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第三讲 椭圆
A组
选择题
1.已知,分别是椭圆的左、右焦点,现以为圆心作一个圆恰好经过椭圆中心并且交椭圆于点,,若过的直线是圆的切线,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】:由题意,,则,所以,解得.故选A.
2.若P是以F1,F2为焦点的椭圆 ( http: / / www.21cnjy.com )上的一点,且=0, ( http: / / www.21cnjy.com ),则此椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由得是以为直角顶点的直角三角形,由,可得,即,又且,则,解得,即.
3.设是椭圆的两个焦点,为椭圆上的点,以为直径的圆经过,若,则椭圆的离心率为( )21教育网
A. B. C. D.
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4.设椭圆的两个焦点分别为,过作椭圆长轴的垂线交椭圆于点,若△为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )21·cn·jy·com
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设点在轴上方,则坐标为,因为△为等腰直角三角形,所以,即,等式两边同除以,化简得,解得,故选D.www.21-cn-jy.com
5.已知直线与椭圆相交于两点,若椭圆的离心率为,焦距为,则线段的长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由条件知,所以,椭圆方程为,联立直线方程与椭圆方程可得,所以.
6.椭圆的离心率为,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【解析】当焦点在轴时当焦点在轴时,故选C.
7.已知△的周长为,且顶点,,则顶点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
( http: / / www.21cnjy.com )8.椭圆的两个焦点为 ( http: / / www.21cnjy.com ),过 ( http: / / www.21cnjy.com )作垂直于 ( http: / / www.21cnjy.com )轴的直线与椭圆相交, ( http: / / www.21cnjy.com )为一个交点,则等于 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由椭圆可得椭圆的焦点坐标为,设F1点的坐标为,所以点P的坐标为,所以.根据椭圆的定义可得,所以21·世纪*教育网
9.在等腰梯形中,,且,其中,以为焦点且过点的双曲线的离心率为,以为焦点且过点的椭圆的离心率为,若对任意,不等式恒成立,则的最大值是( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【解析】由平几知识可得,所以,因为在上单调递减,所以 ,由不等式恒成立,得,即的最大值是,选B.www-2-1-cnjy-com
二、填空题
10.椭圆上的点到直线的距离的最大值为___________.
【答案】
【解析】设椭圆上的点 ( http: / / www.21cnjy.com ),点到直线的距离 ( http: / / www.21cnjy.com ),当时,距离取得最大值,,故填:.
11.短轴长为,离心率的椭圆的两焦点为,过作直线交椭圆于、两点,则△周长为_____________.21世纪教育网版权所有
【答案】
【解析】由题意,得,则.由椭圆的定义,
知△的周长
12.已知椭圆,点与的焦点不重合.若关于的焦点的对称点分别为,线段的中点在上,则_______.21*cnjy*com
【答案】
【解析】设的中点为,椭圆的左,右焦点分别为,如图所示,连接,因为是的中点,是的中点,所以是△的中位线,所以,同理,,所以,因为在椭圆上,所以根据椭圆的定义,可得,所以.
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13.设直线与椭圆相交于,两点,为椭圆的左顶点,若的重心在轴右侧,则的取值范围是 .
( http: / / www.21cnjy.com )三、解答题
14.点在圆上运动,轴,为垂足,点在线段上,满足.
(1)求点的轨迹方程;
(2)过点作直线与点的轨迹相交于两点,使点为弦的中点,求直线的方程.
【解析】(1)∵点在线段上,满足,∴点是线段的中点,
设,则,
∵点在圆上运动,则,即,
∴点的轨迹方程为.
(2)当直线轴时,由椭圆的对称性可得弦的中点在轴上,不可能是点,这种情况不满足题意.
设直线的方程为,
由可得,
由韦达定理可得,
由的中点为,可得,解得,
即直线的方程为,∴直线的方程为.
【解析二】:当直线轴,由椭圆的对称性可得弦的中点在轴上,不可能是点,这种情况不满足题意.设,2-1-c-n-j-y
两点在椭圆上,满足,
由(1)-(2)可得,则,
由的中点为,可得,代入上式,
即直线的方程为,即,
经检验直线与椭圆相交,∴直线的方程为.
15.已知 ( http: / / www.21cnjy.com ),点 ( http: / / www.21cnjy.com )是圆 ( http: / / www.21cnjy.com )上的点, ( http: / / www.21cnjy.com )是线段 ( http: / / www.21cnjy.com )的中点.
(Ⅰ)求点 ( http: / / www.21cnjy.com )的轨迹 ( http: / / www.21cnjy.com )的方程;
(Ⅱ)过点 ( http: / / www.21cnjy.com )的直线 ( http: / / www.21cnjy.com )和轨迹 ( http: / / www.21cnjy.com )有两个交点 ( http: / / www.21cnjy.com )( ( http: / / www.21cnjy.com )不重合),若 ( http: / / www.21cnjy.com ),求直线 ( http: / / www.21cnjy.com )的方程.
【解析】
(Ⅰ)设 ( http: / / www.21cnjy.com ),则 ( http: / / www.21cnjy.com )关于 ( http: / / www.21cnjy.com )的对称点为 ( http: / / www.21cnjy.com ),
∵点 ( http: / / www.21cnjy.com )是圆 ( http: / / www.21cnjy.com )上的点,
∴ ( http: / / www.21cnjy.com ),即 ( http: / / www.21cnjy.com ),
所以轨迹 ( http: / / www.21cnjy.com )的方程是 ( http: / / www.21cnjy.com ).
(Ⅱ)① 设 ( http: / / www.21cnjy.com ),由题意,直线 ( http: / / www.21cnjy.com )的斜率存在,设为 ( http: / / www.21cnjy.com ),则直线 ( http: / / www.21cnjy.com )的方程是 ( http: / / www.21cnjy.com ),
由方程组 ( http: / / www.21cnjy.com ) 得, ( http: / / www.21cnjy.com ),
由 ( http: / / www.21cnjy.com ),得 ( http: / / www.21cnjy.com )
∴ ( http: / / www.21cnjy.com ),
∵ ( http: / / www.21cnjy.com ),∴ ( http: / / www.21cnjy.com ),
∴ ( http: / / www.21cnjy.com ),
∴ ( http: / / www.21cnjy.com ),
解得, ( http: / / www.21cnjy.com ),∴直线 ( http: / / www.21cnjy.com )的方程是 ( http: / / www.21cnjy.com ),
即直线 ( http: / / www.21cnjy.com )的方程是 ( http: / / www.21cnjy.com )或 ( http: / / www.21cnjy.com ).
【另解】设坐标原点为 ( http: / / www.21cnjy.com ),作 ( http: / / www.21cnjy.com ),垂足为 ( http: / / www.21cnjy.com ).
∵ ( http: / / www.21cnjy.com ),∴ ( http: / / www.21cnjy.com ),由(I)可知, ( http: / / www.21cnjy.com ),∴ ( http: / / www.21cnjy.com ).
又 ( http: / / www.21cnjy.com ),∴ ( http: / / www.21cnjy.com ),
∴ ( http: / / www.21cnjy.com ).∴直线 ( http: / / www.21cnjy.com )的斜率 ( http: / / www.21cnjy.com ),∴直线 ( http: / / www.21cnjy.com )的方程是 ( http: / / www.21cnjy.com ),
即直线 ( http: / / www.21cnjy.com )的方程是 ( http: / / www.21cnjy.com )或 ( http: / / www.21cnjy.com ).
16.设是椭圆上的点且的纵坐标,点、,试判断是否为定值?若是定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由.
【解析】∵点在椭圆上,∴.①
∵点的纵坐标,∴.∴,.
∴②,将①代入②得:
.∴为定值,这个定值是.
B组
选择题
1.已知椭圆的两个焦点分别为,,若椭圆上存在点使得是钝角,则椭圆离心率的取值范围是( )2·1·c·n·j·y
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当动点从椭圆长轴端点处沿椭圆弧向短轴端点运动时,对两个焦点的张角渐渐增大,当且仅当点位于短轴端点处时,张角达到最大值.∵椭圆上存在点使得是钝角,∴△中,,∴△中,
,所以,∴,∴,∴,∵,
∴.
2.已知椭圆的两个焦点分别为、,.若点在椭圆上,且,则点到轴的距离为 ( )
A. B. C. D.
( http: / / www.21cnjy.com )3.椭圆的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】化为标准方程是,∵,∴.
∴焦点在y轴上,且.故选C.
4.椭圆的焦点为、,为椭圆上一点,已知,则△的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由椭圆定义知,又因,所以
,从而得,
所以△的面积为,故选A.
5.动点为椭圆上异于椭圆顶点的一点,为椭圆的两个焦点,动圆与线段的延长线及线段相切,则圆心的轨迹为除去坐标轴上的点的( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.抛物线 B.椭圆 C.双曲线的右支 D.一条直线
【答案】D
【解析】:如图,设切点分别为,由切线长相等可得,故由椭圆定义可得,即,也即,故点与点重合,所以点的横坐标是,即点的轨迹是一条直线,应选D.
( http: / / www.21cnjy.com )
6.已知、是椭圆和双曲线的公共焦点,是它们的一个公共点,且,则椭圆和双曲线的离心率的倒数之和的最大值为( )【来源:21cnj*y.co*m】
A. B. C.3 D.2
【答案】A
【解析】设椭圆的长半轴为,双曲线的实半轴为,半焦距为,
由椭圆和双曲线的定义可知,
( http: / / www.21cnjy.com )7.已知为坐标原点,双曲线的两条渐近线分别为,,右焦点为,以为直径作圆交于异于原点的点,若点在上,且,则双曲线的离心率等于( )【出处:21教育名师】
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,,,设,由题意,即,因为,所以,即,由得,又在直线上,则,解得.故选B.
8.设 ( http: / / www.21cnjy.com )为椭圆上的一个点,,为焦点,,则的周长和面积分别为 ( )
A.16, B.18, C.16, D.18,
【答案】D
【解析】,,所以的周长为,根据余弦定理:
,
即,所以,故选D.
9.已知 ( http: / / www.21cnjy.com )为坐标原点, ( http: / / www.21cnjy.com )是椭圆 ( http: / / www.21cnjy.com ):的左焦点, ( http: / / www.21cnjy.com )分别为 ( http: / / www.21cnjy.com )的左,右顶点. ( http: / / www.21cnjy.com )为 ( http: / / www.21cnjy.com )上一点,且 ( http: / / www.21cnjy.com )轴.过点 ( http: / / www.21cnjy.com )的直线 ( http: / / www.21cnjy.com )与线段 ( http: / / www.21cnjy.com )交于点 ( http: / / www.21cnjy.com ),与 ( http: / / www.21cnjy.com )轴交于点 ( http: / / www.21cnjy.com ).若直线 ( http: / / www.21cnjy.com )经过 ( http: / / www.21cnjy.com )的中点,则 ( http: / / www.21cnjy.com )的离心率为【版权所有:21教育】
(A) (B) (C) (D)
( http: / / www.21cnjy.com )二、填空题
10.若椭圆的焦点在 ( http: / / www.21cnjy.com )轴上,过点(1,)作圆的切线,切点分别为 ( http: / / www.21cnjy.com ),直线 ( http: / / www.21cnjy.com )恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是___________.
【答案】
【解析】设过点(1,)的圆的切线为l:y-=k(x-1),即kx-y-k+=0
①当直线 ( http: / / www.21cnjy.com )与 ( http: / / www.21cnjy.com )轴垂直时, ( http: / / www.21cnjy.com )不存在,直线方程为 ( http: / / www.21cnjy.com ),恰好与圆相切于点 ( http: / / www.21cnjy.com );
②当直线 ( http: / / www.21cnjy.com )与 ( http: / / www.21cnjy.com )轴不垂直时,原点到直线 ( http: / / www.21cnjy.com )的距离为:,解之得,
此时直线 ( http: / / www.21cnjy.com )的方程为, ( http: / / www.21cnjy.com )切圆相切于点;
因此,直线 ( http: / / www.21cnjy.com )斜率为,直线 ( http: / / www.21cnjy.com )方程为y=-2(x-1)
∴直线 ( http: / / www.21cnjy.com )交 ( http: / / www.21cnjy.com )轴交于点 ( http: / / www.21cnjy.com ),交y轴于点C(0,2).
椭圆的右焦点为 ( http: / / www.21cnjy.com ),上顶点为(0,2)
∴ ( http: / / www.21cnjy.com ),可得=5,椭圆方程为
11.已知椭圆,、是椭圆的左右顶点,是椭圆上不与、重合的一点,、的倾斜角分别为、,则______.21教育名师原创作品
【答案】
【解析】
设,所以
,.
12.已知椭圆C:,斜率为1的直线与椭圆C交于两点,且,则直线的方程为 .21*cnjy*com
【答案】
【解析】
设直线方程为,联立可得
,所以直线方程为
13.椭圆 ( http: / / www.21cnjy.com )的右焦点为 ( http: / / www.21cnjy.com ),双曲线 ( http: / / www.21cnjy.com )的一条渐近线与椭圆 ( http: / / www.21cnjy.com )交于 ( http: / / www.21cnjy.com )两点,且 ( http: / / www.21cnjy.com ),则椭圆 ( http: / / www.21cnjy.com )的离心率为 _____.
( http: / / www.21cnjy.com )三、解答题
14.定圆,动圆过点且与圆相切,记圆心的轨迹为.
(1)求轨迹的方程;
(2)设点在上运动,与关于原点对称,且,当的面积最小时, 求直线的方程.
【解析】
(1)在圆内,
所以圆内切于圆.点的轨迹为椭圆,
且轨迹的方程为.
(2)①当为长轴(或短轴)时,此时.
② 当直线的斜率存在且不为时,设直线方程为,
联立方程得.
将上式中的 替换为,得
.
,
当且仅当 ,
即时等号成立,此时面积最小值是.
面积最小值是,此时直线的方程为或.
15.若椭圆的离心率等于,抛物线的焦点在椭圆的顶点上.
(1)求抛物线的方程;
(2)设和为抛物线上的两个动点, 其中且,线段的垂直平分线与轴交于点,求面积的最大值.21cnjy.com
【解析】
(1)已知椭圆的长半轴长为,半焦距,
由离心率,得椭圆的上顶点为,
即抛物线的焦点为,,抛物线的方程为.
设线段中点,
则
直线的方程为,即过定点.
联立,
得,
,
设到的距离
.
当且仅当,即时取等号,的最大值为.
16.已知椭圆的右焦点为,点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)点在圆上,且在第一象限,过作的切线交椭圆于两点,问:的周长是否为定值?若是,求出定值;若不是。说明理由.
【解析】
(1)由题意得
所以椭圆方程为
(2)由题意,设的方程为
与圆相切,,即
由
设,则
又
,同理
(定值)
17.已知椭圆:的两个焦点为,离心率为,点在椭圆上,在线段上,且的周长等于.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过圆上任意一点作椭圆的两条切线和与圆交于点,求面积的最大值.
【解析】
(1)由的周长为,得,.
由离心率,得,.
所以椭圆标准方程为:.
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