《2020屆高考數(shù)學一輪復習 第八篇 平面解析幾何 第3節(jié) 橢圓課時作業(yè) 理(含解析)新人教A版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020屆高考數(shù)學一輪復習 第八篇 平面解析幾何 第3節(jié) 橢圓課時作業(yè) 理(含解析)新人教A版(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3節(jié) 橢圓
課時作業(yè)
基礎(chǔ)對點練(時間:30分鐘)
1.(改編題)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,連接橢圓的四個頂點得到的菱形的面積為2,則橢圓C的方程為( )
(A)+y2=1 (B)x2+=1
(C)+=1 (D)+y2=1或+=1
A 解析:由e==得,a2=2b2,依題意×2a×2b=2,即ab=,解方程組得
所以橢圓C的方程為+y2=1.故選A.
2.(改編題)點P在橢圓+=1(a>b>0)上,F(xiàn)1、F2是橢圓的兩個焦點,∠F1PF2=90°,且△F1PF2的三條邊長成等差數(shù)列,則此橢圓的離心率是( )
(A) (B)
(C)
2、 (D)
A 解析:設(shè)|PF1|=m<|PF2|,則由橢圓的定義可得|PF2|=2a-|PF1|=2a-m,而|F1F2|=2c.因為△F1PF2的三條邊長成等差數(shù)列,所以2|PF2|=|PF1|+|F1F2|,即m+2c=2(2a-m),解得m=(4a-2c),即|PF1=(4a-2c),所以|PF2|=2a-(4a-2c)=(2a+2c).又∠F1PF2=90°,所以|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2,即2+2=(2c)2,整理得5a2-2ac-7c2=0,解得a=c或a=-c(舍去).故e==.故選A.
3.(2019湖南調(diào)研)已知橢圓C:+=1(a>b>0),點M、N、
3、F分別為橢圓C的左頂點、上頂點、左焦點,若∠MFN=∠NMF+90°,則橢圓C的離心率是( )
(A) (B)
(C) (D)
A 解析:cos∠MFN=cos(∠NMF+90°)=-sin∠NMF
即-=-
∴c2(a2+b2)=a2b2
即c2(2a2-c2)=a2(a2-c2)
∴c4-3a2c2+a4=0
即e4-3e2+1=0,e2=,
e===,故選A.
4.設(shè)F1,F(xiàn)2為橢圓+=1的兩個焦點,點P在橢圓上,若線段PF1的中點在y軸上,則的值為( )
(A) (B)
(C) D.
B 解析:由題意知a=3,b=.由橢圓定義知|PF1|+|PF
4、2|=6.在△PF1F2中,因為PF1的中點在y軸上,O為F1F2的中點,由三角形中位線性質(zhì)可得PF2⊥x軸,所以|PF2|==,所以|PF1|=6-|PF2|=,所以=,故選B.
5.橢圓C:+=1(a>b>0)的左焦點為F,若F關(guān)于直線x+y=0的對稱點A是橢圓C上的點,則橢圓C的離心率為( )
(A) (B)
(C) (D)-1
D 解析:設(shè)A(m,n),則
解得A(,c),代入橢圓方程中,有+=1,
∴b2c2+3a2c2=4a2b2,
∴(a2-c2)c2+3a2c2=4a2(a2-c2),
∴c4-8a2c2+4a2=0,
∴e4-8e2+4=0,∴e2=4
5、±2,∴e=-1.故選D.
6.(2018三明5月)已知中心是坐標原點的橢圓C過點,且它的一個焦點為(2,0),則C的標準方程為________.
解析:橢圓的焦點位于x軸,則設(shè)橢圓的方程為+=1(a>b>0),
橢圓C過點,則:+=1,①
它的一個焦點為(2,0),則a2-b2=4,②
①②聯(lián)立可得:,則C的標準方程為+y2=1.
答案:+y2=1
7.若x2+ky2=2表示焦點在y軸上的橢圓,則實數(shù)k的取值范圍是________.
解析:將橢圓的方程化為標準形式得+=1,因為x2+ky2=2表示焦點在y軸上的橢圓,所以>2,解得0<k<1.
答案:(0,1)
8.設(shè)橢圓
6、E:+=1(a>b>0)的右頂點為A、右焦點為F,B為橢圓E上在第二象限內(nèi)的點,直線BO交E于點C,若直線BF平分線段AC,則E的離心率是________.
解析:設(shè)AC的中點為M,連接OM,F(xiàn)M,則OM為△ABC的中位線,B,F(xiàn),M在一條線上,于是△OFM~△AFB,且=,即=,解得e==.
答案:
9.(2019聊城調(diào)研)已知A為橢圓+=1上的動點,MN為圓(x-1)2+y2=1的一條直徑,則·的最大值為________.
解析:記圓(x-1)2+y2=1的圓心為C(1,0),
設(shè)A(x,y),x∈[-3,3],則|AC|2=(x-1)2+y2=(x-1)2+5-x2=x2-2x
7、+6,當x=-3時,(|AC|2)max=4+6+6=16.
·=(+)·(-)=||2-||2=||2-1≤15,故·的最大值為15.
答案:15
10.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的兩焦點與短軸的一個端點的連線構(gòu)成等腰直角三角形,直線x+y+1=0與以橢圓C的右焦點為圓心,以橢圓的長半軸長為半徑的圓相切.
(1)求橢圓C的方程;
(2)過點M(2,0)的直線l與橢圓C相交于不同的兩點S和T,若橢圓C上存在點P滿足+=t(其中O為坐標原點),求實數(shù)t的取值范圍.
解析:(1)由題意,以橢圓C的右焦點為圓心,以橢圓的長半軸長為半徑的圓的方程為(x-c)2+y2=a2,
∴圓心
8、到直線x+y+1=0的距離d==a,(*)
∵橢圓C的兩焦點與短軸的一個端點的連線構(gòu)成等腰直角三角形,∴b=c,a=c,代入(*)式得b=c=1,∴a=b=,
故所求橢圓方程為+y2=1.
(2)由題意知,直線l的斜率存在,設(shè)直線l的方程為y=k(x-2),設(shè)P(x0,y0),
將直線l的方程代入橢圓方程得(1+2k2)x2-8k2x+8k2-2=0,
∴Δ=64k4-4(1+2k2)(8k2-2)>0,解得k2<.
設(shè)S(x1,y1),T(x2,y2),則x1+x2=,x1x2=,
∴y1+y2=k(x1+x2-4)=-.
由+=t,得tx0=x1+x2,ty0=y(tǒng)1+y2,
9、
當t=0時,直線l為x軸,則橢圓上任意一點P滿足+=t,符合題意;
當t≠0時,
∴x0=·,y0=·.
將上式代入橢圓方程得+=1,
整理得t2==,
由k2<知,0<t2<4,所以t∈(-2,0)∪(0,2),
綜上可得,實數(shù)t的取值范圍是(-2,2).
能力提升練(時間:15分鐘)
11.(2019昆明二模)已知F1,F(xiàn)2是橢圓E:+=1(a>b>0)的兩個焦點,過原點的直線交E于A,B兩點,·=0,且=,則E的離心率為( )
(A) (B)
(C) (D)
D 解析:∵·=0,∴⊥,連接AF1,BF1,由橢圓的對稱性可知,F(xiàn)1AF2B是矩形,設(shè)||=3t
10、,則||=4t,可知||=4t,2a=3t+4t,a=t,由勾股定理可知,2c==5t,c=t,e==,故選D.
12.(2019煙臺三模)已知動點P在橢圓+=1上,若點A的坐標為(3,0),點M滿足||=1,·=0,則||的最小值是( )
(A)4 (B)
(C)15 (D)16
B 解析:設(shè)P(x,y),A(3,0)為焦點,所以||=,而焦半徑4≤PA≤10,所以||∈[,3],故選B.
13.已知橢圓+=1的焦點分別是F1,F(xiàn)2,P是橢圓上一點,若連接F1,F(xiàn)2,P三點恰好能構(gòu)成直角三角形,則點P到y(tǒng)軸的距離是________.
解析:依題意:F1(0,-3),F(xiàn)2(0
11、,3).又因為3<4,所以∠F1F2P=90°或∠F2F1P=90°,設(shè)P(x,3),代入橢圓方程得:x=±,即點P到y(tǒng)軸的距離為.
答案:
14.已知橢圓+=1(a>b>0),M,N是橢圓上關(guān)于原點對稱的兩點,P是橢圓上任意一點,且直線PM,PN的斜率分別為k1,k2,若|k1k2|=,則橢圓的離心率e=________.
解析:設(shè)P(x,y),M(x0,y0),N(-x0,-y0),
則k1=,k2=,
由題意有|k1k2|===,
因為P,M,N在橢圓上,
所以+=1,+=1,
兩式相減得+=0,即=-,
所以=,即=,解得e==.
答案:
15.點A,B分別是橢圓
12、+=1長軸的左、右端點,點F是橢圓的右焦點,點P在橢圓上,且位于x軸上方,PA⊥PF.
(1)求點P的坐標;
(2)設(shè)M是橢圓長軸AB上的一點,M到直線AP的距離等于|MB|,求橢圓上的點P到點M的距離d的最小值.
解:(1)由題意可知點A(-6,0),F(xiàn)(4,0)設(shè)點P的坐標為(x,y),則=(x+6,y),=(x-4,y),且y>0,由已知得即2x2+9x-18=0,解得或(舍)
∴點p的坐標為.
(2)直線AP的方程為x-y+6=0,設(shè)點M的坐標為(m,0),由題意可知=|m-6|.又-6≤m≤6,∴m=2,∴d2=(x-2)2+y2=x2-4x+4+20-x2=2+15.∴當
13、x=時,d取得最小值.
16.(2019衡水中學)已知橢圓+=1(a>b>0)經(jīng)過點(0,),離心率為,左、右焦點分別為F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0).
(1)求橢圓的方程;
(2)若直線:y=-x+m與橢圓交于A,B兩點,與以F1F2為直徑的圓交于C,D兩點,且滿足=,求直線的方程.
解析:(1)由題設(shè)知,解得,∴橢圓的方程為+=1.
(2)由題設(shè),以F1F2為直徑的圓的方程為x2+y2=1,
∴以圓心(0,0)到直線的距離d=.
由d<1,得|m|<,(*).
∴|CD|=2=2=.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
由得x2-mx+m2-3=0,
由根與系數(shù)的關(guān)系得x1+x2=m,x1x2=m2-3,
∴|AB|==.
由=,得=1,解得m=±,滿足(*).
∴直線的方程為y=-x+或y=-x-.
8