已知橢圓E:
x2
b2
+
y2
a2
=1(a>b>0)
長軸長是短軸長的
3
倍,且經(jīng)過點A(
3
3
2
)
,直線x=t與橢圓E交于不同的兩點M,N,以線段MN為直徑作圓C,圓心為C.
(1)求橢圓E的方程;
(2)若圓C與y軸相交,求實數(shù)t的取值范圍;
(3)設Q(x,y)是圓C上的動點,當t變化時,求x的最大值.
分析:(1)根據(jù)橢圓長軸和短軸之間的關(guān)系,結(jié)合橢圓過定點A(
3
3
,
2
)
,得到關(guān)于a,b的二元方程組,求解a,b后即可得到答案;
(2)把直線x=t與橢圓方程聯(lián)立,求出圓的半徑,利用圓心C到y(tǒng)軸的距離小于半徑求解t的取值范圍;
(3)直接由圓的方程解出x,利用放縮法去掉y,再運用三角函數(shù)換元,最后由三角函數(shù)的值域求最值.
解答:解:(1)依題意得:a:b=
3
,且橢圓經(jīng)過點A(
3
3
,
2
)

1
3b2
+
2
a2
=1
a2=3b2
⇒a2=3,b2=1.
則橢圓E的方程為x2+
y2
3
=1
;
(2)由題意知圓心C(t,0)(-1<t<1).
x=t
x2+
y2
3
=1
y2=3(1-t2)
,
∴圓C的半徑為r=
3(1-t2)

∵圓C與y軸相交,且圓心C到y(tǒng)軸的距離d=|t|,
|t|<
3(1-t2)
?t2<3(1-t2)?-
3
2
<t<
3
2
,
即實數(shù)t的取值范圍(-
3
2
,
3
2
)

(3)圓C的方程為(x-t)2+y2=3(1-t2).
∵點Q(x,y)在圓C上,∴x=t±
3(1-t2)-y2

t-
3(1-t2)-y2
≤t+
3(1-t2)-y2
,
故只需求x=t+
3(1-t2)-y2
的最大值.
x=t+
3(1-t2)-y2
≤t+
3(1-t2)
(y=0時,等號成立).
設t=cosθ,θ∈(0,π),則t+
3(1-t2)
=cosθ+
3
sinθ=2sin(θ+
π
6
)
,
θ=
π
3
,即t=
1
2
,且y=0時,x取最大值2.
點評:本題考查了橢圓的標準方程、橢圓的簡單幾何性質(zhì),考查了直線和圓錐曲線的關(guān)系,解答(3)時運用換元法,體現(xiàn)了放縮思想方法,思維難度較大.該題屬高考試題中的壓軸題.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

已知橢圓方程為
y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0)
.且橢圓的焦距為4
3
,定點A(
13
2
,
3
)
為橢圓上的點,點P為橢圓上的動點,過點P作y軸的垂線,垂足為P1,動點M滿足
P1M
=2
P1P

(1)求M點的軌跡T的方程;
(2)已知O(0,0)、E(2,1),試探究是否存在這樣的點Q:Q是軌跡T內(nèi)部的整點(平面內(nèi)橫、縱坐標均為整數(shù)的點稱為整點),且△OEQ的面積S△OEQ=2?若存在,求出點Q的坐標,若不存在,說明理由.

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

已知橢圓
y2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>0)
的離心率e=
3
2
,短軸長為2.設A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2),是橢圓上的兩點,向量
m
=(
x1
b
,
y1
a
)
,
n
=(
x2
b
,
y2
a
)
,且
m
.
n
=0
,O為坐標原點.
(Ⅰ)求橢圓的方程;
(Ⅱ)試問:△AOB的面積是否為定值?如果是,請給予證明;如果不是,請說明理由.

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

如圖,已知橢圓C:
x2
b2
+
y2
a2
=1(a>b>0)
的左、右焦點分別為F1(0,c)、F2(0,-c)(c>0),拋物線P:x2=2py(p>0)的焦點與F1重合,過F2的直線l與拋物線P相切,切點E在第一象限,與橢圓C相交于A、B兩點,且
F2B
=λ
AF2

(1)求證:切線l的斜率為定值;
(2)若動點T滿足:
ET
=μ(
EF1
+
EF2
),μ∈(0,
1
2
)
,且
ET
OT
的最小值為-
5
4
,求拋物線P的方程;
(3)當λ∈[2,4]時,求橢圓離心率e的取值范圍.

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科目:高中數(shù)學 來源: 題型:

已知橢圓
x2
a2
+
x2
b2
=1(a>b>o)
的左、右焦點分別為F1、F2,離心率e=
2
2
,右準線方程為x=2.
(Ⅰ)求橢圓的標準方程;
(Ⅱ)過點F1的直線l與該橢圓相交于M、N兩點,且|
F2M
+
F2N
|=
2
26
3
,求直線l的方程式.

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