Tài liệu Tuyển tập các bài toán hay nhất về elip luyện thi đại học

TUYỂN TẬP CÁC BÀI TOÁN VỀ ELIP LUYỆN THI ĐẠI HỌC LỜI NÓI ĐẦU Các bài tập về Elip thường hay xuất hiện trong các đề thi Đại học, cao đẳng. Vì vậy tài liệu này nhằm mục đích giúp việc tự ôn tập của học sinh và việc giảng dạy của các thầy cô giáo thêm hiệu quả. Tài liệu bao gồm 3 phần chính: Phần 1: Tóm tắt lý thuyết Phần 2: Một số lưu ý khi giải toán Phần 3: Tuyển tập các bài toán, lời giải hoặc hướng dẫn Phần 1 và 2 là một phần chuyên đề mà tác giả đã viết trước đó có bổ sung thêm một mục nhỏ về bài toán cực trị trong Elip. Phần 3 cũng là nội dung chính của tài liệu, là tuyển tập các bài toán về Elip với các dạng bài thường xuất hiện trong kì thi Đại học, cao đẳng. Các bài tập được tác giả sưu tập từ các đề thi thử Đại học 2013 và trên các diễn đàn toán học như Diendantoanhoc.net/forum - VMF, Boxmath.vn, K2pi.net. Do thời gian có hạn nên mặc dù đã cố gắng nhưng số lượng bài tập tác giả sưu tập được chưa nhiều (khoảng 40 bài) và chắc chắn vẫn còn những sai sót. Vì vậy, trong quá trình sử dụng tài liệu, rất mong các bạn và các thầy cô có những ý kiến đóng góp hoặc gửi thêm các bài tập hay để tài liệu này hoàn thiện hơn trong một phiên bản khác. Mục lục 1 Tóm tắt lý thuyết 1.1 Định nghĩa: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Phương trình chính tắc của Elip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Hình dạng và tính chất của Elip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 5 5 5 2 Một số lưu ý khi giải toán 2.1 Viết phương trình chính tắc của elip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Tìm điểm thuộc elip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Bài toán cực trị liên quan đến Elip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6 7 8 3 Tuyển tập các đề toán 3.1 Bài toán Elip qua các kì thi thử 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Các bài tập sưu tầm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 10 13 4 Lời giải hoặc hướng dẫn 4.1 Bài toán Elip qua các kì thi thử 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Các bài tập sưu tầm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 15 25 5 Phụ Lục 5.1 Các bài toán Elip đã thi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 Một topic thảo luận trên VMF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 30 31 1 1 1.1 TÓM TẮT LÝ THUYẾT Tóm tắt lý thuyết Định nghĩa: Cho hai điểm cố định F1 , F2 với F1 F2 = 2c và một độ dài không đổi 2a(a > c). Elip là tập hợp những điểm M sao cho: F1 M + F2 M = 2a Ta gọi: F1 , F2 : Tiêu điểm, F1 F2 = 2c: Tiêu cự, F1 M, F2 M: Bán kính qua tiêu. B2 M A1 A2 O F2 F1 B1 1.2 Phương trình chính tắc của Elip Trong mặt phẳng tọa độ Oxy với F1 (−c; 0), F2 (c; 0): x2 y2 M(x; y) ∈ (E) ⇔ 2 + 2 = 1 a b 2 2 2 Trong đó: b = a − c (1) được gọi là phương trình chính tắc của (E) 1.3 (1). Hình dạng và tính chất của Elip Elip có phương trình (1) nhận các trục tọa độ là trục đối xứng và gốc tọa độ làm tâm đối xứng. + Tiêu điểm: Tiêu điểm trái F1 (−c; 0), tiêu điểm phải F2 (c; 0) + Các đỉnh: A1 (−a; 0) , A2 (a; 0) , B1 (0; −b) , B2 (0; b) + Trục lớn: A1 A2 = 2a, nằm trên trục Ox; Trục nhỏ: B1 B2 = 2b, nằm trên trục Oy + Hình chữ nhật cơ sở: Là hình chữ nhật tạo bởi các đường thẳng x = ±a, y = ±b Từ đó ta thấy hình chữ nhật cơ sở có chiều dài là 2a và chiều rộng là 2b c + Tâm sai: e = < 1 a + Bán kính qua tiêu của điểm M (xM , yM ) ∈ (E) là: cxM axM MF1 = a + exM = a + , MF2 = a − exM = a − a c + Đường chuẩn của Elip: a Đường thẳng ∆1 : x + = 0 được gọi là đường chuẩn của elip, ứng với tiêu điểm F1 (−c; 0) e a Đường thẳng ∆2 : x − = 0 được gọi là đường chuẩn của elip, ứng với tiêu điểm F2 (c; 0) e Email: [email protected] 5 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 2 2 MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI TOÁN Một số lưu ý khi giải toán 2.1 Viết phương trình chính tắc của elip Các bước thực hiện: x2 y2 + = 1 (a > b > 0) (E) a2 b2 Bước 2: Sử dụng các dữ kiện bài toán thiết lập các phương trình tìm a, b (hoặc tìm trực tiếp a2 , b2 ) Chú ý các kiến thức liên quan đến a, b, chẳng hạn: tọa độ tiêu điểm, tọa độ đỉnh, tâm sai, b2 = a2 −c2 ... Bước 1: Giả sử phương trình chính tắc của elip là: Ví dụ: (B-2012) Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hình thoi ABCD có AC = 2BD và đường tròn tiếp xúc với các cạnh của hình thoi có phương trình x2 + y2 = 4. Viết phương trình chính tắc của elip (E) đi qua các đỉnh A, B,C, D của hình thoi. Biết điểm A nằm trên trục Ox Nhận định: - Các đặc điểm của hình thoi: Đường tròn nội tiếp có phương trình: x2 + y2 = 4. (Tâm O (0; 0), bán kính R = 2) Tâm đường tròn nội tiếp là tâm của hình thoi −→ Gốc tọa độ O là tâm của hình thoi. O = AC ∩ BD A ∈ Ox −→ C ∈ Ox, BD⊥AC −→ B, D ∈ Oy - A, B,C, D ∈ (E) −→ A,C = (E) ∩ Ox; B, D = (E) ∩ Oy −→ A, B,C, D là các đỉnh của (E)! - Như vậy ta xác định được mối liên hệ giữa đỉnh của (E) và hình thoi. Với hai điều kiện AC = 2BD và đường tròn nội tiếp hình thoi có bán kính R = 2 ta lập được hai phương trình giải quyết bài toán. B H C A O D Lời giải: x2 y2 + = 1(a > b > 0) a2 b2 Ta có: Đường tròn (C): x2 + y2 = 4 là đường tròn nội tiếp hình thoi ABCD, có tâm O(0; 0), bán kính R=2 Vì tâm của (C) là tâm của hình thoi nên AC và BD vuông góc với nhau tại trung điểm O của mỗi đường Mà A ∈ Ox ⇒ C ∈ Ox và B, D ∈ Oy Lại có: A, B,C, D ∈ (E) ⇒ A, B,C, D là bốn đỉnh của (E) Nếu đổi chỗ A và C cho nhau hoặc B và D cho nhau thì Elip không thay đổi nên ta có thể giả sử A, B lần lượt nằm ở nửa trục dương của Ox và Oy, khi đó tọa độ của chúng là A(a; 0), B(0; b) Giả sử phương trình của elip (E) là: Email: [email protected] 6 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 2.2 Tìm điểm thuộc elip 2 MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI TOÁN ⇒ OA = a, OB = b. Vì AC = 2BD nên OA = 2OB ⇒ a = 2b Kẻ OH vuông góc với AB tại H ⇒ OH = R = 2 Vì tam giác ABO vuông tại O ⇒ 1 1 1 1 1 4 = + ⇔ = 2 + 2 ⇔ a2 = 20 ⇒ b2 = 5 2 2 2 OH OA OB 4 a a Vậy phương trình (E) là: 2.2 x2 y2 + =1 20 5 Tìm điểm thuộc elip Các bước thực hiện: Bước 1: Xác định "từ khóa" liên quan đến điểm cần tìm, cố gắng chuyển chúng thành công thức tương ứng. Bước 2: Từ giả thiết, thiết lập phương trình tìm tọa độ của điểm. Chú ý rằng ta luôn có một phương trình do điểm cần tìm thuộc (E). x2 y2 + = 1. Tìm trên (E) những điểm t/m: 9 1 Có bán kính qua tiêu điểm này bằng 3 lần bán kính qua tiêu điểm kia? Nhìn hai tiêu điểm dưới góc vuông. Ví dụ: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho elip (E) : 1. 2. Lời giải: p √ x2 y2 + = 1 ⇒ a = 3, b = 1 ⇒ c = a2 − b2 = 2 2 9 1 1. Từ khóa cần quan tâm "bán kính qua tiêu" Gọi M(xo , yo ) là điểm phải tìm. Khi đó bán kính qua tiêu của M là: (E) : MF1 = a + exo = a + cxo , a MF2 = a − exo = a − cxo a Từ giả thiết suy ra: " " MF1 = 3MF2 MF1 − 3MF2 = 0 ⇔ (MF1 − 3MF2 ) (MF2 − 3MF1 ) = 0 ⇔ MF2 = 3MF1 MF2 − 3MF1 = 0 (1) Khai triển rút gọn ta được: (1) ⇔ 16MF1 .MF2 − 3 (MF1 + MF2 )2 = 0 ⇔ 16 (a + exo ) (a − exo ) − 3(2a)2 = 0 √ a2 a4 81 9 2 2 ⇔ xo = 2 = 2 = ⇔ xo = ± 4e 4c 32 8 √ x2 23 46 Lại có: M ∈ (E) ⇒ y2o = 1 − o = ⇔ yo = ± . 9 √32 √ ! 8 √ √ ! √ √ ! √ √ ! 9 2 46 9 2 46 9 2 46 9 2 46 Đáp số: M1 ; ; M2 ;− ; M3 − ; ; M4 − ;− 8 8 8 8 8 8 8 8 Nhận xét: " A=0 − Trong giải toán, ta thường chỉ quen với chiều biến đổi AB = 0 ⇒ nhưng trong nhiều B=0 Email: [email protected] 7 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 2.3 Bài toán cực trị liên quan đến Elip 2 MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI TOÁN trường hợp biến đổi theo chiều ngược lại sẽ giúp việc giải bài toán ngắn gọn hơn rất nhiều, mà bài toán trên là một ví dụ. − Ở bài toán này, việc biến đổi rút gọn cũng là một công việc khá vất vả nếu không có những nhận xét tinh tế, cần chú ý rằng MF1 + MF2 = 2a − Khi kết luận cần chú ý lấy đủ nghiệm, nhiều bạn thường nhầm lẫn chỉ lấy hai nghiệm M1 , M4 . 2. Từ khóa "góc vuông" M F1 O F2 o Với góc F\ 1 MF2 = 90 thì ta có các "công thức" tương đương: F1 F2 −−→ −−→ 1. MF12 + MF22 = F1 F22 ; 2. MO = = OF2 ; 3. MF1 .MF2 = 0 2 Với từng "công thức" ta sẽ được các hướng làm khác nhau tương ứng, dưới đây tôi trình bày hai cách có thể nói là khá ngắn gọn. x2 Gọi M(xo ; yo ) là điểm cần tìm. M ∈ (E) nên o + y2o = 1 (1) 9 Cách 1: Chú ý rằng MF1 , MF2 là bán kính qua tiêu, nên ta có: (16 − a2 )a2 63 2 2 o 2 2 2 2 F\ = 1 MF2 = 90 ⇔ MF1 + MF2 = F1 F2 ⇔ (a + exo ) + (a − exo ) = 32 ⇔ xo = c2 8 1 2 Từ (1) suy ra: yo = . 8 Cách 2: Điểm M nhìn F1 , F2 dưới một góc vuông nên ∆MF1 F2 vuông tại M. F1 F2 ⇔ xo2 + y2o = 8 (2) Mà dễ thấy O là trung điểm của F1 F2 nên OM = 2 Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: √    2 63 3   2  xo  xo =  xo = ± 14 2 + yo = 1 8 √4 (I) ⇔ 9 1 ⇔  2  2 2 2   yo = xo + yo = 8 y = ± o 8 4 Nhận xét: Ở cách 2 có thể giải thích theo cách khác như sau: Do M nhìn F1 , F2 dưới một góc vuông nên M nằm trên đường tròn (C) nhận F1 F2 làm đường kính. √ F1 F2 Tức là (C) có tâm O bán kính =2 2 2 ⇒ M là giao điểm của (E) và (C) : x2 + y2 = 8. Do đó tọa độ M là nghiệm hệ (I). ! √ √ √ √ ! √ √ ! √ √ ! 3 14 2 3 14 2 3 14 2 3 14 2 Đáp số: M1 ; ; M2 ;− ; M3 − ; ; M4 − ;− 4 4 4 4 4 4 4 4 2.3 Bài toán cực trị liên quan đến Elip ∀M(xM , yM ) ∈ (E) : Email: [email protected] 8 x2 y2 + =1 a2 b2 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 2.3 Bài toán cực trị liên quan đến Elip 2 MỘT SỐ LƯU Ý KHI GIẢI TOÁN Ta có: 1. xM ∈ [−a; a] và yM ∈ [−b; b] 2 xM y2M xM yM + = 1, nên nếu đặt = sin α ⇔ xM = a sin α, thì = cos α ⇔ yM = b cos α 2 2 a b a bh π πi ⇒ ∀M ∈ (E) tọa độ M có thể viết thành M(a sin α; b cos α) (α ∈ − ; ) 2 2 3. Thường sử dụng các BĐT quen thuộc: 2. Do (mn + pq)2 ≤ (m2 + p2 )(n2 + q2 ) Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi mq = np. 1 mn ≤ (m2 + n2 ) 2 Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi m = n. Ví dụ: (Thi Thử tạp chí THTT 05 - 2013) Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho hai điểm A(3; 4), B(5; 3). Xác định điểm M trên đường elip x2 y2 (E) : + = 1 sao cho diện tích tam giác MAB có diện tích nhỏ nhất. 8 2 Lời giải: √ Cách 1: Ta có AB = 5 và AB : x + 2y − 11 = 0. h π πi √ √ Vì M ∈ (E) nên ta có thể gọi M(2 2 sin α; 2 cos α) với α ∈ − ; . Khi đó 2 2  √   
2 2(sin α + cos α) − 11 11 − 4 sin α + π 7 4 √ √ d(M, AB) = = ≥√ 5 5 5 Suy ra  7 π π (d(M, AB))min = √ ⇐⇒ sin α + = 1 ⇐⇒ α = . 4 4 5 Do đó, 1 min S∆AMB = (d(M, AB))min · AB = 7 ⇐⇒ M(2; 1). 2 √ Cách 2: Ta có AB = 5 và AB : x + 2y − 11 = 0. Gọi M(a; b) ∈ (E). Khi đó a2 b2 + = 1(∗) 8 2 √ √ Từ (∗) suy ra |a| ≤ 2 2, |b| ≤ 2 ⇒ a + 2b < 11 d(M, AB) = |a + 2b − 11| 11 − (a + 2b) √ √ = 5 5 Sử dụng Cauchy − Schwarz ta có  a2 b2 (a + 2b) ≤ (8 + 8) + = 16 ⇒ −4 ≤ a + 2b ≤ 4 8 2 7 Suy ra d(M, AB) ≥ √ 5 Do đó, 1 min S∆AMB = (d(M, AB))min · AB = 7 ⇐⇒ M(2; 1). 2 2  [k2pi.net] Email: [email protected] 9 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 3 3 TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ TOÁN Tuyển tập các đề toán Phần đề toán được tách riêng giúp các bạn học sinh thuận tiện trong quá trình tự luyện tập. Trước khi đọc lời giải các bạn nên tự mình tìm cách giải quyết bài toán đó, như thế tư duy sẽ không bị bó buộc. Biết đâu các bạn sẽ có lời giải độc đáo hơn đáp án, lúc ấy hãy chia sẻ với mình để hoàn thiện hơn tuyển tập này nhé! 3.1 Bài toán Elip qua các kì thi thử 2013 1. Trong mặt √ phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho tam giác ABC đều có A(0; 2) và có trục đối xứng Oy, 49 3 SABC = . Viết phương trình chính tắc của elip (E) qua 3 điểm A, B,C 12 (Sở GDĐT Bắc Ninh) √ 2. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho điểm M(2 3; 2). Viết phương trình chính tắc của elip (E) đi qua M, biết M nhìn hai tiêu điểm của (E) dưới một góc vuông. (Chuyên ĐH Vinh 03) 3. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho đường tròn (C) : x2 + y2 = 16. Viết phương trình chính 1 tắc của elip (E) biết tâm sai của (E) là e = , (E) cắt (C) tại bốn điểm phân biệt A, B,C, D sao 2 cho AB song song với trục hoành và AB = 2BC (Chuyên Lê Quý Đôn - Quảng Trị 02) 4. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, viết phương trình chính tắc của elip (E) biết khi M thay đổi trên (E) thì độ dài nhỏ nhất của OM bằng 4 và độ dài lớn nhất của MF1 bằng 8 với F1 là tiêu điểm có hoành độ âm của (E). (Chuyên Phan Bội Châu - Nghệ An 01) 5. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, lập phương trình chính tắc của elip (E), biết có một đỉnh và hai tiêu điểm của (E) tạo thành một tam giác đều và chu vi hình chữ nhật cơ sở của (E) là √ 12(2 + 3). (Chuyên Vĩnh Phúc 05 - Tạp chí THTT 06) 6. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) có phương trình tiêu điểm của (E). Tìm điểm M ∈ (E) sao cho MF1 = 2MF2 x2 y2 + = 1. Gọi F1 , F2 là hai 9 5 (THPT Phan Đăng Lưu - Nghệ An) x2 y2 + = 1 và đường thẳng d : 3x+4y−12 = 16 9 0. Gọi các giao điểm của đường thẳng d và elip (E) là A, B. Tìm trên (E) điểm C sao cho tam giác ABC có diện tích bằng 6. 7. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : (THPT Mai Anh Tuấn - Thanh Hóa) Email: [email protected] 10 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 3.1 Bài toán Elip qua các kì thi thử 2013 3 TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ TOÁN x2 y2 + = 1 và các điểm A(−3; 0), I(−1; 0). 9 4 Tìm tọa độ các điểm B,C ∈ (E) sao cho I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. 8. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy cho elip (E) : (Chuyên Vĩnh Phúc - Lần 2) 9. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : √ √ x2 y2 + = 1 và hai điểm A(− 3; 0), B( 3; 0). 4 1 [ = 60o Tìm điểm M ∈ (E) sao cho AMB (THPT Phan Đăng Lưu - Nghệ An) x2 y2 + = 1. Tìm tọa độ điểm K nằm trên elip sao 100 25 cho K nhìn các tiêu điểm dưới một góc 120o . 10. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho elip (E) : (Diễn đàn Truonghocso.vn) 11. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : 9x2 + 25y2 = 225. Gọi F1 , F2 là hai tiêu điểm của (E) (xF1 < xF2 ). Xét tứ giác F1 F2 BA có tổng độ dài hai đường chéo là 6 (A, B ∈ (E)). Hãy xác định tọa độ của A, B để chu vi tứ giác F1 F2 BA nhỏ nhất. (Chuyên Lê Hồng Phong - TP. Hồ Chí Minh) x2 y2 + = 1 có hai tiêu điểm F1 , F2 . Tìm tọa 25 9 4 độ điểm M ∈ (E) sao cho bán kính đường tròn nội tiếp tam giác MF1 F2 bằng 3 (Chuyên Phan Bội Châu - Nghệ An 02) 12. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : x2 y2 + = 1. Một hình chữ nhật MNPQ có 25 9 các đỉnh nằm trên (E) và hai đường chéo của hình chữ nhật hợp với nhau góc 60o . Tìm tọa độ đỉnh M biết xM > 0, yM > 0. 13. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : (THPT Thanh Thủy - Phú Thọ 02) 14. Trong mặt phẳng √ với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) thỏa mãn khoảng cách giữa hai đường chuẩn 8 3 của (E) bằng , điểm M có hoành độ dương thuộc (E) sao cho độ lớn 2 bán kính qua tiêu 3 5 3 là và . Tìm tọa độ điểm M và viết phương trình chính tắc của (E). 2 2 (Diễn đàn K2pi 14) x2 y2 + = 1 và hai điểm A(−5; −1), B(−1; 1). 16 5 Xác định tọa độ điểm M ∈ (E) sao cho diện tích ∆MAB lớn nhất. 15. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : (THPT Minh Khai - Hà Tĩnh) x2 y2 + = 1 và hai điểm A(4; −3), B(−4; 3). 16 9 Tìm tọa độ điểm C ∈ (E) sao cho diện tích tam giác ABC đạt giá trị lớn nhất. 16. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : (THPT Hà Trung - Thanh Hóa) Email: [email protected] 11 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 3.1 Bài toán Elip qua các kì thi thử 2013 3 TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ TOÁN 17. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho tam giác ABC vuông cân tại A(−2; 0), nội tiếp elip x2 (E) : + y2 = 1. Viết phương trình đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. 4 (Chuyên Lê Quý Đôn - Quảng Trị 03) x2 + y2 = 1. 9 Tìm tọa độ điểm B,C ∈ (E) sao cho tam giác ABC vuông cân tại A, biết B có hoành độ dương. 18. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho điểm A(3; 0) và elip (E) có phương trình Diễn đàn Toán học – http://www.diendantoanhoc.net/forum (Chuyên Nguyễn Quang Diệu - Đồng Tháp 02) x2 y2 + = 1. 4 1 Viết phương trình đường thẳng ∆ vuông góc với d cắt (E) tại hai điểm A, B sao cho SOAB = 1. 19. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho đường thẳng d : 2x+y+3 = 0 và elip (E) : ( THPT Cù Huy Cận - Hà Tĩnh) x2 y2 + = 1 và điểm M(2; 1). Viết phương 9 4 trình đường thẳng ∆ đi qua M và cắt (E) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho M là trung điểm của AB. 20. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : (Chuyên Lý Tự Trọng - Cần Thơ 02) x2 y2 + = 1 và đường thẳng ∆ : x + y + 9 = 0. 16 9 Viết phương trình đường tròn (C) có bán kính nhỏ nhất sao cho tâm của (C) thuộc đường thẳng ∆ và (C) có một điểm chung duy nhất với (E). 21. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : (THPT Thuận Thành - Bắc Ninh 03) x2 y2 xo yo + 2 = 1 và đường thẳng ∆ : 2 x + 2 y − 2 a b a b 1 = 0. Trong đó M(xo , yo ) ∈ (E). CMR: Tích khoảng cách từ các tiêu điểm của (E) tới ∆ bằng b2 . 22. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : (Tạp chí THTT 07) x2 y2 + = 1. Gọi F1 , F2 là hai tiêu điểm 2013 2012 của (E), M là điểm tùy ý trên (E). CMR: MF1 .MF2 + OM 2 = 4025 23. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : ( THPT Dương Đình Nghệ - Thanh Hóa) 24. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho đường thẳng ∆ : x + y + 4 = 0 và hai elip (E1 ) : x2 + 10 y2 x2 y2 = 1, (E2 ) : 2 + 2 = 1 (a > b > 0) có cùng tiêu điểm. Biết rằng (E2 ) đi qua điểm M ∈ ∆. 6 a b Tìm tọa độ điểm M sao cho (E2 ) có độ dài trục lớn nhỏ nhất. (THPT Quỳnh Lưu - Nghệ An 02) x2 y2 + = 1. Viết 4 1 phương trình đường thẳng ∆ vuông góc với đường thẳng d cắt (E) tại hai điểm A, B sao cho diện tích tam giác AOB bằng 1. 25. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho đường thẳng d : 2x + y + 3 = 0 và elip (E) : (Thi thử Hocmai - Thầy Lê Bá Trần Phương - Đề 02) Email: [email protected] 12 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 3.2 3.2 Các bài tập sưu tầm 3 TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ TOÁN Các bài tập sưu tầm Diễn đàn Toán học – http://www.diendantoanhoc.net/forum 1. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho điểm M(1, 2) và đường tròn (C) : x2 + y2 = 21. Viết phương trình chính tắc của elip (E) biết hình chữ nhật cơ sở của (E) nội tiếp (C) và điểm M nhìn hai tiêu điểm của (E) dưới một góc 60o 2. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho điểm A(0; 5). Lập phương trình chính tắc của elip (E) biết (E) đi qua A và có hình chữ nhật cơ sở nội tiếp đường tròn (C) : x2 + y2 = 41. √ 3. Trong mặt phẳng với hệ trục tọa độ Oxy, cho đường thẳng d : x − 5 = 0. Lập phương trình chính tắc của elip (E), biết một cạnh hình chữ nhật cơ sở của (E) nằm trên d và hình chữ nhật đó có độ dài đường chéo bằng 6. √ 4. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho điểm M(− 3; 1) đường elip (E) đi qua điểm M và có khoảng cách giữa hai đường chuẩn là 6. Lập phương trình chính tắc của (E). 5. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho đường tròn (C) có phương trình x2 +y2 = 9. Lập phương 1 trình chính tắc của elip có tâm sai e = . Biết (E) cắt (C) tại 4 điểm phân biệt A, B,C, D sao 3 cho AB song song với Ox và AB = 3BC. 6. Trong mặt phẳng ! với hệ trục tọa độ Oxy, cho elip (E) có độ dài trục lớn là 6 và qua điểm √ √ 3 2 √ M ; 2 .Điểm N nằm trên (E) cách O một đoạn có độ dài bằng 5. Tìm tọa độ N? 2  2 2 7. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, viết phương trình đường thẳng đi qua M ; 3 3 x2 y2 (E) : + = 1 tại hai điểm phân biệt A, B sao cho MA = 2MB 4 1  và cắt elip x2 y2 + = 1. Gọi H, K là hình 9 4 chiếu của M lên các trục tọa độ. Xác định tọa độ của M diện tích OHMK đạt giá trị lớn nhất. 8. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho điểm M di động trên elip (E) : x2 y2 + = 1 và đường thẳng d : y = x + m. d cắt (E) tại hai 9 4 điểm P, Q. Gọi P0 , Q0 lần lượt là điểm đối xứng của P, Q qua O. Tìm m để PQP0 Q0 là hình thoi. 9. Trong mặt phẳng Oxy cho elip (E) : x2 y2 10. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : + = 1. Tìm điểm M ∈ (E) sao cho 9  25  48 đường phân giác trong góc F\ ;0 1 MF2 đi qua điểm N − 25 [k2pi.net] √ x2 y2 a2 − b2 11. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : 2 + 2 = 1 (a > b > 0) thỏa mãn = a b a √ 2 . Hình chữ nhật cơ sở cắt Ox tại A, A0 , cắt Oy tại B, B0 , đường tròn nội tiếp tứ giác ABA0 B0 có 2 diện tích bằng 4π. Tìm a, b [k2pi.net] Email: [email protected] 13 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 3.2 Các bài tập sưu tầm 3 TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ TOÁN x2 y2 + = 1. Từ điểm A có tọa dương thuộc 9 4 (E) ta dựng hình chữ nhật ABCD nội tiếp trong (E) có các các cạnh song song với các trục tọa độ và diện tích hình chữ nhật ABCD là lớn nhất. Hãy tìm tọa độ đỉnh A 12. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho Elip (E) [k2pi.net] 13. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : Diễn đàn Toán học – http://www.diendantoanhoc.net/forum 7MF22 đạt giá trị nhỏ nhất. x2 y2 + = 1. Tìm M ∈ (E) sao cho MF12 + 4 3 [Boxmath.vn] x2 y2 + = 1 có các tiêu điểm F1 , F2 . Đường thẳng 8 4 d đi qua F2 và song song với đường phân giác của góc phần tư thứ nhất cắt (E) tại A, B. Tính diện tích tam giác ABF1 . 14. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho elip (E) : [Boxmath.vn] 15. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : x2 y2 + = 1. Viết phương trình đường thẳng 8 2 d cắt (E) tại hai điểm phân biệt có tọa độ nguyên. [Boxmath.vn] Email: [email protected] 14 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 4 4 LỜI GIẢI HOẶC HƯỚNG DẪN Lời giải hoặc hướng dẫn 4.1 Bài toán Elip qua các kì thi thử 2013 Diễn đàn Toán học – http://www.diendantoanhoc.net/forum 1. Trong mặt √ phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho tam giác ABC đều có A(0; 2) và có trục đối xứng Oy, 49 3 SABC = . Viết phương trình chính tắc của elip (E) qua 3 điểm A, B,C 12 Lời giải: Gọi phương trình elip x2 y2 + = 1 (a > b > 0) a2 b2 Ta có: A(0; 2) = (E) ∩ Oy nên A là√một đỉnh của elip ⇒ b = 2 1 49 3 Lại có: SABC = .d(A, BC).BC . Mà ∆ABC đều nên: 2 12 (E) : d = BC. sin 60o ⇒ BC = √2 d(A, BC) d(A, BC) = AB. sin ABC 3 √ 1 2 49 3 7 ⇒ d(A, BC). √ d(A, BC) = ⇔ d(A, BC) = (1) 2 12 2 3 Mặt khác: Oy là trục đối xứng của ∆ABC đều nên BC⊥Oy ⇒ Phương trình BC : y = m với  m ∈ (−2; 2) (2) m = − 23 7 3 Từ (1) và (2) ⇒ |m − 2| = ⇔  11 ⇒ m = − 2 2 m= 2 Elip không thay đổi!nếu ta thay đổi vị trí của B và C với nhau nên ta có thể giả sử xB < 0 √ 7 3 3 ⇒B − ; − . Thay vào phương trình (E) ta được: 6 2 9 28 49 + = 1 ⇔ a2 = 2 12a 16 3 Vậy phương trình elip là (E) : x2 28 3 + (Thỏa mãn) y2 =1 4 √ 2. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho điểm M(2 3; 2). Viết phương trình chính tắc của elip (E) đi qua M, biết M nhìn hai tiêu điểm của (E) dưới một góc vuông. Lời giải: x2 y2 Giả sử phương trình chính tắc của elip (E) là: 2 + 2 = 1 a b 12 4 M ∈ (E) ⇔ 2 + 2 = 1 a b 1 o \ F1 MF2 = 90 ⇒ MO = F1 F2 = c ⇒ a2 − b2 = 16 2 ( a2 = 24 x2 y2 Suy ra ⇒ (E) : + =1 24 8 b2 = 8 Email: [email protected] 15 (a > b > 0) Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 4.1 Bài toán Elip qua các kì thi thử 2013 4 LỜI GIẢI HOẶC HƯỚNG DẪN 3. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho đường tròn (C) : x2 + y2 = 16. Viết phương trình chính 1 tắc của elip (E) biết tâm sai của (E) là e = , (E) cắt (C) tại bốn điểm phân biệt A, B,C, D sao cho 2 AB song song với trục hoành và AB = 2BC Diễn đàn Toán học – http://www.diendantoanhoc.net/forum Lời giải: x2 y2 Giả sử phương trình chính tắc của (E) là: 2 + 2 = 1 (a > b > 0) a b √ c a2 − b2 1 3 Ta có: e = = = ⇔ b2 = a2 (∗) a a 2 4 Vì (E) và (C) đều nhận Ox, Oy làm các trục đối xứng và AB = 2BC nên giả sử tọa độ B(2t;t), (t > 0) 1 Thay tọa độ B vào phương trình trình (C) ta được t 2 = , thay vào phương trình (E) cùng với (∗) ta 5 256 2 64 2 được a = ;b = 15 5 x2 y2 Vậy phương trình chính tắc của (E) là: 256 + 64 = 1 15 5 4. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, viết phương trình chính tắc của elip (E) biết khi M thay đổi trên (E) thì độ dài nhỏ nhất của OM bằng 4 và độ dài lớn nhất của MF1 bằng 8 với F1 là tiêu điểm có hoành độ âm của (E). Lời giải: Cách 1: x2 y2 Giả sử phương trình chính tắc của elip (E) là 2 + 2 = 1 (a > b > 0) a b cx M(x, y) ∈ (E) ⇒ MF1 = a + , mà −a ≤ x ≤ a nên MF1 lớn nhất bằng a + c khi x = a, y = o. a x2 x2 x2 y2 x2 + y2 OM 2 Vì a > b nên 2 ≤ 2 ⇒ 1 = 2 + 2 ≤ = 2 ⇒ OM ≥ b. a b a b b2 b Do đó giá trị nhỏ nhất của OM bằng b khi x = 0, y = ±b. ( ( b=4 b=4 Kết hợp giả thiết ta có: ⇔ a+c = 8 a=5 2 2 x y Vậy phương trình (E) : + =1 25 16 Cách 2: Gọi M (x0 ; y0 ) ∈ (E) khi dó ta có MF1 = a + cx0 ≤ a + c → MaxMF1 = a + c → a + c = 8 a Mặt khác q p p p p OM = x02 + y20 = a2 sin2 α + b2 cos2 α = a2 − c2 cos2 α ≥ a2 − c2 → a2 − c2 = 4 . Vói x0 = asinα; y0 = bcosα. Khi đó ta có hệ ( a+c = 8 2 a − c2 = 16 Email: [email protected] → a = 5, c = 3, b = 4 16 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 4.1 Bài toán Elip qua các kì thi thử 2013 4 LỜI GIẢI HOẶC HƯỚNG DẪN 5. lập phương trình chính tắc của elip (E), biết có một đỉnh và hai tiêu điểm của (E) tạo thành một √ tam giác đều và chu vi hình chữ nhật cơ sở của (E) là 12(2 + 3). Diễn đàn Toán học – http://www.diendantoanhoc.net/forum Lời giải: x2 y2 Gọi phương trình chính tắc của elip (E) là: 2 + 2 = 1 (a > b > 0) a b ⇒ Chu vi của hình chữ nhật cơ sở là 2(2a + 2b) √ √ ⇒ 2(2a + 2b) = 12(2 + 3) ⇔ a + b = 3(2 + 3) (1) Do các đỉnh A1 (−a; 0), A2 (a; 0) và F1 (−c; 0), F2 (c; 0) cùng nằm trên Ox nên theo giả thiết F1 , F2 cùng với đỉnh B2 (0; b) trên Oy tạo thành một tam giác đều ⇔B2 F2 = F1 F2 = B2 F1 (∗) Ta thấy: F1 , F2 đối xứng nhau qua Oy nên ∆B2 F1 F2 luôn là tam giác cân tại B2 √ Do đó: (∗) ⇔ B2 F2 = F1 F2 ⇔ c2 + b2 = 2c ⇔ b2 = 3c2 Lại có: a2 − c2 = b2 ⇒ 3a2 = 4b2 (2) √ Từ (1) và (2) suy ra: a = 6 và b = 3 3 x2 y2 Vậy phương trình chính tắc của (E) là: + =1 36 27 6. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) có phương trình tiêu điểm của (E). Tìm điểm M ∈ (E) sao cho MF1 = 2MF2 . x2 y2 + = 1. Gọi F1 , F2 là hai 9 5 Lời giải: √ √ x2 y2 + = 1 ⇒ a = 3, b = 5 ⇒ c = a2 − b2 = 2 ⇒ F1 (−2; 0), F1 (2; 0) 9 5 a 2 a 2 Khi đó: MF1 = a + xM = 3 + xM , MF2 = a − xM = 3 − xM c 3 3 √  c 2 2 3 15 Mà MF1 = 2MF2 ⇔ 3 − xM = 2 3 + xM ⇒ xM = − , yM = ± 3 3 2 2 √ ! √ ! 3 15 3 15 ;M − ; Vậy có hai điểm M thỏa mãn: M − ; 2 2 2 2 Ta có: (E) : x2 y2 + = 1 và đường thẳng d : 3x+4y−12 = 0. 16 9 Gọi các giao điểm của đường thẳng d và elip (E) là A, B. Tìm trên (E) điểm C sao cho tam giác ABC có diện tích bằng 6. 7. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : Lời giải: Ta có: A, B = d ∩ (E) nên tìm được tọa độ là A(4; 0), B(0; 3) hoặc B(4; 0), A(0; 3) ⇒ AB = 5 a2 b2 Gọi C(a, b) ∈ (E) ⇒ + = 1 (1) 16 9 1 1 |3a + 4b − 12| Mặt khác: SABC = AB.d(C, AB) = AB.d(C, d) = 2 2 " 2 3a + 4b = 24 Mà SABC = 6 ⇒ |4a + 3b − 12| = 12 ⇔ (2) 3a + 4b = 0     √ √ 3 3 hoặc C −2 2; √ Từ (1) và (2) ta tìm được C 2 2; − √ 2 2 Email: [email protected] 17 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 4.1 Bài toán Elip qua các kì thi thử 2013 4 LỜI GIẢI HOẶC HƯỚNG DẪN x2 y2 + = 1 và các điểm A(−3; 0), I(−1; 0). 9 4 Tìm tọa độ các điểm B,C ∈ (E) sao cho I là tâm đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. Diễn đàn Toán học – http://www.diendantoanhoc.net/forum 8. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy cho elip (E) : Lời giải: Gọi (C) là phương trình đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC, (C) có tâm I(−1; 0) bán kính IA = 2. Phương trình (C) : x2 + y2 + 2x − 3 = 0.    x2 + y2 + 2x − 3 = 0 x = −3  2 2 ⇒ Do B,C ∈ (E) nên tọa độ của B,C là nghiệm hệ: 3  x +y =1 x=− 5 9 4 − Với x = −3 ⇒ y = 0 ⇒√B tức là trùng với A hoặc C trùng với A (không thỏa mãn) 4 6 3 . − Với x = − ⇒ y = ± 5 5 √ ! √ ! √ ! √ ! 3 4 6 3 4 6 3 4 6 3 4 6 Đáp số: B1 − ; ,C1 − ; − ; B2 − ; − ,C2 − ; 5 5 5 5 5 5 5 5 9. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : √ √ x2 y2 + = 1 và hai điểm A(− 3; 0), B( 3; 0). 4 1 [ = 60o . Tìm điểm M ∈ (E) sao cho AMB Lời giải: Giả sử M(x, y) ∈ (E) √ √ 3 3 Ta thấy A, B chính là các tiêu điểm của elip (E) ⇒ MA = a + ex = 2 + x, MB = a − ex = 2 − x 2 2 AB2 = MA2 + MB2 − 2MA.MB. cos 60o = (MA + MB)2 − 3MA.MB (1) √ 4 2 3 2 2 Mà AB = 12, MA + MB = 4, , MA.MB = 4 − x . Thay vào (1) ta tìm được x = ± 4 !3 √ 2 x 1 1 4 2 1 Mà M ∈ (E) ⇒ y2 = 1 − = ⇒ y = ± . Vậy có 4 điểm thỏa mãn ± ;± 4 9 3 3 3 10. (Tương tự bài tập trên) 11. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : 9x2 + 25y2 = 225. Gọi F1 , F2 là hai tiêu điểm của (E) (xF1 < xF2 ). Xét tứ giác F1 F2 BA có tổng độ dài hai đường chéo là 6 (A, B ∈ (E)). Hãy xác định tọa độ của A, B để chu vi tứ giác F1 F2 BA nhỏ nhất. Lời giải: x2 y2 (E) : + = 1 ⇒ a = 5; b = 3; c = 4 25 9 Ta có F1 B + F2 A = 6 mà F1 B + F2 A + F2 B + F1 A = 4a = 20 ⇒ F2 B + F2 A = 14 4 Vì F1 B + F2 A = 6 ⇒ a + exB + a − exA = 6 ⇒ 10 − (xB − xA ) = 6 ⇒ xB − xA = 5 5 Do đó chu vi tứ giác là: P = F1 F2 + F2 B + BA + F1 A = 8 + 14 + AB = 22 + AB p p = 22 + (xB − xA )2 + (yB − yA )2 ≥ 22 + (xB − xA )2 = 22 + 5 = 27  ( ( (   xA = − 5 yA = yB xA2 = xB2 xA + xB = 0 2 Đẳng thức xảy ra ⇔ ⇔ ⇔ ⇔ 5  xB − xA = 5 xB − xA = 5 xB − xA = 5  xB = 2 Email: [email protected] 18 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 4.1 Bài toán Elip qua các kì thi thử 2013 4 Diễn đàn Toán học – http://www.diendantoanhoc.net/forum √ 27 9 3 3 2 2 Khi đó + yB = 9 ⇔ yB = ⇔ yB = ± 4 4√ ! 2 √ ! √ ! 5 3 3 5 3 3 5 3 3 ;B ; hay A − ; − ;B Vậy A − ; 2 2 2 2 2 2 Thì P đạt giá trị nhỏ nhất và min P = 27 LỜI GIẢI HOẶC HƯỚNG DẪN √ ! 5 3 3 ;− . 2 2 x2 y2 12. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : + = 1 có hai tiêu điểm F1 , F2 . Tìm tọa 25 9 4 độ điểm M ∈ (E) sao cho bán kính đường tròn nội tiếp tam giác MF1 F2 bằng . 3 Lời giải: MF1 + MF2 + F2 F2 a = 5; b = 9 ⇒ c = 4 ⇒ p = =9 2 4 1 ⇒ SMF1 F2 = pr = 9. = .d(M, Ox).8 ⇒ d(M; Ox) = 3 = |yM | ⇒ yM = ±3 3 2 Do đó M(m, 3) hoặc M(m, −3). Vì M ∈ (E) nên m = 0 Vậy M(0; 3) và M(0; −3) là hai điểm thỏa mãn bài toán. x2 y2 + = 1. Một hình chữ nhật MNPQ có 25 9 các đỉnh nằm trên (E) và hai đường chéo của hình chữ nhật hợp với nhau góc 60o . Tìm tọa độ đỉnh M biết xM > 0, yM > 0. 13. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : Lời giải: Vì hình chữ nhật có hai trục đối xứng cũng là trục dối xứng của (E) nên góc giữa hai đường chéo của hình chữ nhật bằng 60o thì góc hợp bởi OM và chiều dương trục Ox sẽ là ϕ bằng 30o hoặc 60o 1 1 TH1: ϕ = 30o thì hệ số góc của OM bằng tan 30o = √ ⇒ phương trình OM : y = √ x 3 3  2 2 ! x y r r   + =1 675 675 25 √9 Khi đó tọa độ M là nghiệm hệ: ⇒M ;  52 156  y = 3 x (x > y > 0) 3 √ √ TH2: ϕ = 60o thì hệ số góc của OM là tan 60o = 3 ⇒ phương trình OM : y = 3x ! r r  x2 y2 75 225 + =1 Khi đó tọa độ M là nghiệm hệ: ⇒M ; 25 √ 9  28 28 y = 3x (y > x > 0) ! ! r r r r 75 225 675 675 Vậy có hai điểm M thỏa mãn điều kiện đề bài: M ; ;M ; 28 28 52 156 14. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) thỏa mãn khoảng cách giữa hai đường chuẩn √ 8 3 5 của (E) bằng , điểm M có hoành độ dương thuộc (E) sao cho độ lớn 2 bán kính qua tiêu là 3 2 3 và . Tìm tọa độ điểm M và viết phương trình chính tắc của (E). 2 Lời giải: Email: [email protected] 19 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 4.1 Bài toán Elip qua các kì thi thử 2013 4 LỜI GIẢI HOẶC HƯỚNG DẪN x2 y2 + = 1 (a > b > 0) a2 b2 a a Khi đó phương trình của hai đường chuẩn là: ∆1 : x = − ; ∆2 : x = e e √ √ √ 8 3 a 4 3 a2 4 3 ⇒ d(∆1 ; ∆2 ) = ⇔2 = ⇔ = (1) 3 e 3 c 3 c c Bán kính qua tiêu của M ∈ (E) là: MF1 = a + xM ; MF2 = a − xM . Do xM > 0 nên a a  (   a + c xM = 5 a 2 ⇔ a=2 (2) c 3  cxM = 1  a − xM = a 2 √ √ 3 Từ (1) và (2) ta được: a = 2, c = 3 ⇒ b = 1 và xM = 3 √ ! √ x2 y2 3 33 Do đó: (E) : + = 1; M ;± 4 1 3 6 Diễn đàn Toán học – http://www.diendantoanhoc.net/forum Giả sử phương trình của (E) là: x2 y2 + = 1 và hai điểm A(−5; −1), B(−1; 1). 16 5 Xác định tọa độ điểm M ∈ (E) sao cho diện tích ∆MAB lớn nhất. 15. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : Lời giải: √ Phương trình đường thẳng AB : x − 2y + 3 = 0. AB = 2 5 Giả sử M(xo , yo ) ∈ (E) ⇒ 5xo2 + 16y2o = 80 Mặt khác: 1 |xo − 2yo + 3| √ ⇒ SMAB = AB.d(M, AB) = |xo − 2yo − 3| d(M, AB) = 2 5 Ta có:  2   1 √ 1 1 1 √ . 5xo − .4yo ≤ + (5xo2 + 16y2o ) = 36 2 5 4 5 ⇒ |xo − 2yo | ≤ 6 ⇒ |xo − 2yo + 3| ≤ 9 Do đó:  √    5xo = 4y  x =8 o 1 1 √ −2 max SMAB = 9 ⇔ ⇔ 3 5   y = −5  o 3 xo − 2yo + 3 = 9  8 5 Đáp số: M ;− 3 3  16. (Tương tự bài tập trên) Đáp số: Có hai điểm C thỏa mãn: √ ! √ 3 2 2 2; , 2 √ ! √ 3 2 −2 2; − 2 17. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho tam giác ABC vuông cân tại A(−2; 0), nội tiếp elip x2 (E) : + y2 = 1. Viết phương trình đường tròn ngoại tiếp tam giác ABC. 4 Email: [email protected] 20 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên 4.1 Bài toán Elip qua các kì thi thử 2013 4 LỜI GIẢI HOẶC HƯỚNG DẪN Lời giải: x2 + y2 = 1 A(−2; 0) 4 Nên nếu B(xo , yo ) thì C(xo ; −yo ) ⇒ I(xo ; 0) là trung điểm của BC 1 Tam giác ABC vuông tại A ⇒ AI = BC ⇔ |xo + 2| = |yo | 2  xo = −2 ( loại) xo ⇔ xo2 + 4xo + 4 = 1 − (|xo | < 2) ⇔  6 4 xo = − 5   4 6 1 Đường tròn (C) cần tìm có tâm I − ; 0 , bán kính R = BC = 5 2 5 2  6 16 Vậy (C) : x + + y2 = . 5 25 Diễn đàn Toán học – http://www.diendantoanhoc.net/forum Tam giác ABC vuông cân tại A nội tiếp (E): 18. (Tươngtự bài  tập trên)   12 3 12 3 Đáp số: B ; ;− ;C 5 5 5 5 x2 y2 + = 1. 4 1 Viết phương trình đường thẳng ∆ vuông góc với d cắt (E) tại hai điểm A, B sao cho SOAB = 1. 19. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho đường thẳng d : 2x + y + 3 = 0 và elip (E) : Lời giải: Vì ∆⊥d ⇒ phương trình ∆ : x + 2y − m = 0. Khi đó tọa độ A, B là nghiệm hệ:  (  x + 2y − m = 0 x = 2y − m 2 2 ⇔ x y  8y2 − 4my + m2 − 4 = 0 (1) + =1 4 1 d cắt (E) tại hai điểm phân biệt A, B ⇔ (1) có hai nghiệm phân biệt √ √ ⇔ ∆ = 32 − 4m2 > 0 ⇔ m ∈ (−2 2; 2( 2) y1 + y2 = m2 Khi đó gọi y1 , y2 là nghiệm của (1) ⇒ 2 y1 y2 = m 8−4 Ta được tọa độ A, B là A(2y1 − m; y1 ), B(2y2 − m; y2 ). p 5(8 − m2 ) 5(8 − m2 ) 2 2 2 ⇒ AB = 5(y2 − y1 ) = 5[(y1 + y2 ) − 4y1 y2 ] = ⇒ AB = 4 2 |m| Mặt khác: d(O; AB) = d(O; ∆) = √ 5 p 2 1 m (8 − m2 ) ⇒ SOAB = d(O, AB).AB = =1 2 4 ⇒ m = ±2 (thỏa mãn) Vậy có hai đường thẳng thỏa mãn: ∆1 : x − 2y + 2 = 0; ∆2 : x − 2y − 2 = 0 x2 y2 + = 1 và điểm M(2; 1). Viết phương 9 4 trình đường thẳng ∆ đi qua M và cắt (E) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho M là trung điểm của AB. 20. Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho elip (E) : Lời giải: Thay tọa độ M vào vế trái phương trình (E) ta được: Email: [email protected] 21 4 1 25 + = <1 9 4 36 Lê Minh An - ĐHSP Thái Nguyên