题目内容
(2013•红桥区二模)已知椭圆:
+
=l(a>b>0)的一个顶点坐标为B(0,1),若该椭圆的离心率等于
.
(1)求椭圆的方程.
(2)Q是椭圆上位于x轴下方的一点,F1F2分别是椭圆的左、右焦点,直线QF1的倾斜角为
,求△QF1F2的面积;
(3)以B为直角顶点作椭圆的内接等腰直角三角形ABC,判断这样的三角形存在吗?若存在,有几个?若不存在,请说明理由.
| x2 |
| a2 |
| y2 |
| b2 |
| ||
| 2 |
(1)求椭圆的方程.
(2)Q是椭圆上位于x轴下方的一点,F1F2分别是椭圆的左、右焦点,直线QF1的倾斜角为
| π |
| 6 |
(3)以B为直角顶点作椭圆的内接等腰直角三角形ABC,判断这样的三角形存在吗?若存在,有几个?若不存在,请说明理由.
分析:(1)易知b=1,由离心率为
,得
=
,再由a2=b2+c2可求得a,于是得到椭圆方程;
(2)易求直线QF1的方程,与椭圆方程联立可求得点Q的坐标,由三角形面积公式得S△QF1F2=
|F1F2||yQ|,代入即可求得答案;
(3)假设这样的三角形存在,设AB的方程为y=kx+1(k>0),则BC的方程为y=-
x+1,分别于椭圆方程联立可求得点A、C的横坐标,由|AB|=|BC|得点A、C的横坐标的方程,综上可得关于k的方程,解出即可;
| ||
| 2 |
| c |
| a |
| ||
| 2 |
(2)易求直线QF1的方程,与椭圆方程联立可求得点Q的坐标,由三角形面积公式得S△QF1F2=
| 1 |
| 2 |
(3)假设这样的三角形存在,设AB的方程为y=kx+1(k>0),则BC的方程为y=-
| 1 |
| k |
解答:解:(1)依题意,b=1,因为离心率等于
,
所以
=
=1-
=
,解得a2=4,
所以椭圆方程为:
+y2=1;
(2)F1(-
,0),直线QF1:y=
(x+
),代入
+y2=1中,
得xQ=-
,yQ=-
,又|F1F2|=2
,
所以S△QF1F2=
|F1F2||yQ|=
;
(3)假设这样的三角形存在,设AB的方程为y=kx+1(k>0),则BC的方程为y=-
x+1,
由
,得(4k2+1)x2+8kx=0,解得xA=-
①,
由
,得(k2+4)x2-8kx=0,解得xC=-
②,
因为|AB|=|BC|,得:xA2+(yA-1)2=xC2+(yC-1)2,
将yA=kxA+1,yC=-
xC+1代入得:
xA2(1+k2)=xC2(1+
),k2xA2=xC2,
将①②代入得:k2(4+k2)2=(4k2+1)2,即[k(4+k2)+1+4k2][k(4+k2)-(1+4k2)]=0,
因为k>0,k(4+k2)+1+4k2>0,得(k-1)(k2-3k+1)=0,
解得k=1,k=
,k=
,
所以存在这样的等腰直角三角形.
| ||
| 2 |
所以
| c2 |
| a2 |
| a2-b2 |
| a2 |
| 1 |
| a2 |
| 3 |
| 4 |
所以椭圆方程为:
| x2 |
| 4 |
(2)F1(-
| 3 |
| ||
| 3 |
| 3 |
| x2 |
| 4 |
得xQ=-
8
| ||
| 7 |
| 1 |
| 7 |
| 3 |
所以S△QF1F2=
| 1 |
| 2 |
| ||
| 7 |
(3)假设这样的三角形存在,设AB的方程为y=kx+1(k>0),则BC的方程为y=-
| 1 |
| k |
由
|
| 8k |
| 1+4k2 |
由
|
| 8k |
| 4+k2 |
因为|AB|=|BC|,得:xA2+(yA-1)2=xC2+(yC-1)2,
将yA=kxA+1,yC=-
| 1 |
| k |
xA2(1+k2)=xC2(1+
| 1 |
| k2 |
将①②代入得:k2(4+k2)2=(4k2+1)2,即[k(4+k2)+1+4k2][k(4+k2)-(1+4k2)]=0,
因为k>0,k(4+k2)+1+4k2>0,得(k-1)(k2-3k+1)=0,
解得k=1,k=
3+
| ||
| 2 |
3-
| ||
| 2 |
所以存在这样的等腰直角三角形.
点评:本题考查直线方程、椭圆方程及其性质、直线与椭圆的位置关系,考查学生运用所学知识分析解决问题的能力.
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