高考数学一轮复习练习案53第八章解析几何第五讲椭圆含解析新人教版
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这是一份高考数学一轮复习练习案53第八章解析几何第五讲椭圆含解析新人教版,共11页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
第五讲 椭圆
A组基础巩固
一、单选题
1.(2020·北京师大附中模拟)△ABC的两个顶点坐标A(-4,0),B(4,0),它的周长是18,则顶点C的轨迹方程是( D )
A.+=1 B.+=1(y≠0)
C.+=1(y≠0) D.+=1(y≠0)
[解析] ∵|AB|+|AC|+|BC|=18,∴|AC|+|BC|=10>|AB|,所以定点C的轨迹为以A,B为焦点的椭圆,去掉A,B,C共线的情况,即2a=10,c=4,∴b2=9,∴+=1(y≠0).选D.
2.(2021·广东六校联考)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为( A )
A.+=1 B.+y2=1
C.+=1 D.+=1
[解析] 由题意及椭圆的定义知4a=4,则a=,又==,∴c=1,∴b2=2,∴C的方程为+=1,选A.
3.(2021·新高考八省联考)椭圆+=1(m>0)的焦点为F1、F2,上顶点为A,若∠F1AF2=,则m=( C )
A.1 B.
C. D.2
[解析] 在椭圆+=1(m>0)中,
a=,b=m,c==1,
如下图所示:
因为椭圆+=1(m>0)的上顶点为点A,焦点为F1、F2,所以|AF1|=|AF2|=a,
∵∠F1AF2=,∴△F1AF2为等边三角形,
则|AF1|=|F1F2|,即=a=2c=2,
因此,m=.故选 C.
4.(2021·青岛月考)已知A1,A2分别为椭圆C:+=1(a>b>0)的左,右顶点,P是椭圆C上异于A1,A2的任意一点,若直线PA1,PA2的斜率的乘积为-,则椭圆C的离心率为( D )
A. B.
C. D.
[解析] 设P(x0,y0),则×=-,
化简得+=1,
则=,e===,故选D.
5.(2021·河北省衡水中学模拟)已知椭圆C:+=1(a>b>0)和直线l:+=1,若过C的左焦点和下顶点的直线与l平行,则椭圆C的离心率为( A )
A. B.
C. D.
[解析] 直线l的斜率为-,过C的左焦点和下顶点的直线与l平行,所以=,又b2+c2=a2⇒2+c2=a2⇒c2=a2,所以e==,故选A.
6.(2021·江西景德镇一中月考)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=1(a>b>0)的上下顶点分别为A,B,右顶点为C,右焦点为F,延长BF与AC交于点P,若O,F,P,A四点共圆,则该椭圆的离心率为( C )
A. B.
C. D.
[解析] 如图,A(0,b),B(0,-b),C(a,0),F(c,0),
因为O,F,P,A四点共圆,∠AOC=,
所以∠APF=,所以AC⊥BF,即kAC·kBF=-1,
·=-1,整理可得b2=ac,
所以a2-c2=ac,e2+e-1=0,解得e=,
因为00)的左焦点,经过原点O的直线l与椭圆E交于P,Q两点,若|PF|=3|QF|,且∠PFQ=120°,则椭圆E的离心率为( A )
A. B.
C. D.
[解析] 设椭圆的右焦点F′,连接PF′,QF′,
根据椭圆对称性可知四边形PFQF′为平行四边形,
则|QF|=|PF′|,且由∠PFQ=120°,
可得∠FPF′=60°,
所以|PF|+|PF′|=4|PF′|=2a,
则|PF′|=a,|PF|=a,
由余弦定理可得(2c)2=|PF|2+|PF′|2-2|PF||PF′|cos 60°=(|PF|+|PF′|)2-3|PF||PF′|,
即4c2=4a2-a2=a2,
∴椭圆的离心率e===,故选A.
9.(2021·广东汕头模拟)已知椭圆+=1(a>0,b>0)的离心率为,直线y=kx与该椭圆交于A、B两点,分别过A、B向x轴作垂线,若垂足恰为椭圆的两个焦点,则k等于( A )
A.± B.±
C.± D.±2
[解析] 联立⇒(b2+a2k2)x2=a2b2,
则x=±,
由题意知=c,①
∵e==,∴a=2c,b==c,
代入①可得=c2⇒k=±.
故选A.
二、多选题
10.设椭圆C:+y2=1的左右焦点为F1,F2,P是C上的动点,则下列结论正确的是( AD )
A.|PF1|+|PF2|=2
B.离心率e=
C.△PF1F2面积的最大值为
D.以线段F1F2为直径的圆与直线x+y-=0相切
[解析] 由椭圆C:+y2=1可知,a=,b=1,c=1,所以左、右焦点为F1(-1,0),F2(1,0),根据椭圆的定义|PF1|+|PF2|=2a=2,故A正确;离心率e==,故B错误;所以△PF1F2面积的最大值为×2c×b=bc=1,故C错误;由原点(0,0)到直线x+y-=0的距离d==1=c,所以以线段F1F2为直径的圆与直线x+y-=0相切,故D正确;故选:AD.
11.(2021·山东济宁期末)已知P是椭圆C:+y2=1上的动点,Q是圆D:(x+1)2+y2=上的动点,则( BC )
A.C的焦距为 B.C的离心率为
C.圆D在C的内部 D.|PQ|的最小值为
[解析] 依题意可得c==,则C的焦距为2,e==.设P(x,y)(-≤x≤),则PD2=(x+1)2+y2=(x+1)2+1-=2+≥>,所以圆D在C的内部,且PQ的最小值为-=,故选BC.
12.如图,椭圆Ⅰ与Ⅱ有公共的左顶点和左焦点,且椭圆Ⅱ的右顶点为椭圆Ⅰ的中心.设椭圆Ⅰ与Ⅱ的长半轴长分别为a1和a2,半焦距分别为c1和c2,离心率分别为e1,e2,则下列结论正确的是( ABD )
A.a1+c1>2(a2+c2) B.a1-c1=a2-c2
C.a1c2>a2c1 D.e1=
[解析] 由椭圆Ⅱ的右顶点为椭圆Ⅰ的中心,可得2a2=a1,由椭圆Ⅰ与Ⅱ有公共的左顶点和左焦点,可得a2+c2=c1;因为a1+c1=2a2+a2+c2,且a2>c2,则a1+c1=2a2+a2+c2>2(a2+c2),所以A正确;因为a1-c1=2a2-(a2+c2)=a2-c2,所以B正确;因为a1c2=2a2c2,a2c1=a2(a2+c2)=a+a2c2,则有a1c2-a2c1=2a2c2-a-a2c2=a2(c2-a2)3)的左、右焦点,P为椭圆上一点且满足∠F1PF2=120°,则|PF1|·|PF2|的值为 36 .
[解析] 由题意知4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos 120°=(|PF1|+|PF2|)2-|PF1|·|PF2|=4a2-|PF1|·|PF2|,∴|PF1|·|PF2|=4(a2-c2)=4b2=36.
14.(2021·武汉质检)在Rt△ABC中,AB=AC=1,若—个椭圆通过A,B两点,它的一个焦点为点C,另一个焦点在AB上,则这个椭圆的离心率为 - .
[解析] 设另一个焦点为F,如图所示,
∵|AB|=|AC|=1,∴△ABC为等腰直角三角形.
∴1+1+=4a,则a=.
∴|AF|=2a-1=,
∴1+2=4c2,
∴c=,∴e==-.
四、解答题
15.(2021·江苏质检)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,焦距为2.
(1)求C的方程;
(2)若斜率为-的直线l与椭圆C交于P,Q两点(点P,Q均在第一象限),O为坐标原点.
证明:直线OP,PQ,OQ的斜率依次成等比数列.
[解析] (1)由题意可得解得
又b2=a2-c2=1,
所以椭圆C的方程为+y2=1.
(2)证明:设直线l的方程为y=-x+m,
P(x1,y1),Q(x2,y2),
由消去y,
得x2-2mx+2(m2-1)=0,
则Δ=4m2-8(m2-1)=4(2-m2)>0,
且x1+x2=2m>0,x1x2=2(m2-1)>0,
故y1y2=
=x1x2-m(x1+x2)+m2=,
kOPkOQ====k,
即直线OP,PQ,OQ的斜率依次成等比数列.
16.(2021·安徽六校教育研究会联考)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,长轴长为4.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆C交于不同的两点M,N,且线段MN的垂直平分线过定点(1,0),求实数k的取值范围.
[解析] (1)由题意易得,a=2,又e==,
∴c=2,∴b2=a2-c2=4,
∴椭圆C的标准方程为+=1.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),
由得
(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0,
所以由Δ>0,得m2,即k>或kb>0)的左、右焦点分别是F1、F2,以F2为圆心的圆过椭圆的中心,且与椭圆交于点P,若直线PF1恰好与圆F2相切于点P,则椭圆的离心率为( A )
A.-1 B.
C. D.
[解析] 由题意得:PF1⊥PF2,且|PF2|=c,又|PF1|+|PF2|=2a,∴|PF1|=2a-c,
由勾股定理得:(2a-c)2+c2=4c2⇒e2+2e-2=0,
解得:e=-1,故选A.
2.(2021·广东深圳统测,10)已知动点M在以F1,F2为焦点的椭圆x2+=1上,动点N在以M为圆心,半径长为|MF1|的圆上,则|NF2|的最大值为( B )
A.2 B.4
C.8 D.16
[解析]
由椭圆的方程可得焦点在y轴上,a2=4,所以a=2,由题意可得|NF2|≤|F2M|+|MN|=|F2M|+|MF1|,当N,M,F2三点共线时取得最大值,而|F2M|+|MF1|=2a=4,所以|NF2|的最大值为4.故选B.
3.(2021·江苏南京金陵中学调研)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点为F,短轴的一个端点为P,直线l:4x-3y=0与椭圆C相交于A,B两点.若|AF|+|BF|=6,点P到直线l的距离不小于,则椭圆离心率的取值范围是( C )
A. B.
C. D.
[解析] 设椭圆的左焦点为F′,
根据椭圆的对称性可得|AF′|=|BF|,|BF′|=|AF|,
所以|AF′|+|AF|=|BF|+|AF|=6=2a,解得a=3.
因为点P到直线l的距离不小于,
所以≥,解得b≥2.
又b<a,所以2≤b<3,故≤<1.
所以离心率e==∈.
4.(2020·甘肃诊断)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且经过点M.
(1)求椭圆C的方程;
(2)与x轴不垂直的直线l经过N(0,),且与椭圆C交于A,B两点,若坐标原点O在以AB为直径的圆内,求直线l斜率的取值范围.
[解析] (1)由题意可得
解得a=2,b=1,
∴椭圆C的方程为+y2=1.
(2)设直线l的方程为y=kx+,
代入椭圆方程+y2=1整理可得
(1+4k2)x2+8kx+4=0,
Δ=(8k)2-16(1+4k2)>0,
解得k>或k0)与椭圆C有且仅有一个公共点,且与x轴和y轴分别交于点M,N,当△MON面积取最小值时,求此时直线l的方程.
[解析] (1)根据椭圆的对称性,必过P1,P2.必不过P4,
代入点P3得,b2=3,代入点P1得,a2=4.
∴椭圆C的方程为:+=1.
(2)由,可得
x2+8kmx+4m2-12=0.
直线与椭圆有且仅有一个公共点,
可知Δ=64k2m2-4=0,
整理得m2=4k2+3.
由条件可得k≠0,M,N(0,m),
∴S△MON=|OM|·|ON|=|m|·=,
∵m2=4k2+3,
∴S△MON==.
∵|k|>0,∴≥2,
当且仅当4|k|=,即|k|=,k=±时等号成立,S△MON的最小值为2,
∵m2=4k2+3,
∴m2=6,又m>0,解得m=.
故此时直线l的方程为y=x+或y=-x+.
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