椭圆的简单性质
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椭圆未命名未命名一、单选题1且过点()2,0的椭圆的标准方程是( ) A. 2214x y += B. 2214x y +=或2214y x += C. 2241x y += D.2214x y +=或221416x y += 【答案】D【解析】当椭圆的焦点在x 轴上,设椭圆的方程为22221(0)x y a b a b +=>>,由离心率为222214b a c a =-=∵椭圆过点(2,0),∴2222201a b +=,∴a 2=4,∴b 2=1,∴椭圆标准方程为2214x y += 当椭圆的焦点在y 轴上,同理易得:221416x y += 故选D.2.椭圆22149x y +=的离心率为__________.【答案】3【解析】 由题意得,根据椭圆的方程可知3,2,a b c ==为3c e a ==. 3.设椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的右顶点为A ,右焦点为F , B 为椭圆在第二象限内的点,直线BO 交椭圆于点C , O 为原点,若直线BF 平分线段AC ,则椭圆的离心率为( ) A.15 B. 14 C. 13 D. 12【答案】C【解析】如图,设AC 中点为M ,连接OM ,则OM 为△ABC 的中位线, 于是△OFM ∽△AFB,且12OF OM FAAB==,即12c a c =-可得13c e a ==. 本题选择C 选项.4.正方形ABCD 的四个顶点都在椭圆()222210x y a b a b+=>>上,若椭圆的焦点在正方形的内部,则椭圆的离心率的取值范围是( )A. ⎛⎝⎭ B. ⎫⎪⎪⎝⎭ C. ⎛ ⎝⎭ D. ⎫⎪⎪⎝⎭【答案】A【解析】如图根据对称性,点D 在直线y=x 上,可得22221x x a b+=,即222222a b x c a b =>+.可得2222,0,10b ac c ac a e e >∴+-<∴+-<,解得0e << 本题选择A 选项.点睛:椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围),常见有两种方法:①求出a ,c ,代入公式ce a=;②只需要根据一个条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=a 2-c 2转化为a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e (e 的取值范围).5.已知椭圆22221(0)x y C a b a b +=>>:的左、右焦点分别为1F 、2F过2F 的直线交椭圆C 于A 、B 两点,若1AF B ∆的周长为C 的方程为( )A. 22132x y +=B. 2213x y += C. 221128x y += D. 221124x y += 【答案】A【解析】1A FB ∆ 的周长为,1AF B ∆ 的周长1212224AF AF BF BF a a a =+++=+=, 4a a ∴=∴= 离心率为1,c c b a ∴====椭圆C 的方程为22132x y +=,故选A. 6.已知椭圆的左焦点为1F ,右焦点为2F .若椭圆上存在一点P ,且以椭圆的短轴为直径的圆与线段2PF 相切于线段2PF 的中点,则该椭圆的离心率为( )A.13 B. 3 C. D. 【答案】D【解析】如图,设以椭圆的短轴为直径的圆与线段2PF 相切于M 点,连接2,,,OM PF M O 分别是212,P F F F 的中点, 1//MO PF ∴,且1222,PF MO b OM PF ==⊥,12122,2,PF PF F F c PF ∴⊥=∴=根据椭圆的定义, 122PF PF a +=,22,b a a b ∴+=∴-= 22222a ab b c b -+=-,222c a b =-代入并化简得23a b =, 2,33b ac ∴===,c e a ∴==D. 【 方法点睛】本题主要考查双曲线的定义及离心率,属于难题.离心率的求解在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,a c ,从而求出e ;②找出,a c 之间的关系,构造,a c 的齐次式求出离心率e ;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.7.设F 1,F 2分别是椭圆E : 22221x y a b+=(a >b >0)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B 两点,|AF 1|=3|BF 1|,若cos ∠AF 2B =35,则椭圆E 的离心率为( )A.12 B. 23 C. D. 【答案】D【解析】设|F 1B |=k (k >0),则|AF 1|=3k ,|AB |=4k , ∴|AF 2|=2a -3k ,|BF 2|=2a -k ∵cos ∠AF 2B =35, 在△ABF 2中,由余弦定理得,|AB |2=|AF 2|2+|BF 2|2-2|AF 2|•|BF 2|cos ∠AF 2B , ∴(4k )2=(2a -3k )2+(2a -k )2-65(2a -3k )(2a -k ), 化简可得(a +k )(a -3k )=0,而a +k >0,故a =3k , ∴|AF 2|=|AF 1|=3k ,|BF 2|=5k , ∴|BF 2|2=|AF 2|2+|AB |2, ∴AF 1⊥AF 2,∴△AF 1F 2是等腰直角三角形,∴c =2a ,∴椭圆的离心率e =c a =, 故选:D .点睛:(1)解答圆锥曲线的问题时,若条件中出现了曲线上的点与焦点的连线,则一般应考虑用曲线的定义去解题,借助于定义可将问题转化,变得易于解决。
(2)在本题中利用三角形的余弦定理建立边的方程,用到了平面几何的知识,进而得到三角形△AF 1F 2是等腰直角三角形。
8.已知分别是椭圆的左、右焦点,若椭圆上存在点,使,则椭圆的离心率的取值范围为A. B. C. D.【答案】B【解析】由椭圆上存在点,使可得以原点为圆心,以c 为半径的圆与椭圆有公共点, ∴,∴,∴∴。
由,∴,即椭圆离心率的取值范围为。
选B 。
点睛:求椭圆离心率或其范围的方法(1)求出a ,b ,c 的值,由直接求.(2)列出含有a ,b ,c 的方程(或不等式),借助于消去b ,然后转化成关于e 的方程(或不等式)求解.9.如图,已知椭圆2213216x y +=内有一点()122,2,B F F 、是其左、右焦点, M 为椭圆上的动点,则1MF MB +的最小值为( )A. B. C. 4 D. 6 【答案】B【解析】()122MF MB a MF MB +=--22BF a ≥-→ =-=当且仅当2,,M F B 共线时取得最小值故答案选B10.已知点()11,P x y 是椭圆2212516x y +=上的一点, 1F , 2F 是焦点,若12F PF ∠取最大时,则12PF F ∆的面积是( )A.B. 12C. (162+D. (162- 【答案】B【解析】∵椭圆方程为2212516x y +=5,43a b c ∴====,, 因此,椭圆的焦点坐标为123030F F -(,)、(,) . 根据椭圆的性质可知当点P 与短轴端点重合时, 12F PF ∠取最大值,则此时12PF F ∆的面积1234122S =⨯⨯⨯= 故选B11.设,A B 是椭圆22:14x y C k +=长轴的两个端点,若C 上存在点P 满足120APB ∠= ,则k 的取值范围是( )A. ][40,12,3⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭ B. ][20,6,3⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭C. ][20,12,3⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭ D. ][40,6,3⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭【答案】A【解析】分焦点在x 轴上和y 轴上两种情况: ①0<k <4时,C 上存在点P 满足∠APB=120°, 假设M 位于短轴的端点时,∠AMB 取最大值,要使椭圆C 上存在点M 满足 ∠AMB=120°,∠AMB≥120°,∠AMO≥60°, tan ∠≥tan60°, 解得:0<k≤43. ②当椭圆的焦点在y 轴上时,k >4, 同理可得:k ≥12, ∴m 的取值范围是(0,43]∪[12,+∞) 故选:A .点睛:这个题目并没有说明椭圆的焦点位置,因此分两种情况,且在这些三角形中,当p 点在上顶点M 时,角最大,因此:0<k <4时,C 上存在点P 满足∠APB=120°,即∠AMB ≥120°,即∠AMO ≥60°,在直角三角形中tan ∠tan60°,解得k ,同理k >4时也可以这样做.12.已知分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的点,且,则该椭圆的离心率为( )A. B. C. D.【答案】D【解析】由题意可设,结合条件,故选13.已知点()3,2在椭圆22221x y a b+=上,则( )A. 点()3,2--不在椭圆上B. 点()3,2-不在椭圆上C. 点()3,2-在椭圆上D. 无法判断点()3,2--, ()3,2-, ()3,2-是否在椭圆上 【答案】C【解析】根据椭圆对称性知点()3,2--, ()3,2-, ()3,2-皆在椭圆上,所以选C.第II 卷未命名二、填空题14.焦点在y 轴上的椭圆2212x y m +=的离心率为12,则m 的值为__________. 【答案】32【解析】 因为椭圆的焦点在y 轴上,所以02m <<,所以a b c ==12c a ==,解得32m =.15.若椭圆()22:101x y C m m m +=>+m =__________. 【答案】2【解析】因为椭圆()22:101x y C m m m+=>+的离心率为,所以23m =⇒= ,故答案为2 . 16.椭圆C . 22221x y a b+=左、右焦点分别为F 1,F 2,若椭圆C 上存在点P ,使得PF 1=2e PF 2(e为椭圆的离心率,则椭圆C 的离心率的取值范围为_________【答案】⎫⎪⎪⎣⎭【解析】椭圆C上存在点P ,使得 PF 1=2e2PF ,又[]21222222,212a a PF PF a PF PF a c a c e c a+=∴==∈-+++222012{ 332442a e a cc aa e e a c c a <<≥-+∴∴∴≤≤≤++或 e ∈⎫⎪⎪⎣⎭故答案为⎫⎪⎪⎣⎭点睛:本题考查了椭圆的定义及焦半径的范围,利用[]2,PF a c a c ∈-+解不等式组即得解.17.已知方程221x y m+=表示的曲线是焦点在x 轴上且离心率为12的椭圆,则m =_____【答案】43【解析】焦点在x 轴上的椭圆方程221x y m+=的离心率为12,则11a b c ===,12= ,解得43m =. 故答案为43. 18.如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆的右焦点,直线与椭圆交于B ,C 两点,且∠BFC=90°,则该椭圆的离心率为_____.【答案】【解析】设右焦点F (c ,0),将直线方程 代入椭圆方程可得 ,可得由可得,即有化简为 ,由,即有,由故答案为 .19.椭圆221mx y +=的离心率是2,则它的长轴长是__________. 【答案】2或4【解析】把椭圆221mx y +=的方程转化为:221x y m+= 分两种情况11m >,椭圆的离心率是2,则 11314m m-=,解得1m 4=,进一步得长轴长为4 11m <2 故答案为2或420.已知,是椭圆的两个焦点,为椭圆上一点,且,则的面积为__________. 【答案】【解析】由椭圆方程可知,,点在椭圆上,为椭圆的左右焦点,,在中,,,又在中,,故答案为.21.已知椭圆22142x y+=的两个焦点是1F,2F,点P在该椭圆上,若122PF PF-=,则12PF F的面积是__________.【解析】22121,4,242x YPF PF c+=∴+==122,PF PF-=可得1231PF PF==,(222119PF F+=∴,是直角三角形12PF F的面积22111122PF F F⨯=⨯⨯=三、解答题22.已知椭圆C的中心在原点,一个焦点()1,0F-,且长轴长与短轴长的比是(1)求椭圆C的方程;(2)设点1,03M⎛⎫⎪⎝⎭,点是椭圆上任意一点,求MP的最小值。