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1、
高考數(shù)學精品復習資料
2019.5
課時作業(yè)52 橢圓
一、選擇題
1.已知△ABC的頂點B,C在橢圓+y2=1上,頂點A是橢圓的一個焦點,且橢圓的另外一個焦點在BC邊上,則△ABC的周長是( )
A.2 B.6
C.4 D.12
解析:由橢圓的定義知:|BA|+|BF|=|CA|+|CF|=2a(F是橢圓的另外一個焦點),∴周長為4a=4.
答案:C
2.橢圓+=1的離心率為,則k的值為( )
A.-21 B.21
C.-或21 D.或21
解析:若a2=9,b2=4+k,則c=
2、,
由=,即=,解得k=-;
若a2=4+k,b2=9,則c=,
若=,即=,解得k=21.
答案:C
3.(20xx湖北八校聯(lián)考)設(shè)F1,F(xiàn)2為橢圓+=1的兩個焦點,點P在橢圓上,若線段PF1的中點在y軸上,則的值為( )
A. B.
C. D.
解析:由題意知a=3,b=,c=2.設(shè)線段PF1的中點為M,則有OM∥PF2,∵OM⊥F1F2,∴PF2⊥F1F2,∴|PF2|==.又∵|PF1|+|PF2|=2a=6,∴|PF1|=2a-|PF2|=,∴==,故選B.
答案:B
4.(20xx新課標全國卷Ⅰ)直線l經(jīng)過橢圓的一個頂點和一個焦點,若橢圓中心到l的距離
3、為其短軸長的,則該橢圓的離心率為( )
A. B.
C. D.
解析:解法1:不妨設(shè)直線l過橢圓的上頂點(0,b)和左焦點(-c,0),b>0,c>0,則直線l的方程為bx-cy+bc=0,由已知得=2b,解得b2=3c2,又b2=a2-c2,所以=,即e2=,所以e=(e=-舍去),故選B.
解法2:不妨設(shè)直線l過橢圓的上頂點(0,b)和左焦點(-c,0),b>0,c>0,則直線l的方程為bx-cy+bc=0,由已知得=2b,所以=2b,所以e==,故選B.
答案:B
5.已知橢圓+y2=1的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,在長軸A1A2上任取一點M,過M作垂直于A1A2的
4、直線,與橢圓的一個交點為P,則使得<0的點M的概率為( )
A. B.
C. D.
解析:設(shè)P(x,y),=(-c-x,-y),=(c-x,-y),∵=(-c-x,-y)(c-x,-y)=x2+y2-c2=x2+-3=-2<0,∴-b>0)的左焦點F(-c,0)關(guān)于直線bx+cy=0的對稱點P在橢圓上,則橢圓的離心率是( )
A. B.
C. D.
解析:設(shè)左焦點F(-c,0)關(guān)于直線bx+cy=0的對稱點為P(m,n),則?
所以m===(1-2e2)c,n=
5、==2be2.因為點P(m,n)在橢圓上,所以+=1,即(1-2e2)2e2+4e4=1,即4e6+e2-1=0,將各選項代入知e=符合,故選D.
答案:D
二、填空題
7.直線x-2y+2=0過橢圓+=1的左焦點F1和一個頂點B,則橢圓的方程為________.
解析:直線x-2y+2=0與x軸的交點為(-2,0),即為橢圓的左焦點,故c=2.
直線x-2y+2=0與y軸的交點為(0,1),
即為橢圓的頂點,故b=1.
故a2=b2+c2=5,橢圓方程為+y2=1.
答案:+y2=1
8.設(shè)AB是橢圓的長軸,點C在橢圓上,且∠CBA=,若AB=4,BC=,則橢圓的兩個焦點之
6、間的距離為________.
解析:如圖,設(shè)橢圓的標準方程為+=1,由題意知,2a=4,a=2,∵∠CBA=,BC=,∴點C的坐標為C(-1,1).又∵點C在橢圓上,∴+=1,∴b2=,∴c2=a2-b2=4-=,c=,則橢圓的兩個焦點之間的距離為.
答案:
9.(20xx安徽江南十校聯(lián)考)橢圓C:+=1(a>b>0)的右頂點為A,經(jīng)過原點的直線l交橢圓C于P、Q兩點,若|PQ|=a,AP⊥PQ,則橢圓C的離心率為________.
解析:不妨設(shè)點P在第一象限,由對稱性可得|OP|==,在Rt△POA中,cos∠POA
==,故∠POA=60,易得P,代入橢圓方程得:+=1,故a
7、2=5b2=5(a2-c2),則=,所以離心率e=.
答案:
三、解答題
10.如圖,已知橢圓+=1(a>b>0)的右焦點為F2(1,0),點H在橢圓上.
(1)求橢圓的方程;
(2)點M在圓x2+y2=b2上,且M在第一象限,過M作圓x2+y2=b2的切線交橢圓于P,Q兩點,求證:△PF2Q的周長是定值.
解:(1)設(shè)橢圓的左焦點為F1,根據(jù)已知,橢圓的左右焦點分別是F1(-1,0),F(xiàn)2(1,0),c=1,∵H在橢圓上,∴2a=|HF1|+|HF2|=+=6,∴a=3,b=2,故橢圓的方程是+=1.
(2)證明:設(shè)P(x1,y1),Q(x2,y2),則+=1,|PF2|=
8、=
=,
∵01).
(Ⅰ)求直線y=kx+1被橢圓截得的線段長(用a,k表示);
(Ⅱ)若任意以點A(0,1)為圓心的圓與橢圓至多有3個公共點,求橢圓離心率的取值范圍.
解:(Ⅰ)設(shè)直線y=kx+1被橢圓截得的線段為AP,由得(1+a2k2)x2+2a2kx=0,故x
9、1=0,x2=-.
因此|AP|=|x1-x2|
=.
(Ⅱ)假設(shè)圓與橢圓的公共點有4個,由對稱性可設(shè)y軸左側(cè)的橢圓上有兩個不同的點P,Q,滿足|AP|=|AQ|.記直線AP,AQ的斜率分別為k1,k2,且k1,k2>0,k1≠k2.
由(Ⅰ)知,|AP|=,
|AQ|=,
故=,
所以(k-k)[1+k+k+a2(2-a2)kk]=0.
由于k1≠k2,k1,k2>0得
1+k+k+a2(2-a2)kk=0,因此
(+1)(+1)=1+a2(a2-2),①
因為①式關(guān)于k1,k2的方程有解的充要條件是1+a2(a2-2)>1,所以a>.
因此,任意以點A(0,1)為圓
10、心的圓與橢圓至多有3個公共點的充要條件為1
11、=”).此時直線AF1的方程為+=1,與橢圓的方程5x2+9y2-45=0聯(lián)立并整理得32y2-20y-75=0,解得yP=-(正值舍去),則△APF的周長最大時,S△APF=|F1F||yA-yP|=4=.故選B.
答案:B
2.(20xx浙江卷)已知橢圓C1:+y2=1(m>1)與雙曲線C2:-y2=1(n>0)的焦點重合,e1,e2分別為C1,C2的離心率,則( )
A.m>n且e1e2>1 B.m>n且e1e2<1
C.m1 D.mn,又(e1e2)2====1+
12、
>1,所以e1e2>1.故選A.
答案:A
3.(20xx石家莊質(zhì)檢)已知兩定點A(-2,0)和B(2,0),動點P(x,y)在直線l:y=x+3上移動,橢圓C以A,B為焦點且經(jīng)過點P,則橢圓C的離心率的最大值為________.
解析:設(shè)點A關(guān)于直線l的對稱點為A1(x1,y1),則有解得x1=-3,y1=1,易知|PA|+|PB|的最小值等于|A1B|=,因此橢圓C的離心率e==的最大值為=.
答案:
4.已知中心在原點,焦點在x軸上的橢圓C的離心率為,且經(jīng)過點M.
(1)求橢圓C的方程;
(2)是否存在過點P(2,1)的直線l1與橢圓C相交于不同的兩點A,B,滿足=2?若
13、存在,求出直線l1的方程;若不存在,請說明理由.
解:(1)設(shè)橢圓C的方程為+=1(a>b>0),
由題意得解得a2=4,b2=3.
故橢圓C的方程為+=1.
(2)假設(shè)存在直線l1且由題意得斜率存在,設(shè)滿足條件的方程為y=k1(x-2)+1,代入橢圓C的方程得,(3+4k)x2-8k1(2k1-1)x+16k-16k1-8=0.
因為直線l1與橢圓C相交于不同的兩點A,B,設(shè)A,B兩點的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),所以Δ=[-8k1(2k1-1)]2-4(3+4k)(16k-16k1-8)=32(6k1+3)>0,所以k1>-.
又x1+x2=,
x1x2=,
因為=2,
即(x1-2)(x2-2)+(y1-1)(y2-1)=,
所以(x1-2)(x2-2)(1+k)=2=.
即[x1x2-2(x1+x2)+4](1+k)=.
所以[-2+4](1+k)==,解得k1=.
因為k1>-,所以k1=.
于是存在直線l1滿足條件,其方程為y=x.