1、限时:40分钟满分:56分1(满分14分)在直角坐标系xOy中,已知中心在原点,离心率为的椭圆E的一个焦点为圆C:x2y24x20 的圆心(1)求椭圆E的方程;(2)设P是椭圆E上一点,过P作两条斜率之积为的直线l1,l2.当直线l1,l2都与圆C相切时,求P的坐标解:(1)由x2y24x20得(x2)2y22,故圆C的圆心为点(2,0)从而可设椭圆E的方程为1(ab0),其焦距为2c.由题设知c2,e.所以a2c4,b2a2c212.故椭圆E的方程为1.(2)设点P的坐标为(x0,y0),l1,l2的斜率分别为k1,k2,则l1,l2的方程分别为l1:yy0k1(xx0),l2:yy0k2(
2、xx0),且k1k2,由l1与圆C:(x2)2y22相切得,即(2x0)22k2(2x0)y0k1y20.同理可得(2x0)22k2(2x0)y0k2y20.从而k1,k2是方程(2x0)22k22(2x0)y0ky20的两个实根,于是且k1k2.由得5x8x0360,解得x02,或x0.由x02得y03;由x0得y0,它们均满足式故点P的坐标为(2,3),或(2,3),或,或.2(满分14分)如图,椭圆C0:1(ab0,a,b为常数),动圆C1:x2y2t12,bt1a.点A1,A2分别为C0的左,右顶点,C1与C0相交于A,B,C,D四点(1)求直线AA1与直线A2B交点M的轨迹方程;(2
3、)设动圆C2:x2y2t22与C0相交于A,B,C,D四点,其中bt2a,t1t2.若矩形ABCD与矩形ABCD的面积相等,证明:t12t22为定值解:(1)设 A(x1,y1),B(x1,y1),又知A1(a,0),A2(a,0),则直线A1A的方程为y(xa),直线A2B的方程为y(xa)由得y2(x2a2)由点A(x1,y1)在椭圆C0上,得1.从而yb2,代入得1(xa,yb0)的离心率e ,且椭圆C上的点到点Q(0,2)的距离的最大值为3.(1)求椭圆C的方程;(2)在椭圆C上,是否存在点M(m,n),使得直线l:mxny1与圆O:x2y21相交于不同的两点A、B,且OAB的面积最大
4、?若存在,求出点M的坐标及对应的OAB的面积;若不存在,请说明理由解:(1)由e ,得ab,椭圆C:1,即x23y23b2,设P(x,y)为C上任意一点,则|PQ|,byb,若b1,当yb时,|PQ|max3,又因为b0,得b1(舍去);若b1,则b1,当y1时,|PQ|max3,得b1,所以椭圆C的方程为y21.(2)法一:假设存在这样的点M(m,n)满足题意,则有n21,即n21,m.由题意可得SAOB|OA|OB|sin AOBsin AOB,当AOB90时取等号,这时AOB为等腰直角三角形,此时圆心(0,0)到直线mxny1的距离为,则 ,得m2n22,又因为n21,解得m2,n2,即
5、存在点M的坐标为,或,或,或满足题意,且AOB的最大面积为.法二:假设存在这样的点M(m,n)满足题意,则有n21,即n21,m.设A(x1, y1)、B(x2,y2),由消去y得(m2n2)x22mx1n20,把n21代入整理得(32m2)x26mxm20,则8m2(3m2)0,所以而SAOB|OA|OB|sin AOBsin AOB,当AOB90,SAOB取得最大值,此时x1x2y1y20,又因为y1y2,所以x1x20,即33m(x1x2)(32m2)x1x20,把代入上式整理得2m49m290,解得m2或m23(舍去),所以m,n ,所以M点的坐标为,或,或,或,使得SAOB取得最大值
6、.4(满分14分)已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆C上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若直线l:ykxm与椭圆C相交于A,B两点(A,B不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的右顶点D.求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标解:(1)由题意设椭圆的标准方程为:1(ab0)由已知得ac3,ac1,所以a2,c1,所以b2a2c23,因此椭圆C的标准方程为1.(2)证明:设A(x1,y1),B(x2,y2),联立得(34k2)x28mkx4(m23)0,则又y1y2(kx1m)(kx2m)k2x1x2mk(x1x2)m2.因为以AB为直径的圆过椭圆的右顶点D(2,0),所以kADkBD1,即1.故y1y2x1x22(x1x2)40.即40.则7m216mk4k20.解得m2k,或m,且均满足34k2m20.当m2k时,l的方程为:yk(x2),直线过定点(2,0),与已知矛盾;当m时,l的方程为:yk,直线过定点.所以,直线l过定点,定点坐标为.