2011届高三数学一轮复习 圆锥曲线方程巩固与练习

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巩固1.直线l :x -2y +2=0过椭圆左焦点F1和一个顶点B ,则该椭圆的离心率为( )A.15B.25C.55 D.255解析:选D.在l :x -2y +2=0上, 令y =0得F 1(-2,0),令x =0得B (0,1),即c =2,b =1.∴a =5,e =c a =255.2.已知椭圆x 216+y 212=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,M 是椭圆上一点,N 是MF 1的中点,若|ON |=1,则MF 1的长等于( )A .2B .4C .6D .5解析:选C.由椭圆方程知a =4, ∴|MF 1|+|MF 2|=8,∴|MF 1|=8-|MF 2|=8-2|ON |=8-2=6.3.(2009年高考江西卷)过椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点F 1作x 轴的垂线交椭圆于点P ,F 2为右焦点,若∠F 1PF 2=60°,则椭圆的离心率为( )A.22 B.33 C.12 D.13 解析:选B.由题意知点P 的坐标为(-c ,b 2a )或(-c ,-b 2a),∵∠F 1PF 2=60°, ∴2c b 2a=3,即2ac =3b 2=3(a 2-c 2). ∴3e 2+2e -3=0,∴e =33或e =-3(舍去). 4.椭圆5x 2-ky 2=5的一个焦点是(0,2),那么k =________. 解析:方程可化为x 2+y 2-5k=1.∵焦点(0,2)在y 轴上,∴a 2=-5k ,b 2=1,又∵c 2=a 2-b 2=4,∴a 2=5, 解得k =-1.答案:-15.已知F 1、F 2为椭圆x 225+y 29=1的两个焦点,过F 1的直线交椭圆于A 、B 两点.若|F 2A |+|F 2B |=12,则|AB |=________.解析:由椭圆的定义得⎩⎪⎨⎪⎧|AF 1|+|AF 2|=10,|BF 1|+|BF 2|=10,两式相加得|AB |+|AF 2|+|BF 2|=20,即|AB |+12=20, ∴|AB |=8. 答案:86.中心在原点,一个焦点为F 1(0,50)的椭圆截直线y =3x -2所得的弦的中点的横坐标为12,求椭圆的方程.解:设椭圆的标准方程为y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0),由F 1(0,50)得a 2-b 2=50.把直线方程y =3x -2代入椭圆方程整理得(a 2+9b 2)x 2-12b 2x +b 2(4-a 2)=0.设弦的两个端点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则由根与系数的关系得x 1+x 2=12b 2a 2+9b 2,又AB 的中点的横坐标为12,∴x 1+x 22=6b 2a 2+9b 2=12,∴a 2=3b 2,与方程a 2-b 2=50联立可解出a 2=75,b 2=25.故椭圆的方程为y 275+x 225=1.练习1.已知焦点在x 轴上的椭圆的离心率为12,它的长轴长等于圆C :x 2+y 2-2x -15=0的半径,则椭圆的标准方程是( )A.x 24+y 23=1B.x 216+y 212=1 C.x 24+y 2=1 D.x 216+y 24=1 解析:选A.∵x 2+y 2-2x -15=0,∴(x -1)2+y 2=16, ∴r =4=2a , ∴a =2,∵e =12,∴c =1,∴b 2=3.2.已知椭圆的焦点是F 1、F 2,P 是椭圆上的一个动点,如果延长F 1P 到Q ,使得|PQ |=|PF 2|,那么动点Q 的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线的一支D .抛物线 解析:选A.∵|PF 1|+|PF 2|=2a , |PQ |=|PF 2|,∴|PF 1|+|PF 2|=|PF 1|+|PQ |=2a . 即|F 1Q |=2a .∴动点Q 到定点F 1的距离等于定长2a , 故动点Q 的轨迹是圆. 3.设F 1、F 2为椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点,过椭圆中心任作一直线与椭圆交于P 、Q两点,当四边形PF 1QF 2面积最大时,PF 1→·PF 2→的值等于( )A .0B .2C .4D .-2解析:选D.易知当P 、Q 分别在椭圆短轴端点时,四边形PF 1QF 2面积最大. 这时,F 1(-3,0),F 2(3,0),P (0,1), ∴PF 1→=(-3,-1),PF 2→=(3,-1), ∴PF 1→·PF 2→=-2.4.(2009年高考浙江卷)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,右顶点为A ,点B在椭圆上,且BF ⊥x 轴,直线AB 交y 轴于点P .若AP →=2PB →,则椭圆的离心率是( )A.32B.22C.13D.12解析:选D.如图,由于BF ⊥x 轴,故x B =-c ,y B=b 2a,设P (0,t ), ∵AP →=2PB →,∴(-a ,t )=2(-c ,b 2a-t ).∴a =2c ,∴e =c a =12.5.(2010年长沙模拟)已知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 1且垂直于x 轴的直线交椭圆C 于A ,B 两点,若△ABF 2为钝角三角形,则椭圆C 的离心率e 的取值范围为( )A .(0,2-1)B .(0,3-1)C .(2-1,1)D .(3-1,1)解析:选A.由△ABF 2为钝角三角形,得AF 1>F 1F 2,∴b 2a>2c ,化简得c 2+2ac -a 2<0,∴e 2+2e -1<0,又0<e <1,解得0<e <2-1,选A.6.B 1、B 2是椭圆短轴的两端点,O 为椭圆中心,过左焦点F 1作长轴的垂线交椭圆于P ,若|F 1B 2|是|OF 1|和|B 1B 2|的等比中项,则|PF 1||OB 2|的值是( )A. 2B.22C.32 D.23解析:选B.设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),令x =-c 得y 2=b 4a 2,∴|PF 1|=b 2a ,∴|PF 1||OB 2|=b2a b =b a, 又由|F 1B 2|2=|OF 1|·|B 1B 2|得a 2=2bc ,∴a 4=4b 2(a 2-b 2).∴(a 2-2b 2)2=0.∴a 2=2b 2.∴b a =22. 7.F 1、F 2是椭圆x 2a 2+y 29=1的左、右两焦点,P 为椭圆的一个顶点,若△PF 1F 2是等边三角形,则a 2=________.解析:由题意,因为△PF 1F 2是等边三角形,故2c =a ,又b =3,所以a 2=12.答案:128.已知正方形ABCD ,则以A 、B 为焦点,且过C 、D 两点的椭圆的离心率为________.解析:设正方形边长为1,则AB =2c =1,∴c =12.∵AC +BC =1+2=2a ,∴a =2+12.∴e =ca =122+12=2-1.答案:2-19.(2009年高考北京卷)椭圆x 29+y 22=1的焦点为F 1、F 2,点P 在椭圆上,若|PF 1|=4,则|PF 2|=________,∠F 1PF 2的大小为________.解析:∵|PF 1|+|PF 2|=2a =6, ∴|PF 2|=6-|PF 1|=2. 在△F 1PF 2中, cos∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|=16+4-282×4×2=-12,∴∠F 1PF 2=120°. 答案:2 120°10.已知点P 在以坐标轴为对称轴的椭圆上,且P 到两焦点的距离分别为5、3,过P 且与长轴垂直的直线恰过椭圆的一个焦点,求椭圆的方程.解:法一:设所求的椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)或y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0),由已知条件得⎩⎪⎨⎪⎧2a =5+3(2c )2=52-32,a =4,c =2,b 2=12. 故所求方程为x 216+y 212=1或y 216+x 212=1.法二:设所求椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)或y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0).两个焦点分别为F 1,F 2.由题意知2a =|PF 1|+|PF 2|=8,∴a =4.在方程x 2a 2+y 2b 2=1中,令x =±c 得|y |=b 2a,在方程y 2a 2+x 2b 2=1中,令y =±c 得|x |=b 2a ,依题意有b 2a=3,∴b 2=12.∴椭圆的方程为x 216+y 212=1或y 216+x 212=1. 11.已知点P (3,4)是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上的一点,F 1、F 2是椭圆的两焦点,若PF 1⊥PF 2,试求:(1)椭圆方程;(2)△PF 1F 2的面积.解:(1)法一:令F 1(-c,0),F 2(c,0), ∵PF 1⊥PF 2,∴k P F 1·k PF 2=-1,即43+c ·43-c=-1,解得c =5, ∴椭圆方程为x 2a 2+y 2a 2-25=1.∵点P (3,4)在椭圆上,∴9a 2+16a 2-25=1, 解得a 2=45或a 2=5,又a >c ,∴a 2=5舍去, 故所求椭圆方程为x 245+y 220=1.法二:∵PF 1⊥PF 2,∴△PF 1F 2为直角三角形,∴|OP |=12|F 1F 2|=c .又|OP |=32+42=5,∴c =5,∴椭圆方程为x 2a 2+y 2a 2-25=1(以下同法一).(2)法一:P 点纵坐标的值即为F 1F 2边上的高,∴S △PF 1F 2=12|F 1F 2|×4=12×10×4=20.法二:由椭圆定义知:|PF 1|+|PF 2|=65① 又|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2② ①2-②得2|PF 1|·|PF 2|=80,∴S △PF 1F 2=12|PF 1|·|PF 2|=20.12.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是椭圆y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)上的两点,m =(x 1b ,y 1a ),n =(x 2b ,y 2a),且满足m ·n =0,椭圆的离心率e =32,短轴长为2,O 为坐标原点. (1)求椭圆的方程;(2)若存在斜率为k 的直线AB 过椭圆的焦点F (0,c )(c 为半焦距),求直线AB 的斜率k 的值.解:(1)2b =2,b =1,e =c a =a 2-b 2a =32⇒a =2,c = 3.故椭圆的方程为y 24+x 2=1.(2)设AB 的方程为y =kx +3,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +3y 24+x 2=1⇒(k 2+4)x 2+23kx -1=0.x 1+x 2=-23kk 2+4, x 1x 2=-1k 2+4,由已知0=m ·n =x 1x 2b 2+y 1y 2a2 =x 1x 2+14(kx 1+3)(kx 2+3)=(1+k 24)x 1x 2+3k 4(x 1+x 2)+34=k 2+44·(-1k 2+4)+3k 4·-23k k 2+4+34, 解得k =± 2.。