2019年高考数学总复习 椭圆文新人教A版
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教学资料参考范本【精品】2019-2020年度最新人教版最新高中数学高考总复习椭圆习题及详解及参考答案撰写人:__________________部门:__________________时间:__________________一、选择题1.设0≤α<2π,若方程x2sin α-y2cos α=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则α的取值范围是( )A.∪B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫π2,3π4 C.D.⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,3π2[答案] C[解析] 化为+=1, ∴->>0,故选C.2.(文)(2010·瑞安中学)已知双曲线C 的焦点、顶点分别恰好是椭圆+=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[答案] A[解析] 由题意知双曲线C 的焦点(±5,0),顶点(±3,0),∴a =3,c =5,∴b==4,∴渐近线方程为y =±x ,即4x ±3y =0.(理)(2010·广东中山)若椭圆+=1过抛物线y2=8x 的焦点,且与双曲线x2-y2=1,有相同的焦点,则该椭圆的方程是( )A.+=1B.+y2=1C.+=1D .x2+=1[答案] A[解析] 抛物线y2=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x2-y2=1有相同的焦点,∴a=2,c =,∵c2=a2-b2,∴b2=2,∴椭圆的方程为+=1.3.分别过椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点F1、F2作两条互相垂直的直线l1、l2,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.D.⎝⎛⎦⎥⎤0,22 [答案] B[解析] 依题意,结合图形可知以F1F2为直径的圆在椭圆的内部,∴c<b,从而c2<b2=a2-c2,a2>2c2,即e2=<,又∵e>0,∴0<e<,故选B.4.椭圆+=1的焦点为F1、F2,椭圆上的点P 满足∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积是( )A. B. C.D.643[答案] A[解析] 由余弦定理:|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos60°=|F1F2|2.又|PF1|+|PF2|=20,代入化简得|PF1|·|PF2|=,。
考点09 椭圆的标准方程与几何性质一、单选题1.椭圆22154y x +=的长轴长为A .2B .4CD .2.已知椭圆1C :22221(0)x y a b a b +=>>和椭圆2C :22221(0)x y c d c d+=>>的离心率相同,则A .ab cd =B .ac bd =C .ad bc =D .2222a b c d -=-3.椭圆2212516x y +=的短轴长为A .B .10C .8D .64.椭圆223412x y +=的焦点坐标为 A .()1,0±B .()0,1±C .()D .(0,5.椭圆22259225x y +=的长轴长、短轴长分别为 A .5,3 B .3,5 C .10.6D .6,106.若点M 到两定点()10,1-F ,()20,1F 的距离之和为2,则点M 的轨迹是 A .椭圆 B .直线C .线段D .线段的中垂线.7.已知ABC 的周长是20,且顶点B 的坐标为(0,4)-,C 的坐标为(0,4),则顶点A 的轨迹方程是A .221(0)2036x y x -=≠B .221(0)3620x y x +=≠C .221(0)2036x y x +=≠D .221(0)3620x y x -=≠8.若方程222x ky +=表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是A .(0)1,B .()(011)+∞,,C .(0)+∞,D .(1)+∞, 9.椭圆22221(0)y x a b a b +=>>的上、下焦点分别为1F 、2F ,过椭圆上的点M 作向量MN使得12MN F F =,且12 F F N 为正三角形,则该椭圆的离心率为A BC .2D .1210.已知椭圆22:196x y C +=的左、右焦点分别为1F 、2F ,点P 椭圆C 上,且12=PF ,则2PF = A .16 B .7 C .4D .111.椭圆2214924x y +=的焦点为1F 、2F ,点P 在椭圆上,若16PF =,则12PF F △的面积为 A .24 B .28 C .40D .4812.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为2F ,O 为坐标原点,M 为y 轴上一点,点A 是直线2MF 与椭圆C 的一个交点,且2||||2||OA OF OM ==,则椭圆C 的离心率为 A .13B .25C D 13.若椭圆222125x y m+=的左焦点为()14,0F -,则m =A .2B .3C .3±D .914.椭圆22195x y +=上任一点P 到点()1,0Q 的距离的最小值为A BC .2D15.已知1F ,2F 分别是椭圆22221(0)9x y a a a +=>-的左、右两焦点,过点2F 的直线交椭圆于点A ,B ,若1ABF 为等边三角形,则a 的值为A .3B .C .D 16.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,上顶点为B ,若12BF F 为等边三角形,则该椭圆的离心率为A .12B .3C .2D1710=的化简结果是A .2212521x y +=B .2212521y x +=C .221254x y +=D .221254y x +=18.设M 是圆P :()22236x y ++=上的一动点,定点()0,2Q ,线段MQ 的垂直平分线交线段PM 于N 点,则N 点的轨迹方程为A .22195x y +=B .22159x y +=C .2213632x y +=D .2213236x y +=19.已知椭圆的短轴长是焦距的2倍,则椭圆的离心率为A .12BC .15D20.设椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的两个焦点分别为12,F F ,12||F F =P 是C 上一点,若12PF PF a -=,且121sin 3PF F ∠=,则椭圆C 的方程为 A .22143x y +=B .22163x y +=C .22164x y +=D .22142x y +=21.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,倾斜角为45︒的直线l 与椭圆相交于A ,B 两点,AB 的中点是(4,1)M -则椭圆的离心率是A BC .2D .1222.椭圆C :2221(0)3x y a a +=>的焦点在x 轴上,其离心率为12,则A .椭圆CB .椭圆C 的长轴长为4 C .椭圆C 的焦距为4D .4a =23.椭圆22143x y +=的右焦点到直线0x y -=的距离是A .12BC .1D24.已知椭圆C 的短轴长为6,离心率为45,则椭圆C 的焦点F 到长轴的一个端点的距离为 A .9 B .1C .1或9D .以上都不对25.已知椭圆221102x y m m +=--的长轴在y 轴上,若焦距为4,则m 等于A .3B .5C .7D .826.已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>),M 为椭圆上一动点,1F 为椭圆的左焦点,则线段1MF 的中点P 的轨迹是 A .圆 B .椭圆 C .双曲线D .抛物线27.已知A 、B 是椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)长轴的两个端点,P 、Q 是椭圆上关于x 轴对称的两点,直线AP 、BQ 的斜率分别为1k 、2k ,若1211k k +的最小值为4,则椭圆的离心率为 A .12B.3 CD28.已知1F ,2F 分别是椭圆22:143x y C +=的左、右焦点,点P 、Q 是椭圆上位于x 轴上方的两点,且12//PF QF ,则12PF QF +的取值范围为 A .[)2,4B .[)3,4C .[)1,4D .[)1.5,429.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为F ,直线y =与椭圆C 相交于A ,B 两点,且AF BF ⊥,则椭圆C 的离心率为A .12 B 1C .12D 130.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>,点M 在椭圆上,以M 为圆心的圆与x 轴相切与椭圆的焦点,与y 轴相交于P ,Q ,若MPQ 为正三角形,则椭圆的离心率为 A .12B .13C .2D .331.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的焦距为2,右顶点为A ,过原点与x 轴不重合的直线交C 于M ,N 两点,线段AM 的中点为B ,若直线BN 经过C 的右焦点,则C 的方程为A .22143x y +=B .22165x y +=C .22198x yD .2213632x y +=32.已知直线:210l kx y k --+=与椭圆22122:1(0)x yC a b a b+=>>交于A 、B 两点,与圆222:(2)(1)1C x y -+-=交于C 、D 两点.若存在[2,1]k ∈--,使得AC DB =,则椭圆1C 的离心率的取值范围是 A .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .0,2⎛ ⎝⎦D .2⎫⎪⎪⎣⎭33.已知椭圆2222:1(0)x y G a b a b+=>>的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交椭圆于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,1-),则G 的方程为A .2214536x y +=B .2213627x y +=C .2212718x y +=D .221189x y +=34.焦点在x 轴上的椭圆的方程为222141x ya a +=+(0a >),则它的离心率e 的取值范围为A .104⎛⎤ ⎥⎝⎦,B .102⎛⎤ ⎥⎝⎦,C .⎛ ⎝⎦D .1142⎡⎤⎢⎥⎣⎦,35.若1F 、2F 分别是椭圆2212516x y +=的左、右焦点,M 是椭圆上的任意一点,且12MF F △的内切圆的周长为3π,则满足条件的点M 的个数为 A .2 B .4 C .6 D .不确定二、多选题1.已知椭圆C :221641x y +=,则下列结论正确的是A .长轴长为12BC .焦点坐标为04⎛⎫± ⎪ ⎪⎝⎭, D .离心率为22.椭圆的焦距,短轴长和长轴长构成等差数列,其中长轴长等于10,则椭圆的标准方程为A .2212516x y +=B .22110064x y +=C .22164100x y +=D .2251162x y +=3.已知椭圆22221x y a b +=的焦距为6,直线l 与椭圆交于A ,B 两点,弦AB 的中点为(2,1)M ,则直线l 的方程为 A .78220x y +-= B .7860x y --= C .3271030x y --=D .327710x y +-=4.如图所示,某探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P 处变轨进入以月球球心F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P 点处第二次变轨进入仍以F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,且轨道Ⅰ的右顶点为轨道Ⅰ的中心.设椭圆Ⅰ与Ⅰ的长半轴长分别为1a 和2a ,半焦距分别为1c 和2c ,离心率分别为1e ,2e ,则下列结论正确的是A .()11222a c a c +>+B .1122a c a c -=-C .2112e e +=D .椭圆Ⅰ比椭圆Ⅰ更扁5.已知椭圆C :221625400x y +=,关于椭圆C 下述正确的是 A .椭圆C 的长轴长为10B .椭圆C 的两个焦点分别为(0,3)-和(0,3) C .椭圆C 的离心率等于35D .若过椭圆C 的焦点且与长轴垂直的直线l 与椭圆C 交于,P Q ,则32||5PQ = 6.已知曲线22:1C mx ny +=A .若0m n >>,则C 是椭圆,其焦点在y 轴上B .若0m n >>,则C 是椭圆,其焦点在x 轴上 C .若0m n =>,则CD .若0m =,0n >,则C 是两条直线7.关于x 、y 的方程22221232x y m m +=+-,(其中223m ≠)对应的曲线可能是 A .焦点在x 轴上的椭圆 B .焦点在y 轴上的椭圆 C .焦点在x 轴上的双曲线D .圆8.为使椭圆2212x y m+=的离心率为12,正数m 的值可以是A .1BC .83D .329.下列说法正确的有A .方程2x xy x +=表示两条直线B .椭圆221102x y m m +=--的焦距为4,则4m =C .曲线22259x y xy +=关于坐标原点对称D .椭圆C :2215y x +=的焦距是210.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>,P 是该椭圆在第一象限内的点,1F ,2F 分别为椭圆的左右焦点,12F PF ∠的角平分线交x 轴于点M ,且满足24MF OM =,则该椭圆的离心率可能是 A .18B .14 C .12D .34三、填空题1.椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上一点A 关于原点的对称点为B ,F 为椭圆的右焦点,若AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,124ππα⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则该椭圆离心率的最大值为__________.2.已知椭圆2211612x y +=的左、右焦点分别为12,,F F AB 是椭圆过焦点1F 的弦,则2ABF 的周长是__________.3.已知椭圆C :2214x y +=的两个焦点分别为1F ,2F ,过点1F 且与坐标轴不平行的直线与椭圆交于点M ,N ,则2MNF 的周长是__________.4.椭圆2216x y m+=的一个焦点是(0,2),则m =__________.5.已知方程22112x y m m +=--表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 的取值范围是__________. 6.椭圆221916x y +=的离心率为__________.7.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>,左焦点(,0)F c -,右顶点(,0)A a ,上顶点(0,)B b ,满足0FB AB =,则椭圆的离心率为__________.8.已知椭圆2219x y m +=的离心率等于13,则实数m =__________. 9.已知1F 、2F 是椭圆22110064x y +=上的两个焦点,P 是椭圆上一点,且12PF PF ⊥,则12F PF △的面积为__________.10.若A 、B 为椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)长轴的两个端点,垂直于x 轴的直线与椭圆交于点M 、N ,且14AM BN k k ⋅=,则椭圆C 的离心率为__________. 11.如图所示,椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的左右焦点分别为1F 、2F ,上顶点为A ,离心率为12,点P 为第一象限内椭圆上的一点,若1122:1PF APF F S S=:,则直线1PF 的斜率为__________.12.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>经过函数31x y x =-图象的对称中心,若椭圆C 的离心率,23e ∈ ⎝⎭,则C 的长轴长的取值范围是__________.13.已知椭圆22195y x +=的上焦点为F ,M 是椭圆上一点,点()A ,当点M 在椭圆上运动时,MA MF +的最大值为__________.14.已知1F 、2F 为椭圆C :222116x y a +=的左、右焦点,M 为椭圆上一点,且12MF F △内切圆的周长等于3π,若满足条件的点M 恰好有两个,则a =__________.15.已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的离心率为3,若以原点为圆心、椭圆短半轴长为半径的圆与直线2y x =+相切,则椭圆的标准方程为__________. 四、双空题1.已知1F ,2F 是椭圆22:195x y C +=的左、右焦点,点P 在C 上,则12PF PF ⋅的最大值为__________;若(0,A ,则2PA PF -的最小值为__________.2.椭圆22149x y +=的焦距是__________,离心率是__________.3.在平面直角坐标系xOy 中,点M 的坐标为()1,2-,且0OM ON +=,动点P 与,M N 连线的斜率之积为12-,则动点P 的轨迹方程为__________,PMN 面积的取值范围是__________.4.椭圆221mx ny +=与直线10x y +-=相交于,A B 两点,C 是线段AB 的中点,若AB =,OC 的斜率为2,则m n -=__________,离心率e =__________.5.已知椭圆C 的焦点在x 轴上,它的长轴长为4,焦距为2,则椭圆C 的短轴长为__________,标准方程为__________.6.已知椭圆22195x y +=的左右焦点分别为1F 、2F ,点P 在椭圆上,若线段1PF 的中点在y 轴上,则21PF F ∠=__________,12PF PF -=__________.7.椭圆:194C +=的离心率为__________,长轴长__________.8.椭圆22142x y +=的左、右焦点分别为1F ,2F ,过焦点1F 的直线交椭圆于A ,B 两点,则2ABF 的周长为__________;若A ,B 两点的坐标分别为()11,x y 和()22,x y ,且212y y -=,则2ABF 的内切圆半径为__________.9.椭圆22194x y +=的长轴长是__________,离心率是__________.10.(1)方程2244kx y k +=表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是__________;(2)设点A ,B 的坐标为()20-,,()20,,点P 是曲线C 上任意一点,且直线P A 与PB 的斜率之积为14-,则曲线C 的方程是__________. 五、解答题1.已知圆2219:24E x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,经过椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左、右焦点12,F F ,且与椭圆C 在第一象限的交点为A ,且1F ,E ,A 三点共线,直线l 交椭圆C 于两点M ,N ,且(0)MN OA λλ=≠. (1)求椭圆C 的方程;(2)当AMN 的面积取到最大值时,求直线l 的方程.2.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的四个顶点围成的四边形的面积为原点到直线1x y a b += (1)求椭圆C 的方程;(2)已知定点()0,2P ,是否存在过P 的直线l ,使l 与椭圆C 交于,A B 两点,且以AB 为直径的圆过椭圆C 的左顶点?若存在,求出l 的方程;若不存在,请说明理由.3.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的短轴长为2,离心率为,直线:(0)=+≠l y kx m k 与椭圆C 交于A ,B 两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若线段AB 的垂直平分线通过点10,2⎛⎫-⎪⎝⎭,证明:2212k m +=. 4.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的上顶点为P ,右顶点为Q ,直线PQ 与圆2245x y +=相切于点24,55M ⎛⎫⎪⎝⎭. (1)求椭圆C 的方程;(2)若不经过点P 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,且PA PB ⋅=0,求证:直线l 过定点.5.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为12,,F F ,离心率12e =,点P 是椭圆上一个动点,1PF F 面积的最大值是(1)求椭圆的方程; (2)A ,B ,C ,D 是椭圆上不同的四点,AC 与BD 相交于点1F ,0AC BD ⋅=,||||AC BD +的最小值.6.已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>)的离心率为3,过右焦点F 的直线l 与C 相交于A 、B 两点. 当l 的斜率为1时,坐标原点O 到l 的距离为2. (1)求a 、b 的值;(2)C 上是否存在点P ,使得当l 绕F 转到某一位置时,有OP OA OB =+成立?若存在,求出所有点P 的坐标与l 的方程;若不存在,说明理由. 7.平面内动点M 到点()2,0F 的距离与M 到直线92x =的距离之比为23. (1)求动点M 的轨迹C 的方程; (2)过点F 的直线l 交轨迹C 于不同两点A 、B ,交y 轴于点N ,已知1NA AF λ=,2NB BF λ=,试问12λλ+是否等于定值,并说明理由.8.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为()11,0F -、()21,0F ,点P 为椭圆C 上一点,使得1260F PF ∠=,12PF F △ (1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线1l 与椭圆C 相交于A 、B 两点,直线2l 与椭圆C 相交于D 、E 两点,且A 、B 、D 、E 四点的横坐标均不相同,若直线1l 与直线2l 的斜率互为相反数,求证:直线AD 和直线BE 的斜率互为相反数.9.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>过点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭,且长轴长等于4.(1)求椭圆C 的方程;(2)1F ,2F 是椭圆C 的两个焦点,圆O 是以12F F 为直径的圆,直线l :y kx m =+与圆O相切,并与椭圆C 交于不同的两点A ,B ,若32OA OB ⋅=-,求k 的值.10.已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>,右焦点)F,且离心率2e =.(1)求椭圆C 的方程;(2)过F 且倾斜角为45︒的直线l 与椭圆交于不同的两点M ,N ,求OMN (O 为坐标原点)的面积.11.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>经过点P ⎛ ⎝⎭,且离心率2e =. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若斜率为k 且不过点P 的直线l 交C 于,A B 两点,记直线PA ,PB 的斜率分别为1k ,2k ,且120k k +=,求直线l 的斜率k .12.设椭圆中心在坐标原点,焦点在x 轴上,一个顶点坐标为(2,0) (1)求这个椭圆的方程;(2)若这个椭圆左焦点为1F,右焦点为F,过1F且斜率为1的直线交椭圆于A、B 2两点,求AB的长及2ABF的面积.高考数学:试卷答题攻略一、“六先六后”,因人因卷制宜。
高考数学精品复习资料2019.5第4讲 椭 圆一、选择题1.中心在原点,焦点在x 轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是( ). A.x 281+y 272=1 B.x 281+y 29=1 C.x 281+y 245=1 D.x 281+y 236=1解析 依题意知:2a =18,∴a =9,2c =13×2a ,∴c =3,∴b 2=a 2-c 2=81-9=72,∴椭圆方程为x 281+y 272=1.答案 A2.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别是A ,B ,左、右焦点分别是F 1,F 2.若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列,则此椭圆的离心率为 ( ). A.14B.55C.12D.5-2解析 因为A ,B 为左、右顶点,F 1,F 2为左、右焦点,所以|AF 1|=a -c ,|F 1F 2|=2c ,|F 1B |=a +c .又因为|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B |成等比数列, 所以(a -c )(a +c )=4c 2,即a 2=5c 2. 所以离心率e =c a =55,故选B. 答案 B3.已知椭圆x 2+my 2=1的离心率e ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,则实数m 的取值范围是 ( ).A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫43,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34∪⎝ ⎛⎭⎪⎫43,+∞D.⎝ ⎛⎭⎪⎫34,1∪⎝ ⎛⎭⎪⎫1,43 解析 椭圆标准方程为x 2+y 21m =1.当m >1时,e 2=1-1m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1,解得m >43;当0<m <1时,e 2=1m -11m =1-m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1,解得0<m <34,故实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34∪⎝ ⎛⎭⎪⎫43,+∞. 答案 C4.设F 1、F 2分别是椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点,P 是第一象限内该椭圆上的一点,且PF 1⊥PF 2,则点P 的横坐标为( ).A .1 B.83 C .2 2 D.263解析 由题意知,点P 即为圆x 2+y 2=3与椭圆x 24+y 2=1在第一象限的交点,解方程组⎩⎨⎧x 2+y 2=3,x24+y 2=1,得点P 的横坐标为263.答案 D5.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两顶点为A (a,0),B (0,b ),且左焦点为F ,△FAB是以角B 为直角的直角三角形,则椭圆的离心率e 为( ) A.3-12 B.5-12C.1+54 D.3+14解析 根据已知a 2+b 2+a 2=(a +c )2,即c 2+ac -a 2=0,即e 2+e -1=0,解得e =-1±52,故所求的椭圆的离心率为5-12.答案 B6.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32.双曲线x 2-y 2=1的渐近线与椭圆C 有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C 的方程为( ).A.x 28+y 22=1B.x 212+y 26=1 C.x 216+y 24=1D.x 220+y 25=1解析 因为椭圆的离心率为32,所以e =c a =32,c 2=34a 2,c 2=34a 2=a 2-b 2,所以b 2=14a 2,即a 2=4b 2.双曲线的渐近线方程为y =±x ,代入椭圆方程得x 2a 2+x 2b 2=1,即x 24b 2+x 2b 2=5x 24b 2=1,所以x 2=45b 2,x =±25b ,y 2=45b 2,y =±25b ,则在第一象限双曲线的渐近线与椭圆C 的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫25b ,25b ,所以四边形的面积为4×25b ×25b =165b 2=16,所以b 2=5,所以椭圆方程为x 220+y 25=1.答案 D 二、填空题7.设F 1、F 2分别是椭圆x 225+y 216=1的左、右焦点,P 为椭圆上一点,M 是F 1P 的中点,|OM |=3,则P 点到椭圆左焦点的距离为________.解析 由题意知|OM |=12|PF 2|=3,∴|PF 2|=6.∴|PF 1|=2×5-6=4.答案 48.在等差数列{a n }中,a 2+a 3=11,a 2+a 3+a 4=21,则椭圆C :x 2a 6+y 2a 5=1的离心率为________.解析 由题意,得a 4=10,设公差为d ,则a 3+a 2=(10-d )+(10-2d )=20-3d =11,∴d =3,∴a 5=a 4+d =13,a 6=a 4+2d =16>a 5,∴e =16-134=34. 答案 349. 椭圆31222y x =1的焦点为F 1和F 2,点P 在椭圆上.如果线段PF 1的中点在y 轴上,那么|PF 1|是|PF 2|的_____倍.解析 不妨设F 1(-3,0),F 2(3,0)由条件得P (3,±23),即|PF 2|=23,|PF 1|=2147,因此|PF 1|=7|PF 2|. 答案 710.如图,∠OFB =π6,△ABF 的面积为2-3,则以OA 为长半轴,OB 为短半轴,F 为一个焦点的椭圆方程为________.解析 设标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0), 由题可知,|OF |=c ,|OB |=b ,∴|BF |=a , ∵∠OFB =π6,∴b c =33,a =2b . S △ABF =12·|AF |·|BO |=12(a -c )·b =12(2b -3b )b =2-3,∴b 2=2,∴b =2,∴a =22,∴椭圆的方程为x 28+y 22=1.答案 x 28+y 22=1 三、解答题11.如图,设P 是圆x 2+y 2=25上的动点,点D 是P 在x 轴上的投影,M 为PD 上一点,且|MD |=45|PD |.(1)当P 在圆上运动时,求点M 的轨迹C 的方程; (2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的长度.解 (1)设M 的坐标为(x ,y ),P 的坐标为(x P ,y P ),由已知得⎩⎨⎧x P =x ,y P=54y ,∵P 在圆上,∴x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫54y 2=25,即C 的方程为x 225+y 216=1.(2)过点(3,0)且斜率为45的直线方程为y =45(x -3),设直线与C 的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 将直线方程y =45(x -3)代入C 的方程,得x 225+x -225=1,即x 2-3x -8=0. ∴x 1=3-412,x 2=3+412. ∴线段AB 的长度为|AB |=x 1-x 22+y 1-y 22=⎝⎛⎭⎪⎫1+1625x 1-x 22=4125×41=415. 12.设F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,过F 2的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,直线l 的倾斜角为60°,F 1到直线l 的距离为2 3.(1)求椭圆C 的焦距;(2)如果AF 2→=2F 2B →,求椭圆C 的方程.解 (1)设椭圆C 的焦距为2c ,由已知可得F 1到直线l 的距离3c =23,故c =2.所以椭圆C 的焦距为4.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由AF 2→=2F 2B →及l 的倾斜角为60°,知y 1<0,y 2>0, 直线l 的方程为y =3(x -2). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =3(x -2),x 2a 2+y 2b2=1消去x ,整理得(3a 2+b 2)y 2+43b 2y -3b 4=0. 解得y 1=-3b 2(2+2a )3a 2+b 2,y 2=-3b 2(2-2a )3a 2+b 2.因为AF 2→=2F 2B →,所以-y 1=2y 2,即3b 2(2+2a )3a 2+b 2=2·-3b 2(2-2a )3a 2+b 2,解得a =3.而a 2-b 2=4,所以b 2=5.故椭圆C 的方程为x 29+y 25=1. 13. 如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,以原点为圆心,椭圆C 的短半轴长为半径的圆与直线x -y +2=0相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)已知点P (0,1),Q (0,2).设M ,N 是椭圆C 上关于y 轴对称的不同两点,直线PM 与QN 相交于点T .求证:点T 在椭圆C 上. (1)解 由题意知,b =22= 2. 因为离心率e =c a =32,所以ba =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2=12.所以a =2 2.所以椭圆C 的方程为x 28+y 22=1.(2)证明 由题意可设M ,N 的坐标分别为(x 0,y 0),(-x 0,y 0), 则直线PM 的方程为y =y 0-1x 0x +1,① 直线QN 的方程为y =y 0-2-x 0x +2.②法一 联立①②解得x =x 02y 0-3,y =3y 0-42y 0-3, 即T ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 02y 0-3,3y 0-42y 0-3.由x 208+y 202=1,可得x 20=8-4y 20.因为18⎝ ⎛⎭⎪⎫x 02y 0-32+12⎝ ⎛⎭⎪⎫3y 0-42y 0-32=x 20+4(3y 0-4)28(2y 0-3)2=8-4y 20+4(3y 0-4)28(2y 0-3)2=32y 20-96y 0+728(2y 0-3)2=8(2y 0-3)28(2y 0-3)2=1,所以点T 的坐标满足椭圆C 的方程,即点T 在椭圆C 上. 法二 设T (x ,y ),联立①②解得x 0=x2y -3,y 0=3y -42y -3. 因为x 208+y 22=1,所以18⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2y -32+12⎝⎛⎭⎪⎫3y -42y -32=1. 整理得x 28+(3y -4)22=(2y -3)2,所以x 28+9y 22-12y +8=4y 2-12y +9,即x 28+y 22=1. 所以点T 坐标满足椭圆C 的方程,即点T 在椭圆C 上. 14.如图,设椭圆的中心为原点O ,长轴在x轴上,上顶点为A ,左、右焦点分别为F 1,F 2,线段OF 1,OF 2的中点分别为B 1,B 2,且△AB 1B 2是面积为4的直角三角形. (1)求该椭圆的离心率和标准方程;(2)过B 1作直线l 交椭圆于P ,Q 两点,使PB 2⊥QB 2,求直线l 的方程.解 (1) 如图,设所求椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),右焦点为F 2(c,0). 因△AB 1B 2是直角三角形, 又|AB 1|=|AB 2|, 故∠B 1AB 2为直角, 因此|OA |=|OB 2|,得b =c2. 结合c 2=a 2-b 2得4b 2=a 2-b 2,故a 2=5b 2,c 2=4b 2,所以离心率e =c a =25 5.在Rt △AB 1B 2中,OA ⊥B 1B 2,故S △AB 1B 2=12·|B 1B 2|·|OA |=|OB 2|·|OA |=c2·b =b 2.由题设条件S △AB 1B 2=4得b 2=4,从而a 2=5b 2=20.因此所求椭圆的标准方程为:x 220+y 24=1.(2)由(1)知B 1(-2,0),B 2(2,0).由题意知直线l 的倾斜角不为0,故可设直线l 的方程为x =my -2.代入椭圆方程得(m 2+5)y 2-4my -16=0. 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则y 1,y 2是上面方程的两根, 因此y 1+y 2=4m m 2+5,y 1·y 2=-16m 2+5,又B 2P →=(x 1-2,y 1),B 2Q →=(x 2-2,y 2), 所以B 2P →·B 2Q →=(x 1-2)(x 2-2)+y 1y 2=(my 1-4)(my 2-4)+y 1y 2=(m 2+1)y 1y 2-4m (y 1+y 2)+16 =-16(m 2+1)m 2+5-16m 2m 2+5+16=-16m 2-64m 2+5,由PB 2⊥QB 2,得B 2P →·B 2Q →=0, 即16m 2-64=0,解得m =±2.所以满足条件的直线有两条,其方程分别为x +2y +2=0和x -2y +2=0.。
课时规范练44 椭圆
基础巩固组
1.已知椭圆的焦点坐标为(-5,0)和(5,0),椭圆上一点与两焦点的距离和是26,则椭圆的方程为()
A.=1
B.=1
C.=1
D.=1
2.(2017河南洛阳三模)已知集合M=,N=,M∩N=()
A.⌀
B.{(3,0),(0,2)}
C.[-2,2]
D.[-3,3]
3.已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右焦点为F1,F2,离心率为,过F2的直线l交C于A,B两点.若△AF1B的周长为4,则C的方程为()
A.=1
B.+y2=1
C.=1
D.=1
4.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.
5.(2017广东、江西、福建十校联考,文11)已知F1,F2是椭圆=1(a>b>0)的左右两个焦点,若椭圆上存在点P使得PF1⊥PF2,则该椭圆的离心率的取值范围是()
A. B.
C. D.
6.与圆C1:(x+3)2+y2=1外切,且与圆C2:(x-3)2+y2=81内切的动圆圆心P的轨迹方程为.
7.(2017湖北八校联考)设F1,F2为椭圆=1的两个焦点,点P在椭圆上,若线段PF1的中点在y 轴上,则的值为.
8.(2017广东佛山一模,文20)已知椭圆C:=1(a>b>0)过点M(2,1),且离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若过原点的直线l1与椭圆C交于P,Q两点,且在直线l2:x-y+2=0上存在点M,使得△MPQ为等边三角形,求直线l1的方程.
〚导学号24190941〛
综合提升组
9.已知椭圆E的中心在坐标原点,离心率为,E的右焦点与抛物线C:y2=8x的焦点重合,A,B是C的准线与E的两个交点,则|AB|=()
A.3
B.6
C.9
D.12
10.已知O为坐标原点,F是椭圆C:=1(a>b>0)的左焦点,A,B分别为C的左、右顶点.P为C上一点,且PF⊥x轴.过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为()
A. B. C. D.
11.已知椭圆=1的左顶点为A,左焦点为F,点P为该椭圆上任意一点;若该椭圆的上顶点到焦点的距离为2,离心率e=,则的取值范围是.
12.(2017湖北武汉二月调考,文20)已知椭圆E:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率
为,F2与椭圆上点的连线中最短线段的长为-1.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)已知E上存在一点P,使得直线PF1,PF2分别交椭圆E于点A,B,若=2=λ(λ>0),求直线PB的斜率.
〚导学号24190942〛
创新应用组
13.(2017安徽马鞍山一模,文16)椭圆=1(a>b>0)的焦点为F1,F2,若椭圆上存在满足
的点P,则椭圆的离心率的范围是.
14.(2017山西太原二模,文20)如图,曲线C由左半椭圆M:=1(a>b>0,x≤0)和圆N:(x-
2)2+y2=5在y轴右侧的部分连接而成,A,B是M与N的公共点,点P,Q(均异于点A,B)分别是M,N上的动点.
(1)若|PQ|的最大值为4+,求半椭圆M的方程;
(2)若直线PQ过点A,且=0,,求半椭圆M的离心率.
答案:
1.A由题意知a=13,c=5,则b2=a2-c2=144.又椭圆的焦点在x轴上,∴椭圆方程为=1.
2.D集合M==[-3,3],N==R,则M∩N=[-3,3],故选D.
3.A由椭圆的定义可知△AF1B的周长为4a,所以4a=4,即a=,又由e=,得c=1,所以
b2=a2-c2=2,则C的方程为=1,故选A.
4.D如图所示,在Rt△PF1F2中,|F1F2|=2c,设|PF2|=x,则|PF1|=2x,
由tan 30°=,
得x= c.
由椭圆定义得|PF1|+|PF2|=2a=3x,∴a=x=c,
∴e=.
5.B∵F1,F2是椭圆=1(a>b>0)的左右两个焦点,
∴离心率0<e<1,F1(-c,0),F2(c,0),c2=a2-b2.
设点P(x,y),由PF1⊥PF2,
得(x-c,y)·(x+c,y)=0,
化简得x2+y2=c2,联立方程组
整理,得x2=(2c2-a2)·≥0,
解得e≥,又0<e<1,
∴≤e<1.故选B.
6.=1设动圆的半径为r,圆心为P(x,y),
则有|PC1|=r+1,|PC2|=9-r.
所以|PC1|+|PC2|=10>|C1C2|,
即P在以C1(-3,0),C2(3,0)为焦点,长轴长为10的椭圆上,
得点P的轨迹方程为=1.
7.由题意知a=3,b=.
由椭圆定义知|PF1|+|PF2|=6.
在△PF1F2中,因为PF1的中点在y轴上,O为F1F2的中点,
由三角形中位线性质可推得PF2⊥x轴,所以|PF2|=, 所以|PF1|=6-|PF2|=,
所以.
8.解 (1)由题意可知,椭圆的离心率为e=,即a2=4b2.
由椭圆过点M(2,1),代入可知=1,解得b2=2,则a2=8.
∴椭圆C的方程为=1.
(2)当直线l1的斜率k不存在时,P,Q两点为短轴的端点,直线l2与x轴的交点(-2,0)即点M,但△MPQ不是等边三角形.
当直线l1的斜率k存在时,设P(x0,y0),则Q(-x0,-y0),
当k=0时,直线PQ的垂直平分线为y轴,y轴与直线l2的交点为M(0,2),由
|PO|=2,|MO|=2,
∴∠MPO=60°.
则△MPQ为等边三角形,此时直线l1的方程为y=0.
当k≠0时,设直线l1的方程为y=kx,
由
整理得(1+4k2)x2=8,
解得|x0|=,
则|PO|=,
则PQ的垂直平分线为y=-x,
由
解得
则M,
∴|MO|=.
∵△MPQ为等边三角形,
则|MO|=|PO|,
∴,
解得k=0(舍去),k=,
∴直线l1的方程为y=x.
综上可知,直线l1的方程为y=0或y=x.
9.B∵抛物线y2=8x的焦点坐标为(2,0),∴E的右焦点的坐标为(2,0).
设椭圆E的方程为=1(a>b>0),则c=2.
∵,∴a=4.
∴b2=a2-c2=12.
于是椭圆方程为=1.
∵抛物线的准线方程为x=-2,将其代入椭圆方程可得A(-2,3),B(-2,-3),∴|AB|=6.
10.A由题意,不妨设直线l的方程为y=k(x+a),k>0,分别令x=-c与x=0,得|FM|=k(a-c),|OE|=ka.
设OE的中点为G,
由△OBG∽△FBM,
得,
即,
整理,得,
故椭圆的离心率e=,故选A.
11.[0,12]因为椭圆的上顶点到焦点的距离为2,所以a=2.
因为离心率e=,
所以c=1,b=.
则椭圆方程为=1,
所以点A的坐标为(-2,0),点F的坐标为(-1,0).
设P(x,y),则=(x+2,y)·(x+1,y)=x2+3x+2+y2.
由椭圆方程得y2=3-x2,
所以=x2+3x-x2+5
=(x+6)2-4.
因为x∈[-2,2],
所以∈[0,12].
12.解 (1)由题意e=, ①
a-c=-1, ②
由①②解得a=,c=1,
∴b==1.
∴椭圆E的标准方程是+y2=1.
(2)设点P(x0,y0),A(x1,y1),B(x2,y2),直线l PA的方程为x=my-1.由消去x,得(m2+2)y2-2my-1=0,
则y0·y1=-.
∵,∴m=.
∴=-=-
=(m2+2)
=(x0+1)2+2
=(x0+1)2+2-=3+2x0.
∴3+2x0=2,解得x0=-,
∴P.
∴k PB==∓.
故直线PB的斜率为±.
13.∵椭圆的焦点为F1,F2,椭圆上存在满足的点P,
∴||·||cos<>=,
4c2=-2||·||cos<>,
||+||=2a,
可得+2||·||=4a2,
∴4c2=4a2-2||·||-b2.
∴2||·||=3a2-3c2
≤2,
当且仅当||=||时,等号成立.
可得,解得e≥.
又0<e<1,
∴e∈.
14.解 (1)A(0,1),B(0,-1),故b=1,|PQ|的最大值为4+=a+2+,解得a=2.
∴半椭圆M的方程为+y2=1(-2≤x≤0).
(2)设直线PQ方程为y=kx+1,与圆N的方程联立可得(k2+1)x2+(2k-4)x=0,
∴x A+x Q=.
∵x A=0,
∴Q.
∵=0,=(x Q,y Q-1),=(x P,y P-1),
∴x P+x Q=0,y P+y Q=2.
∴x P=,y P=.
∵,∴=x P x Q+(y P+1)(y Q+1)=+2+1 =(k2+1)(16k-12)=0,
解得k=,∴P.
代入椭圆方程可得=1,
解得a2=.
∴半椭圆M的离心率e=.。