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1、
1
2、 1
一、填空題
1.設(shè)P是橢圓+=1上的點.若F1、F2是橢圓的兩個焦點,則|PF1|+|PF2|等于________.
解析:由題意知a=5,∴|PF1|+|PF2|=2a=10.
答案:10
2.已知橢圓C的短軸長為6,離心率為,則橢圓C的焦點F到長軸的一個端點的距離為________.
解析:由題意可知 且a>0,b>0,c>0,
解得a=5,b=3,c=4
3、.
∴橢圓C的焦點F到長軸的一個端點的距離為a+c=9或a-c=5-4=1.
答案:1或9
3.“m>n>0”是“方程mx2+ny2=1表示焦點在y軸上的橢圓”的________條件.
解析:把橢圓方程化成+=1.若m>n>0,則>>0.所以橢圓的焦點在y軸上.反之,若橢圓的焦點在y軸上,則>>0即有m>n>0.故為充要條件.
答案:充要
4.已知焦點在x軸上的橢圓的離心率為,且它的長軸長等于圓C:x2+y2-2x-15=0的半徑,則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是________.
解析:由x2+y2-2x-15=0,
知r=4=2a?a=2.
又e==,c=1,則b2=a2-c2=3.
4、
答案:+=1
5.若橢圓上存在點P,使得點P到兩個焦點的距離之比為2∶1,則此橢圓離心率的取值范圍是________.
解析:設(shè)P到兩個焦點的距離分別為2k,k,根據(jù)橢圓定義可知:3k=2a,又結(jié)合橢圓的性質(zhì)可知.橢圓上的點到兩個焦點距離之差的最大值為2c,即k≤2c,∴2a≤6c,即e≥.
答案:[,1)
6.已知F1,F(xiàn)2分別是橢圓+=1的左、右焦點,P是橢圓上的任意一點,則的取值范圍是________.
解析:顯然當(dāng)PF1=PF2時,=0.由橢圓定義得PF2=4-PF1,從而==.而2-2≤PF1≤2+2,所以≤≤,故≤2+2.綜上所述,∈[0,2+2].
答案:[0,2+
5、2]
7.已知橢圓的中心在原點,焦點在y軸上,若其離心率為,焦距為8,則該橢圓的方程是________.
解析:由題意知,2c=8,c=4,
∴e===,
∴a=8,
從而b2=a2-c2=48,
∴方程是+=1.
答案:+=1
8.已知P是橢圓+=1上的動點,F(xiàn)1,F(xiàn)2是橢圓的兩個焦點,則·的取值范圍為________________.
解析:解法一 (利用三角代換)設(shè)橢圓上任意一點為P(x0,y0),所以(其中θ為參數(shù)),橢圓的左、右焦點分別為F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),所以=(-2-x0,-y0),=(2-x0,-y0).所以·=x+y-8=12cos2 θ+4s
6、in2 θ-8=8cos2 θ-4∈[-4,4].
解法二 (轉(zhuǎn)換成二次函數(shù))設(shè)橢圓上任意一點為P(x0,y0),橢圓的左、右焦點分別為F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),
所以=(-2-x0,-y0),
=(2-x0,-y0).
所以·=x+y-8,該式表示橢圓上任意一點到原點的距離的平方與8的差.因為橢圓上任意一點到原點的距離最小值為短半軸b=2,距離最大值為長半軸a=2.所以x+y∈[4,12],
所以·=x+y-8∈ [-4,4].
答案:[-4,4]
9.以等腰直角△ABC的兩個頂點為焦點,并且經(jīng)過另一頂點的橢圓的離心率為________.
解析:當(dāng)以兩銳角頂點為焦點時
7、,因為三角形為等腰直角三角形,故有b=c,此時可求得離心率e====;同理,當(dāng)以一直角頂點和一銳角頂點為焦點時,設(shè)直角邊長為m,故有2c=m,2a=(1+)m,所以,離心率e====-1.
答案:或-1
二、解答題
10.已知橢圓C的中心在原點,一個焦點為F(-2,0),且長軸長與短軸長的比是2∶.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)點M(m,0)在橢圓C的長軸上,點P是橢圓上任意一點.當(dāng)||最小時,點P恰好落在橢圓的右頂點,求實數(shù)m的取值范圍.
解析:(1)設(shè)橢圓C的方程為+=1(a>b>0).
由題意,得
解得a2=16,b2=12.
所以橢圓C的方程為+=1.
(2)設(shè)
8、P(x,y)為橢圓上的動點,由于橢圓方程為+=1,故-4≤x≤4.
因為=(x-m,y),
所以||2=(x-m)2+y2=(x-m)2+12·(1-)=x2-2mx+m2+12=(x-4m)2+12-3m2.
因為當(dāng)||最小時,點P恰好落在橢圓的右頂點,
即當(dāng)x=4時,||2取得最小值.而x∈[-4,4],
故有4m≥4,解得m≥1.
又點M在橢圓的長軸上,所以-4≤m≤4.
故實數(shù)m的取值范圍是[1,4].
11.已知橢圓C的中心為坐標(biāo)原點,一個長軸端點為(0,1),短軸端點和焦點所組成的四邊形為正方形.若直線l與y軸交于點P(0,m),與橢圓C交于不同的兩點A、B,且=3
9、.
(1)求橢圓C的方程;
(2)求實數(shù)m的取值范圍.
解析:(1)依題意a=1,b=c,
∴b2=,
∴所求橢圓C的方程為2x2+y2=1.
(2)設(shè)直線l:y=kx+m,消去y得(k2+2)x2+2kmx+m2-1=0,
Δ=4k2m2-4(k2+2)(m2-1)
=-4(2m2-k2-2)>0,
∴2m2-k2-2<0,
∵=3,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則=0,
∴x1=-3x2,
又∵x1+x2=-,x1x2=.
∴消去x1得,
消去x2得3k2m2=(k2+2)(1-m2),
∴k2=.
∴2m2-2-<0?(m2-1)(4m2-
10、1)<0,
∴m∈(-1,-)∪(,1).
12.已知中心在原點O,焦點在x軸上的橢圓C的離心率為,點A,B分別是橢圓C的長軸、短軸的端點,點O到直線AB的距離為(如圖所示).
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)已知點E(3,0),設(shè)點P、Q是橢圓C上的兩個動點,滿足EP⊥EQ,求·的取值范圍.
解析:(1)由離心率e==,得==.
∴a=2b.①
∵原點O到直線AB的距離為,
∴=.②
①代入②,得b2=9.∴a2=36.
則橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
(2)∵EP⊥EQ,∴·=0.
∴·=·(-)=.
設(shè)P(x,y),則+=1,即y2=9-.
∴·==(x-3)2+y2=x2-6x+9+(9-)=(x-4)2+6.
∵-6≤x≤6,∴6≤(x-4)2+6≤81.
則·的取值范圍為[6,81].