(江苏考试重点推荐)2018-最新高中数学 课时分层作业7 椭圆的几何性质 苏教版选修1-1练习试卷

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高中数学选修1-1课时作业7:2.1.2 椭圆的简单几何性质(一)

高中数学选修1-1课时作业7:2.1.2  椭圆的简单几何性质(一)

2.1.2 椭圆的简单几何性质(一)一、选择题1.椭圆C 1:x 225+y 29=1与椭圆C 2:x 2+y 24=1在扁圆程度上( ) A.C 1较扁B.C 2较扁C.C 1与C 2的扁圆程度一样D.不能确定2.椭圆x 225+y 29=1与椭圆x 2a 2+y 29=1有( ) A.相同短轴B.相同长轴C.相同离心率D.以上都不对3.曲线x 225+y 29=1与x 29-k +y 225-k=1(0<k <9)的关系是( ) A.有相等的焦距,相同的焦点B.有相等的焦距,不同的焦点C.有不等的焦距,不同的焦点D.以上都不对4.过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)左焦点F 1作x 轴的垂线交椭圆于点P ,F 2为右焦点,若∠F 1PF 2=60°,则椭圆的离心率为( ) A.22B.33C.12D.135.设AB 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的长轴,若把线段AB 分为100等份,过每个分点作AB 的垂线,分别交椭圆的上半部分于点P 1,P 2,…,P 99,F 1为椭圆的左焦点,则|F 1A |+|F 1P 1|+|F 1P 2|+…+|F 1P 99|+|F 1B |的值是( )A.98aB.99aC.100aD.101a6.在△ABC 中,AB =BC ,cos B =-718.若以A ,B 为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e 等于( ) A.34B.37C.38D.318二、填空题7.若椭圆x 2k +8+y 29=1的离心率为23,则k 的值为__________.8.若椭圆的两焦点为F 1(-4,0),F 2(4,0),点P 在椭圆上,且△PF 1F 2的最大面积是12,则椭圆的短半轴长为________.9.一个顶点为(0,2),离心率e =12,坐标轴为对称轴的椭圆方程为________________. 10.已知B 1、B 2为椭圆短轴的两个端点,F 1、F 2是椭圆的两个焦点,若四边形B 1F 1B 2F 2为正方形,则椭圆的离心率为________.三、解答题11.(1)求与椭圆x 29+y 24=1有相同的焦点,且离心率为55的椭圆的标准方程; (2)已知椭圆的两个焦点间的距离为8,两个顶点坐标分别是(-6,0),(6,0),求焦点在x 轴上的椭圆的标准方程.12.已知F 1,F 2是椭圆的两个焦点,过F 1且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A ,B 两点,若△ABF 2是正三角形,求该椭圆的离心率.13.如图所示,在Rt △ABC 中,∠CAB =90°,AB =2,AC =22,一曲线E 过点C ,动点P 在曲线E 上运动,且保持|P A |+|PB |的值不变.(1)建立适当的坐标系,求曲线E 的方程;(2)试判断该方程是否为椭圆方程,若是,请写出其长轴长、焦距、离心率.[[答案]]精析1.B2.D3.B4.B5.D [由椭圆的定义及其对称性可知,|F 1P 1|+|F 1P 99|=|F 1P 2|+|F 1P 98|=…=|F 1F 49|+|F 1P 51|=|F 1A |+|F 1B |=2a ,|F 1P 50|=a ,故结果应为50×2a +|F 1P 50|=101a .]6.C [设|AB |=x >0,则|BC |=x ,|AC |2=|AB |2+|BC |2-2|AB |·|BC |·cos B =x 2+x 2-2x 2·(-718) =259x 2, ∴|AC |=53x , 由条件知,|AC |+|BC |=2a ,|AB |=2c ,∴53x +x =2a ,x =2c , ∴e =c a =2c 2a =x 83x =38.] 7.415或-3 8.3 9.3x 216+y 24=1或y 24+x 23=1 [[解析]] 当椭圆焦点在x 轴上时,由已知得b =2,e =c a =12, ∴a 2=163,b 2=4, ∴方程为3x 216+y 24=1. 当椭圆焦点在y 轴上时,由已知得a =2,e =c a =12, ∴a 2=4,b 2=3,∴方程为y 24+x 23=1.10.22 11.解 (1)∵c =9-4=5, ∴所求椭圆的焦点为(-5,0),(5,0).设所求椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0). ∵e =c a =55,c =5, ∴a =5,b 2=a 2-c 2=20.∴所求椭圆的标准方程为x 225+y 220=1. (2)因椭圆的焦点在x 轴上,设它的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0). ∵2c =8,∴c =4,又a =6,∴b 2=a 2-c 2=20.∴椭圆的标准方程为x 236+y 220=1. 12.解 如图,不妨设椭圆的焦点在x 轴上,∵AB ⊥F 1F 2,且△ABF 2为正三角形,∴在Rt △AF 1F 2中,∠AF 2F 1=30°.令|AF 1|=x ,则|AF 2|=2x .∴|F 1F 2|=|AF 2|2-|AF 1|2=3x =2c .由椭圆定义,可知|AF 1|+|AF 2|=2a .∴e =2c 2a =3x 3x =33. 13.解 (1)以AB 所在直线为x 轴,AB 的中点O 为原点建立直角坐标系,则A (-1,0),B (1,0),由题设可得|P A |+|PB |=|CA |+|CB |=22+22+⎝⎛⎭⎫222=2 2.由椭圆定义知动点P 的轨迹为椭圆.不妨设动点P 的轨迹方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),则a =2,c =1,b =a 2-c 2=1, ∴曲线E 的方程为x 22+y 2=1. (2)由(1)的求解过程知曲线E 的方程是椭圆方程,其长轴长为22,焦距为2,离心率为22.。

精选江苏专用2018版高考数学专题复习专题9平面解析几何第62练椭圆的几何性质练习理

精选江苏专用2018版高考数学专题复习专题9平面解析几何第62练椭圆的几何性质练习理

(江苏专用)2018版高考数学专题复习 专题9 平面解析几何 第62练 椭圆的几何性质练习 理1.设椭圆C :a 2+b2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,P 是C 上的点,PF 2⊥F 1F 2,∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为________.2.(2016·衡水模拟)已知椭圆C 的中心为O ,两焦点为F 1,F 2,M 是椭圆C 上的一点,且满足|MF 1→|=2|MO →|=2|MF 2→|,则椭圆C 的离心率e =________.3.椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点为A ,左,右焦点分别是F 1,F 2,B 是短轴的一个端点,若3BF 1→=BA →+2BF 2→,则椭圆的离心率为________.4.已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的短轴的两个端点分别为A ,B ,点C 为椭圆上异于A ,B 的一点,直线AC 与直线BC 的斜率之积为-14,则椭圆的离心率为________.5.(2016·镇江模拟)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 在椭圆x 225+y 29=1上,点P 满足AP→=(λ-1)OA →(λ∈R ),且OA →·OP →=72,则线段OP 在x 轴上的投影长度的最大值为________. 6.(2016·济南3月模拟)在椭圆x 216+y 29=1内,过点M (1,1)且被该点平分的弦所在的直线方程为____________________.7.设F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右焦点,离心率为12,M 是椭圆上一点且MF 2与x 轴垂直,则直线MF 1的斜率为________.8.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,椭圆C 与过原点的直线相交于A ,B 两点,连结AF ,BF ,若AB =10,AF =6,cos∠ABF =45,则椭圆C 的离心率e =________.9.(2017·上海六校3月联考)已知点F 为椭圆C :x 22+y 2=1的左焦点,点P 为椭圆C 上任意一点,点Q 的坐标为(4,3),则PQ +PF 取最大值时,点P 的坐标为________.10.(2016·镇江模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,过右焦点F 且斜率为k (k >0)的直线与C 相交于A ,B 两点,若AF →=3FB →,则k =________.11.(2016·连云港二模)已知P 是以F 1,F 2为焦点的椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上的任意一点,若∠PF 1F 2=α,∠PF 2F 1=β,且cos α=55,sin(α+β)=35,则此椭圆的离心率为________.12.设椭圆中心在坐标原点,A (2,0),B (0,1)是它的两个顶点,直线y =kx (k >0)与AB 相交于点D ,与椭圆相交于E ,F 两点,若ED →=6DF →,则k 的值为________.13.(2017·黑龙江哈六中上学期期末)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1(-c,0),F 2(c,0),若椭圆上存在点P ,使asin∠PF 1F 2=csin∠PF 2F 1,则该椭圆的离心率的取值范围为____________.14.椭圆C :x 24+y 23=1的左、右顶点分别为A 1、A 2,点P 在C 上且直线PA 2的斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线PA 1的斜率的取值范围是________.答案精析 1.33解析 由题意知sin 30°=PF 2PF 1=12, ∴PF 1=2PF 2.又∵PF 1+PF 2=2a , ∴PF 2=2a3.∴tan 30°=PF 2F 1F 2=2a 32c =33. ∴c a =33. 2.63解析不妨设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).由椭圆定义,得|MF 1→|+|MF 2→|=2a ,再结合条件可知|MO →|=|MF 2→|=2a 3.如图,过M 作MN ⊥OF 2于N ,则|ON →|=c2,|MN →|2=|MO →|2-c24.设|MF 2→|=x ,则|MF 1→|=2x .在Rt△MF 1N 中,4x 2=94c 2+x 2-c 24,即3x 2=2c 2,而x 2=4a 29,所以43a 2=2c 2,即e 2=c 2a 2=23,所以e =63. 3.15解析 不妨设B (0,b ),则BF 1→=(-c ,-b ),BA →=(-a ,-b ),BF 2→=(c ,-b ),由条件可得-3c =-a +2c , ∴a =5c ,故e =15.4.32解析 设C (x 0,y 0),A (0,b ),B (0,-b ),则x 20a 2+y 20b 2=1.故x 20=a 2×(1-y 20b 2)=a 2×b 2-y 20b2,又k AC ·k BC =y 0-b x 0×y 0+b x 0=y 20-b 2x 20=-14,故a 2=4b 2,c 2=a 2-b 2=3b 2,因此e =c 2a 2= 3b 24b2=32. 5.15解析 AP →=OP →-OA →=(λ-1)OA →,即OP →=λOA →,则O ,P ,A 三点共线.又OA →·OP →=72,所以OA →与OP →同向,所以|OA →||OP →|=72.设OP 与x 轴的夹角为θ,点A 的坐标为(x,y ),点B 为点A在x 轴上的投影,则OP 在x 轴上的投影长度为|OP →|·cos θ=|OP →|·|OB →||OA →|=72|OB →||OA →|2=72×|x |x 2+y 2=72·|x |1625x 2+9=72·11625|x |+9|x |≤72·12× 16×925=15,当且仅当|x |=154时,等号成立.故线段OP 在x 轴上的投影长度的最大值为15. 6.9x +16y -25=0解析 设弦的两个端点的坐标分别是(x 1,y 1),(x 2,y 2),则有x 2116+y 219=1,x 2216+y 229=1,两式相减得x 1-x 2x 1+x 216+y 1-y 2y 1+y 29=0.又x 1+x 2=y 1+y 2=2,因此x 1-x 216+y 1-y 29=0,即y 1-y 2x 1-x 2=-916,所求直线的斜率是-916,弦所在的直线方程是y -1=-916(x -1),即9x +16y -25=0. 7.±34解析 由离心率为12可得c 2a 2=14,可得a 2-b 2a 2=14,即b =32a ,因为MF 2与x 轴垂直,故点M的横坐标为c ,故c 2a 2+y 2b 2=1,解得y =±b 2a =±34a ,则M (c ,±34a ),直线MF 1的斜率为kMF 1=±3a 8c =±38×2=±34.8.57解析 设椭圆的右焦点为F 1,在△ABF 中,由余弦定理可解得BF =8,所以△ABF 为直角三角形,且∠AFB =90°,又因为斜边AB 的中点为O ,所以OF =c =5,连结AF 1,因为A ,B 关于原点对称,所以BF =AF 1=8,所以2a =14,a =7,所以离心率e =57.9.(0,-1)解析 设椭圆的右焦点为E ,PQ +PF =PQ +2a -PE =PQ -PE +2 2. 当P 为线段QE 的延长线与椭圆的交点时,PQ +PF 取最大值,此时,直线PQ 的方程为y =x -1, QE 的延长线与椭圆交于点(0,-1),即点P 的坐标为(0,-1). 10. 2解析 由椭圆C 的离心率为32,得c =32a ,b 2=a 24,∴椭圆C :x 2a 2+4y 2a 2=1,F (32a,0).设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ), ∵AF →=3FB →, ∴(32a -x A ,-y A )=3(x B -32a ,y B ). ∴32a -x A =3(x B -32a ),-y A =3y B , 即x A +3x B =23a ,y A +3y B =0. 将A ,B 的坐标代入椭圆C 的方程相减得 9x 2B -x 2Aa2=8,x B +x Ax B -x Aa2=8,∴3x B -x A =433a ,∴x A =33a ,x B =539a , ∴y A =-66a ,y B =618a , ∴k =y B -y A x B -x A =618a +66a 539a -33a= 2. 11.57解析 cos α=55⇒sin α=255,所以sin β=sin[(α+β)-α]=sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α=35·55±45·255=11525或-55(舍去).设PF 1=r 1,PF 2=r 2,由正弦定理得r 111525=r 2255=2c 35⇒r 1+r 221525=2c 35⇒e =c a =57.12.23或38解析 依题设,得椭圆的方程为x 24+y 2=1,直线AB ,EF 的方程分别为x +2y =2,y =kx (k >0).如图,设D (x 0,kx 0),E (x 1,kx 1),F (x 2,kx 2),其中x 1<x 2.则x 1,x 2满足方程(1+4k 2)x 2=4, 故x 2=-x 1=21+4k2.由ED →=6DF →,知x 0-x 1=6(x 2-x 0), 可得x 0=17(6x 2+x 1)=57x 2=1071+4k2. 由D 在AB 上,知x 0+2kx 0=2, 得x 0=21+2k ,所以21+2k =1071+4k 2,化简,得24k 2-25k +6=0,解得k =23或k =38.13.(2-1,1)解析 由a sin∠PF 1F 2=csin∠PF 2F 1,得c a =sin∠PF 2F 1sin∠PF 1F 2. 又由正弦定理得sin∠PF 2F 1sin∠PF 1F 2=PF 1PF 2,所以PF 1PF 2=c a , 即PF 1=c aPF 2.又由椭圆定义得PF 1+PF 2=2a , 所以PF 2=2a 2a +c ,PF 1=2aca +c ,因为PF 2是△PF 1F 2的一边,所以有2c -2ac a +c <2a 2a +c <2c +2aca +c ,即c 2+2ac -a 2>0,所以e 2+2e -1>0(0<e <1),解得椭圆离心率的取值范围为(2-1,1).14.[38,34]解析 由题意可得,A 1(-2,0),A 2(2,0), 当PA 2的斜率为-2时,直线PA 2的方程为y =-2(x -2),代入椭圆方程,消去y 化简得19x 2-64x +52=0, 解得x =2或x =2619.由PA 2的斜率存在可得点P ⎝⎛⎭⎪⎫2619,2419,此时直线PA 1的斜率k =38.同理,当直线PA 2的斜率为-1时, 直线PA 2的方程为y =-(x -2), 代入椭圆方程,消去y 化简得 7x 2-16x +4=0, 解得x =2或x =27.由PA 2的斜率存在可得点P ⎝⎛⎭⎪⎫27,127, 此时直线PA 1的斜率k =34.数形结合可知,直线PA 1的斜率的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤38,34.。

2018版高中数学苏教版选修1-1学案:2.2.2 椭圆的几何性质(二)

2018版高中数学苏教版选修1-1学案:2.2.2 椭圆的几何性质(二)

2.2.2 椭圆的几何性质(二) 学习目标 1.进一步巩固椭圆的简单几何性质.2.掌握直线与椭圆位置关系等相关知识.知识点一 点与椭圆的位置关系思考1 判断点P (1,2)与椭圆x 24+y 2=1的位置关系.思考2 类比点与圆的位置关系的判定,你能给出点P (x 0,y 0)与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的位置关系的判定吗?梳理 设P (x 0,y 0),椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),则点P 与椭圆的位置关系如下表所示: 位置关系满足条件 P 在椭圆外x 20a 2+y 20b 2>1 P 在椭圆上x 20a 2+y 20b 2=1 P 在椭圆内x 20a 2+y 20b2<1知识点二 直线与椭圆的位置关系思考1 直线与椭圆有几种位置关系?思考2如何判断y=kx+m与椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的位置关系?梳理直线与椭圆的三种位置关系位置关系解的个数Δ的取值相交两解Δ>0相切一解Δ=0相离无解Δ<0知识点三直线与椭圆的相交弦思考若直线与椭圆相交,如何求相交弦弦长?梳理弦长公式:(1)AB=(x1-x2)2+(y1-y2)2=1+k2|x1-x2|=(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2];(2)AB=1+1k2|y1-y2|=(1+1k2)[(y1+y2)2-4y1y2](直线与椭圆的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),k为直线的斜率).其中,x1+x2,x1x2或y1+y2,y1y2的值,可通过由直线方程与椭圆方程联立,消去y或x后得到关于x或y的一元二次方程,由一元二次方程的根与系数的关系而得到.类型一直线与椭圆的位置关系命题角度1直线与椭圆位置关系的判定。

江苏省—高二数学—随堂练习及答案:第二章 椭圆的几何性质

江苏省—高二数学—随堂练习及答案:第二章 椭圆的几何性质

高二数学随堂练习:椭圆的几何性质一、填空题 1.若椭圆x 2k +2+y 24=1的离心率e =13,则k 的值为________. 2.已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的标准方程是____________.3.已知椭圆的焦点在x 轴上,长、短半轴之和为10,焦距为45,则该椭圆的标准方程为____________.4.设椭圆的两个焦点分别为F 1、F 2,过F 2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P .若△F 1F 2P 为等腰直角三角形,则椭圆的离心率为________.5.以椭圆的焦距为直径并过两焦点的圆,交椭圆于四个不同的点,顺次连结这四个点和两个焦点恰好组成一个正六边形,那么这个椭圆的离心率为________.6.已知两椭圆x 225+y 29=1与x 29-k +y 225-k =1(0<k <9),则它们有相同的________.7.若F 1、F 2是椭圆C :x 28+y 24=1的焦点,则在C 上满足PF 1⊥PF 2的点P 的个数为________.8.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)焦距的一半为c ,直线y =2x 与椭圆的一个交点的横坐标恰为c ,则该椭圆的离心率为________.9.已知点(m ,n )在椭圆8x 2+3y 2=24上,则2m +4的取值范围是____________.10.如图,椭圆x 216+y 29=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,一条直线l 经过F 1与椭圆交于A 、B 两点.(1)求△ABF 2的周长;(2)若直线l 的倾斜角为45°,求△ABF 2的面积.11.已知椭圆4x2+y2=1及直线y=x+m.(1)当直线和椭圆有公共点时,求实数m的取值范围;(2)求被椭圆截得的最长弦所在直线的方程.12.如图,点A、B分别是椭圆x236+y220=1长轴的左、右顶点,点F是椭圆的右焦点,点P在椭圆上,且位于x轴上方,PA⊥PF.(1)求P点坐标;(2)设M是椭圆长轴AB上的一点,M到直线AP的距离等于MB,求椭圆上的点到点M的距离d的最小值.答案1解析:当焦点在x 轴上时,a =k +2,b =2,c =k -2,e =c a=k -2k +2=13,解得k =52;当焦点在y 轴上时,a =2,b =k +2,c =2-k ,e =c a =2-k 2=13,解得k =149.所以k 的值为52或149.答案:52或1492解析:由两个焦点三等分长轴知3·2c =2a ,即a =3c .由a =9得c =3,所以b 2=a 2-c 2=72,所以椭圆的标准方程是x 281+y 272=1.答案:x 281+y 272=13解析:由题意知a +b =10,c =25,又因为c 2=a 2-b 2,所以a =6,b =4,所以该椭圆的标准方程为x 236+y 216=1.答案:x 236+y 216=14解析:由题意知,PF 2=F 1F 2=2c ,PF 1=2PF 2=22c ,∴PF 2+PF 1=2c (2+1)=2a , ∴e =c a=12+1=2-1.答案:2-15解析:如图,设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),焦距的一半为c .由题意知∠F 1AF 2=90°,∠AF 2F 1=60°.∴AF 2=c ,AF 1=2c ·sin60°=3c . ∴AF 1+AF 2=2a =(3+1)c . ∴e =c a=23+1=3-1.答案:3-16解析:∵c 21=25-9=16,∴c 1=4,∵c 22=(25-k )-(9-k )=16,∴c 2=4. ∵∴c 1=c 2,∴2c 1=2c 2,∴有相同的焦距. 答案:焦距7解析:∵椭圆C :x 28+y 24=1,∴c =2,∴F 1(-2,0),F 2(2,0),其短轴的端点为B (0,2),A (0,-2),∴∠F 1BF 2=∠F 1AF 2=90°.又短轴端点与F 1、F 2连线所成的角是椭圆上动点P 与F 1、F 2连线所成角中的最大角,∴满足PF 1⊥PF 2的点有2个.答案:28解析:由题设可得2c =b 2a,即b 2=2ac ,∴c 2+2ac -a 2=0,即e 2+2e -1=0,又0<e <1,∴e =2-1.答案:2-19解析:因为点(m ,n )在椭圆8x 2+3y 2=24上,即在椭圆x 23+y 28=1上,所以点(m ,n )满足椭圆的范围|x |≤3,|y |≤22,因此|m |≤3,即-3≤m ≤3,所以2m +4∈[4-23,4+23].答案:[4-23,4+23]10解:由椭圆的方程x 216+y 29=1知,a =4,b =3,∴c =a 2-b 2=7.(1)△ABF 2的周长为AB +AF 2+BF 2=(AF 1+AF 2)+(BF 1+BF 2)=4a =4×4=16. (2)由c =7知F 1(-7,0)、F 2(7,0), 又k 1=tan45°=1,∴直线l 的方程为x -y +7=0.设A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则由⎩⎪⎨⎪⎧x -y +7=0x 216+y 29=1,消去x 整理,得25y 2-187y -81=0,∴y 1+y 2=18725,y 1y 2=-8125.∴|y 1-y 2|=y 1+y 22-4y 1y 2=187252+4×8125=72252,∴S △ABF 2=12F 1F 2·|y 1-y 2|=12×27×72252=722514.11解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧4x 2+y 2=1,y =x +m ,消去y ,得5x 2+2mx +m 2-1=0.因为直线与椭圆有公共点,所以Δ=4m 2-20(m 2-1)≥0,解得-52≤m ≤52. (2)设直线与椭圆交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 由(1)知,5x 2+2mx +m 2-1=0, 由根与系数的关系,得 x 1+x 2=-2m 5,x 1x 2=15(m 2-1).所以AB = x 1-x 22+y 1-y 22=2x 1-x 22=2[x 1+x 22-4x 1x 2]=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤4m 225-45m 2-1 =2510-8m 2, 所以当m =0时,AB 的值最大,此时直线方程为y =x .12 解:(1)由已知可得点A (-6,0),F (4,0),设点P (x ,y ),则AP →=(x +6,y ),FP →=(x -4,y ).由已知得⎩⎪⎨⎪⎧x 236+y 220=1,x +6x -4+y 2=0,消去y 得2x 2+9x -18=0.∴x =32或x =-6.∵y >0,∴x =32,y =532.∴P 点坐标是(32,532).(2)直线AP 的方程是x -3y +6=0. 设M (m,0)(-6≤m ≤6), 则M 到直线AP 的距离是|m +6|2.又MB =6-m ,∴|m +6|2=6-m .∵-6≤m ≤6,∴m =2. 椭圆上的点(x ,y )到点M 的距离d =x -22+y 2=x -22+20-59x 2=49x -922+15.由于-6≤x ≤6,9 2时,d取最小值为15.∴当x=。

2018-2019学年高二数学苏教版选修2-1课时跟踪训练: 椭圆的几何性质 Word版含解析

2018-2019学年高二数学苏教版选修2-1课时跟踪训练: 椭圆的几何性质 Word版含解析

课时跟踪训练(九) 椭圆的几何性质1.(新课标全国卷Ⅱ改编)设椭圆C :x2a2+y2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是C 上的点,PF 2⊥F 1F 2,∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为________.2.(广东高考改编)已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为F (1,0),离心率等于12,则C 的方程是________________________________________________________________________.3.曲线x225+y29=1与曲线x225-k+y29-k=1(k <9)的________相等.(填“长轴长”或“短轴长”或“离心率”或“焦距”)4.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)的离心率是63,过椭圆上一点M 作直线MA ,MB 分别交椭圆于A ,B 两点,且斜率分别为k 1,k 2,若点A ,B 关于原点对称,则k 1·k 2的值为________.5.设F 1,F 2是椭圆E :x2a2+y2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 为直线x =3a2上一点,△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形,则E 的离心率是________.6.已知焦点在x 轴上的椭圆的离心率e =35,经过点A (5 32,-2),求椭圆的标准方程.7.已知椭圆x 2+(m +3)y 2=m (m >0)的离心率e =32,求m 的值及椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐标、顶点坐标.8.若椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,点P 是椭圆上的一点,P 在x 轴上的射影恰为椭圆的左焦点,P 与中心O 的连线平行于右顶点与上顶点的连线,且左焦点与左顶点的距离等于10-5,试求椭圆的离心率及其方程.答 案1.解析:法一:由题意可设|PF 2|=m ,结合条件可知|PF 1|=2m ,|F 1F 2|=3m ,故离心率e =c a =2c2a=|F1F2||PF1|+|PF2|=3m 2m +m =33.法二:由PF 2⊥F 1F 2可知P 点的横坐标为c ,将x =c 代入椭圆方程可解得y =±b2a ,所以|PF 2|=b2a .又由∠PF 1F 2=30°可得|F 1F 2|=3|PF 2|,故2c =3·b2a,变形可得3(a 2-c 2)=2ac ,等式两边同除以a 2,得3(1-e 2)=2e ,解得e =33或e =-3(舍去).答案:332.解析:依题意,设椭圆方程为x2a2+y2b2=1(a >b >0),所以⎩⎪⎨⎪⎧c =1,c a =12,c2=a2-b2,解得a 2=4,b 2=3.答案:x24+y23=13.解析:c 2=25-k -(9-k )=16,c =4.故两条曲线有相同的焦距.答案:焦距4.解析:设点M (x ,y ),A (x 1,y 1),B (-x 1,-y 1),则y 2=b 2-b2x2a2,y 21=b 2-b2x21a2.所以k 1·k 2=y -y1x -x1·y +y1x +x1=y2-y21x2-x21=-b2a2=c2a2-1=e 2-1=-13,即k 1·k 2的值为-13.答案:-135.解析:设直线x =3a 2与x 轴交于点M ,则∠PF 2M =60°.由题意知,F 1F 2=PF 2=2c ,F 2M =3a2-c .在Rt △PF 2M 中,F 2M =12PF 2,即3a 2-c =c .∴e =c a =34.答案:346.解:设椭圆的标准方程为x2a2+y2b2=1(a >b >0),则754a2+4b2=1.①由已知e =35,∴c a =35,∴c =35a .∴b 2=a 2-c 2=a 2-(35a )2,即b 2=1625a 2.②把②代入①,得754a2+4×2516a2=1,解得a 2=25,∴b 2=16,∴所求方程为x225+y216=1.7.解:椭圆方程可化为x2m +y2mm +3=1,由m >0,易知m >mm +3,∴a 2=m ,b 2=mm +3.∴c =a2-b2=错误!.由e =32,得 m +2m +3=32,解得m =1,∴椭圆的标准方程为x 2+y214=1.∴a =1,b =12,c =32.∴椭圆的长轴长为2,短轴长为1,两焦点坐标分别为F 1⎝⎛⎭⎫-32,0,F 2⎝⎛⎭⎫32,0,顶点坐标分别为A 1(-1,0),A 2(1,0),B 1⎝⎛⎭⎫0,-12,B 2⎝⎛⎭⎫0,12.8.解:令x =-c ,代入x2a2+y2b2=1(a >b >0),得y 2=b 2(1-c2a2)=b4a2,∴y =±b2a.设P (-c ,b2a),椭圆的右顶点A (a,0),上顶点B (0,b ).∵OP ∥AB ,∴k OP =k AB ,∴-b2ac =-ba,∴b =c .而a 2=b 2+c 2=2c 2,∴a =2c ,∴e =c a =22.又∵a -c =10-5,解得a =10,c =5,∴b =5,∴所求椭圆的标准方程为x210+y25=1.。

苏教版高考总复习一轮数学精品课件 第九章 平面解析几何 第五节 椭圆-第2课时 椭圆的几何性质

苏教版高考总复习一轮数学精品课件 第九章 平面解析几何 第五节 椭圆-第2课时 椭圆的几何性质
4
4
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3
4
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2
2
2
2
2
2
2
2
C. + = 1或 + = 1D. + = 1或 + = 1
6
3
6
3
16
9
9
16



[解析]因为离心率为 ,则有 = = ,所以 = ,又椭圆的面积为



所以 =



+

,又
= .故选B.
=

+ ,解得
=
,


∴ = ,解得 = ,

∵ = × ,∴ = ,

∴椭圆的标准方程为

+ = ;
+


= > > ,∵椭圆过点 , ,

若焦点在轴上,设方程为

= ,
又 = × ,∴ =


+
=



1 = + 0 , 2 = − 0 .
自测诊断
1.椭圆3 2 + 4 2 = 12的长轴长、短轴长分别为() C
A.2, 3B. 3,2C.4,2 3D.2 3,4
[解析]把
+
短轴长为 .

=

化成标准形式为


+

= ,得 = , = ,则长轴长为4,


+

= .
3.若椭圆的两个焦点与短轴的一个端点构成一个正三角形,则该椭圆的离心率为( A )

2018年优课系列高中数学苏教版选修2-1: 2.2.2 椭圆的几何性质 (70张)

2018年优课系列高中数学苏教版选修2-1: 2.2.2 椭圆的几何性质 (70张)

眼皮蹦跳跳专业文档眼皮蹦跳跳专
46
业文档
y
· · F1
o F2
x
x2 + a2
y2
2
b
=1
2019年4月29日
眼皮蹦跳跳专业文档眼皮蹦跳跳专
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业文档
y
· · F1
o F2
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x2 + a2
y2
2
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=1
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眼皮蹦跳跳专业文档眼皮蹦跳跳专
48
业文档
y
· · F1
o F2
x
x2 + a2
54
业文档
y
· · F1
o F2
x
x2 + a2
y2
2
b
=1
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眼皮蹦跳跳专业文档眼皮蹦跳跳专
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业文档
x2 y2 a2 b2 1(a b 0)
Y
关于y轴对称
P2(-x,y)
P(x,y)
O
X
关于原点对称
2019年4月29日
P3(-x,-y)
P1(x,-y)
关于x轴对称
y2
2
b
=1
2019年4月29日
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业文档
y
· · F1
o F2
x
x2 + a2
y2
2
b
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眼皮蹦跳跳专业文档眼皮蹦跳跳专
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业文档
y
· · F1
o F2
x
x2 + a2
y2
2
b
=1
2019年4月29日

课时分层作业51椭圆的定义、标准方程及其性质

课时分层作业51椭圆的定义、标准方程及其性质

长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆 C 的焦点在 y 轴上,且椭圆 C
的离心率为35,面积为 20π,则椭圆 C 的标准方程为( )
A.x52+y42=1
B.2x52 +1y62 =1
C.x42+y52=1
D.1x62 +2y52 =1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1
2
3
课时分层作业(五十一) 椭圆 的定义、标准方程及其性质
直线 l:a2x-b2y-1=0,若圆 C 上任一点关于直线 l 的对称点仍在圆 C 上,
则点(a,b)必在( )
A.一个离心率为21的椭圆上 B.一条离心率为 2 的双曲线上
C.一个离心率为 22的椭圆上 D.一条离心率为 2的双曲线上
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1
2
3
课时分层作业(五十一) 椭圆 的定义、标准方程及其性质
是以 F1,F2 为焦点的椭圆,其中 a=5,c=3,b= a2-c2=4,故点 P 的轨迹方程为2x52 +1y62 =1.]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1
2
3
课时分层作业(五十一) 椭圆 的定义、标准方程及其性质
A组
在基础中考查学科功底
B组
在综合中考查关键能力
C组
在创新中考查理性思维
A组
在基础中考查学科功底
B组
在综合中考查关键能力
C组
在创新中考查理性思维
C [依题意可知,直线 l 过圆 C 的圆心(2,-1),则 2a2+b2=1, 所以点(a,b)必在椭圆 2x2+y2=1 上,且该椭圆的离心率为 22. 故选 C.]
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

苏教版 高中数学选择性必修第一册 椭圆的几何性质-范围 课件1

苏教版 高中数学选择性必修第一册  椭圆的几何性质-范围 课件1

例 2 (1)已知椭圆的左、右焦点坐标分别为(- 2,0),( 2, 0),离心率是 6,求椭圆的方程.
3 (2)已知椭圆的对称轴是坐标轴,O 为坐标原点,F 是一个焦 点,A 是一个顶点,若椭圆的长轴长是 6,且 cos∠OFA=23,求 椭圆的方程.
【解析】 (1)由题意设方程为xa22+yb22=1(a>b>0). ∵c= 2,ca= 36,∴a= 3,∴b2=1,∴方程为x32+y2=1. (2)∵椭圆的长轴长是 6,cos∠OFA=23, ∴点 A 不是长轴的端点(是短轴的端点). ∴|OF|=c,|AF|=a=3, ∴3c=23,∴c=2,b2=32-22=5, ∴椭圆的方程是x92+y52=1 或x52+y92=1.
例3 已知椭圆 x2 + y2 =1(a>b>0)与椭圆 x2 + y2 =1有相同的长轴,椭圆 x2 + y2 = 1(a>b>0)的短
a2 b2
25 16
a2 b2
轴长与 y2 + x2 =1的短轴长相等,则 ( )
21 9
A.a2=15,b2=16
B.a2=9,b2=25
C.a2=25,b2=9或a2=9,b2=25
5 所以 a=10,c=8,从而 b=6. 又因为焦点在 x 轴上, 所以椭圆的标准方程为 x2 + y2 =1.
100 36 (2) 由题意知焦点在 y 轴上,所以 b=3. 又因为长轴长是短轴长的 3 倍,所以 a=9, 从而椭圆的标准方程为x2+y2 =1.
9 81
训练 1 已知椭圆的对称轴为坐标轴,短轴的一个 端点与两焦点组成一个正三角形,焦点在 y 轴上, 且 a-c= 3,求椭圆的方程.
(D) 无法判断点(-3,-6), (3,-6), (-3,6)是否在椭圆上

2018_2019学年高中数学课时分层作业7椭圆的几何性质苏教版必修4

2018_2019学年高中数学课时分层作业7椭圆的几何性质苏教版必修4

课时分层作业(七) 椭圆的几何性质(建议用时:40分钟)[基础达标练]一、填空题1.若椭圆x236+y2a=1(0<a <36)的焦距为4,则a =________.[解析]∵0<a <36,∴36-a =22,∴a =32.[答案]322.椭圆25x 2+9y 2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是________.【导学号:71392069】[解析]方程可化为y225+x29=1,易知a =5,b =3,c =4,所以长轴长为10,短轴长为6,离心率为45.[答案]10,6,453.已知椭圆x2a2+y2b2=1与椭圆x225+y216=1有相同的长轴,椭圆x2a2+y2b2=1的短轴长与椭圆y221+x29=1的短轴长相等,则a 2=________,b 2=________. [解析]因为椭圆x225+y216=1的长轴长为10,焦点在x 轴上,椭圆y221+x29=1的短轴长为6,所以a 2=25,b 2=9.[答案]2594.已知椭圆G 的中心在坐标原点,长轴在x 轴上,离心率为32,且G 上一点到G 的两个焦点的距离之和为12,则椭圆G 的方程为________.[解析]由题意得2a =12,c a =32,所以a =6,c =33,b =3.故椭圆方程为x236+y29=1.[答案]x236+y29=15.椭圆x2m +y24=1的离心率为12,则实数m 的值为________.[解析]当椭圆的焦点在x 轴上时,a 2=m ,b 2=4,且m >4,则e 2=c2a2=1-b2a2=1-4m =14,∴m =163;当椭圆的焦点在y 轴上时,a 2=4,b 2=m ,且0<m <4, 则e 2=c2a2=1-b2a2=1-m 4=14,∴m =3.[答案]3或1636.椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)的左焦点F 到过顶点A (-a ,0),B (0,b )的直线的距离等于b 7,则椭圆的离心率为________.【导学号:71392070】[解析]由题意知直线AB 的方程为x -a +yb =1,即bx -ay +ab =0.左焦点为F (-c,0),则|-cb +ab|a2+b2=b7.∴7(a -c )=a2+b2,∴7(a -c )2=a 2+b 2=a 2+a 2-c 2=2a 2-c 2,即5a 2-14ac +8c 2=0, ∴8e 2-14e +5=0,解得e =12或e =54.又∵0<e <1,∴e =12.[答案]127.某航天飞行控制中心对某卫星成功实施了第二次近月制动,卫星顺利进入周期为3.5 h 的环月小椭圆轨道(以月球球心为焦点).卫星远月点(距离月球表面最远的点)高度降至1 700 km ,近月点(距离月球表面最近的点)高度是200 km ,月球的半径约是1 800 km ,且近月点、远月点及月球的球心在同一直线上,此时小椭圆轨道的离心率是________.图2­2­4[解析]可设小椭圆的长轴长为2a ,焦距为2c ,由已知得2a =1 700+2×1 800+200,∴a =2 750.又a +c =1 700+1 800,∴c =750.∴e =c a =7502 750=311.[答案]3118.过椭圆x 2+2y 2=4的左焦点作倾斜角为30°的直线,交椭圆于A ,B 两点,则弦长AB=________.[解析]椭圆左焦点为(-2,0),∴直线方程为y =33(x +2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =33(x +2),x2+2y2=4得5x 2+42x -8=0,∴x 1+x 2=-425,x 1x 2=-85,∴弦长AB =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫-4252-4×⎝ ⎛⎭⎪⎫-85=165.[答案]165 [答案]165二、解答题9.若椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,点P 是椭圆上的一点,P 在x 轴上的射影恰为椭圆的左焦点,P 与中心O 的连线平行于右顶点与上顶点的连线,且左焦点与左顶点的距离等于10-5,试求椭圆的离心率及其方程.[解] 令x =-c ,代入x2a2+y2b2=1(a >b >0),得y 2=b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-c2a2=b4a2,∴y =±b2a .设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-c ,b2a ,椭圆的右顶点A (a,0),上顶点B (0,b ).∵OP ∥AB ,∴k OP=k AB,∴-b2ac =-ba,∴b =c .而a 2=b 2+c 2=2c 2,∴a =2c ,∴e =c a =22.又∵a -c =10-5,解得a =10,c =5,∴b =5,∴所求椭圆的标准方程为x210+y25=1.。

2018版高中数学苏教版选修1-1学案:第二章 2.2.2 椭圆的几何性质(二) Word版含答案

2018版高中数学苏教版选修1-1学案:第二章 2.2.2 椭圆的几何性质(二) Word版含答案

2.2.2 椭圆的几何性质(二)[学习目标] 1.巩固椭圆的简单几何性质.2.掌握直线与椭圆的三种位置关系,特别是直线与椭圆相交的有关问题.知识点一 点与椭圆的位置关系点P (x 0,y 0)与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的位置关系: 点P 在椭圆上⇔x 20a 2+y 20b 2=1; 点P 在椭圆内部⇔x 20a 2+y 20b 2<1; 点P 在椭圆外部⇔x 20a 2+y 20b 2>1. 知识点二 直线与椭圆的位置关系直线y =kx +m 与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的位置关系判断方法:联立⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx +m ,x 2a 2+y 2b 2=1.消去y 得到一个关于x 的一元二次方程. 位置关系解的个数 Δ的取值 相交两解 Δ>0 相切一解 Δ=0 相离无解 Δ<0 知识点三 弦长公式设直线方程为y =kx +m (k ≠0),椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)或y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0),直线与椭圆的两个交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB =(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2,∴AB =(x 1-x 2)2+(kx 1-kx 2)2=1+k 2(x 1-x 2)2=1+k 2(x 1+x 2)2-4x 1x 2,或AB = (1k y 1-1k y 2)2+(y 1-y 2)2= 1+1k 2(y 1-y 2)2 = 1+1k2(y 1+y 2)2-4y 1y 2. 其中,x 1+x 2,x 1x 2或y 1+y 2,y 1y 2的值,可通过由直线方程与椭圆方程联立消去y (或x )后得到关于x (或y )的一元二次方程求得.题型一 直线与椭圆的位置关系 例1 在椭圆x 24+y 27=1上求一点P ,使它到直线l :3x -2y -16=0的距离最短,并求出最短距离.解 设与椭圆相切并与l 平行的直线方程为y =32x +m , 代入x 24+y 27=1, 并整理得4x 2+3mx +m 2-7=0,Δ=9m 2-16(m 2-7)=0⇒m 2=16⇒m =±4,故两切线方程为y =32x +4和y =32x -4, 显然y =32x -4距l 最近, d =|16-8|32+(-2)2=813=81313, 切点为P ⎝⎛⎭⎫32,-74. 反思与感悟 本题将求最小距离问题转化为直线与椭圆的位置关系问题.解此类问题的常规解法是直线方程与椭圆方程联立,消去y 或x 得到关于x 或y 的一元二次方程,则(1)直线与椭圆相交⇔Δ>0;(2)直线与椭圆相切⇔Δ=0;(3)直线与椭圆相离⇔Δ<0.所以判定直线与椭圆的位置关系,方程及其判别式是最基本的工具.跟踪训练1 已知椭圆x 2+8y 2=8,在椭圆上求一点P ,使P 到直线l :x -y +4=0的距离最短,并求出最短距离.解 设与直线x -y +4=0平行且与椭圆相切的直线为x -y +a =0,。

2020江苏高考数学一轮配套精练:第58课椭圆的几何性质

2020江苏高考数学一轮配套精练:第58课椭圆的几何性质

线段PF 1的中点在y 轴上,若/ PF 1F 2 = 30°则椭圆C 的离心率为第58课椭圆的几何性质A.课时精练一、填空题2 21. (2018全国卷I)已知椭圆C :令+y= 1 (a>0)的一个焦点为(2, 0),那么椭圆 a 4 C 的离心率为 _________ .2 22. 已知椭圆C : X 2 + 1 ( a>b>0)与直线y = x + 3只有一个公共点,且椭圆的离心率a b为一5,那么椭圆C 的方程为 52 2 3. 已知椭圆X 2 + y 2= 1 (a>b>0)的一个焦点为F ,若椭圆上有一点 A ,满足△ OAF 是等 a b边三角形(O 为坐标原点),则椭圆的离心率是 ____________ .2 24. 如图,已知P 是以F 1,F 2为左、右焦点的椭圆 弓+右=1( a>b>0) 上一点,若PF 1丄PF 2, a b1tan / PF 1F 2 = 则该椭圆的离心率是范围为 5.如图,已知F 1, F 2分别为椭圆垂直于x 轴的直线交椭圆 C 于A , 取值范围为 ___________ .6.若焦点在y 轴上的椭圆 2 y_ 4 B 两点若△ ABF 2为钝角三角形,则椭圆C 的离心率e 的 2 m =1( °<m <4)的e € 1,1 ,则实数m 的取值右焦点,过点 F 1且7.已知F1, F2分别是椭圆C: 2 2治=1 (a>b>0)的左、右焦点,点P在椭圆C上,线段PF1的中点在y轴上,若/ PF1F2 = 30°则椭圆C的离心率为2 28. 已知椭圆C : a ? +古=1 (a > b >0)的左、右焦点分别为 F i , F 2,过点F ?作x 轴的垂线与椭圆C 交于A ,B 两点,F i B 与y 轴交于点D ,若AD 丄F i B ,则椭圆C 的离心率 为 .二、解答题2 29.如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆%+1 (a >b >0)的离心率为2, C a b 3为椭圆上位于第一象限内的一点 • (1)若点C 的坐标为2, 3,求a ,b 的值;(2)设A 为椭圆的左顶点,B 为椭圆上一 1 — =-OC ,求直线AB 的斜率. 3 (第 9 题)10. (2017镇江期末)已知椭圆C:拿+ *= 1(a>b>0)的离心率为三3,且点—.3, g 在椭圆C上.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若直线I交椭圆C于P, Q两点,线段PQ的中点为H , 0为坐标原点,且0H =1,求△ POQ 面积的最大值.2 211. 已知A (X1, y1), B (X2, y2)是椭圆y2+ X2= 1 (a>b>0)上的两点, a ba , n=曽,y2,且满足m n= 0,椭圆的离心率e^^3,短轴长为2, 0为坐标原点(1)求椭圆的方程;(2)若存在斜率为k的直线AB过椭圆的焦点F (0, c) (c为半焦距),求直线AB的斜率k的值.。

[推荐学习]2018年秋高中数学 课时分层作业7 椭圆的简单几何性质 新人教A版选修1-1

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课时分层作业(七) 椭圆的简单几何性质(建议用时:40分钟)[基础达标练]一、选择题1.焦点在x 轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为45,则椭圆的方程为( ) A.x 236+y 216=1 B.x 216+y 236=1 C.x 26+y 24=1 D.y 26+x 24=1 A [由题意知⎩⎨⎧a +b =10c =25c 2=a 2-b2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =6b =4因此所求椭圆的方程为x 236+y 216=1.]2.椭圆x 225+y 29=1与x 29-k +y 225-k =1(0<k <9)的关系为( )A .有相等的长轴B .有相等的短轴C .有相同的焦点D .有相等的焦距D [由25-9=(25-k )-(9-k )知,两椭圆有相等的焦距.]3.椭圆的短轴的一个顶点与两焦点组成等边三角形,则它的离心率为( )【导学号:97792065】A.12 B.13 C.14D.22A [由题意知a =2c ,∴e =c a =c 2c =12.]4.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),A ,B 分别为椭圆的左顶点和上顶点,F 为右焦点,且AB ⊥BF ,则椭圆的离心率为( )A.22B.32 C.3-12D.5-12D [在Rt△ABF 中,|AB |=a 2+b 2,|BF |=a ,|AF |=a +c ,由|AB |2+|BF |2=|AF |2,得a 2+b 2+a 2=(a +c )2.将b 2=a 2-c 2代入,得a 2-ac -c 2=0,即e 2+e -1=0, 解得e =-1±52,因为0<e <1,所以e =5-12.故选D.] 5.如图2­1­6,把椭圆x 225+y 216=1的长轴AB 分成8等份,过每个分点作x 轴的垂线交椭圆的上半部分于P 1,P 2,…,P 7七个点,F 是椭圆的左焦点,则|P 1F |+|P 2F |+…+|P 7F |=( )图2­1­6A .35B .30C .25D .20A [设椭圆右焦点为F ′,由椭圆的对称性,知|P 1F |=|P 7F ′|,|P 2F |=|P 6F ′|,|P 3F |=|P 5F ′|,所以原式=(|P 7F |+|P 7F ′|)+(|P 6F |+|P 6F ′|)+(|P 5F |+|P 5F ′|)+|P 4F |=7a =35.]二、填空题6.已知长方形ABCD ,AB =4,BC =3,则以A ,B 为焦点,且过C 、D 的椭圆的离心率为________.12 [如图,AB =2c =4,∵点C 在椭圆上,∴CB +CA =2a =3+5=8,∴e =2c 2a =48=12.] 7.已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为55,且过P (-5,4),则椭圆的方程为________________.x 245+y 236=1 [设所求椭圆的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0) 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧25a 2+16b 2=1c a =55,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=45b 2=36因此所求椭圆方程为x 245+y 236=1.]8.已知P (m ,n )是椭圆x 2+y 22=1上的一个动点,则m 2+n 2的取值范围是________.【导学号:97792066】[1,2] [因为P (m ,n )是椭圆x 2+y 22=1上的一个动点,所以m 2+n 22=1,即n 2=2-2m 2,所以m 2+n 2=2-m 2,又-1≤m ≤1,所以1≤2-m 2≤2,所以1≤m 2+n 2≤2.]三、解答题9.设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)与x 轴交于点A ,以OA 为边作等腰三角形OAP ,其顶点P在椭圆上,且∠OPA =120°,求椭圆的离心率.[解] 不妨设A (a,0),点P 在第一象限内,由题意知,点P 的横坐标是a 2,设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫a2,y ,由点P 在椭圆上,得⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22a 2+y 2b 2=1,y 2=34b 2,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,32b ,又∠OPA =120°,所以∠POA =30°,故tan∠POA =32b a 2=33,所以a =3b ,所以e =c a =a 2-b2a =b2-b23b=223. 10.已知在平面直角坐标系xOy 中的一个椭圆的中心在原点,左焦点为F 1(-3,0),且右顶点为D (2,0).设点A 的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12. (1)求该椭圆的标准方程.(2)若P 是椭圆上的动点,求线段PA 的中点M 的轨迹方程.【导学号:97792067】[解] (1)因为a =2,c =3,所以b =a 2-c 2=1. 所以椭圆的标准方程为x 24+y 2=1.(2)设P (x 0,y 0),M (x ,y ),由中点坐标公式,得⎩⎨⎧x =x 0+12,y =y 0+122,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x -1,y 0=2y -12.又因为x 204+y 2=1,所以x -24+⎝⎛⎭⎪⎫2y -122=1,即为中点M 的轨迹方程. [能力提升练]1.已知F 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点,A 为右顶点,P 是椭圆上一点,且PF ⊥x轴,若|PF |=14|AF |,则该椭圆的离心率是( )A.14B.34C.12D.32 B [由于PF ⊥x 轴,则令x =-c ,代入椭圆方程,解得,y 2=b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-c 2a 2=b4a2,y =±b 2a ,又|PF |=14|AF |,即b 2a =14(a +c ),即有4(a 2-c 2)=a 2+ac , 即有(3a -4c )(a +c )=0,则e =c a =34,故选B.]2.“m =3”是“椭圆x 24+y 2m =1的离心率为12”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件A [椭圆x 24+y 2m =1的离心率为12,当0<m <4时,4-m 2=12,得m =3, 当m >4时,m -4m=12,得m =163, 即“m =3”是“椭圆x 24+y 2m =1的离心率为12”的充分不必要条件.]3.已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆C 上的点到焦点的距离的最大值为3,最小值为1,则椭圆C 的标准方程为________.x 24+y 23=1 [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a +c =3a -c =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2c =1,则b 2=3,故所求椭圆方程为x 24+y 23=1.]4.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且BF ⊥x 轴,直线AB 交y 轴于点P .若AP →=2PB →,则椭圆的离心率是________.12 [由AP →=2PB →,得|AO |=2|FO |(O 为坐标原点),即a =2c ,则离心率e =12.] 5.已知点A ,B 分别是椭圆x 236+y 220=1的左、右顶点,点F 是椭圆的右焦点,点P 在椭圆上,且位于x 轴上方,PA ⊥PF .(1)求点P 的坐标;(2)设M 是椭圆长轴AB 上的一点,且M 到直线AP 的距离等于|MB |,求椭圆上的点到点M 的距离d 的最小值.【导学号:97792068】[解] (1)由已知可得A (-6,0),B (6,0),F (4,0), 设点P 的坐标是(x ,y ),则AP →=(x +6,y ),FP →=(x -4,y ).由已知得⎩⎪⎨⎪⎧x 236+y 220=1,x +x -+y 2=0,则2x 2+9x -18=0,解得x =32或x =-6.由于y >0,所以只能取x =32,于是y =523.所以点P 的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫32,523.(2)直线AP 的方程是x -3y +6=0. 设点M 的坐标是(m,0),则M 到直线AP 的距离是|m +6|2,又B (6,0),于是|m +6|2=|m -6|,又-6≤m ≤6,解得m =2,设椭圆上的点(x ,y )到点M 的距离为d ,有d 2=(x -2)2+y 2=x 2-4x +4+20-59x 2=49⎝⎛⎭⎪⎫x-922+15,由于-6≤x≤6,所以当x=92时,d取最小值为15.。

2019最新高中数学 课时分层作业7 椭圆的简单几何性质 新人教A版选修1-1

2019最新高中数学 课时分层作业7 椭圆的简单几何性质 新人教A版选修1-1

课时分层作业(七) 椭圆的简单几何性质(建议用时:40分钟)[基础达标练]一、选择题1.焦点在x 轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为45,则椭圆的方程为( ) A.x 236+y 216=1 B.x 216+y 236=1 C.x 26+y 24=1 D.y 26+x 24=1 A [由题意知⎩⎨⎧a +b =10c =25c 2=a 2-b2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =6b =4因此所求椭圆的方程为x 236+y 216=1.]2.椭圆x 225+y 29=1与x 29-k +y 225-k =1(0<k <9)的关系为( )A .有相等的长轴B .有相等的短轴C .有相同的焦点D .有相等的焦距D [由25-9=(25-k )-(9-k )知,两椭圆有相等的焦距.]3.椭圆的短轴的一个顶点与两焦点组成等边三角形,则它的离心率为( )【导学号:97792065】A.12 B.13 C.14D.22A [由题意知a =2c ,∴e =c a =c 2c =12.]4.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),A ,B 分别为椭圆的左顶点和上顶点,F 为右焦点,且AB ⊥BF ,则椭圆的离心率为( )A.22B.32 C.3-12D.5-12D [在Rt△ABF 中,|AB |=a 2+b 2,|BF |=a ,|AF |=a +c ,由|AB |2+|BF |2=|AF |2,得a 2+b 2+a 2=(a +c )2.将b 2=a 2-c 2代入,得a 2-ac -c 2=0,即e 2+e -1=0, 解得e =-1±52,因为0<e <1,所以e =5-12.故选D.] 5.如图2­1­6,把椭圆x 225+y 216=1的长轴AB 分成8等份,过每个分点作x 轴的垂线交椭圆的上半部分于P 1,P 2,…,P 7七个点,F 是椭圆的左焦点,则|P 1F |+|P 2F |+…+|P 7F |=( )图2­1­6A .35B .30C .25D .20A [设椭圆右焦点为F ′,由椭圆的对称性,知|P 1F |=|P 7F ′|,|P 2F |=|P 6F ′|,|P 3F |=|P 5F ′|,所以原式=(|P 7F |+|P 7F ′|)+(|P 6F |+|P 6F ′|)+(|P 5F |+|P 5F ′|)+|P 4F |=7a =35.]二、填空题6.已知长方形ABCD ,AB =4,BC =3,则以A ,B 为焦点,且过C 、D 的椭圆的离心率为________.12 [如图,AB =2c =4,∵点C 在椭圆上,∴CB +CA =2a =3+5=8,∴e =2c 2a =48=12.] 7.已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为55,且过P (-5,4),则椭圆的方程为________________.x 245+y 236=1 [设所求椭圆的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0) 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧25a 2+16b 2=1c a =55,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=45b 2=36因此所求椭圆方程为x 245+y 236=1.]8.已知P (m ,n )是椭圆x 2+y 22=1上的一个动点,则m 2+n 2的取值范围是________.【导学号:97792066】[1,2] [因为P (m ,n )是椭圆x 2+y 22=1上的一个动点,所以m 2+n 22=1,即n 2=2-2m 2,所以m 2+n 2=2-m 2,又-1≤m ≤1,所以1≤2-m 2≤2,所以1≤m 2+n 2≤2.]三、解答题9.设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)与x 轴交于点A ,以OA 为边作等腰三角形OAP ,其顶点P在椭圆上,且∠OPA =120°,求椭圆的离心率.[解] 不妨设A (a,0),点P 在第一象限内,由题意知,点P 的横坐标是a 2,设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫a2,y ,由点P 在椭圆上,得⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22a 2+y 2b 2=1,y 2=34b 2,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,32b ,又∠OPA =120°,所以∠POA =30°,故tan∠POA =32b a 2=33,所以a =3b ,所以e =c a =a 2-b2a =b2-b23b=223. 10.已知在平面直角坐标系xOy 中的一个椭圆的中心在原点,左焦点为F 1(-3,0),且右顶点为D (2,0).设点A 的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12. (1)求该椭圆的标准方程.(2)若P 是椭圆上的动点,求线段PA 的中点M 的轨迹方程.【导学号:97792067】[解] (1)因为a =2,c =3,所以b =a 2-c 2=1. 所以椭圆的标准方程为x 24+y 2=1.(2)设P (x 0,y 0),M (x ,y ),由中点坐标公式,得⎩⎨⎧x =x 0+12,y =y 0+122,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 0=2x -1,y 0=2y -12.又因为x 204+y 2=1,所以x -24+⎝⎛⎭⎪⎫2y -122=1,即为中点M 的轨迹方程. [能力提升练]1.已知F 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点,A 为右顶点,P 是椭圆上一点,且PF ⊥x轴,若|PF |=14|AF |,则该椭圆的离心率是( )A.14B.34C.12D.32 B [由于PF ⊥x 轴,则令x =-c ,代入椭圆方程,解得,y 2=b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-c 2a 2=b4a2,y =±b 2a ,又|PF |=14|AF |,即b 2a =14(a +c ),即有4(a 2-c 2)=a 2+ac , 即有(3a -4c )(a +c )=0,则e =c a =34,故选B.]2.“m =3”是“椭圆x 24+y 2m =1的离心率为12”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件A [椭圆x 24+y 2m =1的离心率为12,当0<m <4时,4-m 2=12,得m =3, 当m >4时,m -4m=12,得m =163, 即“m =3”是“椭圆x 24+y 2m =1的离心率为12”的充分不必要条件.]3.已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆C 上的点到焦点的距离的最大值为3,最小值为1,则椭圆C 的标准方程为________.x 24+y 23=1 [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a +c =3a -c =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2c =1,则b 2=3,故所求椭圆方程为x 24+y 23=1.]4.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且BF ⊥x 轴,直线AB 交y 轴于点P .若AP →=2PB →,则椭圆的离心率是________.12 [由AP →=2PB →,得|AO |=2|FO |(O 为坐标原点),即a =2c ,则离心率e =12.] 5.已知点A ,B 分别是椭圆x 236+y 220=1的左、右顶点,点F 是椭圆的右焦点,点P 在椭圆上,且位于x 轴上方,PA ⊥PF .(1)求点P 的坐标;(2)设M 是椭圆长轴AB 上的一点,且M 到直线AP 的距离等于|MB |,求椭圆上的点到点M 的距离d 的最小值.【导学号:97792068】[解] (1)由已知可得A (-6,0),B (6,0),F (4,0), 设点P 的坐标是(x ,y ),则AP →=(x +6,y ),FP →=(x -4,y ).由已知得⎩⎪⎨⎪⎧x 236+y 220=1,x +x -+y 2=0,则2x 2+9x -18=0,解得x =32或x =-6.由于y >0,所以只能取x =32,于是y =523.所以点P 的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫32,523.(2)直线AP 的方程是x -3y +6=0. 设点M 的坐标是(m,0),则M 到直线AP 的距离是|m +6|2,又B (6,0),于是|m +6|2=|m -6|,又-6≤m ≤6,解得m =2,设椭圆上的点(x ,y )到点M 的距离为d ,有d 2=(x -2)2+y 2=x 2-4x +4+20-59x 2=49⎝⎛⎭⎪⎫x-922+15,由于-6≤x≤6,所以当x=92时,d取最小值为15.。

高中数学 课时分层作业7 椭圆及其标准方程 新人教A版选修2-1

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课时分层作业(七) 椭圆及其标准方程(建议用时:40分钟)[基础达标练]一、选择题1.椭圆x 225+y 2169=1的焦点坐标为( )A .(5,0),(-5,0)B .(0,5),(0,-5)C .(0,12),(0,-12)D .(12,0),(-12,0)C [c 2=169-25=144.c =12,故选C.]2.已知椭圆过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫35,-4和点Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-45,3,则此椭圆的标准方程是( ) A .x 2+y 225=1B.x 225+y 2=1或x 2+y 225=1 C.x 225+y 2=1 D .以上都不对A [设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n ), 则⎩⎪⎨⎪⎧925m +16n =1,1625m +9n =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =125.∴椭圆的方程为x 2+y 225=1.]3.设F 1,F 2是椭圆x 29+y 24=1的两个焦点,P 是椭圆上的点,且|PF 1|∶|PF 2|=2∶1,则△F 1PF 2的面积等于( )【导学号:46342065】A .5B .4C .3D .1B [由椭圆方程,得a =3,b =2,c =5,∴|PF 1|+|PF 2|=2a =6,又|PF 1|∶|PF 2|=2∶1,∴|PF 1|=4,|PF 2|=2,由22+42=(25)2,可知△F 1PF 2是直角三角形,故△F 1PF 2的面积为12|PF 1|·|PF 2|=12×4×2=4,故选B.]4.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),M 为椭圆上一动点,F 1为椭圆的左焦点,则线段MF 1的中点P 的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .线段D .直线B [|PF 1|+|PO |=12|MF 1|+12|MF 2|=12(|MF 1|+|MF 2|)=a >|F 1O |,因此点P 的轨迹是椭圆.]5.如果方程x 2a 2+y 2a +6=1表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数a 的取值范围是( )A .(3,+∞)B .(-∞,-2)C .(3,+∞)∪(-∞,-2)D .(3,+∞)∪(-6,-2) D [由于椭圆的焦点在x 轴上,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2>a +6,a +6>0,即⎩⎪⎨⎪⎧(a +2)(a -3)>0,a >-6.解得a >3或-6<a <-2,故选D.] 二、填空题6.已知椭圆中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆与x 轴的一个交点到两焦点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为____________.【导学号:46342066】x 24+y 23=1 [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a +c =3a -c =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2c =1,则b 2=a 2-c 2=3,故椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.]7.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上一点,且PF 1→⊥PF 2→.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.3 [依题意,有⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=2a ,|PF 1|·|PF 2|=18,|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2,可得4c 2+36=4a 2,即a 2-c 2=9,故有b =3.]8.已知P 是椭圆x 24+y 23=1上的一动点,F 1,F 2是椭圆的左、右焦点,延长F 1P 到Q ,使得|PQ |=|PF 2|,那么动点Q 的轨迹方程是________.(x +1)2+y 2=16 [如图,依题意,|PF 1|+|PF 2|=2a (a 是常数且a >0).又|PQ |=|PF 2|, ∴|PF 1|+|PQ |=2a , 即|QF 1|=2a .由题意知,a =2,b =3,c =a 2-b 2=4-3=1. ∴|QF 1|=4,F 1(-1,0),∴动点Q 的轨迹是以F 1为圆心,4为半径的圆, ∴动点Q 的轨迹方程是(x +1)2+y 2=16.] 三、解答题9.设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点.设椭圆C 上一点⎝⎛⎭⎪⎫3,32到两焦点F 1,F 2的距离和等于4,写出椭圆C 的方程和焦点坐标.[解] ∵椭圆上一点到两焦点的距离之和为4, ∴2a =4,a 2=4, ∵点⎝ ⎛⎭⎪⎫3,32是椭圆上的一点, ∴(3)24+⎝ ⎛⎭⎪⎫322b 2=1,∴b 2=3,∴c 2=1, ∴椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.焦点坐标分别为(-1,0),(1,0).10.已知点A (0,3)和圆O 1:x 2+(y +3)2=16,点M 在圆O 1上运动,点P 在半径O 1M 上,且|PM |=|PA |,求动点P 的轨迹方程.【导学号:46342067】[解] 因为|PM |=|PA |,|PM |+|PO 1|=4,所以|PO 1|+|PA |=4, 又因为|O 1A |=23<4,所以点P 的轨迹是以A ,O 1为焦点的椭圆,所以c =3,a =2,b =1. 所以动点P 的轨迹方程为x 2+y 24=1.[能力提升练]1.已知椭圆x 24+y 2=1的焦点为F 1、F 2,点M 在该椭圆上,且MF 1→·MF 2→=0,则点M 到x轴的距离为( )A.233 B ..263C.33D. 3C [设M (x 0,y 0),由F 1(-3,0),F 2(3,0)得MF 1→=(-3-x 0,-y 0),MF 2→=(3-x 0,-y 0),由MF 1→·MF 2→=0得x 20+y 20=3, 又x 204+y 20=1,解得y 0=±33. 即点M 到x 轴的距离为33,故选C.] 2.如图2­2­3,∠OFB =π6,△ABF 的面积为2-3,则以OA 为长半轴,OB 为短半轴,F 为一个焦点的椭圆方程为__________.图2­2­3x 28+y 22=1 [设所求椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),由题意可知,|OF |=c ,|OB |=b , ∴|BF |=a .∵∠OFB =π6,∴b c =33,a =2b .∴S △ABF =12·|AF |·|BO |=12(a -c )·b =12(2b -3b )b =2-3,解得b 2=2,则a =2b =2 2.∴所求椭圆的方程为x 28+y 22=1.]3.若椭圆2kx 2+ky 2=1的一个焦点为(0,-4),则k 的值为________.【导学号:46342068】k =132 [易知k >0,方程2kx 2+ky 2=1变形为y 21k +x 212k=1,所以1k -12k =16,解得k =132.] 4.如图2­2­4所示,F 1,F 2分别为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,点P 在椭圆上,△POF 2是面积为3的正三角形,则b 2=________.图2­2­42 3 [设正三角形POF 2的边长为c ,则34c 2=3, 解得c =2,从而|OF 2|=|PF 2|=2,连接PF 1(略),由|OF 1|=|OF 2|=|OP |知,PF 1⊥PF 2 则|PF 1|=|F 1F 2|2-|PF 2|2=42-22=2 3 所以2a =|PF 1|+|PF 2|=23+2,即a =3+1 所以b 2=a 2-c 2=(3+1)2-4=2 3.]5.设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2的直线与椭圆C 相交于A ,B 两点(如图2­2­5所示),∠F 1F 2B =2π3,△F 1F 2A 的面积是△F 1F 2B 面积的2倍.若|AB |=152,求椭圆C 的方程.图2­2­5[解] 由题意可得S △F 1F 2A =2S △F 1F 2B ,∴|F 2A |=2|F 2B |, 由椭圆的定义得|F 1B |+|F 2B | =|F 1A |+|F 2A |=2a , 设|F 2A |=2|F 2B |=2m , 在△F 1F 2B 中,由余弦定理得(2a -m )2=4c 2+m 2-2·2c ·m ·cos 2π3⇒m =2(a 2-c 2)2a +c.在△F 1F 2A 中,同理可得m =a 2-c 22a -c,所以2(a 2-c 2)2a +c =a 2-c 22a -c ,解得2a =3c ,可得m =5c 8,|AB |=3m =15c 8=152,c =4.由c a =23,得a =6,b 2=20, 所以椭圆C 的方程为x 236+y 220=1.。

江苏2018版高考数学复习第九章平面解析几何9.5椭圆教师用书理苏教版

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第九章平面解析几何 9.5 椭圆教师用书理苏教版1.椭圆的概念平面内到两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆,两个定点F1,F2叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.集合P={M|MF1+MF2=2a},F1F2=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数:(1)若a>c,则集合P为椭圆;(2)若a=c,则集合P为线段;(3)若a<c,则集合P为空集.2.椭圆的标准方程和几何性质【知识拓展】点P (x 0,y 0)和椭圆的关系(1)点P (x 0,y 0)在椭圆内⇔x 20a 2+y 20b 2<1.(2)点P (x 0,y 0)在椭圆上⇔x 20a 2+y 20b 2=1.(3)点P (x 0,y 0)在椭圆外⇔x 20a 2+y 20b2>1.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)平面内到两个定点F 1,F 2的距离的和等于常数的点的轨迹叫做椭圆.( × )(2)椭圆上一点P 与两焦点F 1,F 2构成△PF 1F 2的周长为2a +2c (其中a 为椭圆的长半轴长,c 为椭圆的半焦距).( √ )(3)椭圆的离心率e 越大,椭圆就越圆.( × )(4)方程mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n )表示的曲线是椭圆.( √ )(5)y 2a 2+x 2b 2=1(a ≠b )表示焦点在y 轴上的椭圆.( × ) (6)x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0)的焦距相等.( √ )1.(教材改编)椭圆x 210-m +y 2m -2=1的焦距为4,则m =________.答案 4或8 解析 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧10-m >m -2>0,-m -m -2=4或⎩⎪⎨⎪⎧m -2>10-m >0,m ---m =4,解得m =4或m =8.2.(2016·苏州检测)在平面直角坐标系xOy 内,动点P 到定点F (-1,0)的距离与P 到定直线x =-4的距离的比值为12.则动点P 的轨迹C 的方程为______________.答案x 24+y 23=1 解析 设点P (x ,y ),由题意知x +2+y 2|x +4|=12,化简得3x 2+4y 2=12,所以动点P 的轨迹C 的方程为x 24+y 23=1.3.(2016·全国乙卷改编)直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为________.答案 12解析 如图,由题意得,BF =a ,OF =c ,OB =b ,OD =14·2b =12b .在Rt△FOB 中,OF ·OB =BF ·OD ,即cb =a ·12b ,解得a =2c ,故椭圆离心率e =c a =12.4.如果方程x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是________. 答案 (0,1)解析 将椭圆方程化为x 22+y 22k=1,因为焦点在y 轴上,则2k>2,即k <1,又k >0,所以0<k <1.5.(教材改编)已知点P 是椭圆x 25+y 24=1上y 轴右侧的一点,且以点P 及焦点F 1,F 2为顶点的三角形的面积等于1,则点P 的坐标为__________________. 答案 ⎝⎛⎭⎪⎫152,1或⎝ ⎛⎭⎪⎫152,-1 解析 设P (x ,y ),由题意知c 2=a 2-b 2=5-4=1,所以c =1,则F 1(-1,0),F 2(1,0),由题意可得点P 到x 轴的距离为1,所以y =±1,把y =±1代入x 25+y 24=1,得x =±152,又x >0,所以x =152,所以P 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫152,1或⎝ ⎛⎭⎪⎫152,-1.题型一 椭圆的定义及标准方程 命题点1 利用定义求轨迹例1 (2016·徐州模拟)如图所示,一圆形纸片的圆心为O ,F 是圆内一定点,M 是圆周上一动点,把纸片折叠使M 与F 重合,然后抹平纸片,折痕为CD ,设CD 与OM 交于点P ,则点P 的轨迹是________.答案 椭圆解析 由条件知PM =PF , ∴PO +PF =PO +PM =OM =R >OF . ∴P 点的轨迹是以O ,F 为焦点的椭圆. 命题点2 利用待定系数法求椭圆方程例2 (1)已知椭圆以坐标轴为对称轴,且长轴长是短轴长的3倍,并且过点P (3,0),则椭圆的方程为_________________________________.(2)已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点P 1(6,1),P 2(-3,-2),则椭圆的方程为________________________________________. 答案 (1)x 29+y 2=1或y 281+x 29=1(2)x 29+y 23=1 解析 (1)若焦点在x 轴上,设方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).∵椭圆过P (3,0),∴32a 2+02b2=1,即a =3,又2a =3×2b ,∴b =1,∴椭圆方程为x 29+y 2=1.若焦点在y 轴上,设方程为y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0).∵椭圆过点P (3,0),∴02a 2+32b2=1,即b =3.又2a =3×2b ,∴a =9,∴椭圆方程为y 281+x 29=1.∴所求椭圆的方程为x 29+y 2=1或y 281+x 29=1.(2)设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0且m ≠n ). ∵椭圆经过点P 1,P 2,∴点P 1,P 2的坐标适合椭圆方程.即⎩⎪⎨⎪⎧6m +n =1,①3m +2n =1,②①②两式联立,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =19,n =13.∴所求椭圆方程为x 29+y 23=1. 命题点3 利用定义解决“焦点三角形”问题例3 已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF 1→⊥PF 2→.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________. 答案 3解析 设PF 1=r 1,PF 2=r 2,则⎩⎪⎨⎪⎧r 1+r 2=2a ,r 21+r 22=4c 2,因为2r 1r 2=(r 1+r 2)2-(r 21+r 22) =4a 2-4c 2=4b 2, 又因为1221219,2PF F S rr b ===△ 所以b =3. 引申探究1.在例3中,若增加条件“△PF 1F 2的周长为18”,其他条件不变,求该椭圆的方程. 解 由原题得b 2=a 2-c 2=9, 又2a +2c =18,所以a -c =1,解得a =5, 故椭圆方程为x 225+y 29=1.2.在例3中,若将条件“PF 1→⊥PF 2→”“△PF 1F 2的面积为9”分别改为“∠F 1PF 2=60°”“12PF F S =△ 解 PF 1+PF 2=2a ,又∠F 1PF 2=60°, 所以PF 21+PF 22-2PF 1·PF 2cos 60° =F 1F 22,即(PF 1+PF 2)2-3PF 1·PF 2=4c 2, 所以3PF 1·PF 2=4a 2-4c 2=4b 2, 所以PF 1·PF 2=43b 2,又因为12121··sin 602PF F S PF PF =︒△ =12·43b 2·32 =33b 2=33, 所以b =3.思维升华 (1)求椭圆的方程多采用定义法和待定系数法,利用椭圆的定义定形状时,一定要注意常数2a >F 1F 2这一条件.(2)求椭圆标准方程的基本方法是待定系数法,具体过程是先定形,再定量,即首先确定焦点所在位置,然后再根据条件建立关于a ,b 的方程组.如果焦点位置不确定,要考虑是否有两解,有时为了解题方便,也可把椭圆方程设为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n )的形式. (3)当P 在椭圆上时,与椭圆的两焦点F 1,F 2组成的三角形通常称为“焦点三角形”,利用定义可求其周长;利用定义和余弦定理可求PF 1·PF 2;通过整体代入可求其面积等.(1)(2016·盐城模拟)已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,C 2:(x +4)2+y 2=9,动圆在圆C 1内部且和圆C 1相内切,和圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为________________.(2)(2016·镇江模拟)设F 1、F 2分别是椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点,若椭圆上存在一点P ,使(OP →+OF 2→)·PF 2→=0(O 为坐标原点),则△F 1PF 2的面积是______. 答案 (1)x 264+y 248=1 (2)1解析 (1)设圆M 的半径为r ,则MC 1+MC 2=(13-r )+(3+r )=16>8=C 1C 2, 所以M 的轨迹是以C 1,C 2为焦点的椭圆, 且 2a =16,2c =8,故所求的轨迹方程为x 264+y 248=1.(2)∵(OP →+OF 2→)·PF 2→=(OP →+F 1O →)·PF 2→=F 1P →·PF 2→=0, ∴PF 1⊥PF 2,∠F 1PF 2=90°. 设PF 1=m ,PF 2=n ,则m +n =4,m 2+n 2=12,2mn =4,121= 1.2F PF S mn ∴=△题型二 椭圆的几何性质例4 (1)已知点F 1,F 2是椭圆x 2+2y 2=2的左,右焦点,点P 是该椭圆上的一个动点,那么|PF 1→+PF 2→|的最小值是________.(2)(2016·全国丙卷改编)已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点,A ,B 分别为椭圆C 的左,右顶点.P 为C 上一点,且PF ⊥x 轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为________.答案 (1)2 (2)13解析 (1)设P (x 0,y 0),则PF 1→=(-1-x 0,-y 0),PF 2→=(1-x 0,-y 0),∴PF 1→+PF 2→=(-2x 0,-2y 0),∴|PF 1→+PF 2→|=4x 20+4y 20 =22-2y 20+y 20 =2-y 20+2.∵点P 在椭圆上,∴0≤y 20≤1, ∴当y 20=1时,|PF 1→+PF 2→|取最小值2. (2)设M (-c ,m ),则E ⎝⎛⎭⎪⎫0,am a -c ,OE 的中点为D ,则D ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,am a -c ,又B ,D ,M 三点共线,所以m a -c =m a +c ,a =3c ,e =13. 思维升华 (1)利用椭圆几何性质的注意点及技巧 ①注意椭圆几何性质中的不等关系在求与椭圆有关的一些量的范围,或者最大值、最小值时,经常用到椭圆标准方程中x ,y 的范围,离心率的范围等不等关系. ②利用椭圆几何性质的技巧求解与椭圆几何性质有关的问题时,要结合图形进行分析,当涉及顶点、焦点、长轴、短轴等椭圆的基本量时,要理清它们之间的内在联系. (2)求椭圆的离心率问题的一般思路求椭圆的离心率或其范围时,一般是依据题设得出一个关于a ,b ,c 的等式或不等式,利用a 2=b 2+c 2消去b ,即可求得离心率或离心率的范围.(2016·江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点,直线y =b2与椭圆交于B ,C 两点,且∠BFC =90°,则该椭圆的离心率是________.答案63解析 联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2+y 2b 2=1,y =b2,解得B ,C 两点坐标为B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32a ,b 2,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫32a ,b 2,又F (c,0), 则FB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32a -c ,b 2,FC →=⎝ ⎛⎭⎪⎫3a 2-c ,b 2,又由∠BFC =90°,可得FB →·FC →=0,代入坐标可得 c 2-34a 2+b24=0,①又因为b 2=a 2-c 2.代入①式可化简为c 2a 2=23,则椭圆离心率为e =c a=23=63. 题型三 直线与椭圆例5 (2016·天津)设椭圆x 2a 2+y 23=1(a >3)的右焦点为F ,右顶点为A .已知1OF +1OA =3eFA,其中O 为原点,e 为椭圆的离心率. (1)求椭圆的方程;(2)设过点A 的直线l 与椭圆交于点B (B 不在x 轴上),垂直于l 的直线与l 交于点M ,与y 轴交于点H .若BF ⊥HF ,且∠MOA ≤∠MAO ,求直线l 的斜率的取值范围. 解 (1)设F (c,0),由1OF +1OA =3eFA,即1c +1a =3c aa -c,可得a 2-c 2=3c 2. 又a 2-c 2=b 2=3,所以c 2=1,因此a 2=4. 所以椭圆的方程为x 24+y 23=1.(2)设直线l 的斜率为k (k ≠0), 则直线l 的方程为y =k (x -2).设B (x B ,y B ),由方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 23=1,y =k x -消去y ,整理得(4k 2+3)x 2-16k 2x +16k 2-12=0, 解得x =2或x =8k 2-64k 2+3.由题意,得x B =8k 2-64k 2+3,从而y B =-12k4k 2+3.由(1)知,F (1,0),设H (0,y H ), 有FH →=(-1,y H ),BF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫9-4k24k 2+3,12k 4k 2+3.由BF ⊥HF ,得BF →·FH →=0,所以4k 2-94k 2+3+12ky H 4k 2+3=0,解得y H =9-4k 212k .因此直线MH 的方程为y =-1k x +9-4k 212k.设M (x M ,y M ),由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -,y =-1k x +9-4k212k 消去y ,解得x M =20k 2+9k 2+.在△MAO 中,∠MOA ≤∠MAO ⇔MA ≤MO , 即(x M -2)2+y 2M ≤x 2M +y 2M ,化简得x M ≥1,即20k 2+9k 2+≥1,解得k ≤-64或k ≥64. 所以直线l 的斜率的取值范围为 ⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-64∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫64,+∞.思维升华 (1)解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题时用“点差法”解决,往往会更简单.(2)设直线与椭圆的交点坐标为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB =+k2x 1+x 22-4x 1x 2]=+1k2y 1+y 22-4y 1y 2](k为直线斜率).提醒:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式.如图,已知椭圆O :x 24+y 2=1的右焦点为F ,B ,C 分别为椭圆O 的上,下顶点,P 是直线l :y =-2上的一个动点(与y 轴交点除外),直线PC交椭圆O 于另一点M .(1)当直线PM 过椭圆的右焦点F 时,求△FBM 的面积;(2)①记直线BM ,BP 的斜率分别为k 1,k 2,求证:k 1·k 2为定值; ②求PB →·PM →的取值范围.(1)解 由题意知B (0,1),C (0,-1),焦点F (3,0),当直线PM 过椭圆O 的右焦点F 时,直线PM 的方程为x3+y-1=1,即y =33x -1. 联立⎩⎪⎨⎪⎧ x 24+y 2=1,y =33x -1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =837,y =17或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y=-1(舍去),即点M 的坐标为(837,17).连结BF ,则直线BF 的方程为x3+y1=1,即x +3y -3=0.又BF =a =2, 点M 到直线BF 的距离为d =|837+3×17-3|12+32=2372=37, 故△FBM 的面积为S △MBF =12·BF ·d =12×2×37=37.(2)方法一 ①证明 设P (m ,-2),且m ≠0,则直线PM 的斜率为k =-1--0-m =-1m,则直线PM 的方程为y =-1mx -1.联立⎩⎪⎨⎪⎧y =-1m x -1,x24+y 2=1,消去y ,得(1+4m 2)x 2+8mx =0,解得点M 的坐标为(-8m m 2+4,4-m2m 2+4),所以k 1=4-m2m 2+4-1-8m m 2+4=-2m 2-8m =14m ,k 2=1--0-m=-3m,所以k 1·k 2=-3m ·14m =-34为定值.②解 由①知,PB →=(-m,3), PM →=(-8m m 2+4-m ,4-m2m 2+4+2)=(-m 3-12m m 2+4,m 2+12m 2+4),所以PB →·PM →=(-m,3)·(-m 3+12m m 2+4,m 2+12m 2+4)=m 2+m 2+m 2+4.令m 2+4=t >4, 则PB →·PM →=t +t -t=t 2+7t -8t =t -8t+7.因为y =t -8t+7在t ∈(4,+∞)上单调递增,所以PB →·PM →=t -8t +7>4-84+7=9,故PB →·PM →的取值范围为(9,+∞).方法二 ①证明 设点M 的坐标为(x 0,y 0)(x 0≠0), 则直线PM 的方程为y =y 0+1x 0x -1, 令y =-2,得点P 的坐标为(-x 0y 0+1,-2),所以k 1=y 0-1x 0,k 2=-2-1-x 0y 0+1=y 0+x 0,所以k 1·k 2=y 0-1x 0·y 0+x 0=y 20-x 20=y 20--y 20=-34为定值. ②解 由①知,PB →=(x 0y 0+1,3),PM →=(x 0+x 0y 0+1,y 0+2),所以PB →·PM →=x 0y 0+1(x 0+x 0y 0+1)+3(y 0+2)=x 20y 0+2y 0+12+3(y 0+2)=41-y 2y 0+2y 0+12+3(y 0+2) =7-y 0y 0+2y 0+1.令t =y 0+1∈(0,2), 则PB →·PM →=-tt +t=-t +8t+7.因为y =-t +8t+7在t ∈(0,2)上单调递减,所以PB →·PM →=-t +8t +7>-2+82+7=9,故PB →·PM →的取值范围为(9,+∞).8.高考中求椭圆的离心率问题考点分析 离心率是椭圆的重要几何性质,是高考重点考查的一个知识点,这类问题一般有两类:一类是根据一定的条件求椭圆的离心率;另一类是根据一定的条件求离心率的取值范围,无论是哪类问题,其难点都是建立关于a ,b ,c 的关系式(等式或不等式),并且最后要把其中的b 用a ,c 表示,转化为关于离心率e 的关系式,这是化解有关椭圆的离心率问题难点的根本方法.典例1 (2015·福建改编)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F ,短轴的一个端点为M ,直线l :3x -4y =0交椭圆E 于A ,B 两点.若AF +BF =4,点M 到直线l 的距离不小于45,则椭圆E 的离心率的取值范围是__________.解析 左焦点F 0,连结F 0A ,F 0B ,则四边形AFBF 0为平行四边形.∵AF +BF =4, ∴AF +AF 0=4, ∴a =2.设M (0,b ),则4b 5≥45,∴1≤b <2.离心率e =ca=c 2a 2= a 2-b 2a 2= 4-b 24∈⎝⎛⎦⎥⎤0,32. 答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎤0,32 典例2 (14分)(2016·浙江)如图,设椭圆x 2a2+y 2=1(a >1).(1)求直线y =kx +1被椭圆截得的线段长(用a ,k 表示);(2)若任意以点A (0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点,求椭圆离心率的取值范围. 规范解答解 (1)设直线y =kx +1被椭圆截得的线段为AM ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 2a2+y 2=1,得(1+a 2k 2)x 2+2a 2kx =0,故x 1=0,x 2=-2a 2k1+a 2k2,因此AM =1+k 2|x 1-x 2|=2a 2|k |1+a 2k2·1+k 2. [6分](2)假设圆与椭圆的公共点有4个,由对称性可设y 轴左侧的椭圆上有两个不同的点P ,Q ,满足AP =AQ .记直线AP ,AQ 的斜率分别为k 1,k 2, 且k 1,k 2>0,k 1≠k 2.[8分]由(1)知AP =2a 2|k 1|1+k 211+a 2k 21,AQ =2a 2|k 2|1+k 221+a 2k 22, 故2a 2|k 1|1+k 211+a 2k 21=2a 2|k 2|1+k 221+a 2k 22, 所以(k 21-k 22)[1+k 21+k 22+a 2(2-a 2)k 21k 22]=0.由k 1≠k 2,k 1,k 2>0,得1+k 21+k 22+a 2(2-a 2)k 21k 22=0,因此⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 21+1⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 22+1=1+a 2(a 2-2),①因为①式关于k 1,k 2的方程有解的充要条件是1+a 2(a 2-2)>1,所以a > 2. [12分] 因此,任意以点A (0,1)为圆心的圆与椭圆至多有3个公共点的充要条件为1<a ≤2,由e =c a =a 2-1a ,得0<e ≤22.所以离心率的取值范围是(0,22].[14分]1.(2016·苏北四市联考)已知椭圆的中心在原点,离心率e =12,且它的一个焦点与抛物线y2=-4x 的焦点重合,则此椭圆方程为____________. 答案x 24+y 23=1 解析 依题意,可设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由已知可得抛物线的焦点为(-1,0),所以c =1,又离心率e =c a =12,解得a =2,b 2=a 2-c 2=3,所以椭圆方程为x 24+y 23=1.2.(2016·苏北四市一模)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),点A 、B 1、B 2、F 依次为其左顶点、下顶点、上顶点和右焦点.若直线AB 2与直线B 1F 的交点恰在直线x =a 2c上,则椭圆的离心率为________. 答案 12解析 由题意知直线AB 2:-x a +y b =1,直线B 1F :x c -y b =1,联立解得x =2aca -c,若交点在椭圆的右准线上,则2ac a -c =a 2c ,即2c 2+ac -a 2=0,所以2e 2+e -1=0,解得e =12.3.(2017·青岛月考)已知A 1,A 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右顶点,P 是椭圆C上异于A 1,A 2的任意一点,若直线PA 1,PA 2的斜率的乘积为-49,则椭圆C 的离心率为________.答案53解析 设P (x 0,y 0),则y 0x 0+a ·y 0x 0-a =-49,化简得x 20a 2+y 204a29=1,则b 2a 2=49,e = 1-b a2=1-49=53. 4.(2016·南昌模拟)已知椭圆:y 29+x 2=1,过点P (12,12)的直线与椭圆相交于A ,B 两点,且弦AB 被点P 平分,则直线AB 的方程为________________. 答案 9x +y -5=0解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),因为A ,B 在椭圆y29+x 2=1上,所以⎩⎪⎨⎪⎧y 219+x 21=1,y229+x 22=1,两式相减,得y 21-y 229+x 21-x 22=0,即y 1-y 2y 1+y 29+(x 1-x 2)(x 1+x 2)=0,又弦AB 被点P (12,12)平分,所以x 1+x 2=1,y 1+y 2=1, 将其代入上式,得y 1-y 29+x 1-x 2=0,得y 1-y 2x 1-x 2=-9, 即直线AB 的斜率为-9,所以直线AB 的方程为y -12=-9(x -12),即9x +y -5=0.5.(2016·宿迁模拟)已知F 1、F 2是椭圆x 24+y 2=1的两个焦点,P 为椭圆上一动点,则使PF 1·PF 2取得最大值的点P 为__________. 答案 (0,1)或(0,-1)解析 由椭圆定义得PF 1+PF 2=2a =4, ∴PF 1·PF 2≤(PF 1+PF 22)2=4,当且仅当PF 1=PF 2=2,即P (0,-1)或(0,1)时,PF 1·PF 2取得最大值.*6.(2016·苏州质检)设A 1,A 2为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右顶点,若在椭圆上存在异于A 1,A 2的点P ,使得PO →·PA 2→=0,其中O 为坐标原点,则椭圆的离心率e 的取值范围是____________. 答案 (22,1) 解析 A 1(-a,0),A 2(a,0),设P (x ,y ),则PO →=(-x ,-y ),PA 2→=(a -x ,-y ), ∵PO →·PA 2→=0,∴(a -x )(-x )+(-y )(-y )=0, ∴y 2=ax -x 2>0,∴0<x <a .将y 2=ax -x 2代入x 2a 2+y 2b2=1,整理得(b 2-a 2)x 2+a 3x -a 2b 2=0,其在(0,a )上有解, 令f (x )=(b 2-a 2)x 2+a 3x -a 2b 2, ∵f (0)=-a 2b 2<0,f (a )=0, 如图,Δ=(a 3)2-4(b 2-a 2)·(-a 2b 2) =a 2(a 4-4a 2b 2+4b 4) =a 2(a 2-2b 2)2≥0, ∴对称轴满足0<-a 3b 2-a 2<a ,即0<a 3a 2-b 2<a ,∴a 22c 2<1,∴c 2a 2>12. 又0<c a <1,∴22<c a<1. 7.若椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >0,b >0)的焦点在x 轴上,过点(2,1)作圆x 2+y 2=4的切线,切点分别为A ,B ,直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程为________________. 答案x 220+y 216=1 解析 设切点坐标为(m ,n ), 则n -1m -2·nm=-1, 即m 2+n 2-n -2m =0.∵m 2+n 2=4,∴2m +n -4=0, 即直线AB 的方程为2x +y -4=0.∵直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点, ∴2c -4=0,b -4=0,解得c =2,b =4, ∴a 2=b 2+c 2=20, ∴椭圆方程为x 220+y 216=1.8.已知P 为椭圆x 225+y 216=1上的一点,M ,N 分别为圆(x +3)2+y 2=1和圆(x -3)2+y 2=4上的点,则PM +PN 的最小值为________. 答案 7解析 由题意知椭圆的两个焦点F 1,F 2分别是两圆的圆心,且PF 1+PF 2=10,从而PM +PN 的最小值为PF 1+PF 2-1-2=7.9.(2017·连云港质检)椭圆x 24+y 2=1的左,右焦点分别为F 1,F 2,点P 为椭圆上一动点,若∠F 1PF 2为钝角,则点P 的横坐标的取值范围是________________. 答案 (-263,263)解析 设椭圆上一点P 的坐标为(x ,y ), 则F 1P →=(x +3,y ),F 2P →=(x -3,y ). ∵∠F 1PF 2为钝角,∴F 1P →·F 2P →<0, 即x 2-3+y 2<0,①∵y 2=1-x 24,代入①,得x 2-3+1-x 24<0,34x 2<2,∴x 2<83. 解得-263<x <263,∴x ∈(-263,263).10.已知过椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点A (-a ,0)作直线l 交y 轴于点P ,交椭圆于点Q ,若△AOP 是等腰三角形,且PQ →=2QA →,则椭圆的离心率为________. 答案255解析 ∵△AOP 是等腰三角形,A (-a,0),∴P (0,a ). 设Q (x 0,y 0),∵PQ →=2QA →, ∴(x 0,y 0-a )=2(-a -x 0,-y 0).∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-2a -2x 0,y 0-a =-2y 0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-23a ,y 0=a3,代入椭圆方程化简,可得b 2a 2=15,∴e =1-b 2a 2=255. 11.(2016·南京模拟)如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F ,右顶点,上顶点分别为A ,B ,且AB =52BF .(1)求椭圆C 的离心率;(2)若斜率为2的直线l 过点(0,2),且l 交椭圆C 于P ,Q 两点,OP ⊥OQ ,求直线l 的方程及椭圆C 的方程.解 (1)由已知AB =52BF , 即a 2+b 2=52a , 4a 2+4b 2=5a 2,4a 2+4(a 2-c 2)=5a 2, ∴e =c a =32. (2)由(1)知a 2=4b 2,∴椭圆C :x 24b 2+y 2b2=1.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),直线l 的方程为y -2=2(x -0),即2x -y +2=0. 由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +2=0,x 24b 2+y 2b2=1消去y ,得x 2+4(2x +2)2-4b 2=0, 即17x 2+32x +16-4b 2=0.Δ=322+16×17(b 2-4)>0,解得b >21717.x 1+x 2=-3217,x 1x 2=16-4b217.∵OP ⊥OQ ,∴OP →·OQ →=0,即x 1x 2+y 1y 2=0,x 1x 2+(2x 1+2)(2x 2+2)=0, 5x 1x 2+4(x 1+x 2)+4=0. 从而-4b 217-12817+4=0, 解得b =1,满足b >21717.∴椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.12.(2015·安徽)设椭圆E 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),点O 为坐标原点,点A 的坐标为(a,0),点B 的坐标为(0,b ),点M 在线段AB 上,满足BM =2MA ,直线OM 的斜率为510. (1)求E 的离心率e ;(2)设点C 的坐标为(0,-b ),N 为线段AC 的中点,点N 关于直线AB 的对称点的纵坐标为72,求E 的方程.解 (1)由题设条件知,点M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫23a ,13b , 又k OM =510,从而b 2a =510, 进而得a =5b ,c =a 2-b 2=2b ,故e =c a =255.(2)由题设条件和(1)的计算结果可得,直线AB 的方程为x5b+yb=1,点N 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫52b ,-12b .设点N 关于直线AB 的对称点S 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1,72,则线段NS 的中点T 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫54b +x 12,-14b +74.又点T 在直线AB 上,且k NS ·k AB =-1,从而有⎩⎪⎨⎪⎧54b +x 125b +-14b +74b=1,72+12b x 1-52b = 5.解得b =3.所以a =35,故椭圆E 的方程为x 245+y 29=1.13.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,右顶点为A ,上顶点为B ,O 为坐标原点,M 为椭圆上任意一点.过F ,B ,A 三点的圆的圆心坐标为(p ,q ). (1)当p +q ≤0时,求椭圆的离心率的取值范围;(2)若点D (b +1,0),在(1)的条件下,当椭圆的离心率最小时,(MF →+OD →)·MO →的最小值为72,求椭圆的方程.解 (1)设椭圆半焦距为c .由题意AF ,AB 的中垂线方程分别为x =a -c 2,y -b 2=a b (x -a 2), 于是圆心坐标为(a -c 2,b 2-ac 2b). 所以p +q =a -c 2+b 2-ac 2b≤0, 整理得ab -bc +b 2-ac ≤0,即(a +b )(b -c )≤0,所以b ≤c ,于是b 2≤c 2,即a 2=b 2+c 2≤2c 2. 所以e 2=c 2a 2≥12,即22≤e <1. (2)当e =22时,a =2b =2c , 此时椭圆的方程为x 22c 2+y 2c2=1, 设M (x ,y ),则-2c ≤x ≤2c ,MF →=(-c -x ,-y ),OD →=(b +1,0),MO →=(-x ,-y ),所以(MF →+OD →)·MO →=12x 2-x +c 2=12(x -1)2+c 2-12. 当c ≥22时,上式的最小值为c 2-12,即c 2-12=72,得c =2; 当0<c <22时,上式的最小值为12(2c )2-2c +c 2, 即12(2c )2-2c +c 2=72, 解得c =2+304,不合题意,舍去. 综上所述,椭圆的方程为x 28+y 24=1.。

选修1-1步步高40分钟课时作业 椭圆的简单几何性质(二)

选修1-1步步高40分钟课时作业  椭圆的简单几何性质(二)

40分钟课时作业 椭圆的简单几何性质(二)一、选择题1.椭圆x 225+y 29=1上的点P 到椭圆左焦点的最大距离和最小距离分别是( ) A.8,2 B.5,4 C.5,1 D.9,12.过椭圆x 2+2y 2=4的左焦点F 作倾斜角为π3的弦AB ,则弦AB 的长为( ) A.67 B.167 C.716 D.763.已知AB 为过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1中心的弦,F (c,0)为椭圆的右焦点,则△AFB 面积的最大值为( )A.b 2B.abC.acD.bc 4.若直线ax +by +4=0和圆x 2+y 2=4没有公共点,则过点(a ,b )的直线与椭圆x 29+y 24=1的公共点个数为( )A.0B.1C.2D.需根据a ,b 的取值来确定5.已知椭圆的方程是x 2+2y 2-4=0,则以M (1,1)为中点的弦所在直线的方程是( )A.x +2y -3=0B.2x +y -3=0C.x -2y +3=0D.2x -y +3=06.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,若直线y =kx 与椭圆的一个交点的横坐标x 0=b ,则k 的值为( ) A.22 B.±22 C.12 D.±12二、填空题7.直线x =a 与椭圆x 23+y 24=1恒有两个不同的交点,则a 的取值范围是________. 8.如图,椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c ,若直线y =3(x +c )与椭圆的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于________.9.过椭圆x 25+y 24=1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A 、B 两点,O 为原点,则△OAB 的面积为________.10.若椭圆mx 2+ny 2=1(m >0,n >0)与直线x +y -1=0交于A ,B 两点,若n m =2,则过原点与线段AB 的中点M 的连线的斜率为________.三、解答题11.已知点A ,B 是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)与直线x -3y +2=0的交点,点M 是AB 的中点,且点M 的横坐标为-12,若椭圆C 的焦距为8,求椭圆C 的方程.12.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与直线x +y -1=0相交于P ,Q 两点,且OP →⊥OQ →(O 为坐标原点). (1)求证:1a 2+1b 2等于定值; (2)若椭圆的离心率e ∈[33,22],求椭圆长轴长的取值范围.13.椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点(1,32),离心率为12,左,右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线交椭圆于A 、B 两点.(1)求椭圆C 的方程;(2)当△F 2AB 的面积为1227时,求直线的方程.。

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课时分层作业(七) 椭圆的几何性质(建议用时:45分钟)[基础达标练]一、填空题1.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,焦距为2,则C 的方程为__________.【导学号:95902097】【解析】 根据已知条件知c a =12,又2c =2,得a =2,又b 2=a 2-c 2=4-1=3,椭圆方程为x 24+y 23=1.【答案】x 24+y 23=1 2.设F 1、F 2为椭圆的两个焦点,以F 2为圆心作圆F 2,已知圆F 2经过椭圆的中心,且与椭圆的一个交点为M ,若直线MF 1恰与圆F 2相切,则该椭圆的离心率e 为________. 【解析】 由题意知圆F 2的半径为c ,在Rt△MF 1F 2中, |MF 2|=c ,|MF 1|=2a -c ,|F 1F 2|=2c 且MF 1⊥MF 2. 所以(2a -c )2+c 2=4c 2,⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2+2⎝ ⎛⎭⎪⎫c a -2=0,∴e =c a=3-1. 【答案】3-13.直线y =k (x -2)+1与椭圆x 216+y 29=1的位置关系是________.【导学号:95902098】【解析】 直线y =k (x -2)+1过定点P (2,1),将P (2,1)代入椭圆方程,得416+19<1,∴P (2,1)在椭圆内部,故直线与椭圆相交.【答案】 相交4.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1、F 2,离心率为33,过F 2的直线l交C 于A 、B 两点,若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为________.【解析】 根据条件可知c a =33,且4a =43,∴a =3,c =1,b =2, 椭圆的方程为x 23+y 22=1.【答案】x 23+y 22=1 5.已知椭圆的短半轴长为1,离心率0<e ≤32.则长轴长的取值范围为________. 【导学号:95902099】【解析】 ∵b =1,∴c 2=a 2-1,又c 2a 2=a 2-1a 2=1-1a 2≤34,∴1a 2≥14,∴a 2≤4,又∵a2-1>0,∴a 2>1,∴1<a ≤2,故长轴长2<2a ≤4.【答案】 (2,4]6.已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在y 轴上,且长轴长为12,离心率为13,则椭圆方程为________.【解析】 因为椭圆的焦点在y 轴上, 所以设椭圆的方程为y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0).由⎩⎪⎨⎪⎧2a =12,c a =13,得⎩⎪⎨⎪⎧a =6,c =2,由a 2=b 2+c 2,得b 2=32.故椭圆的方程为:y 236+x 232=1.【答案】y 236+x 232=1 7.椭圆x 24+y 23=1的左焦点为F ,直线x =m 与椭圆相交于点A 、B .当△FAB 的周长最大时,△FAB 的面积是________.【导学号:95902100】【解析】 如图,当直线x =m ,过右焦点(1,0)时,△FAB 的周长最大,由⎩⎪⎨⎪⎧x =1,x 24+y23=1,解得y =±32,∴|AB |=3.∴S =12×3×2=3.【答案】 38.已知椭圆方程是x 29+y 24=1,则以A (1,1)为中点的弦MN 所在的直线方程为________.【解析】 方法一:易知直线MN 的斜率存在,设为k ,则其直线方程为y -1=k (x -1),由⎩⎪⎨⎪⎧y -1=k x -,x 29+y24=1,得(4+9k 2)x 2-18k (k -1)x +9k 2-18k -27=0,又设直线与椭圆的交点为M (x 1,y 1)、N (x 2,y 2),则x 1、x 2是方程的两个根,于是x 1+x 2=18k k -4+9k 2=2,解得k =-94,则所求的直线方程为y -1=-49(x -1),即4x +9y -13=0.方法二:设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 219+y 214=1 ①x 229+y 224=1 ②①-②得x 1+x 2x 1-x 29=-y 1+y 2y 1-y 24∴k =y 1-y 2x 1-x 2=-4x 1+x 29y 1+y 2=-4×29×2=-49. ∴直线l 的方程为y -1=-49(x -1),即4x +9y -13=0.【答案】 4x +9y -13=0 二、解答题9.(1)已知椭圆的焦距与短轴长相等,求椭圆的离心率.(2)若椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,求该椭圆的离心率. 【解】 (1)由题意得:b =c ,∴e 2=c 2a 2=c 2b 2+c 2=c 22c 2=12,∴e =22.(2)由题意得:2b =a +c ,∴4b 2=(a +c )2. 又∵a 2=b 2+c 2,∴4(a 2-c 2)=a 2+2ac +c 2,即3a 2-2ac -5c 2=0,∴3-2·c a -5·⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2=0,即5·⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2+2·c a -3=0,∴e =c a =35.10.过椭圆x 216+y 24=1内点M (2,1)引一条弦,使弦被M 平分,求此弦所在直线的方程.【导学号:95902101】【解】 方法一:依题意,该直线l 的斜率存在.设所求直线方程为y -1=k (x -2),代入椭圆方程并整理,得(4k 2+1)x 2-8(2k 2-k )x +4(2k -1)2-16=0.又设直线与椭圆的交点为A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则x 1、x 2是方程的两个根,于是x 1+x 2=82k 2-k 4k 2+1.又M 为AB 的中点,∴x 1+x 22=42k 2-k 4k 2+1=2,解之得k =-12.故所求直线的方程为x +2y -4=0.方法二:设直线与椭圆的交点为A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),M (2,1)为AB 的中点.∴x 1+x 2=4,y 1+y 2=2.又A 、B 两点在椭圆上,则x 21+4y 21=16,x 22+4y 22=16. 两式相减得(x 21-x 22)+4(y 21-y 22)=0.于是(x 1+x 2)(x 1-x 2)+4(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0. ∴y 1-y 2x 1-x 2=-x 1+x 24y 1+y 2=-12, 即k AB =-12.故所求直线方程为x +2y -4=0.[能力提升练]1.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点为A ,左焦点为F ,上顶点为B ,若∠BAO +∠BFO=90°,则椭圆离心率为__________.【解析】 令右焦点为F ′,连结BF ′,由题意得A (-a,0),B (0,b ),F ′(c,0),由椭圆的对称性知∠BFO =∠BF ′O ,又∠BAO +∠BFO =90°,所以∠BAO +∠BF ′O =90°,∴AB →·BF ′→=0,∴(a ,b )·(c ,-b )=ac -b 2=ac -a 2+c 2=0,得e 2+e -1=0,求得e =5-12. 【答案】5-122.如图2­2­3,P 是椭圆x 225+y 216=1在第一象限上的动点,F 1,F 2是椭圆的焦点,M 是∠F 1PF 2的平分线上的一点,且F 2M →·MP →=0,则OM 的取值范围是________.图2­2­3【导学号:95902102】【解析】 延长 F 2M 交PF 1于点N ,由已知条件可知OM =12NF 1=12(PF 1-PF 2)=a -PF 2,而a -c <PF 2<a ,所以OM ∈(0,c ),即OM ∈(0,3).【答案】 (0,3)3.已知椭圆x 236+y 29=1以及椭圆内一点P (4,2),则以P 为中点的弦所在直线的斜率为________.【解析】 设弦的端点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=8,y 1+y 2=4,⎩⎪⎨⎪⎧x 2136+y 219=1,x 2236+y229=1,两式相减,得x 1+x 2x 1-x 236+y 1+y 2y 1-y 29=0,∴2x 1-x 29=-4y 1-y 29,∴k =y 1-y 2x 1-x 2=-12. 【答案】 -124.如图2­2­4,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P (3,1)在椭圆上,△PF 1F 2的面积为2 2.。

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