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- 2021-06-10 发布
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课时分层训练(四十五) 椭 圆
(对应学生用书第272页)
A组 基础达标
(建议用时:30分钟)
一、选择题
1.设F1,F2分别是椭圆+=1的左、右焦点,P为椭圆上一点,M是F1P的中点,|OM|=3,则P点到椭圆左焦点的距离为( )
A.4 B.3
C.2 D.5
A [由题意知,在△PF1F2中,|OM|=|PF2|=3,∴|PF2|=6,∴|PF1|=2a-|PF2|=10-6=4.]
2.已知椭圆的方程为2x2+3y2=m(m>0),则此椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
B [原方程化为+=1(m>0),
∴a2=,b2=,则c2=a2-b2=,
则e2=,∴e=.]
3.(2018·衡水模拟)已知A(-1,0),B是圆F:x2-2x+y2-11=0(F为圆心)上一动点,线段AB的垂直平分线交BF于P,则动点P的轨迹方程为( )
【导学号:00090293】
A.+=1 B.-=1
C.-=1 D.+=1
D [由题意得|PA|=|PB|,∴|PA|+|PF|=|PB|+|PF|=r=2>|AF|=2,∴点P的轨迹是以A、F为焦点的椭圆,且a=,c=1,∴b=,∴动点P的轨迹方程为+=1,故选D.]
4.若点O和点F分别为椭圆+=1的中心和左焦点,若P为椭圆上的任意一点,则·的最大值为( )
A.2 B.3
C.6 D.8
C [由题意知,O(0,0),F(-1,0),设P(x,y),则=(x,y),=(x+1,y),∴·=x(x+1)+y2=x2+y2+x.又∵+=1,∴y2=3-x2,
∴·=x2+x+3=(x+2)2+2.
∵-2≤x≤2,∴当x=2时,·有最大值6.]
5.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1,F2,离心率为,过F2的直线l交C于A,B两点.若△AF1B的周长为4,则C的方程为( )
A.+=1
B.+y2=1
C.+=1
D.+=1
A [∵+=1(a>b>0)的离心率为,∴=.
又∵过F2的直线l交椭圆于A,B两点,△AF1B的周长为4,
∴4a=4,∴a=,∴b=,
∴椭圆方程为+=1.]
二、填空题
6.已知椭圆的方程是+=1(a>5),它的两个焦点分别为F1,F2,且|F1F2|=8,弦AB(椭圆上任意两点的线段)过点F1,则△ABF2的周长为__________.
4 [∵a>5,∴椭圆的焦点在x轴上.
∵|F1F2|=8,∴c=4,
∴a2=25+c2=41,则a=.
由椭圆定义,|AF1|+|AF2|=|BF2|+|BF1|=2a,
∴△ABF2的周长为4a=4.]
7.(2017·湖南长沙一中月考)如图854,∠OFB=,△ABF的面积为2-,则以OA为长半轴,OB为短半轴,F为一个焦点的椭圆方程为__________.
【导学号:00090294】
图854
+=1 [设所求椭圆方程为+=1(a>b>0),由题意可知,|OF|=c,|OB|=b,
∴|BF|=A.∵∠OFB=,∴=,a=2B.
∴S△ABF=·|AF|·|BO|=(a-c)·b=(2b-b)b=2-,
解得b2=2,则a=2b=2.
∴所求椭圆的方程为+=1.]
8.(2018·赣州模拟)已知圆E:x2+2=经过椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点F1,F2,与椭圆在第一象限的交点为A,且F1,E,A三点共线,则该椭圆的方程为________.
+=1 [对于x2+2=,当y=0时,x=±,
∴F1(-,0),F2(,0),∵E的坐标为,∴直线EF1的方程为=,即y=x+,由
得点A的坐标为(,1),
则2a=|AF1|+|AF2|=4,∴a=2,∴b2=2,
∴该椭圆的方程为+=1.]
三、解答题
9.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,其中左焦点为F(-2,0).
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线y=x+m与椭圆C交于不同的两点A,B,且线段AB的中点M在圆x2+y2=1上,求m的值.
[解] (1)由题意,得解得 3分
∴椭圆C的方程为+=1. 5分
(2)设点A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),线段AB的中点为M(x0,y0),
由消去y得,3x2+4mx+2m2-8=0,
Δ=96-8m2>0,∴-2b>0),点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|=2|MA|,直线OM的斜率为.
(1)求E的离心率e;
(2)设点C的坐标为(0,-b),N为线段AC的中点,证明:MN⊥AB.
【导学号:00090295】
[解] (1)由题设条件知,点M的坐标为, 2分
又kOM=,从而=.
进而a=b,c==2b,故e==. 5分
(2)证明:由N是AC的中点知,点N的坐标为,可得=.
8分
又=(-a,b),
从而有·=-a2+b2=(5b2-a2). 10分
由(1)的计算结果可知a2=5b2,
所以·=0,故MN⊥AB. 12分
B组 能力提升
(建议用时:15分钟)
1.已知圆M:x2+y2+2mx-3=0(m<0)的半径为2,椭圆C:+=1的左焦点为F(-c,0),若垂直于x轴且经过F点的直线l与圆M相切,则a的值为
( )
A. B.1
C.2 D.4
C [圆M的方程可化为(x+m)2+y2=3+m2,
则由题意得m2+3=4,即m2=1(m<0),
∴m=-1,则圆心M的坐标为(1,0).
又直线l过椭圆C的左焦点,且垂直于x轴,
∴直线l的方程为x=-C.
又∵直线l与圆M相切,
∴c=1,∴a2-3=1,∴a=2.]
2.过椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点A且斜率为k的直线交椭圆C于另一个点B,且点B在x轴上的射影恰好为右焦点F2,若b>0)经过点A(0,-1),且离心率为.
图855
(1)求椭圆E的方程;
(2)经过点(1,1),且斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点P,Q(均异于点A),证明:直线AP与AQ的斜率之和为2.
【导学号:00090296】
[解] (1)由题设知=,b=1,
结合a2=b2+c2,解得a=. 3分
所以椭圆的方程为+y2=1. 5分
(2)证明:由题设知,直线PQ的方程为y=k(x-1)+1(k≠2),代入+y2=1,得(1+2k2)x2-4k(k-1)x+2k(k-2)=0. 7分
由已知Δ>0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),x1x2≠0,
则x1+x2=,x1x2=. 9分
从而直线AP,AQ的斜率之和
kAP+kAQ=+=+
=2k+(2-k)=2k+(2-k)
=2k+(2-k)=2k-2(k-1)=2.
所以直线AP与AQ的斜率之和为定值2. 12分