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- 2021-06-16 发布
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随堂巩固训练(47)
1. 已知椭圆+=1(a>b>0)的两个焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,使△OPF1为正三角形,则椭圆的离心率为__-1__.
解析:设F1为椭圆的左焦点,则由题意得,点P横坐标为-,所以点P到左准线的距离d=-=.因为△OPF1的边长为c,所以e====,解得e=-1或e=--1(舍去),故椭圆的离心率为-1.
2. 已知椭圆+y2=1的两个焦点分别为F1,F2,过点F1作垂直于x轴的直线与椭圆相交,一个交点为P,则PF2=____.
解析:由题意知,a2=4,b2=1,所以c2=a2-b2=3,不妨设F1(-,0),将x=-代入椭圆的方程可得+y2=1,所以y=±,所以PF1=,PF2=2a-PF1=4-=.
3. 过椭圆+=1(a>b>0)的右焦点F2作x轴的垂线交椭圆于点P,F1为左焦点,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率为__-1__.
解析:由题意可得PF2=F1F2=2c,则PF1=2c,所以2c+2c=2a,即(2+2)c=2a,e==-1.
4. 若椭圆+=1的离心率为,则实数m的值为__4或-__.
解析:若焦点在x轴上,则8+m>9,即m>1,a=,b=3,则c==,所以e===,解得m=4;若焦点在y轴上,则8+m<9,即m<1,a=3,b=,则c==,所以e===,解得m=-.故实数m的值为4或-.
5. 已知椭圆的对称轴是坐标轴,离心率为,长轴长为12,则椭圆的方程为__+=1或+=1__.
解析:由题意得2a=12,即a=6.因为离心率为,所以c=2,所以b2=36-4=32.当焦点在x轴上时,椭圆的方程为+=1;当焦点在y轴上时,椭圆的方程为+=1.
6. 如图,已知P是以F1,F2为焦点的椭圆+=1(a>b>0)上一点,若PF1⊥PF2,tan∠PF1F2=,则此椭圆的离心率是____.
解析:由题意可知△PF1F2为直角三角形,设PF1=m,因为tan∠PF1F2=,所以PF2=,F1F2=m,所以e===.
7. 焦点在x轴上的椭圆的一个焦点到长轴两个端点的距离之比为,短轴长为8,则椭
圆的标准方程为__+=1__.
解析:由题意可得,2b=8,=,a2-b2=c2,解得a=5,b=4,c=3.因为椭圆焦点在x轴上,所以椭圆方程为+=1.
8. 已知椭圆+y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,在长轴A1A2上任取一点M,过M作垂直于A1A2的直线,与椭圆的一个交点为P,则使得·<0的点M的概率为____.
解析:由题意得A1A2=2a=4,b=1,2c=2,设点P(x0,y0),当·=0时,(x0-)(x0+)+y=0,联立+y=1,解得x0=±.符合·<0的点M的横坐标在之间,故使得·<0的点M的概率为=.
9. 设F1,F2分别是椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,若在直线x=上存在点P,使线段PF1的中垂线过点F2,则椭圆的离心率的取值范围是____.
解析:设准线与x轴的交点为Q,连结PF2.因为PF1的中垂线过点F2,所以F1F2=PF2=2c.因为QF2=-c,且PF2≥QF2,所以由2c≥-c,可得2·≥-,即2e≥-e,解得e≥,结合椭圆的离心率e∈(0,1),得≤e<1.
10. 设椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过点F2作x轴的垂线与C相交于A,B两点,F1B与y轴相交于点D.若AD⊥F1B,则椭圆C的离心率等于____.
解析:因为AB⊥x轴,所以D为F1B的中点,且AF2=.又AD⊥F1B,所以AF1=AB,所以2a-=,所以=,e2=1-=,所以e=.
11. 椭圆ax2+by2=1与直线x+y-1=0相交于A,B两点,C是AB的中点,若AB=2,OC所在直线的斜率为,求椭圆的方程.
解析:设点A(x1,y1),B(x2,y2),
代入椭圆方程并作差得a(x1+x2)(x1-x2)+b(y1+y2)(y1-y2)=0.
而=-1,kOC==,
代入上式可得b=a.
联立方程组
化简得(a+b)x2-2bx+b-1=0,
所以x1+x2=,x1x2=.
因为AB=|x2-x1|=|x2-x1|=2,
所以-4·=4,
将b=a代入得a=,所以b=,
所以所求椭圆的方程是+=1.
12. 设椭圆E的方程为+=1(a>b>0),O为坐标原点,点A的坐标为(a,0),点B的坐标为(0,b),点M在线段AB上,满足BM=2MA,直线OM的斜率为.
(1) 求椭圆E的离心率;
(2) 设点C的坐标为(0,-b),N为线段AC的中点,N关于直线AB的对称点的纵坐标为,求椭圆E的方程.
解析:(1) 由题设条件知,点M的坐标为.
又kOM=,则=,
所以a=b,c==2b,
故e==.
(2) 由题意得直线AB的方程为+=1,
点N的坐标为.
设N关于直线AB的对称点S的坐标为,
则线段NS的中点T的坐标为(+,-+).
又点T在直线AB上,且kNS·kAB=-1,
则
解得b=3,
所以a=3,
故椭圆E的方程为+=1.
13. 设椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,且点P(a,b)满足PF2=F1 F2.
(1) 求椭圆的离心率;
(2) 设直线PF2与椭圆相交于A,B两点,若直线PF2与圆(x+1)2+(y-)2=16相交于M,N两点,且MN=AB,求椭圆的方程.
解析:(1) 设点F1(-c,0),F2(c,0)(c>0),
因为PF2=F1F2,
所以=2c,
整理得2+-1=0,
解得=-1(舍)或=,所以e=.
(2) 由(1)知a=2c,b=c,可得椭圆方程为3x2+4y2=12c2,
直线PF2的方程为y=(x-c).
A,B两点的坐标满足方程组
消去y并整理,得5x2-8cx=0,
解得x1=0或x2=c,
所以方程组的解 或
不妨设A,B(0,-c),
所以AB==c,
则MN=AB=2c.
圆心(-1,)到直线PF2的距离d==.
因为d2+=42,所以(2+c)2+c2=16,
整理得7c2+12c-52=0,解得c=-(舍)或c=2,
所以椭圆方程为+=1.