北师大版数学高二选修1-1 2-1.1椭圆及其标准方程 同步测试
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高中数学 2-1.1椭圆及其标准方程
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
一、选择题(每小题5分,共20分)
1.椭圆x225+y2=1上一点P到一个焦点的距离为2,则点P到另一个焦点的距离为( )
A.5 B.6
C.7 D.8
答案: D
2.已知椭圆x2a2+y22=1的一个焦点为(2,0),则椭圆的方程为( )
A.x24+y22=1 B.x23+y22=1
C.x2+y22=1 D.x26+y22=1
解析: 由焦点为(2,0)可知焦点在x轴上,所以,c2=4,b2=2,a2=b2+c2=6.
答案: D
3.若△ABC的两个顶点坐标为A(-4,0)、B(4,0),△ABC的周长为18,则顶点C的轨迹方程为( )
A.x225+y29=1(y≠0) B.y225+x29=1(y≠0)
C.x216+y29=1(y≠0) D.y216+x29=1(y≠0)
解析: 因为|AB|=8,|CA|+|CB|=18-8=10,所以顶点C的轨迹是以A、B为焦点的椭圆(去掉长轴的两个端点).
因2a=10,2c=8,所以b2=9.
所以顶点C的轨迹方程为x225+y29=1(y≠0).
答案: A
4.已知AB是过椭圆x225+y216=1左焦点F1的弦,且|AF2|+|BF2|=12,其中F2是椭圆的右焦点,则弦AB的长是( )
A.4 B.8
C.16 D.9
解析: 由椭圆定义|AB|+|AF2|+|BF2|=4a=20,得|AB|=8.
答案: B 打印版本
高中数学 二、填空题(每小题5分,共10分)
5.已知椭圆8x281+y236=1上一点M的纵坐标为2.则M的横坐标为________.
解析: 把M的纵坐标代入8x281+y236=1得8x281+436=1,
即x2=9.
∴x=±3.即M的横坐标为3或-3.
答案: 3或-3
6.已知椭圆的两个焦点坐标是(0,-2),(0,2),并且经过点-32,52,则该椭圆的标准方程为________.
解析: 因为椭圆的焦点在y轴上,
所以设它的标准方程为y2a2+x2b2=1(a>b>0),
因为2a=-322+52+22+-322+52-22
=210.
所以a=10,又c=2,所以b2=6,所以所求的椭圆的标准方程为y210+x26=1.
答案: y210+x26=1
三、解答题(每小题10分,共20分)
7.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在x轴上,且经过点(2,0)和点(0,1);
(2)焦点在y轴上,与y轴的一个交点为P(0,-10),P到它较近的一个焦点的距离等于2.
解析: (1)因为椭圆的焦点在x轴上,
所以可设它的标准方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),
∵椭圆经过点(2,0)和(0,1)
∴ 22a2+0b2=10a2+1b2=1, ∴ a2=4b2=1,
故所求椭圆的标准方程为x24+y2=1. 打印版本
高中数学 (2)∵椭圆的焦点在y轴上,所以可设它的标准方程为y2a2+x2b2=1(a>b>0),
∵P(0,-10)在椭圆上,∴a=10.
又∵P到它较近的一个焦点的距离等于2,
∴-c-(-10)=2,故c=8,∴b2=a2-c2=36.
∴所求椭圆的标准方程是y2100+x236=1.
8.求下列椭圆的标准方程
(1)已知椭圆经过点63,3和点223,1,求椭圆的标准方程.
(2)求经过点(2,-3)且与椭圆9x2+4y2=36有共同焦点的椭圆.
解析: (1)设椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0).
∵点63,3和点223,1都在椭圆上,
∴ m·632+n·32=1,m·2232+n·12=1,即 2m3+3n=1,8m9+n=1.∴ m=1,n=19.
∴所求椭圆的标准方程为x2+y29=1.
(2)椭圆9x2+4y2=36的焦点为(0,±5),
则可设所求椭圆的方程为x2λ+y2λ+5=1(λ>0).
把x=2,y=-3代入,得4λ+9λ+5=1,
解得λ=10或λ=-2(舍去).
∴所求椭圆的方程为x210+y215=1.
9.(10分)已知两圆C1:(x-4)2+y2=169,C2:(x+4)2+y2=9.动圆在圆C1内部且与圆C1相内切,与圆C2相外切,求动圆圆心的轨迹.
解析: 如图所示,由已知可得圆C1与圆C2的圆心坐标分别为C1(4,0),C2(-4,0),其半径分别为r1=13,r2=3.
设动圆的圆心为C,其坐标为(x,y),动圆的半径为r.由于圆打印版本
高中数学 C1与圆C相内切,依据两圆内切的充要条件,可得|C1C|=r1-r①
由于圆C2与圆C相外切,依据两圆外切的充要条件,
可得|C2C|=r2+r.②
由①+②可得
|CC1|+|CC2|=r1+r2=13+3=16.
即点C到两定点C1与C2的距离之和为16,且|C1C2|=8,
可知动点C的轨迹为椭圆,且以C1与C2为焦点.
由题意得c=4,a=8,
∴b2=a2-c2=64-16=48.
∴椭圆的方程为x264+y248=1.
∴动圆圆心的轨迹为焦点在x轴上的椭圆,其方程为x264+y248=1.