3.1椭圆 期末试题汇编(北京名校)
一.选择题
1.(2021秋 顺义区期末)已知椭圆C:x2+=1,则椭圆C的长轴长为( )
A.2 B.4 C. D.8
2.(2021秋 怀柔区期末)已知椭圆,那么其离心率为( )
A. B. C. D.
3.(2021秋 延庆区期末)下列椭圆中,焦点坐标是的是( )
A. B.4x2+y2=4
C.3x2+2y2=6 D.4x2+y2=1
4.(2022春 东城区校级期末)椭圆5x2﹣ky2=5的焦距为4,则k的值为( )
A.﹣或﹣1 B.或﹣1 C.﹣ D.﹣1
5.(2022春 东城区校级期末)已知椭圆C与双曲线=1焦点相同,且椭圆C上任意一点到两焦点距离和为10( )
A.3 B.6 C. D.2
6.(2021秋 顺义区期末)已知曲线C的方程为x2+4|y|=4,则下列说法正确的是( )
①曲线C关于坐标原点对称;
②曲线C是一个椭圆;
③曲线C围成区域的面积小于椭圆E:=1围成区域的面积.
A.① B.①② C.③ D.①③
7.(2021秋 昌平区期末)设椭圆的两个焦点为F1,F2,过点F1的直线交椭圆于A,B两点,如果|AB|=82|+|BF2|的值为( )
A.2 B.10 C.12 D.14
8.(2022春 海淀区校级期末)已知椭圆C:(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相交,则椭圆C的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
9.(2021秋 平谷区期末)已知点P是椭圆方程+y2=1上的动点,M,N是直线l:y=x上的两个动点,且满足|MN|=t,则( )
A.存在实数t使△MNP为等腰直角三角形的点P仅有一个
B.存在实数t使△MNP为等腰直角三角形的点P仅有两个
C.存在实数t使△MNP为等腰直角三角形的点P仅有三个
D.存在实数t使△MNP为等腰直角三角形的点P有无数个
10.(2022春 海淀区校级期末)在椭圆C:(a>b>0)中,其所有外切矩形的顶点在一个定圆Γ:x2+y2=a2+b2上,称此圆为该椭圆的蒙日圆.该图由法国数学家G﹣Monge(1746﹣1818)最先发现.若椭圆C的离心率为e1、F2,P为椭圆C上一动点,过P和原点作直线l与蒙日圆Γ相交于M,N,则=( )
A. B.1
C.e2 D.以上答案均不正确
11.(2021秋 海淀区校级期末)已知椭圆=1内有一点P(1,﹣1),F为椭圆的右焦点,则|MP|+|MF|的最大值为( )
A.3﹣ B.3+ C.4﹣ D.4+
12.(2021秋 海淀区校级期末)已知F1,F2是椭圆=1(a>b>0)的两焦点,从F2引∠F1PF2外角平分线的垂线.垂足为Q,则点Q的轨迹为( )
A.圆 B.两个圆 C.椭圆 D.两个椭圆
二.填空题
13.(2021秋 延庆区期末)椭圆C上一点P到两个焦点F1(﹣2,0),F2(2,0)的距离之和等于6,则C的标准方程为 .
14.(2021秋 东城区期末)1970年4月我国成功发射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”,这颗卫星的运行轨道是以地心(地球的中心)为一个焦点的椭圆.已知卫星的近地点(离地面最近的点),远地点(离地面最远的点)距地面的高度约为2384km,地球半径约为6371km,则卫星运行轨道是上任意两点间的距离的最大值为 km.
15.(2021秋 西城区校级期末)已知F1,F2是椭圆C:=1的两个焦点,点M在C上1| |MF2|的最大值为 .
16.(2022春 东城区校级期末)如图,椭圆E的左、右焦点为F1,F2,以F2为圆心的圆过原点,且与椭圆E在第一象限交于点P,若过P、F1的直线l与圆F2相切,则直线l的斜率k= ;椭圆E的离心率e= .
三.解答题
17.(2021秋 西城区期末)已知椭圆的一个顶点为P(0,1),且离心率为.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)直线l:y=x+m与椭圆C交于A,B两点,且|PA|=|PB|
18.(2021秋 通州区期末)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线C的焦点F与椭圆的右焦点重合.
(Ⅰ)求椭圆W的离心率;
(Ⅱ)求抛物线C的方程;
(Ⅲ)设A是抛物线C上一点,且|AF|=6,求点A的坐标.
19.(2022春 西城区期末)如图,设点A,B在x轴上,tan∠PBA=,且△PAB的面积为20.
(Ⅰ)求点P的坐标;
(Ⅱ)以A,B为焦点,且过点P的椭圆记为C.设M(x0,y0)是C上一点,且﹣1<x0<3,求y0的取值范围.
20.(2022春 石景山区期末)已知椭圆E:=1(a>b>0),B1、B2分别是椭圆短轴的上下两个端点;F1是椭圆的左焦点,P是椭圆上异于点B1、B2的点,△B1F1B2是边长为4的等边三角形.
(Ⅰ)写出椭圆的标准方程;
(Ⅱ)设点R满足:RB1⊥PB1,RB2⊥PB2.求证:△PB1B2与△RB1B2的面积之比为定值.
3.1椭圆 期末试题汇编(北京名校)
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.(2021秋 顺义区期末)已知椭圆C:x2+=1,则椭圆C的长轴长为( )
A.2 B.4 C. D.8
【解答】解:椭圆C:x2+=1,所以椭圆的长轴长为:4.
故选:B.
2.(2021秋 怀柔区期末)已知椭圆,那么其离心率为( )
A. B. C. D.
【解答】解:椭圆,可得a=5,则c=3,
所以椭圆的离心率为:e==.
故选:B.
3.(2021秋 延庆区期末)下列椭圆中,焦点坐标是的是( )
A. B.4x2+y2=4
C.3x2+2y2=6 D.4x2+y2=1
【解答】解:椭圆的焦点坐标是,可知A不正确;
2x2+y2=6化为x2+=1,所以B正确;
3x2+7y2=6化为=1,±1);
5x2+y2=3化为=1,±),所以D不正确;
故选:B.
4.(2022春 东城区校级期末)椭圆5x2﹣ky2=5的焦距为4,则k的值为( )
A.﹣或﹣1 B.或﹣1 C.﹣ D.﹣1
【解答】解:椭圆5x2﹣ky5=5化为标准形式,得x2﹣=1,
∵椭圆线5x2﹣ky2=3的焦距为4,
∴当椭圆焦点在x轴上时,a2=3,a=1,
当椭圆焦点在y轴上时,a2=﹣,b2=1,
∴﹣﹣1=25,解得k=﹣1,
综上所述,k的值为﹣1.
故选:D.
5.(2022春 东城区校级期末)已知椭圆C与双曲线=1焦点相同,且椭圆C上任意一点到两焦点距离和为10( )
A.3 B.6 C. D.2
【解答】解:因为椭圆C上任意一点到两焦点的距离之和为10,所以2a=10,
因为椭圆C与双曲线的焦点相同,c4=3+13=16,即c=4,
∴b==3.
故选:B.
6.(2021秋 顺义区期末)已知曲线C的方程为x2+4|y|=4,则下列说法正确的是( )
①曲线C关于坐标原点对称;
②曲线C是一个椭圆;
③曲线C围成区域的面积小于椭圆E:=1围成区域的面积.
A.① B.①② C.③ D.①③
【解答】解:在曲线C的方程x2+4|y|=7中,x换为﹣x,方程不变,
故曲线C关于坐标原点对称,所以①正确,
当y≥0时,曲线C的方程化为,
当y<0时,曲线C的方程化为,
所以曲线C的图形是两个抛物线的部分组成的,不是椭圆.
当y≥0,3≤x≤2时,设,,
设,则0≤t≤1,,
所以在第一象限内,椭圆的图形在曲线C的上方.
根据曲线C和椭圆的对称性可得椭圆的图形在曲线C的外部(四个顶点在曲线C上),
所以曲线C围成区域的面积小于椭圆围成区域的面积.
故选:D.
7.(2021秋 昌平区期末)设椭圆的两个焦点为F1,F2,过点F1的直线交椭圆于A,B两点,如果|AB|=82|+|BF2|的值为( )
A.2 B.10 C.12 D.14
【解答】解:椭圆可得长轴长为:10,
椭圆的两个焦点为F5,F2,过F1的直线交椭圆于A、B两点,
则|AF3|+|BF2|=4a﹣|AB|=20﹣2=12.
故选:C.
8.(2022春 海淀区校级期末)已知椭圆C:(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相交,则椭圆C的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
【解答】解:由题设,以线段A1A2为直径的圆为x2+y2=a2,与直线bx﹣ay+2ab=0相交,
所以,可得3b8=3(a2﹣c3)<a2,即,又0<e<5,
所以.
故选:B.
9.(2021秋 平谷区期末)已知点P是椭圆方程+y2=1上的动点,M,N是直线l:y=x上的两个动点,且满足|MN|=t,则( )
A.存在实数t使△MNP为等腰直角三角形的点P仅有一个
B.存在实数t使△MNP为等腰直角三角形的点P仅有两个
C.存在实数t使△MNP为等腰直角三角形的点P仅有三个
D.存在实数t使△MNP为等腰直角三角形的点P有无数个
【解答】解:设与直线y=x平行的直线方程为:y=x+m,根据对称性不妨取m>0.
假设此两条直线的距离d==t,可得m=,
联立,化为:8x2+5tx+9t6﹣6=0,
由Δ=(2t)2﹣32(8t2﹣6)≥4,
解得:0<t≤,
因此当0<t≤时,可知:椭圆上一定存在两个或四个点P满足:使得△MNP为正三角形.
故只有②正确.
故选:B.
10.(2022春 海淀区校级期末)在椭圆C:(a>b>0)中,其所有外切矩形的顶点在一个定圆Γ:x2+y2=a2+b2上,称此圆为该椭圆的蒙日圆.该图由法国数学家G﹣Monge(1746﹣1818)最先发现.若椭圆C的离心率为e1、F2,P为椭圆C上一动点,过P和原点作直线l与蒙日圆Γ相交于M,N,则=( )
A. B.1
C.e2 D.以上答案均不正确
【解答】解:令|PF1| |PF2|=m,
∵|PF8|+|PF2|=2a,则|PF6|2+|PF2|3+2|PF1| |PF3|=4a2,
∴=4a2﹣7m,
∵,
∴=6,①
﹣=,②,
①+②,得:5a2﹣4m=2+4c7,解得=2a8﹣c2﹣m,
∴|PM| |PN|=(r﹣|PO|)(r+|PO|)=r2﹣|PO|5=a2+b2﹣(4a2﹣c2﹣m)=m,
∴=1.
故选:B.
11.(2021秋 海淀区校级期末)已知椭圆=1内有一点P(1,﹣1),F为椭圆的右焦点,则|MP|+|MF|的最大值为( )
A.3﹣ B.3+ C.4﹣ D.4+
【解答】解:如图,
由椭圆=12=4,a=2.
设椭圆左焦点为F′,则|MF|=6a﹣|MF′|=4﹣|MF′|,
∴|MP|+|MF|=4﹣|MF′|+|MP|=5+(|MP|﹣|MF′|).
由图可知,当M为PF′的延长线与椭圆的交点时.
∴|MP|+|MF|的值最大值为4+.
故选:D.
12.(2021秋 海淀区校级期末)已知F1,F2是椭圆=1(a>b>0)的两焦点,从F2引∠F1PF2外角平分线的垂线.垂足为Q,则点Q的轨迹为( )
A.圆 B.两个圆 C.椭圆 D.两个椭圆
【解答】解:由题意,延长F1P,与F2Q的延长线交于M点,连接QO,
∵PQ是∠F7PM的平分线,且PQ⊥MF2,
∴△F2MP中,|PF4|=|PM|且Q为MF2的中点,
由三角形中位线定理,得|OQ|=1|=(|MP|+|PF1|),
∵由椭圆的定义,得|PF1|+|PF2|=2a,(2a是椭圆的长轴),
可得|MP|+|PF3|=2a,
∴|OQ|=(|MP|+|PF1|)=a,可得动点Q的轨迹方程为x2+y3=a2,
∴点Q的轨迹为以原点为圆心,a为半径的圆.
故选:A.
二.填空题(共4小题)
13.(2021秋 延庆区期末)椭圆C上一点P到两个焦点F1(﹣2,0),F2(2,0)的距离之和等于6,则C的标准方程为 .
【解答】解:由题意可知:椭圆的焦点在x轴上,设椭圆的标准方程:,c=3,
椭圆上一点P到两焦点的距离之和等于6,即2a=8,
b2=a2﹣c5=5,
∴椭圆的标准方程:.
故答案为:.
14.(2021秋 东城区期末)1970年4月我国成功发射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”,这颗卫星的运行轨道是以地心(地球的中心)为一个焦点的椭圆.已知卫星的近地点(离地面最近的点),远地点(离地面最远的点)距地面的高度约为2384km,地球半径约为6371km,则卫星运行轨道是上任意两点间的距离的最大值为 15565 km.
【解答】解:这颗卫星的运行轨道是以地心(地球的中心)为一个焦点的椭圆,则卫星运行轨道是上任意两点间的距离的最大值为2a,
由题意可得a+c=2384+6371,a﹣c=439+6371,
故答案为:15565.
15.(2021秋 西城区校级期末)已知F1,F2是椭圆C:=1的两个焦点,点M在C上1| |MF2|的最大值为 9 .
【解答】解:F1,F2是椭圆C:=1的两个焦点,|MF1|+|MF6|=6,
所以|MF1| |MF3|≤()2=9,当且仅当|MF3|=|MF2|=3时,取等号,
所以|MF6| |MF2|的最大值为9.
故答案为:6.
16.(2022春 东城区校级期末)如图,椭圆E的左、右焦点为F1,F2,以F2为圆心的圆过原点,且与椭圆E在第一象限交于点P,若过P、F1的直线l与圆F2相切,则直线l的斜率k= ;椭圆E的离心率e= .
【解答】解:连接PF2,由于l是圆F2的切线,所以PF4⊥PF2.
在Rt△PF1F8中,|PF2|=|OF1|=|OF3|=c,
所以,所以.
,
根据椭圆的定义可知.
故答案为:;.
三.解答题(共4小题)
17.(2021秋 西城区期末)已知椭圆的一个顶点为P(0,1),且离心率为.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)直线l:y=x+m与椭圆C交于A,B两点,且|PA|=|PB|
【解答】解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c.
由题意得
解得a=2,
所以椭圆C的方程为.
(Ⅱ)由 得5x2+4mx+4(m2﹣7)=0,
由Δ=(8m)4﹣4×5×3(m2﹣1)>5,解得﹣,
设A(x3,y1),B(x2,y8),则,
设线段AB的中点为D,
则,,
“|PA|=|PB|”等价于“PD⊥AB”,
所以,
解得,符合题意,
所以.
18.(2021秋 通州区期末)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线C的焦点F与椭圆的右焦点重合.
(Ⅰ)求椭圆W的离心率;
(Ⅱ)求抛物线C的方程;
(Ⅲ)设A是抛物线C上一点,且|AF|=6,求点A的坐标.
【解答】解:(Ⅰ)由椭圆的方程可得a2=25,b2=24,可得c7=a2﹣b2=25﹣24=3,
所以a=5,c=1,
可得椭圆的离心率e==;
(Ⅱ)由(1)可得椭圆的右焦点为(1,6),0),
即=8,
所以抛物线的方程为:y2=4x;
(Ⅲ)由(2)可知抛物线的准线方程为x=﹣3,
设A(m,n),而|AF|=6,
所以m+1=5,可得m=52=3×5,可得n=±2,
所以A的坐标为(5,±2).
19.(2022春 西城区期末)如图,设点A,B在x轴上,tan∠PBA=,且△PAB的面积为20.
(Ⅰ)求点P的坐标;
(Ⅱ)以A,B为焦点,且过点P的椭圆记为C.设M(x0,y0)是C上一点,且﹣1<x0<3,求y0的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)设A(﹣c,0),0).
则直线PA的方程为y=7(x+c),直线PB的方程为.
由解得
所以.
故△PAB的面积.
所以,
解得c=5.
所以点P的坐标为(﹣3,4).
(Ⅱ)由(Ⅰ)得A(﹣5,0),6).
所以,.
设以A,B为焦点且过点P的椭圆方程为.
则,又b7=a2﹣c2=20,
所以椭圆C的方程为.
所以,即.
因为﹣1<x0<7,所以.
所以.
所以y0的取值范围是.
20.(2022春 石景山区期末)已知椭圆E:=1(a>b>0),B1、B2分别是椭圆短轴的上下两个端点;F1是椭圆的左焦点,P是椭圆上异于点B1、B2的点,△B1F1B2是边长为4的等边三角形.
(Ⅰ)写出椭圆的标准方程;
(Ⅱ)设点R满足:RB1⊥PB1,RB2⊥PB2.求证:△PB1B2与△RB1B2的面积之比为定值.
【解答】解:(Ⅰ)因为△B1F1B3是边长为4的等边三角形,
所以.
所以a=4.
所以,椭圆的标准方程为.
(Ⅱ)设直线PB1,PB2的斜率分别为k,k'6的方程为y=kx+2.
由RB1⊥PB3,直线RB1的方程为x+k(y﹣2)=8.
将y=kx+2代入,得(5k2+1)x2+16kx=0,
因为P是椭圆上异于点B1,B8的点,所以xP=.
所以.
由RB2⊥PB2,所以直线RB2的方程为y=4kx﹣2.
由,得.
所以.