题目内容
已知椭圆以坐标原点为中心,坐标轴为对称轴,且椭圆以抛物线y2=16x的焦点为其一个焦点,以双曲线(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知点A(-1,0),B(1,0),且C,D分别为椭圆的上顶点和右顶点,点P是线段CD上的动点,求
(3)试问在圆x2+y2=a2上,是否存在一点M,使△F1MF2的面积S=b2(其中a为椭圆的半长轴长,b为椭圆的半短轴长,F1,F2为椭圆的两个焦点),若存在,求tan∠F1MF2的值,若不存在,请说明理由.
【答案】分析:(1)先求出抛物线y2=16x的焦点和双曲线
的焦点,就可求出a,c进而求出椭圆的标准方程;
(2)先求出线段CD的方程,设出点P的坐标,找到
的表达式.再利用图象求出
的取值范围即可.
(3)先利用(1)的结论以及△F1MF2的面积求出圆的方程和点M的纵坐标,再把tan∠F1MF2的转化为两直线倾斜角的差,利用两角差的正切公式以及点M的坐标与圆的关系求出tan∠F1MF2的值即可.
解答:解:(1)因为抛物线y2=16x的焦点和双曲线
的焦点分别为(4,0)和(5,0).
所以a=5,c=4
所以椭圆的标准方程:
;
(2)设P(x,y),则
;
CD:3x+5y-15=0(0≤x≤5)
则当OP⊥CD时,取到最小值,即:
;
当P在D点时,取到最大值:OD=5
所以:
.
(3)如图所示:
由第一问可知,圆的方程为x2+y2=25.△F1MF2的面积S=b2=9.
设M(x,y).又△F1MF2的面积S=b2=9=
×2×4×y⇒4y=9,
又F1(-4,0)F2(4,0).设直线MF2的倾斜角为α,直线MF1的倾斜角为β,
则tan∠F1MF2=tan(α-β)=
=
=
=
=2.
即tan∠F1MF2的值2.
点评:本题是对椭圆,圆,抛物线以及向量等知识的综合考查.在平时做题过程中,圆锥曲线只要出大题,一般多放在最后一题,或倒数第二题,是不易得分的题.
(2)先求出线段CD的方程,设出点P的坐标,找到
(3)先利用(1)的结论以及△F1MF2的面积求出圆的方程和点M的纵坐标,再把tan∠F1MF2的转化为两直线倾斜角的差,利用两角差的正切公式以及点M的坐标与圆的关系求出tan∠F1MF2的值即可.
解答:解:(1)因为抛物线y2=16x的焦点和双曲线
所以a=5,c=4
所以椭圆的标准方程:
(2)设P(x,y),则
CD:3x+5y-15=0(0≤x≤5)
则当OP⊥CD时,取到最小值,即:
当P在D点时,取到最大值:OD=5
所以:
(3)如图所示:
由第一问可知,圆的方程为x2+y2=25.△F1MF2的面积S=b2=9.
设M(x,y).又△F1MF2的面积S=b2=9=
又F1(-4,0)F2(4,0).设直线MF2的倾斜角为α,直线MF1的倾斜角为β,
则tan∠F1MF2=tan(α-β)=
即tan∠F1MF2的值2.
点评:本题是对椭圆,圆,抛物线以及向量等知识的综合考查.在平时做题过程中,圆锥曲线只要出大题,一般多放在最后一题,或倒数第二题,是不易得分的题.
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