湖北省荆州市沙市第五中学高中数学 2.2.1椭圆及其标准方程练习题 新人教版选修2-1
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椭圆及其方程(时间:25分,满分55分)班级姓名得分一、选择题1.设F1,F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=6,则动点M的轨迹是( ) A.椭圆B.直线C.圆D.线段[答案] D2.中心在原点,焦点在坐标轴上,且过两点(4,0)、(0,2)的椭圆方程为() A.错误!+错误!=1 B。
错误!+错误!=1C。
错误!+错误!=1 D。
错误!+错误!=1[答案]D[解析]解法一:验证排除:将点(4,0)代入验证可排除A、B、C,故选D.解法二:设椭圆方程为mx2+ny2=1(m〉0,n>0),∴错误!,∴错误!,故选D。
3.椭圆ax2+by2+ab=0(a〈b〈0)的焦点坐标是()A.(±错误!,0)B.(±错误!,0)C.(0,±错误!)D.(0,±错误!)[答案]D[解析] ax2+by2+ab=0可化为错误!+错误!=1,∵a〈b〈0,∴-a>-b>0,∴焦点在y轴上,c=-a+b=错误!,∴焦点坐标为(0,±错误!).4.“1<m〈2”是“方程错误!+错误!=1表示的曲线是焦点在y轴上的椭圆”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件[答案]C[解析] 方程错误!+错误!=1表示的曲线是焦点在y轴上的椭圆,∴错误!,∴1<m<2,故选C。
2.2.1 椭圆及其标准方程[A 基础达标]1.平面内,若点M 到定点F 1(0,-1),F 2(0,1)的距离之和为2,则点M 的轨迹为( ) A .椭圆 B .直线F 1F 2 C .线段F 1F 2D .直线F 1F 2的垂直平分线解析:选C .由|MF 1|+|MF 2|=2=|F 1F 2|知,点M 的轨迹不是椭圆,而是线段F 1F 2. 2.已知P 为椭圆C 上一点,F 1,F 2为椭圆的焦点,且|F 1F 2|=23,若|PF 1|与|PF 2|的等差中项为|F 1F 2|,则椭圆C 的标准方程为( )A .x 212+y 29=1 B .x 212+y 29=1或x 29+y 212=1 C .x 29+y 212=1 D .x 248+y 245=1或x 245+y 248=1 解析:选B .由已知2c =|F 1F 2|=23,所以c =3. 因为2a =|PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|=43, 所以a =23,所以b 2=a 2-c 2=9.故椭圆C 的标准方程是x 212+y 29=1或x 29+y 212=1.3.“-3<m <5”是“方程x 25-m +y 2m +3=1表示椭圆”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B .要使方程x 25-m +y2m +3=1表示椭圆,应满足⎩⎪⎨⎪⎧5-m >0,m +3>0,5-m ≠m +3,解得-3<m <5且m ≠1,因此“-3<m <5”是“方程x 25-m +y 2m +3=1表示椭圆”的必要不充分条件.4.(2018·郑州高二检测)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 .6D .32解析:选B .设椭圆的另一个焦点为F 2,因为椭圆x 225+y 29=1上一点M 到焦点F 1的距离为2,即|MF 1|=2,又|MF 1|+|MF 2|=2a =10,所以|MF 2|=8.因为N 是MF 1的中点,O 是F 1F 2的中点,所以|ON |=12|MF 2|=4.5.已知椭圆x 23+y 24=1的两个焦点F 1,F 2,M 是椭圆上一点,且|MF 1|-|MF 2|=1,则△MF 1F 2是( )A .钝角三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .等边三角形解析:选B .由椭圆定义知|MF 1|+|MF 2|=2a =4,因为|MF 1|-|MF 2|=1,所以|MF 1|=52,|MF 2|=32.又|F 1F 2|=2c =2,所以|MF 1|2=|MF 2|2+|F 1F 2|2,即∠MF 2F 1=90°,所以△MF 1F 2为直角三角形.6.已知椭圆的焦点在y 轴上,其上任意一点到两焦点的距离和为8,焦距为215,则此椭圆的标准方程为________.解析:由已知2a =8,2c =215, 所以a =4,c =15, 所以b 2=a 2-c 2=16-15=1. 又椭圆的焦点在y 轴上,所以椭圆的标准方程为y 216+x 2=1.答案:y 216+x 2=17.椭圆x 29+y 22=1的焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆上.若|PF 1|=4,则|PF 2|=________,∠F 1PF 2的大小为________.解析:由|PF 1|+|PF 2|=6,且|PF 1|=4,知|PF 2|=2.|F 1F 2|=27, 在△PF 1F 2中,cos∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=-12.所以∠F 1PF 2=120°. 答案:2 120°8.已知椭圆的焦点F 1,F 2在x 轴上,且a =2c ,过F 1的直线l 交椭圆于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么椭圆的标准方程为________.解析:根据椭圆的焦点在x 轴上,可设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),根据△ABF 2的周长为16得4a =16,则a =4,因为a =2c ,所以c =22,则b 2=a 2-c 2=16-8=8.故椭圆的标准方程为x 216+y 28=1.答案:x 216+y 28=19.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F 1(-4,0),F 2(4,0),并且椭圆上一点P 与两焦点的距离的和等于10;(2)焦点分别为(0,-2),(0,2),经过点(4,32).解:(1)因为椭圆的焦点在x 轴上,且c =4,2a =10,所以a =5,b =a 2-c 2=25-16=3,所以椭圆的标准方程为x 225+y 29=1.(2)因为椭圆的焦点在y 轴上,所以可设它的标准方程为y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0).法一:由椭圆的定义知2a =(4-0)2+(32+2)2+(4-0)2+(32-2)2=12,解得a =6.又c =2,所以b =a 2-c 2=42.所以椭圆的标准方程为y 236+x 232=1.法二:因为所求椭圆过点(4,32),所以18a 2+16b2=1.又c 2=a 2-b 2=4,可解得a 2=36,b 2=32. 所以椭圆的标准方程为y 236+x 232=1.10.设F 1、F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,当a =2b 时,点P 在椭圆上,且PF 1⊥PF 2,|PF 1|·|PF 2|=2,求椭圆方程.解析:因为a =2b ,b 2+c 2=a 2,所以c 2=3b 2.又PF 1⊥PF 2,所以|PF 1|2+|PF 2|2=(2c )2=12b 2,由椭圆定义可知|PF 1|+|PF 2|=2a =4b ,(|PF 1|+|PF 2|)2=|PF 1|2+|PF 2|2+2|PF 1|·|PF 2|=12b 2+4=16b 2, 所以b 2=1,a 2=4.所以椭圆方程为x 24+y 2=1.[B 能力提升]11.已知P 为椭圆x 225+y 216=1上的一点,M ,N 分别为圆(x +3)2+y 2=1和圆(x -3)2+y2=4上的点,则|PM |+|PN |的最小值为( )A .5B .7C .13D .15解析:选B .由题意知椭圆的两个焦点F 1,F 2分别是两圆的圆心,且|PF 1|+|PF 2|=10,从而|PM |+|PN |的最小值为|PF 1|+|PF 2|-1-2=7.12.已知F 1、F 2是椭圆x 29+y 27=1的两个焦点,A 为椭圆上一点,且∠AF 1F 2=45°,则△AF 1F 2的面积为________.解析:如图.由x 29+y 27=1,知a 2=9,b 2=7,c 2=2.所以a =3,b =7,c =2.所以|F 1F 2|=22. 设|AF 1|=x ,则|AF 2|=6-x .因为∠AF 1F 2=45°,所以(6-x )2=x 2+8-42x ·22. 所以x =72.所以S △AF 1F 2=12×22×72×22=72.答案:7213.如图所示,已知椭圆的两焦点为F 1(-1,0),F 2(1,0),P 为椭圆上一点,且2|F 1F 2|=|PF 1|+|PF 2|.(1)求椭圆的标准方程;(2)若点P 在第二象限,∠F 2F 1P =120°,求△PF 1F 2的面积.解:(1)设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),焦距为2c ,则由已知得c =1,|F 1F 2|=2,所以4=|PF 1|+|PF 2|=2a ,所以a =2, 所以b 2=a 2-c 2=4-1=3, 所以椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.(2)在△PF 1F 2中,|PF 2|=2a -|PF 1|=4-|PF 1|.由余弦定理,得|PF 2|2=|PF 1|2+|F 1F 2|2-2|PF 1|·|F 1F 2|·cos 120°, 即(4-|PF 1|)2=|PF 1|2+4+2|PF 1|, 所以|PF 1|=65,所以S △PF 1F 2=12|F 1F 2|·|PF 1|·sin 120°=12×2×65×32=335.14.(选做题)设F 1,F 2分别是椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点,B 为椭圆上的点且坐标为(0,-1).(1)若P 是该椭圆上的一个动点,求|PF 1|·|PF 2|的最大值; (2)若C 为椭圆上异于B 的一点,且BF →1=λ CF →1,求λ的值; (3)设P 是该椭圆上的一个动点,求△PBF 1的周长的最大值. 解:(1)因为椭圆的方程为x 24+y 2=1,所以a =2,b =1,c =3,即|F 1F 2|=23,又因为|PF 1|+|PF 2|=2a =4,所以|PF 1|·|PF 2|≤⎝ ⎛⎭⎪⎫|PF 1|+|PF 2|22=⎝ ⎛⎭⎪⎫422=4,当且仅当|PF 1|=|PF 2|=2时取“=”,所以|PF 1|·|PF 2|的最大值为4. (2)设C (x 0,y 0),B (0,-1),F 1(-3,0), 由BF →1=λ CF →1, 得x 0=3(1-λ)λ,y 0=-1λ.又x 204+y 20=1,所以有λ2+6λ-7=0, 解得λ=-7或λ=1,C 异于B 点,故λ=1舍去.所以λ=-7. (3)因为|PF 1|+|PB |=4-|PF 2|+|PB |≤4+|BF 2|,所以△PBF1的周长≤4+|BF2|+|BF1|=8,所以当P点位于直线BF2与椭圆的交点处时,△PBF1的周长最大,最大值为8.。
2.2.1椭圆的标准方程一、选择题1.命题甲:动点P 到两定点A ,B 的距离之和|PA |+|PB |=2a (a >0,a 是常数);命题乙:点P 的轨迹是椭圆,甲是乙的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 [答案] B[解析] 若点P 轨迹是椭圆,则一定有|PA |+|PB |=2a (a >0),反过来,若|PA |+|PB |=2a (a >0),点P 的轨迹可能是线段,或不存在.2.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 、B 与椭圆的另一个焦点F 2构成△ABF 1的周长是( )A .2B .4 C. 2 D .2 2[答案] B[解析] 根据题意画出图形(如图所示), ∵|AF 1|+|AF 2|=2,|BF 1|+|BF 2|=2, ∴|AF 1|+|BF 1|+|AF 2|+|BF 2|=4, 即|AB |+|AF 2|+|BF 2|=4.3.点A (a,1)在椭圆x 24+y 22=1的内部,则a 的取值范围是( )A .-2<a < 2B .a <-2或a > 2C .-2<a <2D .-1<a <1 [答案] A[解析] 因为点A 在椭圆内部,故将点A 的坐标代入x 24+y 22应满足a 24+12<1,所以a 2<2,即-2<a <2,故选A.4.已知椭圆x 23+y 24=1的两个焦点F 1,F 2,M 是椭圆上一点,且|MF 1|-|MF 2|=1,则△MF 1F 2是( )A .钝角三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .等边三角形[答案] B[解析] 由|MF 1|-|MF 2|=1,且|MF 1|+|MF 2|=4,得|MF 1|=52,|MF 2|=32.又|F 1F 2|=2,显然△MF 1F 2为直角三角形.5.已知A ,B 两点的坐标分别为(0,-5)和(0,5),直线AM 与MB 的斜率之积为-49,则点M 的轨迹方程是( )A.x 225+y 21009=1 B.x 225+y 21009=1(x ≠±5) C.x 22254+y 225=1 D.x 22254+y 225=1(x ≠0) [答案] D[解析] 设点M 的坐标为(x ,y ),则k MA =y +5x ,k BM =y -5x ,由题意,得y +5x ·y -5x=-49(x ≠0), 整理得x 22254+y 225=1(x ≠0).故选D. 6.设P 是椭圆x 29+y 24=1上一动点,F 1,F 2是椭圆的两个焦点,则cos ∠F 1PF 2的最小值是( )A.12B.19 C .-59D .-19[答案] D[解析] 由余弦定理,得cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|①又∵|PF 1|+|PF 2|=2a =6,|F 1F 2|=25,∴①式可化为cos ∠F 1PF 2=PF 1|+|PF 22-|F 1F 2|2-2|PF 1||PF 2|2|PF 1||PF 2|=162|PF 1||PF 2|-1.∵|PF 1|·|PF 2|≤(|PF 1|+|PF 2|2)2=9.当|PF 1|=|PF 2|时,取等号,∴cos ∠F 1PF 2≥162×9-1=-19,当|PF 1|=|PF 2|时取等号, ∴cos ∠F 1PF 2的最小值为-19.二、填空题7.椭圆x 225+y 29=1的一个焦点为F 1,M 为椭圆上一点,且|MF 1|=2,N 是线段MF 1的中点,则|ON |为(O 为坐标原点)________.[答案] 4 [解析] 如图所示∵|MF 1|+|MF 2|=10,|MF 1|=2, ∴|MF2|=8,又ON 为△F 1F 2M 的中位线, ∴|ON |=12|MF 2|=4.8.已知F 1、F 2是椭圆x 29+y 25=1的左右焦点,P 为椭圆上一个点,且|PF 1|︰|PF 2|=1︰2,则∠F 1PF 2=______________.[答案] arccos 14[解析] 由椭圆定义知|PF 1|+|PF 2|=6,又|PF 1|︰|PF 2|=1︰2,则|PF 1|=2,|PF 2|=4,而|F 1F 2|=4由余弦定理得cos ∠F 1PF 2=14,∴∠F 1PF 2=arccos 14.三、解答题9.求过点P (3,0)且与圆x 2+6x +y 2-91=0相内切的动圆圆心的轨迹方程. [解析] 将点(3,0)代入x 2+6x +y 2-91=-64<0,所以点P 在圆内,圆方程配方整理得(x +3)2+y 2=102,圆心为C 1(-3,0),半径为R =10.设所求动圆圆心为C (x ,y ),半径为r ,依题意有⎩⎪⎨⎪⎧|PC |=r ,|CC 1|=R -r ,消去r 得R -|PC |=|CC 1|⇒|PC |+|CC 1|=R ,即|PC |+|CC 1|=10.又P (3,0),C 1(-3,0),且|PC 1|=6<10.可见C 点是以P ,C 1为两焦点的椭圆,且c =3,2a=10,所以a =5,从而b =4,故所求的动圆圆心的轨迹方程为x 225+y 216=1.一、选择题1.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( )A.x 216+y 29=1 B.x 216+y 212=1 C.x 24+y 23=1 D.x 23+y 24=1[答案] C[解析] 由题意知|F 1F 2|=2, 而|F 1F 2|是|PF 1|与|PF 2|的等差中项. 则2|F 1F 2|=|PF 1|+|PF 2| 即|PF 1|+|PF 2|=4>2 则P 点的轨迹方程为椭圆, 则a =2,c =1. ∴椭圆方程为x 24+y 23=1.2.已知方程x 2k +1+y 23-k=1(k ∈R )表示焦点在x 轴上的椭圆,则k 的取值范围是( )A .k <1或k >3B .1<k <3C .k >1D .k <3[答案] B[解析] 因为方程x 2k +1+y 23-k=1(k ∈R )表示焦点在x 轴上的椭圆.所以⎩⎪⎨⎪⎧3-k >0k +1>0k +1>3-k ,解得1<k <3.3.已知点F 1,F 2是椭圆x 2+2y 2=2的两个焦点,点P 是该椭圆上的一个动点,那么|PF 1→+PF 2→|的最小值是( )A .0B .1C .2D .2 2[答案] C[解析] 设P (x 0,y 0),则PF 1→=(-1-x 0,-y 0),PF 2→=(1-x 0,-y 0), ∴PF 1→+PF 2→=(-2x 0,-2y 0),∴|PF 1→+PF 2→|=4x 20+4y 20=22-2y 20+y 20=2-y 20+2.∵点P 在椭圆上,∴0≤y 20≤1,∴当y 20=1时,|PF 1→+PF 2→|取最小值为2.故选C. 二、填空题4.设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________.[答案] x 2+32y 2=1[解析] 如图,由题意,A 点横坐标为c ,∴c 2+y 2b2=1,又b 2+c 2=1,∴y 2=b 4,∴|AF 2|=b 2,又∵|AF 1|=3|BF 1|, ∴B 点坐标为(-53c ,-13b 2),代入椭圆方程得,⎩⎪⎨⎪⎧-53c 2+-13b 22b 2=1,b 2=1-c 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧c 2=13,b 2=23方程为x 2+32y 2=1.5.若方程x 2k -2+y 25-k=1表示椭圆,则实数k 的取值范围是________.[答案] (2,72)∪(72,5)[解析] 由方程x 2k -2+y 25-k=1表示椭圆,可得⎩⎪⎨⎪⎧k -2>0,5-k >0,k -2≠5-k ,解得2<k <5且k ≠72.即当2<k <72或72<k <5时,方程x 2k -2+y 25-k=1表示椭圆.6.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的焦点在x 轴上,过点(1,12)作圆x 2+y 2=1的切线,切点分别为A ,B ,直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是________.[答案]x 25+y 24=1[解析] 本题主要考查圆的切线方程以及椭圆的标准方程,点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12在圆外过点(1,12)与圆相切的一条直线方程为x =1,一个切点为(1,0),设另一条的方程为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12-m x +m ,由1=|m |⎝ ⎛⎭⎪⎫12-m 2+1得m =54,故另一条切线的方程为y =-34x +54代入圆的方程联立解得切点为⎝ ⎛⎭⎪⎫35,45,则直线AB 的方程为y =-2x +2,故椭圆的上顶点坐标为(0,2).因此c =1,b =2,a =5,所求椭圆方程为x 25+y 24=1.7.椭圆x 29+y 22=1的焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆上.若|PF 1|=4,则|PF 2|=________;∠F 1PF 2的大小为________.[答案] 2 120°[解析] 考查椭圆定义及余弦定理.由椭圆定义,|PF 1|+|PF 2|=2a =6,∴|PF 2|=2, cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|=16+4-2816=-12. ∴∠F 1PF 2=120°.三、解答题8.如图所示,已知经过椭圆x 225+y 216=1的右焦点F 2的直线AB 垂直于x 轴,交椭圆于A ,B 两点,F 1是椭圆的左焦点.(1)求△ABF 1的周长;(2)若AB 不垂直于x 轴,则△AF 1B 的周长有变化吗?为什么?[解析] (1)由题意知A ,B 两点在椭圆x 225+y 216=1上,故有|AF 1|+|AF 2|=2a =10,|BF 1|+|BF 2|=2a =10,|AF 2|+|BF 2|=|AB |,∴△ABF 1的周长=|AF 1|+|BF 1|+|AB |=|AF 1|+|BF 1|+|AF 2|+|BF 2|=(|AF 1|+|AF 2|)+(|BF 1|+|BF 2|)=2a +2a =10+10=20.∴△ABF 1的周长为20.(2)若AB 不垂直于x 轴,则△ABF 1的周长不变.理由:|AF 1|+|BF 1|+|AB |=|AF 1|+|BF 1|+|AF 2|+|BF 2|=(|AF 1|+|AF 2|)+(|BF 1|+|BF 2|)=4a ,这与AB 是否与x 轴垂直无关.9.如图,动圆C 1:x 2+y 2=t 2,1<t <3,与椭圆C 2:x 29+y 2=1相交于A ,B ,C ,D 四点,点A 1,A 2分别为C 2与x 轴的交点.(1)当t 为何值时,矩形ABCD 的面积取得最大值?并求出其最大面积; (2)求直线AA 1与直线A 2B 交点M 的轨迹方程.[解析] (1)设A (x 0,y 0),则矩形ABCD 的面积S =4|x 0||y 0|. 由x 209+y 20=1得y 20=1-x 209,从而 x 20y 20=x 20(1-x 209)=-19(x 20-92)2+94.当x 20=92,y 20=12时,S max =6,从而t =5时,矩形ABCD 的面积最大,最大面积为6.(2)由A (x 0,y 0),B (x 0,-y 0),A 1(-3,0),A 2(3,0)知直线AA 1的方程为y =y 0x 0+3(x +3). ①直线A 2B 的方程为 y =-y 0x 0-3(x -3). ②由①②得y 2=-y 2x 20-9(x 2-9).③又点A (x 0,y 0)在椭圆C 上,故y 20=1-x 209.④将④代入③得x 29-y 2=1(x <-3,y <0).因此点M 的轨迹方程为x 29-y 2=1(x <-3,y <0).。
2.2.2椭圆的简单几何性质一、选择题(共6个小题,每小题只有一个正确答案)1.若椭圆经过点P (2,3),且焦点为F 1(-2,0), F 2 (2,0),则这个椭圆的离心率等于 ( ) A.22 B. 13 C. 12 D.322. 已知椭圆的对称轴是坐标轴,离心率为31,长轴长为12,则椭圆方程为 ( ) A. 112814422=+y x 或114412822=+y x B. 14622=+y x C. 1323622=+y x 或1363222=+y x D. 16422=+y x 或14622=+y x 3.已知1F 、2F 是椭圆的两个焦点,满足120MF MF ⋅=的点M 总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是 ( )A .(0,1)B .1(0,]2 C. D. 4.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2A P P B=,则椭圆的离心率是( )A.2 B.2C .13D .125.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 处进入以月球球心F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P 变点第二次变轨进入仍以月球球心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 分别表示椭圆轨道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:①1122a c a c +=+; ②1122a c a c -=-; ③1212c a a c >; ④11c a <22c a . 其中正确式子的序号是 ( )A. ①③B. ②③C. ①④D. ②④ 6.过椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左焦点1F 作x 轴的垂线交椭圆于点P,2F 为右焦点,若1260F PF ∠=,则椭圆的离心率为( )A .2B 3C .12D .13二、填空题(共4个小题)7.巳知椭圆G 的中心在坐标原点,长轴在x 轴上,离心率为2,且G 上一点到G 的两个焦点的距离之和为12,则椭圆G 的方程为 . 8.如果一个椭圆的长轴长是短轴长的两倍,那么这个椭圆的离心率为 .9.已知地球运行的轨道是长半轴长81050.1⨯=a km,离心率0192.0=e 的椭圆,且太阳在这个椭圆的一个焦点上,则地球到太阳的最大和最小距离分别为 , . 10.在平面直角坐标系中,椭圆2222x y a b+=1( a b >>0)的焦距为2,以O 为圆心,a 为半径的圆,过椭圆准线与x 轴的交点作圆的两切线互相垂直,则离心率e = .三、解答题(共1个小题)11.设1F 、2F 分别是椭圆22154x y +=的左、右焦点,(,)P x y 是该椭圆上的一个动点. (1)求21PF ⋅的最大值和最小值;(2)求12PF PF ⋅的最大值和最小值.。
第二章 2.2 2.2.1请同学们认真完成练案[11]A 级 基础巩固一、选择题1.设F 1、F 2为定点,|F 1F 2|=6,动点M 满足|MF 1|+|MF 2|=6,则动点M 的轨迹是( D ) A .椭圆 B .直线 C .圆D .线段[解析] ∵|MF 1|+|MF 2|=6,|F 1F 2|=6, ∴|MF 1|+|MF 2|=|F 1F 2|, ∴点M 的轨迹是线段F 1F 2.2.过点(-3,2)且与x 29+y 24=1有相同焦点的椭圆的方程是( A )A .x 215+y 210=1B .x 2225+y 2100=1C .x 210+y 215=1D .x 2100+y 2225=1[解析] 将点(-3,2)代入验证,只有A 的方程满足,故选A .3.中心在原点,焦点在坐标轴上,且过两点(4,0)、(0,2)的椭圆方程为( D ) A .x 24+y 22=1B .y 24+x 22=1C .y 216+x 24=1D .x 216+y 24=1[解析] 解法一:验证排除:将点(4,0)代入验证可排除A 、B 、C ,故选D . 解法二:设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0),∴⎩⎪⎨⎪⎧16m =14n =1,∴⎩⎨⎧m =116n =14,故选D .4.已知椭圆x 225+y 29=1上的点M 到该椭圆一个焦点F 的距离为2,N 是MF 的中点,O为坐标原点,那么线段ON 的长是( B )A .2B .4C .8D .32[解析] 设椭圆左焦点F ,右焦点F 1,∵2a =10,|MF |=2,∴|MF 1|=8,∵N 为MF 中点,O 为FF 1中点,∴|ON |=12|MF 1|=4.5.(2019-2020学年房山区期末检测)“方程mx 2+ny 2=1表示焦点在y 轴上的椭圆”的充要条件是( A )A .m >n >0B .n >m >0C .mn >0D .mn <0[解析] 若方程表示椭圆,则m ,n ≠0,则方程等价为x 21m +y 21n =1,若方程表示焦点在y 轴上椭圆,则等价为1n >1m>0,解得:m >n >0,故选A .6.(2019-2020学年湖南省长沙市湖南师大附中高二期中)设F 1,F 2为椭圆C :x 236+y 220=1的两个焦点,M 为C 上一点且在第一象限,若△MF 1F 2为等腰三角形,则△MF 1F 2的面积为( D )A .53B .103C .215D . 415[解析] 设M (m ,n ),m ,n >0,则m ∈(0,6),n ∈(0,25), 椭圆C :x 236+y 220=1的a =6,b =25,c =4.设F 1,F 2分别为椭圆C 的左右焦点,由于M 为C 上一点且在第一象限,可得|MF 1|>|MF 2|,|F 1F 2|=2c =8, 因为|MF 1|+|MF 2|=2a =12,所以|MF 1|>6,|MF 2|<6, △MF 1F 2为等腰三角形,只能|MF 2|=2c =8,则|MF 2|=4, 由勾股定理得|MF 2|2=(4-m )2+n 2=16, 又m 236+n 220=1,联立并消去n 得 m 2-18m +45=0,且m ∈(0,6),解得m =3,则n =15. 则△MF 1F 2的面积为12×8×15=415.故选D .二、填空题7.已知椭圆中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆与x 轴的一个交点到两焦点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为__x 24+y 23=1__.[解析] 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ a +c =3a -c =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2c =1.故b 2=a 2-c 2=3,所以椭圆方程为x 24+y 23=1. 8.(福州市2019-2020学年高二期末)若以椭圆上一点和椭圆的两个焦点为顶点的三角形面积的最大值为1,则该椭圆长轴长的最小值为[解析] 由题意可知,因为椭圆上一点和两个焦点为顶点的三角形的最大面积为1,即可知bc =1,因为a 2=b 2+c 2=b 2+1b2≥2,所以a ≥2,故长轴长的最小值为22,答案为2 2.三、解答题9.求满足下列条件的椭圆的标准方程: (1)焦点在y 轴上,焦距是4,且经过点M (3,2);(2)a :c =13:5,且椭圆上一点到两焦点的距离的和为26.[解析] (1)由焦距是4可得c =2,且焦点坐标为(0,-2),(0,2).由椭圆的定义知,2a =32+(2+2)2+32+(2-2)2=8,所以a =4,所以b 2=a 2-c 2=16-4=12. 又焦点在y 轴上,所以椭圆的标准方程为y 216+x 212=1.(2)由题意知,2a =26,即a =13,又a c =135,所以c =5,所以b 2=a 2-c 2=132-52=144, 因为焦点所在的坐标轴不确定,所以椭圆的标准方程为x 2169+y 2144=1或y 2169+x 2144=1.10.已知点A (-12,0),B 是圆F :(x -12) 2+y 2=4(F 为圆心)上一动点,线段AB 的垂直平分线交BF 于P ,求动点P 的轨迹方程.[解析] 如图所示,由题意知,|P A |=|PB |,|PF |+|BP |=2, ∴|P A |+|PF |=2,且|P A |+|PF |>|AF |, ∴动点P 的轨迹是以A 、F 为焦点的椭圆, ∴a =1,c =12,b 2=34.∴动点P 的轨迹方程为x 2+y 234=1,即x 2+43y 2=1. B 级 素养提升一、选择题1.已知椭圆x 225+y 29=1,F 1、F 2分别在其左、右焦点,椭圆上一点M 到F 1的距离是2,N是MF 1的中点,则|ON |的长为( D )A .1B .2C .3D .4[解析] 由椭圆定义得|MF 2|+|MF 1|=2a =10, 因为|MF 1|=2,所以|MF 2|=8. 因为N 是MF 1的中点,所以|ON |=|MF 2|2=4.故选D . 2.若△ABC 的两个焦点坐标为A (-4,0)、B (4,0),△ABC 的周长为18,则顶点C 的轨迹方程为( D )A .x 225+y 29=1B .y 225+x 29=1(y ≠0)C .x 216+y 29=1(y ≠0)D .x 225+y 29=1(y ≠0)[解析] ∵|AB |=8,△ABC 的周长为18,∴|AC |+|BC |=10>|AB |,故点C 轨迹为椭圆且两焦点为A 、B ,又因为C 点的纵坐标不能为零,所以选D .3.(多选题)若方程x 2a 2+y 2a +6=1表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数a 的取值范围可以是( AD )A .a >3B .a <-2C .-2<a <3D .-6<a <-2[解析] 由题意得a 2>a +6>0, 解得a >3或-6<a <-2,故选AD .4.(多选题)直线2x +by +3=0过椭圆10x 2+y 2=10的一个焦点,则b 的值可以为( AB ) A .-1 B .1 C .-12D .12[解析] 椭圆方程化为标准形式为x 2+y 210=1,∴焦点坐标为(0,±3),当直线过焦点(0,3)时,b =-1;当直线过焦点(0,-3)时,b =1.故选AB .二、填空题5.下列命题是真命题的是__③__.①已知定点F 1(-1,0),F 2(1,0),则满足|PF 1|+|PF 2|=2的点P 的轨迹为椭圆;②到定点F 1(-3,0),F 2(3,0)距离相等的点的轨迹为椭圆;③若点P 到定点F 1(-4,0),F 2(4,0)的距离之和等于点M (5,3)到定点F 1(-4,0),F 2(4,0)的距离之和,则点P 的轨迹为椭圆.[解析] ①2<2,故点P 的轨迹不存在;②到定点F 1(-3,0),F 2(3,0)距离相等的点的轨迹是线段F 1F 2的垂直平分线(y 轴);③点M (5,3)到定点F 1(-4,0),F 2(4,0)的距离之和为410>8,故点P 的轨迹为椭圆.故填③.6.设F 1、F 2分别是椭圆x 225+y 216=1的左、右焦点,P 为椭圆上任意一点,点M 的坐标为(6,4),则|PM |+|PF 1|的最大值为__15__.[解析] 由椭圆的方程可得a =5,b =4,c =3. ∴F 1(-3,0),F 2(3,0),如图所示,由椭圆的定义可得,|PF 1|+|PF 2|=2a =10,∴|PM |+|PF 1|=|PM |+2a -|PF 2|=10+(|PM |-|PF 2|)≤10+|MF 2|=10+32+42=15,∴|PM |+|PF 1|的最大值为15. 三、解答题7.已知椭圆的中心在原点,且经过点P (3,0),a =3b ,求椭圆的标准方程.[解析] 当焦点在x 轴上时,设其方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).由椭圆过点P (3,0),知9a 2+0b2=1,又a=3b,解得b2=1,a2=9,故椭圆的方程为x29+y2=1.当焦点在y轴上时,设其方程为y2a2+x2b2=1(a>b>0).由椭圆过点P(3,0),知0a2+9b2=1,又a=3b,联立解得a2=81,b2=9,故椭圆的方程为y281+x29=1.故椭圆的标准方程为y281+x29=1或x29+y2=1.8.如图所示,在圆C:(x+1)2+y2=25内有一点A(1,0).Q为圆C上一点,AQ的垂直平分线与C,Q的连线交于点M,求点M的轨迹方程.[解析]如图所示,连接MA,由题知点M在线段CQ上,从而有|CQ|=|MQ|+|MC|.又点M在AQ的垂直平分线上,所以|MA|=|MQ|,故|MA|+|MC|=|CQ|=5.又A(1,0),C(-1,0),故点M的轨迹是以(1,0),(-1,0)为焦点的椭圆,且2a=5,c=1,故a=52,b2=a2-c2=254-1=214.故点M的轨迹方程为x2254+y2214=1.。
2.2.2椭圆及其简单几何性质(1)导学案学习目标1.根据椭圆的方程研究曲线的几何性质,并正确地画出它的图形;2.根据几何条件求出曲线方程,并利用曲线的方程研究它的性质,画图.学习过程一、学情调查、情境导入复习1:椭圆2211612x y+=上一点P到左焦点的距离是2,那么它到右焦点的距离是.复习2:方程2215x ym+=表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是.二、问题展示、合作探究学习探究问题1:椭圆的标准方程22221x ya b+=(0)a b>>,它有哪些几何性质呢?图形:范围:x:y:对称性:椭圆关于轴、轴和都对称;顶点:(),(),(),();长轴,其长为;短轴,其长为;离心率:刻画椭圆程度.椭圆的焦距与长轴长的比ca称为离心率,记cea=,且01e<<.试试:椭圆221169y x+=的几何性质呢?范围:x:y:对称性:椭圆关于轴、轴和都对称;顶点:(),(),(),();长轴,其长为;短轴,其长为;离心率:cea== .反思:b a 或c b的大小能刻画椭圆的扁平程度吗? 典型例题例1 求椭圆221625400x y +=的长轴和短轴的长、离心率、焦点和顶点的坐标.变式:若椭圆是22981x y +=呢?小结:①先化为标准方程,找出,a b ,求出c ;②注意焦点所在坐标轴.例2 点(,)M x y 与定点(4,0)F 的距离和它到直线25:4l x =的距离的比是常数45,求点M 的轨迹.小结:到定点的距离与到定直线的距离的比为常数(小于1)的点的轨迹是椭圆 . 动手试试练.求适合下列条件的椭圆的标准方程: ⑴焦点在x 轴上,6a =,13e =; ⑵焦点在y 轴上,3c =,35e =; ⑶经过点(3,0)P -,(0,2)Q -;⑷长轴长等到于20,离心率等于35.三、达标训练、巩固提升(时量:5分钟 满分:10分)计分:1.若椭圆2215x y m+=的离心率e =,则m 的值是( ).A .3B .3或253C D 2.若椭圆经过原点,且焦点分别为1(1,0)F ,2(3,0)F ,则其离心率为( ).A .34B .23C .12D .14323e =的椭圆两焦点为12,F F ,过1F 作直线交椭圆于,A B 两点,则2ABF ∆的周长为( ). A .3 B .6 C .12 D .244.已知点P 是椭圆22154x y +=上的一点,且以点P 及焦点12,F F 为顶点的三角形的面积等于1,则点P 的坐标是 .5.某椭圆中心在原点,焦点在x 轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是 .四、知识梳理、归纳总结课后作业1.比较下列每组椭圆的形状,哪一个更圆,哪一个更扁?⑴22936x y +=与2211612x y += ; ⑵22936x y +=与221610x y += . 2.求适合下列条件的椭圆的标准方程:⑴经过点(P -,Q ;⑵长轴长是短轴长的3倍,且经过点(3,0)P ;⑶焦距是8,离心率等于0.8.。
椭圆及其方程一、选择题1.已知方程x 2|m |-1+y 22-m=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 的取值范围是( ) A .m <2B .1<m <2C .m <-1或1<m <2D .m <-1或1<m <32 [答案] D [解析] 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ |m |-1>0,2-m >0,2-m >|m |-1.即⎩⎪⎨⎪⎧ m >1或m <-1,m <2,m <32.∴1<m <32或m <-1,故选D. 2.若△ABC 的两个焦点坐标为A (-4,0)、B (4,0),△ABC 的周长为18,则顶点C 的轨迹方程为( )A.x 225+y 29=1 B.y 225+x 29=1(y ≠0) C.x 216+y 29=1(y ≠0) D.x 225+y 29=1(y ≠0) [答案] D[解析] ∵|AB |=8,△ABC 的周长为18,∴|AC |+|BC |=10>|AB |,故点C 轨迹为椭圆且两焦点为A 、B ,又因为C 点的纵坐标不能为零,所以选D.3.已知椭圆的两个焦点分别是F 1、F 2,P 是椭圆上的一个动点,如果延长F 1P 到Q ,使得|PQ |=|PF 2|,那么动点Q 的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .射线D .直线[答案] A4.在平面直角坐标系xOy 中,已知△ABC 的顶点A (0,-2)和C (0,2),顶点B 在椭圆y 212+x 28=1上,则sin A +sin C sin B的值是( )A. 3 B .2 C .2 3 D .4[答案] A [解析] 由椭圆定义得|BA |+|BC |=43, 又∵sin A +sin C sin B =|BC |+|BA ||AC |=434=3,故选A. 二、填空题5.已知方程①x -y =0;②x -y =0;③x 2-y 2=0;④x y=1,其中能表示直角坐标系的第一、三象限的角平分线C 的方程的序号是________.6.方程|x -1|+|y -1|=1所表示的图形是________.解析:当x ≥1,y ≥1时,原方程为x +y =3;当x ≥1,y <1时,原方程为x -y =1;当x <1,y ≥1时,原方程为-x +y =1;当x <1,y <1时,原方程为x +y =1.画出方程对应的图形,如图所示为正方形.答案:正方形7.下列命题正确的是________(填序号).①方程xy -2=1表示斜率为1,在y 轴上的截距是2的直线;②到x 轴距离为5的点的轨迹方程是y =5;③曲线2x 2-3y 2-2x +m =0通过原点的充要条件是m =0.解析:①中y 不等于2,②中y=-5也可成立答案:③三、解答题8.已知F 1、F 2是椭圆x 2100+y 264=1的两个焦点,P 是椭圆上任一点,若∠F 1PF 2=π3,求△F 1PF 2的面积.。
数学·选修2-1(人教A版)2.2椭圆2.2.1椭圆及其标准方程(一)课时训练一、选择题1.椭圆x225+y2169=1的焦点坐标是( )A.(±5,0)B.(0,±5) C.(0,±12) D.(±12,0)答案:C2.设F1,F2是椭圆x225+y29=1的焦点,P为椭圆上一点,则△PF1F2的周长为( )A.16 B.18 C.20 D.不确定答案:B3.焦点在坐标轴上,且a2=13,c2=12的椭圆的标准方程为( )A.x213+y212=1圆锥曲线与方程B.x213+y225=1或x225+y213=1C.x213+y2=1D.x213+y2=1或x2+y213=1解析:因为a2=13, c2=12,所以b2=a2-c2=1,焦点可能在x 轴上,也可能在y轴上.故选D.答案:D4.“1<m<3”是“方程x2m-1+y23-m=1表示椭圆”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:若方程x2m-1+y23-m=1表示椭圆,则有⎩⎪⎨⎪⎧m-1>0,3-m>0,且m-1≠3-m,即1<m<3且m≠2.所以“1<m<3”是“方程x2m-1+y23-m=1表示椭圆”的必要不充分条件.故选B.答案:B5.已知椭圆的方程为x 28+y 2m 2=1,焦点在x 轴上,则其焦距为( )A .28-m 2B .222-|m |C .2m 2-8D .2|m |-2 2答案:A二、填空题6.a =6,c =1,焦点在y 轴上的椭圆的标准方程是________________.答案:y 236+x 235=17.椭圆x 2100+y 236=1上一点P 到焦点F 1的距离等于6,则点P 到另一个焦点F 2的距离是________.答案:148.设α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,方程x 2sin α+y 2cos α=1表示焦点在 x 轴上的椭圆,则α∈_________________.解析:依题意有sin α>cos α>0,因为 α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以π4<α<π2. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2三、解答题9.已知一个储油罐横截面的外轮廓线是一个椭圆,它的焦距为2.4 m ,外轮廓线上点到两个焦点距离的和为 3 m ,求这个椭圆的标准方程.解析:根据题意, c =1.2, a =1.5,所以b =a 2-c 2=2.25-1.44=0.9,所以椭圆的标准方程为x 22.25+y 20.81=1或 x 20.81+y 22.25=1 .10.已知方程k 2x 2+(k 2-2k +2)y 2=k .(1)k 为何值时,方程表示直线?(2) k 为何值时,方程表示圆?(3)k 为何值时,方程表示椭圆?解析:因为k 2-2k +2=(k -1)2+1≥1,(1)当 k 2=0,即k =0时,方程表示直线,该直线为 y =0.(2)若表示圆,则k2-2k+2=k2,且k>0,解得k=1.(3)若表示椭圆,则k2>0,k>0且k2-2k+2≠k2,解得k>0,且k≠1.综上知(1)k=0时,方程表示直线;(2)k=1时,方程表示圆;(3) k>0,且k≠1时,方程表示椭圆.。
高二数学限训【题目】2.2.1椭圆及其标准方程一、选择题1.椭圆x 210-m +y 2m -2=1的焦距为4,则m 等于( ) A .4B .8C .4或8D .122.已知椭圆5x 2+ky 2=5的一个焦点坐标是(0,2),那么k 的值为( )A .-1B .1C.5D .- 53.已知椭圆x 2a 2+y 22=1的一个焦点为(2,0),则椭圆的方程是( ) A.x 24+y 22=1 B.x 23+y 22=1 C .x 2+y 22=1 D.x 26+y 22=1 4.“1<m <3”是“方程x 2m -1+y 23-m=1表示椭圆”的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件5.已知椭圆x 2m +y 216=1上一点P 到椭圆的一个焦点的距离为3,到另一个焦点的距离为7,则m 等于( ) A .10B .5C .15D .256.过椭圆9x 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的周长是( )A.43B .4C .8D .2 2 7.设P 是椭圆x 216+y 212=1上一点,P 到两焦点F 1,F 2的距离之差为2,则△PF 1F 2是( ) A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形8.已知椭圆x 24+y 22=1上有一点P ,F 1,F 2是椭圆的左、右焦点,若△F 1PF 2为直角三角形,则这样的点P 有( )A .3个B .4个C .6个D .8个【编辑】 阮士尧 【审核】 史文玲 孟德厚 【使用时间】 2019/8/20二、填空题9.已知F 1,F 2为椭圆x 225+y 29=1的两个焦点,过F 1的直线交椭圆于A ,B 两点,若|F 2A |+|F 2B |=12,则|AB |=________.10.若椭圆x 2100+y 264=1的焦点分别为F 1,F 2,椭圆上一点P 满足∠F 1PF 2=60°,则△F 1PF 2的面积是________.11.设F 1,F 2分别是椭圆x 225+y 216=1的左、右焦点,P 为椭圆上任意一点,点M 的坐标为(6,4),则|PM |+|PF 1|的最大值为________.三、解答题12.求满足下列条件的椭圆的标准方程:(1)焦点在y 轴上,焦距是4,且经过点M (3,2);(2)c ∶a =5∶13,且椭圆上一点到两焦点的距离的和为26.13.已知椭圆的中心在原点,两焦点F 1,F 2在x 轴上,且过点A (-4,3).若F 1A ⊥F 2A ,求椭圆的标准方程14.已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交椭圆于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则E 的方程为________.15.如图所示,△ABC 的底边BC =12,其他两边AB 和AC 上中线的和为30,求此三角形重心G 的轨迹方程,并求顶点A 的轨迹方程.。
数 列一.基础题组1.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且510S =,1030S =,则15S = ( ) A .60 B .70 C .90 D .402.已知数列{n a }是公差为3的等差数列,且124,,a a a 成等比数列,则10a 等于 ( ) A. 30 B. 27 C.24 D.333.在等比数列{}n a 中, 若362459,27a a a a a ==, 则2a 的值为 ( ) A . 2 B. 3 C. 4 D. 94.已知{}n a 为等差数列,若π8951=++a a a ,则)cos(73a a +的值为 ( )A .32B .32-C .12D .12-5.已知等比数列}{n a 的公比为正数,且3a ·9a =225a ,2a =1,则1a = ( )A.21 B. 22 C. 2 D.2 6.等比数列{}n a 的各项均为正数,且564718a a a a +=,则3132310log log log a a a +++=为( )A 、12B 、10C 、8D 、32log 5+7.设数列错误!未找到引用源。
的前n 项和为错误!未找到引用源。
,若错误!未找到引用源。
,则错误!未找到引用源。
( )A 、错误!未找到引用源。
B 、错误!未找到引用源。
C 、错误!未找到引用源。
D 、错误!未找到引用源。
8.已知数列{}n a ,22n a n n λ=-+,若该数列是递减数列,则实数λ的取值范围是 ( ) A. (),6-∞ B. (],4-∞ C. (),5-∞D. (],3-∞9.正项等比数列{}n a 满足142=a a ,133=S ,n n a b 3log =,则数列{}n b 的前10项和是 ( ) A .65 B .-65 C .25 D. -2510.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若65911a a =,则119SS = ( ) A.1 B.-1 C. 2D.12二.能力题组1.n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,26S S =,41a =,正项等比数列{}n b 中,245b a a =-,25124b b b =, 则210log b = ( ) A .8 B .9 C .10 D .112.若数列{}n a 满足212n na p a +=(p 为正常数,n *∈N ),则称{}n a 为“等方比数列”. 甲:数列{}n a 是等方比数列; 乙:数列{}n a 是等比数列,则 ( )A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件 3.已知各项均为正数的等比数列{}n a ,若4321228a a a a +--=,则872a a +的最小值为______. 4.数列{}n a 的通项公式cos2n n a n π=,其前n 项和为n S ,则2013S = . 5.已知数列{n a }的前n 项和为n S ,且12n n S a +=,则使不等式22211252n n a a a ++++<⨯成立的n 的最大值为 . 6.n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若24121n n a n a n -=-,则2n n S S = .7.已知等比数列错误!未找到引用源。
3.1函数与方程一、填空题1.已知方程2x=10-x 的根x ∈(k ,k +1),k ∈Z ,则k =________.解析 设f (x )=2x+x -10,则由f (2)=-4<0,f (3)=1>0,所以f (x )的零点在(2,3)内. 答案 22.已知a 是函数f (x )=2x-log 12x 的零点,若0<x 0<a ,则f (x 0)的值满足________(与零的关系).解析 因为f (x )是(0,+∞)上的增函数,且f (a )=0,于是由0<x 0<a ,得f (x 0)<f (a )=0,即f (x 0)<0. 答案 f (x 0)<03.若函数f (x )=ax +b 的零点为2,那么函数g (x )=bx 2-ax 的零点是________. 解析 由f (x )=ax +b 有零点2,得2a +b =0(a ≠0),代入g (x ),得g (x )=-2ax 2-ax =-ax (2x +1),它有零点x =0和x =-12.答案 0,-124.设函数y (x )=13x -ln x (x >0),则函数f (x )在区间(0,1),(1,+∞)内的零点个数分别为________.解析 设y =13x 与y =ln x ,作图象可知f (x )在区间(0,1)内无零点,在(1,+∞)内仅有两个零点.答案 0,25.若函数f (x )=x 2+ax +b 的两个零点是-2和3,则不等式af (-2x )>0的解集是________. 解析 ∵f (x )=x 2+ax +b 的两个零点是-2,3. ∴-2,3是方程x 2+ax +b =0的两根,由根与系数的关系知⎩⎪⎨⎪⎧-2+3=-a ,-2×3=b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-6,∴f (x )=x 2-x -6.∵不等式af (-2x )>0, 即-(4x 2+2x -6)>0⇔2x 2+x -3<0,解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -32<x <1.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-32<x <16.已知函数()421xxf x m =+⋅+有且只有一个零点,则实数m 的值为 .解析 由题知:方程4210x xm +⋅+=只有一个零点.令2(0)xt t =>,∴方程210t m t +⋅+=只有一个正根.∴由图象(图略)可知20240m m ⎧->,⎪⎨⎪∆=-=.⎩∴m=-2.答案 -27.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1,x >0,-x 2-2x ,x ≤0.若函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,则实数m 的取值范围是________.解析 画出图象,令g (x )=f (x )-m =0,即f (x )与y =m 的图象的交点有3个, ∴0<m <1.答案 (0,1)8.偶函数f (x )在区间为[0,a ](a >0)上是单调,函数,且f (0)·f (a )<0,则方程f (x )=0在区间[-a ,a ]内根的个数是________.解析 由f (0)·f (a )<0,且f (x )在[0,a ](a >0)上单调,知f (x )=0在[0,a ]上有一根,又函数f (x )为偶函数,f (x )=0在[-a,0]上也有一根. 所以f (x )=0在区间[-a ,a ]内有两个根. 答案 29.设函数f (x )=x 2-ax +a +3,g (x )=ax -2a .若存在x 0∈R ,使得f (x 0)<0与g (x 0)<0同时成立,则实数a 的取值范围是________. 解析 g (x )=ax -2a =a (x -2),当a <0时,x >2,由f (2)<0,得4-2a +a +3<0,a >7,舍去; 当a >0时,x <2,由f (2)<0,得4-2a +a +3<0,a >7.综上,a ∈(7,+∞). 答案 (7,+∞)10.若二次函数2y ax bx c =++中ac<0,则函数的零点个数是______个. 解析 令20ax bx c ++=,因0a ≠,判别式240b ac ∆=->,故函数必有两个零点. 答案 211.已知函数f (x )=1+x -x 22+x 33-x 44+…+x 2 0112 011,g (x )=1-x +x 22-x 33+x 44-…-x 2 0112 011,设F (x )=f (x +3)·g (x -3),且函数F (x )的零点均在区间[a ,b ] (a <b ,a ,b ∈Z )内,则b -a 的最小值为________. 解析 由f ′(x )=1-x +x 2-x 3+…+x2 010=1+x2 0111+x,则f ′(x )>0,f (x )为增函数,又f (0)=1>0,f (-1)<0,从而f (x )的零点在(-1,0)上;同理g (x )为减函数,零点在(1,2)上,∴F (x )的零点在(-4,-3)和(4,5)上,要区间[a ,b ]包含上述区间(b -a )min =9. 答案 912.若直角坐标平面内两点P 、Q 满足条件: ①P 、Q 都在函数f (x )的图象上;②P 、Q 关于原点对称,则称点对(P ,Q )是函数f (x )的一个“友好点对”(点对(P ,Q )与(Q ,P )看作同一个“友好点对”).已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 2+4x +1,x <0,2ex ,x ≥0,则f (x )的“友好点对”有________个.解析 根据题意:“友好点对”,可知,只须作出 函数y =2x 2+4x +1(x <0)的图象关于原点对称的图象, 看它与函数y =2e x (x ≥0)交点个数即可.如图,观察图象可得:它们的交点个数是:2. 即f (x )的“友好点对”有:2个. 答案 213.已知函数f (x )=x 2+(1-k )x -k 的一个零点在(2,3)内,则实数k 的取值范围是________.解析 因为Δ=(1-k )2+4k =(1+k )2≥0对一切k ∈R 恒成立,又k =-1时,f (x )的零点x =-1∉(2,3),故要使函数f (x )=x 2+(1-k )x -k 的一个零点在(2,3)内,则必有f (2)·f (3)<0,即2<k <3. 答案 (2,3) 二、解答题14.若函数f (x )=ax 2-x -1有且仅有一个零点,求实数a 的取值范围.解析 (1)当a =0时,函数f (x )=-x -1为一次函数,则-1是函数的零点,即函数仅有一个零点.(2)当a ≠0时,函数f (x )=ax 2-x -1为二次函数,并且仅有一个零点,则一元二次方程ax 2-x -1=0有两个相等实根.∴Δ=1+4a =0,解得a =-14.综上,当a =0或a =-14时,函数仅有一个零点.15.关于x 的方程mx 2+2(m +3)x +2m +14=0有两实根,且一个大于4,一个小于4,求实数m 的取值范围.解析 令f (x )=mx 2+2(m +3)x +2m +14, 依题意得⎩⎪⎨⎪⎧m >0,f4<0或⎩⎪⎨⎪⎧m <0,f4>0,即⎩⎪⎨⎪⎧m >0,26m +38<0或⎩⎪⎨⎪⎧m <0,26m +38>0.解得-1913<m <0,即实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-1913,0. 16已知函数f (x )=4x +m ·2x+1有且仅有一个零点,求m 的取值范围,并求出该零点. 思路分析 由题意可知,方程4x +m ·2x+1=0仅有一个实根,再利用换元法求解. 解析 ∵f (x )=4x +m ·2x+1有且仅有一个零点, 即方程(2x )2+m ·2x+1=0仅有一个实根. 设2x =t (t >0),则t 2+mt +1=0. 当Δ=0时,即m 2-4=0,∴m =-2时,t =1;m =2时,t =-1(不合题意,舍去), ∴2x=1,x =0符合题意.当Δ>0时,即m >2或m <-2时,t 2+mt +1=0有两正或两负根,即f (x )有两个零点或没有零点. ∴这种情况不符合题意.综上可知:m =-2时,f (x )有唯一零点,该零点为x =0.【点评】 方程的思想是与函数思想密切相关的,函数问题可以转化为方程问题来解决,方程问题也可以转化为函数问题来解决,本题就是函数的零点的问题转化为方程根的问题. 17.已知a 是实数,函数f (x )=2ax 2+2x -3-a ,如果函数y =f (x )在区间 [-1,1]上有零点,求a 的取值范围.解析 当a =0时,函数f (x )=2x -3的零点x =32∉[-1,1].当a ≠0时,函数f (x )在[-1,1]上的零点可能有一个与两个这两种情况. ①函数在区间[-1,1]上只有一个零点,则有⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4-8a -3-a >0,f -1f1=a -5a -1≤0或⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4-8a -3-a =0,-1≤-12a ≤1,解得1≤a ≤5或a =-3-72.②函数在区间[-1,1]上有两个零点,则有⎩⎪⎨⎪⎧ a >0Δ=4-8a -3-a >0,-1<-12a <1,f 1≥0,f -1≥0或⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ=4-8a -3-a >0,-1<-12a<1,f 1≤0,f -1≤0,解得a <-3-72或a ≥5.综上,得a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-3-72∪[5,+∞).18.(1)m 为何值时,f (x )=x 2+2mx +3m +4. ①有且仅有一个零点;②有两个零点且均比-1大;(2)若函数f (x )=|4x -x 2|+a 有4个零点,求实数a 的取值范围.解析 (1)①f (x )=x 2+2mx +3m +4有且仅有一个零点⇔方程f (x )=0有两个相等实根⇔Δ=0,即4m 2-4(3m +4)=0,即m 2-3m -4=0,∴m =4或m =-1. ②法一 设f (x )的两个零点分别为x 1,x 2, 则x 1+x 2=-2m ,x 1·x 2=3m +4.由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4m 2-43m +4>0,x 1+1x 2+1>0,x 1+1+x 2+1>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m -4>0,3m +4-2m +1>0,-2m +2>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧m >4或m <-1,m >-5,m <1,∴-5<m <-1.故m 的取值范围为(-5,-1).法二 由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0,-m >-1,f -1>0,即⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m -4>0,m <1,1-2m +3m +4>0.∴-5<m <-1.∴m 的取值范围为(-5,-1).(2)令f (x )=0,得|4x -x 2|+a =0, 则|4x -x 2|=-a . 令g (x )=|4x -x 2|,h (x )=-a .作出g (x ),h (x )的图象. 由图象可知,当0<-a <4,即-4<a <0时,g (x )与h (x )的图象有4个交点,。
2.2.1 椭圆及其标准方程[A 基础达标]1.若椭圆x 225+y 24=1上一点P 到焦点F 1的距离为3,则点P 到另一焦点F 2的距离为 ( )A.6B.7C.8D.9解析:选B.根据椭圆的定义知,|PF 1|+|PF 2|=2a =2×5=10,因为|PF 1|=3,所以|PF 2|=7.2.若椭圆x 2m +y 24=1的焦距为2,则m 的值为( )A.5B.3C.5或3D.8解析:选C.由题意得c =1,a 2=b 2+c 2.当m >4时,m =4+1=5;当m <4时,4=m +1,所以m =3.3.如果方程x 2a 2+y 2a +6=1表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数a 的取值范围是( )A.a >3B.a <-2C.a >3或a <-2D.a >3或-6<a <-2解析:选D.由a 2>a +6>0得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a -6>0,a +6>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a <-2或a >3,a >-6,所以a >3或-6<a <-2. 4.已知P 为椭圆C 上一点,F 1,F 2为椭圆的焦点,且|F 1F 2|=23,若|PF 1|与|PF 2|的等差中项为|F 1F 2|,则椭圆C 的标准方程为( )A.x 212+y 29=1B.x 212+y 29=1或x 29+y 212=1 C.x 29+y 212=1 D.x 248+y 245=1或x 245+y 248=1 解析:选B.由已知2c =|F 1F 2|=23,所以c = 3. 因为2a =|PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|=43, 所以a =23,所以b 2=a 2-c 2=9.故椭圆C 的标准方程是x 212+y 29=1或x 29+y 212=1.5.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.6D.32解析:选B.设椭圆的另一个焦点为F 2,因为椭圆x 225+y 29=1上一点M 到焦点F 1的距离为2,即|MF 1|=2,又|MF 1|+|MF 2|=2a =10,所以|MF 2|=8. 因为N 是MF 1的中点,O 是F 1F 2的中点, 所以|ON |=12|MF 2|=4.6.已知椭圆的焦点在y 轴上,其上任意一点到两焦点的距离和为8,焦距为215,则此椭圆的标准方程为__________.解析:由已知2a =8,2c =215, 所以a =4,c =15, 所以b 2=a 2-c 2=16-15=1. 又椭圆的焦点在y 轴上,所以椭圆的标准方程为y 216+x 2=1.答案:y 216+x 2=17.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____________.解析:法一:依题意,可设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),且可知左焦点为F ′(-2,0).从而有⎩⎪⎨⎪⎧c =2,2a =|AF |+|AF ′|=3+5=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧c =2,a =4.又a 2=b 2+c 2,所以b 2=12, 故椭圆C 的标准方程为x 216+y 212=1.法二:依题意,可设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),则⎩⎪⎨⎪⎧4a 2+9b 2=1,a 2-b 2=4,解得b 2=12或b 2=-3(舍去), 从而a 2=16.所以椭圆C 的标准方程为x 216+y 212=1.答案:x 216+y 212=18.椭圆的两焦点为F 1(-4,0),F 2(4,0),点P 在椭圆上,若△PF 1F 2的面积最大为12,则椭圆的标准方程为____________.解析:如图,当P 在y 轴上时△PF 1F 2的面积最大,所以12×8b =12,所以b =3.又因为c =4,所以a 2=b 2+c 2=25.所以椭圆的标准方程为x 225+y 29=1.答案:x 225+y 29=19.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F 1(-4,0),F 2(4,0),并且椭圆上一点P 与两焦点的距离的和等于10;(2)焦点分别为(0,-2),(0,2),经过点(4,32).解:(1)因为椭圆的焦点在x 轴上,且c =4,2a =10,所以a =5,b =a 2-c 2=25-16=3,所以椭圆的标准方程为x 225+y 29=1.(2)因为椭圆的焦点在y 轴上,所以可设它的标准方程为y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0).法一:由椭圆的定义知2a =(4-0)2+(32+2)2+(4-0)2+(32-2)2=12,解得a =6.又c =2,所以b =a 2-c 2=4 2.所以椭圆的标准方程为y 236+x 232=1.法二:因为所求椭圆过点(4,32),所以18a 2+16b2=1.又c 2=a 2-b 2=4,可解得a 2=36,b 2=32, 所以椭圆的标准方程为y 236+x 232=1.10.已知B ,C 是两个定点,|BC |=8,且△ABC 的周长等于18,求这个三角形的顶点A 的轨迹方程.解:以过B ,C 两点的直线为x 轴,线段BC 的垂直平分线为y 轴,建立直角坐标系xOy ,如图所示.由|BC |=8,可知点B (-4,0),C (4,0). 由|AB |+|AC |+|BC |=18,|BC |=8, 得|AB |+|AC |=10.因此,点A 的轨迹是以B ,C 为焦点的椭圆,这个椭圆上的点与两焦点的距离之和2a =10,c =4,但点A 不在x 轴上.由a =5,c =4,得b 2=a 2-c 2=25-16=9. 所以点A 的轨迹方程为x 225+y 29=1(y ≠0).[B 能力提升]11.已知P 为椭圆x 225+y 216=1上的一点,M ,N 分别为圆(x +3)2+y 2=1和圆(x -3)2+y 2=4上的点,则|PM |+|PN |的最小值为( )A.5B.7C.13D.15解析:选B.由题意知椭圆的两个焦点F 1,F 2分别是两圆的圆心,且|PF 1|+|PF 2|=10,从而|PM |+|PN |的最小值为|PF 1|+|PF 2|-1-2=7.12.(2019·汕头高二检测)设F 1,F 2为椭圆x 29+y 2=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|PF 2||PF 1|的值为( )A.113B.115C.117D.119解析:选C.因为线段PF 1的中点在y 轴上,所以PF 2⊥x 轴,|PF 2|=b 2a =13,|PF 1|=2a -|PF 2|=6-13=173,所以|PF 2||PF 1|=117.13.如图所示,已知椭圆的两焦点为F 1(-1,0),F 2(1,0),P 为椭圆上一点,且2|F 1F 2|=|PF 1|+|PF 2|.(1)求椭圆的标准方程;(2)若点P 在第二象限,∠F 2F 1P =120°,求△PF 1F 2的面积.解:(1)设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),焦距为2c ,则由已知得c =1,|F 1F 2|=2,所以4=|PF 1|+|PF 2|=2a ,所以a =2, 所以b 2=a 2-c 2=4-1=3, 所以椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.(2)在△PF 1F 2中,|PF 2|=2a -|PF 1|=4-|PF 1|.由余弦定理,得|PF 2|2=|PF 1|2+|F 1F 2|2-2|PF 1|·|F 1F 2|·cos 120°, 即(4-|PF 1|)2=|PF 1|2+4+2|PF 1|, 所以|PF 1|=65,所以S △PF 1F 2=12|F 1F 2|·|PF 1|·sin 120°=12×2×65×32=335.14.(选做题)设F 1,F 2分别是椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点,B 为椭圆上的点且坐标为(0,-1).(1)若P 是该椭圆上的一个动点,求|PF 1|·|PF 2|的最大值; (2)若C 为椭圆上异于B 的一点,且BF →1=λ CF →1,求λ的值; (3)设P 是该椭圆上的一个动点,求△PBF 1的周长的最大值.解:(1)因为椭圆的方程为x 24+y 2=1,所以a =2,b =1,c =3,即|F 1F 2|=23,又因为|PF 1|+|PF 2|=2a =4,所以|PF 1|·|PF 2|≤⎝ ⎛⎭⎪⎫|PF 1|+|PF 2|22=⎝ ⎛⎭⎪⎫422=4,当且仅当|PF 1|=|PF 2|=2时取“=”,所以|PF 1|·|PF 2|的最大值为4. (2)设C (x 0,y 0),B (0,-1),F 1(-3,0), 由BF →1=λ CF →1, 得x 0=3(1-λ)λ,y 0=-1λ.又x 204+y 20=1,所以有λ2+6λ-7=0,解得λ=-7或λ=1,C 异于B 点,故λ=1舍去,所以λ=-7.(3)因为|PF 1|+|PB |=4-|PF 2|+|PB |≤4+|BF 2|,所以△PBF 1的周长≤4+|BF 2|+|BF 1|=8,所以当P 点位于直线BF 2与椭圆的交点处时,△PBF 1的周长最大,最大值为8.。
2.2.1 椭圆及其标准方程(一)一、选择题1.已知椭圆x 29+y 25=1上一点P 到一个焦点的距离为2,则P 到另一个焦点的距离为( ) A .1B .4C .3D .25-22.已知椭圆5x 2+ky 2=5的一个焦点坐标是(0,2),那么k 的值为( )A .-1B .1 C. 5 D .- 53.已知椭圆x 2a 2+y 22=1的一个焦点为(2,0),则椭圆的方程是( ) A.x 24+y 22=1 B.x 23+y 22=1 C .x 2+y 22=1 D.x 26+y 22=1 4.“1<m <3”是“方程x 2m -1+y 23-m=1表示椭圆”的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件5.设α∈(0,π2),方程x 2sin α+y 2cos α=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则α的取值范围为( ) A .(0,π4] B .(π4,π2) C .(0,π4) D .[π4,π2) 6.过椭圆9x 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构成的三角形ABF 2的周长是( )A.43B .4C .8D .2 2 二、填空题7.设F 1,F 2分别是椭圆x 225+y 216=1的左,右焦点,P 为椭圆上任意一点,点M 的坐标为(6,4),则|PM |+|PF 1|的最大值为________.8.已知F 1,F 2为椭圆x 225+y 29=1的两个焦点,过F 1的直线交椭圆于A 、B 两点,若|F 2A |+|F 2B |=12,则|AB |=________.9.已知椭圆x 225+y 29=1上的点M 到该椭圆一个焦点F 的距离为2,N 是MF 的中点,O 为坐标原点,那么线段ON 的长是________.10.若椭圆x 2100+y 264=1的焦点分别为F 1,F 2,椭圆上一点P 满足∠F 1PF 2=60°,则△F 1PF 2的面积是________.三、解答题11.一动圆与已知圆O 1:(x +3)2+y 2=1外切,与圆O 2:(x -3)2+y 2=81内切,试求动圆圆心的轨迹方程.12.已知点P 是椭圆x 24+y 2=1上的一点,F 1,F 2是椭圆的两个焦点. (1)当∠F 1PF 2=60°时,求△F 1PF 2的面积;(2)当∠F 1PF 2为钝角时,求点P 横坐标的取值范围.13.已知椭圆的中心在原点,两焦点F 1,F 2在x 轴上,且过点A (-4,3).若F 1A ⊥F 2A ,求椭圆的标准方程.参考答案1.B [由椭圆的定义知P 到两焦点的距离之和等于2a =6, 故所求距离为6-2=4,故选B.]2.B [原方程可化简为x 2+y 25k=1,因c 2=5k -1=4,得k =1.]3.D [由题意知a 2-2=4,∴a 2=6.∴所求椭圆的方程为x 26+y 22=1.]4.B [当方程x 2m -1+y 23-m =1表示椭圆时,必有⎩⎪⎨⎪⎧ m -1>0,3-m >0,m -1≠3-m ,所以1<m <3且m ≠2;当m =2时,方程变为x 2+y 2=1,它表示一个圆.]5.C [由题意知,cos α>sin α>0,∴tan α<1,∵α∈(0,π2),∴0<α<π4.故选C.]6.B [方程可化为x 219+y 2=1,∴焦点在y 轴上,且a 2=1,∴a =1.∴△ABF 2的周长为|AF 1|+|AF 2|+|BF 2|+|BF 1|=2a +2a =4a =4.故选B.]7.15解析 由椭圆定义知|PM |+|PF 1|=|PM |+2×5-|PF 2|,而|PM |-|PF 2|≤|MF 2|=5,所以|PM |+|PF 1|≤2×5+5=15.8.8解析 由椭圆的定义得|AF 1|+|AF 2|=2a =10,|BF 1|+|BF 2|=2a =10,∴|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=20.又∵|F 2A |+|F 2B |=12,∴|AB |=|AF 1|+|BF 1|=8.9.4解析 设椭圆的另一个焦点为E ,则|MF |+|ME |=10,∴|ME |=8,又ON 为△MEF 的中位线,∴|ON |=12|ME |=4. 10.6433解析 由已知得|PF 1|+|PF 2|=2a =20,|F 1F 2|=2c =12.由余弦定理,知(2c )2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos 60°, 即144=(|PF 1|+|PF 2|)2-3|PF 1|·|PF 2|,∴|PF 1|·|PF 2|=2563, ∴S 12F PF =12|PF 1|·|PF 2|·sin 60°=6433. 11.解 两定圆的圆心与半径分别为O 1(-3,0),r 1=1;O 2(3,0),r 2=9.设动圆圆心为M (x ,y ),半径为R .则由题设条件可得|MO 1|=1+R ,|MO 2|=9-R .∴|MO 1|+|MO 2|=10>|O 1O 2|=6.由椭圆的定义知M 在以O 1,O 2为焦点的椭圆上,且a =5,c =3, ∴b 2=a 2-c 2=25-9=16.故动圆圆心的轨迹方程为x 225+y 216=1. 12.解 (1)由椭圆的定义,得|PF 1|+|PF 2|=4,① 且F 1(-3,0),F 2(3,0).在△F 1PF 2中,由余弦定理得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|cos 60°.②由①②得|PF 1|·|PF 2|=43. 所以12PF F S =12|PF 1|· |PF 2|sin ∠F 1PF 2=33. (2)设点P (x ,y ),由已知∠F 1PF 2为钝角,得·<0, 即(x +3,y )·(x -3,y )<0,又y 2=1-x 24,所以34x 2<2, 解得-263<x <263, 所以点P 横坐标的取值范围是-263<x <263. 13.解 设所求椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0). 设焦点F 1(-c,0),F 2(c,0)(c >0).∵F 1A ⊥F 2A, ∴·=0,而=(-4+c,3),=(-4-c,3),∴(-4+c )·(-4-c )+32=0,∴c 2=25,即c=5.∴F1(-5,0),F2(5,0).∴2a=|AF1|+|AF2|=(-4+5)2+32+(-4-5)2+32=10+90=410.∴a=210,∴b2=a2-c2=(210)2-52=15.∴所求椭圆的标准方程为x240+y215=1.。
2.2.1椭圆及其标准方程1.椭圆63222=+y x 的焦距是 ( )A .2B .)23(2-C .52D .)23(2+2.F 1、F 2是定点,|F 1F 2|=6,动点M 满足|MF 1|+|MF 2|=6,则点M 的轨迹是( ) A .椭圆B .直线C .线段D .圆3.若椭圆的两焦点为(-2,0)和(2,0),且椭圆过点)23,25(-,则椭圆方程是( )A .14822=+x y B .161022=+x y C .18422=+x y D .161022=+y x4.方程222=+ky x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则k 的取值范围是 ( ) A .),0(+∞B .(0,2)C .(1,+∞)D .(0,1)5. 过椭圆12422=+y x 的一个焦点1F 的直线与椭圆交于A 、B 两点,则A 、B 与椭圆的另一焦点2F 构成2ABF ∆,那么2ABF ∆的周长是( )A. 22B. 2C. 2D. 16. 已知k <4,则曲线14922=+y x 和14922=-+-k y k x 有( ) A. 相同的准线 B. 相同的焦点 C. 相同的离心率 D. 相同的长轴7.已知P 是椭圆13610022=+y x 上的一点,若P 到椭圆右焦点的距离是534,则点P 到左焦点的距离是( )A .516B .566 C .875 D .8778.若点P 在椭圆1222=+y x 上,1F 、2F 分别是椭圆的两焦点,且ο9021=∠PF F ,则21PF F ∆的面积是( )A. 2B. 1C.23 D. 21 9.椭圆1449422=+y x 内有一点P (3,2)过点P 的弦恰好以P 为中点,那么这弦所在直线的方程为( )A .01223=-+y xB .01232=-+y xC .014494=-+y xD . 014449=-+y x10.椭圆141622=+y x 上的点到直线022=-+y x 的最大距离是( )A .3B .11C .22D .10一、 填空题:11.椭圆2214x y m +=的离心率为12,则m = 。
2.2.1 椭圆及其标准方程(建议用时:40分钟)一、选择题1.椭圆x 225+y 2169=1的焦点坐标为( )A .(5,0),(-5,0)B .(0,5),(0,-5)C .(0,12),(0,-12)D .(12,0),(-12,0)【答案】C [c 2=169-25=144.c =12,故选C.]2.已知椭圆过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫35,-4和点Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-45,3,则此椭圆的标准方程是( ) A .x 2+y 225=1B.x 225+y 2=1或x 2+y 225=1 C.x 225+y 2=1 D .以上都不对【答案】A [设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n ), 则⎩⎪⎨⎪⎧925m +16n =1,1625m +9n =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =1,n =125.∴椭圆的方程为x 2+y 225=1.]3.设F 1,F 2是椭圆x 29+y 24=1的两个焦点,P 是椭圆上的点,且|PF 1|∶|PF 2|=2∶1,则△F 1PF 2的面积等于( )A .5B .4C .3D .1【答案】B [由椭圆方程,得a =3,b =2,c =5,∴|PF 1|+|PF 2|=2a =6,又|PF 1|∶|PF 2|=2∶1,∴|PF 1|=4,|PF 2|=2,由22+42=(25)2,可知△F 1PF 2是直角三角形,故△F 1PF 2的面积为12|PF 1|·|PF 2|=12×4×2=4,故选B.]4.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),M 为椭圆上一动点,F 1为椭圆的左焦点,则线段MF 1的中点P 的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .线段D .直线【答案】B [|PF 1|+|PO |=12|MF 1|+12|MF 2|=12(|MF 1|+|MF 2|)=a >|F 1O |,因此点P 的轨迹是椭圆.]5.如果方程x 2a 2+y 2a +6=1表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数a 的取值范围是( )A .(3,+∞)B .(-∞,-2)C .(3,+∞)∪(-∞,-2)D .(3,+∞)∪(-6,-2)【答案】D [由于椭圆的焦点在x 轴上,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2>a +6,a +6>0,即⎩⎪⎨⎪⎧(a +2)(a -3)>0,a >-6.解得a >3或-6<a <-2,故选D.] 二、填空题6.已知椭圆中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆与x 轴的一个交点到两焦点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为____________.【答案】x 24+y 23=1 [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a +c =3a -c =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2c =1,则b 2=a 2-c 2=3,故椭圆的标准方程为x 24+y 23=1.]7.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上一点,且PF 1→⊥PF 2→.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.【答案】3 [依题意,有⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=2a ,|PF 1|·|PF 2|=18,|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2,可得4c 2+36=4a 2,即a 2-c 2=9,故有b =3.]8.已知P 是椭圆x 24+y 23=1上的一动点,F 1,F 2是椭圆的左、右焦点,延长F 1P 到Q ,使得|PQ |=|PF 2|,那么动点Q 的轨迹方程是________.【答案】(x +1)2+y 2=16 [如图,依题意,|PF 1|+|PF 2|=2a (a 是常数且a >0).又|PQ |=|PF 2|, ∴|PF 1|+|PQ |=2a , 即|QF 1|=2a .由题意知,a =2,b =3,c =a 2-b 2=4-3=1. ∴|QF 1|=4,F 1(-1,0),∴动点Q 的轨迹是以F 1为圆心,4为半径的圆, ∴动点Q 的轨迹方程是(x +1)2+y 2=16.] 三、解答题9.设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点.设椭圆C 上一点⎝⎛⎭⎪⎫3,32到两焦点F 1,F 2的距离和等于4,写出椭圆C 的方程和焦点坐标.【答案】∵椭圆上一点到两焦点的距离之和为4, ∴2a =4,a 2=4, ∵点⎝ ⎛⎭⎪⎫3,32是椭圆上的一点, ∴(3)24+⎝ ⎛⎭⎪⎫322b 2=1,∴b 2=3,∴c 2=1, ∴椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.焦点坐标分别为(-1,0),(1,0).10.已知点A (0,3)和圆O 1:x 2+(y +3)2=16,点M 在圆O 1上运动,点P 在半径O 1M 上,且|PM |=|PA |,求动点P 的轨迹方程.【答案】因为|PM |=|PA |,|PM |+|PO 1|=4, 所以|PO 1|+|PA |=4, 又因为|O 1A |=23<4,所以点P 的轨迹是以A ,O 1为焦点的椭圆,所以c =3,a =2,b =1.所以动点P 的轨迹方程为x 2+y 24=1.1.已知椭圆x 24+y 2=1的焦点为F 1、F 2,点M 在该椭圆上,且MF 1→·MF 2→=0,则点M 到x轴的距离为( )A.233 B ..263C.33D. 3【答案】C [设M (x 0,y 0),由F 1(-3,0),F 2(3,0)得MF 1→=(-3-x 0,-y 0),MF 2→=(3-x 0,-y 0),由MF 1→·MF 2→=0得x 20+y 20=3, 又x 204+y 20=1,解得y 0=±33. 即点M 到x 轴的距离为33,故选C.] 2.如图223,∠OFB =π6,△ABF 的面积为2-3,则以OA 为长半轴,OB 为短半轴,F 为一个焦点的椭圆方程为__________.图223【答案】x 28+y 22=1 [设所求椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),由题意可知,|OF |=c ,|OB |=b ,∴|BF |=a .∵∠OFB =π6,∴b c =33,a =2b .∴S △ABF =12·|AF |·|BO |=12(a -c )·b =12(2b -3b )b =2-3,解得b 2=2,则a =2b =2 2. ∴所求椭圆的方程为x 28+y 22=1.]3.若椭圆2kx 2+ky 2=1的一个焦点为(0,-4),则k 的值为________.【答案】k =132 [易知k >0,方程2kx 2+ky 2=1变形为y 21k +x 212k =1,所以1k -12k=16,解得k =132.]4.如图224所示,F 1,F 2分别为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,点P 在椭圆上,△POF 2是面积为3的正三角形,则b 2=________.图224【答案】2 3 [设正三角形POF 2的边长为c ,则34c 2=3, 解得c =2,从而|OF 2|=|PF 2|=2,连接PF 1(略),由|OF 1|=|OF 2|=|OP |知,PF 1⊥PF 2 则|PF 1|=|F 1F 2|2-|PF 2|2=42-22=2 3 所以2a =|PF 1|+|PF 2|=23+2,即a =3+1 所以b 2=a 2-c 2=(3+1)2-4=2 3.]5.设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2的直线与椭圆C 相交于A ,B 两点(如图225所示),∠F 1F 2B =2π3,△F 1F 2A 的面积是△F 1F 2B 面积的2倍.若|AB |=152,求椭圆C 的方程. 图225【答案】由题意可得S △F 1F 2A =2S △F 1F 2B ,∴|F 2A |=2|F 2B |, 由椭圆的定义得 |F 1B |+|F 2B | =|F 1A |+|F 2A |=2a , 设|F 2A |=2|F 2B |=2m , 在△F 1F 2B 中,由余弦定理得(2a -m )2=4c 2+m 2-2·2c ·m ·cos 2π3⇒m =2(a 2-c 2)2a +c.在△F 1F 2A 中,同理可得m =a 2-c 22a -c,所以2(a 2-c 2)2a +c =a 2-c 22a -c ,解得2a =3c ,可得m =5c 8,|AB |=3m =15c 8=152,c =4.由c a =23,得a =6,b 2=20, 所以椭圆C 的方程为x 236+y 220=1.。
新人教A版必修5一、选择题1.等差数列1,-1,-3,-5,…,-89,它的项数是( ) A.92 B.47 C.46 D.452.设等差数列{a n}中,已知a1=13,a2+a5=4,a n=33,则n是( )A.48 B.49 C.50 D.513.等差数列{a n}的公差d<0,且a2·a4=12,a2+a4=8,则数列{a n}的通项公式是( )A.a n=2n-2 (n∈N*)B.a n=2n+4 (n∈N*)C.a n=-2n+12 (n∈N*)D.a n=-2n+10 (n∈N*)4.已知a=13+2,b=13-2,则a,b的等差中项为( )A. 3B. 2C.13D.125.若a≠b,两个等差数列a,x1,x2,b与a,y1,y2,y3,b的公差分别为d1,d2,则d1d2等于( )A.32B.23C.43D.346.已知方程(x 2-2x +m )(x 2-2x +n )=0的四个根组成一个首项为14的等差数列,则|m -n |=( )A .1 B.34 C.12 D.38二、填空题7.在等差数列{a n }中,a 3=7,a 5=a 2+6,则a 6=________.8.一个直角三角形三边长a 、b 、c 成等差数列,面积为12,则它的周长为__________.三、解答题17.已知等差数列{a n }中,a 15=33,a 61=217,试判断153是不是这个数列 的项,如果是,是第几项?19 数列{}满足 (n ≥2) 设(1)证明数列{}是等差数列;(2)求数{}列的通项公式2-2-1 同步检测1 C2 C3 D4 A5 C6 C7 138 1229[证明] ∵1a ,1b ,1c成等差数列, ∴2b =1a +1c化简得:2ac =b (a +c ), 又∵b +c a +a +b c =bc +c 2+a 2+ab ac =b (a +c )+a 2+c 2ac =2ac +a 2+c 2ac =(a +c )2ac =(a +c )2b (a +c )2=2·a +c b, ∴b +c a ,c +a b ,a +b c也成等差数列. 10(1)由可证得。
2.2.1椭圆及其标准方程
1.椭圆6322
2
=+y x 的焦距是
( )
A .2
B .)23(2-
C .52
D .)23(2+
2.F 1、F 2是定点,|F 1F 2|=6,动点M 满足|MF 1|+|MF 2|=6,则点M 的轨迹是 ( )
A .椭圆
B .直线
C .线段
D .圆
3.若椭圆的两焦点为(-2,0)和(2,0),且椭圆过点)2
3,2
5
(-,则椭圆方程是( )
A .14
82
2=+x y
B .16102
2=+x y
C .18
42
2=+x y
D .16
102
2=+y x
4.方程22
2=+ky x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则k 的取值范围是 ( )
A .),0(+∞
B .(0,2)
C .(1,+∞)
D .(0,1)
5. 过椭圆1242
2
=+y x 的一个焦点1F 的直线与椭圆交于A 、B 两点,则A 、B 与椭圆的另一焦点2F 构成2ABF ∆,那么2ABF ∆的周长是( )
A. 22
B. 2
C. 2
D. 1
6. 已知k <4,则曲线
14
92
2=+y x 和14922=-+-k y k x 有( ) A. 相同的准线 B. 相同的焦点 C. 相同的离心率 D. 相同的长轴
7.已知P 是椭圆1361002
2=+y x 上的一点,若P 到椭圆右焦点的距离是
5
34,则点P 到左焦点的距离是 ( )
A .516
B .566
C .875
D .877
8.若点P 在椭圆12
22
=+y x 上,1F 、2F 分别是椭圆的两焦点,且ο9021=∠PF F ,则21PF F ∆的面积是( )
A. 2
B. 1
C.
23 D. 2
1 9.椭圆144942
2
=+y x 内有一点P (3,2)过点P 的弦恰好以P 为中点,那么这弦所在直
线的方程为
( )
A .01223=-+y x
B .01232=-+y x
C .014494=-+y x
D . 014449=-+y x
10.椭圆14
162
2=+y x 上的点到直线022=-+y x 的最大距离是
( )
A .3
B .11
C .22
D .10
一、 填空题:
11.椭圆
2214x y m +=的离心率为12
,则m = 。
12.设P 是椭圆2
214
x y +=上的一点,12,F F 是椭圆的两个焦点,则12PF PF 的最大值为 ;最小值为 。
13.直线y=x -2
1被椭圆x 2
+4y 2
=4截得的弦长为 。
14、椭圆372122
x y +=上有一点P 到两个焦点的连线互相垂直,则P 点的坐标是
三、解答题:(本大题共6小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 15.已知三角形ABC 的两顶点为(2,0),(2,0)B C -,它的周长为10,求顶点A 轨迹方程.
16、椭圆的一个顶点为A (2,0),其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程.
17、中心在原点,一焦点为F 1(0,52)的椭圆被直线y=3x -2截得的弦的中点横坐标是
2
1,求此椭圆的方程。
18.求F 1、F 2分别是椭圆2
214
x y +=的左、右焦点.
(Ⅰ)若r 是第一象限内该数轴上的一点,22125
4
PF PF +=-u u u r u u u u r ,求点P 的坐标;
(Ⅱ)设过定点M (0,2)的直线l 与椭圆交于同的两点A 、B ,且∠AoB 为锐角(其中O 为作标原点),求直线l 的斜率k 的取值范围.
20.椭圆12
2
22=+b
y a x (a >b >)0与直线1=+y x 交于P 、Q 两点,且OQ OP ⊥,其中O 为坐标原点. (1)求2211b a +
的值;(2)若椭圆的离心率e 满足33≤e ≤2
2,求椭圆长轴的取值范围.。