
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人教A版 (2019)选择性必修 第一册3.1 椭圆练习题
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这是一份人教A版 (2019)选择性必修 第一册3.1 椭圆练习题,共41页。试卷主要包含了椭圆离心率求解方法主要有,椭圆扁平程度,当焦点在轴上,即时,有等内容,欢迎下载使用。
1.椭圆离心率求解方法主要有:
①求出a,c,代入公式;
②只需要根据一个条件得到关于a,b,c的齐次式,结合b2=a2-c2转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或a2转化为关于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围).
③特殊情况下的不等方程,甚至可以直接设a=1,分别解出c或b的值,c值就是离心率
2.椭圆扁平程度:因为e=eq \f(c,a)=eq \r(\f(c2,a2))=eq \r(\f(a2-b2,a2))=eq \r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(b,a)))2),所以e越大,椭圆越扁;e越小,椭圆越圆
【题型一】离心率基础
【典例分析】
如果椭圆的离心率为,则( )
A.B.或C.D.或
【答案】B
【分析】分焦点在x轴和在y轴两种情况,分别得到a,b的表达式,进而求得c的表达式,然后根据离心率得到关于k的方程,求解即可.
【详解】解:因为椭圆的离心率为,
当时,椭圆焦点在轴上,可得:,解得,
当时,椭圆焦点在轴上,可得:,解得.
或.故选:B.
【变式训练】
1.已知椭圆的离心率,则m的值为______.
【答案】或3
【分析】分别对焦点在轴和轴讨论,结合离心率求解m即可.
【详解】已知椭圆方程为当焦点在轴上,即时,有,
则依题意得,解得m=3.当焦点在轴上,即时,有
则,依题意有解得,即的值为或.
故答案为:或
2.方程表示的曲线是椭圆,则离心率的取值范围是____________.
【答案】;
【分析】根据椭圆的标准方程求解.
【详解】由题意且,解得。所以m-3>m-4,故焦点在x轴上。且
,
故答案为:.
3.在平面直角坐标系中,若椭圆的两个焦点和短轴的两个端点恰为正方形的四个顶点,则椭圆的离心率是__________.
【答案】
【分析】由题易得,再利用计算即可.
【详解】由已知,,所以,故离心率为.
故答案为:.
【题型二】利用椭圆第一定义求离心率
【典例分析】
已知分别是椭圆的左、右焦点,为椭圆上一点,且,若,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】利用椭圆定义和勾股定理可构造齐次方程求得离心率.
【详解】设,则,由椭圆定义知:;
,,即,,
,椭圆的离心率.故选:C.
【变式训练】
1.已知椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上一点,且,若关于平分线的对称点在椭圆上,则该椭圆的离心率为______.
【答案】【详解】因为关于的对称点在椭圆上,则,,为正三角形,,又,
所以轴,设,则,即,故答案为.
2..已知椭圆C的左、右焦点分别为,,直线AB过与该椭圆交于A,B两点,当为正三角形时,该椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据椭圆的定义,结合余弦定理、椭圆离心率公式进行求解即可.
【详解】设正三角形的边长为,
设椭圆的标准方程为:,设左、右焦点分别为,
设,则有,由椭圆的定义可知:,
,解得:,,
在中,由余弦定理可知:,
故选:B
3.已知椭圆C:()的左、右焦点分别为F1,F2,点P为C上一点,若线段的中点在轴上,且,则椭圆C的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由线段的中点在轴上,得轴,由通径长得,由直角三角形得,然后由椭圆定义得关系,转化可得离心率.
【详解】由已知可得轴,,又,则,
, ,.故选:D.
【题型三】焦点三角形与余弦定理
【典例分析】
已知是椭圆的一个焦点,若直线与椭圆相交于两点,且,则椭圆离心率的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】将与椭圆的左、右焦点连接起来,由椭圆的对称性得到一个平行四边形,利用椭圆的定义和余弦定理,结合重要不等式可得离心率的范围.
【详解】如图设分别为椭圆的左、右焦点,设直线与椭圆相交于,连接.
根据椭圆的对称性可得:四边形为平行四边形.
由椭圆的定义有:
由余弦定理有:
即
所以
当且仅当时取等号,又的斜率存在,故不可能在轴上.
所以等号不能成立,即即,所以故选:A
【变式训练】
1.已知是椭圆:的左焦点,经过原点的直线与椭圆交于,两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据题意设椭圆的右焦点,根据正弦定理即可求得和的关系,即可求得椭圆的离心率.
【详解】解:设椭圆的右焦点,连接,,根据椭圆对称性可知四边形为平行四边形,
则,且由,可得,
所以,则,
由余弦定理可得
,即,
∴椭圆的离心率,故选:A.
2.已知椭圆的左、右焦点分别为,,若椭圆上存在一点使得,则该椭圆离心率的取值范围是________.
【答案】
【分析】根据椭圆定义,结合余弦定理得到,再由基本不等式得到,转化为关于离心率的不等式,求出取值范围.
【详解】由椭圆的定义可知:,
在△中,由余弦定理得:,
所以,又,即,当且仅当时等号成立,
故,所以,,解得:.故答案为:
3.已知椭圆方程为,左、右焦点分别为、,P为椭圆上的动点,若的最大值为,则椭圆的离心率为___________.
【答案】
【分析】利用椭圆的定义结合余弦定理可求得,再利用公式可求得该椭圆的离心率的值.
【详解】由椭圆的定义可得,
由余弦定理可得
,
因为的最大值为,则,可得,
因此,该椭圆的离心率为.
故答案为:.
【题型四】顶角直角三角形型
【典例分析】
已知椭圆上一点,它关于原点的对称点为,点为椭圆右焦点,且满足,设,且,则该椭圆的离心率的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】设椭圆得左焦点为,连接,则四边形为矩形,从而有,由,可得,再根据椭圆的定义计算即可得解.
【详解】解:如图所示,设椭圆得左焦点为,连接,
则四边形为矩形,则,所以,
在中,由,得,
所以,所以,因为,所以,
所以,所以.故选:B.
【变式训练】
1.设椭圆的右焦点为,椭圆上的两点,关于原点对你,且满足,,则椭圆的离心率的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】设椭圆的左焦点,由已知条件知四边形为矩形,利用椭圆的定义和勾股定理化简得到,再根据,得到的范围,然后利用对勾函数的值域得到的范围,然后由求解.
【详解】如图所示:
设椭圆的左焦点,由椭圆的对称性可知,四边形为平行四边形,
又,即,所以四边形为矩形,,
设,,在直角中,,,得,所以,令,得,
又,得,所以,所以 ,即,所以所以椭圆的离心率的取值范围为,故选:B
2.设椭圆(a>b>0)的左、右焦点分别为、,P是椭圆上一点,,(),,则椭圆离心率的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】设,,运用椭圆的定义和勾股定理,求得,令,可得,即有,运用二次函数的最值的求法,解不等式可得所求范围.
【详解】解:设,,由椭圆的定义可得,,可设,可得,
即有,①由,可得,即为,②
由②①,可得,令,可得,即有,
由,可得,即,则当时,取得最小值;当或3时,取得最大值,
即有,解得:,所以椭圆离心率的取值范围为.故选:B.
3.设椭圆的两焦点为,.若椭圆C上有一点P满足,则椭圆C的离心率的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由椭圆的几何性质求解
【详解】由椭圆的几何性质知当点在短轴顶点时,最大,设短轴顶点为B,则,得,
故选:A
【题型五】焦半径与第二定义
【典例分析】
已知椭圆C:的左,右焦点,过原点的直线l与椭圆C相交于M,N两点.其中M在第一象限.,则椭圆C的离心率的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】由题设易知四边形为矩形,可得,结合已知条件有即可求椭圆C的离心率的取值范围.
【详解】由椭圆的对称性知:,而,
又,即四边形为矩形,
所以,则且M在第一象限,整理得,
所以,又即,
综上,,整理得,所以.故选:D.
【变式训练】
1.设分别为椭圆的左、右焦点,若在直线(c为半焦距)上存在点P,使的长度恰好为椭圆的焦距,则椭圆离心率的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据题意得到,得到,求得,进而求得椭圆离心率的范围.
【详解】如图所示,椭圆,可得焦距,
因为在直线上存在点P,使的长度恰好为椭圆的焦距,
可得,即,可得,即,解得
又因为椭圆的离心率,所以.选:B.
2.设F1、F2是椭圆E:的左、右焦点,P为直线上一点,△F2PF1是底角为30°的等腰三角形,则E的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由△F2PF1是底角为30°的等腰三角形,把用表示出来后可求得离心率.
【详解】由题意可得,,,如图,,则,所以,∴ 3a=4c,∴.故选:C.
【题型六】第三定义与中点弦
【典例分析】
若椭圆与直线交于,两点,过原点与线段中点的连线的斜率为,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】把代入椭圆得,由根与系数的关系可以推出线段中点坐标为,再由原点与线段中点的连线的斜率为,能够算出,进而利用离心率的计算公式求出即可.
【详解】解:把代入椭圆得,
整理得.设,,则,.线段中点坐标为,原点与线段中点的连线的斜率.
由椭圆,可知,,则.则椭圆的离心率.
故选:B.
【变式训练】
1..已知椭圆上关于原点对称的两点为A,B,点M为椭圆C上异于A,B的一点,直线AM和直线BM的斜率之积为,则椭圆C的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】设,代入椭圆的方程,表示出,由即可得,据此即可求出离心率.
【详解】由已知可设.
设,由题设可得,,所以.
因为,
所以,则,所以.
故选:C.
2.已知直线与椭圆:()相交于,两点,且线段的中点在直线:上,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】将直线代入椭圆方程整理得关于的方程,运用韦达定理,求出中点坐标,再由条件得到,再由,,的关系和离心率公式,即可求出离心率.
【详解】解:将直线代入椭圆方程得,
,即,
设,,,,则,
即中点的横坐标是,纵坐标是,
由于线段的中点在直线上,则,又,
则,,即椭圆的离心率为.
故选:A
3.若A,B分别是椭圆,短轴上的两个顶点,点P是椭圆上异于A,B的任意一点,若直线AP与BP的斜率之积为,则椭圆的离心率为_________.
【答案】
【分析】点P(x0,y0),利用直线AP与直线BP的斜率之积为,结合点P在椭圆上,求出m,利用离心率公式即得解.
【详解】设直线AP、BP的方程为,,点P(x0,y0),,,
则①,
又点P在椭圆上,②,
由①②得,m2=4,∵m>1,∴m=2.即离心率e.
故答案为:.
【题型七】焦点三角形:双底角型
【典例分析】设P为椭圆上一点,且,其中为椭圆的两个焦点,则椭圆的离心率e的值等于( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】设,利用正弦定理,求得与的关系,进而求得椭圆的离心率,得到答案.
【详解】设,
在中,由正弦定理得,
可得,
又由,所以,
所以
.故选:B.
【变式训练】
1.设椭圆的左、右焦点分别为、,且,若椭圆上存在点M使得在中,,则该椭圆离心率的取值范围为______.
【答案】
【分析】设,,,,根据题意由正弦定理化简可得,再根据列式,结合离心率公式求解即可.
【详解】设,,,.
在中,由正弦定理有,且,则,
解得.由于,即.
又恒成立,则有,得.
故答案为:
2.已知椭圆的两个焦点分别为,点为椭圆上一点,且,,则椭圆的离心率为 __.
【答案】
【分析】由题意得到,即,进而求得,结合,得到,即可求得椭圆的离心率.
【详解】因为,,则,所以,
且,所以,
又由,即,即,所以.故答案为:
3.设为椭圆上一点,两焦点分别为,,如果,,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】利用正弦定理可求的值,此值即为椭圆的离心率的倒数,故可求椭圆的离心率.
【详解】设椭圆的半焦距为,则.
在中,由正弦定理有,
所以,故,
整理得到.
故即.故选:A.
【题型八】焦点三角形:双余弦定理型
【典例分析】
已知椭圆的焦点为,,过的直线与交于,两点,若,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由题意可表示出、、,在在和中利用余弦定理,再根据,得到方程,解得.
【详解】解:,,
在和中利用余弦定理可得
。
即
化简可得同除得:解得或(舍去)故选:
【变式训练】
1.已知椭圆的上顶点,左右焦点分别为,连接,并延长交椭圆于另一点P,若,则椭圆C的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据题意及椭圆的定义,可求得、的长,根据三角函数定义,求得根据余弦定理,可求得,根据两角的关系,列出方程,代入离心率公式,即可得答案.
【详解】由题意得,所以,则,
由椭圆的定义可得,所以,因为,
所以,解得,,在中,,
在中,,因为,
所以,即,所以所以.故选:C
2.椭圆的左焦点为点,过原点的直线与椭圆交于,两点,若,,,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】设为椭圆的右焦点,根据椭圆的对称性,得到,分别在和,利用余弦定理列出方程组,求得,结合离心率的定义,即可求解.
【详解】解:设为椭圆的右焦点,根据椭圆的对称性可知,四边形为平行四边形,令,在中,,
则,即
在中,,则,
即,联立方程组,解得,
因为,所以椭圆的离心率为.故选:B.
3.已知,,分别是椭圆的左焦点、右焦点、上顶点,连接并延长交于点,若为等腰三角形,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据题意和椭圆的定义可得,进而求出,
,利用余弦定理求出,结合列出关于a与c的方程,解方程即可.
【详解】由椭圆的定义,得,由椭圆的对称性,得,
设,则,又,所以,因为为等腰三角形,所以,
即,得,所以,.在中,由余弦定理,得,
在中,由余弦定理,得,
又,所以,即,整理,得,
所以,由,得.故选:C
【题型九】焦点弦与定比分点
【典例分析】
设分别是椭圆的左,右焦点,过点的直线交椭圆于两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据题意,设,则,,,由,利用余弦定理,可得,在中,利用余弦定理,即可求椭圆的离心率.
【详解】由题意,如图:设,因,则,由椭圆的定义知,,,
在中,由余弦定理得:,
即,整理得,
在中,由余弦定理得:,
即,即,即,
所以,椭圆的离心率为.故选:A.
【变式训练】
1.已知椭圆的左右焦点分别为,过的直线与C交于两点.若,,则C的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由,,利用椭圆的定义,求得,,,
可得,,由于,由二倍角公式列方程可得结果.
【详解】如图,由题意可得:,,,,所以,故,可得,,,,利用,则为等腰三角形,所以,,,,可得,可得.故选:C
2.已知椭圆的左右焦点分别为,,点A是椭圆上一点,线段的垂直平分线与椭圆的一个交点为B,若,则椭圆C的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】线段的垂直平分线与椭圆的一个交点为,可得.根据,,可得,.点是椭圆短轴的一个端点,不妨设为上端点.作轴,垂足为点.可得.利用性质可得点的坐标.代入椭圆方程可得离心率.
【详解】由题意知,又,所以线段AB过点且,
不妨设,故,由椭圆定义可得,
故,,,,故点A为椭圆短轴的一个端点,
不妨设,过点B作轴于M,由和相似,又,可得,
所以点,所以点,
代入椭圆的方程可得,解得,即.故选:.
3.直线经过椭圆的右焦点,交椭圆于,两点,交轴于点,若,则该椭圆的离心率是( ).
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】由直线方程求出,的坐标,再由向量关系得出点坐标,利用椭圆定义可得,然后可计算出离心率.
【详解】中,令,得到,所以椭圆的,令,得到,
设,而,
∵,∴,得过,
所以,
所以.故选:D
【题型十】焦点圆
【典例分析】
已知P为椭圆上一点,,是椭圆的左、右焦点,若使为直角三角形的点P有且只有4个,则椭圆离心率的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】首先考虑通径上有四个点满足题意,然后根据以为直径的圆与椭圆无交点得到关于,,的不等式,通过不等式求解椭圆离心率即可.
【详解】方法一:当轴时,有两个点满足为直角三角形;
同理当轴时,有两个点满足为直角三角形.
∵使为直角三角形的点有且只有4个,
∴以原点为圆心,c为半径的圆与椭圆无交点,∴,
∴,∴,又,解得.
方法二:由题意为直角三角形的点有且只有4个,根据椭圆的几何性质可知,当点落在椭圆的短轴端点时,取得最大值,可得此时,
又,故.故选:A.
【变式训练】
1.已知圆与轴的交点分别为点是直线上的任意一点,椭圆以为焦点且过点,则椭圆的离心率的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】由题意易得椭圆的半焦距,然后求得点关于直线的对称点为,由,此时椭圆的离心率取得最大值求解.
【详解】圆与轴的交点分别为,,不妨令点,,
椭圆的半焦距.
设点关于直线的对称点为,,解得,.
如图所示:连接交直线于点,此时有最小值,此时的最小值为,当长轴长最小时,椭圆的离心率取得最大值,
即.又,椭圆的离心率的取值范围为,故选:A
2.已知椭圆的左右焦点分别为,直线与C相交于M,N两点(其中M在第一象限),若M,,N,四点共圆,且直线倾斜角不小于,则椭圆C的离心率e的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】设椭圆的半焦距为c,由椭圆的中心对称性和圆的性质得以为直径的圆与椭圆C有公共点,则有以,再根据直线倾斜角不小于得,由椭圆的定义得,由此可求得椭圆离心率的范围.
【详解】解:设椭圆的半焦距为c,由椭圆的中心对称性和M,,N,四点共圆得,四边形必为一个矩形,
即以为直径的圆与椭圆C有公共点,所以,所以,所以,
因为直线倾斜角不小于,所以直线倾斜角不小于,所以,化简得,,
因为,所以,所以,,又,
因为,所以,所以,所以,
所以.故选:B.
【题型十一】椭圆与圆
【典例分析】
.已知椭圆,点是上任意一点,若圆上存在点、,使得,则的离心率的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】连接,设直线、分别与圆切于点A、B,,根据题意得到,在直角三角形中,利用正弦函数的定义得到,再结合,得到的离心率的取值范围.
【详解】连接,当不为椭圆的上、下顶点时,设直线、分别与圆切于点A、B,,
∵存在、使得,∴,即,
又,∴,连接,则,∴.又是上任意一点,则,
又,∴,则由,得,又,∴.故选:C.
【变式训练】
1.已知为椭圆左焦点,直线过椭圆的中心且与椭圆交于,两点.若以为直径的圆过,且,则椭圆的离心率的取值范围是( ).
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】设,由以为直径的圆过,可得,即,运用直径所对的圆周角为直角,以及锐角三角函数的定义,以及辅助角公式,结合离心率公式可得所求范围.
【详解】解:设,则
由以为直径的圆过,可得,即
在直角三角形中,,
由椭圆的对称性可得
即有. 由可得,则.故选:A.
2.椭圆的焦点,,长轴长为,在椭圆上存在点,使,对于直线,在圆上始终存在两点使得直线上有点,满足,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】椭圆上存在点,使,只需最大角,结合直线上存在点到圆心距离等于2,可建立不等关系求出离心率的范围.
【详解】由题:椭圆的焦点,,长轴长为,在椭圆上存在点,使,只需最大角,即当为短轴端点时,
得最大角即,
所以,即,
又对于直线,在圆上始终存在两点使得直线上有点,满足,临界情况即过点作圆的两条切线互相垂直,此时点到圆心的距离为2,
直线上存在点到圆心距离等于2,
只需到直线距离小于等于2,,,
所以离心率,且,综上所述:椭圆离心率的取值范围.故选:A
3.已知椭圆:的左、右焦点分别为、,第二象限的点在椭圆上,且,若椭圆的离心率为,则直线的斜率为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据离心率,将椭圆的方程变形整理为:,再根据,列方程,两方程联立,求解.再计算斜率即可.
【详解】依题意,,解得,故,则椭圆:;而,联立,解得,则,故.故选:D
分阶培优练
培优第一阶——基础过关练
1.设和为椭圆的两个焦点,若,,是等边三角形的三个顶点,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】由三角形是等边三角形,得到b、c的齐次式,即可求出离心率.
【详解】设椭圆是焦距为2c.
因为,,是等边三角形的三个顶点,
所以,有,则.
故选:B.
2.椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1的直线l与E交于A,B两点,若△ABF2的周长为12,则E的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由椭圆的定义,求得,再由,求得的值,结合离心率的定义,即可求解.
【详解】因为的周长为,根据椭圆的定义可得,解得,
则,所以,则椭圆的离心率为.故选:A.
3.已知椭圆的两个焦点为,,若椭圆上存在一点满足,则椭圆离心率的最小值为________.
答案】
【分析】不妨设椭圆的两个焦点在轴上,故当点为椭圆的上下顶点时最大
设椭圆的上顶点为,则,结合,,分析即得解
【详解】
不妨设椭圆的两个焦点在轴上,故当点为椭圆的上下顶点时最大
设椭圆的上顶点为,若椭圆上存在一点满足,
则且,故故
则则椭圆离心率的最小值为故答案为:
4.已知椭圆的左、右焦点分别为,直线与相交于两点(在第一象限).若四点共圆,且直线的倾斜角为,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】依据四点共圆,且直线的倾斜角为,利用椭圆定义可得,进而求得椭圆的离心率
【详解】根据题意四边形为平行四边形,
又由四点共圆,可得平行四边形为矩形,即又直线的倾斜角为,则有
则,,则,即
则椭圆的离心率故选:B
5.已知椭圆的左、右焦点分别为,,椭圆上点到焦点的最大距离为3,最小距离为1,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由椭圆上的点到焦点的距离最大值为,最小值为,可求出,即可计算出离心率
【详解】设椭圆的半焦距为,由题意可得,解得,,所以椭圆C的离心率,
故选:A.
6.椭圆的左顶点为,点均在上,且关于原点对称.若直线的斜率之积为,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】设,再根据直线的斜率之积为列式,结合椭圆的方程化简即可.
【详解】设且,则.
又,故,故,所以.故选:B
7.已知椭圆, 是的长轴的两个端点,点是上的一点,满足,设椭圆的离心率为,则______.
【答案】【解析】设, ,因为,所以可得 , ,三等式联立消去 可得 故答案为.故答案为
8..设,分别是椭圆的左、右焦点,过点的直线交椭圆于两点,,若,则椭圆的离心率为___________.
【答案】
【分析】求椭圆的离心率,要列出关于的等量关系式,设,根据椭圆的定义以及,可以表示出三角形各边的长度,通过余弦定理得到各边关于的表达式,根据几何关系可以列出关于的等量关系式,从而求出离心率
【详解】设,则,,,.
,在中,由余弦定理得,,
,化简可得,而,故,
,,,,是等腰直角三角形,
,椭圆的离心率 ,故答案为:.
9.已知,分别为椭圆的左、右两个焦点,是以为直径的圆与该椭圆的一个交点,且,则这个椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由几何关系得,再由椭圆性质求解
【详解】由题意为直角三角形,,而,则,又,
∴,,由椭圆的定义知,,
∴离心率为.
故选:A
10.如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P为椭圆上一点(在x轴上方),连结PF1并延长交椭圆于另一点Q,且PF1=3F1Q,若PF2垂直于x轴,则椭圆C的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】求得椭圆的左右焦点,设,由题意可得,代入椭圆方程求得,再由向量共线的坐标表示可得的坐标,代入椭圆方程,化简整理,由椭圆的离心率公式可得所求值.
【详解】解:设椭圆的左、右焦点分别为,,
设,,由垂直于轴可得,由,可得,
设,由,可得,,解得,,
将,代入椭圆方程可得,即,即有,
则,故选:.
11.以椭圆的右焦点F为圆心、c为半径作圆,O为坐标原点,若圆F与椭圆C交于A,B两点,点D是OF的中点,且,则椭圆C的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由几何性质得出点坐标,代入椭圆方程求解
【详解】不妨令点A在第一象限,由D是OF的中点,且,。可知△OAF是正三角形,则,
将点A坐标代入椭圆C方程可得,即,即,
整理得,即,得或.
因为,所以,则。故选:C
培优第二阶——能力提升练
1.已知,为椭圆()的两个焦点,过作椭圆的弦AB,若的周长为8,椭圆的离心率,则椭圆的方程是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据椭圆定义求得,结合椭圆离心率公式、椭圆中的关系求得即可得出椭圆方程.
【详解】由椭圆的定义知,所以,
又因为,所以,,所以椭圆的方程为.
故选:D
2.若是椭圆C的两个焦点,P为C上一点,且,,则C的离心率为_______.
【答案】
【分析】由椭圆的定义与余弦定理求解
【详解】由椭圆定义得,又,
解得,,而在中,由余弦定理得
解得故答案为:
3.已知椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上一点,且,若关于平分线的对称点在椭圆上,则该椭圆的离心率为______.
【答案】
【分析】根据椭圆的定义与几何性质判断为正三角形,且轴,设,可得,从而可得结果.
【详解】
因为关于的对称点在椭圆上,
则,,
为正三角形,,
又,
所以轴,
设,则,
即,故答案为.
4..椭圆上存在一点P满足,分别为椭圆的左右焦点,则椭圆的离心率的范围是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】当点位于短轴的端点时,最大,要使椭圆上存在一点P满足,只要最大时大于等于即可,从而可得出答案.
【详解】解:当点位于短轴的端点时,最大,要使椭圆上存在一点P满足,
只要最大时大于等于即可,即当点位于短轴的端点时,,
所以,又椭圆的离心率,所以椭圆的离心率的范围是.
故选:D.
5.已知,分别是椭圆的左顶点和右焦点,是椭圆上一点,直线与直线相交于点.且是顶角为120°的等腰三角形,则该椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据是顶角为120°的等腰三角形,建立等式,解方程可得结果.
【详解】如图,设直线与轴的交点为,由是顶角为120°的等腰三角形,知,.
于是,在中.而,故.
结合得,即,解得.故选:C.
6.已知点A、B为椭圆的长轴顶点,P为椭圆上一点,若直线PA,PB的斜率之积的范围为,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】根据椭圆性质结合离心率运算处理.
【详解】由题得:,所以
故选:A.
7.在平面直角坐标系中,已知的顶点,顶点在椭圆上,___
【答案】【解析】由题意椭圆中. 故是椭圆的两个焦点, ,由正弦定理得
8.已知椭圆=1(a>b>0)的右焦点为F,椭圆上的A,B两点关于原点对称,|FA|=2|FB|,且·≤ a2,则该椭圆离心率的取值范围是( )
A.(0,]B.(0,]C.,1)D.,1)
【答案】B
【分析】如图设椭圆的左焦点为E,根据题意和椭圆的定义可知,
利用余弦定理求出,结合平面向量的数量积计算即可.
【详解】由题意知,如图,设椭圆的左焦点为E,则,
因为点A、B关于原点对称,所以四边形为平行四边形,由,得,,
在中,,所以,
由,得,整理,得,又,
所以.故选:B
9.设,分别是椭圆的左右焦点,为椭圆的下顶点,为过点,,的圆与椭圆的一个交点,且,则的值为__________.
【答案】【详解】设过三点的圆的圆心为 是通径的一半,
是圆中的一条弦,根据圆的对称性可知的坐标,
,整理得
整理得解得,舍去负根
10.已知F是椭圆C的一个焦点,B是短轴的一个端点,直线BF与椭圆C的另一个交点为D,且,则C的离心率为 ( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】设,根据得,代入椭圆方程即可求得离心率.
【详解】设椭圆方程,所以,设,
所以,所以,在椭圆上,
所以,.故选:A
11.在平面直角坐标系中,已知椭圆的右顶点为,以为圆心的圆与直线交于两点,且,,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据题意可设出的中点为,由可得出即,在可求出即为直线直线的斜率,从而可得到的离心率.
【详解】设的中点为,则,由,
得,即,设,,
在等边中,,在中有,
而直线的斜率是,所以,即,解得故选:C
培优第三阶——培优拔尖练
1.已知、是椭圆的两焦点,过且垂直于轴的直线与椭圆交于、两点,若为直角三角形,则该椭圆离心率的值为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据椭圆的几何性质及定义得到,即可求出离心率.
【详解】如图示,
由椭圆的对称性知为等腰直角三角形,所以为等腰直角三角形.
由椭圆的定义知:,而,所以.
所以,所以离心率.故选:D
2..已知点P是椭圆上的一点,、为椭圆的左、右焦点,若,且的面积为,则椭圆的离心率是______________.
【答案】##
【分析】根据三角形面积公式求出,利用椭圆的定义及三角形余弦定理即可求出结果.
【详解】由,的面积为,可得,
∴.再根据椭圆的定义可得.
再利用余弦定理可得
,求得,∴.故答案为:.
3.已知椭圆C的方程为离心率,,分别为左焦点和右顶点,点在椭圆上,若为锐角,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】利用离心率先求出,然后把点参数化,得到,进而利用为锐角,得到,最后得到实数的取值范围
【详解】∵椭圆C的标准方程为,∴,
又∵椭圆C的离心率,∴,则,若点在椭圆上,
则,(为参数),则,,
若为锐角,则,
即,,又由时,与同向,,
故,,即实数的取值范围是
故答案为:
4..过原点的一条直线与椭圆交于A,B两点,为椭圆右焦点,且AB长度等于焦距长,若,则该椭圆离心率的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】由椭圆的对称性可知四边形是平行四边形,且AB长度等于焦距长则该四边形为矩形,进而用角分别表示,进而由椭圆的定义构建方程并表示离心率,最后由三角函数求值域方式求得取值范围.
【详解】由题可知,AB长度等于焦距长且直线AB过原点,由椭圆的对称性可知,四边形是矩形,则,
又因为点A在椭圆上,则,即,
因为,即,则,故
5.设,分别为椭圆的左,右焦点,若直线上存在点,使,则椭圆离心率的取值范围为______.
【答案】
【分析】由题设易知,结合椭圆离心率的性质即可得离心率的取值范围.
【详解】由题设,,则,而,
所以.故答案为:.
6.已知A,B分别为椭圆:的左、右顶点,是椭圆上关于x轴对称的不同两点,设直线AP,BQ的斜率分别为,,若,则的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】设,则,可计算出,然后可得答案.
【详解】根据椭圆的标准方程:知,,
设,则,且,,,
所以.又,所以,
故选:C.
7.已知,为椭圆:的左、右顶点,点在上,在中,,,则椭圆的离心率为________.
【答案】
【分析】设,进而根据,求出m,n,然后将m,n代入椭圆方程进而得到a,b的关系,然后求出离心率.
【详解】根据椭圆的对称性不妨设点在x轴上方,设,
由,,
联立解得:,代入到椭圆方程得:,
所以.故答案为:.
8.如图,椭圆M:的左、右焦点分别为,,两平行直线,分别过,交M于A,B、C,D四点,且,,则M的离心率为___.
【答案】
【分析】设,根据椭圆定义、对称性得到、、、,再利用勾股定理得到参数的齐次方程,进而求离心率.
【详解】设,则,故.
由椭圆的对称性知:,连接,则.
又,,所以,
在Rt中,即,解得,则,.
在中,即+,得,所以M的离心率.
故答案为:
9.已知椭圆的左,右焦点分别为,,以坐标原点O为圆心,线段为直径的圆与椭圆C在第一象限相交于点A.若,则椭圆C的离心率的取值范围为______.
【答案】
【分析】根据题意可得,且,再根据焦点三角形中的关系表达出离心率,结合函数的单调性求解即可
【详解】由题意,因为线段为直径的圆与椭圆C在第一象限相交于点A.
故半径,即 ,且.
又离心率,
因为,结合题意有,设,则,易得对勾函数在上单调递增,故在上单调递增,故,即
故答案为:
10.已知是椭圆的左焦点,过作倾斜角为的直线与椭圆交于A,B两点,若,则椭圆E的离心率为___________.
【答案】
【分析】设直线为联立椭圆方程,应用韦达定理求、,根据已知有,进而可得椭圆参数的齐次方程,即可得离心率.
【详解】由题设,令直线为,联立椭圆,消去x并整理得:,
所以,,又,易知:,则,
所以且,整理得,
由,则.故答案为:
11.已知点F是椭圆的上焦点,点P在椭圆E上,线段PF与圆相切于点Q,O为坐标原点,且,则椭圆E的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据可得,结合圆的相切关系可得,然后利用椭圆的定义及勾股定理可求离心率.
【详解】设椭圆的下焦点为,圆的圆心为,线段的中点为,
因为,所以,即;所以,由于,所以;
因为线段PF与圆相切于点Q,所以,所以,所以;
因为,所以;根据椭圆定义可得,所以有,整理得,所以离心率.故选:B.【提分秘籍】
基本规律
椭圆离心率:
1.e=eq \f(c,a)=eq \r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(b,a)))2) e∈(0,1)
2.椭圆扁平程度:因为e=eq \f(c,a)=eq \r(\f(c2,a2))=eq \r(\f(a2-b2,a2))=eq \r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(b,a)))2),所以e越大,椭圆越扁;e越小,椭圆越圆
【提分秘籍】
基本规律
1.椭圆第一定义:
2.一般情况下,见到与一个焦点有关的长度,则利用第一定义转化为与另一个焦点的距离。
【提分秘籍】
基本规律
焦点三角形
(1)焦点三角形面积:
椭圆:
2.顶角
椭圆顶角在短轴顶点处最大。
3.与正余弦定理结合
设椭圆(a>0,b>0)的两个焦点为F1、F2,P(异于长轴端点)为椭圆上任意一点,在△PF1F2中,记, ,,则有.
【提分秘籍】
基本规律
焦点三角形定角为直角:
1.点P是椭圆上一动点.B是短轴端点,则有:动点角范围:0≤∠F1PF2≤∠F1BF2;
2.利用椭圆的定义和勾股定理
【提分秘籍】
基本规律
点P是椭圆上一动点,则有:
1.焦半径范围:a-c≤|PF1|≤a+c (长轴顶点到焦点最近和最远,即远、近地点);
|2.PO|范围:b≤|PO|≤a(长、短轴顶点到原点最远、最近;
3.椭圆焦半径:
【提分秘籍】
基本规律
第三定义,又叫中点弦定理
1.AB是椭圆的不平行于对称轴的弦,M为AB的中点,则.
2.AB是椭圆的关于原点对称的两点,P椭圆上异于A、B的任一点,若斜率存在,则
【提分秘籍】
基本规律
设椭圆(a>0,b>0)的两个焦点为F1、F2,P(异于长轴端点)为椭圆上任意一点,在△PF1F2中,记, ,,则有
【提分秘籍】
基本规律
双三角形双余弦定理,常见的一般模型如下图:
【提分秘籍】
基本规律
椭圆焦点弦定比分点,有以下结论:
过圆锥曲线的焦点F的弦AB与对称轴(椭圆是长轴)的夹角为
.焦点弦直线斜率
若直线斜率为k,
【提分秘籍】
基本规律
以椭圆两个焦点为直径端点的圆,简称为“焦点圆”:
1.如果cb,则该圆与椭圆有、四个交点。
2.可以借助焦点三角形(直角)来解决,也可以通过圆的方程与椭圆方程联立解交点坐标。
相关试卷
这是一份高中人教A版 (2019)3.1 椭圆课时训练,共15页。试卷主要包含了椭圆离心率求解方法主要有,椭圆扁平程度等内容,欢迎下载使用。
这是一份人教A版 (2019)选择性必修 第一册第三章 圆锥曲线的方程3.1 椭圆课后复习题,共14页。
这是一份人教A版 (2019)选择性必修 第一册1.2 空间向量基本定理课后测评,共1页。
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