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- 2021-06-16 发布
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课时提升作业 九
椭圆及其标准方程
一、选择题(每小题 5 分,共 25 分)
1.(2016·青岛高二检测)已知椭圆 + =1 上一点 P 到其中一个焦点的距离为 3,则点 P 到
另一个焦点的距离为 ( )
A.2 B.3 C.5 D.7
【解析】选 D.设该椭圆的两个焦点分别为 F1,F2,利用椭圆的定义可知|PF1|+|PF2|=10.不妨令
|PF1|=3,则|PF2|=7.
2.(2016·日照高二检测)已知椭圆 + =1 上的点 M 到该椭圆一个焦点 F 的距离为 2,N 是
MF 的中点,O 为坐标原点,那么线段 ON 的长是 ( )
A.2 B.4 C.8 D.
【解析】选 B.设椭圆的另一个焦点为 E,如图,
则|MF|+|ME|=10,
所以|ME|=8.
又 ON 为△MEF 的中位线,
所以|ON|= |ME|=4.
3.椭圆 + =1 的焦距是 2,则 m 的值是 ( )
A.5 B.3 或 8 C.3 或 5 D.20
【解析】选 C.由题意得 2c=2,c=1,故有 m-4=1 或 4-m=1,
所以 m=5 或 m=3.
4.(2016·淄博高二检测)若椭圆的对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点组成一个
正三角形,焦点到椭圆上点的最短距离为 ,则这个椭圆的方程
为 ( )
A. + =1
B. + =1
C. + =1 或 + =1
D.以上都不对
【解析】选 C.设短轴的一个端点为 P,焦点分别为 F1,F2,
因为△PF1F2 为正三角形,所以|OP|= |F1F2|,可得 b= c,即 = c.①
又因为椭圆的焦点到椭圆上点的最短距离为 ,
所以 a-c= ,②
联立①②,可得 a=2 ,c= ,b= =3.因此 a2=12 且 b2=9,可得椭圆的标准方程为
+ =1 或 + =1.
5.已知椭圆 +y2=1 的焦点为 F1,F2,点 M 在该椭圆上,且 · =0,则点 M 到 x 轴的距
离为 ( )
A. B. C. D.
【解题指南】由 · =0 知△MF1F2 为直角三角形,可根据面积求 M 到 x 轴的距离.
【解析】选 C.由 · =0,得 MF1⊥MF2,可设 |=m, |=n,在△F1MF2 中,由
m2+n2=4c2 得(m+n)2-2mn=4c2,根据椭圆的定义有 m+n=2a,所以 2mn=4a2-4c2,故 mn=2b2,即 mn=2,
所以 = ·mn=1,
设点 M 到 x 轴的距离为 h,则 ×|F1F2|×h=1,
又|F1F2|=2 ,故 h= .
二、填空题 (每小题 5 分,共 15 分)
6.已知椭圆中心在坐标原点,焦点在 x 轴上,椭圆与 x 轴的一个交点到两焦点的距离分别为 3
和 1,则椭圆的标准方程为 .
【解析】由题意可得 所以
故 b2=a2-c2=3,所以椭圆方程为 + =1.
答案: + =1
7.设 P 是椭圆 + =1 上的点,F1,F2 分别为椭圆的左、右焦点,则|PF1|·|PF2|的最大值
是 .
【解析】由题意知:|PF1|+|PF2|=2a=8,
所以|PF1|·|PF2|≤ = =16,当且仅当|PF1|=|PF2|时取“=”,
故|PF1|·|PF2|的最大值是 16.
答案:16
8.如图所示,F1,F2 分别为椭圆 + =1 的左、右焦点,点 P 在椭圆上,△POF2 是面积为 的
正三角形,则 b2= .
【解析】由题意 = c2= ,所以 c=2,所以 a2=b2+4.
由题意得点 P 坐标为(1, ),把 x=1,y= 代入椭圆方程 + =1 中得 + =1,解
得 b2=2 .
答案:2
三、解答题(每小题 10 分,共 20 分)
9.已知椭圆的中心在原点,且经过点 P(3,0),a=3b,求椭圆的标准方程.
【解析】当焦点在 x 轴上时,设其方程为 + =1(a>b>0).由椭圆过点 P(3,0),知 + =1,
又 a=3b,解得 b2=1,a2=9,故椭圆的方程为 +y2=1.
当焦点在 y 轴上时,设其方程为 + =1(a>b>0).
由椭圆过点 P(3,0),知 + =1,又 a=3b,联立解得 a2=81,b2=9,故椭圆的方程为 + =1.
故椭圆的标准方程为 + =1 或 +y2=1.
10.(2016·郑州高二检测)如图,设 P 是圆 x2+y2=25 上的动点,点 D 是 P 在 x 轴上的投影,M 为
PD 上一点,且|MD|= |PD|.
当 P 在圆上运动时,求点 M 的轨迹 C 的方程.
【解题指南】设 M(x,y),由等式|MD|= |PD|坐标化,即得轨迹方程.
【解析】设点 M 的坐标是(x,y),P 的坐标是(xP,yP),
因为点 D 是 P 在 x 轴上的投影,M 为 PD 上一点,且|MD|= |PD|,所以 xP=x,且 yP= y.
因为 P 在圆 x2+y2=25 上,
所以 x2+ =25,整理得 + =1,即点 M 的轨迹 C 的方程是 + =1.
一、选择题(每小题 5 分,共 10 分)
1.(2016·郑州高二检测)已知方程 + =1 表示焦点在 y 轴上的椭圆,则 m 的取值范
围是 ( )
A.m<2 B.1b>0)的左右焦点分别为 F1,F2,点 P(a,b)满足
|F1F2|=|PF2|,设直线 PF2 与椭圆交于 M,N 两点,若|MN|=16,则椭圆的方程
为 ( )
A. + =1 B. + =1
C. + =1 D. + =1
【 解 析 】 选 B. 因 为 点 P(a,b) 满 足 |F1F2|=|PF2|, 所 以 =2c, 整 理 得
2 + -1=0,
所以 = .
所以a=2c,b= c,可得椭圆方程为3x2+4y2=12c2,直线PF2 的方程为y= (x-c),代入椭圆方
程,消去 y 并整理,得 5x2-8cx=0,解得 x=0 或 c,
得 M(0,- c),N ,所以|MN|= c=16,所以 c=5,所以椭圆方程为 + =1.
二、填空题(每小题 5 分,共 10 分)
3.(2016·温州高二检测)已知椭圆 + =1 的两个焦点是 F1,F2,点 P 在该椭圆上,若
|PF1|-|PF2|=2,则△PF1F2 的面积是 .
【解析】由已知得|F1F2|=2c=2 ,|PF1|+|PF2|=4,
又|PF1|-|PF2|=2,
所以得|PF1|=3,|PF2|=1,
因此|PF2|2+|F1F2|2=|PF1|2,
所以△PF1F2 是直角三角形,
所以 = ·|F1F2|·|PF2|= .
答案:
4.(2016·唐山高二检测)已知椭圆 C: +y2=1 的焦点 F(1,0),直线 l:x=2,点 A∈l,线段 AF
交 C 于点 B,若 =3 ,则| |=
【解题指南】设出 A 点的坐标,利用 =3 求出 A 点坐标,即可求出| |的大小.
【解析】设 A(2,y0),B(x1,y1), =(1,y0),
=(x1-1,y1),由 =3 ,
得(1,y0)=3(x1-1,y1),
所以 又点 B 在椭圆 C 上,
所以 + =1,解得 y0=±1,
所以 A 点坐标为(2,±1),
所以| |= = .
答案:
三、解答题(每小题 10 分,共 20 分)
5.(2016·烟台高二检测)已知椭圆 + =1(a>b>0)的焦点分别为 F1(0,-1),F2(0,1),且
3a2=4b2.
(1)求椭圆的方程.
(2)设点 P 在这个椭圆上,且|PF1|-|PF2|=1,求∠F1PF2 的余弦值.
【解析】(1)由题意得椭圆焦点在 y 轴上,且 c=1.
又因为 3a2=4b2,所以 a2-b2= a2=c2=1,
所以 a2=4,b2=3,
所以椭圆标准方程为 + =1.
(2)如图所示,|PF1|-|PF2|=1.
又由椭圆定义知,
|PF1|+|PF2|=4,
所以|PF1|= ,|PF2|= ,
|F1F2|=2,
cos∠F1PF2= = .
6.(2016·连云港高二检测)设 F1,F2 分别是椭圆 +y2=1 的左、右焦点,B 为椭圆上的点且坐
标为(0,-1).
(1)若 P 是该椭圆上的一个动点,求|PF1|·|PF2|的最大值.
(2)若 C 为椭圆上异于 B 的一点,且 =λ ,求λ的值.
(3)设 P 是该椭圆上的一个动点,求△PBF1 的周长的最大值.
【解析】(1)因为椭圆的方程为 +y2=1,
所以 a=2,b=1,c= ,
即|F1F2|=2 ,
又因为|PF1|+|PF2|=2a=4,
所以|PF1|·|PF2|≤ = =4,
当且仅当|PF1|=|PF2|=2 时取“=”,
所以|PF1|·|PF2|的最大值为 4.
(2)设 C(x0,y0),B(0,-1),F1(- ,0),
由 =λ 得 x0= ,y0=- .
又 + =1,所以有λ2+6λ-7=0,
解得λ=-7 或λ=1,C 异于 B 点,故λ=1 舍去.所以λ=-7.
(3)因为|PF1|+|PB|=4-|PF2|+|PB|≤4+|BF2|,
所以△PBF1 的周长≤4+|BF2|+|BF1|=8,
所以当 P 点位于直线 BF2 与椭圆的交点处时,△PBF1 周长最大,最大值为 8.
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