
QF1
+
QF2
|2
=
1
4
(
45
8
c2+
5
8
c2+2•
15
8
3
5
c2)=
17
8
c2
.再由|OQ|=
34
2
,能得到所求椭圆方程.
解答:解:(1)证明:设P(x,y)是圆(x-
5
4
c)2+y2=
9c2
16
上的任意一点,
|PF1|
|PF2|
=
(x+c)2+y2
(x-c)2+y2
=
9c2
16
-x2+
5cx
2
-
25c2
16
+x2+2cx+c2
9c2
16
-x2+
5cx
2
-
25c2
16
+x2-2cx+c2
=3
|PF1|
|PF2|
=3(5分)
(2)解:在△F1QF2中,F1F2=2c,Q在圆上,设|QF2|=x,则|QF1|=3x,椭圆半长轴长为2x,
4c2=x2+9x2-6x2×
3
5
,5c2=8x2
e2=(
c
2x
)2=
2
5
,e=
10
5
.(11分)
(3)由(2)知,x=
5
8
c
,即|QF2|=
5
8
c
,则|QF1|=3
5
8
c
|
QO
|2=
1
4
|
QF1
+
QF2
|2
=
1
4
(|
QF1
|2+|
QF2
|2+2|
QF1
||
QF2
|cos∠F1QF2)
=
1
4
(
45
8
c2+
5
8
c2+2•
15
8
3
5
c2)=
17
8
c2

由于|OQ|=
34
2
,∴c=2,进一步由e=
c
a
=
10
5
得到a2=10,b2=6
所求椭圆方程是
x2
10
+
y2
6
=1
.(16分)
点评:本题考查圆锥曲线的性质和应用,解题时要注意公式的灵活运用.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

已知F1(-c,0),F2(c,0)为椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1
的两个焦点,P为椭圆上一点且
PF1
PF2
=c2
,则此椭圆离心率的取值范围是(  )
A、[
3
3
,1)
B、[
1
3
1
2
]
C、[
3
3
2
2
]
D、(0,
2
2
]

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知F1(-c,0),F2(c,0)是椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左、右焦点,过点F1作倾斜角为θ的动直线l交椭圆于A,B两点.当θ=
π
4
时,
AF1
=(2-
3
)
F1B
,且|AB|=3.
(1)求椭圆的离心率及椭圆的标准方程;
(2)求△ABF2面积的最大值,并求出使面积达到最大值时直线l的方程.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知F1(-c,0),F2(c,0)是椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1
(a>b>0)的左、右焦点,过点F1作倾斜角为60° 的直线l交椭圆于A,B两点,ABF2的内切圆的半径为
2
3
7
c
(I)求椭圆的离心率;   
(II)若|AB|=8
2
,求椭圆的标准方程.

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科目:高中数学 来源: 题型:

(2013•东城区一模)已知F1(-c,0),F2(c,0)分别是双曲线C1
x2
a2
-
y2
b2
=1
(a>0,b>0)的两个焦点,双曲线C1和圆C2:x2+y2=c2的一个交点为P,且2∠PF1F2=∠PF2F1,那么双曲线C1的离心率为(  )

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