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人教版新课标A选修1-12.1椭圆教案
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这是一份人教版新课标A选修1-12.1椭圆教案,共5页。
1.平面内有两定点A、B及动点P,设命题甲:“|PA|+|PB|是定值”,命题乙:“点P的轨迹是以A、B为焦点的椭圆”.那么甲是乙成立的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
2.[2011·课标全国卷] 椭圆eq \f(x2,16)+eq \f(y2,8)=1的离心率为( )
A.eq \f(1,3) B.eq \f(1,2) C.eq \f(\r(3),3) D.eq \f(\r(2),2)
3.若椭圆eq \f(x2,16)+eq \f(y2,m2)=1过点(-2,eq \r(3)),则其焦距为( )
A.2eq \r(3) B.2eq \r(5) C.4eq \r(3) D.4eq \r(5)
4.已知点M(eq \r(3),0),椭圆eq \f(x2,4)+y2=1与直线y=k(x+eq \r(3))交于点A、B,则△ABM的周长为________.
eq \a\vs4\al\c1(能力提升)
5. [2011·执信中学月考] 若一个椭圆的长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是( )
A.eq \f(4,5) B.eq \f(3,5) C.eq \f(2,5) D.eq \f(1,5)
6.椭圆kx2+(k+2)y2=k的焦点在y轴上,则k的取值范围是( )
A.k>-2 B.k<-2
C.k>0 D.k<0
7.[2011·铁岭三校二联] 椭圆x2+my2=1的离心率为eq \f(\r(3),2),则m的值为( )
A.2或eq \f(1,2) B.2
C.4或eq \f(1,4) D.eq \f(1,4)
8.若长轴在y轴上的椭圆的一个焦点到长轴两个端点的距离之比为eq \f(1,4),短轴长为8,则椭圆的标准方程是( )
A.eq \f(x2,16)+eq \f(y2,25)=1 B.eq \f(x2,8)+eq \f(y2,20)=1
C.eq \f(x2,16)+eq \f(y2,50)=1 D.eq \f(x2,8)+eq \f(y2,25)=1
9.矩形ABCD中,|AB|=4,|BC|=3,则以A、B为焦点,且过C、D两点的椭圆的短轴的长为( )
A.2eq \r(3) B.2eq \r(6)
C.4eq \r(2) D.4eq \r(3)
10.椭圆的中心在原点,一个焦点是F(0,2),离心率是eq \f(\r(6),3),则椭圆的标准方程是________.
11.已知△ABC的顶点A(-3,0)和C(3,0),顶点B在椭圆eq \f(x2,36)+eq \f(y2,27)=1上,则eq \f(sinA+sinC,sinB)=________.
12.若椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)与曲线x2+y2=a2-b2恒有公共点,则椭圆的离心率e的取值范围是________.
13.椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左焦点到直线eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1的距离为b,则椭圆的离心率为________.
14.(10分)已知P点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P到两焦点的距离分别为eq \f(4\r(5),3)和eq \f(2\r(5),3),过P点作焦点所在轴的垂线,它恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆方程.
15.(13分)[2011·陕西卷] 设椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)过点(0,4),离心率为eq \f(3,5).
(1)求C的方程;
(2)求过点(3,0)且斜率为eq \f(4,5)的直线被C所截线段的中点坐标.
eq \a\vs4\al\c1(难点突破)
16.(12分)[2011·福州质检] 已知椭圆eq \f(x2,m)+eq \f(y2,n)=1(常数m、n∈R+,且m>n)的左、右焦点分别为F1,F2,M、N为短轴的两个端点,且四边形F1MF2N是边长为2的正方形.
(1)求椭圆方程;
(2)过原点且斜率分别为k和-k(k≥2)的两条直线与椭圆eq \f(x2,m)+eq \f(y2,n)=1的交点为A、B、C、D(按逆时针顺序排列,且点A位于第一象限内),求四边形ABCD的面积S的最大值.
课时作业(四十九)
【基础热身】
1.B [解析] 当“点P的轨迹是以A、B为焦点的椭圆”时,则有“|PA|+|PB|是定值”;反之,当 “|PA|+|PB|是定值”时,点P的轨迹可能是线段或无轨迹.故选B.
2.D [解析] 由题意a=4,c2=8,∴c=2eq \r(2),所以离心率为e=eq \f(c,a)=eq \f(2\r(2),4)=eq \f(\r(2),2).
3.C [解析] 把点(-2,eq \r(3))的坐标代入椭圆方程得m2=4,所以c2=16-4=12,所以c=2eq \r(3),故焦距为2c=4eq \r(3).故选C.
4.8 [解析] y=k(x+eq \r(3)),过定点N(-eq \r(3),0),而M、N恰为椭圆eq \f(x2,4)+y2=1的两个焦点,由椭圆定义知△ABM的周长为4a=4×2=8.
【能力提升】
5.B [解析] 依题意有2b=a+c,所以4(a2-c2)=(a+c)2,整理得3a2-2ac-5c2=0,解得a+c=0(舍去)或3a=5c,所以e=eq \f(3,5).故选B.
6.B [解析] 将椭圆方程化为x2+eq \f(k+2y2,k)=1,若椭圆的焦点在y轴上,则必有07.C [解析] (1)当焦点在x轴上时,a2=1,b2=eq \f(1,m)>0,
所以c2=1-eq \f(1,m)>0,所以m>1,且e=eq \f(c,a)=eq \r(1-\f(1,m))=eq \f(\r(3),2),解得m=4.
(2)当焦点在y轴上时,a2=eq \f(1,m)>0,b2=1,所以c2=eq \f(1,m)-1>0,所以08.A [解析] 依题意知eq \f(a-c,a+c)=eq \f(1,4),即3a=5c,又b=4,∴a2=16+c2=16+eq \f(9,25)a2,解得a2=25.故选A.
9.D [解析]依题意得|AC|=5,所以椭圆的焦距为2c=|AB|=4,长轴长2a=|AC|+|BC|=8,所以短轴长为2b=2eq \r(a2-c2)=2eq \r(16-4)=4eq \r(3).故选D.
10.eq \f(x2,2)+eq \f(y2,6)=1 [解析] 由已知,得c=2,eq \f(c,a)=eq \f(\r(6),3),所以a=eq \r(6),b2=a2-c2=2.又焦点在y轴上,所以椭圆方程为eq \f(x2,2)+eq \f(y2,6)=1.
11.2 [解析] 易知A,C为椭圆的焦点,故|BA|+|BC|=2×6=12,又|AC|=6,由正弦定理知,eq \f(sinA+sinC,sinB)=eq \f(|BA|+|BC|,|AC|)=2.
12.eq \f(\r(2),2)≤e<1 [解析] 由题意知,以半焦距c为半径的圆与椭圆有公共点,故b≤c,所以b2≤c2,即a2≤2c2,
所以eq \f(\r(2),2)≤eq \f(c,a).又eq \f(c,a)<1,所以eq \f(\r(2),2)≤e<1.
13.eq \f(\r(3)-1,2) [解析] 椭圆的左焦点为(-c,0),直线eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1,化为bx+ay-ab=0,依题意有eq \f(|-bc-ab|,\r(a2+b2))=b,化简得(a+c)2=a2+b2.又b2=a2-c2,所以有2c2+2ac-a2=0,即2e2+2e-1=0,解得e=eq \f(-1-\r(3),2)(舍去),或e=eq \f(\r(3)-1,2).
14.[解答] 设两焦点为F1、F2,且|PF1|=eq \f(4\r(5),3),|PF2|=eq \f(2\r(5),3).
由椭圆定义知2a=|PF1|+|PF2|=2eq \r(5),即a=eq \r(5).
由|PF1|>|PF2|知,|PF2|垂直焦点所在的对称轴,
所以在Rt△PF2F1中,sin∠PF1F2=eq \f(|PF2|,|PF1|)=eq \f(1,2),
可求出∠PF1F2=eq \f(π,6),2c=|PF1|·cseq \f(π,6)=eq \f(2\r(5),\r(3)),
从而b2=a2-c2=eq \f(10,3).
所以所求椭圆方程为eq \f(x2,5)+eq \f(3y2,10)=1或eq \f(3x2,10)+eq \f(y2,5)=1.
15.[解答] (1)将(0,4)代入椭圆C的方程得eq \f(16,b2)=1,∴b=4.
又e=eq \f(c,a)=eq \f(3,5)得eq \f(a2-b2,a2)=eq \f(9,25),即1-eq \f(16,a2)=eq \f(9,25),∴a=5,
∴C的方程为eq \f(x2,25)+eq \f(y2,16)=1.
(2)过点(3,0)且斜率为eq \f(4,5)的直线方程为y=eq \f(4,5)(x-3),
设直线与C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),
将直线方程y=eq \f(4,5)(x-3)代入C的方程,得
eq \f(x2,25)+eq \f(x-32,25)=1,
即x2-3x-8=0.
解得x1=eq \f(3-\r(41),2),x2=eq \f(3+\r(41),2),
∴AB的中点坐标eq \x\t(x)=eq \f(x1+x2,2)=eq \f(3,2),
eq \x\t(y)=eq \f(y1+y2,2)=eq \f(2,5)(x1+x2-6)=-eq \f(6,5).
即中点为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),-\f(6,5))).
【难点突破】
16.[解答] (1)依题意得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m-n=n,,2\r(n)=2\r(2),))∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m=4,,n=2,))
所求椭圆方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,2)=1.
(2)设A(x,y),由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx,,\f(x2,4)+\f(y2,2)=1,))得Aeq \f(2,\r(1+2k2)),eq \f(2k,\r(1+2k2)).
根据题设直线图象与椭圆的对称性,知
S=4×eq \f(2,\r(1+2k2))×eq \f(2k,\r(1+2k2))=eq \f(16k,1+2k2)(k≥2).
所以S=eq \f(16,\f(1,k)+2k)(k≥2),
设M(k)=2k+eq \f(1,k),则M′(k)=2-eq \f(1,k2),
当k≥2时,M′(k)=2-eq \f(1,k2)>0,
所以M(k)在k∈[2,+∞)时单调递增,
所以[M(k)]min=M(2)=eq \f(9,2),
所以当k≥2时,Smax=eq \f(16,\f(9,2))=eq \f(32,9).
1.平面内有两定点A、B及动点P,设命题甲:“|PA|+|PB|是定值”,命题乙:“点P的轨迹是以A、B为焦点的椭圆”.那么甲是乙成立的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
2.[2011·课标全国卷] 椭圆eq \f(x2,16)+eq \f(y2,8)=1的离心率为( )
A.eq \f(1,3) B.eq \f(1,2) C.eq \f(\r(3),3) D.eq \f(\r(2),2)
3.若椭圆eq \f(x2,16)+eq \f(y2,m2)=1过点(-2,eq \r(3)),则其焦距为( )
A.2eq \r(3) B.2eq \r(5) C.4eq \r(3) D.4eq \r(5)
4.已知点M(eq \r(3),0),椭圆eq \f(x2,4)+y2=1与直线y=k(x+eq \r(3))交于点A、B,则△ABM的周长为________.
eq \a\vs4\al\c1(能力提升)
5. [2011·执信中学月考] 若一个椭圆的长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是( )
A.eq \f(4,5) B.eq \f(3,5) C.eq \f(2,5) D.eq \f(1,5)
6.椭圆kx2+(k+2)y2=k的焦点在y轴上,则k的取值范围是( )
A.k>-2 B.k<-2
C.k>0 D.k<0
7.[2011·铁岭三校二联] 椭圆x2+my2=1的离心率为eq \f(\r(3),2),则m的值为( )
A.2或eq \f(1,2) B.2
C.4或eq \f(1,4) D.eq \f(1,4)
8.若长轴在y轴上的椭圆的一个焦点到长轴两个端点的距离之比为eq \f(1,4),短轴长为8,则椭圆的标准方程是( )
A.eq \f(x2,16)+eq \f(y2,25)=1 B.eq \f(x2,8)+eq \f(y2,20)=1
C.eq \f(x2,16)+eq \f(y2,50)=1 D.eq \f(x2,8)+eq \f(y2,25)=1
9.矩形ABCD中,|AB|=4,|BC|=3,则以A、B为焦点,且过C、D两点的椭圆的短轴的长为( )
A.2eq \r(3) B.2eq \r(6)
C.4eq \r(2) D.4eq \r(3)
10.椭圆的中心在原点,一个焦点是F(0,2),离心率是eq \f(\r(6),3),则椭圆的标准方程是________.
11.已知△ABC的顶点A(-3,0)和C(3,0),顶点B在椭圆eq \f(x2,36)+eq \f(y2,27)=1上,则eq \f(sinA+sinC,sinB)=________.
12.若椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)与曲线x2+y2=a2-b2恒有公共点,则椭圆的离心率e的取值范围是________.
13.椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左焦点到直线eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1的距离为b,则椭圆的离心率为________.
14.(10分)已知P点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P到两焦点的距离分别为eq \f(4\r(5),3)和eq \f(2\r(5),3),过P点作焦点所在轴的垂线,它恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆方程.
15.(13分)[2011·陕西卷] 设椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)过点(0,4),离心率为eq \f(3,5).
(1)求C的方程;
(2)求过点(3,0)且斜率为eq \f(4,5)的直线被C所截线段的中点坐标.
eq \a\vs4\al\c1(难点突破)
16.(12分)[2011·福州质检] 已知椭圆eq \f(x2,m)+eq \f(y2,n)=1(常数m、n∈R+,且m>n)的左、右焦点分别为F1,F2,M、N为短轴的两个端点,且四边形F1MF2N是边长为2的正方形.
(1)求椭圆方程;
(2)过原点且斜率分别为k和-k(k≥2)的两条直线与椭圆eq \f(x2,m)+eq \f(y2,n)=1的交点为A、B、C、D(按逆时针顺序排列,且点A位于第一象限内),求四边形ABCD的面积S的最大值.
课时作业(四十九)
【基础热身】
1.B [解析] 当“点P的轨迹是以A、B为焦点的椭圆”时,则有“|PA|+|PB|是定值”;反之,当 “|PA|+|PB|是定值”时,点P的轨迹可能是线段或无轨迹.故选B.
2.D [解析] 由题意a=4,c2=8,∴c=2eq \r(2),所以离心率为e=eq \f(c,a)=eq \f(2\r(2),4)=eq \f(\r(2),2).
3.C [解析] 把点(-2,eq \r(3))的坐标代入椭圆方程得m2=4,所以c2=16-4=12,所以c=2eq \r(3),故焦距为2c=4eq \r(3).故选C.
4.8 [解析] y=k(x+eq \r(3)),过定点N(-eq \r(3),0),而M、N恰为椭圆eq \f(x2,4)+y2=1的两个焦点,由椭圆定义知△ABM的周长为4a=4×2=8.
【能力提升】
5.B [解析] 依题意有2b=a+c,所以4(a2-c2)=(a+c)2,整理得3a2-2ac-5c2=0,解得a+c=0(舍去)或3a=5c,所以e=eq \f(3,5).故选B.
6.B [解析] 将椭圆方程化为x2+eq \f(k+2y2,k)=1,若椭圆的焦点在y轴上,则必有0
所以c2=1-eq \f(1,m)>0,所以m>1,且e=eq \f(c,a)=eq \r(1-\f(1,m))=eq \f(\r(3),2),解得m=4.
(2)当焦点在y轴上时,a2=eq \f(1,m)>0,b2=1,所以c2=eq \f(1,m)-1>0,所以0
9.D [解析]依题意得|AC|=5,所以椭圆的焦距为2c=|AB|=4,长轴长2a=|AC|+|BC|=8,所以短轴长为2b=2eq \r(a2-c2)=2eq \r(16-4)=4eq \r(3).故选D.
10.eq \f(x2,2)+eq \f(y2,6)=1 [解析] 由已知,得c=2,eq \f(c,a)=eq \f(\r(6),3),所以a=eq \r(6),b2=a2-c2=2.又焦点在y轴上,所以椭圆方程为eq \f(x2,2)+eq \f(y2,6)=1.
11.2 [解析] 易知A,C为椭圆的焦点,故|BA|+|BC|=2×6=12,又|AC|=6,由正弦定理知,eq \f(sinA+sinC,sinB)=eq \f(|BA|+|BC|,|AC|)=2.
12.eq \f(\r(2),2)≤e<1 [解析] 由题意知,以半焦距c为半径的圆与椭圆有公共点,故b≤c,所以b2≤c2,即a2≤2c2,
所以eq \f(\r(2),2)≤eq \f(c,a).又eq \f(c,a)<1,所以eq \f(\r(2),2)≤e<1.
13.eq \f(\r(3)-1,2) [解析] 椭圆的左焦点为(-c,0),直线eq \f(x,a)+eq \f(y,b)=1,化为bx+ay-ab=0,依题意有eq \f(|-bc-ab|,\r(a2+b2))=b,化简得(a+c)2=a2+b2.又b2=a2-c2,所以有2c2+2ac-a2=0,即2e2+2e-1=0,解得e=eq \f(-1-\r(3),2)(舍去),或e=eq \f(\r(3)-1,2).
14.[解答] 设两焦点为F1、F2,且|PF1|=eq \f(4\r(5),3),|PF2|=eq \f(2\r(5),3).
由椭圆定义知2a=|PF1|+|PF2|=2eq \r(5),即a=eq \r(5).
由|PF1|>|PF2|知,|PF2|垂直焦点所在的对称轴,
所以在Rt△PF2F1中,sin∠PF1F2=eq \f(|PF2|,|PF1|)=eq \f(1,2),
可求出∠PF1F2=eq \f(π,6),2c=|PF1|·cseq \f(π,6)=eq \f(2\r(5),\r(3)),
从而b2=a2-c2=eq \f(10,3).
所以所求椭圆方程为eq \f(x2,5)+eq \f(3y2,10)=1或eq \f(3x2,10)+eq \f(y2,5)=1.
15.[解答] (1)将(0,4)代入椭圆C的方程得eq \f(16,b2)=1,∴b=4.
又e=eq \f(c,a)=eq \f(3,5)得eq \f(a2-b2,a2)=eq \f(9,25),即1-eq \f(16,a2)=eq \f(9,25),∴a=5,
∴C的方程为eq \f(x2,25)+eq \f(y2,16)=1.
(2)过点(3,0)且斜率为eq \f(4,5)的直线方程为y=eq \f(4,5)(x-3),
设直线与C的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),
将直线方程y=eq \f(4,5)(x-3)代入C的方程,得
eq \f(x2,25)+eq \f(x-32,25)=1,
即x2-3x-8=0.
解得x1=eq \f(3-\r(41),2),x2=eq \f(3+\r(41),2),
∴AB的中点坐标eq \x\t(x)=eq \f(x1+x2,2)=eq \f(3,2),
eq \x\t(y)=eq \f(y1+y2,2)=eq \f(2,5)(x1+x2-6)=-eq \f(6,5).
即中点为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),-\f(6,5))).
【难点突破】
16.[解答] (1)依题意得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m-n=n,,2\r(n)=2\r(2),))∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(m=4,,n=2,))
所求椭圆方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,2)=1.
(2)设A(x,y),由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=kx,,\f(x2,4)+\f(y2,2)=1,))得Aeq \f(2,\r(1+2k2)),eq \f(2k,\r(1+2k2)).
根据题设直线图象与椭圆的对称性,知
S=4×eq \f(2,\r(1+2k2))×eq \f(2k,\r(1+2k2))=eq \f(16k,1+2k2)(k≥2).
所以S=eq \f(16,\f(1,k)+2k)(k≥2),
设M(k)=2k+eq \f(1,k),则M′(k)=2-eq \f(1,k2),
当k≥2时,M′(k)=2-eq \f(1,k2)>0,
所以M(k)在k∈[2,+∞)时单调递增,
所以[M(k)]min=M(2)=eq \f(9,2),
所以当k≥2时,Smax=eq \f(16,\f(9,2))=eq \f(32,9).
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