2020-2021学年2.1椭圆教案设计
展开1.(文)(2011·东莞模拟)设P是椭圆eq \f(x2,25)+eq \f(y2,16)=1上的点,若F1、F2是椭圆的两个焦点,则|PF1|+|PF2|等于( )
A.4 B.5
C.8 D.10
[答案] D
[解析] ∵a2=25,∴a=5,∴|PF1|+|PF2|=2a=10.
(理)(2011·浙江五校联考)椭圆eq \f(x2,16)+eq \f(y2,7)=1的左、右焦点分别为F1、F2,一直线过F1交椭圆于A、B两点,则△ABF2的周长为( )
A.32 B.16
C.8 D.4
[答案] B
[解析] 由题设条件知△ABF2的周长为|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a=16.
2.(文)(2011·岳阳月考)椭圆eq \f(x2,9)+eq \f(y2,4+k)=1的离心率为eq \f(4,5),则k的值为( )
A.-21 B.21
C.-eq \f(19,25)或21 D.eq \f(19,25)或21
[答案] C
[解析] 若a2=9,b2=4+k,则c=eq \r(5-k),由eq \f(c,a)=eq \f(4,5)即eq \f(\r(5-k),3)=eq \f(4,5),得k=-eq \f(19,25);若a2=4+k,b2=9,则c=eq \r(k-5),
由eq \f(c,a)=eq \f(4,5),即eq \f(\r(k-5),\r(4+k))=eq \f(4,5),解得k=21.
(理)(2011·广东省江门市模拟)已知椭圆短轴上的两个顶点分别为B1、B2,焦点为F1、F2,若四边形B1F1B2F2是正方形,则这个椭圆的离心率e等于( )
A.eq \f(\r(2),2) B.eq \f(1,2)
C.eq \f(\r(3),2) D.以上都不是
[答案] A
[解析] 画出草图(图略),根据题意可得e=eq \f(c,a)=cs45°=eq \f(\r(2),2),故选A.
3.“m>n>0”是“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
[答案] C
[解析] ∵方程mx2+ny2=1,即eq \f(x2,\f(1,m))+eq \f(y2,\f(1,n))=1表示焦点在y轴上的椭圆,∴需有:eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(1,m)>0,\f(1,n)>0,\f(1,m)<\f(1,n))),
∴m>n>0,故互为充要条件.
4.(文)(2011·抚顺六校检测)椭圆eq \f(x2,4)+y2=1的焦点为F1,F2,点M在椭圆上,eq \(MF1,\s\up15(→))·eq \(MF2,\s\up15(→))=0,则M到y轴的距离为( )
A.eq \f(2\r(3),3) B.eq \f(2\r(6),3)
C.eq \f(\r(3),3) D.eq \r(3)
[答案] B
[分析] 条件eq \(MF1,\s\up15(→))·eq \(MF2,\s\up15(→))=0,说明点M在以线段F1F2为直径的圆上,点M又在椭圆上,通过方程组可求得点M的坐标,即可求出点M到y轴的距离.
[解析] 椭圆的焦点坐标是(±eq \r(3),0),点M在以线段F1F2为直径的圆上,该圆的方程是x2+y2=3,即y2=3-x2,代入椭圆得eq \f(x2,4)+3-x2=1,解得x2=eq \f(8,3),即|x|=eq \f(2\r(6),3),此即点M到y轴的距离.
[点评] 满足eq \(MF,\s\up15(→))·eq \(MB,\s\up15(→))=0(其中A,B是平面上两个不同的定点)的动点M的轨迹是以线段AB为直径的圆.
(理)(2011·河北石家庄一模)已知椭圆eq \f(x2,16)+eq \f(y2,25)=1的焦点分别是F1,F2,P是椭圆上一点,若连接F1,F2,P三点恰好能构成直角三角形,则点P到y轴的距离是( )
A.eq \f(16,5) B.3
C.eq \f(16,3) D.eq \f(25,3)
[答案] A
[解析] F1(0,-3),F2(0,3),∵3<4,
∴∠F1F2P=90°或∠F2F1P=90°.
设P(x,3),代入椭圆方程得x=±eq \f(16,5).
即点P到y轴的距离是eq \f(16,5).
5.(文)(2011·山东淄博重点中学期中)已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在x轴上,且长轴长为12,离心率为eq \f(1,3),则椭圆方程为( )
A.eq \f(x2,144)+eq \f(y2,128)=1 B.eq \f(x2,36)+eq \f(y2,20)=1
C.eq \f(x2,32)+eq \f(y2,36)=1 D.eq \f(x2,36)+eq \f(y2,32)=1
[答案] D
[解析] 2a=12,∴a=6,∵e=eq \f(c,a)=eq \f(1,3),
∴c=2,∴b2=a2-c2=32,故选D.
(理)(2011·长沙模拟)已知焦点在x轴上的椭圆的离心率为eq \f(1,2),且它的长轴长等于圆C:x2+y2-2x-15=0的半径,则椭圆的标准方程是( )
A.eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1 B.eq \f(x2,16)+eq \f(y2,12)=1
C.eq \f(x2,4)+y2=1 D.eq \f(x2,16)+eq \f(y2,4)=1
[答案] A
[解析] 由x2+y2-2x-15=0得,(x-1)2+y2=16,
∴r=4,∴2a=4,∴a=2,
∵e=eq \f(c,a)=eq \f(1,2),∴c=1,∴b2=a2-c2=3.故选A.
6.(文)(2011·银川二模)两个正数a、b的等差中项是eq \f(5,2),等比中项是eq \r(6),且a>b,则椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1的离心率e等于( )
A.eq \f(\r(3),2) B.eq \f(\r(13),3)
C.eq \f(\r(5),3) D.eq \r(13)
[答案] C
[解析] 由题意可知eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a+b=5,a·b=6)),又因为a>b,
所以解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a=3,b=2)),所以椭圆的半焦距为c=eq \r(5),
所以椭圆的离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(5),3),故选C.
(理)(2011·杭州二检、江西七校联考)如下图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P变轨进入以月球球心F为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P点第二次变轨进入仍以F为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在P点第三次变轨进入以F为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行,若用2c1和2c2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用2a1和2a2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴的长,给出下列式子:①a1+c1=a2+c2;②a1-c1=a2-c2;③c1a2>a1c2;④eq \f(c1,a1)
C.①④ D.②④
[答案] B
[解析] 给出图形的题目,要充分利用图形提供的信息解题.
∵P点既在椭圆Ⅰ上,又在椭圆Ⅱ上,且F是椭圆Ⅰ和Ⅱ的同一侧的焦点,∴|PF|=a-c,
即a1-c1=a2-c2,故②正确;
由a1-c1=a2-c2得a1-a2=c1-c2,c1=a1-a2+c2,
∴c1a2-a1c2=(a1-a2+c2)a2-a1c2=(a1-a2)a2+(a2-a1)c2=(a1-a2)(a2-c2),
又∵从图中可以看出,a1>a2,a2>c2,∴c1a2-a1c2>0,即c1a2>a1c2,故③正确,故选B.
7.(文)(2011·南京模拟)已知P是以F1,F2为焦点的椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)上的一点,若eq \(PF1,\s\up15(→))·eq \(PF2,\s\up15(→))=0,tan∠PF1F2=eq \f(1,2),则此椭圆的离心率为________.
[答案] eq \f(\r(5),3)
[解析] ∵eq \(PF1,\s\up15(→))·eq \(PF2,\s\up15(→))=0,∴PF1⊥PF2,
在Rt△PF1F2中,tan∠PF1F2=eq \f(|PF2|,|PF1|)=eq \f(1,2),
设|PF2|=x,则|PF1|=2x,
由椭圆的定义|PF1|+|PF2|=2a,∴x=eq \f(2a,3),
∵|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,∴x2+4x2=4c2,
∴eq \f(20,9)a2=4c2,∴e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(5),3).
(理)已知eq \f(1,m)+eq \f(2,n)=1(m>0,n>0),则当mn取得最小值时,椭圆eq \f(x2,m2)+eq \f(y2,n2)=1的离心率是________.
[答案] eq \f(\r(3),2)
[解析] ∵m>0,n>0
∴1=eq \f(1,m)+eq \f(2,n)≥2eq \r(\f(2,mn)),
∴mn≥8,当且仅当eq \f(1,m)=eq \f(2,n),即n=2m时等号成立,
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(n=2m,mn=8)),解得m=2,n=4.
即当m=2,n=4时,mn取得最小值8,
∴离心率e=eq \f(\r(n2-m2),n)=eq \f(\r(3),2).
8.(文)已知实数k使函数y=cskx的周期不小于2,则方程eq \f(x2,3)+eq \f(y2,k)=1表示椭圆的概率为________.
[答案] eq \f(1,2)
[解析] 由条件eq \f(2π,|k|)≥2,∴-π≤k≤π,
当0
(理)(2010·深圳市调研)已知椭圆M:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的面积为πab,M包含于平面区域Ω:eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(|x|≤2,|y|≤\r(3)))内,向Ω内随机投一点Q,点Q落在椭圆M内的概率为eq \f(π,4),则椭圆M的方程为________.
[答案] eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1
[解析] 平面区域Ω:eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(|x|≤2,|y|≤\r(3)))是一个矩形区域,如下图所示,
依题意及几何概型,可得eq \f(πab,8\r(3))=eq \f(π,4),
即ab=2eq \r(3).
因为0所以a=2,b=eq \r(3).
所以,椭圆M的方程为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1.
9.(2011·湖南长沙一中月考)直线l:x-y=0与椭圆eq \f(x2,2)+y2=1相交A、B两点,点C是椭圆上的动点,则△ABC面积的最大值为_ _______.
[答案] eq \r(2)
[解析] 设与l平行的直线方程为x-y+a=0,当此直线与椭圆的切点为C时,△ABC的面积最大,将y=x+a代入eq \f(x2,2)+y2=0中整理得,3x2+4ax+2(a2-1)=0,由Δ=16a2-24(a2-1)=0得,a=±eq \r(3),两平行直线x-y=0与x-y+eq \r(3)=0的距离d=eq \f(\r(6),2),将y=x代入eq \f(x2,2)+y2=1中得,x1=-eq \f(\r(6),3),x2=eq \f(\r(6),3),
∴|AB|=eq \r(1+1)|eq \f(\r(6),3)-(-eq \f(\r(6),3))|=eq \f(4\r(3),3),
∴S△ABC=eq \f(1,2)|AB|·d=eq \f(1,2)×eq \f(4\r(3),3)×eq \f(\r(6),2)=eq \r(2).
10.(文)(2010·新课标全国文)设F1、F2分别是椭圆E:x2+eq \f(y2,b2)=1(0(1)求|AB|;
(2)若直线l的斜率为1,求b的值.
[解析] (1)由椭圆定义知|AF2|+|AB|+|BF2|=4,
又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得|AB|=eq \f(4,3).
(2)l的方程为y=x+c,其中c=eq \r(1-b2).
设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点坐标满足方程组
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=x+c,,x2+\f(y2,b2)=1.))
化简得(1+b2)x2+2cx+1-2b2=0.
则x1+x2=eq \f(-2c,1+b2),x1x2=eq \f(1-2b2,1+b2).
因为直线AB的斜率为1,所以|AB|=eq \r(2)|x2-x1|,
即eq \f(4,3)=eq \r(2)|x2-x1|.
则eq \f(8,9)=(x1+x2)2-4x1x2
=eq \f(41-b2,1+b22)-eq \f(41-2b2,1+b2)=eq \f(8b4,1+b22).
解得b=eq \f(\r(2),2).
(理)(2011·北京文,19)已知椭圆G:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的离心率为eq \f(\r(6),3),右焦点为(2eq \r(2),0),斜率为1的直线l与椭圆G交于A,B两点,以AB为底边作等腰三角形,顶点为P(-3,2).
(1)求椭圆G的方程;
(2)求△PAB的面积.
[解析] (1)由已知得,c=2eq \r(2),eq \f(c,a)=eq \f(\r(6),3),
解得a=2eq \r(3),
又b2=a2-c2=4,
所以椭圆G的方程为eq \f(x2,12)+eq \f(y2,4)=1.
(2)设直线l的方程为y=x+m
由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y=x+m.,\f(x2,12)+\f(y2,4)=1))得
4x2+6mx+3m2-12=0. ①
设A、B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)(x1
y0=x0+m=eq \f(m,4).
因为AB是等腰△PAB的底边,
所以PE⊥AB,
所以PE的斜率k=eq \f(2-\f(m,4),-3+\f(3m,4))=-1.
解得m=2,
此时方程①为4x2+12x=0,
解得x1=-3,x2=0,
所以y1=-1,y2=2,所以|AB|=3eq \r(2),
此时,点P(-3,2)到直线AB:x-y+2=0的距离d=eq \f(|-3-2+2|,\r(2))=eq \f(3\r(2),2),
所以△PAB的面积S=eq \f(1,2)|AB|·d=eq \f(9,2).
11.(文)(2011·安徽省皖北联考)椭圆eq \f(x2,49)+eq \f(y2,24)=1上一点P与椭圆的两个焦点F1、F2的连线互相垂直,则△PF1F2的面积为( )
A.20 B.22
C.24 D.28
[答案] C
[解析] 椭圆的焦点坐标是(±5,0),点P在以线段F1F2为直径的圆上,该圆的方程是x2+y2=25,代入椭圆方程得y2=eq \f(242,25),即|y|=eq \f(24,5),所以S△PF1F2=eq \f(1,2)×10×eq \f(24,5)=24,故选C.
[点评] 关于焦点三角形的问题常用定义求解.由定义知,|PF1|+|PF2|=14 (1)由△PF1F2为直角三角形及c=eq \r(49-24)=5得|PF1|2+|PF2|2=100 (2),(1)式两边平方与(2)式相减得:|PF1|·|PF2|=48,∴S△PF1F2=eq \f(1,2)|PF1|·|PF2|=24.
(理)(2011·河北唐山市二模)P为椭圆eq \f(x2,4)+eq \f(y2,3)=1上一点,F1、F2为该椭圆的两个焦点,若∠F1PF2=60°,则eq \(PF1,\s\up15(→))·eq \(PF2,\s\up15(→))等于( )
A.3 B.eq \r(3)
C.2eq \r(3) D.2
[答案] D
[解析] 由题意可得|F1F2|=2,|PF1|+|PF2|=4,
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|·cs60°
=(|PF1|+|PF2|)2-3|PF1||PF2|,
所以4=42-3|PF1||PF2|,|PF1||PF2|=4,
eq \(PF1,\s\up15(→))·eq \(PF2,\s\up15(→))=|eq \(PF1,\s\up15(→))||eq \(PF2,\s\up15(→))|·cs60°=4×eq \f(1,2)=2,故选D.
12.(文)(2011·福建文,11)设圆锥曲线Γ的两个焦点分别为F1,F2,若曲线Γ上存在点P满足|PF1|:|F1F2|:|PF2|=4:3:2,则曲线Γ的离心率等于( )
A.eq \f(1,2)或eq \f(3,2) B.eq \f(2,3)或2
C.eq \f(1,2)或2 D.eq \f(2,3)或eq \f(3,2)
[答案] A
[解析] 设|PF1|=4t,|F1F2|=3t,|PF2|=2t(t>0),
若Γ为椭圆,则离心率为e=eq \f(3t,6t)=eq \f(1,2),
若Γ为双曲线,则离心率为eq \f(3t,2t)=eq \f(3,2).
(理)(2011·许昌月考)已知双曲线eq \f(x2,a\\al(2,1))-eq \f(y2,b2)=1与椭圆eq \f(x2,a\\al(2,2))+eq \f(y2,b2)=1的离心率互为倒数,其中a1>0,a2>b>0,那么以a1、a2、b为边长的三角形是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
[答案] B
[解析] 12=eeq \\al(2,1)eeq \\al(2,2)=eq \f(c\\al(2,1),a\\al(2,1))·eq \f(c\\al(2,2),a\\al(2,2))=eq \f(a\\al(2,1)+b2,a\\al(2,1))·eq \f(a\\al(2,2)-b2,a\\al(2,2)),则aeq \\al(2,1)aeq \\al(2,2)=aeq \\al(2,1)aeq \\al(2,2)+(aeq \\al(2,2)-aeq \\al(2,1))b2-b4,所以aeq \\al(2,2)-aeq \\al(2,1)=b2,则以a1、a2、b为边长的三角形是以a2为斜边的直角三角形,故选B.
13.过椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的一个顶点作圆x2+y2=b2的两条切线,切点分别为A,B,若∠AOB=90°(O为坐标原点),则椭圆C的离心率为________.
[答案] eq \f(\r(2),2)
[解析] 因为∠AOB=90°,所以∠AOF=45°,所以eq \f(b,a)=eq \f(\r(2),2),所以e2=eq \f(c2,a2)=eq \f(a2-b2,a2)=1-eq \f(b2,a2)=eq \f(1,2),即e=eq \f(\r(2),2).
14.(2011·北京模拟)已知椭圆C的中心在原点,一个焦点F(-2,0),且长轴长与短轴长的比是2 :eq \r(3).
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点M(m,0)在椭圆C的长轴上,点P是椭圆上任意一点.当|eq \(MP,\s\up15(→))|最小时,点P恰好落在椭圆的右顶点,求实数m的取值范围.
[解析] (1)设椭圆C的方程为eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)
由题意eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a2=b2+c2,a:b=2:\r(3),c=2)),
解得a2=16,b2=12.
所以椭圆C的方程为eq \f(x2,16)+eq \f(y2,12)=1.
(2)设P(x,y)为椭圆上的动点,由于椭圆方程为eq \f(x2,16)+eq \f(y2,12)=1,故-4≤x≤4.
因为eq \(MP,\s\up15(→))=(x-m,y),
所以|eq \(MP,\s\up15(→))|2=(x-m)2+y2
=(x-m)2+12×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(x2,16))).
=eq \f(1,4)x2-2mx+m2+12=eq \f(1,4)(x-4m)2+12-3m2.
因为当|eq \(MP,\s\up15(→))|最小时,点P恰好落在椭圆的右顶点,
即当x=4时,|eq \(MP,\s\up15(→))|2取得最小值.而x∈[-4,4],
故有4m≥4,解得m≥1.
又点M在椭圆的长轴上,即-4≤m≤4.
故实数m的取值范围是m∈[1,4].
15.(文)(2010·山东省实验中学)已知椭圆C的中心为坐标原点O,一个长轴端点为(0,2),短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,直线l与y轴交于点P(0,m),与椭圆C交于相异两点A、B,且eq \(AP,\s\up15(→))=2eq \(PB,\s\up15(→)).
(1)求椭圆方程;
(2)求m的取值范围.
[解析] (1)由题意知椭圆的焦点在y轴上,设椭圆方程为eq \f(y2,a2)+eq \f(x2,b2)=1(a>b>0),
由题意知a=2,b=c,
又a2=b2+c2,则b=eq \r(2),所以椭圆方程为eq \f(y2,4)+eq \f(x2,2)=1.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意,直线l的斜率存在,
设其方程为y=kx+m,与椭圆方程联立
即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(y2+2x2=4,y=kx+m)),消去y得,
(2+k2)x2+2mkx+m2-4=0,
Δ=(2mk)2-4(2-k2)(m2-4)>0
由韦达定理知eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x1+x2=-\f(2mk,2+k2),x1·x2=\f(m2-4,2+k2))),
又eq \(AP,\s\up15(→))=2eq \(PB,\s\up15(→)),即有(-x1,m-y1)=2(x2,y2-m),
∴-x1=2x2,∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x1+x2=-x2,x1x2=-2x\\al(2,2))),
∴eq \f(m2-4,2+k2)=-2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2mk,2+k2)))2
整理得(9m2-4)k2=8-2m2
又9m2-4=0时不成立,所以k2=eq \f(8-2m2,9m2-4)>0
得eq \f(4,9)
所以m的取值范围为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-2,-\f(2,3)))∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3),2)).
(理)(2010·安徽文)椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,F2在x轴上,离心率e=eq \f(1,2).
(1)求椭圆E的方程;
(2)求∠F1AF2的角平分线所在直线的方程.
[解析] (1)由题意可设椭圆方程为eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)
∵e=eq \f(1,2),即eq \f(c,a)=eq \f(1,2),∴a=2c
又b2=a2-c2=3c2
∴椭圆方程为eq \f(x2,4c2)+eq \f(y2,3c2)=1.又∵椭圆过点A(2,3)
∴eq \f(4,4c2)+eq \f(9,3c2)=1,解得c2=4,∴椭圆方程为eq \f(x2,16)+eq \f(y2,12)=1.
(2)法一:由(1)知F1(-2,0),F2(2,0),
∴直线AF1的方程y=eq \f(3,4)(x+2),即3x-4y+6=0,
直线AF2的方程为x=2.
设P(x,y)为角平分线上任意一点,则点P到两直线的距离相等.
即eq \f(|3x-4y+6|,5)=|x-2|
∴3x-4y+6=5(x-2)或3x-4y+6=5(2-x)
即x+2y-8=0或2x-y-1=0.
由图形知,角平分线的斜率为正数,故所求∠F1AF2的平分线所在直线方程为2x-y-1=0.
法二:设AM平分∠F1AF2,则直线AF1与直线AF2关于直线AM对称.
由题意知直线AM的斜率存在且不为0,设为k.
则直线AM方程y-3=k(x-2).
由(1)知F1(-2,0),F2(2,0),
∴直线AF1方程为y=eq \f(3,4)(x+2),即3x-4y+6=0
设点F2(2,0)关于直线AM的对称点F2′(x0,y0),
则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(y0,x0-2)=-\f(1,k),\f(y0,2)-3=k\f(x0+2,2)-2))
解之得F2′(eq \f(-6k+2k2+2,1+k2),eq \f(6,1+k2)).
∵直线AF1与直线AF2关于直线AM对称,
∴点F2′在直线AF1上.
即3×eq \f(-6k+2k2+2,1+k2)-4×eq \f(6,1+k2)+6=0.
解得k=-eq \f(1,2)或k=2.
由图形知,角平分线所在直线方程斜率为正,
∴k=-eq \f(1,2)(舍去).
故∠F1AF2的角平分线所在直线方程为2x-y-1=0.
法三:∵A(2,3),F1(-2,0),F2(2,0),
∴eq \(AF1,\s\up15(→))=(-4,-3),eq \(AF2,\s\up15(→))=(0,-3),
∴eq \f(\(AF1,\s\up15(→)),|\(AF2,\s\up15(→))|)+eq \f(\(AF2,\s\up15(→)),|\(AF2,\s\up15(→))|)=eq \f(1,5)(-4,-3)+eq \f(1,3)(0,-3)
=-eq \f(4,5)(1,2),
∴kl=2,∴l:y-3=2(x-2),即2x-y-1=0.
[点评] 因为l为∠F1AF2的平分线,∴eq \(AF1,\s\up15(→))与eq \(AF2,\s\up15(→))的单位向量的和与l共线.从而可由eq \(AF1,\s\up15(→))、eq \(AF2,\s\up15(→))的单位向量求得直线l的一个方向向量,进而求出其斜率.
1.已知F是椭圆eq \f(x2,25)+eq \f(y2,9)=1的一个焦点,AB为过其中心的一条弦,则△ABF的面积最大值为( )
A.6 B.15
C.20 D.12
[答案] D
[解析] S=eq \f(1,2)|OF|·|y1-y2|≤eq \f(1,2)|OF|·2b=12.
2.(2010·北京西城区)已知圆(x+2)2+y2=36的圆心为M,设A为圆上任一点,N(2,0),线段AN的垂直平分线交MA于点P,则动点P的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线
[答案] B
[解析] 点P在线段AN的垂直平分线上,故|PA|=|PN|,又AM是圆的半径,
∴|PM|+|PN|=|PM|+|PA|=|AM|=6>|MN|,由椭圆定义知,P的轨迹是椭圆.
3.若直线mx+ny=4和圆x2+y2=4没有交点,则过点(m,n)的直线与椭圆eq \f(x2,9)+eq \f(y2,4)=1的交点个数为( )
A.至多一个 B.2个
C.1个 D.0个
[答案] B
[解析] ∵直线与圆无交点,∴eq \f(4,\r(m2+n2))>2,∴m2+n2<4,∴点(m,n)在圆内,又圆在椭圆内,∴点(m,n)在椭圆内,故过点(m,n)的直线与椭圆有两个交点.
4.(2011·金华十校)方程为eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的椭圆的左顶点为A,左、右焦点分别为F1、F2,D是它短轴上的一个端点,若3eq \(DF1,\s\up15(→))=eq \(DA,\s\up15(→))+2eq \(DF2,\s\up15(→)),则该椭圆的离心率为( )
A.eq \f(1,2) B.eq \f(1,3)
C.eq \f(1,4) D.eq \f(1,5)
[答案] D
5.(2010·宁波余姚)如果AB是椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1的任意一条与x轴不垂直的弦,O为椭圆的中心,e为椭圆的离心率,M为AB的中点,则kAB·kOM的值为( )
A.e-1 B.1-e
C.e2-1 D.1-e2
[答案] C
[解析] 设A(x1,y1),B(x2,y2),中点M(x0,y0),
由点差法,eq \f(x\\al(2,1),a2)+eq \f(y\\al(2,1),b2)=1,eq \f(x\\al(2,2),a2)+eq \f(y\\al(2,2),b2)=1,作差得
eq \f(x1-x2x1+x2,a2)=eq \f(y2-y1y2+y1,b2),
∴kAB·kOM=eq \f(y2-y1,x2-x1)·eq \f(y1+y2,x1+x2)=eq \f(-b2,a2)=eq \f(c2-a2,a2)=e2-1.
故选C.
6.(2011·江西理,14)若椭圆eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1的焦点在x轴上,过点(1,eq \f(1,2))作圆x2+y2=1的切线,切点分别为A,B,直线AB恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是________.
[答案] eq \f(x2,5)+eq \f(y2,4)=1
[解析] 点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(1,2)))在圆外,过点(1,eq \f(1,2))与圆相切的一条直线方程为x=1,一个切点为(1,0),
设另一条切线的方程为y=m(x-1)+eq \f(1,2),
由eq \f(|-m+\f(1,2)|,\r(1+m2))=1得m=-eq \f(3,4),故另一条切线的方程为y=-eq \f(3,4)x+eq \f(5,4)代入圆的方程联立解得切点为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,5),\f(4,5))),则直线AB的方程为y=-2x+2,故椭圆的上顶点坐标为(0,2).因此c=1,b=2,a=eq \r(5),所求椭圆方程为eq \f(x2,5)+eq \f(y2,4)=1.
[点评] 直接设另一条切线的切点为(m,n),解得切点坐标(eq \f(3,5),eq \f(4,5))更简便.
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人教版新课标A选修1-12.2双曲线教学设计及反思: 这是一份人教版新课标A选修1-12.2双曲线教学设计及反思,共15页。
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