[A组 基础巩固]
1.已知椭圆+=1(m>0)的左焦点为F1(-4,0),则m=( )
A.2 B.3
C.4 D.9
解析:利用椭圆的标准方程及性质求解.
由左焦点为F1(-4,0)知c=4.又a=5,∴25-m2=16,解得m=3或-3.又m>0,故m=3.
答案:B
2.已知k<0,则曲线+=1和+=1有相同的( )
A.顶点 B.焦点
C.离心率 D.长轴长
解析:c=9-4=5,且焦点在x轴上;c=(9-k)-(4-k)=5,且焦点在x轴上.
答案:B
3.已知椭圆+=1的两个焦点分别是F1,F2,点P在椭圆上,若|PF1|-|PF2|=2,则△PF1F2的面积是( )
A.+1 B.+1
C. D.
解析:由题意得|PF1|+|PF2|=4,焦距2c=2.
∵|PF1|-|PF2|=2,∴|PF1|=3,|PF2|=1.
∵12+(2)2=32,
∴△PF1F2是直角三角形,且PF2⊥F1F2,
∴△PF1F2的面积为|PF2|×|F1F2|=×1×2=,故选D.
答案:D
4.设F1,F2是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,P为直线x=上一点,△F2PF1是底角为30°的等腰三角形,则E的离心率为( )
A. B.
C. D.
解析:由题意可得|PF2|=|F1F2|,∴2=2c.
∴3a=4c.∴e=.
答案:C
5.以F1(-1,0)、F2(1,0)为焦点且与直线x-y+3=0有公共点的椭圆中,离心率最大的椭圆方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
答案:C
6.椭圆的短轴长大于其焦距,则椭圆的离心率的取值范围是________.
解析:由题意2b>2c,即b>c,即>c,
∴a2-c2>c2,则a2>2c2.∴<,∴0答案:
7.焦点在x轴上,长、短轴之和为20,焦距为4,则椭圆的标准方程为________.
解析:由题意知a+b=10,c=2,又∵a2=b2+c2,∴a2=(10-a)2+c2=100-20a+a2+20.即a=6,∴b=4.又∵椭圆的焦点在x轴上,∴椭圆的标准方程为+=1.
答案:+=1
8.设椭圆E:+=1(a>b>0)的一个焦点F(2,0),点A(-2,1)为椭圆E内一点,若椭圆E上存在一点P,使得|PA|+|PF|=8,则椭圆E的离心率的取值范围是__________.
解析:记椭圆的左焦点为F1(-2,0),则|AF1|=1.
∵|PF1|≤|PA|+|AF1|,∴2a=|PF1|+|PF|≤|PA|+|AF1|+|PF|=1+8=9,即a≤.∵|PF1|≥|PA|-|AF1|,∴2a=|PF1|+|PF|≥|PA|-|AF1|+|PF|=8-1=7,即a≥.∵c=2,∴≤≤,即≤e≤,椭圆E的离心率的取值范围是.
答案:
9.已知椭圆的长轴长是短轴长的3倍,且过点A(3,0),并以坐标轴为对称轴,求椭圆的标准方程.
解析:若椭圆的焦点在x轴上,设方程为+=1(a>b>0).由题意得:解得∴椭圆方程为+y2=1;
若椭圆的焦点在y轴上,设方程为+=1(a>b>0),由题意得解得∴椭圆方程为+=1.综上所述,椭圆的方程为+y2=1或+=1.
10.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的焦点分别为F1,F2,如果椭圆上存在点M,使·=0,求椭圆的离心率的取值范围.
解析:设点M(x,y),使·=0,由于F1(-c,0),
F2(c,0),=(-c-x,-y),=(c-x,-y),
∴(-c-x)(c-x)+(-y)2=0,∴x2+y2=c2.
又点M(x,y)在椭圆+=1上,∴由,
消去y,并整理得(a2-b2)x2=a2(c2-b2),
∴x2=≥0,即c2-b2=2c2-a2≥0,
∴≥,即e2≥,
∴e∈[,1).
[B组 能力提升]
1.过椭圆C:+=1的左焦点F作倾斜角为60°的直线l与椭圆C交于A、B两点,则+等于( )
A. B.
C. D.
解析:由已知得直线l:y=(x+1).
联立,可得A(0,),B(-,),
又F(-1,0),∴|AF|=2,|BF|=,
∴+=.
答案:A
2.过椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点A的斜率为k的直线交椭圆C于另一个交点B,且点B在x轴上的射影恰好为右焦点F,若A. B.
C. D.
解析:由题意,知点B的横坐标是c,故B的坐标为,∵k∈,∴B.又A(-a,0)
∴直线AB的斜率k=====1-e.由答案:C
3.焦点在x轴上的椭圆,焦距|F1F2|=8,离心率为,椭圆上的点M到焦点F1的距离2,N为MF1的中点,则|ON|(O为坐标原点)的值为________.
解析:∵|F1F2|=2c=8,e==,∴a=5,
∵|MF1|+|MF2|=2a=10,|MF1|=2,∴|MF2|=8.
又∵O,N分别为F1F2,MF1的中点,
∴ON是△F1F2M的中位线,∴|ON|=|MF2|=4.
答案:4
4.某卫星的运行轨道是以地球的中心F为左焦点的椭圆,测得该卫星的近地点A距地面r1千米,远地点B距地面r2千米,地球半径为R千米,则关于该运行轨道有以下三种说法:
①焦距长为r2-r1;②短轴长为;③离心率e=.
以上说法正确的是________.
解析:设椭圆轨道的长轴长为2a,短轴长为2b,焦距为2c,则a+c=r2+R,a-c=r1+R.
∴a=,c=.
∴b==.
∴e==.
答案:①③
5.已知椭圆E:+=1(a>b>0)过点M,且两个焦点的坐标分别为F1(-1,0),F2(1,0).
(1)求E的方程;
(2)设A,B,P为E上三个不同的点,O为坐标原点,且=+,求证:四边形OAPB的面积为定值.
解析:(1)由已知得2a=|MF1|+|MF2|=+=2,∴a=.又c=1,∴b=1,
∴E的方程为+y2=1.
(2)证明:当直线AB的斜率不为0时,可设直线AB:x=my+t,
由,得(m2+2)y2+2mty+t2-2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=-,y1y2=,
设P(x,y),由=+,得四边形OAPB为平行四边形,
y=y1+y2=-,x=x1+x2=my1+t+my2+t=m(y1+y2)+2t=.
∵点P在椭圆E上,∴+=1,
即=1,∴4t2=m2+2,
此时Δ=4m2t2-4(m2+2)(t2-2)=8(m2+2-t2)>0,
∴|AB|=×=× =,
又原点O到直线x=my+t的距离d=,
∴四边形OAPB的面积S=2S△OAB=2×|AB|×d=×==.
当AB的斜率为0时,直线AB的方程为y=,
此时四边形OAPB的面积S=2×××=,
∴四边形OAPB的面积为定值.
6.设F1、F2分别是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,过F1斜率为1的直线l与E相交于A、B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.
(1)求E的离心率;
(2)设点P(0,-1)满足|PA|=|PB|,求E的方程.
解析:(1)由椭圆定义知|AF2|+|BF2|+|AB|=4a,又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得|AB|=a.
l的方程为y=x+c,其中c=.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则A、B两点坐标满足方程组
化简得(a2+b2)x2+2a2cx+a2(c2-b2)=0,
则x1+x2=,x1x2=.
因为直线AB的斜率为1,
所以|AB|=|x2-x1|=,
即a=,故a2=2b2.
所以椭圆E的离心率e===.
(2)设线段AB的中点为N(x0,y0),由(1)知
x0===-c,y0=x0+c=.
由|PA|=|PB|得kPN=-1,即=-1,
得c=3,从而a=3,b=3.
故椭圆E的方程为+=1.
课件30张PPT。