「精品」高考数学专题复习专题9平面解析几何第62练椭圆的几何性质练习理

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(江苏专用)2018版高考数学专题复习 专题9 平面解析几何 第62练 椭圆的几何性质练习 理1.设椭圆C :a 2+b2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,P 是C 上的点,PF 2⊥F 1F 2,∠PF 1F 2=30°,则C 的离心率为________.2.(2016·衡水模拟)已知椭圆C 的中心为O ,两焦点为F 1,F 2,M 是椭圆C 上的一点,且满足|MF 1→|=2|MO →|=2|MF 2→|,则椭圆C 的离心率e =________.3.椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点为A ,左,右焦点分别是F 1,F 2,B 是短轴的一个端点,若3BF 1→=BA →+2BF 2→,则椭圆的离心率为________.4.已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的短轴的两个端点分别为A ,B ,点C 为椭圆上异于A ,B 的一点,直线AC 与直线BC 的斜率之积为-14,则椭圆的离心率为________.5.(2016·镇江模拟)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 在椭圆x 225+y 29=1上,点P 满足AP →=(λ-1)OA →(λ∈R ),且OA →·OP →=72,则线段OP 在x 轴上的投影长度的最大值为________.6.(2016·济南3月模拟)在椭圆x 216+y 29=1内,过点M (1,1)且被该点平分的弦所在的直线方程为____________________.7.设F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右焦点,离心率为12,M 是椭圆上一点且MF 2与x轴垂直,则直线MF 1的斜率为________.8.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,椭圆C 与过原点的直线相交于A ,B 两点,连结AF ,BF ,若AB =10,AF =6,cos∠ABF =45,则椭圆C 的离心率e =________.9.(2017·上海六校3月联考)已知点F 为椭圆C :x 22+y 2=1的左焦点,点P 为椭圆C 上任意一点,点Q 的坐标为(4,3),则PQ +PF 取最大值时,点P 的坐标为________.10.(2016·镇江模拟)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C 相交于A ,B 两点,若AF →=3FB →,则k =________.11.(2016·连云港二模)已知P 是以F 1,F 2为焦点的椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上的任意一点,若∠PF 1F 2=α,∠PF 2F 1=β,且cos α=55,sin(α+β)=35,则此椭圆的离心率为________. 12.设椭圆中心在坐标原点,A (2,0),B (0,1)是它的两个顶点,直线y =kx (k >0)与AB 相交于点D ,与椭圆相交于E ,F 两点,若ED →=6DF →,则k 的值为________.13.(2017·黑龙江哈六中上学期期末)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1(-c,0),F 2(c,0),若椭圆上存在点P ,使asin∠PF 1F 2=csin∠PF 2F 1,则该椭圆的离心率的取值范围为____________.14.椭圆C :x 24+y 23=1的左、右顶点分别为A 1、A 2,点P 在C 上且直线PA 2的斜率的取值范围是[-2,-1],那么直线PA 1的斜率的取值范围是________.答案精析 1.33解析 由题意知sin 30°=PF 2PF 1=12, ∴PF 1=2PF 2.又∵PF 1+PF 2=2a , ∴PF 2=2a3.∴tan 30°=PF 2F 1F 2=2a 32c =33. ∴c a =33. 2.63解析不妨设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).由椭圆定义,得|MF 1→|+|MF 2→|=2a ,再结合条件可知|MO →|=|MF 2→|=2a 3.如图,过M 作MN ⊥OF 2于N ,则|ON →|=c2,|MN →|2=|MO →|2-c24.设|MF 2→|=x ,则|MF 1→|=2x .在Rt△MF 1N 中,4x 2=94c 2+x 2-c 24,即3x 2=2c 2,而x 2=4a 29,所以43a 2=2c 2,即e 2=c 2a 2=23,所以e =63.5解析 不妨设B (0,b ),则BF 1→=(-c ,-b ),BA →=(-a ,-b ),BF 2→=(c ,-b ),由条件可得-3c =-a +2c , ∴a =5c ,故e =15.4.32解析 设C (x 0,y 0),A (0,b ),B (0,-b ),则x 20a 2+y 20b 2=1.故x 20=a 2×(1-y 20b 2)=a 2×b 2-y 20b2,又k AC ·k BC=y 0-b x 0×y 0+b x 0=y 20-b 2x 20=-14,故a 2=4b 2,c 2=a 2-b 2=3b 2,因此e =c 2a 2= 3b 24b 2=32. 5.15解析 AP →=OP →-OA →=(λ-1)OA →,即OP →=λOA →,则O ,P ,A 三点共线.又OA →·OP →=72,所以OA →与OP →同向,所以|OA →||OP →|=72.设OP 与x 轴的夹角为θ,点A 的坐标为(x ,y ),点B 为点A 在x 轴上的投影,则OP 在x 轴上的投影长度为|OP →|·cos θ=|OP →|·|OB →||OA →|=72|OB →||OA →|2=72×|x |x 2+y 2=72·|x |1625x 2+9=72·11625|x |+9|x |≤72·12× 16×925=15,当且仅当|x |=154时,等号成立.故线段OP 在x 轴上的投影长度的最大值为15. 6.9x +16y -25=0解析 设弦的两个端点的坐标分别是(x 1,y 1),(x 2,y 2),则有x 2116+y 219=1,x 2216+y 229=1,两式相减得x 1-x 2x 1+x 216+y 1-y 2y 1+y 29=0.又x 1+x 2=y 1+y 2=2,因此x 1-x 216+y 1-y 29=0,即y 1-y 2x 1-x 2=-916,所求直线的斜率是-916,弦所在的直线方程是y -1=-916(x -1),即9x +16y -25=0. 7.±34解析 由离心率为12可得c 2a 2=14,可得a 2-b 2a 2=14,即b =32a ,因为MF 2与x 轴垂直,故点M 的横坐标为c ,故c 2a 2+y 2b 2=1,解得y =±b 2a =±34a ,则M (c ,±34a ),直线MF 1的斜率为kMF 1=±3a 8c =±38×2=±34.7解析 设椭圆的右焦点为F 1,在△ABF 中,由余弦定理可解得BF =8,所以△ABF 为直角三角形,且∠AFB =90°,又因为斜边AB 的中点为O ,所以OF =c =5,连结AF 1,因为A ,B 关于原点对称,所以BF =AF 1=8,所以2a =14,a =7,所以离心率e =57.9.(0,-1)解析 设椭圆的右焦点为E ,PQ +PF =PQ +2a -PE =PQ -PE +2 2. 当P 为线段QE 的延长线与椭圆的交点时,PQ +PF 取最大值,此时,直线PQ 的方程为y =x -1, QE 的延长线与椭圆交于点(0,-1),即点P 的坐标为(0,-1). 10. 2解析 由椭圆C 的离心率为32, 得c =32a ,b 2=a 24,∴椭圆C :x 2a 2+4y 2a 2=1,F (32a,0).设A (x A ,y A ),B (x B ,y B ), ∵AF →=3FB →, ∴(32a -x A ,-y A )=3(x B -32a ,y B ). ∴32a -x A =3(x B -32a ),-y A =3y B , 即x A +3x B =23a ,y A +3y B =0. 将A ,B 的坐标代入椭圆C 的方程相减得 9x 2B -x 2Aa2=8,x B +x Ax B -x Aa2=8,∴3x B -x A =433a ,∴x A =33a ,x B =539a , ∴y A =-66a ,y B =618a ,∴k =y B -y Ax B -x A =618a +66a 539a -33a= 2. 11.57解析 cos α=55⇒sin α=255,所以sin β=sin[(α+β)-α]=sin(α+β)cos α-cos(α+β)sin α=35·55±45·255=11525或-55(舍去).设PF 1=r 1,PF 2=r 2,由正弦定理得r 111525=r 2255=2c 35⇒r 1+r 221525=2c 35⇒e =c a =57.12.23或38解析 依题设,得椭圆的方程为x 24+y 2=1,直线AB ,EF 的方程分别为x +2y =2,y =kx (k >0).如图,设D (x 0,kx0),E (x 1,kx 1),F (x 2,kx 2),其中x 1<x 2.则x 1,x 2满足方程(1+4k 2)x 2=4, 故x 2=-x 1=21+4k2.由ED →=6DF →,知x 0-x 1=6(x 2-x 0), 可得x 0=17(6x 2+x 1)=57x 2=1071+4k2. 由D 在AB 上,知x 0+2kx 0=2, 得x 0=21+2k ,所以21+2k =1071+4k 2,化简,得24k 2-25k +6=0,解得k =23或k =38.13.(2-1,1)解析 由a sin∠PF 1F 2=csin∠PF 2F 1,得c a =sin∠PF 2F 1sin∠PF 1F 2. 又由正弦定理得sin∠PF 2F 1sin∠PF 1F 2=PF 1PF 2,所以PF 1PF 2=c a , 即PF 1=c aPF 2.又由椭圆定义得PF 1+PF 2=2a , 所以PF 2=2a 2a +c ,PF 1=2aca +c ,因为PF 2是△PF 1F 2的一边,所以有2c -2ac a +c <2a 2a +c <2c +2aca +c ,即c 2+2ac -a 2>0,所以e 2+2e -1>0(0<e <1),解得椭圆离心率的取值范围为(2-1,1). 14.[38,34]解析 由题意可得,A 1(-2,0),A 2(2,0), 当PA 2的斜率为-2时,直线PA 2的方程为y =-2(x -2),代入椭圆方程,消去y 化简得19x 2-64x +52=0, 解得x =2或x =2619.由PA 2的斜率存在可得点P ⎝⎛⎭⎪⎫2619,2419,此时直线PA 1的斜率k =38.同理,当直线PA 2的斜率为-1时, 直线PA 2的方程为y =-(x -2), 代入椭圆方程,消去y 化简得 7x 2-16x +4=0, 解得x =2或x =27.由PA 2的斜率存在可得点P ⎝⎛⎭⎪⎫27,127, 此时直线PA 1的斜率k =34.数形结合可知,直线PA 1的斜率的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤38,34.。