高三数学椭圆及其标准方程复习题2
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《椭圆》专题专题 1 椭圆的定义及其应用1.过椭圆 4x 2+ y 2= 1 的一个焦点 F 1 的直线与椭圆交于 A , B 两点,则 A 与 B 和椭圆的另一个焦点F 2 组成的△ ABF 2 的周长为2.已知动点 P(x ,y)的坐标知足x 2+ y + 7 2+ x 2+ y -7 2=16,则动点 P 的轨迹方程为 ________.3.如下图,一圆形纸片的圆心为 O ,F 是圆内必定点, M 是圆周上一动点,把纸片折叠使M 与 F重合,而后抹平纸片,折痕为CD ,设 CD 与 OM 交于点 P ,则点 P 的轨迹是 ()A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆专题 2 椭圆的标准方程2.1利用椭圆定义求椭圆的标准方程1.已知动点 M 到两个定点 A(- 2,0), B(2,0)的距离之和为 6,则动点 M 的轨迹方程为2.在△ ABC 中, A(- 4,0), B(4,0),△ ABC 的周长是 18,则极点 C 的轨迹方程是x 2y 2y 2 x 2x 2 y 2y 2 x 2 A. 25+ 9 =1(y ≠ 0)B . 25+9 = 1(y ≠ 0) C.16+ 9 = 1(y ≠ 0) D . 16+ 9 = 1(y ≠ 0)3.已知两圆 C 1: (x - 4)2+ y 2= 169, C 2: (x + 4)2+ y 2= 9,动圆在圆 C 1 内部且和圆 C 1 相内切,和圆C 2 相外切,则动圆圆心 M 的轨迹方程为1: (x + 3) 2+ y 2= 1 外切,且与圆 C 2 2+y 2=81 内切的动圆圆心 P 的轨迹方4.(同 3)与圆 C : (x -3)程为 _______.于点 P ,则动点 P 的轨迹方程为2 23,过 F 2 的直线 l 交 C6.已知椭圆 C : x 2+ y2= 1(a > b >0)的左、右焦点分别为F 1、 F 2,离心率为a b3于 A 、 B 两点.若△ AF 1的周长为 4 3,则 C 的方程为 B1 ,B 是圆 x - 12 2AB 的垂直均分线交 BF7.(同 5)已知 A - , 02+ y = 4(F 为圆心 )上一动点,线段2于点 P ,则动点 P 的轨迹方程为 ________.38.已知椭圆 G 的中心在座标原点,长轴在x 轴上,离心率为2 ,且椭圆 G 上一点到两个焦点的距离之和为 12,则椭圆 G 的方程为2.2利用待定系数法求椭圆标准方程1.若直线 x - 2y + 2= 0 经过椭圆的一个焦点和一个极点,则该椭圆的标准方程为 ________.2.已知椭圆 C 经过点 A(2,3),且点 F(2,0)为其右焦点,则椭圆 C 的标准方程为 ____________.3.已知椭圆的中心在原点,离心率 e = 1,且它的一个焦点与抛物线y 2=- 4x 的焦点重合,则此椭2圆方程为4.设椭圆x 2 y 2y 2= 16x 的焦点同样,离心率为6,则此椭圆的方程 a 2+2= 1(a>b>0) 的右焦点与抛物线3b为 ________.35.已知椭圆的中心在座标原点,长轴长是8,离心率是 4,则此椭圆的标准方程是6.已知椭圆C 的中心在原点,一个焦点 F(- 2,0),且长轴长与短轴长的比是 2∶ 3,则椭圆 C 的方程是 ________________ .y 2 x 2 7.过点 ( 3,- 5),且与椭圆 25+9 = 1 有同样焦点的椭圆的标准方程为________.x 2 y 28.过点 A(3,- 2)且与椭圆 +=1 有同样焦点的椭圆的方程为9 49.与椭圆 9x 2+ 4y 2= 36 有同样焦点,且短轴长为2 的椭圆的标准方程为10.已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点-3, 5 ,( 3, 5),则椭圆方程2 2为11.与椭圆 x2 + y 2= 1 有同样的离心率且经过点 (2,- 3)的椭圆方程为 4312.若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为10,一个焦点的坐标是 ( - 5,0),则椭圆的标准方程为 ________.13.已知椭圆x 2 y 23 的直线 l 交 CC :2+2= 1(a > b > 0)的左、右焦点分别为 F 1,F 2,离心率为,过 F 2a b3于 A , B 两点,若△ AF 1B 的周长为 4 3,则 C 的方程为14.椭圆 E 的焦点在 x 轴上,中心在原点,其短轴上的两个极点和两个焦点恰为边长是2 的正方形的极点,则椭圆E 的标准方程为15.已知点 P 在以坐标轴为对称轴的椭圆上,且P 到两焦点的距离分别为5,3,过 P 且与长轴垂直的直线恰过椭圆的一个焦点的椭圆的标准方程为________.16.已知中心在座标原点的椭圆过点A(- 3,0),且离心率e = 35,则椭圆的标准方程为________.517.已知椭圆的中心在原点, 焦点在 x 轴上,离心率为 5,且过 P(- 5,4),则椭圆的方程为 ________.x 2 y 218.已知椭圆 C : a 2+ b 2= 1(a > b > 0)的长轴长为6,且两焦点恰巧将长轴三均分,则此椭圆的标准方程为19.一个椭圆的中心在原点,焦点 F 1,F 2 在 x 轴上, P(2, 3)是椭圆上一点,且 |PF 1|,|F 1F 2|, |PF 2| 成等差数列,则椭圆的标准方程为x 2 y 220.设 F 1,F 2 为椭圆 C : a 2+ b 2= 1(a>b>0) 的左、右焦点,经过 F 1 的直线交椭圆 C 于 A ,B 两点,若△ F 221.已知椭圆 x 2 y 2 , F 2 分别为椭圆的左 、右焦点, A 为椭圆的上极点,直线 AF 2a 2+b 2=1(a > b > 0), F 1交椭圆于另一点 B .→→→ → (1) 若∠ F 1AB = 90°,求椭圆的离心率; (2) 若AF 2= 2F 2B , AF 1·AB = 3,求椭圆的方程.2专题 3 椭圆的几何性质3.1 辨别椭圆有关性质观点x 2y 21.椭圆 16+ 25=1 的焦点坐标为2.已知椭圆的标准方程为 x 2+y 2= 1,则椭圆的焦点坐标为 10x 2y 23.椭圆 10-m + m - 2=1 的焦距为4,则 m 等于4.椭圆以两条坐标轴为对称轴, 一个极点是 (0,13) ,另一个极点是 (- 10,0),则焦点坐标为 ________.2+ y 2225.曲线 C 1:x= 1 与曲线 C 2: x + y =1(k<9)的 ()25 925- k 9- kA .长轴长相等B .短轴长相等C .离心率相等D .焦距相等6.已知椭圆x 2 22+ y 2= 1(a>b>0) 的一个焦点是圆x 2+ y 2- 6x + 8= 0 的圆心, 且短轴长为 8,则椭圆的左a b极点为 ____________.x 2y 247.椭圆 9 + 4+ k = 1 的离心率为 5,则 k 的值为x 28.椭圆 4 + y 2= 1 的左、右焦点分别为 F 1 ,F 2,过 F 1 作垂直于 x 轴的直线与椭圆订交,一个交点为 P ,则 |PF 2|等于9.椭圆 mx 2+ ny 2 +mn = 0(m <n < 0)的焦点坐标是3.2 求离心率的值 ( 或范围 )x 2 y 21.椭圆 9 + 4 = 1 的离心率是x 2 y 22.若椭圆 C : a 2+ b 2= 1(a>b>0)的短轴长等于焦距,则椭圆的离心率为x 2 y 23.已知椭圆 C : a 2+ 4 = 1 的一个焦点为 (2,0),则 C 的离心率为 ________.4.已知椭圆 C :x 22 =1(a > b > 0)和直线 l :x + y=1,若过 C 的左焦点和下极点的直线与直线2+y2l 平a b4 3行,则椭圆 C 的离心率为x 2 y 2m - 3,则此椭圆的离心率为5.若椭圆 += 1 上一点到两焦点的距离之和为4 mx 2 y 26.焦点在 x 轴上的椭圆方程为a 2+b 2= 1(a>b>0) ,短轴的一个端点和两个焦点相连组成一个三角形,该三角形内切圆的半径为b3,则椭圆的离心率为7.若一个椭圆长轴的长 、短轴的长和焦距成等比数列,则该椭圆的离心率是8.如图, F 1, F 2 是双曲线 C 1: x 2-y 2 的公共焦点,点 A 是 C 1, C 2 在第一象限内的交=1 与椭圆 C 28点,若 |F 1F 2|= |F 1 A|,则 C 2 的离心率是2 4 A.3 B. 5 32 C. 5D. 5x 2 y 29.已知 F 是椭圆 a 2+ b 2= 1(a>b>0) 的左焦点, A 为右极点, P 是椭圆上的一点, PF ⊥ x 轴,若 |PF|=34|AF |,则该椭圆的离心率是 ________.x 2 y 210.已知椭圆 a 2 +b 2=1(a > b > 0)的左焦点为 F ,右极点为 A ,点 B 在椭圆上, 且 BF ⊥x 轴,直线 AB―→ ―→交 y 轴于点 P.若 AP = 2 PB ,则椭圆的离心率是2211.设椭圆x+ y= 1(a > b > 0)的左、右焦点分别为 F 122 1 2,C :a 2 b 2, F,P 是 C 上的点, PF ⊥ F F ∠PF 1 2°,则 C 的离心率为F = 3012.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13. P 是椭圆 x 2 y2 1a 2+2= 1(a > b > 0)上的一点, A 为左极点, F 为右焦点, PF ⊥ x 轴,若 tan ∠ PAF = ,b 2则椭圆的离心率e 为22x +y= 1(a>b>0) 的左、右极点分别为 A 121 2 为直径的圆与直线abbx - ay + 2ab = 0 相切,则 C 的离心 率为15.已知椭圆x 2 y 21,其焦点分别为 A ,B ,C 为椭圆上异于长轴端点的任 a 2+2= 1(a>b>0) 的离心率等于3b意一点,则在△ABC 中, sin A + sin B =________.sin C16.已知椭圆 x 2 y 2M ,上极点为 N ,右焦点为 ―→ ―→=0,则椭圆a 2+ 2= 1(a >b > 0)的左极点为F ,若 NM ·NFb的离心率为17.已知 F 1,F 2 是椭圆 C :x 222+ y2= 1(a > b >0)的左 、右焦点, A 是 C 的左极点,点P 在过 A 且斜ab率为3的直线上,△ PF 12为等腰三角形,∠1 2°,则 C 的离心率为6FF F P =120x 2 y 218.设椭圆 C :a 2+ b 2= 1(a>b>0) 的右焦点为 F ,过点 F 的直线 l 与椭圆 C 订交于 A , B 两点,直线l 的倾斜角为 →→60°, AF =2FB.则椭圆 C 的离心率是 ________.- 8 -319.椭圆 C 的两个焦点分别是F 1,F 2,若 C 上的点 P 知足 |PF 1|= 2|F 1F 2|,则椭圆C 的离心率 e 的取值范围是x 2 y 220.在椭圆 a 2+ b 2 = 1(a>b>0)中, F 1,F 2 分别是其左、 右焦点, 若 |PF 1|= 2|PF 2|,则该椭圆离心率的取值范围是2 221.过椭圆 C :x2+ y2= 1(a>b>0) 的左极点 A 且斜率为 k 的直线交椭圆C 于另一个点 B ,且点 B 在 xa b轴上的射影恰巧为右焦点1 1 __________.F 2,若 <k< ,则椭圆的离心率的取值范围是32x 2 y 222.如图,椭圆 a 2+ b 2= 1(a > b > 0)的左、右焦点分别为 F 1, F 2,过 F 2 的直线交椭圆于 P , Q 两点,且 PQ ⊥PF 1.(1) 若 |PF 1 |= 2+ 2, |PF 2|= 2- 2,求椭圆的标准方程;(2) 若 |PF 1 |= |PQ|,求椭圆的离心率 e.3.3 求参数的值 ( 或范围 )x 2 y 2 1 ,则 m 的值为 ________.1.若焦点在 + = 1 的离心率为 2 y 轴上的椭圆 m2 22 x y2.若方程+ = 1 表示椭圆,则 m 的取值范围是 5-m m + 3x 2 y 2 k 的取值范围是 3.已知方程 + = 1 表示焦点在 y 轴上的椭圆,则实数 2- k 2k - 14.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5.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 ________.x 2y 2 6.假如方程 a 2+ a + 6= 1 表示焦点在 x 轴上的椭圆,则实数 a 的取值范围是 ________.x 2 + y 2 = 1 表示椭圆”的 ()7. “ 2<m<6”是“方程 m - 2 6- mA .充足不用要条件B .必需不充足条件C .充要条件D .既不充足也不用要条件2 8.已知椭圆 mx 2+ 4y 2= 1 的离心率为2 ,则实数 m 等于x 2 y 22 9.设 e 是椭圆 4 + k =1 的离心率,且 e = 3,则实数 k 的值是 ________.10.“ m >n > 0”是“方程 mx 2+ ny 2= 1 表示焦点在 y 轴上的椭圆”的 ()A .充足而不用要条件B .必需而不充足条件C .充要条件D .既不充足也不用要条件2 2x + y = 1(0<b<2) 的左、右焦点分别为 F 121 的直线 l 交椭圆于 A , B 两点,11.已知椭圆 4 b 2 ,F ,过F -10-若 |BF 2|+ |AF 2|的最大值为 5,则 b 的值是12.已知动点 M 到定点 F 1(- 2,0)和 F 2(2,0)的距离之和为4 2.(1) 求动点 M 的轨迹 C 的方程;(2) 设 N(0,2),过点 P( - 1,- 2)作直线 l ,交 C 于不一样于 N 的两点 A , B ,直线 NA , NB 的斜率分别为 k 1, k 2,求 k 1+ k 2 的值.3.4 焦点三角形x 2 y 21.椭圆 C :25+ 16= 1 的左、右焦点分别为 F 1,F 2,过 F 2 的直线交椭圆 C 于 A ,B 两点,则△ F 1AB 的周长为 ________.2.过椭圆x 2 作直线 l 交椭圆于 A , B 两点, F 2 是椭圆右焦点,则△ ABF 2 的周长 + y 2= 1 的左焦点 F 1 4为3.已知△ ABC 的极点 B , C 在椭圆x 2+ y 2= 1 上,极点 A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的此外一个焦 3点在 BC 边上,则△ ABC 的周长是 ________.4.已知点 F 1,F 2 分别为椭圆 C : x 2 + y 2 = 1 的左、右焦点,若点 P 在椭圆 C 上,且∠ F 1PF 2= 60°, 4 3则 |PF 1|· |PF 2|=-11-12x2 + y2 = 1 的两个焦点, A 为椭圆上一点,且∠ AF 1 2 1 2的面积为5.F ,F 是椭圆9 7 F =45 °,则△ AF F6.如图,椭圆x 2 22+y = 1(a> 2)的左、右焦点分别为 F1,F2,点 P 是椭圆上的一点,若∠ F 1PF2= 60°,a 4那么△ PF1 F2的面积为x2y27.已知 F1, F2是椭圆 C:a2+b2=1(a> b> 0)的两个焦点, P 为椭圆 C 上的一点,且PF 1⊥PF 2,若△ PF 1F2的面积为 9,则 b= ________.x2y2|PF2| 8.设 F 1, F2为椭圆9+5= 1 的两个焦点,点P在椭圆上,若线段PF 1的中点在y 轴上,则|PF1|的值为x2y29.已知 F1, F2是长轴长为 4 的椭圆 C:a2+b2= 1(a>b>0)的左、右焦点,P 是椭圆上一点,则△ PF1 F2面积的最大值为________.x2 + y2 =1 上一点, F1 2分别是椭圆的左焦点和右焦点,1 2于点 H,10.P 为椭圆25 9 ,F 过 P 点作 PH⊥F F 若 PF1⊥PF2,则 |PH |=-12-x 2 + y 2 = 1 的左、右焦点分别为 F 1 2 → 1 → 2= 9,则 |PF 12| 11.设椭圆 16 12 ,F ,点 P 在椭圆上, 且知足 PF ·PF| ·|PF 的值为x 2 y 212.椭圆 9 + 2 = 1 的左、右焦点分别为 F 1, F 2,点 P 在椭圆上,若 |PF 1|= 4,则∠ F 1PF 2 的大小为-13-。
高三数学专题复习----椭圆一 基础知识(1)椭圆的第一定义第二定义,(2)椭圆的标准方程,(3)椭圆的性质,(4)椭圆和直线的位置关系二 例题1、方程my x ++16m -2522=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 的取值范围是 ( ) (A)-16<m<25 (B)-16<m<29 (C)29<m<25 (D)m>29 2、已知椭圆长半轴与短半轴之比是5:3,焦距是8,焦点在x 轴上,则此椭圆的标准方程是( )(A )5x 2+3y 2=1(B )25x 2+9y 2=1 (C )3x 2+5y 2=1 (D )9x 2+25y 2=13、椭圆5x 2+4y 2=1的两条准线间的距离是( )(A )52 (B )10 (C )15 (D )3504、以椭圆短轴为直径的圆经过此椭圆的焦点,则椭圆的离心率是( )(A )21(B )22(C )23(D )335、若椭圆19822=++y k x 的离心率是21,则k 的值等于 ( ) (A)-45 (B)45 (C)-45或4 (D)45或4 6、椭圆mx 2+y 2=1的离心率是23,则它的长半轴的长是( ) (A )1 (B )1或2 (C )2 (D )21或1 7、已知椭圆的对称轴是坐标轴,离心率e=32,长轴长为6,那么椭圆的方程是( )。
(A ) 36x 2+20y 2=1 (B )36x 2+20y 2=1或20x 2+36y 2=1(C ) 9x 2+5y 2=1 (D )9x 2+5y 2=1或5x 2+9y 2=18、椭圆22a x +22b y =1的两个焦点F 1, F 2三等分它的两条准线间的距离,那么它的离心率是( )。
(A )32 (B )33 (C )63 (D )669、椭圆100x 2+36y 2=1上的一点P 到它的右准线的距离是10,那么P 点到它的左焦点的距离是( )。
高中数学高考总复习椭圆习题及详解一、选择题1.设0≤α<2π,若方程x 2sin α-y 2cos α=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则α的取值范围是( )A.()0,3π4∪()7π4,2π B.[)π2,3π4 C.()π2,3π4 D.()3π4,3π2[解析] 化为x 21sin α+y 2-1cos α=1,∴-1cos α>1sin α>0,故选C.2,(2010·瑞安中学)已知双曲线C 的焦点、顶点分别恰好是椭圆x 225+y 216=1的长轴端点、焦点,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .4x ±3y =0B .3x ±4y =0C .4x ±5y =0D .5x ±4y =0[解析] 由题意知双曲线C 的焦点(±5,0),顶点(±3,0),∴a =3,c =5,∴b =c 2-a 2=4,∴渐近线方程为y =±43x ,即4x ±3y =0.(理)(2010·广东中山)若椭圆x 2a 2+y 2b2=1过抛物线y 2=8x 的焦点,且与双曲线x 2-y 2=1,有相同的焦点,则该椭圆的方程是( )A.x 24+y 22=1B.x 23+y 2=1C.x 22+y 24=1 D .x 2+y 23=1[解析] 抛物线y 2=8x 的焦点坐标为(2,0),则依题意知椭圆的右顶点的坐标为(2,0),又椭圆与双曲线x 2-y 2=1有相同的焦点,∴a =2,c =2,∵c 2=a 2-b 2,∴b 2=2,∴椭圆的方程为x 24+y 22=1.3.分别过椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点F 1、F 2作两条互相垂直的直线l 1、l 2,它们的交点在椭圆的内部,则椭圆的离心率的取值范围是( )A .(0,1)B.()0,22C.()22,1 D.(]0,22[解析] 依题意,结合图形可知以F 1F 2为直径的圆在椭圆的内部,∴c <b ,从而c 2<b 2=a 2-c 2,a 2>2c 2,即e 2=c 2a 2<12,又∵e >0,∴0<e <22,故选B. 4.椭圆x 2100+y 264=1的焦点为F 1、F 2,椭圆上的点P 满足∠F 1PF 2=60°,则△F 1PF 2的面积是( )A.6433B.9133C.1633D.643[解析] 由余弦定理:|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos60°=|F 1F 2|2.又|PF 1|+|PF 2|=20,代入化简得|PF 1|·|PF 2|=2563,∴S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|·sin60°=6433.5.(2010·济南市模拟)若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,则双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线方程为( )A .y =±12xB .y =±2xC .y =±4xD .y =±14x[解析] ∵由椭圆的离心率e =c a =32,∴c 2a 2=a 2-b 2a 2=34,∴b a =12,故双曲线的渐近线方程为y =±12x ,选A.6.(2010·南昌市模考)已知椭圆E 的短轴长为6,焦点F 到长轴的一个端点的距离等于9,则椭圆E 的离心率等于( ) A.513 B.1213 C.35 D.45 [解析] 设椭圆的长半轴长,短半轴长,半焦距分别为a 、b 、c ,则由条件知,b =6,a +c =9或a -c =9,又b 2=a 2-c 2=(a +c )(a -c )=36,故⎩⎨⎧a +c =9a -c =4,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =132c =52,∴e =c a =513. (理)(2010·北京崇文区)已知点F ,A 分别是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点、右顶点,B (0,b )满足FB →·AB →=0,则椭圆的离心率等于( )A.3+12B.5-12 C.3-12D.5+12[解析] ∵FB →=(c ,b ),AB →=(-a ,b ),FB →·AB →=0,∴-ac +b 2=0,∵b 2=a 2-c 2, ∴a 2-ac -c 2=0,∴e 2+e -1=0,∵e >0,∴e =5-12.7.(2010·浙江金华)若点P 为共焦点的椭圆C 1和双曲线C 2的一个交点,F 1、F 2分别是它们的左、右焦点.设椭圆离心率为e 1,双曲线离心率为e 2,若PF 1→·PF 2→=0,则1e 12+1e 22=( )A .2 B. 2 C. 3 D .3 [解析] 设椭圆的长半轴长为a ,双曲线的实半轴长为a ′,焦距为2c ,则由条件知||PF 1|-|PF 2||=2a ′,|PF 1|+|PF 2|=2a ,将两式两边平方相加得:|PF 1|2+|PF 2|2=2(a 2+a ′2),又|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2,∴a 2+a ′2=2c 2,∴1e 12+1e 22=1()ca2+1()c a ′2=a 2+a ′2c 2=2.8.(2010·重庆南开中学)已知椭圆x 24+y 22=1的左右焦点分别为F 1、F 2,过F 2且倾角为45°的直线l 交椭圆于A 、B 两点,以下结论中:①△ABF 1的周长为8;②原点到l 的距离为1;③|AB |=83;正确结论的个数为( )A .3 B .2 C .1 D .0[解析] ∵a =2,∴△ABF 1的周长为|AB |+|AF 1|+|BF 1|=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =8,故①正确;∵F 2(2,0),∴l :y =x -2,原点到l 的距离d =|-0-2|2=1,故②正确;将y =x -2代入x 24+y 22=1中得3x 2-42x =0,∴x 1=0,x 2=423, ∴|AB |=1+12||423-0=83,故③正确.9.(文)(2010·北京西城区)已知圆(x +2)2+y 2=36的圆心为M ,设A 为圆上任一点,N (2,0),线段AN 的垂直平分线交MA 于点P ,则动点P 的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线[解析] 点P 在线段AN 的垂直平分线上,故|PA |=|PN |,又AM 是圆的半径,∴|PM |+|PN |=|PM |+|PA |=|AM |=6>|MN |,由椭圆定义知,P 的轨迹是椭圆.(理)F 1、F 2是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两焦点,P 是椭圆上任一点,过一焦点引∠F 1PF 2的外角平分线的垂线,则垂足Q 的轨迹为( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线 D .抛物线[解析] ∵PQ 平分∠F 1PA ,且PQ ⊥AF 1,∴Q 为AF 1的中点,且|PF 1|=|PA |,∴|OQ |=12|AF 2|=12(|PA |+|PF 2|)=a ,∴Q 点轨迹是以O 为圆心,a 为半径的圆.10.)(2010·辽宁沈阳)过椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左顶点A 的斜率为k 的直线交椭圆C 于另一个点B ,且点B 在x 轴上的射影恰好为右焦点F ,若13<k <12,则椭圆离心率的取值范围是( )A.()14,49B.()23,1 C.()12,23D.()0,12[解析] 点B 的横坐标是c ,故B 的坐标()c ,±b 2a,已知k ∈()13,12,∴B()c ,b 2a.斜率k =b 2ac +a =b 2ac +a 2=a 2-c 2ac +a 2=1-e 2e +1.由13<k <12,解得12<e <23. (理)(2010·宁波余姚)如果AB 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1的任意一条与x 轴不垂直的弦,O 为椭圆的中心,e 为椭圆的离心率,M 为AB 的中点,则k AB ·k OM 的值为( )A .e -1B .1-eC .e 2-1D .1-e 2[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),中点M (x 0,y 0),由点差法,x 12a 2+y 12b 2=1,x 22a 2+y 22b 2=1,作差得?x 1-x 2??x 1+x 2?a 2=?y 2-y 1??y 2+y 1?b 2,∴k AB ·k OM =y 2-y 1x 2-x 1·y 1+y 2x 1+x 2=-b 2a 2=c 2-a 2a 2=e 2-1.故选C.二、填空题11.(文)过椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个顶点作圆x 2+y 2=b 2的两条切线,切点分别为A ,B ,若∠AOB =90°(O 为坐标原点),则椭圆C 的离心率为________.[解析] 因为∠AOB =90°,所以∠AOF =45°,所以b a =22,所以e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=1-b 2a 2=12,即e =22.(理)(2010·揭阳市模拟)若椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)与曲线x 2+y 2=a 2-b 2无公共点,则椭圆的离心率e 的取值范围是________.[解析] 易知以半焦距c 为半径的圆在椭圆内部,故b >c ,∴b 2>c 2,即a 2>2c 2,∴c a <22.12.(2010·南充市)已知△ABC 顶点A (-4,0)和C (4,0),顶点B 在椭圆x 225+y 29=1上,则sin A +sin Csin B=________.[解析] 易知A ,C 为椭圆的焦点,故|BA |+|BC |=2×5=10,又AC =8,由正弦定理知,sin A +sin C sin B =|BA |+|BC ||AC |=54.13.(文)若右顶点为A 的椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上存在点P (x ,y ),使得OP →·PA →=0,则椭圆离心率的范围是________.[解析] 在椭圆x 2a 2+y2a 2=1上存在点P ,使OP →·PA →=0,即以OA 为直径的圆与椭圆有异于A 的公共点.以OA 为直径的圆的方程为x 2-ax +y 2=0与椭圆方程b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2联立消去y 得(a 2-b 2)x 2-a 3x +a 2b 2=0,将a 2-b 2=c 2代入化为(x -a )(c 2x -ab 2)=0,∵x ≠a ,∴x =ab 2c 2,由题设ab 2c 2<a ,∴a 2-c 2c 2<1.即e >22,∵0<e <1,∴22<e <1.(理)已知A (4,0),B (2,2)是椭圆x 225+y 29=1内的点,M 是椭圆上的动点,则|MA |+|MB |的最大值是________.[解析] 如图,直线BF 与椭圆交于M 1、M 2.任取椭圆上一点M ,则|MB |+|BF |+|MA |≥|MF |+|MA |=2a =|M 1A |+|M 1F |=|M 1A |+|M 1B |+|BF |∴|MB |+|MA |≥|M 1B |+|M 1A |=2a -|BF |.同理可证|MB |+|MA |≤|M 2B |+|M 2A |=2a +|BF |,10-210≤|MB |+|MA |≤10+210.14.)已知实数k 使函数y =cos kx 的周期不小于2,则方程x 23+y 2k=1表示椭圆的概率为________.[解析] 由条件2π|k |≥2,∴-π≤k ≤π,当0<k ≤π且k ≠3时,方程x 23+y 2k =1表示椭圆,∴概率P =12.(理)(2010·深圳市调研)已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)的面积为πab ,M 包含于平面区域Ω:⎩⎨⎧|x |≤2|y |≤3内,向Ω内随机投一点Q ,点Q 落在椭圆M 内的概率为π4,则椭圆M 的方程为________.[解析] 平面区域Ω:⎩⎨⎧|x |≤2|y |≤3是一个矩形区域,如图所示,依题意及几何概型,可得πab 83=π4,即ab =2 3.因为0<a ≤2,0<b ≤3,所以a =2,b = 3.所以,椭圆M 的方程为x 24+y 23=1.三、解答题15.(文)(2010·山东济南市模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的长轴长为4.(1)若以原点为圆心、椭圆短半轴为半径的圆与直线y =x +2相切,求椭圆C 的焦点坐标;(2)若点P 是椭圆C 上的任意一点,过焦点的直线l 与椭圆相交于M ,N 两点,记直线PM ,PN 的斜率分别为k PM 、k PN ,当k PM ·k PN =-14时,求椭圆的方程.[解析] (1)∵圆x 2+y 2=b 2与直线y =x +2相切,∴b =21+1,得b = 2.又2a =4,∴a =2,a 2=4,b 2=2,c 2=a 2-b 2=2,∴两个焦点坐标为(2,0),(-2,0).(2)由于过原点的直线l 与椭圆相交的两点M ,N 关于坐标原点对称,不妨设:M (x 0,y 0),N (-x 0,-y 0),P (x ,y ),由于M ,N ,P 在椭圆上,则它们满足椭圆方程,即有x 02a 2+y 02b 2=1,x 2a 2+y 2b 2=1.两式相减得:y 2-y 02x 2-x 02=-b 2a 2.由题意可知直线PM 、PN 的斜率存在,则k PM =y -y 0x -x 0,k PN =y +y 0x +x 0,k PM ·k PN =y -y 0x -x 0·y +y 0x +x 0=y 2-y 02x 2-x 02=-b 2a2, 则-b 2a 2=-14,由a =2得b =1,故所求椭圆的方程为x 24+y 2=1.(理)(2010·北京东城区)已知椭圆C 的中心在原点,一个焦点F (-2,0),且长轴长与短轴长的比是2 3.(1)求椭圆C 的方程;(2)设点M (m,0)在椭圆C 的长轴上,点P 是椭圆上任意一点.当|MP →|最小时,点P 恰好落在椭圆的右顶点,求实数m 的取值范围.[解析] (1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)由题意⎩⎪⎨⎪⎧a 2=b 2+c 2a b =23c =2,解得a 2=16,b 2=12.所以椭圆C 的方程为x 216+y 212=1.(2)设P (x ,y )为椭圆上的动点,由于椭圆方程为x 216+y 212=1,故-4≤x ≤4.因为MP →=(x -m ,y ),所以|MP →|2=(x -m )2+y 2=(x -m )2+12×()1-x 216.=14x 2-2mx +m 2+12=14(x -4m )2+12-3m 2.因为当|MP →|最小时,点P 恰好落在椭圆的右顶点,即当x =4时,|MP →|2取得最小值.而x ∈[-4,4], 故有4m ≥4,解得m ≥1.又点M 在椭圆的长轴上,即-4≤m ≤4.故实数m 的取值范围是m ∈[1,4].16.(2010·辽宁文,20)设F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b2=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.[解析] (1)设焦距为2c ,则F 1(-c,0),F 2(c,0)∵k l =tan60°=3∴l 的方程为y =3(x -c )即:3x -y -3c =0∵F 1到直线l 的距离为23∴|-3c -3c |?3?2+?-1?2=3c =23∴c =2∴椭圆C 的焦距为4(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)由题可知y 1<0,y 2>0直线l 的方程为y =3(x -2)由⎩⎨⎧y =3?x -2?x 2a2+y 2b2=1消去x 得,(3a 2+b 2)y 2+43b 2y -3b 2(a 2-4)=0由韦达定理可得⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=-43b 23a 2+b 2①y 1·y 2=-3b 2?a 2-4?3a 2+b 2②∵AF 2→=2F 2B →,∴-y 1=2y 2,代入①②得 ⎩⎪⎨⎪⎧-y 2=-43b 23a 2+b 2 ③-2y 22=-3b 2?a 2-4?3a 2+b 2 ④③2④得12=48b 4?3a 2+b 2?2·3a 2+b 23b 2?a 2-4?=16b 2?3a 2+b 2??a 2-4?⑤ ,又a 2=b 2+4 ⑥由⑤⑥解得a 2=9 b 2=5∴椭圆C 的方程为x 29+y 25=1.17.(文)(2010·安徽文)椭圆E 经过点A (2,3),对称轴为坐标轴,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率e =12.(1)求椭圆E 的方程;(2)求∠F 1AF 2的角平分线所在直线的方程.[解析] (1)由题意可设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)∵e =12,即c a =12,∴a =2c 又b 2=a 2-c 2=3c 2∴椭圆方程为x 24c 2+y 23c2=1.又∵椭圆过点A (2,3)∴44c 2+93c 2=1,解得c 2=4,∴椭圆方程为x 216+y 212=1. (2) 法一:由(1)知F 1(-2,0),F 2(2,0),∴直线AF 1的方程y =34(x +2),即3x -4y +6=0,直线AF 2的方程为x =2.设P (x ,y )为角平分线上任意一点,则点P 到两直线的距离相等. 即|3x -4y +6|5=|x -2|∴3x -4y +6=5(x -2)或3x -4y +6=5(2-x )即x +2y -8=0或2x -y -1=0.由图形知,角平分线的斜率为正数,故所求∠F 1AF 2的平分线所在直线方程为2x -y -1=0.法二:设AM 平分∠F 1AF 2,则直线AF 1与直线AF 2关于直线AM 对称.由题意知直线AM 的斜率存在且不为0,设为k .则直线AM 方程y -3=k (x -2).由(1)知F 1(-2,0),F 2(2,0),∴直线AF 1方程为y =34(x +2),即3x -4y +6=0设点F 2(2,0)关于直线AM 的对称点F 2′(x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧y 0x 0-2=-1k y 02-3=k ?x 0+22-2?解之得F 2′(-6k +2k 2+21+k 2,61+k2).∵直线AF 1与直线AF 2关于直线AM 对称,∴点F 2′在直线AF 1上.即3×-6k +2k 2+21+k 2-4×61+k 2+6=0.解得k =-12或k =2.由图形知,角平分线所在直线方程斜率为正,∴k =-12(舍去).故∠F 1AF 2的角平分线所在直线方程为2x -y -1=0.法三:∵A (2,3),F 1(-2,0),F 2(2,0),∴AF 1→=(-4,-3),AF 2→=(0,-3),∴AF 1→|AF 2→|+AF 2→|AF 2→|=15(-4,-3)+13(0,-3)=-45(1,2),∴k l =2,∴l :y -3=2(x -2),即2x -y -1=0.[点评] 因为l 为∠F 1AF 2的平分线,∴AF 1→与AF 2→的单位向量的和与l 共线.从而可由AF 1→、AF 2→的单位向量求得直线l 的一个方向向量,进而求出其斜率.(理)(2010·湖北黄冈)已知点A (1,1)是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上一点,F 1,F 2是椭圆的两焦点,且满足|AF 1|+|AF 2|=4.(1)求椭圆的两焦点坐标;(2)设点B 是椭圆上任意一点,如果|AB |最大时,求证A 、B 两点关于原点O 不对称;(3)设点C 、D 是椭圆上两点,直线AC 、AD 的倾斜角互补,试判断直线CD 的斜率是否为定值?若是定值,求出定值;若不是定值,说明理由.[解析] (1)由椭圆定义知:2a =4,∴a =2,∴x 24+y 2b 2=1把(1,1)代入得14+1b 2=1∴b 2=43,则椭圆方程为x 24+y 243=1∴c 2=a 2-b 2=4-43=83,∴c =263 故两焦点坐标为()263,0,()-263,0. (2)用反证法:假设A 、B 两点关于原点O 对称,则B 点坐标为(-1,-1),此时|AB |=22,取椭圆上一点M (-2,0),则|AM |=10∴|AM |>|AB |.从而此时|AB |不是最大,这与|AB |最大矛盾,所以命题成立. (3)设AC 方程为:y =k (x -1)+1联立⎩⎨⎧y =k ?x -1?+1x 24+3y24=1消去y 得(1+3k 2)x 2-6k (k -1)x +3k 2-6k -1=0 ∵点A (1,1)在椭圆上 ∴x C =3k 2-6k -13k 2+1∵直线AC 、AD 倾斜角互补∴AD 的方程为y =-k (x -1)+1,同理x D =3k 2+6k -13k 2+1又y C =k (x C -1)+1,y D =-k (x D -1)+1,y C -y D =k (x C +x D )-2k ,所以k CD =y C -y D x C -x D =13即直线CD 的斜率为定值13.。
高中数学高考总复习椭圆习题及详解Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】高中数学高考总复习椭圆习题及详解一、选择题1.设0≤α<2π,若方程x 2sin α-y 2cos α=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则α的取值范围是( )A.()0,3π4∪()7π4,2π B.[)π2,3π4 C.()π2,3π4D.()3π4,3π2[解析] 化为x 21sin α+y 2-1cos α=1,∴-1cos α>1sin α>0,故选C.2,(2010·瑞安中学)已知双曲线C 的焦点、顶点分别恰好是椭圆x 225+y 216=1的长轴端点、焦点,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .4x ±3y =0B .3x ±4y =0C .4x ±5y =0D .5x ±4y =0[解析] 由题意知双曲线C 的焦点(±5,0),顶点(±3,0),∴a =3,c =5,∴b =c 2-a 2=4,∴渐近线方程为y =±43x ,即4x ±3y =0.(理)(2010·广东中山)若椭圆x 2a 2+y 2b2=1过抛物线y 2=8x 的焦点,且与双曲线x 2-y 2=1,有相同的焦点,则该椭圆的方程是( )A.x 24+y 22=1B.x 23+y 2=1C.x 22+y 24=1 D .x 2+y 23=1[解析] 抛物线y 2=8x 的焦点坐标为(2,0),则依题意知椭圆的右顶点的坐标为(2,0),又椭圆与双曲线x 2-y 2=1有相同的焦点,∴a =2,c =2,∵c 2=a 2-b 2,∴b 2=2,∴椭圆的方程为x 24+y 22=1.3.分别过椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点F 1、F 2作两条互相垂直的直线l 1、l 2,它们的交点在椭圆的内部,则椭圆的离心率的取值范围是( )A .(0,1)B.()0,22C.()22,1D.(]0,22[解析] 依题意,结合图形可知以F 1F 2为直径的圆在椭圆的内部,∴c <b ,从而c 2<b 2=a 2-c 2,a 2>2c 2,即e 2=c 2a 2<12,又∵e >0,∴0<e <22,故选B. 4.椭圆x 2100+y 264=1的焦点为F 1、F 2,椭圆上的点P 满足∠F 1PF 2=60°,则△F 1PF 2的面积是( )A.6433B.9133C.1633D.643[解析] 由余弦定理:|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos60°=|F 1F 2|2.又|PF 1|+|PF 2|=20,代入化简得|PF 1|·|PF 2|=2563,∴S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|·sin60°=6433.5.(2010·济南市模拟)若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,则双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线方程为( )A .y =±12xB .y =±2xC .y =±4xD .y =±14x[解析] ∵由椭圆的离心率e =c a =32,∴c 2a 2=a 2-b 2a 2=34,∴b a =12,故双曲线的渐近线方程为y =±12x ,选A.6.(2010·南昌市模考)已知椭圆E 的短轴长为6,焦点F 到长轴的一个端点的距离等于9,则椭圆E 的离心率等于( ) A.513 B.1213 C.35 D.45 [解析] 设椭圆的长半轴长,短半轴长,半焦距分别为a 、b 、c ,则由条件知,b =6,a +c =9或a -c =9,又b 2=a 2-c 2=(a +c )(a -c )=36,故⎩⎨⎧a +c =9a -c =4,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =132c =52,∴e =c a =513. (理)(2010·北京崇文区)已知点F ,A 分别是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点、右顶点,B (0,b )满足FB →·AB →=0,则椭圆的离心率等于( )A.3+12B.5-12 C.3-12D.5+12[解析] ∵FB →=(c ,b ),AB →=(-a ,b ),FB →·AB →=0,∴-ac +b 2=0,∵b 2=a 2-c 2, ∴a 2-ac -c 2=0,∴e 2+e -1=0,∵e >0,∴e =5-12.7.(2010·浙江金华)若点P 为共焦点的椭圆C 1和双曲线C 2的一个交点,F 1、F 2分别是它们的左、右焦点.设椭圆离心率为e 1,双曲线离心率为e 2,若PF 1→·PF 2→=0,则1e 12+1e 22=( )A .2 B. 2 C. 3 D .3 [解析] 设椭圆的长半轴长为a ,双曲线的实半轴长为a ′,焦距为2c ,则由条件知||PF 1|-|PF 2||=2a ′,|PF 1|+|PF 2|=2a ,将两式两边平方相加得:|PF 1|2+|PF 2|2=2(a 2+a ′2),又|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2,∴a 2+a ′2=2c 2,∴1e 12+1e 22=1()ca2+1()c a ′2=a 2+a ′2c 2=2.8.(2010·重庆南开中学)已知椭圆x 24+y 22=1的左右焦点分别为F 1、F 2,过F 2且倾角为45°的直线l 交椭圆于A 、B 两点,以下结论中:①△ABF 1的周长为8;②原点到l 的距离为1;③|AB |=83;正确结论的个数为( )A .3 B .2 C .1D .0[解析] ∵a =2,∴△ABF 1的周长为|AB |+|AF 1|+|BF 1|=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =8,故①正确;∵F 2(2,0),∴l :y =x -2,原点到l 的距离d =|-0-2|2=1,故②正确;将y =x -2代入x 24+y 22=1中得3x 2-42x =0,∴x 1=0,x 2=423, ∴|AB |=1+12||423-0=83,故③正确.9.(文)(2010·北京西城区)已知圆(x +2)2+y 2=36的圆心为M ,设A 为圆上任一点,N (2,0),线段AN 的垂直平分线交MA 于点P ,则动点P 的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线[解析] 点P 在线段AN 的垂直平分线上,故|PA |=|PN |,又AM 是圆的半径,∴|PM |+|PN |=|PM |+|PA |=|AM |=6>|MN |,由椭圆定义知,P 的轨迹是椭圆.(理)F 1、F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两焦点,P 是椭圆上任一点,过一焦点引∠F 1PF 2的外角平分线的垂线,则垂足Q 的轨迹为( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线[解析] ∵PQ 平分∠F 1PA ,且PQ ⊥AF 1,∴Q 为AF 1的中点,且|PF 1|=|PA |,∴|OQ |=12|AF 2|=12(|PA |+|PF 2|)=a ,∴Q 点轨迹是以O 为圆心,a 为半径的圆.10.)(2010·辽宁沈阳)过椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左顶点A 的斜率为k 的直线交椭圆C 于另一个点B ,且点B 在x 轴上的射影恰好为右焦点F ,若13<k <12,则椭圆离心率的取值范围是( )A.()14,49B.()23,1 C.()12,23D.()0,12[解析] 点B 的横坐标是c ,故B 的坐标()c ,±b 2a,已知k ∈()13,12,∴B()c ,b 2a.斜率k =b 2ac +a =b 2ac +a 2=a 2-c 2ac +a 2=1-e 2e +1.由13<k <12,解得12<e <23. (理)(2010·宁波余姚)如果AB 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1的任意一条与x 轴不垂直的弦,O 为椭圆的中心,e 为椭圆的离心率,M 为AB 的中点,则k AB ·k OM 的值为( )A .e -1B .1-eC .e 2-1D .1-e 2[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),中点M (x 0,y 0),由点差法,x 12a 2+y 12b 2=1,x 22a 2+y 22b 2=1,作差得x 1-x 2x 1+x 2a 2=y 2-y 1y 2+y 1b 2,∴k AB ·k OM =y 2-y 1x 2-x 1·y 1+y 2x 1+x 2=-b 2a 2=c 2-a 2a2=e 2-1.故选C.二、填空题11.(文)过椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个顶点作圆x 2+y 2=b 2的两条切线,切点分别为A ,B ,若∠AOB =90°(O 为坐标原点),则椭圆C 的离心率为________.[解析] 因为∠AOB =90°,所以∠AOF =45°,所以b a =22,所以e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=1-b 2a 2=12,即e =22.(理)(2010·揭阳市模拟)若椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)与曲线x 2+y 2=a 2-b 2无公共点,则椭圆的离心率e 的取值范围是________.[解析] 易知以半焦距c 为半径的圆在椭圆内部,故b >c ,∴b 2>c 2,即a 2>2c 2,∴c a <22.12.(2010·南充市)已知△ABC 顶点A (-4,0)和C (4,0),顶点B 在椭圆x 225+y 29=1上,则sin A +sin Csin B=________.[解析] 易知A ,C 为椭圆的焦点,故|BA |+|BC |=2×5=10,又AC =8,由正弦定理知,sin A +sin C sin B =|BA |+|BC ||AC |=54.13.(文)若右顶点为A 的椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上存在点P (x ,y ),使得OP →·PA →=0,则椭圆离心率的范围是________.[解析] 在椭圆x 2a 2+y2a 2=1上存在点P ,使OP →·PA →=0,即以OA 为直径的圆与椭圆有异于A 的公共点.以OA 为直径的圆的方程为x 2-ax +y 2=0与椭圆方程b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2联立消去y 得(a 2-b 2)x 2-a 3x +a 2b 2=0,将a 2-b 2=c 2代入化为(x -a )(c 2x -ab 2)=0,∵x ≠a ,∴x =ab 2c 2,由题设ab 2c 2<a ,∴a 2-c 2c 2<1.即e >22,∵0<e <1,∴22<e <1.(理)已知A (4,0),B (2,2)是椭圆x 225+y 29=1内的点,M 是椭圆上的动点,则|MA |+|MB |的最大值是________.[解析] 如图,直线BF 与椭圆交于M 1、M 2.任取椭圆上一点M ,则|MB |+|BF |+|MA |≥|MF |+|MA |=2a =|M 1A |+|M 1F |=|M 1A |+|M 1B |+|BF |∴|MB |+|MA |≥|M 1B |+|M 1A |=2a -|BF |.同理可证|MB |+|MA |≤|M 2B |+|M 2A |=2a +|BF |,10-210≤|MB |+|MA |≤10+210.14.)已知实数k 使函数y =cos kx 的周期不小于2,则方程x 23+y 2k=1表示椭圆的概率为________.[解析] 由条件2π|k |≥2,∴-π≤k ≤π,当0<k ≤π且k ≠3时,方程x 23+y 2k =1表示椭圆,∴概率P =12.(理)(2010·深圳市调研)已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)的面积为πab ,M 包含于平面区域Ω:⎩⎨⎧|x |≤2|y |≤3内,向Ω内随机投一点Q ,点Q 落在椭圆M 内的概率为π4,则椭圆M 的方程为________.[解析] 平面区域Ω:⎩⎨⎧|x |≤2|y |≤3是一个矩形区域,如图所示,依题意及几何概型,可得πab 83=π4,即ab =2 3.因为0<a ≤2,0<b ≤3,所以a =2,b = 3.所以,椭圆M 的方程为x 24+y 23=1.三、解答题15.(文)(2010·山东济南市模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的长轴长为4.(1)若以原点为圆心、椭圆短半轴为半径的圆与直线y =x +2相切,求椭圆C 的焦点坐标;(2)若点P 是椭圆C 上的任意一点,过焦点的直线l 与椭圆相交于M ,N 两点,记直线PM ,PN 的斜率分别为k PM 、k PN ,当k PM ·k PN =-14时,求椭圆的方程.[解析] (1)∵圆x 2+y 2=b 2与直线y =x +2相切,∴b =21+1,得b = 2.又2a =4,∴a =2,a 2=4,b 2=2,c 2=a 2-b 2=2,∴两个焦点坐标为(2,0),(-2,0).(2)由于过原点的直线l 与椭圆相交的两点M ,N 关于坐标原点对称,不妨设:M (x 0,y 0),N (-x 0,-y 0),P (x ,y ),由于M ,N ,P 在椭圆上,则它们满足椭圆方程,即有x 02a 2+y 02b 2=1,x 2a 2+y 2b 2=1.两式相减得:y 2-y 02x 2-x 02=-b 2a 2.由题意可知直线PM 、PN 的斜率存在,则k PM =y -y 0x -x 0,k PN =y +y 0x +x 0,k PM ·k PN=y -y 0x -x 0·y +y 0x +x 0=y 2-y 02x 2-x 02=-b 2a2, 则-b 2a 2=-14,由a =2得b =1,故所求椭圆的方程为x 24+y 2=1.(理)(2010·北京东城区)已知椭圆C 的中心在原点,一个焦点F (-2,0),且长轴长与短轴长的比是2 3.(1)求椭圆C 的方程;(2)设点M (m,0)在椭圆C 的长轴上,点P 是椭圆上任意一点.当|MP →|最小时,点P 恰好落在椭圆的右顶点,求实数m 的取值范围.[解析] (1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)由题意⎩⎪⎨⎪⎧a 2=b 2+c 2a b =23c =2,解得a 2=16,b 2=12.所以椭圆C 的方程为x 216+y 212=1.(2)设P (x ,y )为椭圆上的动点,由于椭圆方程为x 216+y 212=1,故-4≤x ≤4.因为MP →=(x -m ,y ),所以|MP →|2=(x -m )2+y 2=(x -m )2+12×()1-x 216.=14x 2-2mx +m 2+12=14(x -4m )2+12-3m 2.因为当|MP →|最小时,点P 恰好落在椭圆的右顶点,即当x =4时,|MP →|2取得最小值.而x ∈[-4,4], 故有4m ≥4,解得m ≥1.又点M 在椭圆的长轴上,即-4≤m ≤4.故实数m 的取值范围是m ∈[1,4].16.(2010·辽宁文,20)设F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b2=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.[解析] (1)设焦距为2c ,则F 1(-c,0),F 2(c,0)∵k l =tan60°=3∴l 的方程为y =3(x -c )即:3x -y -3c =0∵F 1到直线l 的距离为23∴|-3c -3c |32+-12=3c =23∴c =2∴椭圆C 的焦距为4(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)由题可知y 1<0,y 2>0直线l 的方程为y =3(x -2)由⎩⎨⎧y =3x -2x 2a2+y 2b2=1消去x 得,(3a 2+b 2)y 2+43b 2y -3b 2(a 2-4)=0由韦达定理可得⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=-43b 23a 2+b 2①y 1·y 2=-3b 2a 2-43a 2+b 2②∵AF 2→=2F 2B →,∴-y 1=2y 2,代入①②得 ⎩⎪⎨⎪⎧-y 2=-43b 23a 2+b 2 ③-2y 22=-3b 2a 2-43a 2+b 2④③2④得12=48b 43a 2+b 22·3a 2+b 23b 2a 2-4=16b 23a 2+b 2a 2-4⑤ ,又a 2=b 2+4 ⑥由⑤⑥解得a 2=9 b 2=5∴椭圆C 的方程为x 29+y 25=1. 17.(文)(2010·安徽文)椭圆E 经过点A (2,3),对称轴为坐标轴,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率e =12.(1)求椭圆E 的方程;(2)求∠F 1AF 2的角平分线所在直线的方程.[解析] (1)由题意可设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)∵e =12,即c a =12,∴a =2c 又b 2=a 2-c 2=3c 2∴椭圆方程为x 24c 2+y 23c2=1.又∵椭圆过点A (2,3)∴44c 2+93c 2=1,解得c 2=4,∴椭圆方程为x 216+y 212=1. (2) 法一:由(1)知F 1(-2,0),F 2(2,0),∴直线AF 1的方程y =34(x +2),即3x -4y +6=0,直线AF 2的方程为x =2.设P (x ,y )为角平分线上任意一点,则点P 到两直线的距离相等. 即|3x -4y +6|5=|x -2|∴3x -4y +6=5(x -2)或3x -4y +6=5(2-x )即x +2y -8=0或2x -y -1=0.由图形知,角平分线的斜率为正数,故所求∠F 1AF 2的平分线所在直线方程为2x -y -1=0.法二:设AM 平分∠F 1AF 2,则直线AF 1与直线AF 2关于直线AM 对称.由题意知直线AM 的斜率存在且不为0,设为k .则直线AM 方程y -3=k (x -2).由(1)知F 1(-2,0),F 2(2,0),∴直线AF 1方程为y =34(x +2),即3x -4y +6=0设点F 2(2,0)关于直线AM 的对称点F 2′(x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧y 0x 0-2=-1k y 02-3=k x 0+22-2解之得F 2′(-6k +2k 2+21+k 2,61+k2).∵直线AF 1与直线AF 2关于直线AM 对称,∴点F 2′在直线AF 1上.即3×-6k +2k 2+21+k 2-4×61+k 2+6=0.解得k =-12或k =2.由图形知,角平分线所在直线方程斜率为正,∴k =-12(舍去).故∠F 1AF 2的角平分线所在直线方程为2x -y -1=0.法三:∵A (2,3),F 1(-2,0),F 2(2,0),∴AF 1→=(-4,-3),AF 2→=(0,-3),∴AF 1→|AF 2→|+AF 2→|AF 2→|=15(-4,-3)+13(0,-3)=-45(1,2),∴k l =2,∴l :y -3=2(x -2),即2x -y -1=0.[点评] 因为l 为∠F 1AF 2的平分线,∴AF 1→与AF 2→的单位向量的和与l 共线.从而可由AF 1→、AF 2→的单位向量求得直线l 的一个方向向量,进而求出其斜率.(理)(2010·湖北黄冈)已知点A (1,1)是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上一点,F 1,F 2是椭圆的两焦点,且满足|AF 1|+|AF 2|=4.(1)求椭圆的两焦点坐标;(2)设点B 是椭圆上任意一点,如果|AB |最大时,求证A 、B 两点关于原点O 不对称;(3)设点C 、D 是椭圆上两点,直线AC 、AD 的倾斜角互补,试判断直线CD 的斜率是否为定值?若是定值,求出定值;若不是定值,说明理由.[解析] (1)由椭圆定义知:2a =4,∴a =2,∴x 24+y 2b 2=1把(1,1)代入得14+1b 2=1∴b 2=43,则椭圆方程为x 24+y 243=1∴c 2=a 2-b 2=4-43=83,∴c =263故两焦点坐标为()263,0,()-263,0. (2)用反证法:假设A 、B 两点关于原点O 对称,则B 点坐标为(-1,-1),此时|AB |=22,取椭圆上一点M (-2,0),则|AM |=10∴|AM |>|AB |.从而此时|AB |不是最大,这与|AB |最大矛盾,所以命题成立. (3)设AC 方程为:y =k (x -1)+1联立⎩⎨⎧y =kx -1+1x 24+3y24=1消去y 得(1+3k 2)x 2-6k (k -1)x +3k 2-6k -1=0 ∵点A (1,1)在椭圆上 ∴x C =3k 2-6k -13k 2+1∵直线AC 、AD 倾斜角互补∴AD 的方程为y =-k (x -1)+1,同理x D =3k 2+6k -13k 2+1又y C =k (x C -1)+1,y D =-k (x D -1)+1,y C -y D =k (x C +x D )-2k ,所以k CD =y C -y D x C -x D =13即直线CD 的斜率为定值13.。
、选择题:1•下列方程表示椭圆的是()A.椭圆B.线段F 1F 2C.直线F 1F 2D.不能确定23.已知椭圆的标准方程X 2盘1,则椭圆的焦点坐标为()A. ( J0,0)B. (0,10) C.(0, 3)2 2xy 5. 已知椭圆1上一点P 到椭圆的一焦点的距离为3,则P 到另一焦点的距离是()5 9A. 2 .53B.2C.3D.62 26. 如果 笃 —1表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数 a 的取值范围为()a a 2A. ( 2, )B. 2, 1 2,C.( , 1) (2, )D.任意实数 R7.“m>n>0”是“方程mx 2 ny 2 1表示焦点在y 轴上的椭圆的”()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件38.椭圆的短轴长是 4,长轴长是短轴长的 倍,则椭圆的焦距是() 2A. . 5B. 4C.6D. 2,59.关于曲线的对称性的论述正确的是()2 2A. 方程x xy y 0的曲线关于X 轴对称33B. 方程x y 0的曲线关于Y 轴对称2 xA. 一2y 92^2B. x 2y2x C.——252 2D.(x 2) y 12.动点P 到两个定点F 1 (- 4 , 0) . F 2(4, 0)的距离之和为 8,贝U P 点的轨迹为() A •有相同的长 1和 2 k 2 a k2y2 2b k .短轴B .有相同的离心率1(a 2 b 2k 2)的关系是C .有相同的准线D •有相同的焦点D.( 3,0)D.方程x 3 y 3 8的曲 线关于原点对称C. 方程x2 xy y210的曲线关于原点对称13. ( 4分)比较下列每组中的椭圆:15. (30分)求满足下列条件的椭圆的标准方程:(1)两个焦点的坐标分别为(0, -3) , (0,3),椭圆的短轴长为 8;(2)两个焦点的坐标分别为(-J5,o ),(J 5,o ),并且椭圆经过点(2J2,2)XVX 210方程肓 好(a >b >0,k >0且2"与方程孑A.有相同的离心率;B.有共同的焦点;C.有等长的短轴二、填空题:(本大题共4小题,共20分.)2 2 x y 11. (6分)已知椭圆的方程为:1,则a=64 100,焦距等于第11题2y2( a >b >0)表示的椭圆().b长轴; D.有相同的顶点.,b= ____ , c= ___ ,焦点坐标为:;若CD 为过左焦点 F1的弦,(如图)则?F 2CD 的周长为12. ( 6分)椭圆16x 2 25y 2 400的长轴长为,短轴长为 _______ ,焦点坐标为 四个顶点坐标分别为,离心率为;椭圆的左准线方程为(1 [① 9x 2 22X4y 36与②一122161,哪一个更圆2w 1 与②9x2 y236,哪一个更扁14. ( 4分)若一个椭圆长轴的长度 .短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是三、解答题:本大题共 6小题,共 80分•解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.3(3)已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点R(J6,I)、B(-J3,-J2)x2 y2'十亠、、十亠、' 16. (12分)已知点M在椭圆1上,M P垂直于椭圆焦点所在的直线,垂直为P,25 9并且M为线段P P'的中点,求P点的轨迹方程17. (12分)设点A,B的坐标为(a,O),(a,O)(a 0),直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积为k(k 0且k 1)求点M的轨迹方程,并讨论k值与焦点的关系•2 218.(12分)当m取何值时,直线I : y x m与椭圆9x 16y 144相切,相交,相离?2 2X y19.(14分)椭圆1(0 m 45)的焦点分别是Fi和F?,已知椭圆的离心率45 m过中心O作直线与椭圆交于A, B两点,0为原点,若VABF2的面积是20,求(1)m的值(2)直线AB的方程参考答案填空题:11 10,8,6,( 0,6),12,40 1210,8,( 3,0),(-5,0).(5,0).( 0, -4)心、325_ _ 3(0,4),—,x13②,②14535三•解答题:2 215. (1)解:由题意,椭圆的焦点在y轴上,设椭圆的标准方程为当乡1(a b 0)a b由焦点坐标可得c 3,短轴长为8,即2b 8,b 4,所以a2 b2 c2 252 2椭圆的标准方程为乂 - 125 162 2(2)由题意,椭圆的焦点在x轴上,设椭圆的标准方程为笃占1(a b 0)a b由焦点坐标可得c .5)2)2.. 2 「5)2 262 2所以b2"2 C2=9-5=4,所以椭圆的标准方程为亍七1设椭圆的方程为mx2 ny2 1 (m 0,n 0 ),因为椭圆过P(^,1)、巳(-73,-运)11m —9解得n 1 所以椭圆的标准方程为:316•解:设p点的坐标为p(x, y),m点的坐标为(x o, y o),由题意可知x X。
高三数学椭圆试题答案及解析1.椭圆过点,离心率为,左、右焦点分别为,过的直线交椭圆于两点.(1)求椭圆C的方程;(2)当的面积为时,求直线的方程.【答案】(1);(2)直线方程为:或.【解析】本题主要考查椭圆的标准方程及其几何性质、直线的标准方程、直线与椭圆相交问题、三角形面积公式等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,由于椭圆过点A,将A点坐标代入得到a和b的关系式,再利用椭圆的离心率得到a与c的关系式,从而求出a和b,得到椭圆的标准方程;第二问,过的直线有特殊情况,即当直线的倾斜角为时,先讨论,再讨论斜率不不为的情况,将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理得到和,代入到三角形面积公式中,解出k的值,从而得到直线方程.试题解析:(1)因为椭圆过点,所以①,又因为离心率为,所以,所以②,解①②得.所以椭圆的方程为:(4分)(2)①当直线的倾斜角为时,,,不适合题意。
(6分)②当直线的倾斜角不为时,设直线方程,代入得:(7分)设,则,,,所以直线方程为:或(12分)【考点】椭圆的标准方程及其几何性质、直线的标准方程、直线与椭圆相交问题、三角形面积公式.2.如图,椭圆的左焦点为,过点的直线交椭圆于两点.的最大值是,的最小值是,满足.(1) 求该椭圆的离心率;(2) 设线段的中点为,的垂直平分线与轴和轴分别交于两点,是坐标原点.记的面积为,的面积为,求的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】本题主要考查椭圆的标准方程、椭圆的离心率、椭圆与直线相交问题等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,设出F点坐标,数形结合,根据椭圆的性质,得到代入已知中,得到,计算出椭圆的离心率;第二问,根据题意,设出椭圆方程和直线方程,两方程联立,消参,利用韦达定理,得到和,利用三角形相似得到所求的比例值,最后求范围.试题解析:(1) 设,则根据椭圆性质得而,所以有,即,,因此椭圆的离心率为. (4分)(2) 由(1)可知,,椭圆的方程为.根据条件直线的斜率一定存在且不为零,设直线的方程为,并设则由消去并整理得从而有,(6分)所以.因为,所以,.由与相似,所以. (10分)令,则,从而,即的取值范围是. (12分)【考点】椭圆的标准方程、椭圆的离心率、椭圆与直线相交问题.3.椭圆的离心率为,其左焦点到点的距离为.(1) 求椭圆的标准方程;(2) 若直线与椭圆相交于两点(不是左右顶点),且以为直径的圆过椭圆的右顶点,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.【答案】(1);(2)证明详见解析,.【解析】本题主要考查椭圆的标准方程及其几何性质、直线与椭圆相交问题等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,利用椭圆的离心率和左焦点到点P 的距离列出方程组,解出基本量a,b,c,从而得到椭圆的标准方程;第二问,用直线与椭圆联立,消参得到关于x的方程,利用韦达定理得到和,由于AB为直径的圆过椭圆右顶点A2(2,0) ,所以,利用向量的数量积的运算公式,将前面的式子都代入,得到或 m = -2k,经验证都符合题意,则分别求出定点坐标,再验证,最终得到结论.试题解析:(1)由题:①左焦点 (-c,0) 到点 P(2,1) 的距离为:② 2分由①②可解得c =" 1" , a =" 2" , b 2 = a 2-c 2 = 3. 3分∴所求椭圆 C 的方程为. 4分(2)设 A(x1,y1)、B(x2,y2),将 y =" kx" + m代入椭圆方程得(4k 2 + 3) x 2 + 8kmx + 4m 2-12 = 0.∴,, 6分且y1 = kx1+ m,y2= kx2+ m.∵AB为直径的圆过椭圆右顶点 A2(2,0) ,所以. 7分所以 (x1-2,y1)·(x2-2,y2) = (x1-2) (x2-2) + y1y2= (x1-2) (x2-2) + (kx1+ m) (kx2+ m)= (k 2 + 1) x1x2+ (km-2) (x1+ x2) + m 2 + 4= (k 2 + 1)·-(km-2)·+ m 2 + 4 =" 0" . 10分整理得 7m 2 + 16km + 4k 2 = 0.∴或 m = -2k 都满足△ > 0. 12分若 m = -2k 时,直线 l 为 y = kx-2k =" k" (x-2) ,恒过定点 A2(2,0),不合题意舍去; 13分若时,直线 l 为,恒过定点. 14分【考点】椭圆的标准方程及其几何性质、直线与椭圆相交问题.4.已知△ABC的周长为12,顶点A,B的坐标分别为(-2,0),(2,0),C为动点.(1)求动点C的轨迹E的方程;(2)过原点作两条关于y轴对称的直线(不与坐标轴重合),使它们分别与曲线E交于两点,求四点所对应的四边形的面积的最大值.【答案】(1)+=1(x≠±4)(2)16【解析】(1)由题意知|CA|+|CB|=12-4=8>|AB|,所以C的轨迹E为椭圆的一部分.由a=4,c=2,可得b2=12.故曲线E的方程为+=1(x≠±4).(2)设两直线的方程为y=kx与y=-kx(k>0).记y=kx与曲线E在第一象限内的交点为(x0,y),由,可得x2=.结合图形的对称性可知:四交点对应的四边形为矩形,且其面积S=2x0·2y=4kx2=.因为k>0,所以S=≤=16 (当且仅当k=时取等号).故四边形面积的最大值为16.5.椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,两焦点F1,F2之间的距离为2,椭圆上第一象限内的点P满足PF1⊥PF2,且△PF1F2的面积为1.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若椭圆C的右顶点为A,直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆C交于不同的两点M,N,且满足AM⊥AN.求证:直线l过定点,并求出定点的坐标.【答案】(1)+y2=1 (2)见解析【解析】(1)设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),因为|F1F2|=2,所以c=,由S△PF1F2=1,得|PF1||PF2|=2,又由PF1⊥PF2,得|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=12,即(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1||PF2|=12,即4a2-4=12,a2=4,b2=a2-3=1,所以椭圆C的标准方程为+y2=1.(2)由方程组,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,Δ=(8km)2-4(1+4k2)(4m2-4)>0,整理得4k2-m2+1>0.设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=.由AM⊥AN且椭圆的右顶点为A(2,0),得(x1-2)(x2-2)+y1y2=0,因为y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2,所以(1+k2)x1x2+(km-2)(x1+x2)+m2+4=0,即(1+k2)·+(km-2)·+m2+4=0,整理得:5m2+16mk+12k2=0,解得m=-2k或m=-,均满足4k2-m2+1>0.当m=-2k时,直线的l方程为y=kx-2k,过定点(2,0),与题意矛盾,舍去;当m=-时,直线l的方程为y=k(x-),过定点(,0),符合题意.故直线l过定点,且定点的坐标为(,0).6.已知P是圆M:x2+y2+4x+4-4m2=0(m>0且m≠2)上任意一点,点N的坐标为(2,0),线段NP的垂直平分线交直线MP于点Q,当点P在圆M上运动时,点Q的轨迹为C.(1)求出轨迹C的方程,并讨论曲线C的形状;(2)当m=时,在x轴上是否存在一定点E,使得对曲线C的任意一条过E的弦AB,为定值?若存在,求出定点和定值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)当m>2,,轨迹是以、为焦点的椭圆,其方程为;当m<2,轨迹是以、为焦点的双曲线,其方程为;(2)定点,定值为6.【解析】(1)利用线段的垂直平分线交直线于点,当时,根据椭圆的定义,即可求出轨迹的方程;当时,根据双曲线的定义,即可求出轨迹的方程;(2)当时,轨迹必为椭圆方程,设,分别过E取两垂直与坐标轴的两条弦CD,,根据求出E若存在必为定值为6.再进行证明.存在性问题,先猜后证是关键.再设设过点E的直线方程,代入椭圆方程,消去,设,,利用一元二次方程的根与系数的关系,求得为定值6.(1)由题意,,所以,所以轨迹是以、为焦点,以为长轴的椭圆,当m>2,,轨迹是以、为焦点的椭圆,其方程为;当m<2,轨迹是以、为焦点的双曲线,其方程为(4分)(2)由(1)当时,曲线C为,设,分别过E取两垂直于坐标轴的两条弦CD,,则,即解得,∴E若存在必为定值为6.(6分)下证满足题意.设过点E的直线方程为,代入C中得:,设、,则,,(8分).同理可得E也满足题意.综上得定点为E,定值为(13分)【考点】直线和圆的方程的应用,圆锥曲线的定义、性质与方程,轨迹方程的问题.7.已知椭圆的焦点为,点是椭圆上的一点,与轴的交点恰为的中点, .(1)求椭圆的方程;(2)若点为椭圆的右顶点,过焦点的直线与椭圆交于不同的两点,求面积的取值范围.【答案】(1)(2)【解析】(1)根据已知分析可得点横坐标为1,纵坐标为,,即点。
高三数学椭圆试题答案及解析1.椭圆过点,离心率为,左、右焦点分别为,过的直线交椭圆于两点.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)当的面积为时,求直线的方程.【答案】(1);(2)直线方程为:或.【解析】本题主要考查椭圆的标准方程及其几何性质、直线的标准方程、直线与椭圆相交问题、三角形面积公式等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,由于椭圆过点A,将A点坐标代入得到a和b的关系式,再利用椭圆的离心率得到a与c的关系式,从而求出a和b,得到椭圆的标准方程;第二问,过的直线有特殊情况,即当直线的倾斜角为时,先讨论,再讨论斜率不不为的情况,将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理得到和,代入到三角形面积公式中,解出k的值,从而得到直线方程.试题解析:(1)因为椭圆过点,所以①,又因为离心率为,所以,所以②,解①②得.所以椭圆的方程为:(4分)(2)①当直线的倾斜角为时,,,不适合题意。
(6分)②当直线的倾斜角不为时,设直线方程,代入得:(7分)设,则,,,所以直线方程为:或(12分)【考点】椭圆的标准方程及其几何性质、直线的标准方程、直线与椭圆相交问题、三角形面积公式.2.已知A、B是椭圆上的两点,且,其中F为椭圆的右焦点.(1)当时,求直线AB的方程;(2)设点,求证:当实数变化时,恒为定值.【答案】(1);(2)见解析。
【解析】(1)利用A、F、B共线及其所在位置,找出λ满足的关系式,求出范围;(2)假设这样的M点存在,利用为定值寻求相应点的坐标.试题解析:(1)由已知条件知,直线过椭圆右焦点.又直线不与轴重合时,可设,代入椭圆方程,并整理得.设,由根与系数的关系得,.又由得,所以,.于是,解之得.故直线AB的方程为.(7分)(2)为定值.(经检验,当与轴重合时也成立)(13分)【考点】【考点】直线与椭圆的位置关系,平面向量3.设圆(x+1)2+y2=25的圆心为C,A(1,0)是圆内一定点,Q为圆周上任一点.线段AQ的垂直平分线与CQ的连线交于点M,则M的轨迹方程为()A.-=1B.+=1C.-=1D.+=1【答案】D【解析】M为AQ垂直平分线上一点,则|AM|=|MQ|,∴|MC|+|MA|=|MC|+|MQ|=|CQ|=5,故M的轨迹为椭圆,∴a=,c=1,则b2=a2-c2=,∴椭圆的标准方程为+=1.4.已知椭圆C:()的左焦点为,离心率为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设O为坐标原点,T为直线上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.当四边形OPTQ是平行四边形时,求四边形OPTQ的面积.【答案】(1) ;(2)【解析】(1)由已知得:,,所以,再由可得,从而得椭圆的标准方程. )椭圆方程化为.设PQ的方程为,代入椭圆方程得:.面积,而,所以只要求出的值即可得面积.因为四边形OPTQ是平行四边形,所以,即.再结合韦达定理即可得的值.试题解析:(1)由已知得:,,所以又由,解得,所以椭圆的标准方程为:.(2)椭圆方程化为.设T点的坐标为,则直线TF的斜率.当时,直线PQ的斜率,直线PQ的方程是当时,直线PQ的方程是,也符合的形式.将代入椭圆方程得:.其判别式.设,则.因为四边形OPTQ是平行四边形,所以,即.所以,解得.此时四边形OPTQ的面积.【考点】1、直线及椭圆的方程;2、直线与圆锥曲线的位置关系;3、三角形的面积.5.圆的切线与x轴正半轴,y轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P(如图).(1)求点P的坐标;(2)焦点在x轴上的椭圆C过点P,且与直线交于A,B两点,若的面积为2,求C的标准方程.【答案】(1);(2)【解析】(1)首先设切点,由圆的切线的性质,根据半径的斜率可求切线斜率,进而可表示切线方程为,建立目标函数.故要求面积最小值,只需确定的最大值,由结合目标函数,易求;(2)设椭圆标准方程为,点在椭圆上,代入点得①,利用弦长公式表示,利用点到直线距离公式求高,进而表示的面积,与①联立,可确定,进而确定椭圆的标准方程.(1)设切点坐标为.则切线斜率为.切线方程为.即.此时,两个坐标轴的正半轴于切线围成的三角形面积.由知当且仅当时,有最大值.即有最小值.因此点的坐标为.(2)设的标准方程为.点.由点在上知.并由得.又是方程的根,因此,由,,得.由点到直线的距离为及得.解得或.因此,(舍)或,.从而所求的方程为.【考点】1、直线方程;2、椭圆的标准方程;3、弦长公式和点到直线的距离公式.6.已知抛物线的准线与椭圆相切,且该切点与椭圆的两焦点构成的三角形面积为2,则椭圆的离心率是()A.B.C.D.【答案】C【解析】抛物线的准线为又抛物线的准线与椭圆相切,所以,且切点为下顶点因为该切点与椭圆的两焦点构成的三角形面积为2,所以,即得由得所以故选【考点】抛物线和椭圆的简单几何性质;椭圆的离心率.7.已知双曲线的渐近线方程为,则以它的顶点为焦点,焦点为顶点的椭圆的离心率等于()A.B.C.D.1【答案】A【解析】由题意知在双曲线中得,在椭圆中,所以离心率为.选.【考点】椭圆、双曲线的几何性质.8.已知椭圆C: (a>b>0)的离心率为,且椭圆C上一点与两个焦点F1,F2构成的三角形的周长为2+2.(1)求椭圆C的方程;(2)过右焦点F2作直线l 与椭圆C交于A,B两点,设,若,求的取值范围.【答案】(1) ; (2)【解析】(1)由题设知椭圆的标准方程为(2)因为当直线的斜率不存在时,,不适合题意,所以直线的斜率存在,设为,直线的方程为,它与椭圆的两交点坐标,则由得通过方程组,借助韦达定理,得到,结合得到与的关系式,并且可由得到的取值范围;另一方面,因为由前述的取值范围可使问题得到解决.试题解析:解:(1)由题意知:,且, 2分解得, 3分椭圆的方程为 . 4分(2)由题意得直线的斜率存在,右焦点,可设直线的方程为:由得由题意设,则 6分由得 7分9分令,在上单调递增,可得故,解得 2分= 13分即的取值范围是 14分【考点】1、椭圆的标准方程;2、平面向量的数乘运算与数量积;3、直线与椭圆的位置关系. 9.如图,,是双曲线:与椭圆的公共焦点,点是,在第一象限的公共点.若|F1F2|=|F1A|,则的离心率是().A.B.C.D.【答案】【解析】由题意知,的离心率是,故选【考点】椭圆、双曲线的几何性质.10.已知椭圆:()的右焦点,右顶点,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)若动直线:与椭圆有且只有一个交点,且与直线交于点,问:是否存在一个定点,使得.若存在,求出点坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1);(2)详见解析.【解析】(1)根据椭圆的右焦点,右顶点,且,求出椭圆的几何量,即可求椭圆的标准方程;(2)直线:,代入椭圆方程,结合,求出的坐标(参数表示),求出向量的坐标,利用,进行整理,如果为定值,那么不随的变化而变化,建立关于的方程,即可得出结论.此题属于中等题型,关键表示出P点坐标,转化为过定点恒成立的形式.试题解析:(1)由,,椭圆C的标准方程为. 4分得:, 6分.,,即P. 9分M.又Q,,,+=恒成立,故,即.存在点M(1,0)适合题意. 12分【考点】直线与圆锥的综合问题11.如图所示,已知A、B、C是长轴长为4的椭圆E上的三点,点A是长轴的一个端点,BC 过椭圆中心O,且,|BC|=2|AC|.(1)求椭圆E的方程;(2)在椭圆E上是否存点Q,使得?若存在,有几个(不必求出Q点的坐标),若不存在,请说明理由.(3)过椭圆E上异于其顶点的任一点P,作的两条切线,切点分别为M、N,若直线MN在x轴、y轴上的截距分别为m、n,证明:为定值.【答案】(1);(2)满足条件的点Q存在,且有两个.【解析】本题主要考查椭圆的标准方程及其性质,考查学生的转化思想和数形结合思想,考查分析问题解决问题的能力和计算能力.第一问,先由长轴长得到a的值,设出椭圆的标准方程,利用已知条件数形结合得到C点坐标,将C点坐标代入到椭圆中,得到b的值,从而得到椭圆的标准方程;第二问,先设出Q点坐标,利用已知等式计算,可知点Q在直线上,点在直线上,而在椭圆内部,数形结合得存在点Q而且存在2个;法二:用和椭圆方程联立消参,得到关于x的方程,看方程的判别式,判别式大于0时,方程有2个根,则直线与椭圆有2个交点;第三问,设出点P的坐标,由切线的性质得四点共圆,此圆的圆心为,直径为OP,得到此圆的方程,M、N既在此圆上,又在圆O上,2个方程联立,解出直线MN的方程,得出截距的值,再转化出P点坐标代入到椭圆中即可;法二:设出点P、M、N的坐标,利用直线的垂直关系,利用斜率列出等式,转化成直线PM和直线PN的方程,从而得到直线MN的方程.试题解析:(1)依题意知:椭圆的长半轴长,则A(2,0),设椭圆E的方程为 2分由椭圆的对称性知|OC|=|OB|又∵,|BC|=2|AC|∴AC⊥BC,|OC|=|AC|∴△AOC为等腰直角三角形,∴点C的坐标为(1,1),点B的坐标为(-1,-1), 4分将C的坐标(1,1)代入椭圆方程得∴所求的椭圆E的方程为 5分(2)解法一:设在椭圆E上存在点Q,使得,设,则即点Q在直线上, 7分∴点Q即直线与椭圆E的交点,∵直线过点,而点椭圆在椭圆E的内部,∴满足条件的点Q存在,且有两个. 9分解法二:设在椭圆E上存在点Q,使得,设,则即,① -7分又∵点Q在椭圆E上,∴,②由①式得代入②式并整理得:, -③∵方程③的根判别式,∴方程③有两个不相等的实数根,即满足条件的点Q存在,且有两个. 9分(3)解法一:设点,由M、N是的切点知,,∴O、M、P、N四点在同一圆上, 10分且圆的直径为OP,则圆心为,其方程为, 11分即 -④即点M、N满足方程④,又点M、N都在上,∴M、N坐标也满足方程 -⑤⑤-④得直线MN的方程为, 12分令得,令得, 13分∴,又点P在椭圆E上,∴,即=定值. 14分解法二:设点则 10分直线PM的方程为化简得④同理可得直线PN的方程为 -⑤ 11分把P点的坐标代入④、⑤得∴直线MN的方程为, 12分令得,令得, 13分∴,又点P在椭圆E上,∴,即=定值. -14分【考点】1.椭圆的标准方程;2.四点共圆;3.圆的标准方程.12.已知椭圆C的中心在原点,一个焦点F(-2,0),且长轴长与短轴长的比为,(1)求椭圆C的方程;(2)设点M(m,0)在椭圆C的长轴上,设点P是椭圆上的任意一点,若当最小时,点P恰好落在椭圆的右顶点,求实数m的取值范围.【答案】(1)(2)【解析】(1)根据椭圆的中心在原点可以设出椭圆的标准方程,已知焦点坐标,故可求的c值,所以利用长轴长与短轴长之比和a,b,c的关系可以建立关于a,b的两个方程式联立消元即可求的a,b的值,得到椭圆的标准方差.(2)根据题意设点P的坐标,表示,利用点P在椭圆上,得到关于m和P点横坐标的表达式,利用二次函数最值问题,可以得到取得最小值时,m和P点横坐标之间的关系,再利用P横坐标的范围得到m的取值范围即可.试题解析:(1)设椭圆的方程为. 1分由题意有:, 3分解得. 5分故椭圆的方程为. 6分(2)设为椭圆上的动点,由于椭圆方程为,故. 7分因为,所以10分因为当最小时,点恰好落在椭圆的右顶点,即当时,取得最小值.而,故有,解得. 12分又点在椭圆的长轴上,即. 13分故实数的取值范围是. 14分【考点】椭圆标准方程椭圆几何性质最值13.已知是椭圆上两点,点的坐标为.(1)当关于点对称时,求证:;(2)当直线经过点时,求证:不可能为等边三角形.【答案】(1)详见解析,(2)详见解析.【解析】(1)利用“点代法”求点的坐标关系,在求解过程中证明结论.因为关于点对称,所以,代入椭圆方程得,两式相减得,所以(2)本题实质为“弦中点”问题,设中点为,由“点差法”得又假设为等边三角形时,有所以这与弦中点在椭圆内部矛盾,所以假设不成立.试题解析:(1)证明:因为在椭圆上,所以 1分因为关于点对称,所以, 2分将代入②得③,由①和③消解得, 4分所以. 5分(2)当直线斜率不存在时,,可得,不是等边三角形. 6分当直线斜率存在时,显然斜率不为0.设直线:,中点为,联立消去得, 7分由,得到① 8分又,所以,所以 10分假设为等边三角形,则有,又因为,所以,即, 11分化简,解得或 12分这与①式矛盾,所以假设不成立.因此对于任意不能使得,故不能为等边三角形. 14分【考点】弦中点问题,点代法求点的坐标14.已知动点在椭圆上,为椭圆的右焦点,若点满足且,则的最小值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意得所以【考点】圆的切线长,椭圆定义15.如图,正方形CDEF内接于椭圆,且它的四条边与坐标轴平行,正方形GHPQ的顶点G,H在椭圆上,顶点P,Q在正方形的边EF上.且CD=2PQ=.(1)求椭圆的方程;(2)已知点M(2,1),平行于OM的直线l在y轴上的截距为m(m:≠0),l交椭圆于A,B两个不同点,求证:直线MA,MB与x轴始终围成一个等腰三角形.【答案】(1);(2)证明过程详见解析.【解析】本题主要考查椭圆的标准方程、直线与椭圆相交问题等数学知识,考查学生分析问题解决问题的能力和计算能力.第一问,由图形分析,利用CD和PQ的边长得出点E和点G的坐标,由于这2点都在椭圆上,联立方程得出和,从而得到椭圆的标准方程;第二问,通过对题意的分析,只需证明直线MA,MB的斜率之和为0即可,设出A,B点坐标,列出2条直线的斜率的表达式,直线与椭圆方程联立消参,得到关于x的方程,列出两根之和与两根之积,而通过转化可以将得到的两根之和与两根之积代入,只要最后化简结果为0即可.试题解析:(1)∵,∴点,又∵,∴点,则,解得,∴椭圆方程.(4分)(2)设直线MA、MB的斜率分别为k1,k2,只需证明k1+k2=0即可,设A(x1,y1),B(x2,y2),则,,直线l方程为,代入椭圆方程消去y,得x2+2mx+2m2-4=0可得x1+x2=-2m,x1x2=2m2-4.(9分)而,(12分)∴k1+k2=0,故直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰三角形.(13分)【考点】1.椭圆的标准方程;2.韦达定理.16.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A为椭圆=1的右顶点,点D(1,0),点P、B在椭圆上,=.(1) 求直线BD的方程;(2) 求直线BD被过P、A、B三点的圆C截得的弦长;(3) 是否存在分别以PB、PA为弦的两个相外切的等圆?若存在,求出这两个圆的方程;若不存在,请说明理由.【答案】(1)x+y-1=0.(2)4(3)x2+(y-3)2=2,(x-2)2+(y-1)2=2【解析】1) 设P(x0,y).因为=,且D(1,0),A(3,0),点B、P在椭圆上,所以B(-x,y 0),所以x=1,将其代入椭圆,得y=2,所以P(1,2),B(-1,2).所以直线BD的方程为x+y-1=0.(2) 线段BP的垂直平分线方程为x=0,线段AP的垂直平分线方程为y=x-1.解方程组得圆心C的坐标为(0,-1).所以圆C的半径r=CP=.因为圆心C(0,-1)到直线BD的距离为d==,所以直线BD被圆C截得的弦长为2 =4.(3) 这样的圆M与圆N存在.由题意得,点M一定在y轴上,点N一定在线段PC的垂直平分线y=x-1上.当圆M与圆N是两个相外切的等圆时,一定有P、M、N在一条直线上,且PM=PN.M(0,b),则N(2,4-b).因为点N(2,4-b)在直线y=x-1上,所以4-b=2-1,b=3.所以这两个圆的半径为PM=,方程分别为x2+(y-3)2=2,(x-2)2+(y-1)2=217.P为圆A:上的动点,点.线段PB的垂直平分线与半径PA相交于点M,记点M的轨迹为Γ.(1)求曲线Γ的方程;(2)当点P在第一象限,且时,求点M的坐标.【答案】(1);(2).【解析】本题主要考查椭圆的定义和标准方程、圆的方程、直线的方程、直线与曲线的位置关系等基础知识,同时考查解析几何的基本思想方法和运算求解能力. 第一问,根据圆的方程得到圆心A的坐标和半径的长,利用垂直平分线得到,而,所以,根据椭圆的定义,判断点M的轨迹为椭圆,得到椭圆的标准方程;根据已知条件先得出P点坐标,从而得到直线AP的方程,利用直线与椭圆相交解出M点坐标,过程中应注意方程根的取舍.试题解析:(1)圆的圆心为,半径等于.由已知,于是,故曲线Γ是以为焦点,以为长轴长的椭圆,,曲线Γ的方程为. 5分(2)由,,得. 8分于是直线方程为.由解得,,.由于点在线段上,所以点坐标为. 12分【考点】1.椭圆的定义及标准方程;2.直线与椭圆的位置关系.18.已知F1(-1,0),F2(1,0)是椭圆C的两个焦点,过F2且垂直于x轴的直线交C于A、B两点,且=3,则C的方程为()(A) +y2=1 (B) +=1(C) +=1 (D) +=1【答案】C【解析】依题意设椭圆C的方程为+=1(a>b>0),由条件可得A(1,),B(1,-),因|AB|= -(-)==3,即2b2=3a,所以解得所以椭圆C的方程为+=1.故选C.19.设直线l:2x+y-2=0与椭圆x2+=1的交点为A,B,点P是椭圆上的动点,则使得△PAB的面积为的点P的个数为.【答案】4【解析】【思路点拨】先求出弦长|AB|,进而求出点P到直线AB的距离,再求出与l平行且与椭圆相切的直线方程,最后数形结合求解.由题知直线l恰好经过椭圆的两个顶点(1,0),(0,2),故|AB|=,要使△PAB的面积为,即··h=,所以h=.联立y=-2x+m与椭圆方程x2+=1得8x2-4mx+m2-4=0,令Δ=0得m=±2,即平移直线l到y=-2x±2时与椭圆相切,它们与直线l的距离d=都大于,所以一共有4个点符合要求.20.已知椭圆C:=1,过点M(2,0)且斜率不为0的直线交椭圆C于A,B两点.在x 轴上若存在定点P,使PM平分∠APB,则P的坐标为________.【答案】【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为x=my+2.将直线AB的方程与椭圆C的方程联立,消去x得(4m2+9)y2+16my-20=0,所以y1+y2=,y1y2=.若PM平分∠APB,则直线PA,PB的倾斜角互补,所以kPA +kPB=0.设P(a,0),则有+=0,将x1=my1+2,x2=my2+2代入上式,整理得=0,所以2my1y2+(2-a)(y1+y2)=0.将y1+y2=,y1y2=代入上式,整理得(-2a+9)·m=0.由于上式对任意实数m都成立,所以a=.综上,x轴上存在定点P,使PM平分∠APB.21.已知椭圆的一个焦点与抛物线的焦点重合,且截抛物线的准线所得弦长为,倾斜角为的直线过点.(1)求该椭圆的方程;(2)设椭圆的另一个焦点为,问抛物线上是否存在一点,使得与关于直线对称,若存在,求出点的坐标,若不存在,说明理由.【答案】(1);(2)抛物线上存在一点,使得与关于直线对称.【解析】(1)求椭圆的方程,可利用待定系数法求出的值即可,首先确定抛物线的焦点与准线方程为,利用椭圆焦点与抛物线的焦点重合,得,且截抛物线的准线所得弦长为,得交点为,建立方程,求出的值,即可求得椭圆的方程;(2)根据倾斜角为的直线过点,可得直线的方程,由(1)知椭圆的另一个焦点为,利用与关于直线对称,利用对称,可求得的坐标,由此可得结论.试题解析:(1)抛物线的焦点为,准线方程为,∴① 2分又椭圆截抛物线的准线所得弦长为,∴得上交点为,∴② 4分由①代入②得,解得或(舍去),从而∴该椭圆的方程为该椭圆的方程为 6分(2)∵倾斜角为的直线过点,∴直线的方程为,即, 7分由(1)知椭圆的另一个焦点为,设与关于直线对称,则得, 9分解得,即, 2分又满足,故点在抛物线上。
作业8.6椭圆(二)一、单项选择题1.(2021·辽宁省实验中学期中)已知F 1,F 2分别为椭圆x 225+y 29=1的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆于A ,B 两点.若|F 2A|+|F 2B|=12,则|AB|=()A .6B .7C .5D .82.已知椭圆C :y 29+x 2=1,过点P A ,B 两点,且弦AB 被点P 平分,则直线AB 的方程为()A .9x -y -4=0B .9x +y -5=0C .2x +y -2=0D .x +y -5=03.(2021·广州市高三调研)已知椭圆C :x 24+y 2=1,A(2,0),点P 在椭圆C 上,且OP ⊥PA ,其中O 为坐标原点,则点P 的坐标为()A .(23,±223)B .(253,±23)C .(-23,±223)D .(-253,±23)4.(2021·河北冀州中学模拟)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.F 2也是抛物线E :y 2=2px(p>0)的焦点,点A 为C 与E 的一个交点,且直线AF 1的倾斜角为45°,则C 的离心率为()A.5-12B.2-1C .3-5D.2+15.椭圆x 216+y 24=1上的点到直线x +2y -2=0的最大距离是()A .3B.11C .22D.106.(2021·成都七中期末)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0),焦点F 1(-2,0),F 2(2,0).过F 1(-2,0)作倾斜角为60°的直线l 交上半椭圆于点A ,以F 1A ,F 1O(O 为坐标原点)为邻边作平行四边形OF 1AB ,点B 恰好也在椭圆上,如图,则b 2=()A.3B .23C .43D .12二、多项选择题7.设椭圆x 29+y 23=1的右焦点为F ,直线y =m(0<m<3)与椭圆交于A ,B 两点,则()A .|AF|+|BF|为定值B .△ABF 的周长的取值范围是[6,12]C .当m =32时,△ABF 为直角三角形D .当m =1时,△ABF 的面积为68.已知椭圆C 的中心在原点,焦点F 1,F 2在y 轴上,且短轴长为2,离心率为63,过焦点F 1作y 轴的垂线,交椭圆C 于P ,Q 两点,则下列说法正确的是()A .椭圆方程为y 23+x 2=1B .椭圆方程为x 23+y 2=1C .|PQ|=233D .△PF 2Q 的周长为43三、填空题与解答题9.直线m 与椭圆x 22+y 2=1交于P 1,P 2两点,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(O 为坐标原点)的斜率为k 2,则k 1k 2的值为________.10.椭圆Γ:x 2a 2+y 2b 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________.11.(2018·浙江)已知点P(0,1),椭圆x 24+y 2=m(m>1)上两点A ,B 满足AP →=2PB →,则当m =________时,点B 横坐标的绝对值最大.12.已知椭圆C :x 22+y 24=1,过椭圆C 上一点P(1,2)作倾斜角互补的两条直线PA ,PB ,分别交椭圆C于A ,B 两点,求直线AB 的斜率.13.(2021·云南曲靖模拟)已知椭圆C 的两个焦点分别为F 1(-3,0),F 2(3,0),且椭圆C 过点(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若与直线OP(O 为坐标原点)平行的直线交椭圆C 于A ,B 两点,当OA ⊥OB 时,求△AOB 的面积.14.(2020·贵州毕节市三诊)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,点A ,B 分别为椭圆的上、下顶点,直线AF 1与椭圆C 的另一个交点为E ,若∠F 1AF 2=60°,则直线BE 的斜率为________.15.(2021·西安八校高三联考)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率为223,直线l 和椭圆C 交于A ,B 两点,当直线l 过椭圆C 的右焦点,且与x 轴垂直时,|AB|=23.(1)求椭圆C 的方程;(2)是否存在与x 轴不垂直的直线l ,使弦AB 的垂直平分线过椭圆C 的右焦点?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.作业8.6椭圆(二)参考答案1.答案D解析本题考查椭圆焦点三角形的周长.由椭圆方程可知a =5,由题意可得|AF 1|+|AF 2|=|BF 1|+|BF 2|=2a ,所以△ABF 2的周长为4a =20.若|F 2A|+|F 2B|=12,则|AB|=20-12=8.故选D.2.答案B 解析设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),因为A ,B 在椭圆y 29+x 2=1x 12=1,x 22=1,两式相减得y 12-y 229+x 12-x 22=0,得(y 1-y 2)(y 1+y 2)9+(x 1-x 2)(x 1+x 2)=0,又弦AB 被点P x 1+x 2=1,y 1+y 2=1,将其代入上式得y 1-y 29+x 1-x 2=0,得y 1-y 2x 1-x 2=-9,即直线AB 的斜率为-9,所以直线AB 的方程为y -12=-9x +y -5=0.3.答案A解析设P(x ,y),由OP ⊥PA ,得OP →⊥PA →,所以OP →·PA →=(x ,y)·(2-x ,-y)=x(2-x)-y 2=0,与椭圆方程x 24+y 2=1联立,解得x =23y =±223,即点P 的坐标为(23,±223),故选A.4.答案B解析由题意可知,p2=c ,则p =2c.所以E :y 2=4cx.因为F 1(-c ,0),直线AF 1的倾斜角为45°,所以直线AF 1的方程为:y =x +c.=x +c,2=4cx ,=c ,=2c ,所以A(c ,2c).因为F 2(c ,0),所以AF 2⊥F 1F 2.在Rt△AF 2F 1中,|AF 2|=2c ,|AF 1|=22c.由椭圆的定义得:|AF 1|+|AF 2|=2a ,即22c +2c =2a ,解得ca =2-1.故选B.5.答案D解析设椭圆x 216+y 24=1上的点P(4cos θ,2sin θ),则点P 到直线x +2y -2=0的距离为d =|4cos θ+4sin θ-2|5=d max =|-42-2|5=10.6.答案B 解析依题意可知,c =2,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),因为四边形OF 1AB 为平行四边形,所以y 1=y 2,又x 12a 2+y 22b 2=1,x 22a 2+y 22b 2=1,所以x 2=-x 1,又F 1A ∥OB ,且直线F 1A 的倾斜角为60°,所以y 1x 1+2=y2x 2=3,因为y 1=y 2,x 2=-x 1,所以x 1=-1,x 2=1,y 1=y 2=3,所以A(-1,3),将其代入x 2a 2+y 2b 2=1,得1a 2+3b 2=1①,又c =2,所以a 2-b 2=c 2=4②,联立①②解得a 2=4+23,b 2=2 3.故选B.7.答案ACD解析设椭圆的左焦点为F ′,则|AF ′|=|BF|,∴|AF|+|BF|=|AF|+|AF ′|=6为定值,A 正确;△ABF 的周长为|AB|+|AF|+|BF|,∵|AF|+|BF|为定值6,∴|AB|的取值范围是(0,6),∴△ABF 的周长的取值范围是(6,12),B 错误;将y =32与椭圆方程联立,可得A ,B 的坐标为(-332,32),(332,32),又∵F(6,0),∴AF →·BF →=(6+332)(6-332)+(32)2=0,∴△ABF 为直角三角形,C 正确;将y =1与椭圆方程联立,得A ,B 的坐标为(-6,1),(6,1),∴S △ABF =12×26×1=6,D 正确,故选ACD.8.答案ACD解析由已知得,2b =2,即b =1,c a =63,又a 2=b 2+c 2,解得a 2=3,∴椭圆方程为y 23+x 2=1,如右图,∴|PQ|=2b 2a =23=233,△PF 2Q 的周长为4a =43.故选ACD.9.答案-12解析设P 1(x 1,y 2),P 2(x 2,y 2),P(x 中,y 中),由点差法可求出y 2-y 1x 2-x 1=-12·x 2+x 1y 2+y 1=k 1,即k 1=-12·x 中y 中,而k 2=y 中x 中,∴k 1·y 中x 中=-12,即k 1k 2=-12.10.答案3-1解析由直线y =3(x +c)知其倾斜角为60°,由题意知∠MF 1F 2=60°,则∠MF 2F 1=30°,∠F 1MF 2=90°.故|MF 1|=c ,|MF 2|=3c.又|MF 1|+|MF 2|=2a ,∴(3+1)c =2a.即e =23+1=3-1.11.答案5解析方法一:由题意知A ,B ,P 三点共线.①当AB 所在直线斜率不存在时,点B 的横坐标为0,显然此时点B 的横坐标的绝对值不是最大值.②当AB 所在直线斜率存在时,设斜率为k(k ≠0),则直线AB 的方程y =kx +1,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),y 2=m ,kx +1,消去y ,得(1+4k 2)x 2+8kx +4-4m =0,则Δ=(8k)2-4(1+4k 2)(4-4m)=64mk 2+16(m -1)>0.由根与系数的关系,得x 1+x 2=-8k1+4k 2,x 1x 2=4-4m 1+4k 2.①又AP →=2PB →,故x 1=-2x 2.②将②代入①得,x 2=8k 1+4k 2,x 22=2m -21+4k 2,两式相除,整理得kx 2=m -14.由x 22=2m -21+4k2得2m -2=x 22+4(kx 2)2=x 22+(m -1)24,故x 22=2m -2-(m -1)24=-14(m 2-10m +9)=-14(m -5)2+4.故当m =5时,x 22有最大值4,此时点B 横坐标的绝对值最大.方法二:设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),由AP →=2PB →x 1=2x 2,-y 1=2(y 2-1),即x 1=-2x 2,y 1=3-2y 2.因为点A ,B3-2y 2)2=m ,y 22=m ,得y 2=14m +34,所以x 22=m -(3-2y 2)2=-14m 2+52m -94=-14(m -5)2+4≤4,所以当m =5时,点B 横坐标的绝对值最大,最大值为2.12.答案2解析设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),同时设PA 的方程为y -2=k(x -1),代入椭圆方程化简得(k 2+2)x 2-2k(k-2)x +k 2-22k -2=0,显然1和x 1是这个方程的两解.因此x 1=k 2-22k -2k 2+2,y 1=-2k 2-4k +22k 2+2,由-k 代替x 1,y 1中的k ,得x 2=k 2+22k -2k 2+2,y 2=-2k 2+4k +22k 2+2,所以y 2-y 1x 2-x 1=2,即直线AB 的斜率为 2.13.答案(1)x 24+y 2=1(2)9110解析(1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)b 2=3,+34b 2=1,2=4,2=1.故椭圆C 的标准方程为x 24+y 2=1.(2)直线OP 的方程为y =32x ,设直线AB 的方程为y =32x +m ,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2).将直线AB 的方程代入椭圆C 的方程并整理得x 2+3mx +m 2-1=0,由Δ=3m 2-4(m 2-1)>0,得m 2<41+x 2=-3m ,1x 2=m 2-1.由OA ⊥OB ,得OA →·OB →=0,即OA →·OB →=x 1x 2+y1y 2=x 1x 21+2+=74x 1x 2+32m(x 1+x 2)+m 2=74(m 2-1)+32m ·(-3m)+m 2=54m 2-74=0,得m 2=75<4.又|AB|=1+34·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=72·4-m 2,O 到直线AB 的距离d =|m|1+34=|m|72,所以S △AOB =12|AB|·d =12×72×4-m 2×|m|72=9110.14.答案-34解析由∠F 1AF 2=60°,可得a =2c ,则b =a 2-c 2=3c ,设E(m ,n),即有m 2a 2+n 2b 2=1,则n 2-b 2m 2=-b 2a 2,∵A(0,b),B(0,-b),∴k EA ·k EB =n -b m ·n +b m =n 2-b 2m 2=-b 2a 2=-34,又k EA =kAF 1=3,∴k EB =-34.15.答案(1)x 29+y 2=1(2)不存在,理由略解析(1)=223,+19b 2=1,a 2-b 2,∴a 2=9,b 2=1,∴椭圆C 的标准方程为x 29+y 2=1.(2)(点差法)设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),AB 的中点为P(x 0,y 0),椭圆C 的右焦点为F(22,0),直线l的斜率为k ,直线FP 的斜率为k 12+9y 12=9,22+9y 22=9,∴(x 1-x 2)·(x 1+x 2)+9(y 1-y 2)(y 1+y 2)=0,∴k =y 1-y 2x 1-x 2=-x 1+x 29(y 1+y 2)=-x 09y 0,k ′=y 0x 0-22,∴kk ′=-x 09(x 0-22)=-1,即x 0=924∉(-3,3),故不存在.。
[A.基础达标]1.设α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,方程x 2sin α+y2cos α=1是表示焦点在y 轴上的椭圆,则α的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤0,π4B.⎝⎛⎭⎫π4,π2 C.⎝⎛⎭⎫0,π4D.⎣⎡⎭⎫π4,π2 解析:选C.由题意可得:0<sin α<cos α,又因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4.2.已知椭圆x 24+y 2=1的焦点为F 1,F 2,点M 在该椭圆上,且MF 1→·MF 2→=0,则点M到x 轴的距离为( )A.233B.263C.33D. 3 解析:选C.因为MF 1→·MF 2→=0,所以MF 1→⊥MF 2→,故|MF 1|2+|MF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2=12,①|MF 1|+|MF 2|=2a =4,②, 由①②得|MF 1|·|MF 2|=2.故点M 到x 轴的距离为|MF 1|·|MF 2||F 1F 2|=223=33.3.已知周长为16的△ABC 的两顶点与椭圆M 的两个焦点重合,另一个顶点恰好在椭圆M 上,则下列椭圆中符合椭圆M 条件的是( )A.x 225+y 216=1B.x 225+y 29=1C.x 216+y 29=1D.x 29+y 24=1 解析:选A.不妨设B 、C 分别为椭圆M 的两个焦点,点A 在椭圆上,故|AB |+|AC |=2a ,|BC |=2c ,|AB |+|AC |+|BC |=2a +2c =16,即a +c =8.对于A :a +c =8,满足要求;对于B :a +c =5+4=9,排除B.对于C :a +c =4+7,排除C ;对于D :a +c =3+5,排除D.故选A.4.与椭圆9x 2+4y 2=36有相同焦点,且b =25的椭圆方程是( ) A.x 225+y 220=1 B.x 280+y 285=1 C.x 220+y 245=1 D.x 220+y 225=1 解析:选D.9x 2+4y 2=36的焦点坐标为(0,±5).对于A :焦点坐标为(±5,0),b =25,排除A ;对于B :焦点坐标为(0,±5),b =45,排除B ;对于C :焦点坐标为(0,±5),b =25,排除C.选项D 符合要求.5.如图,椭圆x 225+y 29=1上的点M 到焦点F 1的距离为2,N 为MF 1的中点,则|ON |(O 为坐标原点)的值为( )A .8B .2C .4D.32解析:选C.由椭圆定义知|MF 1|+|MF 2|=2a =10,又|MF 1|=2,所以|MF 2|=8,由于N为MF 1的中点,所以ON 为△F 1MF 2的中位线,所以|ON |=12|MF 2|=4.6.已知两定点F 1(-1,0),F 2(1,0),且|F 1F 2|是|PF 1|与|PF 2|的等差中项,则动点P 的轨迹方程是________.解析:由题意得:|PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|=4>|F 1F 2|=2,所以动点P 是以F 1、F 2为焦点的椭圆,且a =2,c =1,所以b 2=a 2-c 2=3,轨迹方程为x 24+y 23=1.答案:x 24+y23=17.已知椭圆x 25+y 2=1的焦点为F 1,F 2,设P (x 0,y 0)为椭圆上一点,当∠F 1PF 2为直角时,点P 的横坐标x 0=________.解析:由椭圆的方程为x 25+y 2=1,得c =2,所以F 1(-2,0),F 2(2,0),PF 1→=(-2-x 0,-y 0), PF 2→=(2-x 0,-y 0). 因为∠F 1PF 2为直角,所以PF 1→·PF 2→=0,即x 20+y 20=4,① 又x 205+y 20=1,② ①②联立消去y 20得x 20=154, 所以x 0=±152.答案:±1528.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的焦点是F 1,F 2,P 是椭圆上的一动点,如果延长F 1P到Q ,使得|PQ |=|PF 2|,那么动点Q 的轨迹是________.解析:如图,依题意:|PF 1|+|PF 2|=2a (a >0是常数). 又因为|PQ |=|PF 2|,所以|PF 1|+|PQ |=2a ,即|QF 1|=2a .所以动点Q 的轨迹是以F 1为圆心,2a 为半径的圆.答案:以F 1为圆心,2a 为半径的圆9.在△ABC 中, ∠A ,∠B ,∠C 所对的三边分别是a ,b ,c ,且|BC |=2,求满足b ,a ,c 成等差数列且c >a >b 的顶点A 的轨迹.解:由已知条件可得b +c =2a ,则|AC |+|AB |=2|BC |=4>|BC |,结合椭圆的定义知点A 在以B ,C 为焦点的一个椭圆上,且椭圆的焦距为2.以BC 所在的直线为x 轴,BC 的中点为原点O ,建立平面直角坐标系,如图所示.设顶点A 所在的椭圆方程为x 2m 2+y 2n2=1(m >n >0),则m =2,n 2=22-12=3,从而椭圆方程为x 24+y23=1.又c >a >b 且A 是△ABC 的顶点,结合图形,易知x >0,y ≠0.故顶点A 的轨迹是椭圆x 24+y 23=1的右半部分除去与x 轴,y 轴的交点.10.设F 1,F 2为椭圆x 29+y 24=1的两个焦点,P 为椭圆上的一点,(1)若PF 1⊥PF 2,且|PF 1|>|PF 2|,求|PF 1||PF 2|的值.(2)当∠F 1PF 2为钝角时,求|PF 2|的取值范围.解:(1)因为PF 1⊥PF 2,所以∠F 1PF 2为直角, 则|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2.所以⎩⎪⎨⎪⎧20=|PF 1|2+|PF 2|2,|PF 1|+|PF 2|=6,解得|PF 1|=4,|PF 2|=2,所以|PF 1||PF 2|=2.(2)设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,则r 1+r 2=6. 因为∠F 1PF 2为钝角,所以cos ∠F 1PF 2<0.又因为cos ∠F 1PF 2=r 21+r 22-202r 1r 2<0,所以r 21+r 22<20,所以r 1r 2>8,所以(6-r 2)r 2>8, 所以2<r 2<4.即|PF 2|的取值范围是(2,4).[B.能力提升]1.已知点P 是椭圆x 216+y28=1(x ≠0,y ≠0)上的动点,F 1,F 2是椭圆的两个焦点,O 是坐标原点,若M 是∠F 1PF 2的角平分线上一点,且F 1M →·MP →=0,则|OM |的取值范围是( )A .[0,3)B .(0,22)C .[22,3)D .[0,4]解析:选B.延长F 1M 交PF 2的延长线于点N ,可得|OM |=12|F 2N |=12(|PN |-|PF 2|)=12(2a -2|PF 2|)=a -|PF 2|. 设点P 的坐标为(x 0,y 0),则x 2016+y 208=1. |PF 2|=(x 0-22)2+y 20=22|x 0-42| =4-22x 0, 故|OM |=a -|PF 2|=4-(4-22x 0)=22x 0. 由题意知x 0∈(-4,0)∪(0,4).又因为|OM |>0,所以|OM |∈(0,22).2.已知椭圆C :x 22+y 2=1的焦点F (1,0),直线l :x =2,点A ∈l ,线段AF 交C 于点B ,若F A →=3FB →,则|AF →|=( )A. 3 B .2 C. 2 D .3 解析:选C.如图所示,设l 与x 轴交于点A 1,过B 点作x 轴的垂线BB 1,交x 轴于点B 1,设|AF →|=t ,则|FB →|=t 3,得:|AA 1→|=t 2-1,|BB 1→|=t 2-13, |FB 1→|=13,故B ⎝ ⎛⎭⎪⎫43,t 2-13, 代入椭圆方程得:⎝⎛⎭⎫4322+t 2-19=1,得:t = 2.3.已知F 1(-1,0),F 2(1,0)是椭圆C 的两个焦点,过F 2且垂直于x 轴的直线交椭圆C 于A ,B 两点,且|AB |=3,则椭圆C 的方程为________.解析:设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1.由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=1,1a 2+94b2=1,得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=3,故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.答案:x 24+y23=14.已知△ABC 的顶点A (-2,0)和B (2,0),顶点C 在椭圆x 216+y 212=1上,则sin A +sin B sin C=________.解析:设∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 1,b 1,c 1,a =4,b =23,c =a 2-b 2=2.a 1+b 1=2a =8,c 1=2c =4,由sin A =a 12R ,sin B =b 12R ,sin C =c 12R得sin A +sin B sin C =a 1+b 1c 1=84=2.答案:25.已知F 1,F 2为椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,O 是坐标原点,过F 2作垂直于x 轴的直线MF 2交椭圆于M ,设|MF 2|=d .(1)证明:d ,b ,a 成等比数列;(2)若M 的坐标为()2,1,求椭圆C 的方程.解:(1)证明:由条件知M 点的坐标为()c ,y 0,其中|y 0|=d , 所以c 2a 2+d 2b 2=1,d =b ·1-c 2a 2=b 2a ,所以d b =ba,即d ,b ,a 成等比数列.(2)由条件知c =2,d =1,所以⎩⎪⎨⎪⎧b 2=a ·1,a 2=b 2+2,所以⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =2,所以椭圆C 的方程为x 24+y 22=1.6.(选做题)(1)设过点P (x ,y )的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A ,B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点,若BP →=2P A →,且OQ →·AB →=1,求P 点的轨迹方程.(2)已知圆M :(x +1)2+y 2=1,圆N :(x -1)2+y 2=9,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C .求C 的方程.解:(1)由题意Q 坐标为(-x ,y )(x >0,y >0),设A (x 0,0),B (0,y 0), 由BP →=2P A →得(x ,y -y 0)=2(x 0-x ,-y ),所以⎩⎪⎨⎪⎧x =2x 0-2x ,y -y 0=-2y ,即⎩⎪⎨⎪⎧x 0=32x ,y 0=3y .由OQ →·AB →=1得(-x ,y )·(-x 0,y 0)=1,所以x 0x +y 0y =1,把⎩⎪⎨⎪⎧y 0=3y ,x 0=32x 代入上式得32x 2+3y 2=1(x >0,y >0). (2)由已知得圆M 的圆心为M (-1,0),半径r 1=1;圆N 的圆心为N (1,0),半径r 2=3.设圆P 的圆心为P (x ,y ),半径为R .因为圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,所以|PM |+|PN |=(R +r 1)+(r 2-R )=r 1+r 2=4>|MN |=2.由椭圆的定义可知,曲线C 是以M ,N 为左,右焦点的椭圆(与x 轴的左交点除外),又a =2,c =1,得b 2=3,故其方程为x 24+y 23=1(x ≠-2).。
高三椭圆练习题含答案1. 设椭圆的焦距为f,离心率为e,则第一焦点坐标为(-f,0),第二焦点坐标为(f,0)。
设椭圆的长轴为2a,短轴为2b,则有等式:f =√(a^2 - b^2) = a * e,其中e为离心率。
2. 设椭圆的焦距为f,离心率为e,离心率定义为e = c / a,其中c为焦点到椭圆中心的距离,a为椭圆的半长轴的长度。
根据定义,椭圆的离心率始终小于1。
3. 椭圆的标准方程为x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1,其中a为椭圆的半长轴,b为椭圆的半短轴。
4. 已知椭圆的焦点坐标为(-5, 0)和(5, 0),离心率为2/3。
求该椭圆的半长轴和半短轴长度。
解答:根据离心率的定义,可知椭圆的焦点到椭圆中心的距离为a * e = 5* 2/3 = 10/3。
由于焦点到椭圆中心距离为a * e,而椭圆的焦点坐标为(-5, 0)和(5, 0),因此椭圆的中心坐标为(0,0)。
由此可知,半长轴的长度为a = 大于等于5 + 10/3 = 25/3,半短轴的长度为b = √(a^2 - c^2) = √((25/3)^2 - (10/3)^2) = √(625/9 - 100/9) =√(525/9) = √175/3 = √(25 * 7)/3 = 5√7/3。
所以,该椭圆的半长轴长度为25/3,半短轴长度为5√7/3。
5. 已知椭圆的离心率为1/2,焦点坐标为(-3, 0)和(3, 0)。
求该椭圆的长轴与短轴的长度之比。
解答:根据焦点的坐标和离心率的定义,可知椭圆的半长轴的长度为 a = 3 * 2 = 6, 离心率为e = c / a = 1/2,其中c为焦点到椭圆中心的距离。
由此可知,焦点到椭圆中心的距离为c = a * e = 6 * 1/2 = 3。
椭圆的中心即为原点,因此椭圆的标准方程为x^2/36 + y^2/b^2 = 1。
根据焦点到椭圆中心的距离c = 3,可知椭圆的焦点坐标为(-3, 0)和(3, 0)。
小题压轴题专练9—椭圆(2)一、单选题的面积S 最大,则S 的最大值是( )解:设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,联立2214y x n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得2258440x nx n ++-=, △2226420(44)80160n n n =--=->,得n <1285nxx +=-,212445n x x -=, 22212644(44)42||||25255n n AB x x n -∴=-=-=-,当过C 点直线与动直线平行且与椭圆只有一个交点时,C 点到动直线距离取到最值(最大或最小),不妨设过C 点直线方程为y x b =+,联立2214y x bx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得2258440x bxb ++-=, 则根据△226420(44)0b b =--=,可得b =不妨取b =C 到直线AB 的距离d =,221142|5|2||55(5)2252ABC n S d AB n n n ∆-∴==-=--,n t =,t ∈,则n t =.425ABC S t t ∆∴==-令43()g t t =-+,则322()4(4g t t t t '=-+=--.∴当t ∈时,()0g t '>,当t ∈,时,()0g t '<,∴675()16max g t g ==. ABC S ∆∴=故选:D .2.已知椭圆与双曲线有公共焦点,1F ,2F,1F 为左焦点,2F 为右焦点,P 点为它们在第值为( )解:设椭圆与双曲线的标准方程分别为:2222111x y a b +=,2222221x y a b -=.且222221122c a b a b =-=+,1a ,2a ,1b ,20b >.设1||PF m =,2||PF n =,则12m n a +=,22m n a -=.解得:12m a a=+,12n a a =-.222(2)2cos4c m n mn π=+-,22112124(2)()()(2c a a a a a ∴=-+-,22211211144(22)()e e e ∴=-+-, 化为:1222224-++=. 令122(α-=,222)+,(22β=-,)22+. ||||||αβαβ,∴21212112222()()()2222e e -++++-+. ∴121144222e e +⨯=.当且仅当12322e e =-时取等号.故选:B .3.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,椭圆C 上的两点A 、B 关于原点对称,且满足0FA FB =,||||2||FB FA FB ,则椭圆C 的离心率的取值范围是( )A .2[2,5]3B .5[3,1) C .2[2,31]- D .[31-,1)解:作出椭圆的左焦点F ',由椭圆的对称性可知,四边形AFBF '为平行四边形,又0FA FB =,即FA FB ⊥,故平行四边形AFBF '为矩形, ||||2AB FF c '∴==,设AF n '=,AF m =,则在直角三角形ABF 中,2m n a +=,2224m n c +=,① 得22mn b =,②①÷②得222m n c n m b +=,令mt n =,得2212c t t b+=,又由||||2||FB FA FB ,得[1mt n=∈,2], 2212[2c t t b ∴+=∈,5]2,即22[1c b∈,5]4即22514c b ,得22415b c ,即222415a c c -,即224115a c -, 则22925a c ,即221529c a ,得159e 得5e则椭圆的离心率的取值范围是, 故选:A .圆的两个焦点),则此时△12F PF 中12F PF ∠的平分线的长度为( )解:由题意,切线方程为0021y yxx b +=, 直线l 与x 、y 轴分别相交于点A 、B ,01(A x ∴,0),20(0,)b B y ,20012AOBb S x y ∆∴=,220000221yx y x b b =+∴0012x y b, AOB S b ∆∴,当且仅当002y x b ==时,(AOB O ∆为坐标原点)的面积最小, 设1||PF x =,2||PF y =,则22x y a +==,由余弦定理可得2224c x y xy =+-,243xy b ∴=,∴△12PF F 的面积213sin 23S xy b π==, ∴201322c y b ⨯=,2032b y b ∴==,6c b ∴=, 2221c b a +==,15b ∴=, 设△12F PF 中12F PF ∠的平分线的长度为m ,则121133||sin ||sin ()2626425m m PF m PF m x y ππ+=+==⨯, 23m ∴=, 故选:A .5.已知点0(P x ,00)()y x a ≠±在椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>上,若点M 为椭圆C 的右顶点,且(PO PM O ⊥为坐标原点),则椭圆C 的离心率e 的取值范围是( )A .3(0,)3B .3(3,1) C .2(2,1) D .2(0,)2解:由题意知(,0)M a ,点0(P x ,0)y ,则0(PO x =-,0)y -,0(PM a x =-,0)y -,PO PM ⊥,∴000()()()()0PO PM x a x y y =--+--=,∴220000y ax x =->;又0a x a -<<,代入椭圆方程中,整理得22232200()0b a x a x a b -+-=;令222322()()0f x b a x a x a b =-+-=,(,)x a a ∈-;22(0)0f a b =-<,f (a )0=,如图所示:△3222222()4()()(a b a a b a =-⨯-⨯-=4224222244)(2)0a a b b a a c -+=-, ∴对称轴满足32202()a a b a <-<-,即32202()a a ab <<-, ∴2212ac <,∴2212c a >,2c e a ∴=>; 又01e <<,∴21e <<;则椭圆C 的离心率e 的取值范围是2(,1). 故选:C .6.已知1F ,2F 是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左右焦点,若E 上存在不同两点A ,B ,使得123F A F B =,则该椭圆的离心率的取值范围为解:延长1AF 交椭圆于1A ,根据椭圆的对称性,则211F B A F =,1113F A A F =,设直线1AA 的方程x m y c =-,1(A x ,1)y ,12(A x ,2)y ,联立22221x my cx y ab =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理得:222224()20b m a y b mcy b +--=,则2122222b mc y y b ma +=+,412222b y yb m a =-+, 由1113F A A F =,则12y =,解得:22y =,1y =,由2412222)(13)(b y y b m a b ==-+-,整理得:2m =>,则22(20b ->,即222(2c a >=, ∴椭圆的离心率2ce a=> ∴椭圆的离心率的取值范围(21),方法二:利用椭圆的极坐标方程. 由12F A F B λ=,且1||1cos ep F A e θ=-,11||1cos epA F e θ=+,由112A F F B =,所以1cos 1cos ep epe e λθθ=-+,整理得1cos 1e λθλ-=+,其中[0θ∈,2)π, 由A ,B 不重合,所以0θ≠,31cos 31e e θ-=<+,解得23e >-,所以,椭圆的离心率的取值范围(23-,1),故选:C .7.已知点A 为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左顶点,(,0)F c 为椭圆的右焦点,B 、E 在椭圆上,四边形OABE 为平行四边形(O 为坐标原点),过直线AE 上一点P 作圆222()4b x c y -+=的切线PQ ,Q 为切点,若PQF ∆面积的最小值大于28b ,则椭圆C 的离心率的取值范围是( )A .102(0,)3- B .102(,1)3- C .51(0,)3- D .51(,1)3- 解:因为四边形OABE 为平行四边形, 所以//BE AO ,||||BE AO a ==,设E 点纵坐标为m ,代入椭圆的方程得22221x m a b+=,解得x =(a =,解得m =,当m =,可得2ax =, (2aE),(,0)A a -, 所以直线AE的方程为2())32y x a x a a =+=+,30ay -=,所以||min PF 即为点F 到直线AE的距离d =所以||PQ =所以211()||2228PFQ minb b S PQ R ∆=⋅=⋅, 整理得2212d b >,故22222222222223()3()(1)1393()942b ac a c b e b b b a a c a e +++==>+-+-, 所以221(1)(4)2e e +>-,所以23420e e +->,所以e s <舍去)或e >所以e的取值范围为1). 故选:B .8.已知1F ,2F 是离心率为13的椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的焦点,M 是椭圆上第一象限的点,若I 是△12MF F 的内心,G 是△12MF F 的重心,记△12IF F 与△1GF M 的面积分别为1S ,2S ,则( )A .12S S =B .122S S =C .1232S S =D .1243S S =解:离心率为13,∴13c a =,则3a c =,222822b a c c c =-==,设M 的坐标为0(x ,0)y ,三角形△12MF F 的面积为S , 则00122S c y cy =⨯⨯=,G 是△12MF F 的重心,13GO OM ∴=,即213S S =,设内切圆的半径为r ,则121212MF I MIF MF F S SS IF F S++=,则110111112()22222222cr MF MF r cr ar cy ⨯++=⨯+⨯=⨯, 即0()c a r cy +=,即04cr cy =,则04y r =,则01112244y S cr cr c S =⨯===, 即则12134143S S S S ==,即1243S S =,故选:D .9.已知椭圆22:12x C y +=,直线l 过椭圆C 的左焦点F 且交椭圆于A 、B 两点,AB 的中垂线交x 轴于M 点,则2||||FM AB 的取值范围为( )A .11(,)164B .11[,)84C .11(,)162D .11[,)82解:由椭圆的方程:2212x y +=,可得左焦点(1,0)F -,()i 当直线l 的斜率为0时,则直线l 为x 轴,AB 的中垂线为y 轴,这时M 与原点O 重合,这时||2AB a ==||1FM c ==,所以2||1||8FM AB =, ()ii 当直线l 的斜率不存在时,AB 的中垂线为x 轴,舍去,()iii 当直线的斜率不为0时,设直线l 的方程为1x my =-,设A ,B 的坐标分别为1(x ,1)y ,2(x ,2)y ,联立直线与椭圆的方程:22112x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,整理可得:22(2)210m y my +--=, 12222m y y m +=+,12212y y m -=+,所以弦长||AB =, 212122224()2222m x x m y y m m -+=+-=-=++, 所以AB 的中点坐标22(2m -+,2)2mm+, 所以直线AB 的中垂线方程为:222()22m y m x m m -=-+++, 令0y =,可得212x m =-+,所以21(2M m -+,0), 所以221||2m FM m +=+,所以2222||12111(1)(||81818FM m AB m m +=⋅=⋅+∈++,1)4,综上所述2||||FM AB 的取值范围1[8,1)4, 故选:B .10.已知1F ,2F 是椭圆222:1(1)x C y a a+=>的左、右焦点,且椭圆上存在一点P ,使得1223F PF π∠=,若点M ,N 分别是圆22:(3)3D x y +-=和椭圆C 上的动点,则当椭圆C 的离心率取得最小值时,2||||MN NF +的最大值是( )A .433+B .343+C .432+D .342+解:若要满足椭圆上存在一点P ,使得1223F PF π∠=,只需12F PF ∠的最大值不小于23π即可, 在三角形12PF F 中,由余弦定理可得:22222121212121212||||||(||||)4cos 12||||2||||PF PF F F PF PF c F PF PF PF PF PF +-+-∠==-222221212222111||||2||||()2b b b PF PF PF PF a =--=-+,当且仅当12||||PF PF a ==,即此时P 为椭圆短轴的端点时,12F PF ∠最大,如图,不妨设P 点为短轴的上顶点时,12F PF ∠最大,设12F PF θ∠=,则23πθ, 所以3sin [2c e a θ==∈,因此当椭圆C 3时,24a =,故椭圆的标准方程为2214x y +=,连接DN ,则22(||||)3(||||)max max MN NF DN NF ++,所以只需研究2||||DN NF +的最大值即可,连接1NF ,1DF ,211||||4||||4||423DN NF DN NF DF +=+-+=+N ,D ,1F 三点共线(N 点在线段1DF 的延长线上)时,不等式取得等号,所以2||||DN NF +的最大值423+,故2||||MN NF +的最大值是433+. 故选:A .二、多选题11.设椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 在椭圆上,且112PF F F ⊥,14||3PF =,214||3PF =.过点(2,1)M -的直线l 交椭圆于A ,B 两点,且A ,B 关于点M 对称,则下列结论正确的有( )A .椭圆的方程为22194x y +=B .椭圆的焦距为5C .椭圆上存在4个点Q ,使得120QF QF ⋅=D .直线l 的方程为89250x y -+=解:由椭圆的定义知122||||6a PF PF =+=,故3a =,因为112PF F F ⊥,所以221221||||||252F F PF PF c -==,所以5c =2b =,所以椭圆的方程为22194x y +=,所以椭圆的焦距为225c =,则A 正确,B 错误,由120QF QF ⋅=知1290F QF ∠=︒,故点Q 在以12F F 为直径的圆上, 由c b >知圆与椭圆有4个交点,C 正确,依题意知点(2,1)M -为弦AB 的中点,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y , 则22112222194194x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式作差可得12121212()()()()094x x x x y y y y -+-++=, 因为124x x +=-,122y y +=,所以121289ABy y x x -==-, 故直线l 的方程为:81(2)9y x -=+,即89250x y -+=,D 正确,故选:ACD .若点P 是椭圆上不与1F ,2F 共线的任意点,且△12PF F的周长为16,则下列结论正确的是( )D .点Q 是圆2225x y +=上一点,点A ,B 是C 的左、右顶点(Q 不与A ,B 重合),设直线PB ,QB 的斜率分别为1,2,若A ,P ,Q 三点共线,则122516=解:根据题意可得222542216a b a c a b c ⎧=⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎩,解得5a =,4b =,3c =,对于A:椭圆的方程为2212516x y+=,即A正确;对于3:5cB ea==,即B错误;对于C:双曲线22154x y-=的渐近线为25by x xa=±=±,联立222512516y xx y⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,且0x>,0y>,解得103x=,45y=,∴双曲线22154x y-=的渐近线与椭圆C 在第一象限内的交点为104(,5)33,即C正确;对于D:由题意知,(5,0)A-,(5,0)B,设1(P x,1)y,则1115yx=-,Q在圆2225x y+=上,且A,P,Q三点共线,AQ BQ∴⊥,12151AQxy+∴=-=-,∴212112221116(1)1625252525xyx x-===--,即122516=,故选项D正确.故选:ACD.13.一般地,我们把离心率为512-的椭圆称为“黄金椭圆”.则下列命题正确的有()D .设焦点在x 轴上的“黄金椭圆”左右顶点分别为A ,B ,“黄金椭圆”上动点P (异的斜率分别为1,2,则1212-=解:A 中没有指明焦点在x 轴还是y 轴,应该由两个值,所以A 不正确;B 中,由题意2c =,则c e a ==,所以1a =,则△12AF F 的周长为221)226a c +=+⨯=+,所以B 正确;C 中,由题意可得1||FC a c =+,1||F D a,||DC ,要使椭圆为“黄金椭圆”,则c a=, 所以c =,所以a c +=,所以1||F C=,||DC =,因为221||F C =,222221||||F D DC a +=+=, 所以22211||||||FC F D DC =+,所以12F DC π∠=,所以C 正确;D 中,由题意可得(,0)A a -,(,0)B a ,设0(P x ,0)y ,则为20001222000y y y x a x a x a ⋅=⋅=+--,因为P 在椭圆上2200221x y a b +=,所以222002(1)x y b a=-,所以2122b a⋅=-,因为黄金椭圆”上动点P ,所以c a =,所以222c a ==222c a b =-,所以221b a -=221b a -=-=所以121-=D 正确. 故选:BCD .(0)x =≠与C B 两点,AE x ⊥轴,垂足为E ,直线BE 与椭圆C 的另一个交点为P ,则下列结论正确的是( )B .四边形12AF BF ,可能为矩形12D .若P 与A 、B 两点不重合,则直线PA 和PB 斜率之积为4-解:由椭圆22:14x C y +=,得2a =,1b =,c =在△12PF F 中,由余弦定理可得,222121212||||||2||||cos60F F PF PF PF PF =+-︒, 即2212443||||c a PF PF =-,解得124||||3PF PF =,∴121423F PF S=⨯=,故A 错误; 若四边形12AF BF 为矩形,则11AF BF ⊥,即110F A F B ⋅=,即()()0A B A B x c x c y y +++=,联立2214y x x y =⎧⎪⎨+=⎪⎩,得22(41)4x +=,得0A B x x +=,2441A B x x =-+,22441A B y y =-+,即22244304141-+-=++,得2810-=,该方程有实根,故B 正确;由22(41)4x +=,得241x =±+,由对称性,不妨设0>,得241A +,),2(41B -+,),则241E +,0),则2412BE+==,故C 正确;A PB P B PPAA PB P B Py y y y y y x x x x x x ---+===---+,BE 所在直线方程为()24y x =-,与椭圆2214x y +=联立,可得222()404x x +--=,即222224(1)4041x x ++-=+.得22114B P x x +=⋅+, 22222214()214141(1)41B P y y +=⋅-=+++++,故12PA=-,则11224PA PB⋅=-⋅=-,故D 错误. 故选:BC .三、填空题15.把半椭圆:22221(0)x y x a b+=和圆弧:222(1)(0)x y a x -+=<合成的曲线称为“曲圆”,其中点(1,0)F 是半椭圆的右焦点,1A ,2A 分别是“曲圆”与x 轴的左、右交点,1B ,2B 分别是“曲圆”与y 轴的上、下交点,已知12120B FB ∠=︒,过点F 的直线与“曲圆”交于P ,Q 两点,则半椭圆方程为 22143x y += (0)x ,△1A PQ 的周长的取值范围是 .解:由222(1)(0)x y a x -+=<,令0y =,可得1x a =-以及1(1,0)A a --,再由椭圆的方程及题意可得2(,0)A a ,2(0,)B b ,1(0,)B b -,由12120B FB ∠=︒,可得3bc由(1,0)F 可得3b =所以2a =,所以半椭圆及圆弧的方程分别为221(0)43x y x +=,22(1)4(0)x y x -+=<,所以1212(1,0),(2,0),(0,3),3)A A B B --,可得1A 相当于椭圆的左焦点,△1A PQ 的周长为11PF PA AQ QF +++, 当P 从2A (不包括2)A 向2B 运动时,24PA PF a +==,当Q 在y 轴右侧时,124AQ QF a +==,所以这时三角形的周长为8, 当P 从2B 向1A 运动时,Q 在第四象限,则124AQ QF a +==,112224PF PA r A B a ++=+=, 这时三角形的周长小于8,当P 运动到1A 时,Q 在2A 处,不构成三角形,三角形的周长接近1226A A =, 由曲圆的对称性可得P 运动到x 轴下方时,与前面的一样, 综上所述,△1A PQ 的周长的取值范围为(6,8].故答案为:22143x y +=;(6,8].16.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为46,直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,且OA OB ⊥,过O 作OD AB ⊥交AB 于点D ,点D 的坐标为(2,1),则椭圆C 的方程为 221306x y += .解:由已知可得1AB OD⋅=-,所以11212ABOD=-=-=-, 则直线BA 的方程为:12(2)y x -=--,即25y x =-+,代入椭圆方程消去y 整理可得:2222222(4)20250b a x a x a a b +-+-=,设1(A x ,1)y ,2(B x ,2)y ,2(B x ,2)y ,则2222121222222025,44a a a b x x x x b a b a -+==++,又由已知可得:2c =c =2224a b =+,所以2241212222049,524524a a a x x x x a a -+==--, 所以241212121221214600(25)(25)410()25524a a y y x x x x x x a --=-+-+=-++=-, 又由OA OB ⊥可得12120x x y y +=,所以242424912146000524a a a a a -+--=-,即42341200a a -+=, 解得230a =或4(舍去),所以230a =,26b =,所以椭圆的方程为221306x y +=,故答案为:221306x y +=.过点2F 作12F PF ∠的角平分线PT 的垂线,交PT 于M ,交直线1PF 于Q ,则点M 的横坐标解:设0(P x ,0)y ,1(Q x ,1)y ,因为点P 在椭圆上, 所以220014x y +=,又1(F 0),所以10||2PF =,所以2103||||4||22PQ PF PF x ==-=-, 110||||||3QF PF PQ x =-=,分别过点P ,Q 作PG x ⊥轴于G ,QH x ⊥轴于H ,则//QH PG , 所以1111||||||||QF HF PF GF =, 所以0100333322x x x x +=++,即00103(3)3322x x x x ++=+,有M 是2QF 的中点,所以2000000100003(3)3432433434M x x x x x x x x x x x x ++-+====-+++, 令034t x =+,故444533333333M t t t x tt--=-=+--,(当且仅当433t t=,即2t =时,取等号)即点M 的横坐标的最小值为33-. 故答案为:33-.18.已知点A ,B ,1F ,2F 分别是椭圆2221(1)x y a a+=>的右顶点、下顶点、左焦点和右焦点,点M ,N 是椭圆上任意两点,若M AB ∆的面积最大值为21+,则1212||||||9||NF NF NF NF +的最大值为.解:如图所示,(,0)A a ,(0,1)B -,||AB AB k a =. 直线AB 的方程为:11y x a=-. 设与直线AB 平行且与椭圆相切于点M 的直线l 方程为:1y x m a=+、 联立22221y x m ax a y a ⎧=+⎪⎨⎪+=⎩,化为:2222220x amy a m a ++-=, 令△2222248()0a m a m a =--=,解得:22m =.取m =l ∴与AB之间的距离d =M AB ∴∆112=2a =. 设1||NF t =,2||NF n =. 则4t n +=.∴则1212||||11119119||9||941029()()4NF NF tn NF NF t n t n n t n t====++++++,当且仅当33t n ==时取等号. ∴1212||||||9||NF NF NF NF +的最大值为14.故答案为:14.。
高三数学专题练习30 椭圆的定义、标准方程及性质小题基础练○30一、选择题1.椭圆x 24+y 2=1的离心率为( ) A.12 B.32C.52 D .2 答案:B解析:由题意得a =2,b =1,则c =3,所以椭圆的离心率e =c a =32,故选B.2.[2019·佛山模拟]若椭圆mx 2+ny 2=1的离心率为12,则m n =( )A.34B.43C.32或233D.34或43 答案:D解析:若焦点在x 轴上,则方程化为x 21m +y 21n =1,依题意得1m -1n 1m=14,所以m n =34;若焦点在y 轴上,则方程化为y 21n +x 21m=1,同理可得m n =43.所以所求值为34或43.故选D.3.过椭圆4x 2+y 2=1的一个焦点F 1的直线与椭圆交于A ,B 两点,则A 与B 和椭圆的另一个焦点F 2构成的△ABF 2的周长为( )A .2B .4C .8D .2 2答案:B解析:因为椭圆方程为4x 2+y 2=1,所以a =1.根据椭圆的定义,知△ABF 2的周长为|AB |+|AF 2|+|BF 2|=|AF 1|+|BF 1|+|AF 2|+|BF 2|=(|AF 1|+|AF 2|)+(|BF 1|+|BF 2|)=4a =4.故选B.4.[2018·全国卷Ⅱ]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 .1-32 B .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,方程x 2a 2+y 2b 2=1中,2a =1+3,2c =2,得a =1+32,c =1,所以离心率e =c a =21+3=3-1.故选D.5.[2019·河南豫北重点中学联考]已知点P ⎝⎛⎭⎪⎫1,22是椭圆x 2a 2+y 2=1(a >1)上的点,A ,B 是椭圆的左、右顶点,则△P AB 的面积为( )A .2 B.24 C.12 D .1 答案:D解析:由题可得1a 2+12=1,∴a 2=2,解得a =2(负值舍去),则S △P AB =12×2a ×22=1,故选D.6.[2019·河南安阳模拟]已知F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 为椭圆上一点,且PF 1→·(OF1→+OP →)=0(O为坐标原点).若|PF1→|=2|PF 2→|,则椭圆的离心率为( ) A.6- 3 B.6-32C.6- 5D.6-52 答案:A解析:以OF 1,OP 为邻边作平行四边形,根据向量加法的平行四边形法则,由PF 1→·(OF 1→+OP →)=0知此平行四边形的对角线互相垂直,则此平行四边形为菱形,∴|OP |=|OF 1|,∴△F 1PF 2是直角三角形,即PF 1⊥PF 2.设|PF 2|=x ,则⎩⎪⎨⎪⎧2x +x =2a ,(2x )2+x 2=(2c )2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2+12x ,c =32x ,∴e =c a =32+1=6-3,故选A.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OP →·FP→的最大值为( ) A .2 B .3C .6D .8 答案:C解析:由椭圆x 24+y 23=1可得F (-1,0),点O (0,0),设P (x ,y )(-2≤x ≤2),则OP →·FP →=x 2+x +y 2=x 2+x +3⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 24=14x 2+x+3=14(x +2)2+2,-2≤x ≤2,当且仅当x =2时,OP →·FP →取得最大值6.故选C.8.[2019·黑龙江大庆模拟]已知直线l :y =kx 与椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)交于A ,B 两点,其中右焦点F 的坐标为(c,0),且AF 与BF 垂直,则椭圆C 的离心率的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫22,1B.⎝⎛⎦⎥⎤0,22C.⎝⎛⎭⎪⎫22,1 D.⎝⎛⎭⎪⎫0,22 答案:C解析:由AF 与BF 垂直,运用直角三角形斜边的中线即为斜边的一半,可得|OA |=|OF |=c ,由|OA |>b ,即c >b ,可得c 2>b 2=a 2-c 2,即c 2>12a 2,可得22<e <1.故选C.二、非选择题9.[2019·河南开封模拟]如图,已知圆E :(x +3)2+y 2=16,点F (3,0),P 是圆E 上任意一点.线段PF 的垂直平分线和半径PE 相交于Q .则动点Q 的轨迹Γ的方程为________.答案:x 24+y 2=1解析:连接QF ,因为Q 在线段PF 的垂直平分线上,所以|QP |=|QF |,得|QE |+|QF |=|QE |+|QP |=|PE |=4.又|EF |=23<4,得Q 的轨迹是以E ,F 为焦点,长轴长为4的椭圆即x 24+y 2=1.10.[2019·金华模拟]如果方程x 2+ky 2=2表示焦点在x 轴上,且焦距为3的椭圆,则椭圆的短轴长为________.答案: 5解析:方程x 2+ky 2=2可化为x 22+y 22k=1,则⎝ ⎛⎭⎪⎫322+2k =2⇒2k =54,∴短轴长为2×52= 5.11.[2019·陕西检测]已知P 为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上一点,F 1,F 2是其左、右焦点,∠F 1PF 2取最大值时cos ∠F 1PF 2=13,则椭圆的离心率为________.答案:33解析:易知∠F 1PF 2取最大值时,点P 为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1与y轴的交点,由余弦定理及椭圆的定义得2a 2-2a23=4c 2,即a =3c ,所以椭圆的离心率e =c a =33.12.[2019·“超级全能生”联考]已知椭圆C :x 28+y 22=1与圆M :x 2+y 2+22x +2-r 2=0(0<r <2),过椭圆C 的上顶点P 作圆M 的两条切线分别与椭圆C 相交于A ,B 两点(不同于P 点),则直线P A 与直线PB 的斜率之积等于________.答案:1解析:由题可得,圆心为M (-2,0),P (0,2).设切线方程为y =kx + 2.由点到直线的距离公式得,d =|-2k +2|1+k2=r ,化简得(2-r 2)k 2-4k +(2-r 2)=0,则k 1k 2=1.课时增分练○30一、选择题 1.[2019·河北省五校联考]以椭圆上一点和两个焦点为顶点的三角形的面积的最大值为1,则椭圆长轴长的最小值为( )A .1 B. 2 C .2 D .2 2 答案:D解析:设a ,b ,c 分别为椭圆的长半轴长、短半轴长、半焦距,依题意知,12×2cb =1⇒bc =1,2a =2b 2+c 2≥22bc =22,当且仅当b =c =1时,等号成立.故选D.2.[2019·深圳模拟]过点(3,2)且与椭圆3x 2+8y 2=24有相同焦点的椭圆方程为( )A.x 25+y 210=1B.x 210+y 215=1 C.x 215+y 210=1 D.x 210+y 25=1答案:C解析:椭圆3x 2+8y 2=24的焦点为(±5,0),可得c =5,设所求椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,可得9a 2+4b 2=1,又a 2-b 2=5,得b 2=10,a 2=15,所以所求的椭圆方程为x 215+y210=1.故选C.3.一个椭圆的中心在原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,P (2,3)是椭圆上一点,且|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等差数列,则椭圆的方程为( )A.x 28+y 26=1B.x 216+y 26=1 C.x 24+y 22=1 D.x 28+y 24=1 答案:A解析:设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).由点P (2,3)在椭圆上知4a 2+3b 2=1.又|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等差数列,则|PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|,即2a =2×2c ,c a =12, 又c 2=a 2-b 2,联立⎩⎪⎨⎪⎧4a 2+3b 2=1,c 2=a 2-b 2,c a =12得a 2=8,b 2=6,故椭圆方程为x 28+y26=1.故选A.4.[2018·全国卷Ⅱ]已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为36的直线上,△PF 1F 2为等腰三角形,∠F 1F 2P =120°,则C 的离心率为( )A.23B.12C.13D.14 答案:D解析:如图,作PB ⊥x 轴于点B .由题意可设|F 1F 2|=|PF 2|=2,则c =1, 由∠F 1F 2P =120°,可得|PB |=3,|BF 2|=1, 故|AB |=a +1+1=a +2,tan ∠P AB =|PB ||AB |=3a +2=36,解得a =4,所以e =c a =14. 故选D. 5.[2019·广西桂林柳州联考]已知点P 是以F 1,F 2为焦点的椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上一点.若PF 1⊥PF 2,tan ∠PF 2F 1=2,则椭圆的离心率e 为( )A.53B.13C.23D.12 答案:A解析:∵点P 是以F 1,F 2为焦点的椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上一点,PF 1⊥PF 2,tan ∠PF 2F 1=2,∴|PF 1||PF 2|=2.设|PF 2|=x ,则|PF 1|=2x ,由椭圆定义知x +2x =2a ,∴x =2a 3,∴|PF 2|=2a3,则|PF 1|=4a 3.由勾股定理知|PF 2|2+|PF 1|2=|F 1F 2|2,解得c =53a ,∴e =c a =53.故选A.6.已知F 1,F 2是椭圆x 216+y 29=1的两焦点,过点F 2的直线交椭圆于A ,B 两点.在△AF 1B 中,若有两边之和是10,则第三边的长度为 ( )A .6B .5C .4D .3 答案:A解析:根据椭圆定义,知△AF 1B 的周长为4a =16,故所求的第三边的长度为16-10=6.故选A.7.[2019·贵州遵义联考]已知m 是两个数2,8的等比中项,则圆锥曲线x 2+y2m =1的离心率为( )A.32或52B.32或 5C.32 D. 5 答案:B解析:由题意得m 2=16,解得m =4或m =-4.当m =4时,曲线方程为x 2+y 24=1,故其离心率e 1=c a = 1-b 2a 2= 1-14=32;当m =-4时,曲线方程为x 2-y 24=1,故其离心率e 2=c a = 1+b 2a 2= 1+4= 5.所以曲线的离心率为32或 5.故选B.8.若椭圆b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2(a >b >0)和圆x 2+y 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2+c 2有四个交点,其中c 为椭圆的半焦距,则椭圆的离心率e 的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫55,35B.⎝⎛⎭⎪⎫0,25C.⎝ ⎛⎭⎪⎫25,35D.⎝ ⎛⎭⎪⎫35,55答案:A解析:由题意可知,椭圆的上、下顶点在圆内,左、右顶点在圆外,则⎩⎨⎧a >b2+c ,b <b2+c ,整理得⎩⎪⎨⎪⎧(a -c )2>14(a 2-c 2),a 2-c 2<2c ,解得55<e <35.故选A.二、非选择题9.[2019·铜川模拟]已知椭圆x 24+y 23=1的左焦点为F ,直线x =m 与椭圆交于点A 、B ,当△F AB 的周长最大时,△F AB 的面积是________.答案:3 解析:如图,设椭圆的右焦点为E ,连接AE 、BE .由椭圆的定义得,△F AB 的周长为|AB |+|AF |+|BF |=|AB |+(2a -|AE |)+(2a -|BE |)=4a +|AB |-|AE |-|BE |.∵|AE |+|BE |≥|AB |,∴|AB |-|AE |-|BE |≤0,∴|AB |+|AF |+|BF |=4a +|AB |-|AE |-|BE |≤4a .当直线AB 过点E 时取等号,此时直线x =m =c =1,把x =1代入椭圆x 24+y 23=1得y =±32,∴|AB |=3.∴当△F AB 的周长最大时,△F AB的面积是12×3×|EF |=12×3×2=3.10.[2019·辽宁沈阳东北育才学校月考]已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),A ,B 是C 的长轴的两个端点,点M 是C 上的一点,满足∠MAB =30°,∠MBA =45°.设椭圆C 的离心率为e ,则e 2=________.答案:1-33 解析:由椭圆的对称性,设M (x 0,y 0),y 0>0,A (-a,0),B (a,0).因为∠MAB =30°,∠MBA =45°,所以k BM =y 0x 0-a =-1,k AM =y 0x 0+a=33.又因为x 20a 2+y 20b 2=1,三等式联立消去x 0,y 0可得b 2a 2=33=1-e 2,所以e 2=1-33.11.[2019·云南昆明一中月考]已知中心在原点O ,焦点在x轴上的椭圆E 过点C (0,1),离心率为22.(1)求椭圆E 的方程;(2)直线l 过椭圆E 的左焦点F ,且与椭圆E 交于A ,B 两点,若△OAB 的面积为23,求直线l 的方程.解析:(1)设椭圆E 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由已知得⎩⎪⎨⎪⎧b =1,c a =22,a 2=b 2+c 2,解得a 2=2,b 2=1,所以椭圆E 的方程为x 22+y 2=1.(2)由已知,直线l 过左焦点F (-1,0).当直线l 与x 轴垂直时,A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-22,B ⎝⎛⎭⎪⎫-1,22,此时|AB |=2,则S △OAB =12×2×1=22,不满足条件. 当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y =k (x +1),A (x 1,y 2),B (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1),x 22+y 2=1得(1+2k 2)x 2+4k 2x +2k 2-2=0, 所以x 1+x 2=-4k 21+2k 2,x 1x 2=2k 2-21+2k 2.因为S △OAB =12|OF |·|y 1-y 2|=12|y 1-y 2|,由已知S △OAB =23得|y 1-y 2|=43.11因为y 1+y 2=k (x 1+1)+k (x 2+1)=k (x 1+x 2)+2k =k ·-4k 21+2k 2+2k =2k 1+2k 2, y 1y 2=k (x 1+1)·k (x 2+1)=k 2(x 1x 2+x 1+x 2+1)=-k 21+2k 2, 所以|y 1-y 2|=(y 1+y 2)2-4y 1y 2=4k 2(1+2k 2)2+4k 21+2k 2=43,所以k 4+k 2-2=0,解得k =±1,所以直线l 的方程为x -y +1=0或x +y +1=0.。
高考数学椭圆专题复习二(后附答案)题组一:1.判断下列各椭圆的焦点位置,并说出焦点坐标、焦距。
(1)14322=+y x (2)1422=+y x (3)1422=+y x 2.求适合下列条件的椭圆标准方程:两个焦点的坐标分别为)0,4(),0,4(-,椭圆上一点P 到两焦点距离的和等于10。
3.方程221||12x y m +=-表示焦点在y 轴的椭圆时,实数m 的取值范围是____________4.在椭圆10042522=+y x 中,a= ,b= ,焦距是 焦点坐标是 ,______.焦点位于________轴上5.如果方程1my 4x 22=+表示焦点在X 轴的椭圆,则实数m 的取值范围是 .题组二: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,焦点在坐标轴上题组三:1.已知两定点(-3,0),(3,0),若点P 满足1021=+PF PF ,则点P 的轨迹是 ,若点P 满足621=+PF PF ,则点P 的轨迹是 .2.P 为椭圆1162522=+y x 上一点,P 到一个焦点的距离为4,则P 到另一个焦点的距离为3.椭圆191622=+y x ,过焦点F 1的直线交椭圆于A,B 两点,则2ABF ∆的周长为题组四:1.如果点M(x,y)在运动过程,总满足关系式:10)3()3(2222=-++++y x y x ,点M 的轨迹是什么曲线?写出它的方程.2.已知△ABC 的一边长6=BC ,周长为16,求顶点A 的轨迹方程.3. 已知椭圆两个焦点的坐标分别是()2,0-,()2,0,并且经过点53,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,求它的标准方程.4.与椭圆x 2+4y 2=16有相同焦点,且过点()6,5-的椭圆方程是 .5.如图,在圆224x y +=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?。
高三数学椭圆试题1.如图,已知椭圆的左、右焦点分别为,其上顶点为已知是边长为的正三角形.(1)求椭圆的方程;(2)过点任作一动直线交椭圆于两点,记.若在线段上取一点,使得,当直线运动时,点在某一定直线上运动,求出该定直线的方程.【答案】(1)椭圆的方程为;(2)定直线的方程为.【解析】(1)因为是边长为2的正三角形,所以,椭圆的方程为;(2)设直线方程为,与椭圆方程联立,结合韦达定理,表示出;设点的坐标为则由,解得,故点在定直线上.试题解析:(Ⅰ)因为是边长为2的正三角形,所以,所以,椭圆的方程为(Ⅱ)由题意知,直线的斜率必存在,设其方程为.并设由消去得则由得故设点的坐标为则由得解得:故点在定直线上.【考点】椭圆的性质、设而不求思想、定直线问题.2.若点O和点F分别为椭圆的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则的最大值为()A.2B.3C.6D.8【答案】C【解析】设,则即,又因为,,又,∴,所以.3.已知中心在原点、焦点在x轴上的椭圆C1与双曲线C2有共同的焦点,设左右焦点分别为F1,F2,P是C1与C2在第一象限的交点,PF1F2是以PF1为底边的等腰三角形,若椭圆与双曲线的离心率分别为e1,e2,则e1·e2的取值范围是( )A.(,+)B.(,+)C.(,+)D.(0,+)【答案】C【解析】解:椭圆的长半轴长为,双曲线的实半轴长为,焦距为根据题意:,因为在等腰三角形中,,所以,所以,,所以,故选C.【考点】1、椭圆定义与简单几何性质;2、双曲线的定义与简单几何性质.4.给定椭圆:,称圆心在原点,半径为的圆是椭圆的“准圆”.若椭圆的一个焦点为,其短轴上的一个端点到的距离为.(1)求椭圆的方程和其“准圆”方程;(2)点是椭圆的“准圆”上的动点,过点作椭圆的切线交“准圆”于点.(ⅰ)当点为“准圆”与轴正半轴的交点时,求直线的方程,并证明;(ⅱ)求证:线段的长为定值.【答案】(1),,(2)(ⅰ),(ⅱ)详见解析.【解析】(1)求椭圆方程,利用待定系数法,列两个独立方程就可解出因为短轴上的一个端点到的距离为,所以而所以再根据“准圆”定义,写出“准圆”方程.(2)(ⅰ)直线与椭圆相切问题,通常利用判别式为零求切线方程,利用点斜式设直线方程,与椭圆方程联立消得关于的一元二次方程,由判别式为零得斜率,即证得两直线垂直.(ⅱ)本题是(ⅰ)的一般化,首先对斜率是否存在进行讨论,探讨得斜率不存在时有两直线垂直,即将问题转化为研究直线是否垂直问题,具体就是研究是否成立.研究思路和方法同(ⅰ),由于点坐标在变化,所以由判别式为零得关于点坐标的一个等式:,即,而这等式对两条切线都适用,所以的斜率为方程两根,因此.当垂直时,线段为准圆的直径,为定值4.试题解析:解:(1),椭圆方程为, 2分准圆方程为. 3分(2)(ⅰ)因为准圆与轴正半轴的交点为,设过点且与椭圆相切的直线为,所以由得.因为直线与椭圆相切,所以,解得, 6分所以方程为. 7分,. 8分(ⅱ)①当直线中有一条斜率不存在时,不妨设直线斜率不存在,则:,当:时,与准圆交于点,此时为(或),显然直线垂直;同理可证当:时,直线垂直. 10分②当斜率存在时,设点,其中.设经过点与椭圆相切的直线为,所以由得.由化简整理得,因为,所以有.设的斜率分别为,因为与椭圆相切,所以满足上述方程,所以,即垂直. 12分综合①②知:因为经过点,又分别交其准圆于点,且垂直.所以线段为准圆的直径,,所以线段的长为定值. 14分【考点】椭圆方程,直线与椭圆位置关系5.在△ABC中,∠ACB=60°,sinA∶sinB=8∶5,则以A、B为焦点且过点C的椭圆的离心率为________.【答案】【解析】由题意e=.∵sinA∶sinB=8∶5,∴由正弦定理得a∶b=8∶5.设a=8k,b=5k,∴由余弦定理可得c2=a2+b2-2abcosC,∴c=7k,∴e=6.如图所示,中心均为原点O的双曲线与椭圆有公共焦点,M、N是双曲线的两顶点.若M,O,N将椭圆长轴四等分,则双曲线与椭圆的离心率的比值是()A.3B.2C.D.【答案】B【解析】设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),半焦距为c1,则椭圆的离心率为e1=.设双曲线的标准方程为-=1(m>0,n>0),半焦距为c2,则双曲线的离心率为e2=.由双曲线与椭圆共焦点知c1=c2.由点M,O,N将椭圆长轴四等分可知m=a-m,即2m=a.∴===2.故选B.7.如图,椭圆的中心为原点O,长轴在x轴上,离心率e=,过左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于A、A′两点,=4.(1)求该椭圆的标准方程;(2)取平行于y轴的直线与椭圆相交于不同的两点P、P′,过P、P′作圆心为Q的圆,使椭圆上的其余点均在圆Q外.求△PP′Q的面积S的最大值,并写出对应的圆Q的标准方程.【答案】(1)+=1 (2)2 (x+)2+y2=6,(x-)2+y2=6【解析】解:(1)由题意知点A(-c,2)在椭圆上,则+=1,从而e2+=1,又e=,故b2==8,从而a2==16.故该椭圆的标准方程为+=1.(2)由椭圆的对称性,可设Q(x0,0).又设M(x,y)是椭圆上任意一点,则|QM|2=(x-x)2+y2=x2-2xx++8×(1-)=(x-2x)2-+8(x∈[-4,4]).设P(x1,y1),由题意知,P是椭圆上到Q的距离最小的点,因此,当x=x1时|QM|2取最小值,又x1∈(-4,4),所以当x=2x时|QM|2取最小值,从而x1=2x,且|QP|2=8-.由对称性知P′(x1,-y1),故|PP′|=|2y1|,所以S=|2y1||x1-x|=×2|x|==·.当x=±时,△PP′Q的面积S取得最大值2.此时对应的圆Q的圆心坐标为Q(±,0),半径|QP|==,因此,这样的圆有两个,其标准方程分别为(x+)2+y2=6,(x-)2+y2=6.8.若点O和点F分别为椭圆+=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()A.2B.3C.6D.8【答案】C【解析】由椭圆方程+=1可知a2=4,b2=3,∴c2=1,∴F(-1,0).设P(x0,y),则+=1.且=(x0,y), =(x+1,y),∴·=x0(x+1)+=+x+3(1-)=+x+3=(x+2)2+2∵-2≤x≤2,∴当x=2时, ·取到最大值×16+2=6.9.设椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上的点,PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,则C的离心率为()A.B.C.D.【答案】D【解析】Rt△PF1F2中,|F1F2|=2c(c为半焦距),因为∠PF1F2=30°,所以|PF2|=,|PF1|=,由椭圆的定义知2a=|PF1|+|PF2|=,所以e==.故选D.10.椭圆+=1的离心率为()A.B.C.D.【答案】D【解析】由椭圆方程+=1可知a2=16,b2=8,∴c2=a2-b2=8,∴e=====.11.已知以F1(-2,0),F2(2,0)为焦点的椭圆与直线x+y+4=0有且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为()A.3B.2C.2D.4【答案】C【解析】设椭圆方程为+=1(a>b>0).由得(a2+3b2)y2+8b2y+16b2-a2b2=0,可得a2=7,∴2a=2.12.已知焦点在x轴上的椭圆的离心率为,且它的长轴长等于圆C:x2+y2-2x-15=0的半径,则椭圆的标准方程是()A.+=1B.+=1C.+y2=1D.+=1【答案】A【解析】圆C的方程可化为(x-1)2+y2=16.知其半径r=4,∴长轴长2a=4,∴a=2.又e==,∴c=1,b2=a2-c2=4-1=3,∴椭圆的标准方程为+=1.13.在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的中心为原点,焦点F1,F2在x轴上,离心率为.过F1的直线l交C于A,B两点,且△ABF2的周长为16,那么C的方程为.【答案】+=1【解析】根据椭圆焦点在x轴上,可设椭圆方程为+=1(a>b>0).∵e=,∴=.根据△ABF2的周长为16得4a=16,因此a=4,b=2,所以椭圆方程为+=1.14.已知椭圆C:=1,过点M(2,0)且斜率不为0的直线交椭圆C于A,B两点.在x 轴上若存在定点P,使PM平分∠APB,则P的坐标为________.【答案】【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为x=my+2.将直线AB的方程与椭圆C的方程联立,消去x得(4m2+9)y2+16my-20=0,所以y1+y2=,y1y2=.若PM平分∠APB,则直线PA,PB的倾斜角互补,所以kPA +kPB=0.设P(a,0),则有+=0,将x1=my1+2,x2=my2+2代入上式,整理得=0,所以2my1y2+(2-a)(y1+y2)=0.将y1+y2=,y1y2=代入上式,整理得(-2a+9)·m=0.由于上式对任意实数m都成立,所以a=.综上,x轴上存在定点P,使PM平分∠APB.15.椭圆的两焦点为F1(-4,0),F2(4,0),P在椭圆上,若△PF1F2的面积的最大值为12,则椭圆方程为________.【答案】=1【解析】当点P为椭圆的短轴顶点时,△PF1F2的面积最大,此时△PF1F2的面积为S=×8×b=12,解得b=3.又a2=b2+c2=25,所以椭圆方程为=1.16.已知中心在原点的椭圆与双曲线有公共焦点,且左、右焦点分别为F1,F2,两条曲线在第一象限的交点记为P,△PF1F2是以PF1为底边的等腰三角形.若|PF1|=10,椭圆与双曲线的离心率分别为e1,e2,则e1·e2的取值范围是()A.0,B.,C.,+∞D.,+∞【答案】C【解析】根据已知|PF2|=2c,在椭圆中根据定义2c+10=2a1,离心率e1=,在双曲线中根据定义10-2c=2a2,离心率e2=.由于P,F1,F2三点构成三角形,所以2c+2c>10,即c>,根据10-2c=2a2>0可得0<c<5,故<c<5,0< -1<3,所以e1e2==>17.已知双曲线C与椭圆=1有共同的焦点F1,F2,且离心率互为倒数.若双曲线右支上一点P到右焦点F2的距离为4,则PF2的中点M到坐标原点O的距离等于________.【答案】3【解析】由椭圆的标准方程,可得椭圆的半焦距c==2,故椭圆的离心率e1==,则双曲线的离心率e2==2.因为椭圆和双曲线有共同的焦点,所以双曲线的半焦距也为c=2.设双曲线C的方程为=1(a>0,b>0),则有a===1,b2===,所以双曲线的标准方程为x2-=1.因为点P在双曲线的右支上,则由双曲线的定义,可得|PF1|-|PF2|=2a=2,又|PF2|=4,所以|PF1|=6.因为坐标原点O为F1F2的中点,M为PF2的中点.所以|MO|=|PF1|=3.18.设椭圆C∶=1(a>b>0)恒过定点A(1,2),则椭圆的中心到准线的距离的最小值________.【答案】2+【解析】由题设知=1,∴b2=,∴椭圆的中心到准线的距离d=,由d2==,令a2-5=t(t>0)得d2==t++9≥9+4(当且仅当t=2时取等号)∴d≥2+即椭圆的中心到准线的距离的最小值2+19.已知椭圆过点,离心率为.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)过点且斜率为()的直线与椭圆相交于两点,直线、分别交直线于、两点,线段的中点为.记直线的斜率为,求证: 为定值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)【解析】(Ⅰ)根据条件可得以下方程组:,解这个方程组求出、的值便得椭圆的方程;(Ⅱ)将用表示出来,这样就是一个只含的式子,将该式化简即可.那么如何用来表示?设,.因为A(2,0),所以直线的方程分别为:.令得:所以的中点为:由此得直线的斜率为:①再设直线的方程为,代入椭圆方程得:设,,则由韦达定理得:代入①式,便可将用表示出来,从而得到的值.试题解析:(Ⅰ)由题设:,解之得,所以椭圆的方程为 4分(Ⅱ)设直线的方程为代入椭圆方程得:设,,则由韦达定理得:直线的方程分别为:令,得:所以13分【考点】1、椭圆及其方程;2、直线的方程;3、中点坐标公式;4、根与系数的关系.20.已知为椭圆的两个焦点,P为椭圆上,则此椭圆离心率的取值范围是 ( )A.B.C.D.【答案】C【解析】由椭圆的定义得:,平方得:①又∵,∴,②由余弦定理得:,③由①②③得:,,,∴,则此椭圆离心率的取值范围是,故选C.【考点】椭圆的标准方程,余弦定理的应用.21.已知抛物线的焦点以及椭圆的上、下焦点及左、右顶点均在圆上.(1)求抛物线和椭圆的标准方程;(2)过点的直线交抛物线于两不同点,交轴于点,已知,则是否为定值?若是,求出其值;若不是,说明理由.【答案】(1) ,;(2)-1.【解析】(1)根据抛物线的焦点坐标满足圆的方程确定等量关系,求解抛物线方程;根据椭圆的焦点和右定点也在圆上,确定椭圆方程;(2)利用已知的向量关系式进行坐标转化求出,然后通过直线与抛物线方程联立,借助韦达定理进行化简并求值.试题解析:(1)由抛物线的焦点在圆上得:,,∴抛物线 3分同理由椭圆的上、下焦点及左、右顶点均在圆上可解得:.得椭圆. 6分(2)是定值,且定值为-1.设直线的方程为,则.联立方程组,消去得:且 , 9分由得:整理得:,. 14分【考点】1.抛物线和椭圆的方程;(2)直线与抛物线的位置关系;(3)向量的坐标运算.22.已知定圆的圆心为,动圆过点,且和圆相切,动圆的圆心的轨迹记为.(Ⅰ)求曲线的方程;(Ⅱ)若点为曲线上一点,试探究直线:与曲线是否存在交点? 若存在,求出交点坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)直线与曲线总有两个交点,.【解析】(Ⅰ)先找出圆心和半径,设出动圆的圆心和半径,因为动圆过点,且和圆相切,所以,所以点的轨迹是以为焦点的椭圆;(Ⅱ)讨论的情况,分和两种,当时,显然有两个交点,当时,联立方程组,消解方程,看解的个数.试题解析:(Ⅰ)圆的圆心为,半径.设动圆的圆心为半径为,依题意有.由,可知点在圆内,从而圆内切于圆,故,即,所以点的轨迹是以为焦点的椭圆. 3分设椭圆方程为. 由,,可得,.故曲线的方程为. 6分(Ⅱ)当时,由可得.此时直线的方程为:,与曲线有两个交点. 8分当时,直线的方程为:,联立方程组消去得,①由点为曲线上一点,得,可得.于是方程①可以化简为. 解得或.当代入方程可得;当代入方程可得.显然时,.综上,直线与曲线总有两个交点,. 13分【考点】1.求椭圆方程;2.判断直线与椭圆的交点.23.在椭圆(a>)中,记左焦点为F,右顶点为A,短轴上方的端点为B,若角,则椭圆的离心率为()A.B.C.D.【答案】D【解析】因为椭圆左焦点为F(-c,0),短轴上方的端点为B (0,b),右顶点为A(a,0),,所以BF=a=,即,所以,故选D。
椭圆的几何性质
选
题:丁周卫
班级________姓名________________ 学号____________
一.填空题
1.椭圆22189x y k +=+的离心率为12,则k 的值为_________.
2.椭圆22192
x y +=的焦点为12,F F ,点P 在椭圆上,若1||4PF =,则2||PF = ;12F PF ∠的大小为
3.已知1F 、2F 是椭圆1:2222=+b
y a x C (a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上一点,且21PF PF ⊥.若21F PF ∆的面积为9,则b =__________.
4.椭圆22
194x y +=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 横坐标的取值范围是 .
5.以椭圆)0(12222>>=+b a b
y a x 的左焦点)0,(c F -为圆心,c 为半径的圆与椭圆的左准线交于不同的两点,则该椭圆离心率的取值范围是 .
6.已知椭圆22221(0)x y a b a b
+=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且BF x ⊥轴,直线AB 交y 轴于点P .若2AP PB =,则椭圆
的离心率是
7.已知椭圆22:12
x C y +=的右焦点为F ,右准线为l ,点A l ∈,线段AF 交C 于点B ,若3FA FB =,则||AF = .
*8.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道
飞向月球,在月球附近一点P 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 点第二次变轨进入仍以F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在P 点第三次变轨进入以F 为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行,若用12c 和22c 分别表示椭轨道Ⅰ和Ⅱ的焦
距,用12a 和22a 分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴的长,给出下列
式子中正确式子的序号是____________
①1122a c a c +=+; ②1122a c a c -=-; ③1212c a a c >; ④
11c a <22
c a . 二.解答题
9.已知点P 是椭圆22154x y +=上的一点,且以点P 及焦点1F ,2F 为顶点的三角形的面积等于1,求点P 的坐标.
10.已知椭圆13
422=+y x ,能否在此椭圆位于y 轴左侧的部分找到一点M ,使它到左准线的距离为它到两个焦点21,F F 的距离的等比中项?
*11.设椭圆()22221,0x y a b a b
+=>>的左右焦点分别为12,F F ,离心率
e =l ,,M N 是l 上的两个动点,120FM F N ⋅= (Ⅰ)若1225F M F N ==,求,a b 的值; (Ⅱ)证明:当MN 取最小值时,12FM F N +与12F F 共线。