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- 2021-06-16 发布
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(六十四)
1.已知对任意k∈R,直线y-kx-1=0与椭圆+=1恒有公共点,则实数m的取值范围是( )
A.(0,1) B.(0,5)
C.[1,5)∪(5,+∞) D.[1,5)
思路 该题有两种解题思路,一是根据直线和圆锥曲线位置关系的讨论方法,由直线方程和椭圆方程联立组成的方程组必有解,通过消元,进一步转化为方程恒有解的问题,利用判别式Δ≥0求解参数的取值范围;二是由直线系方程得到直线所过的定点,由直线和椭圆恒有公共点可得,定点在椭圆上或在椭圆内,这样便可得到关于参数m的不等式,解之即可.
答案 C
解析 方法一:由椭圆的方程,可知m>0,且m≠5.
将直线与椭圆的方程联立方程组,得由①,得y=kx+1.
代入②,得+=1.
整理,得(5k2+m)x2+10kx+5(1-m)=0.
因为直线与椭圆恒有公共点,故Δ=(10k)2-4×(5k2+m)×5(1-m)=20(5k2m-m+m2)≥0.
因为m>0,所以不等式等价于5k2-1+m≥0,即k2≥,由题意,可知不等式恒成立,则≤0,解得m≥1.
综上m的取值范围为m≥1且m≠5.
方法二:因为直线y-kx-1=0过定点P(0,1),
要使直线和椭圆恒有公共点,则该点在椭圆上或椭圆内,即+≤1,整理,得≤1,解得m≥1.
又方程+=1表示椭圆,所以m>0且m≠5.
综上m的取值范围为m≥1且m≠5.
2.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交E于A,B两点,若AB的中点为M(1,-1),则E的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
答案 D
解析 kAB==,kOM=-1,由kAB·kOM=-,得=,∴a2=2b2.∵c=3,∴a2=18,b2=9,椭圆E的方程为+=1.
3.(2019·南昌二模)已知椭圆C:+x2=1,过点P(,)的直线与椭圆相交于A,B两点,且弦AB被点P平分,则直线AB的方程为( )
A.9x-y-4=0 B.9x+y-5=0
C.2x+y-2=0 D.x+y-5=0
答案 B
解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),因为A,B在椭圆+x2=1上,所以两式相减得+x12-x22=0,得+(x1-x2)(x1+x2)=0,又弦AB被点P(,)平分,所以x1+x2=1,y1+y2=1,将其代入上式得+x1-x2=0,得=-9,即直线AB的斜率为-9,所以直线AB的方程为y-=-9(x-),即9x+y-5=0.
4.椭圆+=1上的点到直线x+2y-=0的最大距离是( )
A.3 B.
C.2 D.
答案 D
解析 设椭圆+=1上的点P(4cosθ,2sinθ),则点P到直线x+2y-=0的距离为d==,∴dmax==.
5.(2019·广东梅州阶段测评)已知椭圆E:+=1的一个顶点C(0,-2),直线l与椭圆E交于A,B两点,若E的左焦点F1为△ABC的重心,则直线l的方程为( )
A.6x-5y-14=0 B.6x-5y+14=0
C.6x+5y+14=0 D.6x+5y-14=0
答案 B
解析 由题意知F1(-1,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),
则∴①
设M为AB的中点,则M(-,1).
由作差得+=0,
将①代入上式得=.
即k=,由点斜式,得直线方程为y-1=(x+),即6x-5y+14=0.
6.(2019·江西南昌一模)椭圆ax2+by2=1(a>0,b>0)与直线y=1-x交于A,B两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为,则的值为( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 方法一:设A(x1,y1),B(x2,y2),则ax12+by12=1,ax22+by22=1,
即ax12-ax22=-(by12-by22),则=-1,=-1,
∴×(-1)×=-1,∴=,故选B.
方法二:由消去y,得(a+b)x2-2bx+b-1=0,
可得AB中点P的坐标为(,),∴kOP==,∴=.
7.(2017·课标全国Ⅲ)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx-ay+2ab=0相切,则C的离心率为( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 ∵点A1,A2是椭圆的左、右顶点,∴|A1A2|=2a,∴以线段A1A2为直径的圆可表示为x2+y2=a2,该圆的圆心为(0,0),半径为a.又∵该圆与直线bx-ay+2ab=0相切,
∴圆心(0,0)到直线bx-ay+2ab=0的距离等于半径,
即=a,整理得a2=3b2.
又∵在椭圆中,a2=b2+c2,∴e===,故选A.
8.(2019·山西八校联考)椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,弦AB过F1,若△ABF2的内切圆周长为π,A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则|y1-y2|的值为( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 在椭圆+=1中,a=5,b=4,所以c=3.
故椭圆左、右焦点分别为F1(-3,0),F2(3,0).
由△ABF2的内切圆周长为π,可得内切圆的半径为r=.
△ABF2的面积=△AF1F2的面积+△BF1F2的面积=×|y1|×|F1F2|+×|y2|×|F1F2|=×(|y1|+|y2|)×|F1F2|=3|y1-y2|(A,B在x轴的上下两侧),
又△ABF2的面积=×r(|AB|+|BF2|+|F2A|)=×(2a+2a)=a=5,所以3|y1-y2|=5,即|y1-y2|=.
9.已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为+=1(a>b>0),则椭圆在其上一点A(x0,y0)处的切线方程为+=1.试运用该性质解决以下问题,椭圆C1:+=1(a>b>0),其焦距为2,且过点(1,),点B为C1在第一象限中的任意一点,过B作C1的切线l,l分别与x轴和y轴的正半轴交于C,D两点,则△OCD面积的最小值为( )
A. B.
C. D.2
答案 B
解析 由题意可得2c=2,即c=1,a2-b2=1,将点(1,)代入椭圆方程,可得+=1,解得a=,b=1,即椭圆的方程为+y2=1,设B(x2,y2),则椭圆C1在点B处的切线方程为
eq f(x2,2)x+y2y=1,令x=0,得yD=,令y=0,可得xC=,所以S△OCD=··=,又点B为椭圆在第一象限上的点,所以x2>0,y2>0,+y22=1,即有==+≥2=,即S△OCD≥,当且仅当=y22=,即点B的坐标为(1,)时,△OCD面积取得最小值,故选B.
10.直线m与椭圆+y2=1交于P1,P2两点,线段P1P2的中点为P,设直线m的斜率为k1(k1≠0),直线OP的斜率为k2,则k1k2的值为________.
答案 -
解析 由点差法可求出k1=-·,∴k1·=-,即k1k2=-.
11.(2019·河北唐山期末)设F1,F2为椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,经过F1的直线交椭圆C于A,B两点,若△F2AB是面积为4的等边三角形,则椭圆C的方程为________.
答案 +=1
解析 由△F2AB是面积为4的等边三角形知AB垂直x轴,得=×2c,×2c×=4,a2=b2+c2,解得a2=9,b2=6,c2=3.所以椭圆的方程为+=1.
12.椭圆Γ:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为2c.若直线y=(x+c)与椭圆Γ的一个交点M满足∠MF1F2=2∠MF2F1,则该椭圆的离心率等于________.
答案 -1
解析 由直线y=(x+c)知其倾斜角为60°,
由题意知∠MF1F2=60°,则∠MF2F1=30°,∠F1MF2=90°.
故|MF1|=c,|MF2|=c.
又|MF1|+|MF2|=2a,∴(+1)c=2a.
即e==-1.
13.已知椭圆+=1(01)上两点A,B满足=2,则当m=________时,点B横坐标的绝对值最大.
答案 5
解析 由题意知A,B,P三点共线.①当AB所在直线斜率不存在时,点B的横坐标为0,显然此时点B的横坐标的绝对值不是最大值.②当AB所在直线斜率存在时,设斜率为k,则直线AB的方程y=kx+1,设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立消去y,得(1+4k2)x2+8kx+4-4m=0,
由根与系数的关系,得x1+x2=-,x1x2=.①
又=2,即x1=-2x2.②
将②代入①得,x2=,x22=,
两式相除,整理得kx2=.由x22=得2m-2=x22+4(kx2)2=x22+,∴x22=2m-2-=-(m2-10m+9)=-(m-5)2+4.
即当m=5时,x22有最大值4,此时点B横坐标的绝对值最大.
15.已知椭圆C:+=1,过椭圆C上一点P(1,)作倾斜角互补的两条直线PA,PB,分别交椭圆C于A,B两点,求直线AB的斜率.
答案
解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),同时设PA的方程为y-=k(x-1),代入椭圆方程化简得(k2+2)x2-2k(k-)x+k2-2k-2=0,显然1和x1是这个方程的两解.因此x1=,y1=,由-k代替x1,y1中的k,得x2=,y2=,所以=.
16.(2019·陕西西安模拟)已知椭圆+=1(a>b>0)的右焦点为F2(3,0),离心率为e.
(1)若e=,求椭圆的方程;
(2)设直线y=kx与椭圆相交于A,B两点,M,N分别为线段AF2,BF2的中点,
若坐标原点O在以MN为直径的圆上,且b>0),
由题意可得解得
故椭圆C的方程为+y2=1.
(2)直线OP的方程为y=x,设直线AB的方程为y=x+m,A(x1,y1),B(x2,y2).将直线AB的方程代入椭圆C的方程并整理得x2+mx+m2-1=0,由Δ=3m2-4(m2-1)>0,得m2<4,由OA⊥OB,得·=0,·=x1x2+y1y2=x1x2+(x1+m)(x2+m)
=x1x2+m(x1+x2)+m2=(m2-1)+m·(-m)+m2=m2-=0,得m2=.
又|AB|==·,
O到直线AB的距离d==.所以S△AOB=|AB|·d=×××=.