《高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí):第八章 :第五節(jié)橢圓演練知能檢測(cè)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí):第八章 :第五節(jié)橢圓演練知能檢測(cè)(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、△+△2019年數(shù)學(xué)高考教學(xué)資料△+△
第五節(jié) 橢 圓
[全盤鞏固]
1.已知橢圓+=1(a>b>0)的兩頂點(diǎn)為A(a,0),B(0,b),且左焦點(diǎn)為F,△FAB是以角B為直角的直角三角形,則橢圓的離心率e為 ( )
A. B. C. D.
解析:選B 由題意得a2+b2+a2=(a+c)2,即c2+ac-a2=0,即e2+e-1=0,解得e=,又因?yàn)閑>0,故所求的橢圓的離心率為.
2.(2013新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,P是C上的點(diǎn),PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30,則C的離心率為(
2、 )
A. B. C. D.
解析:選D 在Rt△PF2F1中,令|PF2|=1,
因?yàn)椤螾F1F2=30,
所以|PF1|=2,|F1F2|=.
所以e===.
3.(2014汕尾模擬)已知P為橢圓+=1上的一點(diǎn),M,N分別為圓(x+3)2+y2=1和圓(x-3)2+y2=4上的點(diǎn),則|PM|+|PN|的最小值為( )
A.5 B.7 C.13 D.15
解析:選B 由題意知橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2分別是兩圓的圓心,且|PF1|+|PF2|=10,從而|PM|+|PN|的最
3、小值為|PF1|+|PF2|-1-2=7.
4.(2014衡水模擬)設(shè)橢圓+=1(a>b>0)的離心率e=,右焦點(diǎn)為F(c,0),方程ax2+bx-c=0的兩個(gè)實(shí)根分別為x1和x2,則點(diǎn)P(x1,x2)( )
A.必在圓x2+y2=2內(nèi) B.必在圓x2+y2=2上
C.必在圓x2+y2=2外 D.以上三種情形都有可能[來(lái)源:]
解析:選A 因?yàn)闄E圓的離心率e=,所以=,即a=2c,b===c,因此方程ax2+bx-c=0可化為2cx2+cx-c=0
又c≠0,∴2x2+x-1=0,x1+x2=-,x1x2=-
x+x=(x1+x2)2-2x1x2=+1=<
4、2,即點(diǎn)(x1,x2)在x2+y2=2內(nèi).
5.橢圓+y2=1的兩個(gè)焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,過(guò)F1作垂直于x軸的直線與橢圓相交,一個(gè)交點(diǎn)為P,則|PF2|=( )
A. B. C. D.4
解析:選A 因?yàn)闄E圓+y2=1的一個(gè)焦點(diǎn)F1的坐標(biāo)為F1(-,0).
過(guò)該點(diǎn)作垂直于x軸的直線,其方程為x=-,
聯(lián)立方程
解得即P,
所以|PF1|=,
又因|PF1|+|PF2|=2a=4,
∴|PF2|=4-=.
6.(2014嘉興模擬)已知橢圓x2+my2=1的離心率e∈,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( )
A.
5、 B.
C.∪ D.∪
解析:選C 在橢圓x2+my2=1中,
當(dāng)01時(shí),a2=1,b2=,c2=1-,
e2===1-,
又,
綜上可知實(shí)數(shù)m的取值范圍是∪.
7.(2013福建高考)橢圓Γ:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,焦距為2c.若直線y=(x+c)與橢圓Γ的一個(gè)交點(diǎn)M滿足∠MF1F2=2∠MF2F1,則該橢圓的離心率等于________.
6、
解析:如圖,△MF1F2中,
∵∠MF1F2=60,∴∠MF2F1=30,∠F1MF2=90,
又|F1F2|=2c,
∴|MF1|=c,|MF2|=c,
∴2a=|MF1|+|MF2|=c+c,
得e===-1.
答案:-1[來(lái)源:]
8.設(shè)F1,F(xiàn)2分別是橢圓+=1的左、右焦點(diǎn),P為橢圓上任一點(diǎn),點(diǎn)M的坐標(biāo)為(6,4),則|PM|+|PF1|的最大值為________.
解析:|PF1|+|PF2|=10,|PF1|=10-|PF2|,|PM|+|PF1|=10+|PM|-|PF2|,易知點(diǎn)M在橢圓外,連接MF2并延長(zhǎng)交橢圓于P點(diǎn),此時(shí)|PM|-|PF2|取最大值|
7、MF2|,故|PM|+|PF1|的最大值為10+|MF2|=10+=15.
答案:15
9.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為.過(guò)右焦點(diǎn)F且斜率為k(k>0)的直線與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn).若=3,則k=________.
解析:根據(jù)已知=,可得a2=c2,則b2=c2,
故橢圓方程為+=1,即3x2+12y2-4c2=0.
設(shè)直線的方程為x=my+c,代入橢圓方程得
(3m2+12)y2+6mcy-c2=0.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則根據(jù)=3,得(c-x1,-y1)=3(x2-c,y2),由此得-y1=3y2,
根據(jù)韋達(dá)定理y1+y2=-,y1y2=-
8、,
把-y1=3y2代入得,
y2=,-3y=-,故9m2=m2+4,
故m2=,從而k2=2,k=.
又k>0,故k=.
答案:
10.設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0)過(guò)點(diǎn)(0,4),離心率為.
(1)求C的方程;
(2)求過(guò)點(diǎn)(3,0)且斜率為的直線被C所截線段的中點(diǎn)坐標(biāo).
解:(1)將(0,4)代入C的方程得=1,∴b=4,
又e==,得=,即1-=,∴a=5,
∴C的方程為+=1.
(2)過(guò)點(diǎn)(3,0)且斜率為的直線方程為y=(x-3),
設(shè)直線與橢圓C的交點(diǎn)為A(x1,y1),B(x2,y2),線段AB的中點(diǎn)為M(x0,y0).
將直線方程y=(x-3)代入
9、橢圓C的方程,得
+=1,即x2-3x-8=0,
解得x1=,x2=,
∴x0==,
y0==(x1+x2-6)=-,
即線段AB中點(diǎn)坐標(biāo)為.
11.(2014寧波模擬)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的四個(gè)頂點(diǎn)恰好是邊長(zhǎng)為2,一內(nèi)角為60的菱形的四個(gè)頂點(diǎn).
(1)求橢圓C的方程;
(2)若直線y=kx交橢圓C于A,B兩點(diǎn),在直線l:x+y-3=0上存在點(diǎn)P,使得△PAB為等邊三角形,求k的值.
解:(1)因?yàn)闄E圓C:+=1(a>b>0)的四個(gè)頂點(diǎn)恰好是一邊長(zhǎng)為2,一內(nèi)角為60的菱形的四個(gè)頂點(diǎn),
所以a=,b=1,
橢圓C的方程為+y2=1.
(2)設(shè)A(x1,y1),
10、則B(-x1,-y1),
當(dāng)直線AB的斜率為0時(shí),AB的垂直平分線就是y軸,
y軸與直線l:x+y-3=0的交點(diǎn)為P(0,3).
又因?yàn)閨AO|=,|PO|=3,所以∠PAO=60,
所以△PAB是等邊三角形,所以直線AB的方程為y=0.
當(dāng)直線AB的斜率存在且不為0時(shí),設(shè)AB的方程為y=kx,所以聯(lián)立化簡(jiǎn)得(3k2+1)x2=3,
所以|x|=,
則|AO|==.
設(shè)AB的垂直平分線為y=-x,
它與直線l:x+y-3=0的交點(diǎn)記為P(x0,y0),
所以解得
則|PO|=.
因?yàn)椤鱌AB為等邊三角形,所以應(yīng)有|PO|=|AO|,代入得 =,解得k=0(舍去)或k=-
11、1,
此時(shí)直線AB的方程為y=-x,
綜上,直線AB的方程為y=-x或y=0.
12.(2013安徽高考)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的焦距為4,且過(guò)點(diǎn)P(,).
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)Q(x0,y0)(x0y0≠0)為橢圓C上一點(diǎn).過(guò)點(diǎn)Q作x軸的垂線,垂足為E.取點(diǎn)A(0,2),連接AE.過(guò)點(diǎn)A作AE的垂線交x軸于點(diǎn) D.點(diǎn)G是點(diǎn)D關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn),作直線QG.問(wèn)這樣作出的直線QG是否與橢圓C一定有唯一的公共點(diǎn)?并說(shuō)明理由.
解:(1)因?yàn)榻咕酁?,所以a2-b2=4.
又因?yàn)闄E圓C過(guò)點(diǎn)P(,),
所以+=1,
故a2=8,b2=4.
從而橢圓C的方程為+=
12、1.
(2)由題意,點(diǎn)E坐標(biāo)為(x0,0).
設(shè)D(xD,0),則=(x0,-2),=(xD,-2).
再由AD⊥AE知,=0,即xDx0+8=0.
由于x0y0≠0,故xD=-.
因?yàn)辄c(diǎn)G是點(diǎn)D關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn),所以點(diǎn)G.
故直線QG的斜率kQG==.
又因Q(x0,y0)在橢圓C上,所以x+2y=8.①
從而kQG=-.
故直線QG的方程為y=-.②
將②代入橢圓C的方程,得
(x+2y)x2-16x0x+64-16y=0.③
再將①代入③,化簡(jiǎn)得x2-2x0x+x=0,
解得x=x0,y=y(tǒng)0,
即直線QG與橢圓C一定有唯一的公共點(diǎn).
[沖擊名校]
已知橢
13、圓+y2=1的兩個(gè)焦點(diǎn)是F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0)(c>0).
(1)設(shè)E是直線y=x+2與橢圓的一個(gè)公共點(diǎn),求|EF1|+|EF2|取得最小值時(shí)橢圓的方程;[來(lái)源:]
(2)已知點(diǎn)N(0,-1),斜率為k(k≠0)的直線l與條件(1)下的橢圓交于不同的兩點(diǎn)A,B,點(diǎn)Q滿足=,且=0,求直線l在y軸上的截距的取值范圍.
解:(1)由題意,知m+1>1,即m>0.
由
得(m+2)x2+4(m+1)x+3(m+1)=0.
又由Δ=16(m+1)2-12(m+2)(m+1)
=4(m+1)(m-2)≥0,
解得m≥2或m≤-1(舍去),∴m≥2.
此時(shí)|EF1|+|EF2|
14、=2≥2.
當(dāng)且僅當(dāng)m=2時(shí),|EF1|+|EF2|取得最小值2,
此時(shí)橢圓的方程為+y2=1.
(2)設(shè)直線l的方程為y=kx+t.
由方程組
消去y得(1+3k2)x2+6ktx+3t2-3=0.[來(lái)源:]
∵直線l與橢圓交于不同的兩點(diǎn)A,B,
∴Δ=(6kt)2-4(1+3k2)(3t2-3)>0,
即t2<1+3k2.①
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),Q(xQ,yQ),
則x1+x2=-.
由=,得Q為線段AB的中點(diǎn),
則xQ==-,yQ=kxQ+t=.
∵=0,
∴直線l的斜率k與直線QN的斜率k乘積為-1,
即kQNk=-1,
∴k=-1,
15、
化簡(jiǎn)得1+3k2=2t,
代入①式得t2<2t,解得00,故2t=1+3k2>1,得t>.
綜上,直線l在y軸上的截距t的取值范圍是.
[高頻滾動(dòng)]
已知圓C經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(-2,0),B(0,2),且圓心C在直線y=x上,又直線l:y=kx+1與圓C相交于P,Q兩點(diǎn).
(1)求圓C的方程;
(2)若=-2,求實(shí)數(shù)k的值;
(3)過(guò)點(diǎn)(0,1)作直線l1與l垂直,且直線l1與圓C交于M,N兩點(diǎn),求四邊形PMQN面積的最大值.
解:(1)設(shè)圓心C(a,a),半徑為r.
因?yàn)閳AC經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(-2,0),B(0,2),
所以|AC|=|BC|=r,易得
16、a=0,r=2,
所以圓C的方程是x2+y2=4.
(2)因?yàn)椋?2cos〈,〉=-2,且與的夾角為∠POQ(0≤∠POQ≤180),
所以cos∠POQ=-,∠POQ=120,
所以圓心C到直線l:kx-y+1=0的距離d=1,
又d=,所以k=0.
(3)設(shè)圓心O到直線l,l1的距離分別為d,d1,四邊形PMQN的面積為S.
因?yàn)橹本€l,l1都經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,1),且l⊥l1,
根據(jù)勾股定理,有d+d2=1.
又易知|PQ|=2,|MN|=2,
所以S=|PQ||MN|,即
S=22
=2
=2
≤2
=2 =7,
當(dāng)且僅當(dāng)d1=d時(shí),等號(hào)成立,所以四邊形PMQN面積的最大值為7.
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