高二数学选修1--1椭圆练习题

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高二数学选修1--1椭圆练习题-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN时间60分钟 满分81分一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.(2012·上海高考)对于常数m ,n ,“mn >0”是“方程mx 2+ny 2=1的曲线是椭圆”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解析:选B 因为当m <0,n <0时,方程mx 2+ny 2=1表示的曲线不是椭圆,但当方程mx 2+ny 2=1表示的曲线是椭圆时,m >0,n >0,mn >0.2.已知椭圆:x 210-m +y 2m -2=1的焦距为4,则m 等于( ) A .4 B .8C .4或8D .以上均不对 解析:选C 由⎩⎪⎨⎪⎧10-m >0,m -2>0,得2<m <10, 由题意知(10-m )-(m -2)=4或(m -2)-(10-m )=4,解得m =4或m =8.3.矩形ABCD 中,|AB |=4,|BC |=3,则以A ,B 为焦点,且过C ,D 两点的椭圆的短轴的长为( )A .2 3B .2 6C .4 2D .4 3解析:选D 依题意得|AC |=5,所以椭圆的焦距为2c =|AB |=4,长轴长2a =|AC |+|BC |=8,所以短轴长为2b =2a 2-c 2=216-4=4 3. 4.(2013·汕尾模拟)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=7.5.以椭圆上任意一点与焦点所连接的线段为直径的圆与以长轴为直径的圆的位置关系是( )A .内切B .相交C .相离D .无法确定解析:选A 如图,设线段是PF 1,O 1是线段PF 1的中点,连接O 1O ,PF 2,其中O 是椭圆的中心,F 2是椭圆的另一个焦点,则在△PF 1F 2中,由三角形中位线定理可知,两圆的连心线的长是|OO 1|=12|PF 2|=12(2a -|PF 1|)=a -12|PF 1|=R -r . 6.(2012·新课标全国卷)设F 1,F 2是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 为直线x =3a 2上一点,△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形,则E 的离心率为( ) A.12 B.23C.34D.45解析:选C 根据题意直线PF 2的倾斜角是π3,所以32a -c =12|PF 2|=12|F 1F 2|=12×2c ,解得e =34. 二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)7.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与曲线x 2+y 2=a 2-b 2恒有公共点,则椭圆的离心率e 的取值范围是__________.解析:由题意知,以半焦距c 为半径的圆与椭圆有公共点,故b ≤c ,所以b 2≤c 2,即a 2≤2c 2, 所以22≤c a .又c a <1,所以22≤e <1. 答案:⎣⎡⎭⎫22,1 8.(2012·江西高考)椭圆x 2a 2+y 2b2=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________.解析:依题意得|F 1F 2|2=|AF 1|·|BF 1|,即4c 2=(a -c )·(a +c )=a 2-c 2,整理得5c 2=a 2,得e =c a =55. 答案:559.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32.过右焦点F 且斜率为k (k >0)的直线与椭圆C 相交于A ,B 两点.若AF =3FB ,则k =________.解析:根据已知c a =32,可得a 2=43c 2,则b 2=13c 2,故椭圆方程为3x 24c 2+3y 2c2=1,即3x 2+12y 2-4c 2=0.设直线的方程为x =my +c ,代入椭圆方程得(3m 2+12)y 2+6mcy -c 2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则根据AF =3FB ,得(c -x 1,-y 1)=3(x 2-c ,y 2),由此得-y 1=3y 2,根据韦达定理y 1+y 2=-2cm m 2+4,y 1y 2=-c 23(m 2+4),把-y 1=3y 2代入得,y 2=cm m 2+4,-3y 22=-c 23(m 2+4),故9m 2=m 2+4,故m 2=12,从而k 2=2,k =±2. 又k >0,故k = 2.答案: 2三、解答题(本大题共3小题,每小题12分,共36分)10.求以坐标轴为对称轴,一焦点为(0,52)且截直线y =3x -2所得弦的中点的横坐标为12的椭圆方程. 解:根据题意设所求椭圆的方程为x 2b 2+y 2a2=1(a >b >0). ∵c =52,∴a 2=b 2+50.由⎩⎨⎧ y =3x -2,x 2b 2+y 2b 2+50=1消去y ,得10(b 2+5)x 2-12b 2x -b 2(b 2+46)=0.设直线与椭圆相交于M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)两点,则x 1,x 2是上述方程的根,∵x 1+x 2=6b 25(b 2+5),∴x 1+x 22=12·6b 25(b 2+5)=12, ∴b 2=25,a 2=75.故所求椭圆方程为x 225+y 275=1. 11.已知椭圆G :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为63,右焦点为(22,0).斜率为1的直线l 与椭圆G 交于A ,B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为P (-3,2).(1)求椭圆G 的方程;(2)求△P AB 的面积.解:(1)由已知得c =22,c a =63,解得a =23, 又b 2=a 2-c 2=4.所以椭圆G 的方程为x 212+y 24=1. (2)设直线l 的方程为y =x +m .由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,x 212+y 24=1,得4x 2+6mx +3m 2-12=0.① 设A ,B 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2)(x 1<x 2),AB 中点为E (x 0,y 0),则x 0=x 1+x 22=-3m 4,y 0=x 0+m =m 4. 因为AB 是等腰△P AB 的底边,所以PE ⊥AB .所以PE 的斜率k =2-m 4-3+3m 4=-1.解得m =2. 此时方程①为4x 2+12x =0.解得x 1=-3,x 2=0.所以y 1=-1,y 2=2.所以|AB |=3 2.此时,点P (-3,2)到直线AB :x -y +2=0的距离d =|-3-2+2|2=322, 所以△P AB 的面积S =12|AB |·d =92. 12.(2012·天津高考)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),点P ⎝⎛⎭⎫55a ,22a 在椭圆上. (1)求椭圆的离心率;(2)设A 为椭圆的左顶点,O 为坐标原点.若点Q 在椭圆上且满足|AQ |=|AO |,求直线OQ 的斜率的值.解:(1)因为点P ⎝⎛⎭⎫55a ,22a 在椭圆上,故a 25a 2+a 22b 2=1,可得b 2a 2=58.于是e 2=a 2-b 2a 2=1-b 2a 2=38,所以椭圆的离心率e =64. (2)设直线OQ 的斜率为k ,则其方程为y =kx ,设点Q 的坐标为(x 0,y 0).由条件得⎩⎪⎨⎪⎧y 0=kx 0,x 20a 2+y 20b 2=1,消去y 0并整理得x 20=a 2b 2k 2a 2+b 2.① 由|AQ |=|AO |,A (-a,0)及y 0=kx 0,得(x 0+a )2+k 2x 20=a 2. 整理得(1+k 2)x 20+2ax 0=0,而x 0≠0,故x 0=-2a1+k 2,代入①,整理得(1+k 2)2=4k 2·a 2b 2+4. 由(1)知a 2b 2=85,故(1+k 2)2=325k 2+4,即5k 4-22k 2-15=0,可得k 2=5,k 2=-35(舍去).所以直线OQ 的斜率k =±5.12.(2012·天津高考)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),点P ⎝⎛⎭⎫55a ,22a 在椭圆上. (1)求椭圆的离心率;(2)设A 为椭圆的左顶点,O 为坐标原点.若点Q 在椭圆上且满足|AQ |=|AO |,求直线OQ 的斜率的值.解:(1)因为点P ⎝⎛⎭⎫55a ,22a 在椭圆上,故a 25a 2+a 22b 2=1,可得b 2a 2=58. 于是e 2=a 2-b 2a 2=1-b 2a 2=38,所以椭圆的离心率e =64. (2)设直线OQ 的斜率为k ,则其方程为y =kx ,设点Q 的坐标为(x 0,y 0).由条件得⎩⎪⎨⎪⎧y 0=kx 0,x 20a 2+y 20b 2=1,消去y 0并整理得x 20=a 2b 2k 2a 2+b 2.① 由|AQ |=|AO |,A (-a,0)及y 0=kx 0,得(x 0+a )2+k 2x 20=a 2. 整理得(1+k 2)x 20+2ax 0=0,而x 0≠0,故x 0=-2a1+k 2,代入①,整理得(1+k 2)2=4k 2·a 2b 2+4.由(1)知a2b2=85,故(1+k2)2=325k2+4,即5k4-22k2-15=0,可得k2=5,k2=-35(舍去).所以直线OQ的斜率k=±5.。