【最新版】新教材苏教版高中数学选择性必修一第9练 椭圆的标准方程【讲义+习题】
展开第9练 椭圆的标准方程
一、选择题
1.若椭圆+=1上一点P到焦点F1的距离为5,则点P到另一焦点F2的距离为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
答案 B
解析 根据椭圆的定义知,PF1+PF2=2a=2×6=12,
因为PF1=5,所以PF2=7.
2.已知方程+=1表示的曲线是焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围是( )
A.4<k<9 B.4<k<
C.<k<9 D.4<k<9且k≠
答案 C
解析 ∵方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,
∴解得<k<9.
3.椭圆+=1的焦距为2,则m的值等于( )
A.5 B.3 C.5或3 D.8
答案 C
解析 由椭圆+=1的焦距为2,得2c=2,即c=1.
当m>4时,m-4=1,∴m=5;
当0<m<4时,4-m=1,
∴m=3,∴m的值为3或5.
4.已知F1,F2是椭圆C:+=1的两个焦点,点M在C上,则MF1·MF2的最大值为( )
A.28 B.16 C.12 D.9
答案 B
解析 由椭圆C:+=1可得a2=16,所以a=4,
因为点M在C上,所以MF1+MF2=2a=8,
所以MF1·MF2≤2=2=16,
当且仅当MF1=MF2=4时等号成立,MF1·MF2的最大值为16.
5.(多选)若椭圆上存在点P,使得点P到椭圆的两个焦点的距离之比为2∶1,则称该椭圆为“倍径椭圆”.则下列椭圆中为“倍径椭圆”的是( )
A.+=1 B.+=1
C. +=1 D.+=1
答案 BC
解析 设点P到椭圆两个焦点的距离分别为m和2m,则2m+m=2a,即m=,
因为a+c≥m≥a-c,则a+c≥≥a-c,所以a≤3c,对于A,a=4,c=1,不满足;对于B,a=3,c=1,满足;对于C,a=5,c=2,满足;对于D,a=6,c=,不满足.
二、填空题
6.焦点在x轴上,焦距等于4,且经过点P(6,0)的椭圆的标准方程是__________________.
答案 +=1
解析 由题可设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),则2c=4,c=2,则a2-b2=c2=4,又椭圆经过点P(6,0),说明P是椭圆的右顶点,所以a=6,
所以a2=36,b2=32.即椭圆的标准方程为+=1.
7.已知点M(-5,0),N(5,0),△MNP的周长是36,则△MNP的顶点P的轨迹方程为____________________.
答案 +=1(y≠0)
解析 由于点P满足PM+PN=36-10=26>10,知点P的轨迹是以M,N为焦点,且2a=26的椭圆(由于P与M,N不共线,故y≠0),
∴a=13,又c=5,b2=a2-c2=132-52=144,
故△MNP的顶点P的轨迹方程为+=1(y≠0).
8.我们把由半椭圆+=1(x≥0)与半椭圆+=1(x<0)合成的曲线称作“果圆”(其中a2=b2+c2,a>b>c>0),如图所示,其中点F0,F1,F2是相应椭圆的焦点.若△F0F1F2是边长为1的等边三角形,则a,b的值分别为__________.
答案 ,1
解析 ∵OF2==,
OF0=c=OF2=,
∴b=1,
∴a2=b2+c2=1+=,
得a=.
9.已知椭圆+=1的上焦点为F,M是椭圆上一点,点A(2,0),当点M在椭圆上运动时,MA+MF的最大值为__________.
答案 10
解析 取椭圆的下焦点E,取椭圆上任一点M,如图,由题意可得A在椭圆外,
由椭圆的定义可得MA+MF=
MA+2a-ME≤2a+AE,当且仅当A,E,M三点共线且E在M,A之间时取得等号,由椭圆的方程可得c2=a2-b2=9-5=4,所以下焦点E(0,-2),2a=6,所以AE==4,所以MA+MF的最大值为6+4=10.
三、解答题
10.如图所示,已知椭圆C的两焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),P为椭圆上一点,且2F1F2=PF1+PF2.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若点P在第二象限,∠F2F1P=120°,求△PF1F2的面积.
解 (1)设椭圆C的标准方程为+=1,焦距为2c,
因为椭圆C的两焦点分别为F1(-1,0),F2(1,0),可得c=1,F1F2=2,
所以4=PF1+PF2=2a,
可得2a=4,所以a=2,
则b2=a2-c2=4-1=3,
所以椭圆C的标准方程为+=1.
(2)因为点P在第二象限,∠F2F1P=120°,
在△PF1F2中,由PF2=2a-PF1=4-PF1.
根据余弦定理得PF=PF+F1F-2PF1·F1F2·cos 120°,
即(4-PF1)2=PF+4+2PF1,解得PF1=,
所以=F1F2·PF1·sin 120°=×2××=.