人教高中数学三单元测试(9)椭圆及答案

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高中数学考点09-椭圆的标准方程与几何性质(1月)(期末复习热点题型)(人教A版2019)(原

高中数学考点09-椭圆的标准方程与几何性质(1月)(期末复习热点题型)(人教A版2019)(原

考点09 椭圆的标准方程与几何性质一、单选题1.椭圆22154y x +=的长轴长为A .2B .4CD .2.已知椭圆1C :22221(0)x y a b a b +=>>和椭圆2C :22221(0)x y c d c d+=>>的离心率相同,则A .ab cd =B .ac bd =C .ad bc =D .2222a b c d -=-3.椭圆2212516x y +=的短轴长为A .B .10C .8D .64.椭圆223412x y +=的焦点坐标为 A .()1,0±B .()0,1±C .()D .(0,5.椭圆22259225x y +=的长轴长、短轴长分别为 A .5,3 B .3,5 C .10.6D .6,106.若点M 到两定点()10,1-F ,()20,1F 的距离之和为2,则点M 的轨迹是 A .椭圆 B .直线C .线段D .线段的中垂线.7.已知ABC 的周长是20,且顶点B 的坐标为(0,4)-,C 的坐标为(0,4),则顶点A 的轨迹方程是A .221(0)2036x y x -=≠B .221(0)3620x y x +=≠C .221(0)2036x y x +=≠D .221(0)3620x y x -=≠8.若方程222x ky +=表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是A .(0)1,B .()(011)+∞,,C .(0)+∞,D .(1)+∞, 9.椭圆22221(0)y x a b a b +=>>的上、下焦点分别为1F 、2F ,过椭圆上的点M 作向量MN使得12MN F F =,且12 F F N 为正三角形,则该椭圆的离心率为A BC .2D .1210.已知椭圆22:196x y C +=的左、右焦点分别为1F 、2F ,点P 椭圆C 上,且12=PF ,则2PF = A .16 B .7 C .4D .111.椭圆2214924x y +=的焦点为1F 、2F ,点P 在椭圆上,若16PF =,则12PF F △的面积为 A .24 B .28 C .40D .4812.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为2F ,O 为坐标原点,M 为y 轴上一点,点A 是直线2MF 与椭圆C 的一个交点,且2||||2||OA OF OM ==,则椭圆C 的离心率为 A .13B .25C D 13.若椭圆222125x y m+=的左焦点为()14,0F -,则m =A .2B .3C .3±D .914.椭圆22195x y +=上任一点P 到点()1,0Q 的距离的最小值为A BC .2D15.已知1F ,2F 分别是椭圆22221(0)9x y a a a +=>-的左、右两焦点,过点2F 的直线交椭圆于点A ,B ,若1ABF 为等边三角形,则a 的值为A .3B .C .D 16.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,上顶点为B ,若12BF F 为等边三角形,则该椭圆的离心率为A .12B .3C .2D1710=的化简结果是A .2212521x y +=B .2212521y x +=C .221254x y +=D .221254y x +=18.设M 是圆P :()22236x y ++=上的一动点,定点()0,2Q ,线段MQ 的垂直平分线交线段PM 于N 点,则N 点的轨迹方程为A .22195x y +=B .22159x y +=C .2213632x y +=D .2213236x y +=19.已知椭圆的短轴长是焦距的2倍,则椭圆的离心率为A .12BC .15D20.设椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点分别为12,F F ,12||F F =P 是C 上一点,若12PF PF a -=,且121sin 3PF F ∠=,则椭圆C 的方程为 A .22143x y +=B .22163x y +=C .22164x y +=D .22142x y +=21.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,倾斜角为45︒的直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,AB 的中点是(4,1)M -则椭圆的离心率是A BC .2D .1222.椭圆C :2221(0)3x y a a +=>的焦点在x 轴上,其离心率为12,则A .椭圆CB .椭圆C 的长轴长为4 C .椭圆C 的焦距为4D .4a =23.椭圆22143x y +=的右焦点到直线0x y -=的距离是A .12BC .1D24.已知椭圆C 的短轴长为6,离心率为45,则椭圆C 的焦点F 到长轴的一个端点的距离为 A .9 B .1C .1或9D .以上都不对25.已知椭圆221102x y m m +=--的长轴在y 轴上,若焦距为4,则m 等于A .3B .5C .7D .826.已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>),M 为椭圆上一动点,1F 为椭圆的左焦点,则线段1MF 的中点P 的轨迹是 A .圆 B .椭圆 C .双曲线D .抛物线27.已知A 、B 是椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)长轴的两个端点,P 、Q 是椭圆上关于x 轴对称的两点,直线AP 、BQ 的斜率分别为1k 、2k ,若1211k k +的最小值为4,则椭圆的离心率为 A .12B.3 CD28.已知1F ,2F 分别是椭圆22:143x y C +=的左、右焦点,点P 、Q 是椭圆上位于x 轴上方的两点,且12//PF QF ,则12PF QF +的取值范围为 A .[)2,4B .[)3,4C .[)1,4D .[)1.5,429.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,直线y =与椭圆C 相交于A ,B 两点,且AF BF ⊥,则椭圆C 的离心率为A .12 B 1C .12D 130.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>,点M 在椭圆上,以M 为圆心的圆与x 轴相切与椭圆的焦点,与y 轴相交于P ,Q ,若MPQ 为正三角形,则椭圆的离心率为 A .12B .13C .2D .331.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的焦距为2,右顶点为A ,过原点与x 轴不重合的直线交C 于M ,N 两点,线段AM 的中点为B ,若直线BN 经过C 的右焦点,则C 的方程为A .22143x y +=B .22165x y +=C .22198x yD .2213632x y +=32.已知直线:210l kx y k --+=与椭圆22122:1(0)x yC a b a b+=>>交于A 、B 两点,与圆222:(2)(1)1C x y -+-=交于C 、D 两点.若存在[2,1]k ∈--,使得AC DB =,则椭圆1C 的离心率的取值范围是 A .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .0,2⎛ ⎝⎦D .2⎫⎪⎪⎣⎭33.已知椭圆2222:1(0)x y G a b a b+=>>的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交椭圆于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,1-),则G 的方程为A .2214536x y +=B .2213627x y +=C .2212718x y +=D .221189x y +=34.焦点在x 轴上的椭圆的方程为222141x ya a +=+(0a >),则它的离心率e 的取值范围为A .104⎛⎤ ⎥⎝⎦,B .102⎛⎤ ⎥⎝⎦,C .⎛ ⎝⎦D .1142⎡⎤⎢⎥⎣⎦,35.若1F 、2F 分别是椭圆2212516x y +=的左、右焦点,M 是椭圆上的任意一点,且12MF F △的内切圆的周长为3π,则满足条件的点M 的个数为 A .2 B .4 C .6 D .不确定二、多选题1.已知椭圆C :221641x y +=,则下列结论正确的是A .长轴长为12BC .焦点坐标为04⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭, D .离心率为22.椭圆的焦距,短轴长和长轴长构成等差数列,其中长轴长等于10,则椭圆的标准方程为A .2212516x y +=B .22110064x y +=C .22164100x y +=D .2251162x y +=3.已知椭圆22221x y a b +=的焦距为6,直线l 与椭圆交于A ,B 两点,弦AB 的中点为(2,1)M ,则直线l 的方程为 A .78220x y +-= B .7860x y --= C .3271030x y --=D .327710x y +-=4.如图所示,某探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P 处变轨进入以月球球心F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P 点处第二次变轨进入仍以F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,且轨道Ⅰ的右顶点为轨道Ⅰ的中心.设椭圆Ⅰ与Ⅰ的长半轴长分别为1a 和2a ,半焦距分别为1c 和2c ,离心率分别为1e ,2e ,则下列结论正确的是A .()11222a c a c +>+B .1122a c a c -=-C .2112e e +=D .椭圆Ⅰ比椭圆Ⅰ更扁5.已知椭圆C :221625400x y +=,关于椭圆C 下述正确的是 A .椭圆C 的长轴长为10B .椭圆C 的两个焦点分别为(0,3)-和(0,3) C .椭圆C 的离心率等于35D .若过椭圆C 的焦点且与长轴垂直的直线l 与椭圆C 交于,P Q ,则32||5PQ = 6.已知曲线22:1C mx ny +=A .若0m n >>,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上B .若0m n >>,则C 是椭圆,其焦点在x 轴上 C .若0m n =>,则CD .若0m =,0n >,则C 是两条直线7.关于x 、y 的方程22221232x y m m +=+-,(其中223m ≠)对应的曲线可能是 A .焦点在x 轴上的椭圆 B .焦点在y 轴上的椭圆 C .焦点在x 轴上的双曲线D .圆8.为使椭圆2212x y m+=的离心率为12,正数m 的值可以是A .1BC .83D .329.下列说法正确的有A .方程2x xy x +=表示两条直线B .椭圆221102x y m m +=--的焦距为4,则4m =C .曲线22259x y xy +=关于坐标原点对称D .椭圆C :2215y x +=的焦距是210.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>,P 是该椭圆在第一象限内的点,1F ,2F 分别为椭圆的左右焦点,12F PF ∠的角平分线交x 轴于点M ,且满足24MF OM =,则该椭圆的离心率可能是 A .18B .14 C .12D .34三、填空题1.椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上一点A 关于原点的对称点为B ,F 为椭圆的右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,124ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则该椭圆离心率的最大值为__________.2.已知椭圆2211612x y +=的左、右焦点分别为12,,F F AB 是椭圆过焦点1F 的弦,则2ABF 的周长是__________.3.已知椭圆C :2214x y +=的两个焦点分别为1F ,2F ,过点1F 且与坐标轴不平行的直线与椭圆交于点M ,N ,则2MNF 的周长是__________.4.椭圆2216x y m+=的一个焦点是(0,2),则m =__________.5.已知方程22112x y m m +=--表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 的取值范围是__________. 6.椭圆221916x y +=的离心率为__________.7.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>,左焦点(,0)F c -,右顶点(,0)A a ,上顶点(0,)B b ,满足0FB AB =,则椭圆的离心率为__________.8.已知椭圆2219x y m +=的离心率等于13,则实数m =__________. 9.已知1F 、2F 是椭圆22110064x y +=上的两个焦点,P 是椭圆上一点,且12PF PF ⊥,则12F PF △的面积为__________.10.若A 、B 为椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)长轴的两个端点,垂直于x 轴的直线与椭圆交于点M 、N ,且14AM BN k k ⋅=,则椭圆C 的离心率为__________. 11.如图所示,椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的左右焦点分别为1F 、2F ,上顶点为A ,离心率为12,点P 为第一象限内椭圆上的一点,若1122:1PF APF F S S=:,则直线1PF 的斜率为__________.12.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>经过函数31x y x =-图象的对称中心,若椭圆C 的离心率,23e ∈ ⎝⎭,则C 的长轴长的取值范围是__________.13.已知椭圆22195y x +=的上焦点为F ,M 是椭圆上一点,点()A ,当点M 在椭圆上运动时,MA MF +的最大值为__________.14.已知1F 、2F 为椭圆C :222116x y a +=的左、右焦点,M 为椭圆上一点,且12MF F △内切圆的周长等于3π,若满足条件的点M 恰好有两个,则a =__________.15.已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的离心率为3,若以原点为圆心、椭圆短半轴长为半径的圆与直线2y x =+相切,则椭圆的标准方程为__________. 四、双空题1.已知1F ,2F 是椭圆22:195x y C +=的左、右焦点,点P 在C 上,则12PF PF ⋅的最大值为__________;若(0,A ,则2PA PF -的最小值为__________.2.椭圆22149x y +=的焦距是__________,离心率是__________.3.在平面直角坐标系xOy 中,点M 的坐标为()1,2-,且0OM ON +=,动点P 与,M N 连线的斜率之积为12-,则动点P 的轨迹方程为__________,PMN 面积的取值范围是__________.4.椭圆221mx ny +=与直线10x y +-=相交于,A B 两点,C 是线段AB 的中点,若AB =,OC 的斜率为2,则m n -=__________,离心率e =__________.5.已知椭圆C 的焦点在x 轴上,它的长轴长为4,焦距为2,则椭圆C 的短轴长为__________,标准方程为__________.6.已知椭圆22195x y +=的左右焦点分别为1F 、2F ,点P 在椭圆上,若线段1PF 的中点在y 轴上,则21PF F ∠=__________,12PF PF -=__________.7.椭圆:194C +=的离心率为__________,长轴长__________.8.椭圆22142x y +=的左、右焦点分别为1F ,2F ,过焦点1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,则2ABF 的周长为__________;若A ,B 两点的坐标分别为()11,x y 和()22,x y ,且212y y -=,则2ABF 的内切圆半径为__________.9.椭圆22194x y +=的长轴长是__________,离心率是__________.10.(1)方程2244kx y k +=表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是__________;(2)设点A ,B 的坐标为()20-,,()20,,点P 是曲线C 上任意一点,且直线P A 与PB 的斜率之积为14-,则曲线C 的方程是__________. 五、解答题1.已知圆2219:24E x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,经过椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左、右焦点12,F F ,且与椭圆C 在第一象限的交点为A ,且1F ,E ,A 三点共线,直线l 交椭圆C 于两点M ,N ,且(0)MN OA λλ=≠. (1)求椭圆C 的方程;(2)当AMN 的面积取到最大值时,求直线l 的方程.2.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的四个顶点围成的四边形的面积为原点到直线1x y a b += (1)求椭圆C 的方程;(2)已知定点()0,2P ,是否存在过P 的直线l ,使l 与椭圆C 交于,A B 两点,且以AB 为直径的圆过椭圆C 的左顶点?若存在,求出l 的方程;若不存在,请说明理由.3.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的短轴长为2,离心率为,直线:(0)=+≠l y kx m k 与椭圆C 交于A ,B 两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若线段AB 的垂直平分线通过点10,2⎛⎫-⎪⎝⎭,证明:2212k m +=. 4.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的上顶点为P ,右顶点为Q ,直线PQ 与圆2245x y +=相切于点24,55M ⎛⎫⎪⎝⎭. (1)求椭圆C 的方程;(2)若不经过点P 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,且PA PB ⋅=0,求证:直线l 过定点.5.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,,F F ,离心率12e =,点P 是椭圆上一个动点,1PF F 面积的最大值是(1)求椭圆的方程; (2)A ,B ,C ,D 是椭圆上不同的四点,AC 与BD 相交于点1F ,0AC BD ⋅=,||||AC BD +的最小值.6.已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的离心率为3,过右焦点F 的直线l 与C 相交于A 、B 两点. 当l 的斜率为1时,坐标原点O 到l 的距离为2. (1)求a 、b 的值;(2)C 上是否存在点P ,使得当l 绕F 转到某一位置时,有OP OA OB =+成立?若存在,求出所有点P 的坐标与l 的方程;若不存在,说明理由. 7.平面内动点M 到点()2,0F 的距离与M 到直线92x =的距离之比为23. (1)求动点M 的轨迹C 的方程; (2)过点F 的直线l 交轨迹C 于不同两点A 、B ,交y 轴于点N ,已知1NA AF λ=,2NB BF λ=,试问12λλ+是否等于定值,并说明理由.8.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为()11,0F -、()21,0F ,点P 为椭圆C 上一点,使得1260F PF ∠=,12PF F △ (1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线1l 与椭圆C 相交于A 、B 两点,直线2l 与椭圆C 相交于D 、E 两点,且A 、B 、D 、E 四点的横坐标均不相同,若直线1l 与直线2l 的斜率互为相反数,求证:直线AD 和直线BE 的斜率互为相反数.9.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>过点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,且长轴长等于4.(1)求椭圆C 的方程;(2)1F ,2F 是椭圆C 的两个焦点,圆O 是以12F F 为直径的圆,直线l :y kx m =+与圆O相切,并与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,若32OA OB ⋅=-,求k 的值.10.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>,右焦点)F,且离心率2e =.(1)求椭圆C 的方程;(2)过F 且倾斜角为45︒的直线l 与椭圆交于不同的两点M ,N ,求OMN (O 为坐标原点)的面积.11.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>经过点P ⎛ ⎝⎭,且离心率2e =. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若斜率为k 且不过点P 的直线l 交C 于,A B 两点,记直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,且120k k +=,求直线l 的斜率k .12.设椭圆中心在坐标原点,焦点在x 轴上,一个顶点坐标为(2,0) (1)求这个椭圆的方程;(2)若这个椭圆左焦点为1F,右焦点为F,过1F且斜率为1的直线交椭圆于A、B 2两点,求AB的长及2ABF的面积.高考数学:试卷答题攻略一、“六先六后”,因人因卷制宜。

高中数学椭圆练习题(含答案)

高中数学椭圆练习题(含答案)

椭圆练习题1一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2012·厦门模拟)已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率等于 ( ).A.12B.22C. 2D.322.(2012·长沙调研)中心在原点,焦点在x 轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是( ). A.x 281+y 272=1 B.x 281+y 29=1 C.x 281+y 245=1 D.x 281+y 236=13.(2012·长春模拟)椭圆x 2+4y 2=1的离心率为( ). A.32 B.34 C.22 D.234.(2012·佛山月考)设F 1、F 2分别是椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点,P 是第一象限内该椭圆上的一点,且PF 1⊥PF 2,则点P 的横坐标为( ). A .1 B.83 C .2 2 D.2635.(2011·惠州模拟)已知椭圆G 的中心在坐标原点,长轴在x 轴上,离心率为32,且椭圆G 上一点到其两个焦点的距离之和为12,则椭圆G 的方程为( ). A.x 24+y 29=1 B.x 29+y 24=1 C.x 236+y 29=1 D.x 29+y 236=1二、填空题(每小题4分,共12分)6.若椭圆x 225+y 216=1上一点P 到焦点F 1的距离为6,则点P 到另一个焦点F 2的距离是________.7.(2011·皖南八校联考)已知F 1、F 2是椭圆C 的左、右焦点,点P 在椭圆上,且满足|PF 1|=2|PF 2|,∠PF 1F 2=30°,则椭圆的离心率为________.8.(2011·江西)若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的焦点在x 轴上,过点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12作圆x 2+y 2=1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,则椭圆方程是________.三、解答题(共23分)9.(11分)已知点P (3,4)是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上的一点,F 1,F 2是椭圆的两焦点,若PF 1⊥PF 2.试求:(1)椭圆的方程;(2)△PF 1F 2的面积.10.(12分)(2011·陕西)如图,设P 是圆x 2+y 2=25上的动点,点D 是P 在x 轴上的投影,M 为PD 上一点,且|MD |=45|PD |.(1)当P 在圆上运动时,求点M 的轨迹C 的方程; (2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的长度.一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2012·丽水模拟)若P 是以F 1,F 2为焦点的椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上的一点,且PF 1→·PF 2→=0,tan ∠PF 1F 2=12,则此椭圆的离心率为( ).A.53B.23C.13D.122.(2011·汕头一模)已知椭圆x 24+y 22=1上有一点P ,F 1,F 2是椭圆的左、右焦点,若△F 1PF 2为直角三角形,则这样的点P 有( ). A .3个 B .4个 C .6个 D .8个二、填空题(每小题4分,共8分)3.(2011·镇江调研)已知F 1(-c,0),F 2(c,0)为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆上一点且PF 1→·PF 2→=c 2,则此椭圆离心率的取值范围是________.4.(2011·浙江)设F 1,F 2分别为椭圆x 23+y 2=1的左,右焦点,点A ,B 在椭圆上,若F 1A →=5F 2B →,则点A 的坐标是________.三、解答题(共22分)5.(10分)(2011·大连模拟)设A ,B 分别为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右顶点,⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32为椭圆上一点,椭圆长半轴的长等于焦距. (1)求椭圆的方程;(2)设P (4,x )(x ≠0),若直线AP ,BP 分别与椭圆相交异于A ,B 的点M ,N ,求证:∠MBN 为钝角.6.(★)(12分)(2011·西安五校一模)已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆C 的离心率为12,且经过点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32.(1)求椭圆C 的方程;(2)是否存在过点P (2,1)的直线l 1与椭圆C 相交于不同的两点A ,B ,满足P A →·PB →=PM →2若存在,求出直线l 1的方程;若不存在,请说明理由.椭圆练习题2一、填空题1.椭圆63222=+y x 的焦距为______________。

高中数学高考几何解析(椭圆双曲线抛物线)课本知识讲解及练习(含答案)

高中数学高考几何解析(椭圆双曲线抛物线)课本知识讲解及练习(含答案)

高中数学高考几何解析(椭圆双曲线抛物线)课本知识讲解及练习(含答案)第五节椭圆一、必记3个知识点1.椭圆的定义(1)设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上任意一点P(x,y),则当x=0时,|OP|有最小值b,这时,P在短轴端点处;当x=±a时,|OP|有最大值a,这时,P在长轴端点处.(2)椭圆的一个焦点、中心和短轴的一个端点构成直角三角形,其中a是斜边长,a2=b2+c2.(3)已知过焦点F1的弦AB,则△ABF2的周长为4a.(4)若P为椭圆上任一点,F为其焦点,则a-c≤|PF|≤a+c.二、必明3个易误点1.椭圆的定义中易忽视2a>|F1F2|这一条件,当2a=|F1F2|其轨迹为线段F1F2,当2a<|F1F2|不存在轨迹.2.求椭圆的标准方程时易忽视判断焦点的位置,而直接设方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0).3.注意椭圆的范围,在设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上点的坐标为P(x,y)时,则|x|≤a,这往往在求与点P有关的最值问题中特别有用,也是容易被忽略而导致求最值错误的原因.三、技法1.求椭圆标准方程的2种常用方法(1)直接求出a,c来求解e.通过已知条件列方程组,解出a,c的值.(2)构造a,c的齐次式,解出e.由已知条件得出关于a,c的二元齐次方程,然后转化为关于离心率e的一元二次方程求解.(3)通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.提醒:在解关于离心率e的二次方程时,要注意利用椭圆的离心率e∈(0,1)进行根的取舍,否则将产生增根.3.求解最值、取值范围问题的技巧(1)与椭圆几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使画不出图形,思考时也要联想到一个图形.(2)椭圆的范围或最值问题常常涉及一些不等式.例如,-a≤x≤a,-b≤y≤b,0<e<1,在求椭圆的相关量的范围时,要注意应用这些不等关系.(3)最值问题,将所求列出表达式,构造基本不等式或利用函数单调性求解.4.判断直线与椭圆位置关系的四个步骤第一步:确定直线与椭圆的方程.第二步:联立直线方程与椭圆方程.第三步:消元得出关于x(或y)的一元二次方程.第四步:当Δ>0时,直线与椭圆相交;当Δ=0时,直线与椭圆相切;当Δ<0时,直线与椭圆相离.5.直线被椭圆截得的弦长公式设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2])=(y1+y2)2-4y1y2])(k为直线斜率).参考答案①F1,F2②|F1F2|③x轴,y轴④坐标原点⑤(-a,0)⑥(a,0)⑦(0,-b)⑧(0,b)⑨(0,-a)⑩(0,a)⑪(-b,0)⑫(b,0)⑬2a⑭2b⑮2c⑯(0,1)⑰c2=a2-b2第六节双曲线一、必记3个知识点1.双曲线的定义(1)平面内与两个定点F1、F2(|F1F2|=2c>0)的距离①________________为非零常数2a(2a<2c)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的②________,两焦点间的距离叫做③________.(2)集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.(ⅰ)当④________________时,M点的轨迹是双曲线;(ⅱ)当⑤________________时,M点的轨迹是两条射线;(ⅲ)当⑥________________时,M点不存在.2.双曲线的标准方程和几何性质⑧________x ∈对称轴:⑪________对称中心:⑫________顶点坐标:A 1⑮______,A 2⑯________⑱____________c =⑳________|=21________;线段________;a 叫做双曲线的虚半轴长>b >0)(1)双曲线为等轴双曲线⇔双曲线的离心率e =2⇔双曲线的两条渐近线互相垂直.(2)渐近线的斜率与双曲线的焦点位置的关系:当焦点在x 轴上时,渐近线斜率为±ba,当焦点在y 轴上时,渐近线斜率为±ab.(3)渐近线与离心率.x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的斜率为ba=e2-1.(4)若P 为双曲线上一点,F 为其对应焦点,则|PF |≥c -a .二、必明4个易误点1.双曲线的定义中易忽视2a <|F 1F 2|这一条件.若2a =|F 1F 2|,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若2a >|F 1F 2|则轨迹不存在.2.双曲线的标准方程中对a ,b 的要求只是a >0,b >0,易误认为与椭圆标准方程中a ,b 的要求相同.若a >b >0,则双曲线的离心率e ∈(1,2);若a =b >0,则双曲线的离心率e =2;若0<a <b ,则双曲线的离心率e >2.3.注意区分双曲线中的a ,b ,c 大小关系与椭圆a ,b ,c 关系,在椭圆中a 2=b 2+c 2,而在双曲线中c2=a2+b2.4.易忽视渐近线的斜率与双曲线的焦点位置关系.当焦点在x轴上,渐近线斜率为±ba,当焦点在y轴上,渐近线斜率为±ab.三、技法1.双曲线定义的应用(1)判定满足某条件的平面内动点的轨迹是否为双曲线,进而根据要求可求出曲线方程;(2)在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,经常结合||PF1|-|PF2||=2a,运用平方的方法,建立|PF1|与|PF2|的关系.[注意]在应用双曲线定义时,要注意定义中的条件,搞清所求轨迹是双曲线,还是双曲线的一支,若是双曲线的一支,则需确定是哪一支.2.求双曲线标准方程的一般方法(1)待定系数法:设出双曲线方程的标准形式,根据已知条件,列出参数a,b,c的方程并求出a,b,c的值.与双曲线x2a2-y2b2=1有相同渐近线时,可设所求双曲线方程为:x2a2-y2b2=λ(λ≠0).(2)定义法:依定义得出距离之差的等量关系式,求出a的值,由定点位置确定c的值.3.求双曲线离心率或其范围的方法(1)求a,b,c的值,由c2a2=a2+b2a2=1+b2a2直接求e.(2)列出含有a,b,c的齐次方程(或不等式),借助于b2=c2-a2消去b,然后转化成关于e的方程(或不等式)求解.4.求双曲线的渐近线方程的方法求双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的渐近线的方法是令x2a2-y2b2=0,即得两渐近线方程为:xa±yb=0.参考答案①之差的绝对值②焦点③焦距④2a<|F1F2|⑤2a=|F1F2|⑥2a>|F1F2|⑦x≥a或x≤-a⑧y≥a或y≤-a⑨x轴,y轴⑩坐标原点⑪x轴,y轴⑫坐标原点⑬(-a,0)⑭(a,0)⑮(0,-a)⑯(0,a)⑰y=±ba x⑱y=±ab x⑲ca⑳a2+b2212a222b23a2+b2第七节抛物线一、必记2个知识点1.抛物线定义、标准方程及几何性质x轴⑤________y轴⑥________O(0,0)O(0,0)O(0,0)O(0,0)F⑦________⑧________⑨________设AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则(1)x1x2=p24,y1y2=-p2.(2)弦长|AB|=x1+x2+p=2psin2α(α为弦AB的倾斜角).(3)以弦AB为直径的圆与准线相切.(4)通径:过焦点且垂直于对称轴的弦,长等于2p.二、必明2个易误点1.抛物线的定义中易忽视“定点不在定直线上”这一条件,当定点在定直线上时,动点的轨迹是过定点且与直线垂直的直线.2.抛物线标准方程中参数p易忽视,只有p>0,才能证明其几何意义是焦点F到准线l 的距离,否则无几何意义.三、技法1.应用抛物线定义的2个关键点(1)由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.(2)注意灵活运用抛物线上一点P(x,y)到焦点F的距离|PF|=|x|+p2或|PF|=|y|+p2.2.求抛物线的标准方程的方法(1)求抛物线的标准方程常用待定系数法,因为未知数只有p,所以只需一个条件确定p值即可.(2)因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.3.确定及应用抛物线性质的技巧(1)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线等性质时,关键是将抛物线方程化为标准方程.(2)要结合图形分析,灵活运用平面几何的性质以图助解.4.解决直线与抛物线位置关系问题的常用方法(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系.(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.(3)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”“整体代入”等解法.提醒:涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.参考答案①相等②y2=-2px(p>0)③x2=-2py(p>0)④x2=2py(p>0)⑤x轴⑥y轴⑦F(-p2,0)⑧F(0,-p2)⑨F(0,p2)⑩e=1⑪x=-p2⑫y=-p2⑬-y0+p2⑭y0+p2⑮y≤0⑯y≥0。

新人教版高中数学选修一第三单元《圆锥曲线的方程》检测(含答案解析)(4)

新人教版高中数学选修一第三单元《圆锥曲线的方程》检测(含答案解析)(4)

一、填空题1.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的焦距等于其过焦点且与长轴垂直的弦长,则该椭圆的离心率为______.2.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>经过函数31x y x =-图象的对称中心,若椭圆C 的离心率13,23e ⎛⎫∈ ⎪⎪⎝⎭,则C 的长轴长的取值范围是_____________. 3.过椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的右焦点作x 轴的垂线,交椭圆C 于,A B 两点,直线l 过C 的左焦点和上顶点,若以AB 为直径的圆与l 存在公共点,则椭圆C 的离心率的取值范围是__________.4.设点P 为椭圆22:14924x y C +=上一点,1F 、2F 分别是椭圆C 的左、右焦点,且12PF F △的重心为G ,如果1212||,||,||PF PF F F 成等差数列,那么12GF F △的面积为___.5.在平面直角坐标系中,已知抛物线24y x =的准线与双曲线22221x y a b-=(0a >,0b >)的渐近线分别交于P ,Q 两点,若POQ △的内切圆半径为13,则双曲线的离心率为________.6.已知O 为坐标原点,12,F F 分别是椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左右焦点,A 为椭圆的右顶点,P 为C 上一点,且2PF x ⊥轴,过点A 的直线l 与线段2PF 交于点M ,与y 轴交于点N ,若直线1F M 与y 轴交于点Q ,且3ON OQ =,则C 的离心率为___________.7.设12,F F 分别是椭圆2212516x y +=的左、右焦点,P 为椭圆上任一点,点M 的坐标为()6,4,则1PM PF +的最大值为________.8.在直角坐标平面内的△ABC 中,(2,0)A -、(2,0)C ,若sin sin 2sin A C B +=,则△ABC 面积的最大值为____________.9.已知点P 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上的一点,12,F F 分别为椭圆的左、右焦点,已知12F PF ∠=120°,且12||3||PF PF =,则椭圆的离心率为___________.10.已知1F 为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左焦点,P 是双曲线右支上一点,线段1PF 与以该双曲线实轴为直径的圆相交于A ,B 两点,且1F A AB BP ==,则该双曲线的离心率为______.11.M 是抛物线24y x =上一点,F 是抛物线的焦点,以Fx 为始边、FM 为终边的角60xFM ∠=︒,则||FM =______.12.已知直线y kx m =+与双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的两条渐近线交于A B 、两点,与1yx k交于点N ,若N 为AB 的中点,则双曲线的离心率等于____. 13.设O 为坐标原点,P 是以F 为焦点的抛物线22(0)y px p =>上任意一点,M 是线段PF 上的点,且||3||PM MF =,则直线OM 的斜率的最大值是________.二、解答题14.已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的焦距为23,点()0,2P 关于直线y x =-的对称点在椭圆E 上.(1)求椭圆E 的方程.(2)如图,过点P 的直线l 与椭圆E 交于两个不同的点C ,D (点C 在点D 的上方),试求COD △面积的最大值.15.双曲线221124x y -=,1F 、2F 为其左右焦点,曲线C 是以2F 为圆心且过原点的圆.(1)求曲线C 的方程;(2)动点P 在C 上运动,M 满足1F M MP →→=,求M 的轨迹方程. 16.已知抛物线2:y 2)3(0C px p <<=,其焦点为F ,点3(,2Q m 在抛物线C 上,且|QF |=4,过点(4,0)的直线l 与抛物线C 相交于A ,B 两点,连结OA ,OB . (1)求抛物线C 的方程; (2)证明:OA OB ⊥.17.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>过点31,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭,离心率12e =.(1)求椭圆C 的方程;(2)设A ,B 是椭圆C 上的两个动点,O 是坐标原点,若OA OB ⊥,证明:直线AB l 与以原点为圆心的某个定圆相切,并求这个定圆.18.已知集合(){}22|4300A x x ax a a =-+<>,集合B ={a 方程221382x y a a+=--表示圆锥曲线C }(1)若圆锥曲线C 表示焦点在x 轴上的椭圆,求实数a 的取值范围;(2)若圆锥曲线C 表示双曲线,且A 是B 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.19.已知椭圆M :22213x y a +=()0a >的一个焦点为()1,0F -,左右顶点分别为A ,B .经过点F 的直线l 与椭圆M 交于C ,D 两点. (Ⅰ)求椭圆M 方程;(Ⅱ)当直线l 的倾斜角为45时,求线段CD 的长;(Ⅲ)记△ABD 与△ABC 的面积分别为1S 和2S ,求12S S -的最大值.20.已知双曲线1C 的方程为22143x y -=,椭圆2C 与双曲线有相同的焦距,1F ,2F 是椭圆的上、下两个焦点,已知P 为椭圆上一点,且满足12PF PF ⊥,若12PF F △的面积为9. (1)求椭圆2C 的标准方程;(2)点A 为椭圆的上顶点,点B 是双曲线1C 右支上任意一点,点M 是线段AB 的中点,求点M 的轨迹方程. 21.已知P 为抛物线y =14x 2上的动点,点P 在x 轴上的射影为M ,点A 的坐标是(2,0),求|PA |+|PM |的最小值22.已知焦点在x 轴的抛物线C 经过点()2,4-. (1)求抛物线C 的标准方程.(2)过焦点F 作直线l ,交抛物线C 于A ,B 两点,若线段AB 中点的纵坐标为1-,求直线l 的方程.23.已知抛物线C 的准线方程为14x =-.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)若过点(,0)P t 的直线l 与抛物线C 相交于,A B 两点,且以AB 为直径的圆过原点O ,求证:t 为常数,并求出此常数.24.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>C 过点3,22⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知O 为原点,过椭圆C 的右焦点的直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,求OAB 的面积的最大值.25.已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点(1,0),F O 为坐标原点,,A B 是抛物线C 上异于O 的两点.(1)求抛物线C 的方程; (2)若直线,OA OB 的斜率之积为12-,求证:直线AB 过定点,并求出定点坐标. 26.已知椭圆M 的焦点与双曲线N :22197x y -=的顶点重合,且椭圆M 短轴的端点到双曲线N 渐近线的距离为3. (1)求椭圆M 的方程;(2)已知直线l 与椭圆M 交于A ,B 两点,若弦AB 中点为()2,1,求直线l 的方程.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、填空题1.【分析】作出图形设过椭圆右焦点且垂直于长轴的弦为计算出再利用椭圆的定义可得出关于的等式进而可求得椭圆的离心率的值【详解】如下图所示设椭圆的左右焦点分别为设过椭圆右焦点且垂直于长轴的弦为则由勾股定理可【分析】作出图形,设过椭圆右焦点2F 且垂直于长轴的弦为AB ,计算出1AF ,再利用椭圆的定义可得出关于a 、c 的等式,进而可求得椭圆的离心率的值. 【详解】如下图所示,设椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,设过椭圆右焦点2F 且垂直于长轴的弦为AB ,则2AB c =,212AF AB c ==,由勾股定理可得1AF ==,由椭圆的定义可得122AF AF a +=52c c a +=,所以,该椭圆的离心率为()()251512515151c e a ====++-. 51-. 【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得a 、c 的值,根据离心率的定义求解离心率e 的值;(2)齐次式法:由已知条件得出关于a 、c 的齐次方程,然后转化为关于e 的方程求解; (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.2.【分析】用分离常数法求得函数的对称中心代入椭圆方程得的关系变形后得然后由的范围得出的范围【详解】因为可化为所以曲线的对称中心为把代入方程得整理得因为所以从而故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查求椭解析:22110⎝⎭【分析】用分离常数法求得函数的对称中心,代入椭圆方程得,a b 的关系,变形后得221911a e=+-,然后由e 的范围得出2a 的范围. 【详解】因为31x y x =-可化为111393y x =+⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以曲线31x y x =-的对称中心为11,33⎛⎫⎪⎝⎭,把11,33⎛⎫ ⎪⎝⎭代入方程22221x y a b +=,得2211199a b +=,整理得22222221911a c a a c e-==+--.因为1,23e ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭,所以2759,32a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,从而2,93a ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭.故答案为:93⎛ ⎝⎭.【点睛】关键点点睛:本题考查求椭圆长轴长的范围.解题关键是建立长半轴长a 与离心率e 的关系式,求出函数对称中心代入椭圆方程,利用222b a c =-进行转化是是解题的基本方法.3.【分析】求出直线的方程利用点到直线的距离与半通径的关系列出不等式求解即可【详解】解:直线的方程为:椭圆的右焦点过椭圆的右焦点作轴的垂线交于两点直线过的左焦点和上顶点若以为直径的圆与存在公共点可得:可解析:0,5⎛ ⎝⎦【分析】求出直线l 的方程,利用点到直线的距离与半通径的关系,列出不等式,求解即可. 【详解】解:直线l 的方程为:1x yc b+=-,椭圆的右焦点(,0)c , 过椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点作x 轴的垂线,交C 于A ,B 两点,直线l 过C 的左焦点和上顶点.若以AB 为直径的圆与l 存在公共点,2b a可得:2b c ,即2224a c c -,即:215e,(0,1)e ∈, 解得:50e<.故答案为:⎛ ⎝⎦. 【点睛】椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出a ,c ,代入公式c e a=; ②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=a 2-c 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).4.8【分析】根据条件计算出可以判断△PF1F2是直角三角形即可计算出△PF1F2的面积由△PF1F2的重心为点G 可知△PF1F2的面积是的面积的3倍即可求解【详解】∵P 为椭圆C :上一点且又且又∴易知△解析:8 【分析】根据条件计算出1212,,PF PF F F ,可以判断△PF 1F 2是直角三角形,即可计算出△PF 1F 2的面积,由△PF 1F 2的重心为点G 可知△PF 1F 2的面积是12GF F △的面积的3倍,即可求解. 【详解】∵P 为椭圆C :2214924x y +=上一点,且1212||,||,||PF PF F F1122||||2||PF F F PF ∴+=,又210c ==,12||102||PF PF ∴+=且12214PF PF a +==126,8PF PF ∴==,又1210F F =,∴易知△PF 1F 2是直角三角形,12121242PF F S PF PF =⋅=, ∵△PF 1F 2的重心为点G , ∴12123PF F GF F S S =△△, ∴12GF F △的面积为8. 故答案为:8 【点睛】关键点点睛:该题主要根据条件及椭圆的定义联立方程求出12,PF PF ,证明△PF 1F 2是直角三角形,求出面积后利用重心的性质可求12GF F △的面积,属于中档题.5.【分析】先求出的面积再利用等积法可求的关系从而可求离心率【详解】不妨设在轴的上方在轴的下方抛物线的准线方程为:双曲线的渐近线方程为:故故而故所以故故答案为:【点睛】关键点点睛:圆锥曲线的离心率的计算解析:3【分析】先求出POQ △的面积,再利用等积法可求,,a b c 的关系,从而可求离心率. 【详解】不妨设P 在x 轴的上方,Q 在x 轴的下方.抛物线24y x =的准线方程为:1x =-,双曲线的渐近线方程为:b y x a=±. 故1,b P a ⎛⎫- ⎪⎝⎭,1,b Q a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,故1212POQb b S a a =⨯⨯=△.而c OP OQ a ===,故122123b c b a a a ⎛⎫⨯+⨯=⎪⎝⎭,所以2c b =,故3c e a ===.故答案为:3. 【点睛】关键点点睛:圆锥曲线的离心率的计算,关键是利用已知条件构建关键,,a b c 的等量关系式,遇到三角形的内切圆半径的计算问题时,一般利用等积法来沟通半径与三角形的边的关系.6.【分析】根据椭圆的几何性质由轴设写出的直线方程求出与轴的交点的坐标以及点的坐标根据化简得到即可求解【详解】由题意椭圆的左右焦点分别为且因为轴不妨设则直线的方程为令可得所以直线与轴的交点为又由所以化简解析:13【分析】根据椭圆的几何性质,由2PF x ⊥轴,设(,)M c t ,写出AM 的直线方程,求出AM 与y 轴的交点N 的坐标,以及Q 点的坐标,根据3ON OQ =,化简得到3a c =,即可求解. 【详解】由题意,椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为12(,0),(,0)F c F c -,且(,0)A a ,因为2PF x ⊥轴,不妨设(,)(0)M c t t ≠, 则直线AM 的方程为()ty x a c a=--, 令0x =,可得aty a c=-, 所以直线AM 与y 轴的交点为1(0,),(0,)2at N Q t a c -, 又由3ON OQ =,所以132at t a c =⨯-,化简得3a c =, 所以椭圆的离心率为13c e a ==.故答案为:13. 【点睛】求解椭圆的离心率的三种方法:定义法:通过已知条件列出方程组,求得,a c 得值,根据离心率的定义求解离心率e ; 齐次式法:由已知条件得出关于,a c 的二元齐次方程,然后转化为关于e 的一元二次方程求解;特殊值法:通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.7.15【分析】利用椭圆的定义将左焦点问题转化为右焦点问题然后求解最值即可【详解】由椭圆方程可得:由椭圆的定义可得:则的最大值为15故答案为:15【点睛】本题主要考查椭圆的定义与几何性质等价转化的数学思解析:15 【分析】利用椭圆的定义将左焦点问题转化为右焦点问题,然后求解最值即可. 【详解】由椭圆方程可得:5,4,3a b c ===,12(3,0),(3,0)F F ∴-, 由椭圆的定义可得:12210PF PF a +==,()1222||||210||101015PM PF PM a PF PM PF MF ∴+=+-=+-≤+=+=,则1||PM PF +的最大值为15. 故答案为:15. 【点睛】本题主要考查椭圆的定义与几何性质,等价转化的数学思想,数形结合的数学思想等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.8.【分析】由正弦定理可得结合椭圆的定义可得点的轨迹方程即可得解【详解】因为所以所以点的轨迹是以为左右焦点长轴长的椭圆(不在x 轴上)该椭圆焦距所以所以点的轨迹方程为当时所以面积的最大值故答案为:【点睛】解析:【分析】由正弦定理可得2BC AB AC +=,结合椭圆的定义可得点B 的轨迹方程,即可得解. 【详解】因为sin sin 2sin A C B +=,4AC =,所以28BC AB AC AC +==>, 所以点B 的轨迹是以A 、C 为左右焦点,长轴长28a =的椭圆(不在x 轴上), 该椭圆焦距24c =,所以22212b a c =-=,所以点B 的轨迹方程为()22101612x y y +=≠,当0x =时,y =±,所以ABC 面积的最大值max 142S =⨯⨯=故答案为: 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用正弦定理转化条件为2BC AB AC +=,再结合椭圆的定义即可得解.9.【解析】设由余弦定理知所以故填【解析】设21,3,24PF x PF x a x ===,由余弦定理知22(2)13c x =,所以c a =10.【分析】先取的中点证明是的中点再设得到最后建立方程并求双曲线的离心率即可【详解】设为双曲线的右焦点取的中点则如图因为所以是的中点则设则因为所以则又因为所以即该双曲线的离心率故答案为:【点睛】本题考查【分析】先取AB 的中点M ,证明M 是1PF 的中点,再设AB t =,得到65t a =,1185PF a =,285PF a =,最后建立方程2221212PF PF F F +=并求双曲线的离心率即可.【详解】设2F 为双曲线22221x y a b-=的右焦点,取AB 的中点M ,则1OM PF ⊥,如图.因为1F A AB BP ==,所以M 是1PF 的中点,则2//OM PF ,212OM PF =. 设AB t =,则13PF t =,232PF t a =-,2t AM =. 因为222OM AMOA =+,所以65t a =,则1185PF a =,285PF a =.又因为2221212PF PF F F +=,所以29725e =,即该双曲线的离心率5e =.故答案为:975. 【点睛】本题考查圆的几何性质、求双曲线的离心率,考查数形结合的数学思想,是基础题.11.4【分析】设点为过点作垂直于轴垂足为利用点在抛物线上建立方程即可求得的长【详解】解:由题意得设点为过点作垂直于轴垂足为即即整理得①又是抛物线上一点②由①②可得或(舍去)故答案为:【点睛】本题给出抛物解析:4 【分析】设点M 为(,)a b ,过点M 作MA 垂直于x 轴,垂足为A ,利用60xFM ∠=︒,点M 在抛物线24y x =上,建立方程,即可求得FM 的长. 【详解】解:由题意得(1,0)F设点M 为(,)a b 过点M 作MA 垂直于x 轴,垂足为A 60xFM ∠=︒,||2||MF FA ∴=,即||2(1)FM a =- ||3MF =,即||3MF =,2(1)3a ∴-223(1)b a =-⋯①又M 是抛物线24y x =上一点24b a ∴=⋯②由①②可得3a =或13a =(舍去) ||2(31)4MF ∴=-=故答案为:4.【点睛】本题给出抛物线上的点M 满足60xFM ∠=︒,求焦半径||FM 的长,着重考查了抛物线的定义与简单几何性质等知识,属于中档题.12.【分析】由题意联立方程组可得由中点的性质可得化简后利用即可得解【详解】由题意双曲线的两条渐近线为则同理联立为的中点即整理得故答案为:【点睛】本题考查了双曲线的性质和离心率的求解考查了直线交点的问题和 2【分析】由题意联立方程组可得A am x ka b -=+、B amx b ka=-、21N km x k =-,由中点的性质可得2A B N x x x +=,化简后利用221b e a=+即可得解. 【详解】由题意双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的两条渐近线为b y x a=±,则A y kx mam x b ka b y x a =+⎧-⎪⇒=⎨+=-⎪⎩,同理B am x b ka =-, 联立211N y kx mkm x k y x k =+⎧⎪⇒=⎨-=⎪⎩,N 为AB 的中点,∴2A B N x x x +=,即221am am mkb ka b ka k -+=+--, 整理得221b a =,∴2212b e a=+= 2. 【点睛】本题考查了双曲线的性质和离心率的求解,考查了直线交点的问题和运算能力,属于中档题.13.【分析】转化条件得点则利用基本不等式即可得解【详解】由题意可知点设由可得则点当且仅当时等号成立故答案为:【点睛】本题考查了抛物线的性质平面向量的应用以及基本不等式的应用属于中档题【分析】转化条件得点2003,884y y p M p ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,则001322OM k y p y p=+,利用基本不等式即可得解. 【详解】 由题意可知点,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭,0p >, 设()2000,02y P y y p ⎛⎫> ⎪⎝⎭,由||3||PM MF =可得4PF MF =, 则200,884y y p MF p ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,∴点2003,884y y p M p ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∴02014332288OM y k y p y p y pp==≤=++,当且仅当00322y p y p =时等号成立.故答案为:3. 【点睛】本题考查了抛物线的性质、平面向量的应用以及基本不等式的应用,属于中档题.二、解答题14.(1)2214x y +=;(2)1.【分析】(1)根据椭圆的焦距为c =()0,2P 关于直线y x =-的对称点在椭圆E 上,得到()2,0-在椭圆E 上,进而得到a 即可.(2)设过点()0,2P 的直线方程为2y mx =+,与椭圆方程联立,求得弦长CD 以及点O 到直线CD 的距离,代入面积公式求解. 【详解】(1)因为椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的焦距为2c ∴=c =()0,2P 关于直线y x =-的对称点在椭圆E 上,()2,0∴-在椭圆E 上,2a ∴=, 2221b a c ∴=-=,2214x y ∴+=. (2)设过点()0,2P 的直线方程为2y mx =+,联立方程组可得22214y mx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩, 消y 可得()221416120mxmx +++=,2430m =->△,设(),C C C x y ,(),y D D D x ,21614C D m x x m ∴+=-+,21214C Dx x m =+,CD ∴== ∴点O 到直线CD 的距离d =142CODS CD d ∴=⋅=△, 设214m t +=,则4t >,CODS ∴===△ 当8t =时,取得最大值,即为1. 【点睛】方法点睛:圆锥曲线中的三角形最值问题的求法:一般由直线与曲线联立求得弦长及相应点的直线的距离,得到含参数的△OMN 的面积的表达式,再应用基本不等式或函数法求最值.15.(1)()22416x y -+=;(2)224x y +=. 【分析】(1)求出圆心和半径即得解;(2)设动点(),M x y ,()00,P x y ,由1F M MP →→=得00242x x y y =+⎧⎨=⎩,代入圆的方程即得解. 【详解】(1)由已知得212a =,24b =,故4c ==, 所以()14,0F -、()24,0F, 因为C 是以2F 为圆心且过原点的圆,故圆心为()4,0,半径为4, 所以C 的轨迹方程为()22416x y -+=;(2)设动点(),M x y ,()00,P x y ,则()14,F M x y →=+,()00,MP x x y y →=--, 由1F M MP →→=,得()()004,,x y x x y y +=--, 即()()004x x x y y y ⎧+=-⎪⎨=-⎪⎩,解得00242x x y y =+⎧⎨=⎩,因为点P 在C 上,所以()2200416x y -+=,代入得()()22244216x y +-+=,化简得224x y +=.所以M 的轨迹方程为224x y +=. 【点睛】方法点睛:求动点的轨迹方程常见的方法有:(1)直接法;(2)定义法;(3)相关点代入法;(4)消参法.要根据数学情景灵活选择方法求动点的轨迹方程. 16.(1)24y x =;(2)证明见解析. 【分析】(1)由点在抛物线上,焦半径的长|QF |=4,列方程求p ,写出抛物线方程;(2)讨论直线l 斜率的存在性,若11(,)A x y ,22(,)B x y ,结合向量数量积的坐标表示有0OA OB ⋅=,则OA OB ⊥即得证.【详解】解:(1)由(,Q m 在抛物线C 上可得,212pm =, 由4QF =可得,42pm +=, ∵03p <<, ∴2p =,3m =. 抛物线的方程为24y x =.(2)当直线l 的斜率不存在时,方程为4x =,易求得()4,4A -,()4,4B(4,4)OA =-,(4,4)OB =,16160OA OB ⋅=-=,此时OA OB ⊥成立.当直线l 的斜率存在时,设直线方程为()4y k x =-,11(,)A x y ,22(,)B x y ,由24(4)y x y k x ⎧=⎨=-⎩,得24160ky y k --=,216640k ∆=+>,124y y k +=,1216y y =-,2121212121()1616016OA OB x x y y y y y y ⋅=+=+=-=此时OA OB ⊥成立, 综上可得,OA OB ⊥. 【点睛】关键点点睛:由抛物线过点,已知焦半径长并结合抛物线定义列方程组求参数,写出抛物线方程;利用向量垂直的坐标表示12120OA OB x x y y ⋅=+=即可证OA OB ⊥.17.(1)22143x y +=;(2)证明见解析;22127x y +=.【分析】(1)根据条件得出221914a b +=且12c a =,解出,a b 即可得出方程; (2)设出直线方程,联立直线与椭圆,由OA OB ⊥得0OAOB ⋅=,由此可得=. 【详解】(1)由椭圆经过点31,2P ⎛⎫⎪⎝⎭,离心率12e =得:221914a b +=且12c a =. 解得2a =,1c =,b =所以椭圆C :22143x y +=.(2)当直线AB l 的斜率不存在时,设直线为x m =,则由OA OB ⊥可得(),A m m ±,代入椭圆得22143m m +=,解得2127m =,则与直线AB l 相切且圆心为原点的圆的半径为m =, 即圆的方程为22127x y +=; 当斜率存在时,设直线AB l 的方程为:y kx b =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立方程22143y kx b x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得到:()()222348430k x kbx b +++-=.所以122834kbx x k +=-+,()21224334b x x k-=+. 因为OA OB ⊥,所以12120OA OB x x y y ⋅=+=, 又因为11y kx b =+,22y kx b =+,故()()12121212x x y y x x kx b kx b +=+++()()22121210k x x kb x x b =++++=,将122834km x x k +=-+,()21224334b x x k -=+代入上式,得到: ()()2222222413803434k b k b b k k+--+=++, 去掉分母得:()()()2222224138340k b k b b k +--++=,去括号得:22712120b k --=,=又因为与直线AB l相切且圆心为原点的圆的半径r === 所以该圆方程为22127x y +=, 综上,定圆方程为22127x y +=. 【点睛】方法点睛:解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤: (1)得出直线方程,设交点为()11A x y ,,()22B x y ,; (2)联立直线与曲线方程,得到关于x (或y )的一元二次方程; (3)写出韦达定理;(4)将所求问题或题中关系转化为1212,x x x x +形式; (5)代入韦达定理求解. 18.(1)1143a <<;(2)01a <≤或4a ≥. 【分析】(1)根据椭圆的标准方程,求出a 的范围;(2)再确定集合A ,由双曲线的标准方程得集合B ,然后根据充分必要条件的定义集合包含关系,从而得出a 的不等关系,求得结论. 【详解】(1)由方程221382x y a a+=--表示的曲线是表示焦点在x 轴上的椭圆∴(3)(82)0a a ->->, ∴1143a << 解不等式22430(0)x ax a a -+<>可得3(0)a x a a <<>方程221382x y a a+=--表示的曲线是双曲线∴(3)(82)0a a --<, ∴4a >或3a <因为A 是B 的充分不必要条件所以(,3)a a 是(,3)(4,)-∞⋃+∞的真子集 所以033a <≤或4a ≥ 解得01a <≤或4a ≥所以a 的取值范围是01a <≤或4a ≥. 【点睛】结论点睛:本题考查充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断: (1)若p 是q 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集; (2)p 是q 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集; (3)p 是q 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)p 是q 的既不充分又不必要条件, q 对的集合与p 对应集合互不包含.19.(Ⅰ)22143x y +=;(Ⅱ)247;(Ⅲ)12||S S -【分析】(Ⅰ)根据椭圆的几何性质求出,a b 可得结果; (Ⅱ)联立直线与椭圆,根据弦长公式可求得结果;(Ⅲ)设直线l :1x ty =-(0)t ≠,11(,)C x y ,22(,)D x y ,联立直线l 与椭圆M 的方程,利用韦达定理求出12y y +,12||S S -=212||34t t +,变形后利用基本不等式可求得最大值. 【详解】(Ⅰ)因为椭圆的焦点为()1,0F -,所以1c =且23b =,所以222314a b c =+=+=,所以椭圆M 方程为22143x y +=.(Ⅱ)因为直线l 的倾斜角为45,所以斜率为1,直线l 的方程为1y x =+,联立221143y x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 并整理得27880x x +-=,设11(,)C x y ,22(,)D x y , 则1287x x +=-,1287x x =-,所以||CD =247=. (Ⅲ)由(Ⅰ)知(2,0),(2,0)A B -,设直线l :1x ty =-(0)t ≠,11(,)C x y ,22(,)D x y ,联立221143x ty x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去x 并整理得22(34)690t y ty +--=,则122634ty y t +=+,123934y y t =-+0<,所以12,y y 异号, 所以121211|||4||4|||22S S y y -=⨯-⨯⨯122||||||y y =-122||y y =+212||34t t =+ 1243||||t t =+≤==当且仅当||t =.所以12||S S -. 【点睛】关键点点睛:第(Ⅲ)问中将三角形面积用,C D 两点的纵坐标表示,并利用韦达定理和基本不等式解决是解题关键.20.(1)221169y x +=;(2)()222413y x --=(1≥x ). 【分析】(1)根据条件先求解出双曲线的半焦距c ,然后结合三角形的面积、勾股定理、椭圆的定义求解出椭圆方程中2a 的值,从而椭圆方程可求;(2)设(),M x y ,()00,B x y ,根据条件用M 点的坐标表示出B 点的坐标,再根据B 在双曲线上求解出,x y 满足的等式即为轨迹方程. 【详解】(1)设双曲线的半焦距为c ,由题2437c =+=,设椭圆方程22221y xa b+=(0a b >>).∴1222212121924282PF PF PF PF c PF PF a⎧=⎪⎪⎪+==⎨⎪+=⎪⎪⎩,∴2221212142+4=64a PF PF PF PF ⎛⎫ ⎪⎝⎭=+∴216a =,∴2221679b a c =-=-=,∴2:C 221169yx +=;(2)由题点()0,4A .设双曲线右支上任意一点B 的坐标为()00,x y ,AB 中点M 的坐标为(),x y ,则00242x x y y ⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,∴00224x x y y =⎧⎨=-⎩,又点B 在双曲线上,∴2200143x y -=∴()222413y x --=(1≥x ).【点睛】结论点睛:椭圆或双曲线的焦点三角形的顶点为P ,焦点为12,F F ,且12F PF θ∠=,则有:(1)椭圆的焦点三角形的面积为:2tan2b θ(b 为短轴长度一半);(2)双曲线的焦点三角形的面积为:2tan2b θ(b 为虚轴长度一半).21.51-【分析】根据抛物线标准方程有焦点(0,1)F ,准线方程为1y =-,根据抛物线定义||||||||1PA PM PA PF +=+-,结合三角形三边的性质即可求||||PA PM +最小值.【详解】抛物线标准形式为24x y =,则焦点(0,1)F ,准线方程为1y =-,延长PM 交准线于N ,连PF ,由抛物线定义知:||||||||1||||1PA PM PA PN PA PF +=+-=+-,而在△PFA 中,||||||PA PF AF +>,∴仅当F 、P 、A 共线时,||||||PA PF AF +==为最小值,∴此时||||1PA PM +=为最小值.【点睛】关键点点睛:由抛物线的定义将问题转化为求||||||||1PA PM PA PF +=+-最小值,由三角形三边的性质知:三点共线时||||PA PF +有最小值.22.(1)28y x =;(2)480x y +-=.【分析】(1)由题意可设抛物线方程为:22y px =(0p >),再将点()2,4-代入抛物线的方程中得到p 的值,最后写出抛物线的方程即可;(2)设l 的方程为2x my =+,()11,A x y ,()22,B x y ,联立直线与抛物线的方程可得28160y my --=,由韦达定理可得128y y m +=,再由线段AB 中点的纵坐标为1-可得122y y +=-,进而求出m 的值,最后写出直线的方程即可.【详解】(1)由题意可设抛物线方程为:22y px =(0p >),∵抛物线过点()2,4-,∴1644p p =⇒=,∴28y x =;(2)设l 的方程为2x my =+,()11,A x y ,()22,B x y ,则由22881602y x y my x my ⎧=⇒--=⎨=+⎩,264640m ∆=+>, 所以128y y m +=, 由题意1212122y y y y +=-⇒+=-,121824y y m m +==-⇒=-, 故124804x y x y =-+⇒+-=, 即直线l 的方程为480x y +-=. 【点睛】方法点睛:对于第二问,有两种方法:方法一:设点()11,A x y ,()22,B x y ,根据中点纵坐标即可利用点差法求得直线的斜率,再由点斜式写出直线的方程;方法二:设出直线的方程,联立直线与抛物线的方程,根据韦达定理和中点的纵坐标,即可求得直线的方程. 23.(1)2y x =;(2)证明见解析,1,0t t ==.【分析】(1)由准线方程为14x =- 求得12p =,得解抛物线C 的方程 (2)设过P 的直线l 方程为:x my t =+(m R ∈),联解后,利用原点O 落在以AB 为直径的圆上得0OA OB ⋅= 得到12120x x y y +=得解【详解】(1)由准线方程为14x =-可设抛物线C 的方程22(0)y px p => 求得12p = 故所求的抛物线C 的方程为:2y x =(2)依题意可设过P 的直线l 方程为:x my t =+(m R ∈),设1122(,),(,)A x y B x y由2x my t y x=+⎧⎨=⎩得:2y my t =+ 依题意可知0∆>,且12y y t =-原点O 落在以AB 为直径的圆上令0OA OB ⋅=即()22212121212t 0x x y y y y y y t +=+=--= 解得:1,0t t ==即t 为常数,∴ 原题得证【点睛】本题利用0OA OB ⋅=得到12120x x y y +=是解题关键.24.(1)22132x y +=;(2. 【分析】(1)根据离心率3c e a ==,将点坐标代入曲线方程,结合222a b c =+,即可求得a ,b ,c 的值,即可求得答案;(2)由题意得右焦点为()1,0F ,设直线l 的方程为:()10x my m =+≠,与椭圆联立,根据韦达定理,可得12y y +,12y y 的表达式,即可求得12y y -的表达式,根据m 的范围,即可求得12y y -的最大值,代入面积公式,即可求得OAB 的面积的最大值.【详解】(1)由题意得22222392144c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解得a =b =1c =.故椭圆方程为:22132x y +=. (2)易知椭圆的右焦点为()1,0F ,设直线l 的方程为:()10x my m =+≠,联立直线l 方程代入椭圆方程221321x y x my ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,整理可得:()2223440m y my ++-=, 设()11,A x y ,()22,B x y ,则222(4)4(23)(4)48(+1)0m m m ∆=-+-=> 122423m y y m -+=+,122423y y m -=+, 所以12y y -===, 因为20m ≥,所以2110,233m ⎛⎤∈ ⎥+⎝⎦, 易知当0m =,即211233m =+时,原式12y y -取得最大值= 此时AOB S的最大值为1211122y F y O ⨯⨯=⨯=-.即三角形OAB . 【点睛】解题的技巧为:设直线l 的方程为:()10x my m =+≠,可联立消去x ,得到关于y 的一元二次方程,进而可直接求得12y y -的表达式,即可得12y y -的最大值,即可求得面积的最大值,考查分析理解,计算求值的能力属中档题.25.(1)24y x =,(2)证明见解析,定点(8,0)【分析】(1)利用抛扔线的焦点坐标,求出p ,然后求抛物线的方程;(2)通过直线的斜率是否存在,设出直线方程,与抛物线方程联立,利用韦达定理以及斜率乘积关系,转化求解即可【详解】解:(1)因为抛物线22(0)y px p =>的焦点坐标为(1,0),所以12p =,得2p =, 所以抛物线的方程为24y x =,(2)①当直线AB 的斜率不存在时,设22(,),(,)44t t A t B t -, 因为直线,OA OB 的斜率之积为12-,所以224412t t t t -⋅=-,化简得232t =, 所以(8,),(8,)A t B t -,此时直线AB 的方程为8x =,②当直线AB 的斜率存在时,设其方程为y kx b =+,1122(,),(,)A x y B x y ,由24y x y kx b⎧=⎨=+⎩,得2440ky y b -+=,则124b y y k =, 因为,OA OB 的斜率之积为12-,所以121212y y x x ⋅=-, 即121220x x y y +=,即可2212122044y y y y ⋅+=, 解得120y y =(舍去),或1232y y =-, 所以432b k=-,即8b k =-,所以8y kx k =-,即(8)y k x =-, 综上所述,直线AB 过x 轴上的一定点(8,0) 【点睛】关键点点睛:此题考查直线与抛物线的位置关系的应用,抛物线的方程的求法,解题的关键是将直线方程y kx b =+与抛物线方程24y x =联立方程组可得2440ky y b -+=,再利用根与系数的关系可得124b y y k =,再结合直线,OA OB 的斜率之积为12-,可得到,k b 的关系,从而可得答案,考查计算能力,属于中档题 26.(1)2212516x y +=;(2)3225890x y +-=. 【分析】(1)由题可得22a b 9-=3=,求出,a b 即得椭圆方程; (2)利用点差法可求直线斜率,即可得出直线方程.【详解】(1)设椭圆M 的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,则22a b 9-=, 双曲线N30y ±=,3=,所以4b=,于是5a=,所以椭圆M的方程为2212516x y+=.(2)显然直线l的斜率是存在的,设直线l的斜率为k,设A,B的坐标分别为11(,)x y,22(,)x y,则221122221251612516x yx y⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,相减得2222121202516x y yx--+=,整理得121212121625y y x xx x y y-+=-⨯-+,所以162232252125k⨯=-⨯=-⨯,所以直线l的方程为321(2)25y x-=--,即3225890x y+-=.【点睛】方法点睛:点差法解决中点弦问题:设直线与圆锥曲线的交点(弦的端点)坐标为11(,)A x y,22(,)B x y,将这两点代入圆锥曲线的方程并对所得两式作差,得到一个与弦AB的中点和斜率有关的式子,可以大大减少运算量.。

高二数学椭圆专项练习题及参考答案

高二数学椭圆专项练习题及参考答案

高二数学椭圆专项练习题及参考答案训练指要熟练掌握椭圆的定义、标准方程、几何性质;会用待定系数法求椭圆方程. 一、选择题.椭圆中心在坐标原点,对称轴为坐标轴,离心率为,长、短轴之和为,则椭圆方程为.16410022=+y x .11006422=+y x .1100641641002222=+=+y x y x 或 .110818102222=+=+y x y x 或 .若方程+=,表示焦点在轴上的椭圆,那么实数的取值范围是 .(,+∞) .(,) .(,+∞) .(,).已知圆+=,又(3,),为圆上任一点,则的中垂线与之交点轨迹为(为原点) .直线.圆.椭圆.双曲线二、填空题.设椭圆1204522=+y x 的两个焦点为、,为椭圆上一点,且⊥,则-=. .(年全国高考题)椭圆的一个焦点是(,),那么. 三、解答题.椭圆2222by a x +(>>)()、′()()为椭圆的右焦点,若直线⊥′,求椭圆的离心率..在面积为的△中,21,建立适当的坐标系,求以、为焦点且过点的椭圆方程..如图,从椭圆2222by a x +=(>>)上一点向轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦点,且它的长轴端点及短轴的端点的连线∥.()求椭圆的离心率;()设是椭圆上任意一点,是右焦点,求∠的取值范围;()设是椭圆上一点,当⊥时,延长与椭圆交于另一点,若△的面积为3,求此时椭圆的方程.参考答案一、 二、5,40||||100)2(||||562|||:|212222121=⋅⇒⎪⎭⎪⎬⎫==+==+PF PF c PF PF a PF PF 提示 ∴(-)-×. -5. 三、.215- .以所在直线为轴,线段的中垂线为轴建立坐标系,可得椭圆方程为.1315422=+y x .()22 ()[,2π] ()1255022=+y x 提示:()∵⊥轴,∴-,代入椭圆方程求得a b 2,∴-,,2ab k ac b AB -= ∵∥,∴-c b abac b =⇒-=2 从而22. ()设,∠θ,则2a 1F 2c.由余弦定理,得θ212222124r r c r r -+1242)(21221221221-=--+=r r a r r c r r r r≥,01)2(2212=-+r r a 当且仅当时,上式取等号.∴≤θ≤,θ∈[,2π]. ()椭圆方程可化为122222=+cy c x ,又⊥,∴-.21==bak AB2(-)代入椭圆方程,得-2c .求得,526c 到的距离为,362c ∴.25320||2121=⇒=⋅=∆c d PQ S PQ F ∴椭圆方程为.1255022=+y x椭圆训练题:1. 椭圆19822=++y m x 的离心率21=e ,则2. 椭圆的准线方程是3. 已知、为椭圆192522=+y x 的两个焦点,、为过的直线与椭圆的两个交点,则△的周长是 4. 椭圆12222=+by a x ()0>>b a 上有一点到其右焦点的距离是长轴两端点到右焦点的距离的等差中项,则点的坐标是5. 椭圆12222=+b y a x 焦点为、,是椭圆上的任一点,为 的中点,若 的长为,那么的长等于6. 过椭圆1273622=+y x 的一个焦点作与椭圆轴不垂直的弦,的垂直平分线交于,交轴于,则FN :AB7. 已知椭圆的对称轴是坐标轴,离心率32=e ,长轴长是,则椭圆的方程是 8. 方程1162522=++-my m x 表示焦点在轴上的椭圆,则的值是 9. 椭圆的两焦点把准线间的距离三等分,则这椭圆的离心率是10. 椭圆142222=+by b x 上一点到右焦点的距离为,则点到左准线的距离是11. 椭圆⎪⎭⎫⎝⎛∈=+2,4,1csc sec 2222ππt t y t x ,这个椭圆的焦点坐标是 12. 曲线()023122=+--+m my y m x 表示椭圆,那么的取值是13. 椭圆13422=+y x 上的一点()11,y x A ,点到左焦点的距离为25,则 14. 椭圆()()19216122=-+-y x 的两个焦点坐标是15. 椭圆中心在原点,焦点在轴上,两准线的距离是5518,焦距为52,其方程为 16. 椭圆上一点与两个焦点、所成的∆1F 中,βα=∠=∠1221,F PF F PF ,则它的离心率17. 方程142sin 322=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-παy x 表示椭圆,则α的取值是18. 若()()065562222=--+-λλλλy x 表示焦点在轴上的椭圆,则λ的值是19. 椭圆192522=+y x 上不同的三点()()2211,,59,4,,y x C B y x A ⎪⎭⎫ ⎝⎛与焦点()0,4F 的距离成等差数列,则=+21x x20. 是椭圆192522=+y x 上一点,它到左焦点的距离是它到右焦点的距离的倍,则点的坐标是21. 中心在原点,对称轴在坐标轴上,长轴为短轴的倍,且过()6,2-的椭圆方程是 22. 在面积为的△中,2tan ,21tan -==N M ,那么以、为焦点且过的椭圆方程是 23. 已知△,()()0,3,0,3-B A 且三边、、的长成等差数列,则顶点的轨迹方程是24. 椭圆1422=+y m x 的焦距为,则的值是 25. 椭圆14922=+y x 的焦点到准线的距离是 26. 椭圆()112222=-+m y m x 的准线平行于轴,则的值是 27. 中心在原点,准线方程为4±=x ,离心率为21的椭圆方程是 28. 椭圆的焦距等于长轴长与短轴长的比例中顶,则离心率等于29. 中心在原点,一焦点为()50,01F 的椭圆被直线23-=x y 截得的弦的中点横坐标为21,则此椭圆方程是 30. 椭圆的中心为()0,0,对称轴是坐标轴,短轴的一个端点与两个焦点构成面积为的三角形,两准线间的距离是225,则此椭圆方程是 31. 过点()2,3-且与椭圆369422=+y x 有相同焦点的椭圆方程是32. 将椭圆192522=+y x 绕其左焦点逆时针方向旋转︒,所得椭圆方程是 33. 椭圆192522=+y x 上一点到右准线的距离是,那么点右焦半径是34. 是椭圆14322=+y x 的长轴,是一个焦点,过的每一个十等分点作的垂线,交椭圆同一侧于点,,,⋅⋅⋅⋅⋅⋅,,则11912111BF F P F P F P AF ++⋅⋅⋅+++的值是 35. 中心在原点,一焦点为(,),长短轴长度比为,则此椭圆方程是 36. 若方程222x ky +=表示焦点在轴的椭圆,则的取值是37. 椭圆221123x y +=的焦点为、,点为椭圆上一点,若线段的中点在轴上,那么1PF :2PF38. 经过)()122,M M --两点的椭圆方程是39. 以椭圆的右焦点(为左焦点)为圆心作一圆,使此圆过椭圆中心并交椭圆于、,若直线是圆的切线,则椭圆的离心率是40. 椭圆的两个焦点、及中心将两准线间的距离四等分,则一焦点与短轴两个端点连线的夹角是41. 点(),0a 到椭圆2212x y +=上的点之间的最短距离是 42. 椭圆2214x y +=与圆()2221x y r -+=有公共点,则的取值是 43. 若k R ∈,直线1y kx =+与椭圆2215x y m+=总有公共点,则的值是 44. 设是椭圆上一点,两个焦点、,如果00211275,15PF F PF F ∠=∠=,则离心率等于45. 是椭圆22143x y +=上任一点,两个焦点、,那么12F PF ∠的最大值是 46. 椭圆2244x y +=长轴上一个顶点为,以为直角顶点作一个内接于椭圆的等腰直角三角形,则此直角三角形的面积是47. 椭圆长轴长为,焦距,过焦点作一倾角为α的直线交椭圆于、两点,当MN 等于短轴长时,α的值是48. 设椭圆22143x y +=的长轴两端点、,点在椭圆上,那么直线与的斜率之积是 49. 倾斜角为4π的直线与椭圆2214x y +=交于、两点,则线段的中点的轨迹方程是 50. 已知点(,)是椭圆上的一点,是椭圆上任一点,当弦长取最大值时,点的坐标是椭圆训练题答案. 544-或 . 1y =± . 20 . ()()0,0,b b -或 . 2sa - . 1:4 . 2222119559x y x y +=+=或 .9252m <<. 3.. (0, . ()1,+∞ . 1. ()()1,1.22194x y+= . cos2cos2αβαβ+- .()37,,88k k k Z ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭.). 8. 1515,44⎛⎛ ⎝⎭⎝⎭或.222211148371352x y x y +=+=或 . 2241153x y += . 2213627x y += . 53或. . 102m m <≠且 . 22143x y +=. .2212575x y += . 222211259925x y x y +=+=或 .2211510x y += . ()()22441925x y +-+= . 6. 20.222221111x y t t t +=-- . ()0,1 . 7 . 221155x y +=.1 .2π. a a +. 3⎤⎥⎣⎦. ≥且≠.3 . ︒ . 1625 . 566ππ或 . 34-. 1,4y x x ⎛⎫⎛=-∈ ⎪⎝⎝⎭.13⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭椭圆训练试卷一、选择题:本大题共小题,每小题分,共分.请将唯一正确结论的代号填入题后的括号内..椭圆3m 2y mx 222++=1的准线平行于轴,则实数的取值范围是 ( ).-1<<3 .-23<<且≠.-1<<3且≠.<-且≠. 、、、分别表示椭圆的半长轴、半短轴、半焦距、焦点到相应准线的距离,则它们的关系是 ( ).22a b.ba 2.ca 2.cb 2.短轴长为5,离心率为32的椭圆的两个焦点分别为、,过作直线交椭圆于、两点,则Δ的周长为 ( ). . . ..下列命题是真命题的是( ).到两定点距离之和为常数的点的轨迹是椭圆.到定直线ca 2和定(,)的距离之比为ac 的点的轨迹是椭圆.到定点(,)和定直线ca 2的距离之比为ac(>>)的点的轨迹 是左半个椭圆.到定直线ca 2和定点(,)的距离之比为ca (>>)的点的轨迹是椭圆.是椭圆4x 23y 2上任意一点,、是焦点,那么∠的最大值是( )..300...椭圆22b 4x 22b y 上一点到右准线的距离是3,则该点到椭圆左焦点的距离是( )..23.3 ..椭圆12x 23y 2的焦点为和,点在椭圆上,如果线段的中点在轴上,那么是的( ).倍.倍.倍.倍.设椭圆22ax 22b y (>>)的两个焦点是和,长轴是1A ,是椭圆上异于、的点,考虑如下四个命题: ①1F 1F ; ②<<;③若越接近于,则离心率越接近于; ④直线与的斜率之积等于22a b .其中正确的命题是 ( ) .①②④ .①②③ .②③④ .①④.过点M(-2,0)的直线与椭圆+=交于P1、P2两点,线段P1P2的中点为P,设直线的斜率为(≠),直线OP的斜率为,则的值为 ( ) .2.-2.21.-21 .已知椭圆22a x 22by (>>)的两顶点(,)、(,),右焦点为,且到直线的距离等于到原点的距离,则椭圆的离心率满足 ( ).<<22.22<<. <<2.2<<.设F1、F2是椭圆2222b y ax=1(>>)的两个焦点,以F1为圆心,且过椭圆中心的圆与椭圆的一个交点为M,若直线F2M与圆F1相切,则该椭圆的离心率是( ).2-3.3-1.23 .22.在椭圆4x 23y 2内有一点(,),为椭圆右焦点,在椭圆上有一点,使的值最小,则这一最小值是` ( ).25.27 . .二、填空题:本大题共小题,每小题分,共分.请将最简结果填入题中的横线上..椭圆3x 2ky 2的离心率是的根,则 ..如图,∠OFB=6π,SΔABF=2-3,则以OA为长半轴,OB 为短半轴,F为一个焦点的椭圆的标准方程为 ..过椭圆3y 2x 22+=1的下焦点,且与圆+-++23=相切的直线的斜率是 . .过椭圆9x25y 2的左焦点作一条长为12的弦,将椭圆绕其左准线旋转一周,则弦扫过的面积为 .三、解答题:本大题共小题,共分.解答题应写出必要的计算步骤或推理过程. .(本小题满分分)已知、为椭圆22a x 22a 9y 25上两点,为椭圆的右焦点,若58,中点到椭圆左准线的距离为23,求该椭圆方程. .(本小题满分分)设中心在原点,焦点在轴上的椭圆的离心率为23,并且椭圆与圆25交于、两点,若线段的长等于圆的直径. (1) 求直线的方程; (2) 求椭圆的方程. .(本小题满分分)已知9x 25y 2的焦点、,在直线:上找一点,求以、为焦点,通过点且长轴最短的椭圆方程..(本小题满分分)一条变动的直线与椭圆4x 22y 2交于、两点,是上的动点,满足关系·.若直线在变动过程中始终保持其斜率等于.求动点的轨迹方程,并说明曲线的形状. .(本小题满分分)设椭圆22a x 22by 的两焦点为、,长轴两端点为、.(1) 是椭圆上一点,且∠,求Δ的面积;(2) 若椭圆上存在一点,使∠,求椭圆离心率的取值范围..(本小题满分分)已知椭圆的一个顶点为A(0,-1),焦点在轴上,若右焦点到直线-+2=的距离为3. ()求椭圆的方程;()设椭圆与直线=+(≠)相交于不同的两点M、N,当|AM|=|AN|时,求的取值范围.椭圆训练试卷参考答案一、 D 二、.或49.12y 8x 22=+.5623±.π三、.解:设(,),(,),由焦点半径公式有58,∴21(∵54),即中点横坐标为41,又左准线方程为45,∴414523,即,∴椭圆方程为925..解:()直线的方程为21; ()所求椭圆的方程为12x 23y 2..解:由9x25y 2,得(,),(,),关于直线的对称点(,),连交于一点,即为所求的点,∴2a 5,∴5,又,∴,故所求椭圆方程为20x 216y 2..解:设动点(,),动直线:,并设(,),(,)是方程组⎩⎨⎧=-++=04y 2x ,m x y 22的解,消去,得2m 2,其Δ16m 2(2m 2)>,∴6<<6,3m4, 34m 22-,故2,2.由,得,也即(),于是有3mx434m 22-.∵,∴.由,得椭圆7x 27y 22夹在直线±6间两段弧,且不包含端点.由,得椭圆..解:()设,,则21F PF ∆21∠,由2a , 4c∠,得212PF F cos 1b 2∠+.代入面积公式,得 21F PF ∆2121PF F cos 1PF F sin ∠+∠∠2PF F 2133.()设∠α,∠β,点(,)(<<).θ(αβ)βα-β+αtg tg 1tg tg22020000y x a 1y x a y x a --++-220200a y x ay 2-+.∵220a x 220b y ,∴22b a .∴θ202220y b b a ay 2-- 022y c ab 2-3.∴≤3≤3, 即3c4a 2c-4a≥,∴≥,解之得≥32,∴36≤<为所求. .解:()用待定系数法.椭圆方程为22y 3x +=1.()设P为弦MN的中点.由⎪⎩⎪⎨⎧=++=,1y 3x ,m kx y 22得(+)++(-)=.由Δ>0,得<+ ①,∴=1k 3mk 32x x 2N M +-=+,从而,=+=1k 3m 2+.∴=km 31k 3m 2++-.由MN⊥AP,得 km 31k 3m 2++-=-k 1,即2m =+ ②.将②代入①,得2m >,解得0<<.由②得=31m 2->0.解得>21.故所求的取值范围为(21,2).。

人教A版高中同步学案数学选择性必修第一册精品习题课件 第三章 椭圆 椭圆的简单几何性质(1)

人教A版高中同步学案数学选择性必修第一册精品习题课件 第三章 椭圆 椭圆的简单几何性质(1)
即( + )( − ) < < ( + ) ,
又 − < 成立,则有 < + ,∴ − < < .
2
5.已知椭圆: 2

2
+ 2


= 1( > > 0)的两焦点与短轴的一个顶点恰好是一个正三角形
的三个顶点,且椭圆上的点到椭圆的焦点的最短距离为 3,则椭圆的方程为
2
3
2
2
2
A.( ,1)B.( ,1)C.( ,1)D.(0, )
[解析]设(, )( < < ),又(, ),(, ),且 ⋅ = ,
则 + − = ,与椭圆方程联立得 − + = ,
即(
则 <


= 1( > > 0)满足 = 2,则该椭圆的离心率 =() B
[解析]因为 = ,所以 =
故选B.


=




=


− =

.

2
4.设1 ,2 为椭圆 2

+
2
2
= 1( > > 0)的左、右焦点,椭圆上存在点,∠1 2 = ,
∠2 1 = ,使得离心率 =
∴ = + ≥ = ,
当且仅当 = = 时,等号成立.
∴ ≥ ,∴ ≥ ,即椭圆长轴长的最小值为4.
2
9.已知椭圆1 与椭圆2 :
30
2
+
5
= 1具有共同的焦点1 ,2 ,点在椭圆1 上,1 ⊥ 2 ,__

高中数学人教A版选择性必修第一册3.1.1椭圆及其标准方程 课时分层练习题含答案解析

高中数学人教A版选择性必修第一册3.1.1椭圆及其标准方程 课时分层练习题含答案解析

3.1.1 椭圆及其标准方程基础练习一、单选题1.已知P 是椭圆2212516x y +=上的一个点,1F 、2F 是椭圆的两个焦点,若13PF =,则2PF 等于( ) A .10 B .7 C .5 D .22.以()11,0F -,()21,0F 为焦点,且经过点1,2⎛⎫ ⎪⎝⎭的椭圆的标准方程为( )A .22132x y +=B .22143x y +=C .22134x y +=D .2214x y +=3.已知椭圆143x y +=的两个焦点为1F ,2F ,过2F 的直线交椭圆于M ,N 两点,若1F MN△的周长为( ) A .2 B .4C .6D .84.椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左右焦点分别为12(2,0),(2,0)F F -,P 为椭圆上一点,若12||||6PF PF +=,则12PF F △的周长为( )A .10B .8C .6D .45.已知椭圆C :21y x k+=的一个焦点为(0,-2),则k 的值为( )A .5B .3C .9D .25标准方程是( )A .221168x y +=B .221168y x +=C .2212416x y +=D .221249x y +=7.已知椭圆C :()2210x y a b a b+=>>的右焦点为),右顶点为A ,O 为坐标原点,过OA的中点且与坐标轴垂直的直线交椭圆C 于M ,N 两点,若四边形OMAN 是正方形,则C 的方程为( )A .2213x y +=B .22153x y +=C .22175x y +=D .22197x y +=【答案】A8.已知点12,F F分别是椭圆1259x y+=的左、右焦点,点P在此椭圆上,1260F PF∠=,则12PF F∆的面积等于A B.C.D.60及三角形面积公式即可求解【详解】椭圆225x+9.已知m为3与5的等差中项,n为4与16的等比中项,则下列对曲线22:1x yCm n+=描述正确的是()A.曲线C可表示为焦点在y轴的椭圆B.曲线C可表示为焦距是4的双曲线C.曲线C的椭圆D.曲线C可表示为渐近线方程是y=的双曲线A .M 到两定点()0,2,()0,2-的距离之和为4B .M 到两定点()0,2,()0,2-的距离之和为6C .M 到两定点()3,0,()3,0-的距离之和为6D .M 到两定点()3,0,()3,0-的距离之和为8 【答案】BD【分析】根据椭圆的定义进行逐一判断即可.【详解】因为两定点()0,2,()0,2-的距离为46<,所以选项A 不符合椭圆定义,选项B 符合椭圆定义;因为两定点()3,0,()3,0-的距离为68<,所以选项C 不符合椭圆定义,选项D 符合,11.在曲线()22:10,0C Ax By A B +=>>中,( )A .当AB >时,则曲线C 表示焦点在y 轴的椭圆 B .当A B ≠时,则曲线C 为椭圆 C .曲线C 关于直线y x =对称D .当A B ≠时,则曲线C 的焦距为【答案】ABD12.若椭圆221254x y +=上一点P 到焦点1F 的距离为3,则点P 到另一焦点2F 的距离为______.【详解】 又PF 13.过椭圆142x y +=的一个焦点1F 的弦AB 与另一个焦点2F 围成的2ABF 的周长是______.【答案】8,利用椭圆的定义可得出2ABF 的周长由题意可知,2ABF 的周长为12BF BF +14.椭圆22115x y m ++=的焦距为4,则m =______.1715.已知方程164x y m m +=+-表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数m 的取值范围是_______;16.椭圆194x y +=的短轴长为______.17.椭圆123x y +=1的一个焦点为F 1,点P 在椭圆上,若线段PF 1的中点M 在y 轴上,则点M 的纵坐标为_____.19.已知椭圆22110036x y+=上一点P到左焦点的距离为7,求点P到右焦点的距离.20.已知椭圆的两个焦点分别为1和2,再添加什么条件,可使得这个椭圆的方程为221 259x y+=?(1)22110064x y +=; (2)221916x y +=;(3)2222x y +=.49-,求点A 的轨迹方程..用圆规画一个圆,然后在圆内标记点,并把圆周上的点1折叠到点,连接1,标记出1OP 与折痕1l 的交点1M (如图),若不断在圆周上取新的点2P ,3P ,…进行折叠并得到标记点2M ,3M ,…,则点1M ,2M ,3M ,…形成的轨迹是什么?并说明理由.24.已知定点1、2和动点.(1)再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求:动点M 的轨迹及其方程. 条件①:1212MF MF += 条件②:128MF MF +=(2)()1220MF MF a a +=>,求:动点M 的轨迹及其方程.一、单选题1.椭圆22110064x y+=的焦点为1F,2F,椭圆上的点P满足1260F PF∠=︒,则点P到x轴的距离为()A B C D.64 312PF F S=2.已知1F 、2F 是椭圆2:1163x y C +=的两个焦点,P 为椭圆上一点,则12PF PF ⋅( )A .有最大值,为16B .有最小值,为16C .有最大值,为4D .有最小值,为43.已知椭圆C :221259x y +=,1F ,2F 分别为它的左右焦点,A ,B 分别为它的左右顶点,点P是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的有( ) A .存在P 使得122F PF π∠=B .12cos F PF ∠的最小值为725-C .12PF PF ⊥,则12F PF △的面积为9D .直线PA 与直线PB 斜率乘积为定值925根据120D D F F ⋅<得,结合余弦定理与基本不等式求解判断进而计算面积判断选项,由于()(124,3,4,3F F D D =--=-,1216D D F F ⋅=-12F PF S=对于D 4.舒腾尺是荷兰数学家舒腾设计的一种作图工具,如图,O 是滑槽AB 的中点,短杆ON 可绕O 转动,长杆MN 通过N 处的铰链与ON 连接,MN 上的栓子D 可沿滑槽AB 滑动.当点D 在滑槽AB 内做往复移动时,带动点N 绕O 转动,点M 也随之而运动.记点N 的运动轨迹为1C ,点M 的运动轨迹为2C .若1O N D N ==,3MN =,过2C 上的点P 向1C 作切线,则切线长的最大值为______.依题意,2MD DN =,且1DN ON ==,)()00,2x y x t y -=-,且()0220x t x y ⎧-⎪⎨+⎪⎩5.如图,1,2分别是椭圆的左、右焦点,点P 是以12为直径的圆与椭圆在第一象限内的一个交点,延长2PF 与椭圆交于点Q ,若124PF QF =,则直线2PF 的斜率为_______.在1PF Q 中,6.与椭圆22194x y +=有相同的焦点,且过点()3,2-的椭圆方程为______.【答案】2211510x y +=【分析】结合已知条件求出c ,然后利用7.已知直线y =与椭圆在第一象限内交于M 点,又MF 2⊥x 轴,F 2是椭圆的右焦点,另一个焦点为F 1,若122MF MF ⋅=,求椭圆的标准方程.,进而由122MF MF ⋅=求得.⎝又因为122MF MF ⋅=,所以122,MF MF c ⎛⋅=- ⎝()2,2M ,1F 矩形的最大面积.9.已知P 是椭圆221259x y +=上的一点,1F 、2F 为椭圆的两个焦点.(1)若1290F PF ∠=︒,求12PF F 的面积; (2)求12PF PF ⋅的最大值. 12Rt F PF 中,11002PF -⋅12F PF 的面积为(1)求曲线C 的方程;(2)曲线C 上是否存在点M 使12MF MF ⊥?若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.11.已知椭圆1C 与椭圆2:1305x y C +=具有共同的焦点1F ,2F ,点P 在椭圆1C 上,12PF PF ⊥,______.在下面三个条件中选择一个,补充在上面的横线上,并作答.①椭圆1C 过点();②椭圆1C 的短轴长为10;③椭圆1C 的离心率为2.(1)求椭圆1C 的标准方程; (2)求12PF F △的面积.12PF F S=12.已知椭圆()2210x y a b a b +=>>的长轴长为4,右焦点到直线4x =的距离为3.(1)求椭圆的方程;(2)若直线y x =M ,N 两点,椭圆上存在点P ,使得()()0OP OM ON λλ=+>,求实数λ的值.所以(0,OM =-,87ON ⎛= ⎝又()83,7OP OM ON λλ⎛=+= ⎝8363,77P λλ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,13.已知P 点坐标为(0,2)-,点,A B 分别为椭圆22:1(0)x yE a b a b+=>>的左、右顶点,ABP △是等腰直角三角形,长轴长是短轴长的2倍. (1)求椭圆E 的方程;(2)设过点P 的动直线l 与E 相交于,M N 两点,当坐标原点O 位于以MN 为直径的圆外时,求直线l 斜率的取值范围.所以0OM ON ⋅>,即12121x x y y x +=)(2122k x x k +-。

人教版高中数学选择性必修第一册-3.1 椭圆 习题课测试卷(含解析)

人教版高中数学选择性必修第一册-3.1 椭圆 习题课测试卷(含解析)

3.1椭圆测试卷(原卷版)1.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()A.x 23+y 24=1 B.x 24+y 23=1C.x 24+y 22=1 D.x 24+y 23=12.若椭圆ax 2+by 2=1与直线y =1-x 交于A ,B 两点,过原点与线段AB 中点的直线的斜率为32,则ab的值为()A.32B.233C.932D.23273.(2018·课标全国Ⅱ,文)已知F 1,F 2是椭圆C 的两个焦点,P 是C 上的一点.若PF 1⊥PF 2,且∠PF 2F 1=60°,则C 的离心率为()A .1-32B .2-3C.3-12D.3-14.如图,圆柱形玻璃杯中水的液面呈椭圆形状,则该椭圆的离心率为()A.33B.12C.22D.325.已知F 1,F 2是椭圆的两个焦点,满足MF 1→·MF 2→=0的点M 总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是()A .(0,1),12D.22,6.【多选题】设椭圆的方程为x 22+y 24=1,斜率为k 的直线l 不经过原点O ,且与椭圆相交于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,则下列结论正确的是()A .k AB ·k OM =-1B .若点M 坐标为(1,1),则直线l 的方程为2x +y -3=0C .若直线l 的方程为y =x +1,则点M 的坐标为(13,43)D .若直线l 的方程为y =x +2,则|AB |=4237.与椭圆4x 2+9y 2=36有相同的焦点,且过点(-3,2)的椭圆方程为________.8.椭圆x 2+4y 2=16被直线y =12x +1截得的弦长为________.9.椭圆C :x 28+y 24=1的弦AB 的中点为点Q (2,1),则弦AB 所在直线的方程为________,若点P 为椭圆上的任意一点,F 为左焦点,O 为原点,则OP →·FP →的取值范围为________.10.已知椭圆G :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为63,右焦点为(22,0),斜率为1的直线l与椭圆G 交于A ,B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为P (-3,2).(1)求椭圆G 的方程;(2)求△PAB 的面积.11.过点M (-2,0)的直线m 与椭圆x 22+y 2=1交于P 1,P 2,线段P 1P 2的中点为P ,设直线m 的斜率为k 1(k 1≠0),直线OP 的斜率为k 2,则k 1k 2的值为()A .2B .-2C.12D .-1212.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,左顶点为A ,下顶点为B ,离心率为32,且△BF 1F 2的面积为3.则椭圆C 的标准方程为________,若点P 在椭圆C 上,且以AP 为直径的圆过B 点,则直线AP 的斜率为________.13.已知中心为坐标原点O ,焦点在y 轴上的椭圆M 的焦距为4,且椭圆M 过点(1,3).(1)求椭圆M 的方程;(2)若过点C (0,1)的直线l 与椭圆M 交于A ,B 两点,且AC →=2CB →,求直线l 的方程.1.设a >0,则椭圆x 2+2y 2=2a 的离心率是()A.12B.22C.13D .与a 的取值有关2.已知点P 是椭圆x 216+y 24=1上一点,其左、右焦点分别为F 1,F 2,若△F 1PF 2外接圆的半径为4,则△F 1PF 2的面积是()A.433B .43C .4D.433或433.已知A ,B 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)长轴的两个端点,M ,N 是椭圆上关于x 轴对称的两点,直线AM ,BN 的斜率分别为k 1,k 2(k 1k 2≠0).若椭圆的离心率为32,则|k 1|+|k 2|的最小值为()A .1 B.2C.32D.34.已知直线x 4+y 3=1与椭圆x 216+y 29=1相交于A ,B 两点,若椭圆上存在点P 使△ABP 的面积等于12,则这样的点P 共有()A .1个B .2个C .3个D .4个5.若椭圆的对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点组成一个正三角形,焦点到椭圆上的最短距离为3,则这个椭圆的方程为________.6.2013年我国载人航天飞船神舟十号飞行获得圆满成功.已知神舟十号飞船变轨前的运行轨道是一个以地心为焦点的椭圆,飞船近地点、远地点离地面的距离分别为200km ,350km.设地球半径为R km ,则此时飞船轨道的离心率为________(结果用含R 的式子表示).7.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点F (c ,0)关于直线l :y =bc x 的对称点Q 在椭圆上,则椭圆的离心率是________.8.设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2作x 轴的垂线与C 相交于A ,B 两点,F 1B 与y 轴相交于点D ,若AD ⊥F 1B ,则椭圆C 的离心率等于________.9.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)4,F 1,F 2是椭圆的两个焦点.(1)求椭圆C 的方程;(2)⊙O (O 为坐标原点)是以F 1F 2为直径的圆,直线l :y =kx +m 与⊙O 相切,并与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,若OA →·OB →=-32,求k 的值.10.如图,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为(3,0)1M 是x 轴上的一点,过M 点的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点(点A 在x 轴的上方).(1)求椭圆C的方程;(2)若AM→=2MB→,且直线l与圆O(O为坐标原点):x2+y2=47相切于点N,求MN的长.11.已知椭圆C过点(-1,0),(1,0).(1)求椭圆C的方程;(2)E,F是椭圆C上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,证明直线EF的斜率为定值,并求出这个定值.3.1椭圆测试卷(解析版)1.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()A.x 23+y 24=1 B.x 24+y 23=1C.x 24+y 22=1 D.x 24+y 23=1答案D2.若椭圆ax 2+by 2=1与直线y =1-x 交于A ,B 两点,过原点与线段AB 中点的直线的斜率为32,则ab的值为()A.32B.233C.932D.2327答案A 3.(2018·课标全国Ⅱ,文)已知F 1,F 2是椭圆C 的两个焦点,P 是C 上的一点.若PF 1⊥PF 2,且∠PF 2F 1=60°,则C 的离心率为()A .1-32B .2-3C.3-12 D.3-1答案D解析在Rt △PF 1F 2中,∠PF 2F 1=60°,不妨设椭圆焦点在x 轴上,且焦距|F 1F 2|=2,则|PF 2|=1,|PF 1|=3,由椭圆的定义可知,|PF 1|+|PF 2|=2a ,所以2a =1+3,2c =2,得a =1+32,c =1.所以离心率e =ca =21+3=3-1.故选D.4.如图,圆柱形玻璃杯中水的液面呈椭圆形状,则该椭圆的离心率为()A.33B.12C.22D.32答案B解析设圆柱的底面半径为1,则椭圆的短半轴长为1,长轴长为2sin 60°=433,即长半轴长为233,所以半焦距为33,故离心率为12.5.已知F 1,F 2是椭圆的两个焦点,满足MF 1→·MF 2→=0的点M 总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是()A .(0,1),12D.22,答案C解析依题意,以F 1,F 2为直径且过点M 的圆在椭圆内,得c <b ,即c 2<b 2,c 2<a 2-c 2,2c 2<a 2.故-22<e =c a <22,又0<e <1,所以0<e <22.6.【多选题】设椭圆的方程为x 22+y 24=1,斜率为k 的直线l 不经过原点O ,且与椭圆相交于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,则下列结论正确的是()A .k AB ·k OM =-1B .若点M 坐标为(1,1),则直线l 的方程为2x +y -3=0C .若直线l 的方程为y =x +1,则点M 的坐标为(13,43)D .若直线l 的方程为y =x +2,则|AB |=423答案BD解析设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x 0,y 0)+y 124=1,+y 224=1,两式相减,得x 12-x 222+y 12-y 224=0,即y 1-y 2x 1-x 2·y 1+y 2x 1+x 2=-2,即k AB ·k OM =-2,所以A 不正确;对于B ,由k AB ·k OM =-2,M (1,1),得k AB =-2,所以直线l 的方程为y -1=-2(x -1),即2x +y -3=0,所以B 正确;对于C ,若直线l 的方程为y =x +1,k AB ·k OM =1×4=4≠-2,所以C 不正确;对于D ,由x +2,+y 24=1,得3x 2+4x =0,解得x =0或x =-43,所以|AB |=1+12|-43-0|=423,所以D 正确.故选BD.7.与椭圆4x 2+9y 2=36有相同的焦点,且过点(-3,2)的椭圆方程为________.答案x 215+y 210=18.椭圆x 2+4y 2=16被直线y =12x +1截得的弦长为________.答案35解析2+4y 2=16,=12x +1,消去y 并化简得x 2+2x -6=0,Δ>0.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=-212所以弦长|MN |x 1-x 2|=54[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=54×(4+24)=35.9.椭圆C :x 28+y 24=1的弦AB 的中点为点Q (2,1),则弦AB 所在直线的方程为________,若点P 为椭圆上的任意一点,F 为左焦点,O 为原点,则OP →·FP →的取值范围为________.答案x +y -3=0[2,8+42]解析设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)+y 124=1,+y 224=1,即x 12-x 22+2(y 12-y 22)=0,变形为y 1-y 2x 1-x 2=-12·x 1+x 2y 1+y 2.又AB 的中点为点Q (2,1),则有x 1+x 22=2,y 1+y 22=1,所以y 1-y 2x 1-x 2=-1,即直线AB 的斜率为-1,所以弦AB 所在直线的方程为y =-(x -2)+1,即x +y -3=0.设P (x 0,y 0),又F (-2,0),所以OP →=(x 0,y 0),FP →=(x 0+2,y 0),所以OP →·FP →=2x 0+x 02+y 02=2x 0+x 02+4-x 022=12(x 0+2)2+2.又-22≤x 0≤22,所以当x 0=-2时,OP →·FP →有最小值2;当x 0=22时,OP →·FP →有最大值8+42,所以OP →·FP →∈[2,8+42].10.已知椭圆G :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为63,右焦点为(22,0),斜率为1的直线l与椭圆G 交于A ,B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为P (-3,2).(1)求椭圆G 的方程;(2)求△PAB 的面积.解析(1)由已知得c =22,c a =63,解得a =2 3.则b 2=a 2-c 2=4,所以椭圆G 的方程为x 212+y 24=1.(2)设直线l 的方程为y =x +m ,x +m ,+y 24=1,得4x 2+6mx +3m 2-12=0.①由Δ=(6m )2-4×4×(3m 2-12)>0,得m 2<16.设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)(x1<x2),AB的中点为E(x0,y0),则x1+x2=-3m2,则x0=x1+x22=-3m4,y0=x0+m=m4.因为AB是等腰△PAB的底边,所以PE⊥AB.所以PE的斜率k=2-m4-3+3m4=-1,解得m=2,满足Δ>0.此时方程①为4x2+12x=0,解得x1=-3,x2=0.所以y1=-1,y2=2.所以|AB|=32.此时,点P(-3,2)到直线AB:x-y+2=0的距离d=|-3-2+2|2=322.所以△PAB的面积S=12|AB|·d=92.11.过点M(-2,0)的直线m与椭圆x22+y2=1交于P1,P2,线段P1P2的中点为P,设直线m的斜率为k1(k1≠0),直线OP的斜率为k2,则k1k2的值为()A.2B.-2C.12D.-12答案D解析设P1(x1,y1),P2(x2,y2),P(x,y)y12=1,①y22=1.①-②,得(x1+x2)(x1-x2)2+(y1+y2)(y1-y2)=0.即2x·(x1-x2)2+2y(y1-y2)=0.∴k1=y1-y2x1-x2=-x2y.又k2=yx,∴k1·k2=-12.12.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,左顶点为A,下顶点为B,离心率为32,且△BF1F2的面积为3.则椭圆C的标准方程为________,若点P在椭圆C上,且以AP为直径的圆过B点,则直线AP的斜率为________.答案x24+y2=1310解析由题意可知ca=32,S△BF1F2=bc=3.又a2-b2=c2,所以b=1,c=3,a=2,所以椭圆C的标准方程为x24+y2=1.以AP为直径的圆过B点,即AB⊥BP.因为k AB=-ba=-12,所以k BP=2.所以直线BP的方程为y=2x-1.2x-1,y2=1,=0,=-1=1617,=1517,所以点PAP的斜率k AP=1517-01617+2=310.13.已知中心为坐标原点O,焦点在y轴上的椭圆M的焦距为4,且椭圆M过点(1,3).(1)求椭圆M的方程;(2)若过点C(0,1)的直线l与椭圆M交于A,B两点,且AC→=2CB→,求直线l的方程.解析(1)设椭圆M的方程为y2a2+x2b2=1(a>b>0).∵2c=4,∴c=2,∴a2-b2=c2=4.又椭圆M过点(1,3),∴3a2+1b2=1.b2=4,+1b2=1,解得a2=6,b2=2.∴椭圆M的方程为y26+x22=1.(2)当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x=0.设此时点A,B的坐标为(0,-6)和(0,6),不满足AC→=2CB→,∴直线l的斜率一定存在.设直线l的方程为y=kx+1,kx+1,+x22=1,消去y并整理,得(3+k2)x2+2kx-5=0.则Δ=4k2+20(3+k2)=24k2+60>0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=-2k3+k2,x1x2=-53+k2.又∵AC→=2CB→,∴(-x 1,1-y 1)=2(x 2,y 2-1),∴x 1=-2x 2,∴x 1+x 2=-x 2=-2k3+k 2,x 1x 2=-2x 22=-53+k 2,∴8k 2(3+k 2)2=53+k 2,即8k 23+k 2=5,解得k 2=5,∴k =± 5.故直线l 的方程为y =±5x +1.1.设a >0,则椭圆x 2+2y 2=2a 的离心率是()A.12B.22C.13D .与a 的取值有关答案B2.已知点P 是椭圆x 216+y 24=1上一点,其左、右焦点分别为F 1,F 2,若△F 1PF 2外接圆的半径为4,则△F 1PF 2的面积是()A.433B .43C .4 D.433或43答案D解析由正弦定理得|F 1F 2|sin ∠F 1PF 2=2×4=8,∴sin ∠F 1PF 2=32.∴cos ∠F 1PF 2=±12,符合题意.由余弦定理得|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|cos ∠F 1PF 2=|F 1F 2|2.又|PF 1|+|PF 2|=8,∴|PF 1||PF 2|=16或163.∴S △F 1PF 2=12PF 1||PF 2|sin ∠F 1PF 2=433或4 3.3.已知A ,B 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)长轴的两个端点,M ,N 是椭圆上关于x 轴对称的两点,直线AM ,BN 的斜率分别为k 1,k 2(k 1k 2≠0).若椭圆的离心率为32,则|k 1|+|k 2|的最小值为()A .1 B.2C.32D.3答案A 解析不妨令A (-a ,0),B (a ,0).设M (x ,y ),N (x ,-y )(-a <x <a ),则k 1=y x +a ,k 2=y a -x.又椭圆的离心率为32,所以b a =1-e 2=12,所以|k 1|+|k 2|=|y |x +a +|y |a -x≥2y 2a 2-x 2=2b a =1(当且仅当|y |x +a =|y |a -x,即x =0时等号成立).故选A.4.已知直线x 4+y 3=1与椭圆x 216+y 29=1相交于A ,B 两点,若椭圆上存在点P 使△ABP 的面积等于12,则这样的点P 共有()A .1个B .2个C .3个D .4个答案B解析可求出|AB |=5,设P (4cos θ,3sin θ),θ∈[0,2π),则P 点到AB 的距离为d =|12(cos θ+sin θ)-12|5=245.∴θ=π或3π2,∴这样的点P 有2个.5.若椭圆的对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点组成一个正三角形,焦点到椭圆上的最短距离为3,则这个椭圆的方程为________.答案x 212+y 29=1或y 212+x 29=1解析依题意可得a =2c ,a -c =3,∴c = 3.∴a =23,b 2=9.故椭圆的方程为x 212+y 29=1或y 212+x 29=1.6.2013年我国载人航天飞船神舟十号飞行获得圆满成功.已知神舟十号飞船变轨前的运行轨道是一个以地心为焦点的椭圆,飞船近地点、远地点离地面的距离分别为200km ,350km.设地球半径为R km ,则此时飞船轨道的离心率为________(结果用含R 的式子表示).答案75275+R解析由题意得a -c =200+R ,a +c =350+R ,求得a =275+R ,c =75.所以离心率e =c a =75275+R.7.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点F (c ,0)关于直线l :y =b cx 的对称点Q 在椭圆上,则椭圆的离心率是________.答案22解析设椭圆的左焦点为F 1,O 为坐标原点,连接OQ ,QF 1,QF ,由F 关于直线l :y =b c x 的对称点Q 在椭圆上,得|OQ |=|OF |.又|OF 1|=|OF |,所以F 1Q ⊥QF .所以F 1Q ∥l .不妨设|QF 1|=ck (k >0),则|QF |=bk ,|F 1F |=ak ,因此2c =ak .又2a =ck +bk ,由以上二式可得2c a =k =2a b +c,即c a =a b +c ,即a 2=c 2+bc ,所以b =c ,e =22.8.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F 2作x 轴的垂线与C 相交于A ,B 两点,F 1B 与y 轴相交于点D ,若AD ⊥F 1B ,则椭圆C 的离心率等于________.答案33解析利用直线与直线、直线与椭圆的位置关系求交点坐标,再利用两直线垂直时斜率的关系列式以确定离心率.直线AB :x =c ,代入x 2a 2+y 2b 2=1,得y =±b 2a.不妨令∴kBF 1=-b 2a -0c -(-c )=-b 2a 2c=-b 22ac .∴直线BF 1:y -0=-b 22ac(x +c ).令x =0,则y =-b 22a.∴k AD =b 2a +b 22a c=3b 22ac .∵AD ⊥BF 1,∴-b 22ac ·3b 22ac=-1.∴3b 4=4a 2c 2,∴3b 2=2ac ,即3(a 2-c 2)=2ac .∴3e 2+2e -3=0.∴e =-2±4-4×3×(-3)23=-2±423.∵e >0,∴e =-2+423=33.9.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)4,F 1,F 2是椭圆的两个焦点.(1)求椭圆C 的方程;(2)⊙O (O 为坐标原点)是以F 1F 2为直径的圆,直线l :y =kx +m 与⊙O 相切,并与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,若OA →·OB →=-32,求k 的值.解析(1)∵2a =4,∴a =2.∴椭圆C 的方程为x 24+y 2b2=1.∵椭圆C,∴14+94b2=1.∴b 2=3,∴椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)设O 到l 的距离为d ,⊙O 的半径为r ,则d =r =1.即|m |1+k2=1,∴m 2=1+k 2.①+y 23=1,kx +m ,得(3+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-12=0.则Δ=(8km )2-4(3+4k 2)(4m 2-12)=192k 2-48m 2+144=144k 2+96>0.设A ,B 坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴x 1+x 2=-8km 3+4k 2,x 1·x 2=4m 2-123+4k2.∴y 1·y 2=k 2x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2=3m 2-12k 23+4k 2.∴x 1x 2+y 1y 2=7m 2-12k 2-123+4k 2.②将①代入②,得x 1x 2+y 1y 2=-5-5k 23+4k 2.∵OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=-32,∴-5-5k 23+4k 2=-32,∴k =±22.10.如图,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为(3,0)1M 是x 轴上的一点,过M 点的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点(点A 在x 轴的上方).(1)求椭圆C 的方程;(2)若AM →=2MB →,且直线l 与圆O (O 为坐标原点):x 2+y 2=47相切于点N ,求MN 的长.解析(1)2=3,1,解得a 2=4,b 2=1,∴椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)设M (m ,0),直线l :x =ty +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).∵直线l 与圆O :x 2+y 2=47相切,∴原点O 到直线l 的距离d =|m |1+t 2=47,即t 2=74m 2-1.由AM →=2MB →,得y 1=-2y 2.y 2=1,ty +m ,得(t 2+4)y 2+2tmy +m 2-4=0,则Δ=16(t 2-m 2+4)=12m 2+48>0.∴y 1+y 2=-2tm t 2+4,y 1y 2=m 2-4t 2+4.∵y 1y 2=-2y 22,y 1+y 2=-2y 2+y 2=-y 2,∴y 1y 2=-2[-(y 1+y 2)]2=-2(y 1+y 2)2,即m 2-4t 2+4=-,化简得(m 2-4)(t 2+4)=-8t 2m 2.m 2-4)(t 2+4)=-8t 2m 2,=74m 2-1,消去t 2,得21m 4-16m 2-16=0,即(3m 2-4)(7m 2+4)=0,解得m 2=43,此时t 2=43,∴±233,连接ON ,在Rt △OMN 中,|MN |=43-47=42121,∴MN 的长为42121.11.已知椭圆C 过点(-1,0),(1,0).(1)求椭圆C 的方程;(2)E ,F 是椭圆C 上的两个动点,如果直线AE 的斜率与AF 的斜率互为相反数,证明直线EF 的斜率为定值,并求出这个定值.解析(1)由题意,得c =1,可设椭圆方程为x 21+b 2+y 2b 2=1(b >0).因为点A 在椭圆上,所以11+b 2+94b 2=1,解得b 2=3或b 2=-34(舍去).所以椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)设直线AE 的方程为y =k (x -1)+32,代入x 24+y 23=1得(3+4k 2)x 2+4k (3-2k )x +-12=0.由Δ=36(2k +1)2>0,得k ≠-12.设E (x E ,y E ),F (x F ,y F ).因为点A所以x E y E =kx E +32-k .又直线AF 的斜率与AE 的斜率互为相反数,在上式中以-k 代替k ,可得k ≠12,且x F y F =-kx F +32+k .所以直线EF 的斜率k EF =y F -y E x F -x E =-k (x F +x E )+2k x F -x E=12.即直线EF 的斜率为定值,其值为12.。

2019年高考数学(人教a版,理科)题库:椭圆(含答案)

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高考数学精品复习资料2019.5第4讲 椭 圆一、选择题1.中心在原点,焦点在x 轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是( ). A.x 281+y 272=1 B.x 281+y 29=1 C.x 281+y 245=1 D.x 281+y 236=1解析 依题意知:2a =18,∴a =9,2c =13×2a ,∴c =3,∴b 2=a 2-c 2=81-9=72,∴椭圆方程为x 281+y 272=1.答案 A2.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别是A ,B ,左、右焦点分别是F 1,F 2.若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,则此椭圆的离心率为 ( ). A.14B.55C.12D.5-2解析 因为A ,B 为左、右顶点,F 1,F 2为左、右焦点,所以|AF 1|=a -c ,|F 1F 2|=2c ,|F 1B |=a +c .又因为|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列, 所以(a -c )(a +c )=4c 2,即a 2=5c 2. 所以离心率e =c a =55,故选B. 答案 B3.已知椭圆x 2+my 2=1的离心率e ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,则实数m 的取值范围是 ( ).A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫43,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34∪⎝ ⎛⎭⎪⎫43,+∞D.⎝ ⎛⎭⎪⎫34,1∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1,43 解析 椭圆标准方程为x 2+y 21m =1.当m >1时,e 2=1-1m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1,解得m >43;当0<m <1时,e 2=1m -11m =1-m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1,解得0<m <34,故实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34∪⎝ ⎛⎭⎪⎫43,+∞. 答案 C4.设F 1、F 2分别是椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点,P 是第一象限内该椭圆上的一点,且PF 1⊥PF 2,则点P 的横坐标为( ).A .1 B.83 C .2 2 D.263解析 由题意知,点P 即为圆x 2+y 2=3与椭圆x 24+y 2=1在第一象限的交点,解方程组⎩⎨⎧x 2+y 2=3,x24+y 2=1,得点P 的横坐标为263.答案 D5.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两顶点为A (a,0),B (0,b ),且左焦点为F ,△FAB是以角B 为直角的直角三角形,则椭圆的离心率e 为( ) A.3-12 B.5-12C.1+54 D.3+14解析 根据已知a 2+b 2+a 2=(a +c )2,即c 2+ac -a 2=0,即e 2+e -1=0,解得e =-1±52,故所求的椭圆的离心率为5-12.答案 B6.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32.双曲线x 2-y 2=1的渐近线与椭圆C 有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C 的方程为( ).A.x 28+y 22=1B.x 212+y 26=1 C.x 216+y 24=1D.x 220+y 25=1解析 因为椭圆的离心率为32,所以e =c a =32,c 2=34a 2,c 2=34a 2=a 2-b 2,所以b 2=14a 2,即a 2=4b 2.双曲线的渐近线方程为y =±x ,代入椭圆方程得x 2a 2+x 2b 2=1,即x 24b 2+x 2b 2=5x 24b 2=1,所以x 2=45b 2,x =±25b ,y 2=45b 2,y =±25b ,则在第一象限双曲线的渐近线与椭圆C 的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫25b ,25b ,所以四边形的面积为4×25b ×25b =165b 2=16,所以b 2=5,所以椭圆方程为x 220+y 25=1.答案 D 二、填空题7.设F 1、F 2分别是椭圆x 225+y 216=1的左、右焦点,P 为椭圆上一点,M 是F 1P 的中点,|OM |=3,则P 点到椭圆左焦点的距离为________.解析 由题意知|OM |=12|PF 2|=3,∴|PF 2|=6.∴|PF 1|=2×5-6=4.答案 48.在等差数列{a n }中,a 2+a 3=11,a 2+a 3+a 4=21,则椭圆C :x 2a 6+y 2a 5=1的离心率为________.解析 由题意,得a 4=10,设公差为d ,则a 3+a 2=(10-d )+(10-2d )=20-3d =11,∴d =3,∴a 5=a 4+d =13,a 6=a 4+2d =16>a 5,∴e =16-134=34. 答案 349. 椭圆31222y x =1的焦点为F 1和F 2,点P 在椭圆上.如果线段PF 1的中点在y 轴上,那么|PF 1|是|PF 2|的_____倍.解析 不妨设F 1(-3,0),F 2(3,0)由条件得P (3,±23),即|PF 2|=23,|PF 1|=2147,因此|PF 1|=7|PF 2|. 答案 710.如图,∠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________.解析 设标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0), 由题可知,|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,∴b 2=2,∴b =2,∴a =22,∴椭圆的方程为x 28+y 22=1.答案 x 28+y 22=1 三、解答题11.如图,设P 是圆x 2+y 2=25上的动点,点D 是P 在x 轴上的投影,M 为PD 上一点,且|MD |=45|PD |.(1)当P 在圆上运动时,求点M 的轨迹C 的方程; (2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的长度.解 (1)设M 的坐标为(x ,y ),P 的坐标为(x P ,y P ),由已知得⎩⎨⎧x P =x ,y P=54y ,∵P 在圆上,∴x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫54y 2=25,即C 的方程为x 225+y 216=1.(2)过点(3,0)且斜率为45的直线方程为y =45(x -3),设直线与C 的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 将直线方程y =45(x -3)代入C 的方程,得x 225+x -225=1,即x 2-3x -8=0. ∴x 1=3-412,x 2=3+412. ∴线段AB 的长度为|AB |=x 1-x 22+y 1-y 22=⎝⎛⎭⎪⎫1+1625x 1-x 22=4125×41=415. 12.设F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过F 2的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,直线l 的倾斜角为60°,F 1到直线l 的距离为2 3.(1)求椭圆C 的焦距;(2)如果AF 2→=2F 2B →,求椭圆C 的方程.解 (1)设椭圆C 的焦距为2c ,由已知可得F 1到直线l 的距离3c =23,故c =2.所以椭圆C 的焦距为4.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由AF 2→=2F 2B →及l 的倾斜角为60°,知y 1<0,y 2>0, 直线l 的方程为y =3(x -2). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =3(x -2),x 2a 2+y 2b2=1消去x ,整理得(3a 2+b 2)y 2+43b 2y -3b 4=0. 解得y 1=-3b 2(2+2a )3a 2+b 2,y 2=-3b 2(2-2a )3a 2+b 2.因为AF 2→=2F 2B →,所以-y 1=2y 2,即3b 2(2+2a )3a 2+b 2=2·-3b 2(2-2a )3a 2+b 2,解得a =3.而a 2-b 2=4,所以b 2=5.故椭圆C 的方程为x 29+y 25=1. 13. 如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,以原点为圆心,椭圆C 的短半轴长为半径的圆与直线x -y +2=0相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)已知点P (0,1),Q (0,2).设M ,N 是椭圆C 上关于y 轴对称的不同两点,直线PM 与QN 相交于点T .求证:点T 在椭圆C 上. (1)解 由题意知,b =22= 2. 因为离心率e =c a =32,所以ba =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2=12.所以a =2 2.所以椭圆C 的方程为x 28+y 22=1.(2)证明 由题意可设M ,N 的坐标分别为(x 0,y 0),(-x 0,y 0), 则直线PM 的方程为y =y 0-1x 0x +1,① 直线QN 的方程为y =y 0-2-x 0x +2.②法一 联立①②解得x =x 02y 0-3,y =3y 0-42y 0-3, 即T ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 02y 0-3,3y 0-42y 0-3.由x 208+y 202=1,可得x 20=8-4y 20.因为18⎝ ⎛⎭⎪⎫x 02y 0-32+12⎝ ⎛⎭⎪⎫3y 0-42y 0-32=x 20+4(3y 0-4)28(2y 0-3)2=8-4y 20+4(3y 0-4)28(2y 0-3)2=32y 20-96y 0+728(2y 0-3)2=8(2y 0-3)28(2y 0-3)2=1,所以点T 的坐标满足椭圆C 的方程,即点T 在椭圆C 上. 法二 设T (x ,y ),联立①②解得x 0=x2y -3,y 0=3y -42y -3. 因为x 208+y 22=1,所以18⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2y -32+12⎝⎛⎭⎪⎫3y -42y -32=1. 整理得x 28+(3y -4)22=(2y -3)2,所以x 28+9y 22-12y +8=4y 2-12y +9,即x 28+y 22=1. 所以点T 坐标满足椭圆C 的方程,即点T 在椭圆C 上. 14.如图,设椭圆的中心为原点O ,长轴在x轴上,上顶点为A ,左、右焦点分别为F 1,F 2,线段OF 1,OF 2的中点分别为B 1,B 2,且△AB 1B 2是面积为4的直角三角形. (1)求该椭圆的离心率和标准方程;(2)过B 1作直线l 交椭圆于P ,Q 两点,使PB 2⊥QB 2,求直线l 的方程.解 (1) 如图,设所求椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),右焦点为F 2(c,0). 因△AB 1B 2是直角三角形, 又|AB 1|=|AB 2|, 故∠B 1AB 2为直角, 因此|OA |=|OB 2|,得b =c2. 结合c 2=a 2-b 2得4b 2=a 2-b 2,故a 2=5b 2,c 2=4b 2,所以离心率e =c a =25 5.在Rt △AB 1B 2中,OA ⊥B 1B 2,故S △AB 1B 2=12·|B 1B 2|·|OA |=|OB 2|·|OA |=c2·b =b 2.由题设条件S △AB 1B 2=4得b 2=4,从而a 2=5b 2=20.因此所求椭圆的标准方程为:x 220+y 24=1.(2)由(1)知B 1(-2,0),B 2(2,0).由题意知直线l 的倾斜角不为0,故可设直线l 的方程为x =my -2.代入椭圆方程得(m 2+5)y 2-4my -16=0. 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则y 1,y 2是上面方程的两根, 因此y 1+y 2=4m m 2+5,y 1·y 2=-16m 2+5,又B 2P →=(x 1-2,y 1),B 2Q →=(x 2-2,y 2), 所以B 2P →·B 2Q →=(x 1-2)(x 2-2)+y 1y 2=(my 1-4)(my 2-4)+y 1y 2=(m 2+1)y 1y 2-4m (y 1+y 2)+16 =-16(m 2+1)m 2+5-16m 2m 2+5+16=-16m 2-64m 2+5,由PB 2⊥QB 2,得B 2P →·B 2Q →=0, 即16m 2-64=0,解得m =±2.所以满足条件的直线有两条,其方程分别为x +2y +2=0和x -2y +2=0.。

高中数学《椭圆》方程典型例题20例(含标准答案)

高中数学《椭圆》方程典型例题20例(含标准答案)

《椭圆》方程典型例题20例典型例题一例1 椭圆的一个顶点为()02,A ,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程.分析:题目没有指出焦点的位置,要考虑两种位置.解:(1)当()02,A 为长轴端点时,2=a ,1=b , 椭圆的标准方程为:11422=+y x ; (2)当()02,A 为短轴端点时,2=b ,4=a , 椭圆的标准方程为:116422=+y x ; 说明:椭圆的标准方程有两个,给出一个顶点的坐标和对称轴的位置,是不能确定椭圆的横竖的,因而要考虑两种情况.典型例题二例2 一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,求椭圆的离心率.解:31222⨯⨯=c a c ∴223a c =, ∴3331-=e . 说明:求椭圆的离心率问题,通常有两种处理方法,一是求a ,求c ,再求比.二是列含a 和c 的齐次方程,再化含e 的方程,解方程即可.典型例题三 例3 已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与直线01=-+y x 交于A 、B 两点,M 为AB 中点,OM 的斜率为0.25,椭圆的短轴长为2,求椭圆的方程.解:由题意,设椭圆方程为1222=+y ax ,由⎪⎩⎪⎨⎧=+=-+101222y ax y x ,得()021222=-+x a x a , ∴222112a a x x x M +=+=,2111a x y M M +=-=,4112===ax y k M M OM ,∴42=a , ∴1422=+y x 为所求. 说明:(1)此题求椭圆方程采用的是待定系数法;(2)直线与曲线的综合问题,经常要借用根与系数的关系,来解决弦长、弦中点、弦斜率问题.典型例题四例4椭圆192522=+y x 上不同三点()11y x A ,,⎪⎭⎫⎝⎛594,B ,()22y x C ,与焦点()04,F 的距离成等差数列.(1)求证821=+x x ;(2)若线段AC 的垂直平分线与x 轴的交点为T ,求直线BT 的斜率k . 证明:(1)由椭圆方程知5=a ,3=b ,4=c . 由圆锥曲线的统一定义知:ac x ca AF =-12, ∴ 11545x ex a AF -=-=.同理 2545x CF -=.∵ BF CF AF 2=+,且59=BF , ∴ 51854554521=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x ,即 821=+x x .(2)因为线段AC 的中点为⎪⎭⎫⎝⎛+2421y y ,,所以它的垂直平分线方程为()42212121---=+-x y y x x y y y . 又∵点T 在x 轴上,设其坐标为()00,x ,代入上式,得 ()212221024x x y y x --=-又∵点()11y x A ,,()22y x B ,都在椭圆上,∴ ()212125259x y -=()222225259x y -= ∴ ()()21212221259x x x x y y -+-=-.将此式代入①,并利用821=+x x 的结论得 253640-=-x ∴ 4540590=--=x k BT.典型例题五例5 已知椭圆13422=+yx ,1F 、2F 为两焦点,问能否在椭圆上找一点M ,使M 到左准线l 的距离MN 是1MF 与2MF 的等比中项?若存在,则求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.解:假设M 存在,设()11y x M ,,由已知条件得2=a ,3=b ,∴1=c ,21=e . ∵左准线l 的方程是4-=x , ∴14x MN +=. 又由焦半径公式知:111212x ex a MF -=-=, 112212x ex a MF +=+=.∵212MF MF MN ⋅=,∴()⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+11212122124x x x .整理得048325121=++x x .解之得41-=x 或5121-=x . ① 另一方面221≤≤-x . ②则①与②矛盾,所以满足条件的点M 不存在. 说明:(1)利用焦半径公式解常可简化解题过程.(2)本例是存在性问题,解决存在性问题,一般用分析法,即假设存在,根据已知条件进行推理和运算.进而根据推理得到的结果,再作判断.(3)本例也可设()θθsin 3cos 2,M 存在,推出矛盾结论(读者自己完成).典型例题六例6 已知椭圆1222=+y x ,求过点⎪⎭⎫⎝⎛2121,P 且被P 平分的弦所在的直线方程.分析一:已知一点求直线,关键是求斜率,故设斜率为k ,利用条件求k . 解法一:设所求直线的斜率为k ,则直线方程为⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-2121x k y .代入椭圆方程,并整理得()()0232122212222=+-+--+k k x k kx k .由韦达定理得22212122k kk x x +-=+.∵P 是弦中点,∴121=+x x .故得21-=k .所以所求直线方程为0342=-+y x .分析二:设弦两端坐标为()11y x ,、()22y x ,,列关于1x 、2x 、1y 、2y 的方程组,从而求斜率:2121x x y y --. 解法二:设过⎪⎭⎫⎝⎛2121,P 的直线与椭圆交于()11y x A ,、()22y x B ,,则由题意得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=+=+=+④1.③1②12①12212122222121y y x x y x y x ,,, ①-②得0222212221=-+-y y x x . ⑤ 将③、④代入⑤得212121-=--x x y y ,即直线的斜率为21-. 所求直线方程为0342=-+y x .说明:(1)有关弦中点的问题,主要有三种类型:过定点且被定点平分的弦;平行弦的中点轨迹;过定点的弦中点轨迹.(2)解法二是“点差法”,解决有关弦中点问题的题较方便,要点是巧代斜率.(3)有关弦及弦中点问题常用的方法是:“韦达定理应用”及“点差法”.有关二次曲线问题也适用.典型例题七例7 求适合条件的椭圆的标准方程.(1)长轴长是短轴长的2倍,且过点()62-,; (2)在x 轴上的一个焦点与短轴两端点的联机互相垂直,且焦距为6.分析:当方程有两种形式时,应分别求解,如(1)题中由12222=+b y a x 求出1482=a ,372=b ,在得方程13714822=+y x 后,不能依此写出另一方程13714822=+x y .解:(1)设椭圆的标准方程为12222=+b y a x 或12222=+bx a y .由已知b a 2=. ①又过点()62-,,因此有 ()1622222=-+b a 或()1262222=+-ba . ② 由①、②,得1482=a ,372=b 或522=a ,132=b .故所求的方程为13714822=+y x 或1135222=+x y .(2)设方程为12222=+b y a x .由已知,3=c ,3==c b ,所以182=a .故所求方程为191822=+y x . 说明:根据条件求椭圆的标准方程的思路是“选标准,定参数”.关键在于焦点的位置是否确定,若不能确定,应设方程12222=+b y a x 或12222=+bx a y .典型例题八例8 椭圆1121622=+y x 的右焦点为F ,过点()31,A ,点M 在椭圆上,当MF AM 2+为最小值时,求点M 的坐标.分析:本题的关键是求出离心率21=e ,把MF 2转化为M 到右准线的距离,从而得最小值.一般地,求MF eAM 1+均可用此法. 解:由已知:4=a ,2=c .所以21=e ,右准线8=x l :.过A 作l AQ ⊥,垂足为Q ,交椭圆于M ,故MF MQ 2=.显然MF AM 2+的最小值为AQ ,即M 为所求点,因此3=M y ,且M 在椭圆上.故32=M x .所以()332,M .说明:本题关键在于未知式MF AM 2+中的“2”的处理.事实上,如图,21=e ,即MF 是M 到右准线的距离的一半,即图中的MQ ,问题转化为求椭圆上一点M ,使M 到A 的距离与到右准线距离之和取最小值.典型例题九 例9 求椭圆1322=+y x 上的点到直线06=+-y x 的距离的最小值.分析:先写出椭圆的参数方程,由点到直线的距离建立三角函数关系式,求出距离的最小值.解:椭圆的参数方程为⎩⎨⎧==.sin cos 3θθy x ,设椭圆上的点的坐标为()θθsin cos 3,,则点到直线的距离为263sin 226sin cos 3+⎪⎭⎫⎝⎛-=+-=θπθθd . 当13sin -=⎪⎭⎫⎝⎛-θπ时,22=最小值d .说明:当直接设点的坐标不易解决问题时,可建立曲线的参数方程.典型例题十 例10设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x 轴上,离心率23=e ,已知点⎪⎭⎫ ⎝⎛230,P 到这个椭圆上的点的最远距离是7,求这个椭圆的方程,并求椭圆上的点P 的距离等于7的点的坐标.分析:本题考查椭圆的性质、距离公式、最大值以及分析问题的能力,在求d 的最大值时,要注意讨论b 的取值范围.此题可以用椭圆的标准方程,也可用椭圆的参数方程,要善于应用不等式、平面几何、三角等知识解决一些综合性问题,从而加强等价转换、形数结合的思想,提高逻辑推理能力.解法一:设所求椭圆的直角坐标方程是12222=+b y a x ,其中0>>b a 待定.由222222221ab a b a ac e -=-==可得 2143112=-=-=e a b ,即b a 2=. 设椭圆上的点()y x ,到点P 的距离是d ,则4931232222222+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=y y b y a y x d 34213493342222++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+--=b y y y b其中b y b ≤≤-. 如果21<b ,则当b y -=时,2d (从而d )有最大值. 由题设得()22237⎪⎭⎫ ⎝⎛+=b ,由此得21237>-=b ,与21<b 矛盾.因此必有21≥b 成立,于是当21-=y 时,2d (从而d )有最大值. 由题设得()34722+=b,可得1=b ,2=a .∴所求椭圆方程是11422=+y x . 由21-=y 及求得的椭圆方程可得,椭圆上的点⎪⎭⎫ ⎝⎛--213,,点⎪⎭⎫ ⎝⎛-213,到点⎪⎭⎫⎝⎛230,P 的距离是7.解法二:根据题设条件,可取椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x ,其中0>>b a ,待定,πθ20≤≤,θ为参数.由22222221⎪⎭⎫⎝⎛-=-==a b a b a a c e 可得 2143112=-=-=e a b ,即b a 2=. 设椭圆上的点()y x ,到点⎪⎭⎫⎝⎛230,P 的距离为d ,则22222223sin cos 23⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=θθb a y x d49sin 3sin 34222+--=θθb b b 3421sin 3222++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=b b b θ如果121>b ,即21<b ,则当1sin -=θ时,2d (从而d )有最大值.由题设得()22237⎪⎭⎫ ⎝⎛+=b ,由此得21237>-=b ,与21<b 矛盾,因此必有121≤b成立. 于是当b21sin -=θ时2d (从而d )有最大值. 由题设知()34722+=b,∴1=b ,2=a .∴所求椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos 2y x .由21sin -=θ,23cos ±=θ,可得椭圆上的是⎪⎭⎫ ⎝⎛--213,,⎪⎭⎫ ⎝⎛-213,.典型例题十一例11 设x ,R ∈y ,x y x 63222=+,求x y x 222++的最大值和最小值.分析:本题的关键是利用形数结合,观察方程x y x 63222=+与椭圆方程的结构一致.设m x y x =++222,显然它表示一个圆,由此可以画出图形,考虑椭圆及圆的位置关系求得最值.解:由x y x 63222=+,得123492322=+⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x 可见它表示一个椭圆,其中心在⎪⎭⎫⎝⎛023,点,焦点在x 轴上,且过(0,0)点和(3,0)点.设m x y x =++222,则 ()1122+=++m y x它表示一个圆,其圆心为(-1,0)半径为()11->+m m .在同一坐标系中作出椭圆及圆,如图所示.观察图形可知,当圆过(0,0)点时,半径最小,即11=+m ,此时0=m ;当圆过(3,0)点时,半径最大,即41=+m ,∴15=m .∴x y x 222++的最小值为0,最大值为15.典型例题十二例12 已知椭圆()012222>>=+b a by a x C :,A 、B 是其长轴的两个端点.(1)过一个焦点F 作垂直于长轴的弦P P ',求证:不论a 、b 如何变化,120≠∠APB .(2)如果椭圆上存在一个点Q ,使 120=∠AQB ,求C 的离心率e 的取值范围.分析:本题从已知条件出发,两问都应从APB ∠和AQB ∠的正切值出发做出估计,因此要从点的坐标、斜率入手.本题的第(2)问中,其关键是根据什么去列出离心率e 满足的不等式,只能是椭圆的固有性质:a x ≤,b y ≤,根据120=∠AQB 得到32222-=-+a y x ay ,将22222y ba a x -=代入,消去x ,用a 、b 、c 表示y ,以便利用b y ≤列出不等式.这里要求思路清楚,计算准确,一气呵成.解:(1)设()0,c F ,()0,a A -,()0,a B . ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⇒⎩⎨⎧=+=a b c P b a y a x b c x 2222222, 于是()a c a b k AP+=2,()a c ab k BP -=2.∵APB ∠是AP 到BP 的角.∴()()()2222242221tan ca a c ab ac a b a c a b APB -=-++--=∠ ∵22c a > ∴2tan -<∠APB故3tan -≠∠APB ∴ 120≠∠APB . (2)设()y x Q ,,则a x y k QA +=,ax y k QB -=. 由于对称性,不妨设0>y ,于是AQB ∠是QA 到QB 的角.∴22222221tan a y x ay a x y a x ya x y AQB -+=-++--=∠∵ 120=∠AQB , ∴32222-=-+ay x ay整理得()023222=+-+ay a y x∵22222y ba a x -=∴0213222=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-ay y b a∵0≠y , ∴2232c ab y = ∵b y ≤, ∴b c ab ≤2232 232c ab ≤,()222234c c a a ≤-∴04444224≥-+a c a c ,044324≥-+e e ∴232≥e 或22-≤e (舍),∴136<≤e .典型例题十三例13 已知椭圆19822=++y k x 的离心率21=e ,求k 的值. 分析:分两种情况进行讨论.解:当椭圆的焦点在x 轴上时,82+=k a ,92=b ,得12-=k c .由21=e ,得4=k .当椭圆的焦点在y 轴上时,92=a ,82+=k b ,得k c -=12.由21=e ,得4191=-k ,即45-=k . ∴满足条件的4=k 或45-=k .说明:本题易出现漏解.排除错误的办法是:因为8+k 与9的大小关系不定,所以椭圆的焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上.故必须进行讨论.典型例题十四例14 已知椭圆142222=+by b x 上一点P 到右焦点2F 的距离为b )1(>b ,求P 到左准线的距离.分析:利用椭圆的两个定义,或利用第二定义和椭圆两准线的距离求解.解法一:由142222=+by b x ,得b a 2=,b c 3=,23=e .由椭圆定义,b a PF PF 4221==+,得b b b PF b PF 34421=-=-=. 由椭圆第二定义,e d PF =11,1d 为P 到左准线的距离,∴b ePF d 3211==,即P 到左准线的距离为b 32. 解法二:∵e d PF =22,2d 为P 到右准线的距离,23==a c e , ∴b ePF d 33222==.又椭圆两准线的距离为b c a 33822=⋅. ∴P 到左准线的距离为b b b 32332338=-. 说明:运用椭圆的第二定义时,要注意焦点和准线的同侧性.否则就会产生误解.椭圆有两个定义,是从不同的角度反映椭圆的特征,解题时要灵活选择,运用自如.一般地,如遇到动点到两个定点的问题,用椭圆第一定义;如果遇到动点到定直线的距离问题,则用椭圆的第二定义.典型例题十五例15 设椭圆⎩⎨⎧==.sin 32,cos 4ααy x (α为参数)上一点P 与x 轴正向所成角3π=∠POx ,求P 点坐标.分析:利用参数α与POx ∠之间的关系求解.解:设)sin 32,cos 4(ααP ,由P 与x 轴正向所成角为3π, ∴ααπcos 4sin 323tan=,即2tan =α.而0sin >α,0cos >α,由此得到55cos =α,552sin =α, ∴P 点坐标为)5154,554(.典型例题十六例16 设),(00y x P 是离心率为e 的椭圆12222=+by a x )0(>>b a 上的一点,P 到左焦点1F 和右焦点2F 的距离分别为1r 和2r ,求证:01ex a r +=,02ex a r -=. 分析:本题考查椭圆的两个定义,利用椭圆第二定义,可将椭圆上点到焦点的距离转化为点到相应准线距离.解:P 点到椭圆的左准线c a x l 2-=:的距离,ca x PQ 20+=,由椭圆第二定义,e PQPF =1,∴01ex a PQ e r +==,由椭圆第一定义,0122ex a r a r -=-=.说明:本题求证的是椭圆的焦半径公式,在解决与椭圆的焦半径(或焦点弦)的有关问题时,有着广泛的应用.请写出椭圆焦点在y 轴上的焦半径公式.典型例题十七例17 已知椭圆15922=+y x 内有一点)1,1(A ,1F 、2F 分别是椭圆的左、右焦点,点P 是椭圆上一点.(1) 求1PF PA +的最大值、最小值及对应的点P 坐标;(2) 求223PF PA +的最小值及对应的点P 的坐标. 分析:本题考查椭圆中的最值问题,通常探求变量的最值有两种方法:一是目标函数当,即代数方法.二是数形结合,即几何方法.本题若按先建立目标函数,再求最值,则不易解决;若抓住椭圆的定义,转化目标,运用数形结合,就能简捷求解.解:(1)如上图,62=a ,)0,2(2F ,22=AF ,设P 是椭圆上任一点,由6221==+a PF PF ,22AF PF PA -≥,∴26222211-=-=-+≥+AF a AF PF PF PF PA ,等号仅当22AF PF PA -=时成立,此时P 、A 、2F 共线.由22AF PF PA +≤,∴26222211+=+=++≤+AF a AF PF PF PF PA ,等号仅当22AF PF PA +=时成立,此时P 、A 、2F 共线.建立A 、2F 的直线方程02=-+y x ,解方程组⎩⎨⎧=+=-+4595,0222y x y x 得两交点 )2141575,2141579(1+-P 、)2141575,2141579(2-+P . 综上所述,P 点与1P 重合时,1PF PA +取最小值26-,P 点与2P 重合时,2PF PA +取最大值26+.(2)如下图,设P 是椭圆上任一点,作PQ 垂直椭圆右准线,Q 为垂足,由3=a ,2=c ,∴32=e .由椭圆第二定义知322==e PQ PF ,∴223PF PQ =,∴PQ PA PF PA +=+223,要使其和最小需有A 、P 、Q 共线,即求A 到右准线距离.右准线方程为29=x .∴A 到右准线距离为27.此时P 点纵坐标与A 点纵坐标相同为1,代入椭圆得满足条件的点P 坐标)1,556(. 说明:求21PF ePA +的最小值,就是用第二定义转化后,过A 向相应准线作垂线段.巧用焦点半径2PF 与点准距PQ 互化是解决有关问题的重要手段.典型例题十八例18 (1)写出椭圆14922=+y x 的参数方程; (2)求椭圆内接矩形的最大面积.分析:本题考查椭圆的参数方程及其应用.为简化运算和减少未知数的个数,常用椭圆的参数方程表示曲线上一点坐标,所求问题便化归为三角问题.解:(1) ⎩⎨⎧==θθsin 2cos 3y x )(R ∈θ.(2)设椭圆内接矩形面积为S ,由对称性知,矩形的邻边分别平行于x 轴和y轴,设)sin 2,cos 3(θθ为矩形在第一象限的顶点,)20(π<θ<,则122sin 12sin 2cos 34≤=⨯⨯=θθθS 故椭圆内接矩形的最大面积为12.说明:通过椭圆参数方程,转化为三角函数的最值问题,一般地,与圆锥曲线有关的最值问题,用参数方程形式较简便.典型例题十九 例19 已知1F ,2F 是椭圆的两个焦点,P 是椭圆上一点,且︒=∠6021PF F .(1)求椭圆离心率的取值范围;(2)求证21F PF ∆的面积与椭圆短轴长有关. 分析:不失一般性,可以设椭圆方程为12222=+b y a x (0>>b a ),),(11y x P (01>y ). 思路一:根据题设容易想到两条直线的夹角公式,即3160tan 1212=+-=︒PF PF PF PF K K K K ,设),(11y x P ,)0,(1c F -,)0,(2c F ,化简可得03233212121=--+c cy y x .又1221221=+by a x ,两方程联立消去21x 得0323412212=-+b cy b y c ,由],0(1b y ∈,可以确定离心率的取值范围;解出1y 可以求出21F PF ∆的面积,但这一过程很繁.思路二:利用焦半径公式11ex a PF +=,12ex a PF -=,在21F PF ∆中运用余弦定理,求1x ,再利用],[1a a x -∈,可以确定离心率e 的取值范围,将1x 代入椭圆方程中求1y ,便可求出21F PF ∆的面积.思路三:利用正弦定理、余弦定理,结合a PF PF 221=+求解.解:(法1)设椭圆方程为12222=+by a x (0>>b a ),),(11y x P ,)0,(1c F -,)0,(2c F ,0>c ,则11ex a PF +=,12ex a PF -=. 在21F PF ∆中,由余弦定理得))((24)()(2160cos 1122121ex a ex a c ex a ex a -+--++==︒, 解得2222134ea c x -=. (1)∵],0(221a x ∈,∴2222340a ea c <-≤,即0422≥-a c . ∴21≥=a c e . 故椭圆离心率的取范围是)1,21[∈e .(2)将2222134ea c x -=代入12222=+b y a x 得 24213c b y =,即cb y 321=.∴22213332212121b cb c y F F S F PF =⋅⋅=⋅=∆. 即21F PF ∆的面积只与椭圆的短轴长有关.(法2)设m PF =1,n PF =2,α=∠12FPF ,β=∠21F PF , 则︒=+120βα.(1)在21F PF ∆中,由正弦定理得︒==60sin 2sin sin cn m βα. ∴︒=++60sin 2sin sin cn m βα∵a n m 2=+, ∴︒=+60sin 2sin sin 2ca βα,∴2cos 2sin 260sin sin sin 60sin βαβαβα-+︒=+︒==a c e 212cos21≥-=βα.当且仅当βα=时等号成立.故椭圆离心率的取值范围是)1,21[∈e .(2)在21F PF ∆中,由余弦定理得:︒-+=60cos 2)2(222mn n m cmn n m -+=22 mn n m 3)(2-+=∵a n m 2=+,∴mn a c 34422-=,即22234)(34b c a mn =-=.∴23360sin 2121b mn S F PF =︒=∆. 即21F PF ∆的面积与椭圆短轴长有关.说明:椭圆上的一点P 与两个焦点1F ,2F 构成的三角形为椭圆的焦点三角形,涉及有关焦点三角形问题,通常运用三角形的边角关系定理.解题中通过变形,使之出现21PF PF +的结构,这样就可以应用椭圆的定义,从而可得到有关a ,c 的关系式,使问题找到解决思路.典型例题二十例20 椭圆12222=+by a x )0(>>b a 与x 轴正向交于点A ,若这个椭圆上总存在点P ,使AP OP ⊥(O 为坐标原点),求其离心率e 的取值范围.分析:∵O 、A 为定点,P 为动点,可以P 点坐标作为参数,把AP OP ⊥,转化为P 点坐标的一个等量关系,再利用坐标的范围建立关于a 、b 、c 的一个不等式,转化为关于e 的不等式.为减少参数,易考虑运用椭圆参数方程.解:设椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x )0(>>b a ,则椭圆上的点)sin ,cos (θθb a P ,)0,(a A , ∵AP OP ⊥,∴1cos sin cos sin -=-⋅aa b a b θθθθ,即0cos cos )(22222=+--b a b a θθ,解得1cos =θ或222cos b a b -=θ,∵1cos 1<<-θ ∴1cos =θ(舍去),11222<-<-b a b ,又222c a b -= ∴2022<<ca ,∴22>e ,又10<<e ,∴122<<e . 说明:若已知椭圆离心率范围)1,22(,求证在椭圆上总存在点P 使AP OP ⊥.如何证明?。

高中数学椭圆练习题(含答案)

高中数学椭圆练习题(含答案)

椭圆练习题一、 选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中有只有一项是符合题目要求的.) 1.椭圆63222=+y x 的焦距是( )A .2B .)23(2-C .52D .)23(2+2.F 1、F 2是定点,|F 1F 2|=6,动点M 满足|MF 1|+|MF 2|=6,则点M 的轨迹是( ) A .椭圆 B .直线 C .线段 D .圆 3.若椭圆的两焦点为(-2,0)和(2,0),且椭圆过点)23,25(-,则椭圆方程是 ( )A .14822=+x yB .161022=+x yC .18422=+x yD .161022=+y x4.方程222=+ky x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则k 的取值范围是( )A .),0(+∞B .(0,2)C .(1,+∞)D .(0,1)5. 过椭圆12422=+y x 的一个焦点1F 的直线与椭圆交于A 、B 两点,则A 、B 与椭圆的另一焦点2F 构成2ABF ∆,那么2ABF ∆的周长是( )A . 22B . 2C . 2D . 16.已知椭圆的对称轴是坐标轴,离心率为31,长轴长为12,则椭圆方程为( ) A .112814422=+y x 或114412822=+y x B . 14622=+y x C .1323622=+y x 或1363222=+y x D . 16422=+y x 或14622=+y x 7. 已知k <4,则曲线14922=+y x 和14922=-+-k y k x 有( ) A . 相同的短轴 B . 相同的焦点 C . 相同的离心率 D . 相同的长轴8.椭圆192522=+yx 的焦点1F 、2F ,P 为椭圆上的一点,已知21PF PF ⊥,则△21PF F 的面积为( ) A .9 B .12 C .10 D .89.椭圆131222=+y x 的焦点为1F 和2F ,点P 在椭圆上,若线段1PF 的中点在y 轴上,那么1PF 是2PF 的( )A .4倍B .5倍C .7倍D .3倍10.椭圆1449422=+y x 内有一点P (3,2)过点P 的弦恰好以P 为中点,那么这弦所在直线的方程为( ) A .01223=-+y x B .01232=-+y xC .014494=-+y xD . 014449=-+y x11.椭圆141622=+y x 上的点到直线022=-+y x 的最大距离是( )A .3B .11C .22D .1012.过点M (-2,0)的直线M 与椭圆1222=+y x 交于P 1,P 2,线段P 1P 2的中点为P ,设直线M 的斜率为k 1(01≠k ),直线OP 的斜率为k 2,则k 1k 2的值为( ) A .2 B .-2C .21 D .-21 二、 填空题:(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上.)13.椭圆2214x y m +=的离心率为12,则m = . 14.设P 是椭圆2214x y +=上的一点,12,F F 是椭圆的两个焦点,则12PF PF 的最大值为 ;最小值为 .15.直线y =x -21被椭圆x 2+4y 2=4截得的弦长为 .16.已知圆Q A y x C ),0,1(25)1(:22及点=++为圆上一点,AQ 的垂直平分线交CQ 于M ,则点M 的轨迹方程为 .三、解答题:(本大题共6小题,共74分,解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤.) 17.已知三角形ABC 的两顶点为(2,0),(2,0)B C -,它的周长为10,求顶点A 轨迹方程.18.椭圆的一个顶点为A(2,0),其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程.19.点P到定点F(2,0)的距离和它到定直线x=8的距离的比为1:2,求点P的轨迹方程,并指出轨迹是什么图形.20.中心在原点,一焦点为F1(0,52)的椭圆被直线y=3x-2截得的弦的中点横坐标是21,求此椭圆的方程.21.已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在坐标轴上,直线y=x+1与椭圆交于P和Q,且OP⊥OQ,|PQ|=210,求椭圆方程22.椭圆12222=+byax(a>b>)0与直线1=+yx交于P、Q两点,且OQOP⊥,其中O为坐标原点.(1)求2211ba+的值;(2)若椭圆的离心率e满足33≤e≤22,求椭圆长轴的取值范围.椭圆练习题参考答案题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案ACDDABD13、3或316 14、 4 , 1 15、5382 16、121425422=+yx17、3)(x 15922±≠=+y x 18、解:(1)当A (2,0)为长轴端点时,a =2 , b =1,椭圆的标准方程为: ;(2)当为短轴端点时,,,椭圆的标准方程为: ;19.解:设P (x ,y ),根据题意,|PF|=(x-2)2-y 2,d=|x-8|,因为|PF|d =12 ,所以 (x-2)2-y 2 |x-8| = 12.化简,得3x 2+4y 2=48,整理,得x 216 +y 212=1,所以,点P 的轨迹是椭圆。

椭圆测试题及答案

椭圆测试题及答案

圆的离心率是(

2
A.
2
2 1
B.
2
C. 2 2
D. 2 1
【答案】D
【解析】设点
P

x
轴上方,则坐标为
c,
b2 a
,因为△
F1PF2
为等腰直角三角形,所以
PF2
F1F2
b2 ,即 a
2c ,
等式两边同除以 a ,化简得1 e2 2e ,解得 e 2 1,故选 D.
6.已知直线
y
x 1与椭圆
b2 36 16 20, 方程为 x2 y2 1 .因为三点 A, B,C 构成三角形,三点不能共线,所以 x 0 ,故轨迹方程 20 36
为 x2 y2 1 x 0 .
20 36
9.椭圆
x2 4
y2
1的两个焦点为 F1、F2
,过 F1作垂直于
x 轴的直线与椭圆相交,P 为一个交点,则
10.在等腰梯形 ABCD 中, AB / /CD ,且 AB 2, AD 1, CD 2x ,其中 x 0,1 ,以 A, B 为焦点且过点 D
的双曲线的离心率为 e1 ,以 C, D 为焦点且过点 A 的椭圆的离心率为 e2 ,若对任意 x 0,1 ,不等式 t e1 e2 恒
成立,则 t 的最大值是( )
A. 3
B. 5
C.2
D. 2
【答案】B
【 解 析 】 由 平 几 知 识 可 得 BD
1 4x 1 , 所 以 e1
2 1 4x
1 ,e2
2x 1 4x
1 e1e2
1



e1
e2
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高中数学 课时达标训练(九)直线与椭圆的位置关系(习题课) 新人教A版高二选修2-1数学试题

高中数学 课时达标训练(九)直线与椭圆的位置关系(习题课) 新人教A版高二选修2-1数学试题

课时达标训练(九)直线与椭圆的位置关系(习题课) [即时达标对点练] 题组1 直线与椭圆的位置关系 1.直线y =kx +1与椭圆x 29+y 24=1的位置关系是( ) A .相交 B .相切 C .相离 D .不能确定 2.直线y =x +2与椭圆x 2m +y 23=1有两个公共点,则m 的取值X 围是________. 题组2 直线与椭圆的相交弦问题3.椭圆x 225+y 24=1的两个焦点为F 1,F 2,过F 2的直线交椭圆于A ,B 两点.若|AB |=8,则|AF 1|+|BF 1|的值为( )A .10B .12C .16D .184.椭圆x 2+4y 2=16被直线y =12x +1截得的弦长为________. 5.已知中心在原点,一个焦点为F (0,50)的椭圆被直线l :y =3x -2截得的弦的中点横坐标为12,求此椭圆的方程. 题组3 与椭圆有关的最值问题6.已知动点P (x ,y )在椭圆x 225+y 216=1上,若A 点坐标为(3,0),||=1,且=0,则||的最小值是________.7.若点O 和点F 分别为椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则的最大值为________. 8.如图,点A 是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的短轴位于y 轴下方的端点,过点A 且斜率为1的直线交椭圆于点B ,若P 在y 轴上,且BP ∥x 轴,(1)若点P 的坐标为(0,1),求椭圆C 的标准方程;(2)若点P 的坐标为(0,t ),求t 的取值X 围.[能力提升综合练]1.若直线mx +ny =4和⊙O :x 2+y 2=4没有交点,则过(m ,n )的直线与椭圆x 29+y 24=1的交点个数( ) A .至多一个 B .2个C .1个D .0个2.已知点(m ,n )在椭圆8x 2+3y 2=24上,则2m +4的取值X 围是( )A .[4-23,4+23]B .[4-3,4+3]C .[4-22,4+2 2 ]D .[4-2,4+2]3.已知椭圆C :x 22+y 2=1的右焦点为F ,直线l :x =2,点A ∈l ,线段AF 交椭圆C 于点B ,若=( ) A. 2 B .2 C. 3 D .34.椭圆Γ: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Γ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________.5.已知椭圆G :x 24+y 2=1,过点(0,2)作圆x 2+y 2=1的切线l 交椭圆G 于A ,B 两点. (1)求椭圆G 的焦点坐标和离心率;(2)O 为坐标原点,求△OAB 的面积.6.已知椭圆的一个顶点为A (0,-1),焦点在x 轴上,若右焦点到直线x -y +22=0的距离为3.(1)求椭圆的方程;(2)设椭圆与直线y =x +m 相交于不同的两点M ,N ,问是否存在实数m 使|AM |=|AN |;若存在求出m 的值;若不存在说明理由.答 案即时达标对点练1.解析:选A 因为直线y =kx +1过定点(0,1),且点(0,1)在椭圆x 29+y 24=1的内部,故直线y =kx +1与椭圆x 29+y 24=1相交. 2. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x 2m +y 23=1,y =x +2,得(m +3)x 2+4mx +m =0.又∵直线与椭圆有两个公共点,∴Δ=(4m )2-4m (m +3)=16 m 2-4m 2-12m=12m 2-12m >0,解得m >1或m <0.又∵m >0且m ≠3,∴m >1且m ≠3.答案:(1,3)∪(3,+∞)3. 解析:选B ∵|AB |+|AF 1|+|BF 1|=4a ,∴|AF 1|+|BF 1|=4×5-8=12.4. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=16,y =12x +1, 消去y 并化简得x 2+2x -6=0.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=-2,x 1x 2=-6.∴弦长|MN |=1+k 2|x 1-x 2|= 54[](x 1+x 2)2-4x 1x 2= 54(4+24)=35. 答案:355. 解:设所求椭圆的方程为y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0). 弦两端点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),由y 2a 2+x 2b2=1及y =3x -2得 (a 2+9b 2)x 2-12b 2x +b 2(4-a 2)=0,x 1+x 2=12b 2a 2+9b 2,由已知x 1+x 22=12, 即12b 2a 2+9b 2=1, 所以a 2=3b 2.又c 2=a 2-b 2=50,所以得a 2=75,b 2=25,所以椭圆的方程为y 275+x 225=1. 6. 解析:易知点A (3,0)是椭圆的右焦点.答案: 37. 解析:由x 24+y 23=1可得F (-1,0). 设P (x ,y ),-2≤x ≤2,则=x 2+x +y 2=x 2+x +3⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 24=14x 2+x +3=14(x +2)2+2,当且仅当x =2时,取得最大值6. 答案:68. 解:∵直线AB 的斜率为1,∴∠BAP =45°, (1)∵P (0,1),即b =2,且B (3,1).∵B 在椭圆上,∴9a 2+14=1,得a 2=12, ∴椭圆C 的标准方程为x 212+y 24=1. (2)由点P 的坐标为(0,t )及点A 位于x 轴下方,得点A 的坐标为(0,t -3), ∴t -3=-b ,即b =3-t .显然点B 的坐标是(3,t ),将它代入椭圆方程得,9a 2+t 2(3-t )2=1,解得a 2=3(3-t )23-2t . ∵a 2>b 2>0,∴3(3-t )23-2t >(3-t )2>0.∴33-2t >1,即33-2t -1=2t 3-2t>0, ∴所求t 的取值X 围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32. 能力提升综合练1. 解析:选B 因为直线mx +ny =4和⊙O :x 2+y 2=4没有交点,所以4m 2+n2 >2,即m 2+n 2<4, 所以n 2<4-m 2,则m 29+n 24<m 29+4-m 24=1-536m 2<1. 所以点(m ,n )在椭圆x 29+y 24=1内部, 故过点(m ,n )的直线与椭圆有2个交点.2. 解析:选A 方程可化为x 23+y 28=1,故椭圆焦点在y 轴上,又a =22,b =3,所以-3≤m ≤3,故4-23≤2m +4≤23+4.3. 解析:选A 设点A (2,n ),B (x 0,y 0).由椭圆C :x 22+y 2=1知a 2=2,b 2=1, ∴c 2=1,即c =1.∴右焦点F (1,0).∴1=3(x 0-1)且n =3y 0.∴x 0=43,y 0=13n . 将x 0,y 0代入x 22+y 2=1,得12×⎝ ⎛⎭⎪⎫432+⎝ ⎛⎭⎪⎫13n 2=1. 解得n 2=1,∴||=(2-1)2+n 2=1+1= 2. 4. 解析:直线y =3(x +c )过点F 1,且倾斜角为60°,所以∠MF 1F 2=60°,从而∠MF 2F 1=30°,所以MF 1⊥MF 2.在Rt △MF 1F 2中,|MF 1|=c ,|MF 2|=3c ,所以该椭圆的离心率e =2c 2a =2c c +3c=3-1.答案:3-15. 解:(1)由已知得a =2,b =1,所以c =a 2-b 2= 3.所以椭圆G 的焦点坐标为(-3,0),(3,0), 离心率为e =c a =32. (2)设l 的方程为y =kx +2,即kx -y +2=0, 由l 与圆x 2+y 2=1相切得21+k 2=1,解得k =± 3.将y =±3x +2代入x 2+4y 2-4=0,得13x 2±163x +12=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=±16313,x 1x 2=1213, |AB |=2(x 1-x 2)2=2(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =2⎝ ⎛⎭⎪⎫163132-4×1213=2413. 又O 到AB 的距离d =1.∴S △OAB =12×|AB |×1=1213. 6解:(1)依题意可设椭圆方程为x 2a2+y 2=1, 则右焦点F (a 2-1,0).由题设|a 2-1+22|2=3, 解得a 2=3,故所求椭圆的方程为x 23+y 2=1. (2)设P 为弦MN 的中点, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,x 23+y 2=1, 得4x 2+6mx +3m 2-3=0.由于直线与椭圆有两个交点,所以Δ>0,即-2<m <2, 所以x P =x M +x N 2=-3m 4,从而y P =x P +m =m 4, 所以k AP =y P +1x P =m 4+1-3m 4,又|AM |=|AN |,所以AP ⊥MN ,所以m 4+1-3m 4=-1,解得m =2,所以不存在实数m 使|AM |=|AN |.。

人教A版高中数学选择性必修第一册3.1椭圆 经典例题及配套练习题

人教A版高中数学选择性必修第一册3.1椭圆 经典例题及配套练习题

3.1 椭圆3.1.1 椭圆及其标准方程例1 已知椭圆的两个焦点坐标分别是(−2,0),(2,0),并且经过点(52,−32),求它的标准方程.解:由于椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0).由椭圆的定义知c=2,2a=√(52+2)2+(−32)2+√(52−2)2+(−32)2=2√10,所以a=√10,所以b2=a2−c2=10−4=6.所以,所求椭圆的标准方程为x2 10+y26=1.例2 如图3.1-5,在圆x2+y2=4上任取一点P,过点P作x轴的垂线段PD,D为垂足.当点P 在圆上运动时,线段PD的中点M的轨迹是什么?为什么?图3.1-5分析:点P在圆x2+y2=4上运动,点P的运动引起点M运动.我们可以由M为线段PD的中点得到点M与点P坐标之间的关系式,并由点P的坐标满足圆的方程得到点M的坐标所满足的方程.解:设点M的坐标为(x,y),点P的坐标为(x0,y0),则点D的坐标为(x0,0),由点M是线段PD的中点,得x=x0,y=y02.因为点P(x0,y0)在圆x2+y2=4上,所以x02+y02=4.①把x0=x,y0=2y代入方程①,得x2+4y2=4,即x24+y2=1.所以点M的轨迹是椭圆.例3如图3.1-6,设A,B两点的坐标分别为(−5,0),(5,0).直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积是−49,求点M的轨迹方程.图3.1-6分析:设点M的坐标为(x,y),那么直线AM,BM的斜率就可用含x,y的关系式分别表示.由直线AM,BM的斜率之积是−49,可得出x,y之间的关系式,进而得到点M的轨迹方程.解:设点M的坐标为(x,y),因为点A的坐标是(−5,0),所以直线AM的斜率k AM=yx:5(x≠−5).同理,直线BM的斜率k BM=yx;5(x≠5).由已知,有y x:5×yx;5=−49(x≠±5),化简,得点M的轨迹方程为x2 25+y21009=1(x≠±5).点M的轨迹是除去(−5,0),(5,0)两点的椭圆.练习1.如果椭圆x2100+y236=1上一点P到焦点F1的距离等于6,则点P到另一个焦点F2的距离为____【答案】14【分析】根据椭圆的定义|PF1|+|PF2|=2a及椭圆x2100+y236=1上一点P到焦点F1的距离等于6,可得PF2的长.【详解】解:根据椭圆的定义|PF1|+|PF2|=2a,又椭圆x2100+y236=1上一点P到焦点F1的距离等于6,∴6+|PF2|=20,故|PF2|=14,2.求适合下列条件的椭圆的标准方程.(1)a=4,b=1,焦点在x轴上;(2)a=4,c=√15,焦点在y轴上;(3)a+b=10,c=2√5.【答案】(1)x216+y2=1;(2)y216+x2=1;(3)x236+y216=1或y236+x216=1.【分析】(1)根据已知直接得出方程;(2)根据已知求得b,即可得出方程;(3)由已知联立求得a,b即可得出方程.【详解】(1)a=4,b=1,焦点在x轴上的椭圆方程为x216+y2=1;(2)由a=4,c=√15可得b2=a2−c2=1,又焦点在y轴上,所以标准方程为y216+x2=1;(3)联立{a+b=10 c=2√5a2=b2+c2,解得a=6,b=4,所以标准方程为x236+y216=1或y236+x216=1.3.已知经过椭圆x225+y216=1的右焦点F2作垂直于x轴的直线AB,交椭圆于A,B两点,F1是椭圆的左焦点.(1)求ΔAF1B的周长;(2)如果AB不垂直于x轴,ΔAF1B的周长有变化吗?为什么?【答案】(1)20;(2)不变,理由见解析【分析】根据椭圆的定义ΔAF1B的周长为|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a求解.【详解】(1)由椭圆的定义得:|AF1|+|AF2|=2a=10,|BF1|+|BF2|=2a=10,所以ΔAF1B的周长为|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a=20.(2)不变,由椭圆的定义ΔAF1B的周长为|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a.只受a的影响,不受AB与x轴的位置关系影响.4.已知A,B两点的坐标分别是(−1,0),(1,0),直线AM,BM相交于点M,且直线AM的斜率与直线BM的斜率的商是2,点M的轨迹是什么?为什么?【答案】点M的轨迹是直线x=−3,并去掉点(−3,0)【分析】设出点M的坐标,求出直线AM,BM斜率,由k AMk BM=2可求出.【详解】设点M的坐标为(x,y),则k AM=yx:1(x≠−1),k BM=yx;1(x≠1),当y≠0时,k AMk BM =x;1x:1=2,整理得x=−3(y≠0),所以点M的轨迹是直线x=−3,并去掉点(−3,0).3.1.2 椭圆的简单几何性质例4 求椭圆16x2+25y2=400的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标.解:把原方程化成标准方程,得x2 52+y242=1,于是a=5,b=4,c=√25−16=3.因此,椭圆的长轴和短轴的长分别是2a=10和2b=8,离心率e=ca =35,两个焦点坐标分别是F1(−3,0)和F2(3,0),四个顶点坐标分别是A1(−5,0),A2(5,0),B1(0,−4)和B2(0,4).练习5.你能用圆规作出图中椭圆焦点的位置吗?你的依据是什么?【答案】能. 依据见解析.【分析】根据椭圆中a2=b2+c2的几何表示,即原点、焦点、短轴端点构成直角三角形,且体现a2=b2+c2求解.【详解】能.如图,以点B2(或B1)为圆心, |OA2|(或|OA1|)为半径画圆弧,与x轴交于点F1,F2,则点F1,F2就是椭圆的两个焦点.依据:因为在Rt△B2OF2中,|OB2|=b,|B2F2|=|OA2|=a,所以|OF2|=c,同理有|OF1|=c.6.求下列椭圆的焦点坐标:(1)x2100+y236=1;(2)2x2+y2=8.【答案】(1)(8,0)和(−8,0);(2)(0,2)和(0,−2)【分析】由椭圆方程得到a2,b2,根据c2=a2−b2求出c,即可得解;【详解】解:(1)因为椭圆方程为x2100+y236=1,焦点在x轴,所以a2=100,b2=36,因为c2=a2−b2,即c=√a2−b2=√100−36=8,所以椭圆的焦点坐标为(8,0)和(−8,0)(2)因为2x2+y2=8,所以y28+x24=1,焦点在y轴,所以a2=8,b2=4,因为c2=a2−b2,即c=√a2−b2=√8−4=2,所以椭圆的焦点坐标为(0,2)和(0,−2) 7.求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)焦点在x轴上,a=6,e=;(2)焦点在y轴上,c=3,e=.【答案】(1)x236+y232=1(2)y225+x216=1【详解】试题分析:(1)由离心率公式,求得c,再由a,b,c的关系,求得b,即可得到椭圆方程;(2)由离心率公式,求得a,再由a,b,c的关系,求得b,即可得到椭圆方程试题解析:(1)a=6,e=,即,解得c=2,b2=a2﹣c2=32,则椭圆的标准方程为:=1;(2)c=3,e=,即,解得,a=5,b2=a2﹣c2=25﹣9=16.则椭圆的标准方程为:=1.8.求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)经过P(−3,0),Q(0,−2)两点;(2)长轴长等于20,离心率等于35.【答案】(1)x 29+y 24=1 (2)x 2100+y 264=1或y 2100+x 264=1.【分析】(1)设出椭圆方程,根据椭圆经过点A (−3,0),B (0,−2),得出{a =3b =2 ,代入方程即可.(2)由条件可得{2a =20c a =35 ,则可得{a =10c =6b =8 ,根据焦点所在的轴代入对应的标准方程即可. 【详解】解:(1)设椭圆方程为:x 2a 2+y 2b 2=1,因为椭圆经过点A (−3,0),B (0,−2), A (−3,0),B (0,−2)分别为左顶点和下顶点, 所以得{a =3b =2,所以椭圆标准方程为x 29+y 24=1.(2)椭圆的长轴长等于20, 离心率等于35依题意: {2a =20c a =35 ,所以{a =10c =6,由b 2=a 2−c 2=64,即b =8所以椭圆标准方程为:x 2100+y 264=1或y 2100+x 264=1.9.比较下列每组中椭圆的形状,哪一个更接近于圆?为什么? (1)9x 2+y 2=36与x 216+y 212=1;(2)x 2+9y 2=36与x 26+y 210=1. 【答案】(1)x 216+y 212=1更接近于圆;(2)x 26+y 210=1更接近于圆.【分析】探究可得离心率e 越大,椭圆越扁;e 越小,椭圆越圆. 所以只需比较离心率的大小即可得出结果.【详解】因为椭圆的离心率e =ca =√1−(b a )2,所以e 越大,ba 越小,椭圆越扁;e 越小,ba 越大,椭圆越圆. (1)椭圆9x 2+y 2=36即x 24+y 236=1,其离心率e 1=√1−436=2√23,椭圆x 216+y 212=1的离心率e 2=√1−1216=12,因为e 2<e 1,所以椭圆x 216+y 212=1更接近于圆; (2)椭圆x 2+9y 2=36即x 236+y 24=1,其离心率e 3=√1−436=2√23,椭圆x 26+y 210=1的离心率e 4=√1−610=√105,因为e4<e3,所以椭圆x26+y210=1更接近于圆.例5 如图3.1-11,一种电影放映灯的反射镜面是旋转椭圆面(椭圆绕其对称轴旋转一周形成的曲面)的一部分.过对称轴的截口BAC是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点F1上,片门位于另一个焦点F2上.由椭圆一个焦点F1发出的光线,经过旋转椭圆面反射后集中到另一个焦点F2.已知BC⊥F1F2,|F1B|=2.8cm,|F1F2|=4.5cm.试建立适当的平面直角坐标系,求截口BAC所在椭圆的方程(精确到0.1cm).图3.1-11解:建立如图3.1-11所示的平面直角坐标系,设所求椭圆方程为x2 a2+y2b2=1(a>b>0).在Rt△BF1F2中,|F2B|=√|F1B|2+|F1F2|2=√2.82+4.52.由椭圆的性质知,|F1B|+|F2B|=2a,所以a=12(|F1B|+|F2B|)=12(2.8+√2.82+4.52)≈4.1;b=√a2−c2=√4.12−2.252≈3.4.所以,所求的椭圆方程为x2 4.12+y23⋅42=1.例6 动点M(x,y)与定点F(4,0)的距离和M到定直线l:x=254的距离的比是常数45,求动点M的轨迹.解:如图3.1-12,设d是点M到直线l:x=254的距离,根据题意,动点M的轨迹就是集合。

2022年上海高中数学系列3:椭圆及其性质(含答案)

2022年上海高中数学系列3:椭圆及其性质(含答案)

3椭圆及其性质知识点:1.椭圆定义:平面内与两个定点21,F F 的距离之和等于常数2a (122a F F >)的点的轨迹叫作椭圆,这两个定点21,F F 叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离||21F F 叫做椭圆的焦距.2.椭圆标准方程及性质:标准方程22221(0)x y a b a b +=>>22221(0)y x a b a b +=>>中心坐标()0,0焦点坐标(,0)c ±(0,)c ±顶点(,0),(0,)a b ±±(,0),(0,)b a ±±范围a x a -≤≤,b y b-≤≤a y a -≤≤,b x b-≤≤长轴长2a 长半轴长a 短轴长2b 短半轴长b对称轴关于x 轴、y 轴成轴对称;关于原点成中心对称离心率c e a=3.椭圆的光学性质;从椭圆的一个焦点发出的光线在到达椭圆上后,被经过到达点的切线反射后必经过椭圆的另一个焦点.4.椭圆焦点三角形:周长为22a c +,面积公式见15题.5.点与椭圆的位置关系:(1)00(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上2200221x y a b ⇔+=(2)00(,)P x y 在椭圆22221(0)xy a b a b +=>>内2200221x y a b ⇔+<(3)00(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>外2200221x y a b⇔+>6.直线与椭圆的位置关系:(1)消元:由直线方程代入曲线方程,消去一个变量,得到另一变量的二次方程;(2)判别式求解:根据二次方程解的情况判定其交点情况.7.弦长公式:直线y kx b =+和椭圆22221x y a b +=相交于1122( ) ( )P x y Q x y ,,,,则1212PQ x x y y =-=-;8.弦中点等问题:MN 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的一条弦,Q 是弦MN 的中点,分别用MN OQ k k 、表示相应直线的斜率,则22MN OQ b k k a⋅=-都为定值;9.斜率之积为定值问题:AB 是过椭圆22221(0)x y a b a b+=>>中心的一条弦,P 是椭圆上的一点(异于AB ),分别用 PA PB k k 、表示相应直线的斜率,则22PA PB b k k a⋅=-.练习题:上海高中数学系列1.椭圆221y x k +=的一个焦点为(0,则k =________.32.方程2214x y m +=表示焦点在y轴上的椭圆,其焦点坐标是3.椭圆227321x y +=上一点到两个焦点的距离之和为__________.4.中心在原点,对称轴为坐标轴,且经过点12111()(0 332P P -,、,的椭圆方程为__________22541x y +=.5.设12 F F 、是椭圆:C 22184x y +=的两个焦点,则在椭圆C 上满足12PF PF ⊥的点P 的个数为2.6.椭圆2214x y +=的一个焦点是F ,动点P 是椭圆上的点,以线段PF 为直径的圆始终与一定圆相切,则定圆的方程是____224x y +=.7.已知椭圆22:143x y Γ+=的右焦点为F ,过原点O 的直线与椭圆Γ交于,A B ,则11AF BF +的取值范围为:__________4[1 ]3,.8.椭圆()01342222>=+m my m x 的左焦点为F ,直线(22)x t m t m =-<<与椭圆相交于点A 、B ,则FAB ∆的周长的最大值是8m (用m 表示).9.点P 是椭圆2212516x y +=上一点,12,F F 是椭圆的2个焦点,且12PF F ∆的内切圆半径为1,当P 在第一象限时,点P 的纵坐标为__________.8310.已知圆22:(1)1M x y +-=,圆22:(1)1N x y ++=.直线12,l l 分别过圆心,M N ,且1l 与圆M 相交于A 、B 两点,2l 与圆N 相交于C 、D 两点,点P 是椭圆22194x y +=上任意一点,则PA PB PC PD ⋅+⋅ 的最小值为.811.以椭圆2212516x y +=的两个焦点和短轴两个顶点为四个顶点的椭圆方程是(B )A.221169x y += B.221916x y += C.2212516x y += D.2211625x y +=12.椭圆C :221169x y +=与直线l :(21)(1)74(R)m x m y m m +++=+∈,的交点情况是(C )A.没有交点 B.有一个交点 C.D.由m 的取值而确定13.如图,已知椭圆C 的中心为原点O ,(0)F -为C 的左焦点,P 为C 上一点,满足OP OF =且4PF =,则椭圆C 的方程为(C )A.221255x y += B.2213010x y += C.2213616x y += D.2214525x y +=14.点A 为椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的右顶点,P 为椭圆C 上一点(不与点A 重合),若0PO PA ⋅=(O 是坐标原点),则离心率的取值范围是(B ).A.1( 1)2, B.2 1)2C.3(1)2D.以上说法都不对yxP F O15.若点M 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上任意一点,12,F F 为两个焦点,12F MF α∠=,(1)求证:12F MF ∆的面积为2tan2b α.(2)若椭圆2221(0)9x y b b +=>上存在一点M ,使12120F MF ∠=︒,求实数b 的取值范围.解:(1)12121||||sin 2F MF S MF MF α∆=222221212121212||||(2)(||||)2||||(2)cos 2||||2||||MF MF c MF MF MF MF c MF MF MF MF α+-+--==221212442||||2||||a c MF MF MF MF --=221242||||2(cos 1)cos 1b b MF MF αα∴==++122212sin tan2cos 12F MF b S b ααα∆∴=⋅⋅=+(2)椭圆上存在一个点M ,使12120F MF ∠=︒,即12max ()120F MF ∠≥︒,12tan tan 602c F MF b ∠∴=≥︒=,即22223,3,93,02c c b b b b ≥≥∴-≥∴<≤16.已知椭圆2222:1x y C a b+=(0a b >>)的长轴长是短轴长的两倍,焦距为(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线:l y kx m =+(0k ≠且0m ≠)与椭圆C 交于两点11(,)M x y 、22(,)N x y ,且21212y y k x x ⋅=,试求直线l 的斜率k ,并求m 的取值范围.解:(1) 椭圆2222:1x y C a b+=(0a b >>)的长轴长是短轴长的两倍,焦距为⎪⎩⎪⎨⎧+==⨯=∴222322222c b a c b a 解得3,1,2===c b a ∴椭圆C 的标准方程1422=+y x .(2)由题意,得0≠k ,联立⎪⎩⎪⎨⎧=++=1422y x m kx y ,消去y 并整理得:0)1(48)41(222=-+++m kmx x k 设)()(2211y x N y x M ,,,,则221418kkmx x +-=+,222141)1(4k m x x +-=由题意12≠m (否则021=x x ,则21,x x 中至少有一个为0,直线ON OM ,中至少有一个斜率不存在,矛盾)2212122121)())((m x x km x x k m kx m kx y y +++=++=∴,2212212122121)(k x x m x x km x x k x x y y =+++=∴由0≠m 得:412=k 解得21±=k 由0)14(16)1)(41(1664222222>+-=-+-=∆m k m k m k 得21100112<<<<<<--<<-m m m m 或或或.17.已知复数(,,)z x yi x y R i =+∈是虚数单位,且22z z ++-=.⑴求复数z 对应点),(y x Z 的轨迹E 的方程;⑵过点(,0)B m作方向向量为( 1)的直线l 交曲线E 于 C D 、两点,若点(1,0)Q 恰在以线段CD 为直径圆的内部,求实数m 的取值范围.【解析】(1)由22z z ++-=点),(y x Z 在以)0,2(),0,2(-为焦点,622=a 的椭圆上于是:2,2,6222=-===c a b c a 故点),(y x Z 的轨迹E 的方程为:12622=+y x (2)CD 方程为:)(33m x y --=,由⎪⎩⎪⎨⎧=-+--=063)(3322y x m x y 得:062222=-+-m mx x 因直线与椭圆有两交点,于是0>∆解得:3232<<-m 由题意知,0<⋅QD QC ,即0),1(),1(<-⋅-D D C C y x y x 将)(33m x y C C --=,)(33m x y D D --=代入上式整理得:03131)((342<++++-m m x x x x D C D C 将⎪⎩⎪⎨⎧-==+262m x x mx x D C D C 代入上式解得:323<<-m ,综上,323<<-m .18.已知椭圆E 两个焦点12(1,0),(1,0)F F -,并经过点2322⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)设,M N 为椭圆E 上关于x 轴对称的不同两点,12(,0),(,0)A x B x 为x 轴上两点,且122x x =,证明:直线AM ,NB 的交点P 仍在椭圆E 上;(3)你能否将(2)推广到一般椭圆中?写出你的结论即可.解:(1)设标准方程为22221(0)1x y b b b +=>+,又,22E ⎛∈ ⎝⎭,故221/23/411b b +=+,解得1b =,因此标准方程为22:12x E y +=.(2)方法一(求两直线交点坐标):设0000(,),(,)M x y N x y -,(,)P x y 则联立两直线方程01010202:():()AMBN y l y x x x x y l y x x x x ⎧=-⎪-⎪⎨-⎪=-⎪-⎩,消去y 得0001021201020124()()2y y x x x x x x x x x x x x x x x x -+--=-⇒=----0010202011010120124()22y x x x x y x y x y x x x x x x x x x +--=-=-----()()()()222012021222201201242222x x x y x x x y x x x x x x +-⎡⎤-⎣⎦∴+=+----由于2212002,22x x y x ==-化简得2222200102122220010212888822224444x x x x x x x x y x x x x x x x --+++∴+==--+++2212x y ⇔+=,即交点P 在椭圆上.方法二(解析法):设0000(,),(,)M x y N x y -,则01010202:():()AMBNy l y x x x x y l y x x x x ⎧=-⎪-⎪⎨-⎪=-⎪-⎩,再记(,)P x y ,则P 满足上述两方程,化简后得01000200()()y y x yx xy y y x yx xy -=-⎧⎨+=+⎩,两式相乘得22222201200()y y x x y x x y -=-,再由2212002,22x x x y ==-代入消元化简,得22222022y y y x y +=,2212x y ⇔+=,即交点P 在椭圆上.方法三(解析法):设0000(,),(,)M x y N x y -,则01010202:():()AMBN y l y x x x x y l y x x x x ⎧=-⎪-⎪⎨-⎪=-⎪-⎩,再记(,)P m n ,则P 满足上述两方程,化简后得()()01010202:():()AM BN l n x x y m x l n x x y m x -=-⎧⎪⎨-=--⎪⎩,两边平方,()()2222010122220202()()n x x y m x n x x y m x ⎧-=-⎪⎨-=-⎪⎩观察得12,x x 是方程()()222200nx x y m x -=-的两根,即12,x x 是方程()()22222222200000220n y x myn x x n x y m -+-+-=的两根,222222222200120002222n x y m x x n y n x y m n y -∴==⇒-=--由于220022x y =-,得()2222222200022222n y n y ym m n -=--⇒+=即交点P 在椭圆上.(3)推广:给定椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>,设,M N 为E 上关于x 轴对称的不同两点,12(,0),(,0)A x B x 为x 轴上两点,且212x x a =,则直线AM ,NB 的交点P 仍在椭圆E 上.。

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(9)椭圆一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.如果方程x 2+k y 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是 ( )A .(0, +∞)B .(0, 2)C .(1, +∞)D .(0, 1)2.直线y = x +1被椭圆x 2+2y 2=4所截得的弦的中点坐标是( )A .(31, -32) B ..(-32, 31) C .(21,-31) D .(-31,21) 3.平面内有两定点A 、B 及动点P ,设命题甲是:“|PA|+|PB|是定值”,命题乙是:“点P 的轨迹是以A .B 为焦点的椭圆”,那么( )A .甲是乙成立的充分不必要条件B .甲是乙成立的必要不充分条件C .甲是乙成立的充要条件D .甲是乙成立的非充分非必要条件4.若椭圆的焦距长等于它的短轴长,则椭圆的离心率等于( )A .21 B .2C .22 D .25.椭圆13222=+y x 的中心到准线的距离是 ( )A .2B .3C .2D .36.椭圆131222=+y x 的焦点为F 1和F 2,点P 在椭圆上,如果线段P F 1的中点在y 轴上,那么|P F 1|是|PF 2|的 ( )A .7倍B .5倍C .4倍D .3倍7.椭圆4 x 2+y 2=k 两点间最大距离是8,那么k =( )A .32B .16C .8D .48.中心在原点,准线方程为x =±4,离心率为21的椭圆方程是( )A .13422=+y x B .14322=+y x C .42x + y 2=1D .x 2+42y =19.直线)(01R k kx y ∈=--与椭圆1522=+by x 恒有公共点,则b 的取值范围是( )A .(0,1)B .(0,5)C .),5()5,1[+∞D .),1(+∞10.若椭圆的对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点组成一个正三角形,焦点到椭圆上点的最短是距离为3,这个椭圆方程为( )A .112919122222=+=+y x y x 或B .112922=+y xC .191222=+y x D .以上都不对二、填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分) 11.椭圆x 2+4y 2=1的离心率是.12.设椭圆12222=+by a x (a >b >0)的右焦点为F 1,右准线为l 1,若过F 1且垂直于x 轴的弦的长等于点F 1到l 1的距离,则椭圆的离心率是.13.一个椭圆的离心率为e=0.5,准线方程为x =4,对应的焦点F (2,0),则椭圆的方程为.14.椭圆14922=+y x 的焦点为F 1、F 2,点P 为其上的动点.当∠F 1PF 2为钝角时,点P 的横坐标的取值范围是.三、解答题(本大题共6小题,共76分)15.求椭圆θθθ(sin 3cos 5⎩⎨⎧==y x 为参数)的准线方程.(12分)16.求经过点P (1,1),以y 轴为准线,离心率为21的椭圆的中心的轨迹方程.(12分)17.若直线y =x +t 与椭圆1422=+y x 相交于A 、B 两点,当t 变化时,求|AB|的最大值.(12分)18.已知椭圆的中心在原点O ,焦点在坐标轴上,直线y = x +1与该椭圆相交于P 和Q ,且OP ⊥OQ ,|PQ |=210,求椭圆的方程.(12分)19.设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x 轴上,离心率e=23,已知点P (0,23)到这个椭圆上的点的最远距离是7,求这个椭圆的方程,并求椭圆上到点P 的距离等于7的点的坐标.(14分)20.设椭圆方程为18422=+y x ,过原点且倾斜角为)20(πθθπθ<<-和的两条直线分别交椭圆于A 、C 和B 、D 两点.(1)用θ表示四边形ABCD 的面积S ;(2)当)4,0(πθ∈时,求S 的最大值.(14分)参考答案一.选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案DBBCBABACA二.填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分) 11.e=23 12.2113.3 x 2+4 y 2-8 x =0 14.-53< x <53三、解答题(本大题共6题,共76分) 15.(12分)[解读]:由⎩⎨⎧==θθsin 3cos 5y x ⎪⎩⎪⎨⎧==⇒θθ2222sin 9cos 5y x ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==⇒θθ2222sin 9cos 5y x 又因为1cos sin 22=+θθ,得52x +92y =1,由此可得a =3,b=5,c=2所以准线方程292±=±=c a y .16.(12分)[解读]:因为椭圆经过点P (1,1),又以y 轴为准线,所以椭圆在y 轴的右边.设椭圆中心Q c a e y x 221),,(=∴=.而中心Q 到准线的距离为c a x 2=.4x c =∴),43(),,(11y x F y c x F 即为左焦点-∴由椭圆的第二定义得41)1()143(41211||22211=-+-⇒=⇒=y x PF PF 即椭圆的中心的轨迹方程是:1)1(44)34(922=-+-y x17.(12分)[解读]:以y = x +t 代入1422=+y x ,并整理得0448522=-++t tx x ① 因为直线与椭圆相交,则△=0)44(206422>--t t ,所以52<t,即55<<-t ,设A (11,y x ),B (22,y x ),则A (t x x +11,),B (t x x +22,),且21,x x 是方程①的两根.由韦达定理可得:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=⋅-=+5)1(45822121t x x t x x , 所以,弦长|AB|2=221)(x x -+221)(y y -=2221)(x x - =2[221)(x x +214x x ⋅-]=2[2)58(t -5)1(442-⋅-t ]得 |AB|=25254t -⋅所以当t=0时,|AB|取最大值为1054. 18.(12分)[解读]:设所求椭圆的方程为12222=+by a x ,依题意,点P (11,y x )、Q (22,y x )的坐标OPQ xy满足方程组⎪⎩⎪⎨⎧+==+112222x y by a x 解之并整理得0)1(2)(222222=-+++b a x a x b a或0)1(2)(222222=-+-+a b y b y b a所以222212b a a x x +-=+,222221)1(b a b a x x +-=①222212b a b y y +=+,222221)1(ba ab y y +-=② 由OP ⊥OQ 02121=+⇒y y x x 22222b a b a =+⇒③又由|PQ |=2102212212)()(y y x x PQ -+-=⇒=25 21221212214)(4)(y y y y x x x x -++-+⇒=2521221212214)(4)(y y y y x x x x -++-+⇒=25④由①②③④可得:048324=+-b b32222==⇒b b 或 23222==⇒a a 或故所求椭圆方程为123222=+y x ,或122322=+y x 19.(14分)[解读]:(1)由题设e=23可得a 2=4b 2, 于是,设椭圆方程为222222244,14y b x by b x -==+即 又设M (x ,y )是椭圆上任意一点,且b y b ≤≤-,所以49344)23(222222+-+-=-+=y y y b y x PM34)21(322+++-=b y因为b y b ≤≤-,所以①若b<21,当y =-b 时,2PM 有最大值为4932++b b =2)7( 解得21237>-=b 与b<21相矛盾(即不合题意).②若b 21≥,当y =-21时,2PM 有最大值为342+b =2)7(解得 b=1,a =2.故所求椭圆方程为1422=+y x .(2) 把y =-21代入1422=+y x 中,解得3±=x ,因此椭圆上的点(3,21-),(3-,21-)到点P 的距离都是720.(14分)[解读]:(1)设经过原点且倾斜角为θ的直线方程为y = x tanθ,代入18422=+y x ,求得θθθ22222tan 48tan 32,tan 4832+=+=y x .由对称性可知四边ABCD 为矩形,又由于)20(πθ<<,所以四边形ABCD 的面积S=4| xy |θθ2tan 2tan 32+=.(2)当4πθ≤<时,1tan 0≤<θ,设t=tan θ,则S 2232t t +=tt+=232,)10(≤<t设t t t f +=2)(,因为)(t f 在(0,1]上是减函数,所以3112)1()(min =+==f t f . 所以,当θ=4π时,332max =S .。

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