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1、
高考數(shù)學(xué)精品復(fù)習(xí)資料
2019.5
課時(shí)作業(yè)52 橢圓
一、選擇題
1.已知△ABC的頂點(diǎn)B,C在橢圓+y2=1上,頂點(diǎn)A是橢圓的一個(gè)焦點(diǎn),且橢圓的另外一個(gè)焦點(diǎn)在BC邊上,則△ABC的周長(zhǎng)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(gè)焦點(diǎn)),∴周長(zhǎng)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(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)P在橢圓上,若線(xiàn)段PF1的中點(diǎn)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(xiàn)段PF1的中點(diǎn)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(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)直線(xiàn)l經(jīng)過(guò)橢圓的一個(gè)頂點(diǎn)和一個(gè)焦點(diǎn),若橢圓中心到l的距離
3、為其短軸長(zhǎng)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(xiàn)l過(guò)橢圓的上頂點(diǎn)(0,b)和左焦點(diǎn)(-c,0),b>0,c>0,則直線(xiàn)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(xiàn)l過(guò)橢圓的上頂點(diǎn)(0,b)和左焦點(diǎn)(-c,0),b>0,c>0,則直線(xiàn)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(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,在長(zhǎng)軸A1A2上任取一點(diǎn)M,過(guò)M作垂直于A1A2的
4、直線(xiàn),與橢圓的一個(gè)交點(diǎn)為P,則使得<0的點(diǎn)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(diǎn)F(-c,0)關(guān)于直線(xiàn)bx+cy=0的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)P在橢圓上,則橢圓的離心率是( )
A. B.
C. D.
解析:設(shè)左焦點(diǎn)F(-c,0)關(guān)于直線(xiàn)bx+cy=0的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為P(m,n),則?
所以m===(1-2e2)c,n=
5、==2be2.因?yàn)辄c(diǎn)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(xiàng)代入知e=符合,故選D.
答案:D
二、填空題
7.直線(xiàn)x-2y+2=0過(guò)橢圓+=1的左焦點(diǎn)F1和一個(gè)頂點(diǎn)B,則橢圓的方程為_(kāi)_______.
解析:直線(xiàn)x-2y+2=0與x軸的交點(diǎn)為(-2,0),即為橢圓的左焦點(diǎn),故c=2.
直線(xiàn)x-2y+2=0與y軸的交點(diǎn)為(0,1),
即為橢圓的頂點(diǎn),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(zhǎng)軸,點(diǎn)C在橢圓上,且∠CBA=,若AB=4,BC=,則橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)之
6、間的距離為_(kāi)_______.
解析:如圖,設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1,由題意知,2a=4,a=2,∵∠CBA=,BC=,∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為C(-1,1).又∵點(diǎn)C在橢圓上,∴+=1,∴b2=,∴c2=a2-b2=4-=,c=,則橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)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(diǎn)為A,經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)l交橢圓C于P、Q兩點(diǎn),若|PQ|=a,AP⊥PQ,則橢圓C的離心率為_(kāi)_______.
解析:不妨設(shè)點(diǎn)P在第一象限,由對(duì)稱(chēng)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(diǎn)為F2(1,0),點(diǎn)H在橢圓上.
(1)求橢圓的方程;
(2)點(diǎn)M在圓x2+y2=b2上,且M在第一象限,過(guò)M作圓x2+y2=b2的切線(xiàn)交橢圓于P,Q兩點(diǎn),求證:△PF2Q的周長(zhǎng)是定值.
解:(1)設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為F1,根據(jù)已知,橢圓的左右焦點(diǎn)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(xiàn)y=kx+1被橢圓截得的線(xiàn)段長(zhǎng)(用a,k表示);
(Ⅱ)若任意以點(diǎn)A(0,1)為圓心的圓與橢圓至多有3個(gè)公共點(diǎn),求橢圓離心率的取值范圍.
解:(Ⅰ)設(shè)直線(xiàn)y=kx+1被橢圓截得的線(xiàn)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(diǎn)有4個(gè),由對(duì)稱(chēng)性可設(shè)y軸左側(cè)的橢圓上有兩個(gè)不同的點(diǎn)P,Q,滿(mǎn)足|AP|=|AQ|.記直線(xiàn)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?yàn)棰偈疥P(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(diǎn)A(0,1)為圓
10、心的圓與橢圓至多有3個(gè)公共點(diǎn)的充要條件為1
11、=”).此時(shí)直線(xiàn)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(zhǎng)最大時(shí),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(xiàn)C2:-y2=1(n>0)的焦點(diǎn)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(diǎn)A(-2,0)和B(2,0),動(dòng)點(diǎn)P(x,y)在直線(xiàn)l:y=x+3上移動(dòng),橢圓C以A,B為焦點(diǎn)且經(jīng)過(guò)點(diǎn)P,則橢圓C的離心率的最大值為_(kāi)_______.
解析:設(shè)點(diǎn)A關(guān)于直線(xiàn)l的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)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(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上的橢圓C的離心率為,且經(jīng)過(guò)點(diǎn)M.
(1)求橢圓C的方程;
(2)是否存在過(guò)點(diǎn)P(2,1)的直線(xiàn)l1與橢圓C相交于不同的兩點(diǎn)A,B,滿(mǎn)足=2?若
13、存在,求出直線(xiàn)l1的方程;若不存在,請(qǐng)說(shuō)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(xiàn)l1且由題意得斜率存在,設(shè)滿(mǎn)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?yàn)橹本€(xiàn)l1與橢圓C相交于不同的兩點(diǎn)A,B,設(shè)A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)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?yàn)椋?,
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?yàn)閗1>-,所以k1=.
于是存在直線(xiàn)l1滿(mǎn)足條件,其方程為y=x.