2019版高考数学一轮复习第八章解析几何课时达标50椭圆
2019版高考数学一轮复习第8章平面解析几何85椭圆课后作业理.doc
8・5椭E课后作业孕谀[重点保分两级优选练]A级一、选择题2 1・(2018 •江西五市八校模拟)已知正数/〃是2和8的等比中项,则圆锥曲线/+~=1 m的焦点坐标为()A.(土0)B. (0, 土羽)C. (±萌,0)或仕0)D. (0, 土羽)或仕0)答案B解析因为正数/〃是2和8的等比中项,所以駢=16,则〃尸4,所以圆锥曲线/+-= m2 _1即为椭圆%+f=l,易知其焦点坐标为(0, 土寸5),故选B.32.(2017 •湖北荆门一模)已知〃是△肋C的一个内角,且sin 〃+cos 0 =-,则方稈/sin 0 —ycos〃 = 1 表示()A.焦点在x轴上的双曲线B.焦点在y轴上的双曲线C.焦点在%轴上的椭圆D.焦点在y轴上的椭圆答案D9 7解析因为(sin 0 +cos 〃)'=l+2sin 〃cos 0 =77,所以sin 〃cos 0 = —~<0,结合3〃w(0, JI ),知sin 〃>0, cos 〃〈0,又sin 〃+cos 〃 =[>(),所以sin 〃>—cos 0>O,] 1 2 2故---- >—-7>0,因为Ain ^-/cos 0 = \可化为V=1,所以方程— cos u sm u ] ]cos & sin 0xsin 〃一ycos 〃 = 1表示焦点在y轴上的椭圆.故选D.3.(2018 •湖北八校联考)设凡用为椭圆1的两个焦点,点戶在椭圆上,若线\PFA 段〃的中点在y轴上,则=的值为(5A•肓)5B-B5D-9答案B解析 由题意知自=3, b=弟,c=2.设线段〃的中点为必则有如〃/雄,V OMA_F^, ・•・%丄F\F?.,E 5/. I PFi I =一=孑又・・•丨朋丨+丨朋I =2^=6,a o・・・|〃|=2日一|处|=¥,扌X^=鲁,故选B.x y _4. (2017 •全国卷III )已知椭圆a -+4=l (a>Z7>0)的左、右顶点分别为几 血 且以a b线段畀/2为直径的圆与直线bx-ay+2ab= 0相切,则C 的离心率为()1 D -3答案A解析 由题意知以昇必2为直径的圆的圆心为(0, 0),半径为日. 又直线bx — ay+2ab=^与圆相切,•••圆心到直线的距离d=~F==a,y/a + b1 D -I 答案# / X V因为椭圆飞+〒=1 (日〉力>0)与双曲线飞一==1 (刃>0, 〃>0)有相同的焦点(一G 0)和 a bm n (c, 0),所以 C=a —li=m +因为c 是日,/〃的等比中项,/是2〃,与d 的等差中项,所以c=am, 2n=2m + c ,所以殳 9 c cc 1 c 1 卜刁所以—+y=c,化为7=了所以尸一=孑故选C.Z d Z d T 3 Z6. (2017 •荔湾区期末)某宇宙飞船运行的轨道是以地球屮心为一焦点的椭圆,测得近地 点距地面刃千米,远地点距地面/7千米,地球半径为厂千米,则该飞船运行轨道的短轴长为解得 a=yfib,b 1 訂乔c J 孑 e=——=a ax y 5.已知椭圆~+y?= 1(臼〉方>0)与双|tt|线厂汗iS>o,讪有相同的焦点(-小和(。
高考数学一轮复习 第八章 平面解析几何 第五节 椭圆学案 理(含解析)新人教A版-新人教A版高三全册
第五节 椭 圆2019考纲考题考情1.椭圆的概念平面内与两定点F 1、F 2的距离的和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的轨迹叫椭圆。
这两定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做焦距。
集合P ={M ||MF 1|+|MF 2|=2a ,|F 1F 2|=2c ,其中a >0,c >0,且a ,c 为常数}。
(1)若a >c ,则M 点的轨迹为椭圆。
(2)若a =c ,则M 点的轨迹为线段F 1F 2。
(3)若a <c ,则M 点不存在。
2.椭圆的标准方程和几何性质-a ≤x ≤a-b ≤x ≤b1.椭圆方程中的a ,b ,c (1)a ,b ,c 关系:a 2=b 2+c 2。
(2)e 与b a :因为e =c a =a 2-b 2a=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2,所以离心率e 越大,则b a越小,椭圆就越扁;离心率e 越小,则ba越大,椭圆就越圆。
2.在求焦点在x 轴上椭圆的相关量的范围时,要注意应用以下不等关系:-a ≤x ≤a ,-b ≤y ≤b,0<e <1。
3.焦点三角形椭圆上的点P 与焦点F 1,F 2若构成三角形,则称△PF 1F 2为焦点三角形,焦点三角形问题注意与椭圆定义、正弦定理、余弦定理的联系。
一、走进教材1.(选修2-1P 40例1改编)若F 1(-3,0),F 2(3,0),点P 到F 1,F 2距离之和为10,则P 点的轨迹方程是( )A .x 225+y 216=1B .x 2100+y 29=1 C .y 225+x 216=1 D .x 225+y 216=1或y 225+x 216=1 解析 设点P 的坐标为(x ,y ),因为|PF 1|+|PF 2|=10>|F 1F 2|=6,所以点P 的轨迹是以F 1,F 2为焦点的椭圆,其中a =5,c =3,b =a 2-c 2=4,故点P 的轨迹方程为x 225+y 216=1。
故选A 。
2019届高考数学一轮复习 第八章 解析几何 第5讲 椭圆讲义 文 新人教版
[解析] 由以原点为圆心、椭圆短半轴长为半径的圆与直线
y=x+2
相切,得
b=
2= 2
2.
又离心率为 33,所以 a2=3c2=3(a2-2),得 a= 3,
故椭圆的标准方程为x32+y22=1. [答案] x32+y22=1
考向二 利用方程研究性质
2.已知椭圆ax22+by22=1(a>b>0)的一个焦点是圆 x2+y2-6x+8
若焦点位置明确,则可设出椭圆的标准方程,结合
待定系 已知条件求出 a,b;若焦点位置不明确,则需要
数法
分焦点在 x 轴上和 y 轴上两种情况讨论,也可设椭 圆的方程为 Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B)
【针对补偿】
1.(2018·奉贤调研)设椭圆ax22+by22=1(a>b>0)的左、右焦点分别
ay22+bx22=1(a>b> 0)
图形
范围
-a≤x≤a-b≤y≤b -b≤x≤b-a≤y≤a
对称性
对称轴: 坐标 轴 对称中心: 原点
顶点
A1(-a,0),A2(a,0) A1(0,-a),A2(0,a)
性
B1(0,-b),B2(0,b) B1(-b,0),B2(b,0)
质
轴
长轴 A1A2 的长为 2a ;短轴 B1B2 的长为 2b
[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. [答案] A
(2)已知 F1,F2 是椭圆 C:ax22+by22=1(a>b>0)的两个焦点,P 为椭 →→
圆 C 上的一点,且PF1⊥PF2.若△PF1F2 的面积为 9,则 b=________. [解析] 设|PF1|=r1,|PF2|=r2,则rr121++rr222==42ca2,, ∴2r1r2=(r1+r2)2-(r21+r22)=4a2-4c2=4b2, 又∵S△PF1F2=12r1r2=b2=9,∴b=3. [答案] 3
2019届高考数学一轮复习第8单元解析几何第50讲椭圆课件理20180713485
������ 2 4
考查方向 焦点三角形 待定系数法求方程 求椭圆的离心率
考例
考查热度 ★☆☆
2016全国卷Ⅰ20,2014全国卷 Ⅱ20,2013全国卷Ⅱ20 2017全国卷Ⅲ10,2016全国卷 Ⅲ11,2014全国卷Ⅱ20(1) 2016全国卷Ⅰ20,2016全国卷 Ⅱ20,2015全国卷Ⅱ20,2014全国 卷Ⅰ20,2013全国卷Ⅱ20
又由(1)知 m +n =2,故 3+3m-tn=0,
2 2
所以������������· ������������ =0,即������������⊥������������ .又过点 P 存在唯 一直线垂直于 OQ,所以过点 P 且垂直于 OQ 的直线 l 过 C 的左焦点 F.
教学参考
4.[2014· 全国卷Ⅰ] 已知点 A(0,-2),椭圆 E: 2 + 2 =1(a>b>0)的离心率为 ,F 是
1 3 ������ 2 ������ 2
[答案]
A
[解析] 设 M(-c,y0),则 AM 所在直线方程为 y=-������ +������ (x+a),令 x=0,得 E 0,-������ +������ .BM 所在直线 方程为 y=
-������������ 0 1 ������ 0 -������ -������ ������ 0 ������ ������ 0
椭圆
第50讲 PART 8
教学参考│课前双基巩固│课堂考点探究│教师备用例题
考试说明
1.了解圆锥曲线的实际背景,了解圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中
的作用.
2.掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质.
2019版高考数学一轮复习第八章平面解析几何第
.
[小题体验]
1.若直线 3x+ y+ a= 0过圆 x2+ y2+ 2x- 4y= 0的圆心,则 a 的值为 A.- 1 C. 3 B. 1 D.- 3 ( )
解析:圆的方程可化为(x+1)2+(y-2)2=5, ∵直线经过圆的圆心(-1,2), ∴3×(-1)+2+a=0,得a=1.
答案:B
2. (2018· 浙江五校联考)若点(2a, a+ 1)在圆 x2+ (y- 1)2= 5的 内部,则实数 a的取值范围是 A. (- 1,1)
答案:B
2. (2018· 永康模拟 )设 a∈ R,则 “a>1”是“方程 x2+ 2ax+ y2+ 1 = 0的曲线是圆”的 A.充分不必要条件 C.充要条件 B.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件 ( )
解析:因为方程是圆,所以可转化为(x+a)2+y2=a2-1, 即a2-1>0,解得a>1或a<-1.所以当“a>1”时,有a2-1>0, 得曲线方程是圆的方程;当曲线方程是圆的方程时,有a>1 或a<-1,不一定得到a>1.所以是充分不必要条件.
1 C.- 1, 5
(
)
B. (0,1)
1 D.- , 1 5
解析:因为点在圆内,所以(2a)2+(a+1-1)2<5,解得- 1<a<1.故实数a的取值范围是(-1,1).
答案:A
3.(2018· 湖州调研 )若圆 C与圆 x2+y2+ 2x=0关于直线 x+ y-1 = 0对称,则圆心 C的坐标为 ________;圆 C的一般方程是 ________.
2.点与圆的位置关系 点 M(x0, y0)与圆 (x- a)2+ (y- b)2= r2 的位置关系:
2019届高考数学一轮复习第八章平面解析几何第五节椭圆课时作业201807203226
第五节 椭圆课时作业 A 组——基础对点练1.已知椭圆x 225+y 2m2=1(m >0)的左焦点为F 1(-4,0),则m =( )A .2B .3C .4D .9 解析:由4=25-m 2(m >0)⇒m =3,故选B. 答案:B2.方程kx 2+4y 2=4k 表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是( ) A .k >4 B .k =4 C .k <4D .0<k <4解析:方程kx 2+4y 2=4k 表示焦点在x 轴上的椭圆,即方程x 24+y 2k=1表示焦点在x 轴上的椭圆,可得0<k <4,故选D. 答案:D3.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y 2=-4x 的焦点重合,则此椭圆方程为( ) A.x 24+y 23=1 B .x 28+y 26=1C.x 22+y 2=1 D .x 24+y 2=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,故选A. 答案:A4.椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,左、右焦点分别为F 1,F 2,若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等差数列,则此椭圆的离心率为( ) A.12 B .55C.14D .5-2解析:由题意可得2|F 1F 2|=|AF 1|+|F 1B |,即4c =a -c +a +c =2a ,故e =c a =12.答案:A5.已知F 1,F 2是椭圆和双曲线的公共焦点,P 是它们的一个公共点,且∠F 1PF 2=π4,则椭圆和双曲线的离心率乘积的最小值为( ) A.12 B .22C .1D . 2解析:如图,假设F 1,F 2分别是椭圆和双曲线的左、右焦点,P 是第一象限的点,设椭圆的长半轴长为a 1,双曲线的实半轴长为a 2,则根据椭圆及双曲线的定义得|PF 1|+|PF 2|=2a 1,|PF 1|-|PF 2|=2a 2,∴|PF 1|=a 1+a 2,|PF 2|=a 1-a 2.设|F 1F 2|=2c ,又∠F 1PF 2=π4,则在△PF 1F 2中,由余弦定理得,4c 2=(a 1+a 2)2+(a 1-a 2)2-2(a 1+a 2)(a 1-a 2)cos π4,化简得,(2-2)a 21+(2+2)a 22=4c 2,设椭圆的离心率为e 1,双曲线的离心率为e 2,∴2-2e 21+2+2e22=4,又2-2e 21+2+2e 22≥2 2-2e 21·2+2e 22=22e 1·e 2, ∴22e 1·e 2≤4,即e 1·e 2≥22,即椭圆和双曲线的离心率乘积的最小值为22.故选B. 答案:B6.若x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是________.解析:将椭圆的方程化为标准形式得y 22k+x 22=1,因为x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆,所以2k>2,解得0<k <1.答案:(0,1)7.若椭圆的方程为x 210-a +y 2a -2=1,且此椭圆的焦距为4,则实数a =________.解析:由题可知c =2.①当焦点在x 轴上时,10-a -(a -2)=22,解得a =4.②当焦点在y 轴上时,a -2-(10-a )=22,解得a =8.故实数a =4或8. 答案:4或88.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率等于13,其焦点分别为A ,B .C 为椭圆上异于长轴端点的任意一点,则在△ABC 中,sin A +sin Bsin C的值等于________.解析:在△ABC 中,由正弦定理得sin A +sin B sin C =|CB |+|CA ||AB |,因为点C 在椭圆上,所以由椭圆定义知|CA |+|CB |=2a ,而|AB |=2c ,所以sin A +sin B sin C =2a 2c =1e =3.答案:39.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(-c,0),F 2(c,0),过F 2作垂直于x 轴的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,满足|AF 2|=36c . (1)求椭圆C 的离心率;(2)M ,N 是椭圆C 短轴的两个端点,设点P 是椭圆C 上一点(异于椭圆C 的顶点),直线MP ,NP 分别和x 轴相交于R ,Q 两点,O 为坐标原点.若|OR →|·|OQ →|=4,求椭圆C 的方程.解析:(1)∵点A 的横坐标为c ,代入椭圆,得c 2a 2+y 2b2=1.解得|y |=b 2a =|AF 2|,即b 2a =36c ,∴a 2-c 2=36ac . ∴e 2+36e -1=0,解得e =32. (2)设M (0,b ),N (0,-b ),P (x 0,y 0), 则直线MP 的方程为y =y 0-bx 0x +b . 令y =0,得点R 的横坐标为bx 0b -y 0. 直线NP 的方程为y =y 0+bx 0x -b . 令y =0,得点Q 的横坐标为bx 0b +y 0. ∴|OR →|·|OQ →|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪b 2x 20b 2-y 20=⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 2b 2-a 2y 20b 2-y 20=a 2=4,∴c 2=3,b 2=1,∴椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.10.(2018·沈阳模拟)椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),其中e =12,焦距为2,过点M (4,0)的直线l 与椭圆C 交于点A ,B ,点B 在A ,M 之间.又线段AB 的中点的横坐标为47,且AM →=λMB →.(1)求椭圆C 的标准方程. (2)求实数λ的值.解析:(1)由条件可知,c =1,a =2,故b 2=a 2-c 2=3,椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.(2)由题意可知A ,B ,M 三点共线, 设点A (x 1,y 1),点B (x 2,y 2).若直线AB ⊥x 轴,则x 1=x 2=4,不合题意. 则AB 所在直线l 的斜率存在,设为k , 则直线l 的方程为y =k (x -4).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -4,x 24+y23=1,消去y 得(3+4k 2)x 2-32k 2x +64k 2-12=0.①由①的判别式Δ=322k 4-4(4k 2+3)·(64k 2-12)=144(1-4k 2)>0,解得k 2<14,且⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=32k 24k 2+3,x 1x 2=64k 2-124k 2+3.由x 1+x 22=16k 23+4k 2=47, 可得k 2=18,将k 2=18代入方程①,得7x 2-8x -8=0.则x 1=4-627,x 2=4+627.又因为AM →=(4-x 1,-y 1),MB →=(x 2-4,y 2), AM →=λMB →,所以λ=4-x 1x 2-4,所以λ=-9-427.B 组——能力提升练1.(2018·合肥市质检)已知椭圆M :x 2a2+y 2=1,圆C :x 2+y 2=6-a 2在第一象限有公共点P ,设圆C 在点P 处的切线斜率为k 1,椭圆M 在点P 处的切线斜率为k 2,则k 1k 2的取值范围为( ) A .(1,6) B .(1,5) C .(3,6)D .(3,5)解析:由于椭圆M :x 2a 2+y 2=1,圆C :x 2+y 2=6-a 2在第一象限有公共点P ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2>6-a 2,6-a 2>1,解得3<a 2<5.设椭圆M :x 2a2+y 2=1与圆C :x 2+y 2=6-a 2在第一象限的公共点P (x 0,y 0),则椭圆M 在点P 处的切线方程为x 0x a2+y 0y =1,圆C 在P 处的切线方程为x 0x +y 0y =6-a 2,所以k 1=-x 0y 0,k 2=-x 0a 2y 0,k 1k 2=a 2,所以k 1k 2∈(3,5),故选D. 答案:D2.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,且|F 1F 2|=2c ,若椭圆上存在点M 使得sin ∠MF 1F 2a =sin ∠MF 2F 1c,则该椭圆离心率的取值范围为( )A .(0,2-1)B .(22,1) C .(0,22) D .(2-1,1)解析:在△MF 1F 2中,|MF 2|sin ∠MF 1F 2=|MF 1|sin ∠MF 2F 1,而sin ∠MF 1F 2a =sin ∠MF 2F 1c,∴|MF 2||MF 1|=sin ∠MF 1F 2sin ∠MF 2F 1=a c.① 又M 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上一点,F 1,F 2是该椭圆的焦点,∴|MF 1|+|MF 2|=2a .②由①②得,|MF 1|=2ac a +c ,|MF 2|=2a2a +c .显然,|MF 2|>|MF 1|,∴a -c <|MF 2|<a +c ,即a -c <2a2a +c <a +c ,整理得c 2+2ac -a 2>0, ∴e 2+2e -1>0, 解得e >2-1,又e <1, ∴2-1<e <1,故选D. 答案:D3.已知P (1,1)为椭圆x 24+y 22=1内一定点,经过P 引一条弦,使此弦被P 点平分,则此弦所在的直线方程为________.解析:易知此弦所在直线的斜率存在,所以设斜率为k ,弦的端点坐标为(x 1,y 1),(x 2,y 2), 则x 214+y 212=1,① x 224+y 222=1,② ①-②得x 1+x 2x 1-x 24+y 1+y 2y 1-y 22=0,∵x 1+x 2=2,y 1+y 2=2, ∴x 1-x 22+y 1-y 2=0,∴k =y 1-y 2x 1-x 2=-12. ∴此弦所在的直线方程为y -1=-12(x -1),即x +2y -3=0. 答案:x +2y -3=04.已知椭圆C :x 22+y 2=1的两焦点为F 1,F 2,点P (x 0,y 0)满足0<x 202+y 20<1,则|PF 1|+|PF 2|的取值范围是________.解析:由点P (x 0,y 0)满足0<x 202+y 20<1,可知P (x 0,y 0)一定在椭圆内(不包括原点),因为a=2,b =1,所以由椭圆的定义可知|PF 1|+|PF 2|<2a =22,当P (x 0,y 0)与F 1或F 2重合时,|PF 1|+|PF 2|=2,又|PF 1|+|PF 2|≥|F 1F 2|=2,故|PF 1|+|PF 2|的取值范围是[2,22). 答案:[2,22)5.(2018·保定模拟)椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =32,a +b =3.(1)求椭圆C 的方程.(2)如图,A ,B ,D 是椭圆C 的顶点,P 是椭圆C 上除顶点外的任意一点,直线DP 交x 轴于点N ,直线AD 交BP 于点M ,设BP 的斜率为k ,MN 的斜率为m .证明:2m -k 为定值.解析:(1)因为e =32=c a , 所以a =23c ,b =13c .代入a +b =3得,c =3,a =2,b =1.故椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)证明:因为B (2,0),P 不为椭圆顶点,则直线BP 的方程为y =k (x -2)⎝ ⎛⎭⎪⎫k ≠0,k ≠±12,①把①代入x 24+y 2=1,解得P ⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 2-24k 2+1,-4k 4k 2+1.直线AD 的方程为y =12x +1.②①与②联立解得M ⎝⎛⎭⎪⎫4k +22k -1,4k 2k -1.由D (0,1),P ⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 2-24k 2+1,-4k 4k 2+1,N (x,0)三点共线知-4k4k 2+1-18k 2-24k 2+1-0=0-1x -0,得N ⎝⎛⎭⎪⎫4k -22k +1,0.所以MN 的斜率为m =4k2k -1-04k +22k -1-4k -22k +1=4k 2k +122k +12-22k -12=2k +14,则2m -k =2k +12-k =12(定值).附:什么样的考试心态最好大部分学生都不敢掉以轻心,因此会出现很多过度焦虑。
2019届高考数学一轮复习第八章解析几何第5节椭圆课件新人教A版
,B2
轴
长轴 A1A2 的长为 短轴 B1B2 的长为
2a 2b
焦距 离心率 a,b,c 的 关系
|F1F2|=2c c e=a∈ (0,1) a2= b2+c2
椭圆的常用性质 x2 y2 (1)设椭圆a2+b2=1(a>b>0)上任意一点 P(x,y),则当 x=0 时, |OP|有最小值 b,P 点在短轴端点处;当 x=± a 时,|OP|有最大值 a, P 点在长轴端点处. (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 为斜边,a2=b2+c2. (3)已知过焦点 F1 的弦 AB,则△ABF2 的周长为 4a.
y2 x2 a2+b2=1(a>b>0)
范围
-a -b
≤x≤ ≤y≤ b
a
-b -a 坐标轴 原点 A1
≤x≤ ≤y≤
b a
对称性 性 质 顶点 A1 B1 (-a,0) (0,-b)
对称轴: 对称中心:
(0,-a) A2 (0,a)
,
,A2 ,B2
(a,0) (0,b) B1
(-b,0) (b,0)
解析:设 P(x,y),由题意知 c2=a2-b2=5-4=1, 所以 c=1,则 F1(-1,0),F2(1,0),由题意可得点 P 到 x 轴的距 x2 y2 15 离为 1,所以 y=± 1,把 y=± 1 代入 5 + 4 =1,得 x=± 2 ,又 x>0, 15 所以 x= 2 , ∴P
解析:C
[因为已知实数 4,m,9 构成一个等比数列,所以可得
m2=36,解得 m=6 或 m=-6. x2 2 x2 2 当圆锥曲线为椭圆时,即m +y =1 的方程为 6 +y =1. 所以 a2=6,b2=1,则 c2=a2-b2=5. c 所以离心率 e=a= 5 30 6= 6 .
2019版高考数学一轮复习第八章解析几何第50讲椭圆学案20180507294
第50讲 椭 圆1.椭圆的定义平面内与两个定点F 1,F 2的距离之和等于常数(大于||F 1F 2)的点的轨迹叫做__椭圆__.这两个定点叫做椭圆的__焦点__,两焦点间的距离叫做椭圆的__焦距__.集合P ={M |||MF 1+||MF 2=2a },||F 1F 2=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1.思维辨析(在括号内打“√”或“×”).(1)平面内与两个定点F 1,F 2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆.( × ) (2)椭圆上一点P 与两焦点F 1,F 2构成△PF 1 F 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)椭圆既是轴对称图形,又是中心对称图形.( √ )解析 (1)错误.由椭圆的定义知,当该常数大于||F 1F 2时,其轨迹才是椭圆,而常数等于||F 1F 2时,其轨迹为线段F 1F 2,常数小于||F 1F 2时,不存在图形.(2)正确.由椭圆的定义得,||PF 1+||PF 2=2a ,又||F 1F 2=2c ,所以||PF 1+||PF 2+||F 1F 2=2a +2c .(3)错误.因为e =c a =a 2-b 2a=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2,所以e 越大,则b a越小,椭圆就越扁.(4)正确.由椭圆的对称性知,其关于原点中心对称也关于两坐标轴对称.2.(2017·浙江卷)椭圆x 29+y 24=1的离心率是( B )A .133B .53C .23 D .59解析 根据题意知,a =3,b =2,则c =a 2-b 2=5,∴椭圆的离心率e =c a =53,故选B .3.设P 是椭圆x 24+y 29=1上的点,若F 1,F 2是椭圆的两个焦点,则||PF 1+||PF 2=( C )A .4B .8C .6D .18解析 依定义知||PF 1+||PF 2=2a =6.4.若方程x 25-m +y 2m +3=1表示椭圆,则m 的范围是( C )A .(-3,5)B .(-5,3)C .(-3,1)∪(1,5)D .(-5,1)∪(1,3) 解析 由方程表示椭圆知⎩⎪⎨⎪⎧5-m >0,m +3>0,5-m ≠m +3,解得-3<m <5且m ≠1.5.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3解析 在△PF 1F 2中,由正弦定理得sin ∠PF 2F 1=1,即∠PF 2F 1=π2,设||PF 2=1,则||PF 1=2,||F 2F 1=3,所以离心率e =2c 2a =33.一 椭圆的定义椭圆定义的应用主要有两个方面:一是确认平面内与两定点有关的轨迹是否为椭圆;二是当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。
2019版高考数学理一轮课时达标50椭圆 含解析 精品
课时达标 第50讲[解密考纲]对椭圆的定义、标准方程及几何性质的考查,以选择题或填空题的形式出现. 一、选择题1.如果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( A ) A .(0,1) B .(0,2) C .(1,+∞)D .(0,+∞)解析 x 2+ky 2=2转化为椭圆的标准方程,得x 22+y 22k =1,∵x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆, ∴2k>2,解得0<k <1.故选A . ∴实数k 的取值范围是(0,1).故选A .2.(2018·山东济南质检)已知焦点在x 轴上的椭圆的离心率为12,且它的长轴长等于圆C :x 2+y 2-2x -15=0的半径,则椭圆的标准方程是( A )A .x 24+y 23=1B .x 216+y 212=1C .x 24+y 2=1D .x 216+y 24=1解析 由x 2+y 2-2x -15=0, 知r =4=2a ,所以a =2.又e =c a =12,所以c =1,则b 2=a 2-c 2=3. 因此椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.3.设F 1,F 2是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=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 的离心率为( C )A .12B .23C .34D .45解析 由题意可得|PF 2|=|F 1F 2|,所以2⎝⎛⎭⎫32a -c =2c , 所以3a =4c ,所以e =34.4.(2018·福建厦门模拟)椭圆E :x 2a 2+y 23=1(a >0)的右焦点为F ,直线y =x +m 与椭圆E交于A ,B 两点,若△F AB 的周长的最大值是8,则m =( B )A .0B .1C .3D .2解析 设椭圆的左焦点为F ′,则△F AB 的周长为|AF |+|BF |+|AB |≤|AF |+|BF |+|AF ′|+|BF ′|=4a =8,所以a =2,当直线AB 过焦点F ′(-1,0)时,△F AB 的周长取得最大值,所以0=-1+m ,所以m =1.故选B .5.已知椭圆C :x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,椭圆C 上点A 满足AF 2⊥F 1F 2.若点P 是椭圆C 上的动点,则F 1P →·F 2A →的最大值为( B )A .32B .332C .94D .154解析 设向量F 1P →,F 2A →的夹角为θ.由条件知|AF 2|=b 2a =32,则F 1P →·F 2A →=32|F 1P →|cos θ,于是F 1P →·F 2A →要取得最大值,只需F 1P →在向量F 2A →上的投影值最大,易知此时点P 在椭圆短轴的上顶点,所以F 1P →·F 2A →=32|F 1P →|cos θ≤332.故选B .6.从椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上一点P 向x 轴作垂线,垂足恰为左焦点F 1,A 是椭圆与x轴正半轴的交点,B 是椭圆与y 轴正半轴的交点,且AB ∥OP (O 是坐标原点),则该椭圆的离心率是( C )A .24 B .12C .22D .32解析 由题意可设P (-c ,y 0)(c 为半焦距),k OP =-y 0c ,k AB =-b a ,由于OP ∥AB ,∴-y 0c =-b a ,y 0=bc a ,把P ⎝⎛⎭⎫-c ,bc a 代入椭圆方程得(-c )2a 2+⎝⎛⎭⎫bc a 2b 2=1,即⎝⎛⎭⎫c a 2=12,∴e =c a =22.故选C .二、填空题7.若F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y 2b2=1(0<b <1)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E于A ,B 两点.若|AF 1|=3|F 1B |,AF 2⊥x 轴,则椭圆E 的方程为__x 2+3y 22=1__.解析 设点A 在点B 上方,F 1(-c,0),F 2(c,0),其中c =1-b 2,则可设A (c ,b 2),B (x 0,y 0),由|AF 1|=3|F 1B |,可得AF 1→=3F 1B →,故⎩⎪⎨⎪⎧-2c =3(x 0+c ),-b 2=3y 0,即⎩⎨⎧x 0=-53c ,y 0=-13b 2,代入椭圆方程可得25(1-b 2)9+19b 2=1,解得b 2=23,故椭圆方程为x 2+3y 22=1.8.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方程是__x +2y -3=0__.解析 设过点M (1,1)的方程为y =kx +(1-k ), 代入x 2+2y 2-4=0得(1+2k 2)x 2+(4k -4k 2)x +(2k 2-4k -2)=0, 所以x 1+x 22=12·4k 2-4k 1+2k 2=1,解得k =-12, 故所求直线方程为y =-12x +32,即x +2y -3=0.9.如图,椭圆的中心在坐标原点O ,顶点分别是A 1,A 2,B 1,B 2,焦点分别为F 1,F 2,延长B 1F 2与A 2B 2交于P 点,若∠B 1P A 2为钝角,则此椭圆的离心率的取值范围为__⎭⎪⎫2,1__.解析 设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),∠B 1P A 2为钝角,即B 2A 2→,F 2B 1→所夹的角为钝角,∴(a ,-b )·(-c ,-b )<0,得b 2<ac ,即a 2-c 2<ac ,故⎝⎛⎭⎫c a 2+ca -1>0,即e 2+e -1>0,e >5-12或e <-5-12,又0<e <1,∴5-12<e <1. 三、解答题10.(2018·河南洛阳一模)设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点(0,4),离心率为35.(1)求C 的方程;(2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的中点坐标.解析 (1)将(0,4)代入C 的方程得16b 2=1,∴b =4,由e =c a =35,得a 2-b 2a 2=925,即1-16a 2=925,∴a =5,∴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),设直线与椭圆C 的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),线段AB 的中点为M (x 0,y 0).将y =45(x -3)代入椭圆C 的方程,得x 225+(x -3)225=1,即x 2-3x -8=0,∴x 0=x 1+x 22=32,y 0=y 1+y 22=25(x 1+x 2-6)=-65,即线段AB 的中点坐标为⎝⎛⎭⎫32,-65. 11.(2018·广州五校联考)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =22,且经过点(6,1),O 为坐标原点.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)圆O 是以椭圆E 的长轴为直径的圆,M 是直线x =-4在x 轴上方的一点,过M 作圆O 的两条切线,切点分别为P ,Q ,当∠PMQ =60°,求直线PQ 的方程.解析 (1)∵c a =22,∴a 2=2c 2,a 2=2b 2,又椭圆E 经过点(6,1),∴6a 2+1b 2=1,解得a =22,b =2,∴椭圆E 的标准方程为x 28+y 24=1.(2)连接OM ,OP ,OQ ,OM 与PQ 交于点A , 依题意可设M (-4,m )(m >0).由圆的切线性质及∠PMQ =60°,可知△OPM 为直角三角形且∠OMP =30°, ∵|OP |=22,∴|OM |=42, ∴(-4)2+m 2=42,又m >0,解得m =4,∴M (-4,4),∴直线OM 的斜率k OM =-1, 由|MP |=|MQ |,|OP |=|OQ |可得OM ⊥PQ ,∴直线PQ 的斜率k PQ =1,设直线PQ 的方程为y =x +n , ∵∠OMP =30°,∴∠POM =60°,∴∠OP A =30°,由|OP |=22知|OA |=2,即点O 到直线PQ 的距离为2,∴|n |12+(-1)2=2,解得n =±2(舍去负值),∴直线PQ 的方程为x -y +2=0.12.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,过椭圆右焦点F 作两条互相垂直的弦AB 与CD .当直线AB 的斜率为0时,|AB |+|CD |=3 2.(1)求椭圆的方程;(2)求以A ,B ,C ,D 为顶点的四边形的面积的取值范围.解析 (1)由题意知,e =c a =22,则a =2c ,b =c .当直线AB 的斜率为0时,|AB |+|CD |=2a +2b 2a =22c +2c =32,∴c =1.∴椭圆的方程为x 22+y 2=1.(2)①当直线AB 与直线CD 中有一条与x 轴垂直时,另一条与x 轴重合. 由题意知S 四边形=12|AB |·|CD |=12×22×2=2.②当AB ,CD 都不垂直于坐标轴时,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为y =k (x -1),则直线CD 的方程为y =-1k(x -1).代入x 2+2y 2-2=0中得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-2=0, ∴x 1+x 2=4k 21+2k 2,x 1x 2=2k 2-21+2k 2,∴|AB |=k 2+1|x 1-x 2|=k 2+1·22k 2+11+2k 2=22(k 2+1)1+2k 2.同理,|CD |=22⎝⎛⎭⎫1k 2+11+2k 2=22(k 2+1)k 2+2.∴S 四边形=12·|AB |·|CD |=12·22(k 2+1)1+2k 2·22(k 2+1)k 2+2=4(k 2+1)22k 4+2+5k 2=4⎝⎛⎭⎫k +1k 22⎝⎛⎭⎫k +1k 2+1=2-22⎝⎛⎭⎫k +1k 2+1. ∵2⎝⎛⎭⎫k +1k 2+1≥2⎝⎛⎭⎫2k ·1k 2+1=9, 当且仅当k =±1时取等号,∴S 四边形∈⎣⎡⎭⎫169,2. 综合①与②可知,S 四边形∈⎣⎡⎦⎤169,2.。
2019届高考数学一轮复习第八章解析几何第5节椭圆练习新人教A版练习
2019届高考数学一轮复习第八章解析几何第5节椭圆练习新人教A版练习 椭圆[基础对点组]1.(导学号14577739)(2018·泉州质检)已知椭圆x 2m -2+y 210-m=1的长轴在x 轴上,焦距为4,则m 等于( )A .8B .7C .6D .5解析:A [∵椭圆x 2m -2+y 210-m=1的长轴在x 轴上,∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2>0,10-m >0,m -2>10-m ,解得6<m <10.∵焦距为4,∴c 2=m -2-10+m =4,解得m =8.2.(导学号14577740)椭圆x 29+y 24+k =1的离心率为45,则k 的值为( )A .-21B .21C .-1925或21D.1925或21 解析:C [若a 2=9,b 2=4+k ,则c =5-k ,由c a =45,即5-k 3=45,得k =-1925;若a 2=4+k ,b 2=9,则c =k -5,由c a =45,即k -54+k =45,解得k =21.]3.(导学号14577741)椭圆x 225+y 29=1上一点M 到焦点F 1的距离为2,N 是MF 1的中点,则|ON |等于( )A .2B .4C .8D.32解析:B [如图,连接MF 2,已知|MF 1|=2,又|MF 1|+|MF 2|=10, ∴|MF 2|=10-|MF 1|=8.由题意知|ON |=12|MF 2|=4.故选B.]4.(导学号14577742)(2018·一模)如图所示,一个圆乒乓球筒,高为20厘米,底面半径为2厘米,球桶的上底和下底分别粘有一个乒乓球,乒乓球与球筒底面及侧面均相切(球筒和乒乓球厚度均忽略不计),一个平面与两个乒乓球均相切,且此平面截球筒边缘所得的图形为一个椭圆,则该椭圆的离心率为( )A.15B.154C.265D.14解析:B [不妨设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2a =20-4b =2,解得a =8,b =2,∴c =64-4=215,∴该椭圆的离心率为e =c a =2158=154.故选B.]5.(导学号14577743)(2018·三模)椭圆x 25+y 24=1的左焦点为F ,直线x =a 与椭圆相交于点M 、N ,当△FMN 的周长最大时,△FMN 的面积是( )A.55B.655 C.855D.455解析:C [设右焦点为F ′,连接MF ′,NF ′.∵|MF ′|+|NF ′|≥|MN |,∴当直线x =a 过右焦点时,△FMN 的周长最大.由椭圆的定义可得△FMN 的周长的最大值=4a =45,c =5-4=1.把c =1代入椭圆标准方程得15+y 24=1,解得y =±45,∴此时△FMN 的面积S =12×2×2×45=855.故选C.] 6.(导学号14577744)(2018·二模)椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的上任意一点M 到两个焦点的距离和是4,椭圆的焦距是2,则椭圆C 的标准方程是 ________ .解析:椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的上任意一点M 到两个焦点的距离和是4,焦距是2,则有2a =4,2c =2,即a =2,c =1,所以b 2=a 2-c 2=3,椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.答案:x 24+y 23=17.(导学号14577745)(2018·一模)已知△ABC 的顶点A (-3,0)和顶点B (3,0),顶点C 在椭圆x 225+y 216=1上,则5sin Csin A +sin B= ________ .解析:由椭圆x 225+y 216=1,长轴长2a =10,短轴长2b =8,焦距2c =6,则顶点A ,B为椭圆的两个焦点.三角形ABC 中,a =|BC |,b =|AC |,c =|AB |=6,a +b =|BC |+|AC |=10,由正弦定理可知a sin A =b sin B =c sin C =2R ,则sin A =a 2R ,sin B =b2R,sin C =c 2R ,5sin C sin A +sin B =5c a +b =5×610=3.答案:38.(导学号14577746)(2018·诊断)若点O 和点F 分别为椭圆x 29+y 28=1的中点和左焦点,点P 为椭圆上的任一点,则OP →·FP →的最小值为 ________ .解析:点P 为椭圆x 29+y 28=1上的任意一点,设P (x ,y )(-3≤x ≤3,-22≤y ≤22),依题意得左焦点F (-1,0),∴OP →=(x ,y ),FP →=(x +1,y ),∴OP →·FP →=x (x+1)+y 2=x 2+x +72-8x 29=19⎝ ⎛⎭⎪⎫x +922+234.∵-3≤x ≤3,∴32≤x +92≤152,∴94≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +922≤2254, ∴14≤19⎝ ⎛⎭⎪⎫x +922≤22536,∴6≤19⎝ ⎛⎭⎪⎫x +922+234≤12,即6≤OP →·FP →≤12,故最小值为6. 答案:69.(导学号14577747)(2018·兰州模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点为A (2,0),离心率为22.直线y =k (x -1)与椭圆C 交于不同的两点M ,N . (1)求椭圆C 的方程; (2)当△AMN 的面积为103时,求k 的值. 解:(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,c a =22,a 2=b 2+c 2,解得b =2,所以椭圆C 的方程为x 24+y 22=1.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -,x 24+y22=1,得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-4=0.设点M ,N 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则y 1=k (x 1-1),y 2=k (x 2-1), x 1+x 2=4k 21+2k 2,x 1x 2=2k 2-41+2k 2,所以|MN |=x 2-x 12+y 2-y 12=+k2x 1+x 22-4x 1x 2]=2+k 2+6k21+2k2.又因为点A (2,0)到直线y =k (x -1)的距离d =|k |1+k2,所以△AMN 的面积为S =12|MN |·d =|k |4+6k 21+2k 2,由|k |4+6k 21+2k 2=103,解得k =±1. 10.(导学号14577748)(2018·一模)已成椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左右顶点分别为A 1、A 2,上下顶点分别为B 1、B 2,左右焦点分别为F 1、F 2,其中长轴长为4,且圆O :x 2+y 2=127为菱形A 1B 1A 2B 2的内切圆. (1)求椭圆C 的方程;(2)点N (n,0)为x 轴正半轴上一点,过点N 作椭圆C 的切线l ,记右焦点F 2在l 上的射影为H ,若△F 1HN 的面积不小于316n 2,求n 的取值范围.解:(1)由题意知2a =4,所以a =2,所以A 1(-2,0),A 2(2,0),B 1(0,-b ),B 2(0,b ), 则直线A 2B 2的方程为x 2+yb =1,即bx +2y -2b =0,所以|-2b |4+b2=127,解得b 2=3, 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)由题意,可设直线l 的方程为x =my +n ,m ≠0,联立⎩⎪⎨⎪⎧x =my +n 3x 2+4y 2=12,消去x 得(3m 2+4)y 2+6mny +3(n 2-4)=0.由直线l 与椭圆C 相切,得Δ=(6mn )2-4×3×(3m 2+4)(n 2-4)=0, 化简得3m 2-n 2+4=0.设点H (mt +n ,t ),由(1)知F 1(-1,0),F 2(1,0),则t -0mt +n -1·1m=-1,解得t =-m n -1+m2,所以△F 1HN 的面积S △F 1HN =12(n +1)⎪⎪⎪⎪⎪⎪-m n -1+m 2=12|m n 2-1+m 2,代入3m 2-n 2+4=0,消去n 化简得S △F 1HN =32|m |,所以32|m |≥316n 2=316(3m 2+4),解得23≤|m |≤2,即49≤m 2≤4,从而49≤n 2-43≤4,又n>0,所以433≤n ≤4,故n 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤433,4.[能力提升组]11.(导学号14577749)(2018·四模)神舟五号飞船成功完成了第一次载人航天飞行,实现了人的航天梦想,某段时间飞船在太空中运行的轨道是一个椭圆,地球在椭圆的一个焦点上,如图所示,假设航天员到地球最近距离为d 1,到地球最远距离为d 2,地球的半径为R ,我们想象存在一个镜像地球,其中心在神舟飞船运行轨道的另外一个焦点上,上面住着一个神仙发射某种神秘信号需要飞行中的航天员中转后,地球人才能接收到,则神秘信号传导的最短距离为( )A .d 1+d 2+RB .d 2-d 1+2RC .d 2+d 1-2RD .d 1+d 2解析:D [设椭圆的方程x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),半焦距为c ,两焦点分别为F 1,F 1,运行中的航天员为P ,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧d 1+R =a -cd 2+R =a +c ,则2a =d 1+d 2+2R ,神秘信号传导的最短距离为|PF 1|+|PF 2|-2R =2a -2R =d 1+d 2.故选D.]12.(导学号14577750)(文科)(2018·一模)已知F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a +y 2b=1(a >b>0)的左、右焦点,椭圆C 上存在点P 使∠F 1PF 2为钝角,则椭圆C 的离心率的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫22,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 C.⎝⎛⎭⎪⎫0,22 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 解析:A [设P (x 0,y 0),则|x 0|<a ,又F 1(-c,0),F 2(c,0),且∠F 1PF 2为钝角,当且仅当PF 1→·PF 2→<0有解,即(-c -x 0,-y 0)·(c -x 0,-y 0)=(-c -x 0)(c -x 0)+y 20<0,即有c 2>x 20+y 20有解,即c 2>(x 20+y 20)min .又y 2=b 2-b 2a 2x 20,∴x 20+y 20=b 2+c 2a2,x 20∈[b 2,a 2),即(x 20+y 20)min =b 2,∴c 2>b 2,c 2>a 2-c 2,∴c 2a 2>12,即e >22.又0<e <1,∴22<e <1.故选A.]12.(导学号14577751)(理科)(2018·模拟)已知点F ,A 是椭圆C :x 216+y 212=1的左焦点和上顶点,若点P 是椭圆C 上一动点,则△PAF 周长的最大值为 ________ .解析:椭圆C :x 216+y 212=1,a =4,b =22,c =2,则其左焦点F (-2,0),右焦点F 2(-2,0)和上顶点A (0,22).由椭圆的定义|PF |+|PF 2|=2a =8,|AF |+|AF 2|=2a =8,∴△PAF 周长l =|AF |+|PF |+|PA |≤|AF |+|PF |+|PF 2|+|AF 2|=4a =16,当且仅当AP 过F 2时△PAF 周长取最大值,∴△PAF 周长的最大值16.答案:1613.(导学号14577752)(2018·一模)已知A 、B 、F 分别是椭圆x 2+y 2b2=1(0<b <1)的右顶点、上顶点、左焦点,设△ABF 的外接圆的圆心坐标为(p ,q ).若p +q >0,则椭圆的离心率的取值范围为 ________ .解析:如图所示,线段FA 的垂直平分线为x =1-1-b 22,线段AB 的中点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,b 2.∵k AB =-b ,∴线段AB 的垂直平分线的斜率k =1b,∴线段AB 的垂直平分线方程为y -b 2=1b ⎝⎛⎭⎪⎫x -12.把x =1-1-b 22=p 代入上述方程可得y =b 2-1-b22b =q .∵p +q >0,∴1-1-b 22+b 2-1-b 22b >0,化为b >1-b 2.又0<b <1,解得22<b <1. ∴e =c ac =1-b 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22 14.(导学号14577753)(理科)(2018·二模)已知双曲线x 25-y 2=1的焦点是椭圆C :x 2a2+y 2b2=1(a >b >0)的顶点,且椭圆与双曲线的离心率互为倒数. (1)求椭圆C 的方程;(2)设动点M 在椭圆C 上,且|MN |=433,记直线MN 在y 轴上的截距为m ,求m 的最大值.解:(1)∵双曲线x 25-y 2=1的焦点是椭圆C :x 2a +y 2b=1(a >b >0)的顶点,且椭圆与双曲线的离心率互为倒数,∴a =6,e 双曲线=65,e 椭圆=56=ca, ∴c =5,b =6-5=1, ∴椭圆C 的方程为x 26+y 2=1. (2)当直线MN 的斜率为0时,由|MN |=433,得M ⎝⎛⎭⎪⎫233,y ,所以y =73,所以直线MN 在y 轴上的截距为73. 当直线MN 的斜率不存时,与y 轴无焦点. 设直线MN 的方程为y =kx +m (k ≠0),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m x 26+y 2=1,得(1+6k 2)x 2+12kmx +6m 2-6=0,x 1+x 2=-12km 1+6k 2,x 1x 2=6m 2-61+6k2Δ=(12km )2-4(1+6k 2)(6m 2-6)>0,Δ=144k 2-24m 2+24>0,∴m 2<6k 2+1, |MN |=+k2x 1+x 22-4x 1x 2]=433,∴ +k2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫-12km 1+6k 22-4×6m 2-61+6k 2=433,整理,得m 2=39k 2-18k 4+79k 2+9, ∴m 2=39k 2-18k 4+79k 2+9<6k 2+1, 整理,得36k 4+12k 2+1>0,即6k 2+1>0,k ∈(-∞,0)∪(0,+∞), 则m 2=39k 2-18k 4+79k 2+9=-k 2+2+k 2+-50k 2+.令k 2+1=t ,t >1,则f (t )=-2t -509t +253,t >1,求导f ′(t )=-2+509t2.令f ′(t )>0,解得1<t <53;令f ′(t )<0,解得t >53,则f (t )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1,53单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫53,+∞单调递减, ∴当t =53时,f (t )取最大值,最大值为53,∴m 的最大值为53,综上可知:m 的最大值为53.14.(导学号14577754)(文科)(2018·一模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为33.其右顶点与上顶点的距离为5,过点P (0,2)的直线l 与椭圆C 相交于A 、B 两点. (1)求椭圆C 的方程;(2)设M 是AB 中点,且Q 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫25,0,当QM ⊥AB 时,求直线l 的方程. 解:(1)∵椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为33,其右顶点与上顶点的距离为5,∴⎩⎪⎨⎪⎧e =c a =33a 2+b 2=5a 2=b 2+c2,解得a =3,b =2,∴椭圆C 的方程为x 23+y 22=1.(2)①若直线l 的斜率不存在,此时M 为原点,满足QM ⊥AB ,∴方程为x =0. ②若直线l 的斜率存在,设其方程为y =kx +2,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将直线方程与椭圆方程联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2x 23+y22=1,得(2+3k 2)x 2+12kx +6=0,Δ=72k 2-48>0,x 1+x 2=-12k 2+3k2.11 / 11设M (x 0,y 0),则x 0=-6k 2+3k 2,y 0=k ·-6k 2+3k 2+2=42+3k 2. 由QM ⊥AB ,知y 0x 0-25·k =-1,化简得3k 2+5k +2=0, 解得k =-1或k =-23,将结果代入Δ=72k 2-48>0验证,舍掉k =-23, 此时,直线l 的方程为x +y -2=0.综上所述,直线l 的方程为x =0或x +y -2=0.。
2019版高考数学一轮复习第八章解析几何第50讲椭圆学案
第50讲 椭 圆
1.椭圆的定义
椭圆
__的点的轨迹叫做)||F1F2大于(的距离之和等于常数2F ,1F 定点平面内与两个.
__焦距__,两焦点间的距离叫做椭圆的__焦点__.这两个定点叫做椭圆的__
集合P ={M |||MF1+||MF2=2a },||F1F2=2c ,其中a >0,c >0,且a ,c 为常数.
为椭圆;P ,则集合
__c >a __若(1) 为线段;P ,则集合__c =a __若(2) 为空集.P ,则集合__c <a __若(3)
2.椭圆的标准方程和几何性质
1.思维辨析(在括号内打“√”或“×”).
(1)平面内与两个定点F 1,F 2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆.( × )
(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)椭圆既是轴对称图形,又是中心对称图形.( √ )
解析 (1)错误.由椭圆的定义知,当该常数大于||F1F2时,其轨迹才是椭圆,而常数等
于||F1F2时,其轨迹为线段F 1F 2,常数小于||F1F2时,不存在图形.
(2)正确.由椭圆的定义得,||PF1+||PF2=2a ,又||F1F2=2c ,所以||PF1+||
PF2+||F1F2=2a +2c .
(3)错误.因为e =c a =a2-b2a
=
1-⎝ ⎛⎭
⎪⎫b a 2,所以e 越大,则b a 越小,椭圆就越扁.
(4)正确.由椭圆的对称性知,其关于原点中心对称也关于两坐标轴对称.。
2019届高三数学一轮复习:第50讲 椭圆
由|MN|=5|F1N|得|DF1|=2|F1N|.
设 N(x1,y1),由题意知 y1<0,则
2(-������-������1 )
=
������,即
������1
=
-
3 2
������,
-2������1 = 2,
������1 = -1.
代入 C 的方程,得49������������22+���1���2=1.②
10
教学参考
5.[2014·全国卷Ⅱ] 设 F1,F2 分别是椭圆
C:������
������
22+������������
2
2=1(a>b>0)的左、右焦点,M
是
C
上一点且 MF2 与 x 轴垂直,直线 MF1 与
C 的另一个交点为 N.
(1)若直线 MN 的斜率为3,求 C 的离心率;
4
(2)若直线 MN 在 y 轴上的截距为 2,且
|MN|=5|F1N|, 求 a,b.
解:(1)根据 c= ������2-������2及题设知
M
������,
������ 2 ������
,2b2=3ac.
将 b2=a2-c2 代入 2b2=3ac,
解得������������ =12 或������������ =-2(舍去). 故 C 的离心率为12.
(2)由题意知,原点 O 为 F1F2 的中点,MF2∥y
轴,所以直线 MF1 与 y 轴的交点 D(0,2)是线段
MF1
的中点,故������ 2
������
=4,即
b2=4a.①
2019年8月10日
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第50讲 椭圆[解密考纲]对椭圆的定义、标准方程及几何性质的考查,以选择题或填空题的形式出现. 一、选择题1.如果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( A ) A .(0,1) B .(0,2) C .(1,+∞)D .(0,+∞)解析 x 2+ky 2=2转化为椭圆的标准方程,得x 22+y 22k=1,∵x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆, ∴2k>2,解得0<k <1.故选A .∴实数k 的取值范围是(0,1).故选A .2.(2018·山东济南质检)已知焦点在x 轴上的椭圆的离心率为12,且它的长轴长等于圆C :x 2+y 2-2x -15=0的半径,则椭圆的标准方程是( A )A .x 24+y 23=1B .x 216+y 212=1 C .x 24+y 2=1D .x 216+y 24=1 解析 由x 2+y 2-2x -15=0, 知r =4=2a ,所以a =2.又e =c a =12,所以c =1,则b 2=a 2-c 2=3. 因此椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.3.设F 1,F 2是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=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 的离心率为( C )A .12 B .23 C .34D .45解析 由题意可得|PF 2|=|F 1F 2|,所以2⎝ ⎛⎭⎪⎫32a -c =2c ,所以3a =4c ,所以e =34.4.(2018·福建厦门模拟)椭圆E :x 2a 2+y 23=1(a >0)的右焦点为F ,直线y =x +m 与椭圆E 交于A ,B 两点,若△FAB 的周长的最大值是8,则m =( B )A .0B .1C . 3D .2解析 设椭圆的左焦点为F ′,则△FAB 的周长为|AF |+|BF |+|AB |≤|AF |+|BF |+|AF ′|+|BF ′|=4a =8,所以a =2,当直线AB 过焦点F ′(-1,0)时,△FAB 的周长取得最大值,所以0=-1+m ,所以m =1.故选B .5.已知椭圆C :x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,椭圆C 上点A 满足AF 2⊥F 1F 2.若点P 是椭圆C 上的动点,则F 1P →·F 2A →的最大值为( B )A .32B .332C .94D .154解析 设向量F 1P →,F 2A →的夹角为θ.由条件知|AF 2|=b 2a =32,则F 1P →·F 2A →=32|F 1P →|cos θ,于是F 1P →·F 2A →要取得最大值,只需F 1P →在向量F 2A →上的投影值最大,易知此时点P 在椭圆短轴的上顶点,所以F 1P →·F 2A →=32|F 1P →|cos θ≤332.故选B .6.从椭圆x 2a +y 2b=1(a >b >0)上一点P 向x 轴作垂线,垂足恰为左焦点F 1,A 是椭圆与x轴正半轴的交点,B 是椭圆与y 轴正半轴的交点,且AB ∥OP (O 是坐标原点),则该椭圆的离心率是( C )A .24 B .12 C .22D .32解析 由题意可设P (-c ,y 0)(c 为半焦距),k OP =-y 0c ,k AB =-b a ,由于OP ∥AB ,∴-y 0c=-b a ,y 0=bc a,把P ⎝⎛⎭⎪⎫-c ,bc a代入椭圆方程得-c2a2+⎝ ⎛⎭⎪⎫bc a 2b 2=1,即⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2=12,∴e =c a =22.故选C .二、填空题7.若F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y 2b2=1(0<b <1)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B 两点.若|AF 1|=3|F 1B |,AF 2⊥x 轴,则椭圆E 的方程为__x 2+3y22=1__.解析 设点A 在点B 上方,F 1(-c,0),F 2(c,0),其中c =1-b 2,则可设A (c ,b 2),B (x 0,y 0),由|AF 1|=3|F 1B |,可得AF 1→=3F 1B →,故⎩⎪⎨⎪⎧-2c =x 0+c ,-b 2=3y 0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-53c ,y 0=-13b 2,代入椭圆方程可得-b 29+19b 2=1,解得b 2=23, 故椭圆方程为x 2+3y22=1.8.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方程是__x +2y -3=0__.解析 设过点M (1,1)的方程为y =kx +(1-k ), 代入x 2+2y 2-4=0得(1+2k 2)x 2+(4k -4k 2)x +(2k 2-4k -2)=0,所以x 1+x 22=12·4k 2-4k 1+2k 2=1,解得k =-12,故所求直线方程为y =-12x +32,即x +2y -3=0.9.如图,椭圆的中心在坐标原点O ,顶点分别是A 1,A 2,B 1,B 2,焦点分别为F 1,F 2,延长B 1F 2与A 2B 2交于P 点,若∠B 1PA 2为钝角,则此椭圆的离心率的取值范围为__⎭⎪⎫2,1__.解析 设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),∠B 1PA 2为钝角,即B 2A 2→,F 2B 1→所夹的角为钝角,∴(a ,-b )·(-c ,-b )<0,得b 2<ac ,即a 2-c 2<ac ,故⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2+c a-1>0,即e 2+e -1>0,e >5-12或e <-5-12,又0<e <1,∴5-12<e <1.三、解答题10.(2018·河南洛阳一模)设椭圆C :x 2a +y 2b =1(a >b >0)过点(0,4),离心率为35.(1)求C 的方程;(2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的中点坐标.解析 (1)将(0,4)代入C 的方程得16b2=1,∴b =4,由e =c a =35,得a 2-b 2a 2=925,即1-16a 2=925,∴a =5,∴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),设直线与椭圆C 的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),线段AB 的中点为M (x 0,y 0). 将y =45(x -3)代入椭圆C 的方程,得x 225+x -225=1,即x 2-3x -8=0,∴x 0=x 1+x 22=32,y 0=y 1+y 22=25(x 1+x 2-6)=-65,即线段AB 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-65.11.(2018·广州五校联考)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =22,且经过点(6,1),O 为坐标原点.(1)求椭圆E 的标准方程;(2)圆O 是以椭圆E 的长轴为直径的圆,M 是直线x =-4在x 轴上方的一点,过M 作圆O 的两条切线,切点分别为P ,Q ,当∠PMQ =60°,求直线PQ 的方程.解析 (1)∵ca =22,∴a 2=2c 2,a 2=2b 2, 又椭圆E 经过点(6,1),∴6a 2+1b2=1,解得a =22,b =2,∴椭圆E 的标准方程为x 28+y 24=1.(2)连接OM ,OP ,OQ ,OM 与PQ 交于点A , 依题意可设M (-4,m )(m >0).由圆的切线性质及∠PMQ =60°,可知△OPM 为直角三角形且∠OMP =30°,∵|OP |=22,∴|OM |=42, ∴-2+m 2=42,又m >0,解得m =4,∴M (-4,4),∴直线OM 的斜率k OM =-1, 由|MP |=|MQ |,|OP |=|OQ |可得OM ⊥PQ ,∴直线PQ 的斜率k PQ =1,设直线PQ 的方程为y =x +n , ∵∠OMP =30°,∴∠POM =60°,∴∠OPA =30°,由|OP |=22知|OA |=2,即点O 到直线PQ 的距离为2,∴|n |12+-2=2,解得n =±2(舍去负值),∴直线PQ 的方程为x -y +2=0.12.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,过椭圆右焦点F 作两条互相垂直的弦AB 与CD .当直线AB 的斜率为0时,|AB |+|CD |=3 2.(1)求椭圆的方程;(2)求以A ,B ,C ,D 为顶点的四边形的面积的取值范围.解析 (1)由题意知,e =ca =22,则a =2c ,b =c . 当直线AB 的斜率为0时,|AB |+|CD |=2a +2b2a=22c +2c =32,∴c =1.∴椭圆的方程为x 22+y 2=1.(2)①当直线AB 与直线CD 中有一条与x 轴垂直时,另一条与x 轴重合. 由题意知S 四边形=12|AB |·|CD |=12×22×2=2.②当AB ,CD 都不垂直于坐标轴时,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为y =k (x -1),则直线CD 的方程为y =-1k(x -1).代入x 2+2y 2-2=0中得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-2=0, ∴x 1+x 2=4k 21+2k 2,x 1x 2=2k 2-21+2k 2,∴|AB |=k 2+1|x 1-x 2|=k 2+1·22k 2+11+2k 2=22k 2+1+2k2.同理,|CD |=22⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+11+2k2=22k 2+k 2+2.∴S 四边形=12·|AB |·|CD |=12·22k 2+1+2k2·22k 2+k 2+2=k 2+22k 4+2+5k2=4⎝⎛⎭⎪⎫k +1k 22⎝ ⎛⎭⎪⎫k +1k 2+1=2-22⎝ ⎛⎭⎪⎫k +1k 2+1. ∵2⎝⎛⎭⎪⎫k +1k 2+1≥2⎝⎛⎭⎪⎫2k ·1k 2+1=9, 当且仅当k =±1时取等号,∴S 四边形∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫169,2. 综合①与②可知,S 四边形∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤169,2.。