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1、2022高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第八章 解析幾何 第四節(jié) 橢圓檢測(cè) 理 新人教A版
1.(2018·太原一模)已知橢圓+=1(a>b>0)的一個(gè)焦點(diǎn)是圓x2+y2-6x+8=0的圓心,且短軸長(zhǎng)為8,則橢圓的左頂點(diǎn)為( )
A.(-3,0) B.(-4,0)
C.(-10,0) D.(-5,0)
解析:選D.∵圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-3)2+y2=1,∴圓心坐標(biāo)為(3,0),∴c=3.又b=4,∴a==5.∵橢圓的焦點(diǎn)在x軸上,∴橢圓的左頂點(diǎn)為(-5,0).
2.(2018·湖北武漢模擬)已知橢圓的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),長(zhǎng)軸長(zhǎng)是8,離心率是,則此橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是( )
A.+=
2、1 B.+=1或+=1
C.+=1 D.+=1或+=1
解析:選B.因?yàn)閍=4,e=,所以c=3,所以b2=a2-c2=16-9=7.因?yàn)榻裹c(diǎn)的位置不確定,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是+=1或+=1.
3.(2018·湖北八校聯(lián)考)設(shè)F1,F(xiàn)2分別為橢圓+=1的兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)P在橢圓上,若線段PF1的中點(diǎn)在y軸上,則的值為( )
A. B.
C. D.
解析:選B.由題意知a=3,b=,c=2.設(shè)線段PF1的中點(diǎn)為M,則有OM∥PF2,因?yàn)镺M⊥F1F2,所以PF2⊥F1F2,所以|PF2|==.又因?yàn)閨PF1|+|PF2|=2a=6,所以|PF1|=2a-|PF2|=,所以=×=
3、,故選B.
4.(2018·湖南百校聯(lián)盟聯(lián)考)已知橢圓+=1(a>b>0)的右頂點(diǎn)和上頂點(diǎn)分別為A、B,左焦點(diǎn)為F.以原點(diǎn)O為圓心的圓與直線BF相切,且該圓與y軸的正半軸交于點(diǎn)C,過點(diǎn)C的直線交橢圓于M、N兩點(diǎn).若四邊形FAMN是平行四邊形,則該橢圓的離心率為( )
A. B.
C. D.
解析:選A.因?yàn)閳AO與直線BF相切,所以圓O的半徑為,即OC=,因?yàn)樗倪呅蜦AMN是平行四邊形,所以點(diǎn)M的坐標(biāo)為,代入橢圓方程得+=1,所以5e2+2e-3=0,又0<e<1,所以e=.故選A.
5.(2018·四川涼山州模擬)以橢圓短軸為直徑的圓經(jīng)過此橢圓的長(zhǎng)軸的兩個(gè)三等分點(diǎn),則該橢圓的離
4、心率是( )
A. B.
C. D.
解析:選D.不妨令橢圓方程為+=1(a>b>0).因?yàn)橐詸E圓短軸為直徑的圓經(jīng)過此橢圓的長(zhǎng)軸的兩個(gè)三等分點(diǎn),
所以2b=,即a=3b,
則c==2b,
則該橢圓的離心率e==.故選D.
6.(2018·貴陽模擬)若橢圓+=1(a>b>0)的離心率為,短軸長(zhǎng)為4,則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為________.
解析:由題意可知e==,2b=4,得b=2,
所以解得
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
答案:+=1
7.設(shè)F1,F(xiàn)2是橢圓+=1的兩個(gè)焦點(diǎn),P是橢圓上的點(diǎn),且|PF1|∶|PF2|=4∶3,則△PF1F2的面積為________.
5、解析:因?yàn)閨PF1|+|PF2|=14,又|PF1|∶|PF2|=4∶3,所以|PF1|=8,|PF2|=6.因?yàn)閨F1F2|=10,所以PF1⊥PF2.所以S△PF1F2=|PF1|·|PF2|=×8×6=24.
答案:24
8.(2018·海南??谀M)已知橢圓+=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F1(-c,0),右頂點(diǎn)為A,上頂點(diǎn)為B,現(xiàn)過A點(diǎn)作直線F1B的垂線,垂足為T,若直線OT(O為坐標(biāo)原點(diǎn))的斜率為-,則該橢圓的離心率為________.
解析:因?yàn)闄E圓+=1(a>b>0),A,B和F1點(diǎn)坐標(biāo)分別為(a,0),(0,b),(-c,0),所以直線BF1的方程是y=x+b,OT的方程
6、是y=-x.聯(lián)立解得T點(diǎn)坐標(biāo)為,直線AT的斜率為-.由AT⊥BF1得,-×=-1,∴3b2=4ac+c2,∴3(a2-c2)=4ac+c2,∴4e2+4e-3=0,又0<e<1,所以e=.
答案:
9.分別求出滿足下列條件的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(1)與橢圓+=1有相同的離心率且經(jīng)過點(diǎn)(2,-);
(2)已知點(diǎn)P在以坐標(biāo)軸為對(duì)稱軸的橢圓上,且P到兩焦點(diǎn)的距離分別為5,3,過P且與長(zhǎng)軸垂直的直線恰過橢圓的一個(gè)焦點(diǎn).
解:(1)由題意,設(shè)所求橢圓的方程為+=t1或+=t2(t1,t2>0),因?yàn)闄E圓過點(diǎn)(2,-),所以t1=+=2,或t2=+=.
故所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1或+=1.
7、(2)由于焦點(diǎn)的位置不確定,所以設(shè)所求的橢圓方程為+=1(a>b>0)或+=1(a>b>0),由已知條件得
解得a=4,c=2,所以b2=12.
故橢圓方程為+=1或+=1.
10.(2018·蘭州市診斷考試)已知橢圓C:+=1(a>b>0)經(jīng)過點(diǎn)(,1),且離心率為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)M,N是橢圓上的點(diǎn),直線OM與ON(O為坐標(biāo)原點(diǎn))的斜率之積為-.若動(dòng)點(diǎn)P滿足=+2,求點(diǎn)P的軌跡方程.
解:(1)因?yàn)閑=,所以=,
又橢圓C經(jīng)過點(diǎn)(,1),所以+=1,
解得a2=4,b2=2,
所以橢圓C的方程為+=1.
(2)設(shè)P(x,y),M(x1,y1),N(x2
8、,y2),則由=+2得x=x1+2x2,y=y(tǒng)1+2y2,
因?yàn)辄c(diǎn)M,N在橢圓+=1上,
所以x+2y=4,x+2y=4,
故x2+2y2=(x+4x1x2+4x)+2(y+4y1y2+4y)=(x+2y)+4(x+2y)+4(x1x2+2y1y2)=20+4(x1x2+2y1y2).
設(shè)kOM,kON分別為直線OM與ON的斜率,由題意知,
kOM·kON==-,因此x1x2+2y1y2=0,
所以x2+2y2=20,
故點(diǎn)P的軌跡方程為+=1.
B級(jí) 能力提升練
11.(2018·湖北八校第一次聯(lián)考)如圖,已知橢圓C的中心為原點(diǎn)O,F(xiàn)(-5,0)為C的左焦點(diǎn),P為C上一點(diǎn),
9、滿足|OP|=|OF|且|PF|=6,則橢圓C的方程為( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析:選C.由題意可得c=5,設(shè)右焦點(diǎn)為F′,連接PF′,由|OP|=|OF|=|OF′|知,∠PFF′=∠FPO,∠OF′P=∠OPF′,∴∠PFF′+∠OF′P=∠FPO+∠OPF′,∴∠FPO+∠OPF′=90°,即PF⊥PF′.在Rt△PFF′中,由勾股定理,得|PF′|===8,由橢圓定義,得|PF|+|PF′|=2a=6+8=14,從而a=7,得a2=49,于是b2=a2-c2=72-52=24,所以橢圓C的方程為+=1,故選C.
12.(2018·河南鄭州質(zhì)
10、量預(yù)測(cè))橢圓+=1的左焦點(diǎn)為F,直線x=a與橢圓相交于點(diǎn)M,N,當(dāng)△FMN的周長(zhǎng)最大時(shí),△FMN的面積是( )
A. B.
C. D.
解析:選C.設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)為E,由橢圓的定義知△FMN的周長(zhǎng)為L(zhǎng)=|MN|+|MF|+|NF|=|MN|+(2-|ME|)+(2-|NE|).因?yàn)閨ME|+|NE|≥|MN|,所以|MN|-|ME|-|NE|≤0,當(dāng)直線MN過點(diǎn)E時(shí)取等號(hào),所以L=4+|MN|-|ME|-|NE|≤4,即直線x=a過橢圓的右焦點(diǎn)E時(shí),△FMN的周長(zhǎng)最大,此時(shí)S△FMN=×|MN|×|EF|=××2=,故選C.
13.(2018·陜西部分學(xué)校一檢)已知P為橢圓+=1
11、(a>b>0)上一點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2是其左、右焦點(diǎn),∠F1PF2 取最大值時(shí),cos∠F1PF2=,則橢圓的離心率為________.
解析:易知∠F1PF2取最大值時(shí),點(diǎn)P為橢圓+=1與y軸的交點(diǎn),由余弦定理及橢圓的定義得2a2-=4c2,即a=c,所以橢圓的離心率e==.
答案:
14.(2018·河南師大附中模擬)橢圓C:+=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F,若F關(guān)于直線x+y=0的對(duì)稱點(diǎn)A是橢圓C上的點(diǎn),則橢圓C的離心率為________.
解析:設(shè)F′為橢圓的右焦點(diǎn),則AF⊥AF′,∠AF′F=,
∴|AF|=|AF′|,|FF′|=2|AF′|,因此橢圓C的離心率為===-1.
12、
答案:-1
15.已知A(x0,0),B(0,y0)兩點(diǎn)分別在x軸和y軸上運(yùn)動(dòng),且|AB|=1,若動(dòng)點(diǎn)P(x,y)滿足=2+.
(1)求動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)直線l:x=ty+1與曲線C交于A,B兩點(diǎn),E(-1,0),試問:當(dāng)t變化時(shí),是否存在一條直線l,使△ABE的面積為2?若存在,求出直線l的方程;若不存在,說明理由.
解:(1)因?yàn)椋?+,即(x,y)=2(x0,0)+(0,y0)=(2x0,y0),所以x=2x0,y=y(tǒng)0,所以x0=x,y0=y(tǒng),又|AB|=1,所以x+y=1,即+=1,即+=1,所以動(dòng)點(diǎn)P的軌跡C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
(2)由方程組得(3t2
13、+4)y2+6ty-9=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則y1+y2=-,y1y2=-<0,
所以|y1-y2|=
==.
因?yàn)橹本€x=ty+1過點(diǎn)F(1,0),所以S△ABE=|EF||y1-y2|=×2×=,
令=2,則t2=-,不成立,故不存在滿足題意的直線l.
16.(2018·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)起點(diǎn)考試)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,左焦點(diǎn)為F(-1,0),過點(diǎn)D(0,2)且斜率為k的直線l交橢圓于A,B兩點(diǎn).
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)在y軸上,是否存在定點(diǎn)E,使·恒為定值?若存在,求出E點(diǎn)的坐標(biāo)和這個(gè)定值;若不存在,說明理由.
解
14、:(1)由已知可得可得a2=2,b2=1,
所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+y2=1.
(2)設(shè)過點(diǎn)D(0,2)且斜率為k的直線l的方程為y=kx+2,
由消去y整理得(1+2k2)x2+8kx+6=0,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=-,
x1x2=.
又y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4=-,y1+y2=(kx1+2)+(kx2+2)=k(x1+x2)+4=.
設(shè)存在點(diǎn)E(0,m),則=(-x1,m-y1),=(-x2,m-y2),
所以·=x1x2+m2-m(y1+y2)+y1y2=+m2-m×-=.
要使·=t(
15、t為常數(shù)),
只需=t,
從而(2m2-2-2t)k2+m2-4m+10-t=0,
即解得m=,從而t=,
故存在定點(diǎn)E,使·恒為定值.
C級(jí) 素養(yǎng)加強(qiáng)練
17.已知橢圓+=1(a>b>0)的一個(gè)頂點(diǎn)為B(0,4),離心率e=,直線l交橢圓于M,N兩點(diǎn).
(1)若直線l的方程為y=x-4,求弦MN的長(zhǎng);
(2)如果△BMN的重心恰好為橢圓的右焦點(diǎn)F,求直線l方程的一般式.
解:
(1)由已知得b=4,且=,即=,
∴=,解得a2=20,
∴橢圓方程為+=1.
則4x2+5y2=80與y=x-4聯(lián)立,
消去y得9x2-40x=0,∴x1=0,x2=,
∴所求弦長(zhǎng)|MN|=|x2-x1|=.
(2)設(shè)橢圓右焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為(2,0),線段MN的中點(diǎn)為Q(x0,y0),
由三角形重心的性質(zhì)知=2,又B(0,4),∴(2,-4)=2(x0-2,y0),故得x0=3,y0=-2,
即得Q的坐標(biāo)為(3,-2).
設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),則x1+x2=6,y1+y2=-4,
且+=1,+=1,
以上兩式相減得
+=0,
∴kMN==-·=-×=,
故直線MN的方程為y+2=(x-3),
即6x-5y-28=0.