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- 2021-06-07 发布
课时达标检测(四十五) 椭 圆
[练基础小题——强化运算能力]
1.已知椭圆+=1(m>0)的左焦点为F1(-4,0),则m=( )
A.2 B.3 C.4 D.9
解析:选B 由左焦点为F1(-4,0)知c=4.又a=5,所以25-m2=16,解得m=3或-3.又m>0,故m=3.
2.在平面直角坐标系xOy内,动点P到定点F(-1,0)的距离与P到定直线x=-4的距离的比值为.则动点P的轨迹C的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析:选B 设点P(x,y),由题意知=,化简得3x2+4y2=12,所以动点P的轨迹C的方程为+=1,故选B.
3.已知椭圆C的中心为原点,焦点F1,F2在y轴上,离心率为,过点F2的直线交椭圆C于M,N两点,且△MNF1的周长为8,则椭圆C的焦距为( )
A.4 B.2 C.2 D.2
解析:选C 由题意得|MF1|+|NF1|+|MN|=|MF1|+|NF1|+|MF2|+|NF2|=(|MF1|+|MF2|)+(|NF1|+|NF2|)=2a+2a=8,解得a=2,又e==,故c=,即椭圆C的焦距为2,故选C.
4.如图,椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,若|PF1|=4,∠F1PF2=120°,则a的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
解析:选B 由题可知b2=2,则c=,故|F1F2|=2,又|PF1|=4,|PF1|+|PF2|=2a,则|PF2|=2a-4,由余弦定理得cos 120°==-,化简得8a=24,即a=3,故选B.
5.椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,短轴长为4,则椭圆的方程为________.
解析:由题意可知e==,2b=4,得b=2,
∴解得
∴椭圆的标准方程为+=1.
答案:+=1
[练常考题点——检验高考能力]
一、选择题
1.已知中心在原点的椭圆C的右焦点为F(1,0),离心率等于,则椭圆C的方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析:选D 依题意,设椭圆方程为+=1(a>b>0),所以解得a2=9,b2=8.故椭圆C的方程为+=1.
2.椭圆+=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A,B,左、右焦点分别为F1,F2,若|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等差数列,则此椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.-2
解析:选A 由题意可得2|F1F2|=|AF1|+|F1B|,即4c=a-c+a+c=2a,故e==.
3.已知圆C1:x2+2cx+y2=0,圆C2:x2-2cx+y2=0,椭圆C:+=1(a>b>0),若圆C1,C2都在椭圆内,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:选B 圆C1,C2都在椭圆内等价于圆C2的右顶点(2c,0),上顶点(c,c)在椭圆内部,∴只需又b2=a2-c2,∴0<≤.即椭圆离心率的取值范围是
4.已知椭圆+=1(a>b>0)上的动点到焦点的距离的最小值为
-1.以原点为圆心、椭圆的短半轴长为半径的圆与直线x-y+=0相切,则椭圆C的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+y2=1 D.+=1
解析:选C 由题意知a-c=-1,又b==1,由得a2=2,b2=1,故c2=1,椭圆C的方程为+y2=1,故选C.
5.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F,短轴的一个端点为M,直线l:3x-4y=0交椭圆E于A,B两点.若|AF|+|BF|=4,点M到直线l的距离不小于,则椭圆E的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:选A 根据椭圆的对称性及椭圆的定义可得A,B两点到椭圆左、右焦点的距离和为4a=2(|AF|+|BF|)=8,所以a=2.又d=≥,所以1≤b<2,所以e=== .因为1≤b<2,所以0<e≤.
6.已知F1,F2为椭圆C:+=1的左、右焦点,点E是椭圆C上的动点, ·的最大值、最小值分别为( )
A.9,7 B.8,7
C.9,8 D.17,8
解析:选B 由题意可知椭圆的左、右焦点坐标分别为F1(-1,0),F2(1,0),设E(x,y),则=(-1-x,-y),=(1-x,-y),·=x2-1+y2=x2-1+8-x2=x2+7(-3≤x≤3),所以当x=0时,·有最小值7,当x=±3时,·有最大值8,故选B.
二、填空题
7.若椭圆的方程为+=1,且此椭圆的焦距为4,则实数a=________.
解析:由题可知c=2.①当焦点在x轴上时,10-a-(a-2)=22,解得a=4.②当焦点在y轴上时,a-2-(10-a)=22,解得a=8.故实数a=4或8.
答案:4或8
8.点P是椭圆+=1上一点,F1,F2是椭圆的两个焦点,且△PF1F2的内切圆半径为1,当P在第一象限时,P点的纵坐标为______.
解析:由题意知,|PF1|+|PF2|=10,|F1F2|=6,S△PF1F2=(|PF1|+|PF2|+|F1F2|)×1=|F1F2|·yP=3yP=8,所以yP=.
答案:
9.已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率等于,其焦点分别为A,B.C为椭圆上异于长轴端点的任意一点,则在△ABC中,的值等于________.
解析:在△ABC中,由正弦定理得=,因为点C在椭圆上,所以由椭圆定义知|CA|+|CB|=2a,而|AB|=2c,所以===3.
答案:3
10.如图,椭圆的中心在坐标原点O,顶点分别是A1,A2,B1,B2,焦点分别为F1,F2,延长B1F2与A2B2交于P点,若∠B1PA2为钝角,则此椭圆的离心率的取值范围为________.
解析:设椭圆的方程为+=1(a>b>0),∠B1PA2为钝角可转化为,所夹的角为钝角,则(a,-b)·(-c,-b)<0,即b2<ac,则a2-c2<ac,故2+-1>0,即e2+e-1>0,e>或e<,又0<e<1,所以<e<1.
答案:
三、解答题
11.如图,在平面直角坐标系xOy中,F1,F2分别是椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,顶点B的坐标为(0,b),连接BF2并延长交椭圆于点A,过点A作x轴的垂线交椭圆于另一点C,连接F1C.
(1)若点C的坐标为,且BF2=,求椭圆的方程;
(2)若F1C⊥AB,求椭圆离心率e的值.
解:设椭圆的焦距为2c,则F1(-c,0),F2(c,0).
(1)因为B(0,b),所以BF2==a.
又BF2=,故a=,即a2=2.
因为点C在椭圆上,所以+=1,解得b2=1.
故所求椭圆的方程为+y2=1.
(2)因为B(0,b),F2(c,0)在直线AB上,
所以直线AB的方程为+=1.
解方程组得
所以点A的坐标为.
又AC垂直于x轴,由椭圆的对称性,可得点C的坐标为.
因为直线F1C的斜率为=,直线AB的斜率为-,且F1C⊥AB,所以·=-1.结合b2=a2-c2,整理得a2=5c2.故e2=.因此e=(负值舍去).
12.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的半焦距为c,原点O到经过两点(c,0),(0,b)的直线的距离为c.
(1)求椭圆E的离心率;
(2)如图,AB是圆M:(x+2)2+(y-1)2=的一条直径,若椭圆E经过A,B两点,求椭圆E的方程.
解:(1)过点(c,0),(0,b)的直线方程为bx+cy-bc=0,
则原点O到该直线的距离d==,
由d=c,得a=2b=2,解得离心率e==.
(2)由(1)知,椭圆E的方程为x2+4y2=4b2.①
依题意,圆心M(-2,1)是线段AB的中点,且|AB|=.
易知,AB与x轴不垂直,设其方程为y=k(x+2)+1,代入①得(1+4k2)x2+8k(2k+1)x
+4(2k+1)2-4b2=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=-,x1x2=.
由x1+x2=-4,得-=-4,解得k=.
从而x1x2=8-2b2.于是|AB|= |x1-x2|
= =
由|AB|=,得=,解得b2=3.
故椭圆E的方程为x2+4y2=12,即+=1.
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