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Solved Example: Ellipse | Mathematics (Maths) for JEE Main & Advanced PDF Download

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JEE Solved Example on Ellipse 
JEE Mains 
Q1:  The equation 
?? ?? ?? -?? +
?? ?? ?? -?? + ?? = ?? represents an ellipse, if 
(A) ?? > ?? 
(B) ?? < ?? < ?? 
(C) ?? > ?? 
(D) ?? ? {?? , ?? } 
 Ans:  (B) 
?? ?? - 2
+
?? 2
5 - ?? = 1
 ? ?? - 2 > 0 and 5 - ?? > 0
 ? ?? ? ( 2,5)
 
 
 
Q2:  The eccentricity of the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? is 
(A) 
?? ?? 
(B) 
?? ?? 
(C) 
v ?? ?? 
(D) 
v ?? ?? 
Ans:  (D) 4?? 2
+ 8?? + 9?? 2
+ 36?? + 4 = 0 
 ? ( 2?? + 2)
2
+ ( 3?? + 6)
2
= 36
 ?
( ?? + 1)
2
9
+
( ?? + 2)
2
4
= 1
 
? ?? =
v
1 -
4
9
=
v 5
3
 
 
 
 
Q3:  If ?????? ?? ?? · ?????? ?? ?? = -
?? ?? ?? ?? then the chord joining two points ?? ?? and ?? ?? on the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? =
?? will subtend a right angle at: 
(A) Focus 
(B) Centre 
(C) End of the major axis 
(D) End of the minor axis 
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JEE Solved Example on Ellipse 
JEE Mains 
Q1:  The equation 
?? ?? ?? -?? +
?? ?? ?? -?? + ?? = ?? represents an ellipse, if 
(A) ?? > ?? 
(B) ?? < ?? < ?? 
(C) ?? > ?? 
(D) ?? ? {?? , ?? } 
 Ans:  (B) 
?? ?? - 2
+
?? 2
5 - ?? = 1
 ? ?? - 2 > 0 and 5 - ?? > 0
 ? ?? ? ( 2,5)
 
 
 
Q2:  The eccentricity of the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? is 
(A) 
?? ?? 
(B) 
?? ?? 
(C) 
v ?? ?? 
(D) 
v ?? ?? 
Ans:  (D) 4?? 2
+ 8?? + 9?? 2
+ 36?? + 4 = 0 
 ? ( 2?? + 2)
2
+ ( 3?? + 6)
2
= 36
 ?
( ?? + 1)
2
9
+
( ?? + 2)
2
4
= 1
 
? ?? =
v
1 -
4
9
=
v 5
3
 
 
 
 
Q3:  If ?????? ?? ?? · ?????? ?? ?? = -
?? ?? ?? ?? then the chord joining two points ?? ?? and ?? ?? on the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? =
?? will subtend a right angle at: 
(A) Focus 
(B) Centre 
(C) End of the major axis 
(D) End of the minor axis 
Ans:  (B) Let P be ( ?? 1
) and Q = ( ?? 2
) 
Slope ???? =
?? ?? tan ?? 1
 
and slope ???? =
?? ?? tan ?? 2
 
? ?? ????
× ?? ????
=
?? 2
?? 2
× (
-?? 2
?? 2
) = -1 
? It subtends 90
°
 at centre 
 
 
 
Q4:  If the line ?? = ?? ?? + ?? be a tangent to the ellipse 
?? ?? ?? +
?? ?? ?? = ?? , then ?? is equal to 
(A) ±?? 
(B) ±?? 
(C) ±?? 
(D) ±?? 
Ans: (B) ?? 2
= ?? 2
?? 2
+ ?? 2
 
 ? ?? 2
= 8 × 4 + 4
 ? ?? = ±v 36 = ±6
 
 
 
Q5:  If the line ?? ?? + ?? ?? = -v ?? touches the ellipse ?? ?? ?? + ?? ?? ?? = ?? then, the point of contact is 
(A) (
?? v ?? ,
?? v ?? ) 
(B) (
?? v ?? ,
-?? v ?? ) 
(C) (
?? v ?? ,
-?? v ?? ) 
(D) (
-?? v ?? ,
-?? v ?? ) 
Ans: (D) Let ( ?? 1
, ?? 1
) be point of contact to ellipse ? 3xx
1
+ 4yy
1
= 1 is equation of tangent at ( 
x
1
, y
1
 ) 
 ?
3?? 1
3
=
4?? 1
4
= -
1
v 7
 ? ( ?? 1
, ?? 1
)= ( -
1
v 7
, -
1
v 7
)
 
 
 
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JEE Solved Example on Ellipse 
JEE Mains 
Q1:  The equation 
?? ?? ?? -?? +
?? ?? ?? -?? + ?? = ?? represents an ellipse, if 
(A) ?? > ?? 
(B) ?? < ?? < ?? 
(C) ?? > ?? 
(D) ?? ? {?? , ?? } 
 Ans:  (B) 
?? ?? - 2
+
?? 2
5 - ?? = 1
 ? ?? - 2 > 0 and 5 - ?? > 0
 ? ?? ? ( 2,5)
 
 
 
Q2:  The eccentricity of the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? is 
(A) 
?? ?? 
(B) 
?? ?? 
(C) 
v ?? ?? 
(D) 
v ?? ?? 
Ans:  (D) 4?? 2
+ 8?? + 9?? 2
+ 36?? + 4 = 0 
 ? ( 2?? + 2)
2
+ ( 3?? + 6)
2
= 36
 ?
( ?? + 1)
2
9
+
( ?? + 2)
2
4
= 1
 
? ?? =
v
1 -
4
9
=
v 5
3
 
 
 
 
Q3:  If ?????? ?? ?? · ?????? ?? ?? = -
?? ?? ?? ?? then the chord joining two points ?? ?? and ?? ?? on the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? =
?? will subtend a right angle at: 
(A) Focus 
(B) Centre 
(C) End of the major axis 
(D) End of the minor axis 
Ans:  (B) Let P be ( ?? 1
) and Q = ( ?? 2
) 
Slope ???? =
?? ?? tan ?? 1
 
and slope ???? =
?? ?? tan ?? 2
 
? ?? ????
× ?? ????
=
?? 2
?? 2
× (
-?? 2
?? 2
) = -1 
? It subtends 90
°
 at centre 
 
 
 
Q4:  If the line ?? = ?? ?? + ?? be a tangent to the ellipse 
?? ?? ?? +
?? ?? ?? = ?? , then ?? is equal to 
(A) ±?? 
(B) ±?? 
(C) ±?? 
(D) ±?? 
Ans: (B) ?? 2
= ?? 2
?? 2
+ ?? 2
 
 ? ?? 2
= 8 × 4 + 4
 ? ?? = ±v 36 = ±6
 
 
 
Q5:  If the line ?? ?? + ?? ?? = -v ?? touches the ellipse ?? ?? ?? + ?? ?? ?? = ?? then, the point of contact is 
(A) (
?? v ?? ,
?? v ?? ) 
(B) (
?? v ?? ,
-?? v ?? ) 
(C) (
?? v ?? ,
-?? v ?? ) 
(D) (
-?? v ?? ,
-?? v ?? ) 
Ans: (D) Let ( ?? 1
, ?? 1
) be point of contact to ellipse ? 3xx
1
+ 4yy
1
= 1 is equation of tangent at ( 
x
1
, y
1
 ) 
 ?
3?? 1
3
=
4?? 1
4
= -
1
v 7
 ? ( ?? 1
, ?? 1
)= ( -
1
v 7
, -
1
v 7
)
 
 
 
 
Q6: The point of intersection of the tangents at the point ?? on the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? and its 
corresponding point ?? on the auxiliary circle meet on the line: 
(A) ?? =
?? ?? 
(B) ?? = ?? 
(C) ?? = ?? 
(D) None of these 
Ans: (C) x-axis 
 
 
Q7:  The equation of the normal to the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? at the positive and of latus rectum 
(A) ?? + ???? + ?? ?? ?? = ?? 
(B) ?? - ???? - ?? ?? ?? = ?? 
(C) ?? - ???? - ?? ?? ?? = ?? 
(D) None of these 
Ans: (B) The positive end of latus rectum is ( ?? ?? 2
?? 2
?? ) 
acos ?? = ae ? cos ?? = e
bsin ?? =
b
2
a
2
&sin ?? =
b
a
 
equation of normal is 
????
cos ?? -
????
sin ?? = ?? 2
- ?? 2
 
?
ax
e
-
by
b
× a = a
2
( e
2
) 
or ?? - ???? = ?? ?? 3
 
? ?? - ???? - ?? 3
?? = 0 
 
 
Q8: The normal at an end of a latus rectum of the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? passes through an end of the 
minor axis, if: 
(A) ?? ?? + ?? ?? = ?? 
(B) ?? ?? + ?? ?? = ?? 
(C) ?? ?? + ?? = ?? 
(D) ?? ?? + ?? = ?? 
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JEE Solved Example on Ellipse 
JEE Mains 
Q1:  The equation 
?? ?? ?? -?? +
?? ?? ?? -?? + ?? = ?? represents an ellipse, if 
(A) ?? > ?? 
(B) ?? < ?? < ?? 
(C) ?? > ?? 
(D) ?? ? {?? , ?? } 
 Ans:  (B) 
?? ?? - 2
+
?? 2
5 - ?? = 1
 ? ?? - 2 > 0 and 5 - ?? > 0
 ? ?? ? ( 2,5)
 
 
 
Q2:  The eccentricity of the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? is 
(A) 
?? ?? 
(B) 
?? ?? 
(C) 
v ?? ?? 
(D) 
v ?? ?? 
Ans:  (D) 4?? 2
+ 8?? + 9?? 2
+ 36?? + 4 = 0 
 ? ( 2?? + 2)
2
+ ( 3?? + 6)
2
= 36
 ?
( ?? + 1)
2
9
+
( ?? + 2)
2
4
= 1
 
? ?? =
v
1 -
4
9
=
v 5
3
 
 
 
 
Q3:  If ?????? ?? ?? · ?????? ?? ?? = -
?? ?? ?? ?? then the chord joining two points ?? ?? and ?? ?? on the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? =
?? will subtend a right angle at: 
(A) Focus 
(B) Centre 
(C) End of the major axis 
(D) End of the minor axis 
Ans:  (B) Let P be ( ?? 1
) and Q = ( ?? 2
) 
Slope ???? =
?? ?? tan ?? 1
 
and slope ???? =
?? ?? tan ?? 2
 
? ?? ????
× ?? ????
=
?? 2
?? 2
× (
-?? 2
?? 2
) = -1 
? It subtends 90
°
 at centre 
 
 
 
Q4:  If the line ?? = ?? ?? + ?? be a tangent to the ellipse 
?? ?? ?? +
?? ?? ?? = ?? , then ?? is equal to 
(A) ±?? 
(B) ±?? 
(C) ±?? 
(D) ±?? 
Ans: (B) ?? 2
= ?? 2
?? 2
+ ?? 2
 
 ? ?? 2
= 8 × 4 + 4
 ? ?? = ±v 36 = ±6
 
 
 
Q5:  If the line ?? ?? + ?? ?? = -v ?? touches the ellipse ?? ?? ?? + ?? ?? ?? = ?? then, the point of contact is 
(A) (
?? v ?? ,
?? v ?? ) 
(B) (
?? v ?? ,
-?? v ?? ) 
(C) (
?? v ?? ,
-?? v ?? ) 
(D) (
-?? v ?? ,
-?? v ?? ) 
Ans: (D) Let ( ?? 1
, ?? 1
) be point of contact to ellipse ? 3xx
1
+ 4yy
1
= 1 is equation of tangent at ( 
x
1
, y
1
 ) 
 ?
3?? 1
3
=
4?? 1
4
= -
1
v 7
 ? ( ?? 1
, ?? 1
)= ( -
1
v 7
, -
1
v 7
)
 
 
 
 
Q6: The point of intersection of the tangents at the point ?? on the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? and its 
corresponding point ?? on the auxiliary circle meet on the line: 
(A) ?? =
?? ?? 
(B) ?? = ?? 
(C) ?? = ?? 
(D) None of these 
Ans: (C) x-axis 
 
 
Q7:  The equation of the normal to the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? at the positive and of latus rectum 
(A) ?? + ???? + ?? ?? ?? = ?? 
(B) ?? - ???? - ?? ?? ?? = ?? 
(C) ?? - ???? - ?? ?? ?? = ?? 
(D) None of these 
Ans: (B) The positive end of latus rectum is ( ?? ?? 2
?? 2
?? ) 
acos ?? = ae ? cos ?? = e
bsin ?? =
b
2
a
2
&sin ?? =
b
a
 
equation of normal is 
????
cos ?? -
????
sin ?? = ?? 2
- ?? 2
 
?
ax
e
-
by
b
× a = a
2
( e
2
) 
or ?? - ???? = ?? ?? 3
 
? ?? - ???? - ?? 3
?? = 0 
 
 
Q8: The normal at an end of a latus rectum of the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? passes through an end of the 
minor axis, if: 
(A) ?? ?? + ?? ?? = ?? 
(B) ?? ?? + ?? ?? = ?? 
(C) ?? ?? + ?? = ?? 
(D) ?? ?? + ?? = ?? 
Ans: (A) Consider normal at positive end of latus rectum from above equation of normal is ?? - ???? -
?? 3
?? = 0 
It passes through ( 0, -?? ) 
 ? ???? - ?? 3
?? = 0
 ? ?? - ?? 2
?? = 0
 
 ?
b
a
= e
2
 ? 1 - e
2
= e
4
 or e
2
+ e
4
= 1
 
 
 
Q9:  If ???? is perpendicular from the centre of the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? to the tangent at ?? and ?? is 
the point where the normal at ?? meets the major axis, then the product CF.PG is: 
(A) ?? ?? 
(B) ?? ?? ?? 
(C) ?? ?? 
(D) ?? ?? - ?? ?? 
Ans: (C) Tangent at ?? is 
?? cos ?? ?? +
?? sin ?? ?? - 7 = 0
 ? ???? =
1
v
cos
2
 ?? ?? 2
+
sin
2
 ?? ?? 2
?? = ( ?? cos ?? , ?? sin ?? )
 
Equation of normal at 
?? =
????
cos ?? -
????
sin ?? = ?? 2
- ?? 2
 ? ?? = (
( ?? 2
- ?? 2
) cos ?? ?? , 0)
 ? ???? =
v
?? 2
sin
2
 ?? +
?? 4
?? 2
cos
2
 ?? = ?? 2
v
sin
2
 ?? ?? 2
+
cos
2
 ?? ?? 2
 ? ???? . ???? = ?? 2
 
 
 
 
 
 
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JEE Solved Example on Ellipse 
JEE Mains 
Q1:  The equation 
?? ?? ?? -?? +
?? ?? ?? -?? + ?? = ?? represents an ellipse, if 
(A) ?? > ?? 
(B) ?? < ?? < ?? 
(C) ?? > ?? 
(D) ?? ? {?? , ?? } 
 Ans:  (B) 
?? ?? - 2
+
?? 2
5 - ?? = 1
 ? ?? - 2 > 0 and 5 - ?? > 0
 ? ?? ? ( 2,5)
 
 
 
Q2:  The eccentricity of the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? is 
(A) 
?? ?? 
(B) 
?? ?? 
(C) 
v ?? ?? 
(D) 
v ?? ?? 
Ans:  (D) 4?? 2
+ 8?? + 9?? 2
+ 36?? + 4 = 0 
 ? ( 2?? + 2)
2
+ ( 3?? + 6)
2
= 36
 ?
( ?? + 1)
2
9
+
( ?? + 2)
2
4
= 1
 
? ?? =
v
1 -
4
9
=
v 5
3
 
 
 
 
Q3:  If ?????? ?? ?? · ?????? ?? ?? = -
?? ?? ?? ?? then the chord joining two points ?? ?? and ?? ?? on the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? =
?? will subtend a right angle at: 
(A) Focus 
(B) Centre 
(C) End of the major axis 
(D) End of the minor axis 
Ans:  (B) Let P be ( ?? 1
) and Q = ( ?? 2
) 
Slope ???? =
?? ?? tan ?? 1
 
and slope ???? =
?? ?? tan ?? 2
 
? ?? ????
× ?? ????
=
?? 2
?? 2
× (
-?? 2
?? 2
) = -1 
? It subtends 90
°
 at centre 
 
 
 
Q4:  If the line ?? = ?? ?? + ?? be a tangent to the ellipse 
?? ?? ?? +
?? ?? ?? = ?? , then ?? is equal to 
(A) ±?? 
(B) ±?? 
(C) ±?? 
(D) ±?? 
Ans: (B) ?? 2
= ?? 2
?? 2
+ ?? 2
 
 ? ?? 2
= 8 × 4 + 4
 ? ?? = ±v 36 = ±6
 
 
 
Q5:  If the line ?? ?? + ?? ?? = -v ?? touches the ellipse ?? ?? ?? + ?? ?? ?? = ?? then, the point of contact is 
(A) (
?? v ?? ,
?? v ?? ) 
(B) (
?? v ?? ,
-?? v ?? ) 
(C) (
?? v ?? ,
-?? v ?? ) 
(D) (
-?? v ?? ,
-?? v ?? ) 
Ans: (D) Let ( ?? 1
, ?? 1
) be point of contact to ellipse ? 3xx
1
+ 4yy
1
= 1 is equation of tangent at ( 
x
1
, y
1
 ) 
 ?
3?? 1
3
=
4?? 1
4
= -
1
v 7
 ? ( ?? 1
, ?? 1
)= ( -
1
v 7
, -
1
v 7
)
 
 
 
 
Q6: The point of intersection of the tangents at the point ?? on the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? and its 
corresponding point ?? on the auxiliary circle meet on the line: 
(A) ?? =
?? ?? 
(B) ?? = ?? 
(C) ?? = ?? 
(D) None of these 
Ans: (C) x-axis 
 
 
Q7:  The equation of the normal to the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? at the positive and of latus rectum 
(A) ?? + ???? + ?? ?? ?? = ?? 
(B) ?? - ???? - ?? ?? ?? = ?? 
(C) ?? - ???? - ?? ?? ?? = ?? 
(D) None of these 
Ans: (B) The positive end of latus rectum is ( ?? ?? 2
?? 2
?? ) 
acos ?? = ae ? cos ?? = e
bsin ?? =
b
2
a
2
&sin ?? =
b
a
 
equation of normal is 
????
cos ?? -
????
sin ?? = ?? 2
- ?? 2
 
?
ax
e
-
by
b
× a = a
2
( e
2
) 
or ?? - ???? = ?? ?? 3
 
? ?? - ???? - ?? 3
?? = 0 
 
 
Q8: The normal at an end of a latus rectum of the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? passes through an end of the 
minor axis, if: 
(A) ?? ?? + ?? ?? = ?? 
(B) ?? ?? + ?? ?? = ?? 
(C) ?? ?? + ?? = ?? 
(D) ?? ?? + ?? = ?? 
Ans: (A) Consider normal at positive end of latus rectum from above equation of normal is ?? - ???? -
?? 3
?? = 0 
It passes through ( 0, -?? ) 
 ? ???? - ?? 3
?? = 0
 ? ?? - ?? 2
?? = 0
 
 ?
b
a
= e
2
 ? 1 - e
2
= e
4
 or e
2
+ e
4
= 1
 
 
 
Q9:  If ???? is perpendicular from the centre of the ellipse 
?? ?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? to the tangent at ?? and ?? is 
the point where the normal at ?? meets the major axis, then the product CF.PG is: 
(A) ?? ?? 
(B) ?? ?? ?? 
(C) ?? ?? 
(D) ?? ?? - ?? ?? 
Ans: (C) Tangent at ?? is 
?? cos ?? ?? +
?? sin ?? ?? - 7 = 0
 ? ???? =
1
v
cos
2
 ?? ?? 2
+
sin
2
 ?? ?? 2
?? = ( ?? cos ?? , ?? sin ?? )
 
Equation of normal at 
?? =
????
cos ?? -
????
sin ?? = ?? 2
- ?? 2
 ? ?? = (
( ?? 2
- ?? 2
) cos ?? ?? , 0)
 ? ???? =
v
?? 2
sin
2
 ?? +
?? 4
?? 2
cos
2
 ?? = ?? 2
v
sin
2
 ?? ?? 2
+
cos
2
 ?? ?? 2
 ? ???? . ???? = ?? 2
 
 
 
 
 
 
Q???? : ?? - ?? ?? + ?? = ?? is a common tangent to ?? ?? = ?? ?? and 
?? ?? ?? +
?? ?? ?? ?? = ?? . Then the value of ?? and 
the other common tangent are given by: 
(A) ?? = v ?? ; ?? + ?? ?? + ?? = ?? 
(B) ?? = ?? ; ?? + ?? ?? + ?? = ?? 
(C) ?? = v ?? ; ?? + ?? ?? - ?? = ?? 
(D) ?? = v ?? ; ?? - ?? ?? - ?? = ?? 
Ans: (A) ?? =
?? 2
+ 2 
 ? ?? 2
= ?? 2
?? 2
+ ?? 2
 ? 4 = 4 ×
1
4
+ ?? 2
? ?? = v 3
 
? The other common tangent has slope -m 
? ?? =
1
-
1
2
= -2 
? Equation is ?? = -
1
2
?? - 2 
or ?? + 2?? + 2 = 0 
 
 
 
 
 
Q11:  An ellipse is such that the length of the latus rectum is equal to the sum of the lengths of its 
semi principal axes. Then: 
(A) Ellipse bulges to a circle 
(B) Ellipse becomes a line segment between the two foci 
(C) Ellipse becomes a parabola 
(D) None of these 
 Ans:  (A) 
2?? 2
?? = ?? + ?? 
or 2?? 2
= ?? 2
+ ???? 
?? 2
+ ???? - 2?? 2
= 0
?? = -
?? ± v ?? 2
+ 8?? 2
2
?? = -
?? + 3?? 2
= ?? 
? Ellipse bulges to circle 
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