经典课件:2020届高考数学一轮复习第八章平面解析几何第5讲椭圆分层演练直击高考文

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第5讲 椭圆

1.已知方程x 2

2-k +y 2

2k -1=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是________.

[解析] 因为方程x 2

2-k +y

2

2k -1

=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则由⎩⎪⎨⎪⎧2-k >0,

2k -1>0,2k -1>2-k 得⎩⎪⎨⎪⎧k <2,k >12,k >1,

故k 的取值范围为(1,2). [答案] (1,2)

2.中心在坐标原点的椭圆,焦点在x 轴上,焦距为4,离心率为2

2

,则该椭圆的方程为________.

[解析] 依题意,2c =4,c =2,又e =c a =2

2

,则a =22,b =2,所以椭圆的标准方程为x 28+y 2

4

=1.

[答案] x 28+y 2

4

=1

3.已知点M (3,0),椭圆x 2

4+y 2

=1与直线y =k (x +3)交于点A ,B ,则△ABM 的周长

为________.

[解析] M (3,0)与F (-3,0)是椭圆的焦点,则直线AB 过椭圆左焦点F (-3,0),且AB =AF +BF ,△ABM 的周长等于AB +AM +BM =(AF +AM )+(BF +BM )=4a =8.

[答案] 8

4.“m >n >0”是“方程mx 2

+ny 2

=1表示焦点在y 轴上的椭圆”的________条件. [解析] 把椭圆方程化成x 21m

+y 21n

=1.若m >n >0,则1n >1m

>0.所以椭圆的焦点在y 轴上.反

之,若椭圆的焦点在y 轴上,则1n >1

m

>0即有m >n >0.故为充要条件.

[答案] 充要

5.如图,椭圆x 2a 2+y 2

2

=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 点在椭圆上,若 PF 1=4,∠F 1PF 2

=120°,则a 的值为________.

[解析] b 2

=2,c =a 2

-2,故F 1F 2=2a 2

-2,又PF 1=4,PF 1+PF 2=2a ,PF 2=2a -4,由余弦定理得cos 120°=42

+(2a -4)2

-(2a 2

-2)2

2×4×(2a -4)=-1

2

,化简得8a =24,即a =3.

[答案] 3

6.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距依次成等差数列,则该椭圆的离心率为________.

[解析] 由题意知2a +2c =2(2b ),即a +c =2b ,又c 2

=a 2

-b 2

,消去b 整理得5c 2

=3a 2

-2ac ,即5e 2

+2e -3=0,所以e =35

或e =-1(舍去).

[答案] 3

5

7.已知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,若PF 1→·PF 2→

=0,tan ∠PF 1F 2

=1

2

,则此椭圆的离心率为________. [解析] 因为PF 1→·PF 2→=0,所以PF 1→⊥PF 2→

,所以PF 1+PF 2=655c =2a ,所以e =c a =53.

[答案]

5

3

8.已知圆C 1:x 2

+2cx +y 2

=0,圆C 2:x 2

-2cx +y 2

=0,椭圆C :x 2a 2+y 2

b

2=1(a >b >0),若

圆C 1,C 2都在椭圆内,则椭圆离心率的取值范围是________.

[解析] 圆C 1,C 2都在椭圆内等价于圆C 2的右顶点(2c ,0),上顶点(c ,c )在椭圆内部, 所以只需⎩

⎪⎨⎪⎧2c

2.

即椭圆离心率的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.

[答案] ⎝ ⎛⎭

⎪⎫0,12 9.(2018·无锡调研)过椭圆x 25+y 2

4=1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A ,B

两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为________.

[解析] 由题意知椭圆的右焦点F 的坐标为(1,0),则直线AB 的方程为y =2x -2.联立

⎩⎪⎨⎪⎧x 25+y 2

4

=1,y =2x -2,

解得交点A (0,-2),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫53,43,所以S △OAB =12·OF ·|y A -y B |=12×1×⎪⎪⎪⎪⎪⎪-2-43=5

3

. [答案] 5

3

10.椭圆Γ:x 2a 2+y 2

b

2=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________.

[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] 3-1

11.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2

b

2=1(a >b >

0)的离心率为

3

2

,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.

[解] (1)由题意知b =

22= 2.

因为离心率e =c a =32,所以b

a

1-⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2

=12

. 所以a =2 2.

所以椭圆C 的方程为x 28+y 2

2

=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 0-1

x 0

x +1,① 直线QN 的方程为y =

y 0-2

-x 0

x +2.②

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