山東省齊河縣高考數(shù)學(xué)三輪沖刺 專(zhuān)題 橢圓練習(xí)(含解析).doc
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橢圓 一、選擇題(本大題共12小題,共60分) 1. 已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),F(xiàn)是橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦點(diǎn),A,B分別為C的左,右頂點(diǎn).P為C上一點(diǎn),且PF⊥x軸,過(guò)點(diǎn)A的直線l與線段PF交于點(diǎn)M,與y軸交于點(diǎn)E.若直線BM經(jīng)過(guò)OE的中點(diǎn),則C的離心率為( ) A. 13 B. 12 C. 23 D. 34 (正確答案)A 解:由題意可設(shè)F(-c,0),A(-a,0),B(a,0), 令x=-c,代入橢圓方程可得y=b1-c2a2=b2a, 可得P(-c,b2a), 設(shè)直線AE的方程為y=k(x+a), 令x=-c,可得M(-c,k(a-c)),令x=0,可得E(0,ka), 設(shè)OE的中點(diǎn)為H,可得H(0,ka2), 由B,H,M三點(diǎn)共線,可得kBH=kBM, 即為ka2-a=k(a-c)-c-a, 化簡(jiǎn)可得a-ca+c=12,即為a=3c, 可得e=ca=13. 故選:A. 由題意可得F,A,B的坐標(biāo),設(shè)出直線AE的方程為y=k(x+a),分別令x=-c,x=0,可得M,E的坐標(biāo),再由中點(diǎn)坐標(biāo)公式可得H的坐標(biāo),運(yùn)用三點(diǎn)共線的條件:斜率相等,結(jié)合離心率公式,即可得到所求值. 本題考查橢圓的離心率的求法,注意運(yùn)用橢圓的方程和性質(zhì),以及直線方程的運(yùn)用和三點(diǎn)共線的條件:斜率相等,考查化簡(jiǎn)整理的運(yùn)算能力,屬于中檔題. 2. 已知橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)為F1、F2,離心率為33,過(guò)F2的直線l交C于A、B兩點(diǎn),若△AF1B的周長(zhǎng)為43,則C的方程為( ) A. x23+y22=1 B. x23+y2=1 C. x212+y28=1 D. x212+y24=1 (正確答案)A 解:∵△AF1B的周長(zhǎng)為43, ∵△AF1B的周長(zhǎng)=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=2a+2a=4a, ∴4a=43, ∴a=3, ∵離心率為33, ∴ca=33,c=1, ∴b=a2-c2=2, ∴橢圓C的方程為x23+y22=1. 故選:A. 利用△AF1B的周長(zhǎng)為43,求出a=3,根據(jù)離心率為33,可得c=1,求出b,即可得出橢圓的方程. 本題考查橢圓的定義與方程,考查橢圓的幾何性質(zhì),考查學(xué)生的計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題. 3. 曲線的方程為 + =2,若直線l:y=kx+1-2k與曲線有公共點(diǎn),則k的取值范圍是 ( ) A. B. C. ∪[1,+∞) D. ∪(1,+∞) (正確答案)A 試題分析:方程 + =2表示的是動(dòng)點(diǎn)P(x,y)到點(diǎn)A(-1,0),B(1,0)的距離之和為2,即有P的軌跡為線段AB:y=0(-1≤x≤1), 直線l:y=kx+1-2k為恒過(guò)定點(diǎn)C(2,1)的直線, kAC= =,kBC= =1, 直線l:y=kx+1-2k與曲線有公共點(diǎn),等價(jià)為kAC≤k≤kBC,即為 ≤k≤1. 4. 若橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的短軸長(zhǎng)等于焦距,則橢圓的離心率為( ) A. 12 B. 33 C. 22 D. 24 (正確答案)C 解:依題意可知c=2b,而a=b2+c2=2c ∴橢圓的離心率e=ca=22. 故選:C. 先根據(jù)題意可知c=b,進(jìn)而求得a和c的關(guān)系,離心率可得. 本題主要考查了橢圓的簡(jiǎn)單性質(zhì).屬基礎(chǔ)題. 5. 已知△ABC中,A、B的坐標(biāo)分別為(0,2)和(0,-2),若三角形的周長(zhǎng)為10,則頂點(diǎn)C的軌跡方程是( ) A. x29+y25=1(y≠0) B. x25+y29=1(x≠0) C. x236+y220=1(y≠0) D. x232+y236=1(x≠0) (正確答案)B 解:∵|AB|=4,三角形的周長(zhǎng)為10,∴|AC|+|BC|=10-4=6>|AB|, 根據(jù)橢圓的定義知,頂點(diǎn)C的軌跡是以A、B為焦點(diǎn)的橢圓,且c=2,a=3, b=9-4=5,故橢圓的方程為y29+x25=1, 故選:B. 根據(jù)三角形的周長(zhǎng)及|AB|=4,可得|AC|+|BC|=6>|AB|,根據(jù)橢圓的定義知頂點(diǎn)C的軌跡是以A、B為焦點(diǎn)的橢圓,待定系數(shù)法求橢圓的方程. 本題考查根據(jù)橢圓的定義,用待定系數(shù)法求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的方法,屬于基礎(chǔ)題. 6. 已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左頂點(diǎn)和上頂點(diǎn)分別為A,B,左、右焦點(diǎn)分別是F1,F(xiàn)2,在線段AB上有且只有一個(gè)點(diǎn)P滿(mǎn)足PF1⊥PF2,則橢圓的離心率為( ) A. 5-12 B. 3-12 C. 53 D. 32 (正確答案)A 解:依題意,作圖如下 ∵A(-a,0),B(0,b),F(xiàn)1(-c,0),F(xiàn)2(c,0), ∴直線AB的方程為:x-a+yb=1,整理得:bx-ay+ab=0, 設(shè)直線AB上的點(diǎn)P(x,y) 則bx=ay-ab, ∴x=aby-a, ∵PF1⊥PF2, ∴PF1?PF2=(-c-x,-y)?(c-x,-y)=x2+y2-c2 =(aby-a)2+y2-c2, 令f(y)=(aby-a)2+y2-c2, 則f(y)=2(aby-a)ab+2y, ∴由f(y)=0得:y=a2ba2+b2,于是x=-ab2a2+b2, ∴PF1?PF2=(-ab2a2+b2)2+(a2ba2+b2)2-c2=0, 整理得:a2b2a2+b2=c2,又b2=a2-c2,e2=c2a2, ∴e4-3e2+1=0, ∴e2=352,又橢圓的離心率e∈(0,1), ∴e2=3-52=(5-12)2, ∴橢圓的離心率為e=5-12. 故選A. 由題意可求得AB的方程,設(shè)出P點(diǎn)坐標(biāo),代入AB的方程,由PF1⊥PF2,得PF1?PF2=0,結(jié)合橢圓的離心率的性質(zhì)即可求得答案. 本題考查橢圓的性質(zhì),考查向量的數(shù)量積,考查直線的方程,著重考查橢圓性質(zhì)的應(yīng)用,是重點(diǎn)更是難點(diǎn),屬于難題. 7. 過(guò)點(diǎn)(3,2)且與橢圓3x2+8y2=24有相同焦點(diǎn)的橢圓方程為( ) A. x25+y210=1 B. x210+y215=1 C. x215+y210=1 D. x225+y210=1 (正確答案)C 解:橢圓3x2+8y2=24的焦點(diǎn)(5,0),可得c=5,設(shè)橢圓的方程為:x2a2+y2b2=1, 可得:9a2+4b2=1,a2-b2=5,解得a=15,b=10, 所求的橢圓方程為:x215+y210=1. 故選:C. 求出橢圓的焦點(diǎn)坐標(biāo),設(shè)出方程利用橢圓經(jīng)過(guò)的點(diǎn),求解即可. 本題考查橢圓的簡(jiǎn)單性質(zhì)以及橢圓方程的求法,考查計(jì)算能力. 8. 已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過(guò)F2作一條直線(不與x軸垂直)與橢圓交于A,B兩點(diǎn),如果△ABF1恰好為等腰直角三角形,該直線的斜率為( ) A. 1 B. 2 C. 2 D. 3 (正確答案)C 解:可設(shè)|F1F2|=2c,|AF1|=m, 若△ABF1構(gòu)成以A為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形, 則|AB|=|AF1|=m,|BF1|=2m, 由橢圓的定義可得△ABF1的周長(zhǎng)為4a, 即有4a=2m+2m,即m=2(2-2)a, ∴|AF1|=2(2-2)a, 則|AF2|=2a-m=(22-2)a, 在Rt△AF1F2中, tan∠AF2F1=丨AF1丨丨AF2丨=2, ∴直線AB的斜率為k=tan∠AF2F1=2, 故選:C. 假設(shè)△ABF1構(gòu)成以A為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形,根據(jù)橢圓的定義及性質(zhì)求得|AF1|=2(2-2)a,|AF2|=2a-m=(22-2)a,則直線AB的斜率為k=tan∠AF2F1=2. 本題考查橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程及簡(jiǎn)單幾何性質(zhì),考查直線斜率與傾斜角的關(guān)系,考查計(jì)算能力,屬于中檔題. 9. 橢圓C:x24+y23=1與雙曲線E:x2a2-y2b2=1(a,b>0)有相同的焦點(diǎn),且兩曲線的離心率互為倒數(shù),則雙曲線漸近線的傾斜角的正弦值為( ) A. 12 B. 22 C. 33 D. 32 (正確答案)D 解:橢圓C:x24+y23=1的焦點(diǎn)坐標(biāo)(1,0),離心率為:12, 雙曲線E:x2a2-y2b2=1(a,b>0)的焦點(diǎn)(1,0),c=1,雙曲線的離心率為2. 可知a=12,則b=32, 雙曲線漸近線y=3x的傾斜角的正弦值為:32. 故選:D. 求出橢圓的離心率,得到雙曲線的離心率,求出橢圓的焦點(diǎn)坐標(biāo),得到雙曲線的焦點(diǎn)坐標(biāo),然后求解即可. 本題考查橢圓的簡(jiǎn)單性質(zhì),雙曲線的簡(jiǎn)單性質(zhì)的應(yīng)用,考查計(jì)算能力 10. 橢圓4x2+y2=2上的點(diǎn)到直線2x-y-8=0的距離的最小值為( ) A. 655 B. 355 C. 3 D. 6 (正確答案)A 解:∵橢圓4x2+y2=2,P為橢圓上一點(diǎn), ∴設(shè)P( 22cosθ,2sinθ),0≤θ<2π, ∴P到直線2x-y-8=0的距離: d=|2cosθ-2sinθ-8|1+22=25|cos(θ+π4)-4|5≤655, 當(dāng)且僅當(dāng)cos(θ+π4)=1時(shí)取得最小值. ∴點(diǎn)P到直線2x-y-8=0的距離的最小值為dmin=655. 故選:A. 設(shè)P( 22cosθ,2sinθ),0≤θ<2π,求出P到直線2x-y-8=0的距離d,由此能求出點(diǎn)P到直線的距離的最小值. 本題考查點(diǎn)到直線的距離公式的最小值的求法,解題時(shí)要認(rèn)真審題,注意橢圓的參數(shù)方程的合理運(yùn)用. 11. 已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過(guò)F2的直線與橢圓交于A、B兩點(diǎn),若△F1AB是以A為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形,則離心率為( ) A. 22 B. 2-3 C. 5-2 D. 6-3 (正確答案)D 解:如圖,設(shè)|F1F2|=2c,|AF1|=m, 若△ABF1構(gòu)成以A為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形, 則|AB|=|AF1|=m,|BF1|=2m, 由橢圓的定義可得△ABF1的周長(zhǎng)為4a, 即有4a=2m+2m,即m=2(2-2)a, 則|AF2|=2a-m=(22-2)a, 在直角三角形AF1F2中, |F1F2|2=|AF1|2+|AF2|2, 即4c2=4(2-2)2a2+4(2-1)2a2, ∴c2=(9-62)a2, 則e2=c2a2=9-62=9-218, ∴e=6-3. 故選:D. 設(shè)|F1F2|=2c,|AF1|=m,若△ABF1構(gòu)成以A為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形,則|AB|=|AF1|=m,|BF1|=2m,再由橢圓的定義和周長(zhǎng)的求法,可得m,再由勾股定理,可得a,c的方程,求得c2a2,開(kāi)方得答案. 本題考查橢圓的定義、方程和性質(zhì),主要考查離心率的求法,同時(shí)考查勾股定理的運(yùn)用,靈活運(yùn)用橢圓的定義是解題的關(guān)鍵,是中檔題. 12. 已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左頂點(diǎn)和上頂點(diǎn)分別為A、B,左、右焦點(diǎn)分別是F1,F(xiàn)2,在線段AB上有且只有一個(gè)點(diǎn)P滿(mǎn)足PF1⊥PF2,則橢圓的離心率為( ) A. 32 B. 3-12 C. 53 D. 5-12 (正確答案)D 解:依題意,作圖如下: 由A(-a,0),B(0,b),F(xiàn)1(-c,0),F(xiàn)2(c,0), 可得直線AB的方程為:x-a+yb=1,整理得:bx-ay+ab=0, 設(shè)直線AB上的點(diǎn)P(x,y),則bx=ay-ab, x=aby-a, 由PF1⊥PF2, ∴PF1?PF2=(-c-x,-y)?(c-x,-y)=x2+y2-c2 =(aby-a)2+y2-c2, 令f(y)=(aby-a)2+y2-c2, 則f(y)=2(aby-a)?ab+2y, 由f(y)=0得:y=a2ba2+b2,于是x=-ab2a2+b2, ∴PF1?PF2=(-ab2a2+b2)2+(a2ba2+b2)2-c2=0, 整理得:a2b2a2+b2=c2,又b2=a2-c2,e2=c2a2, ∴e4-3e2+1=0, ∴e2=352,又橢圓的離心率e∈(0,1), ∴e2=3-52=(5-12)2, 可得e=5-12, 故選:D. 由題意可求得AB的方程,設(shè)出P點(diǎn)坐標(biāo),代入AB的方程,由PF1⊥PF2,得PF1?PF2=0,運(yùn)用導(dǎo)數(shù)求得極值點(diǎn),結(jié)合橢圓的離心率公式,解方程即可求得答案. 本題考查橢圓的性質(zhì),向量的數(shù)量積的坐標(biāo)表示,考查直線的方程的運(yùn)用,著重考查橢圓離心率,以及化簡(jiǎn)整理的運(yùn)算能力,屬于中檔題. 二、填空題(本大題共4小題,共20分) 13. 如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,F(xiàn)是橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦點(diǎn),直線y=b2與橢圓交于B,C兩點(diǎn),且∠BFC=90°,則該橢圓的離心率是______. (正確答案)63 【分析】 本題考查橢圓的離心率的求法,注意運(yùn)用兩直線垂直的條件:斜率之積為-1,考查化簡(jiǎn)整理的運(yùn)算能力,設(shè)右焦點(diǎn)F(c,0),將y=b2代入橢圓方程求得B,C的坐標(biāo),運(yùn)用兩直線垂直的條件:斜率之積為-1,結(jié)合離心率公式,計(jì)算即可得到所求值.方法二、運(yùn)用向量的數(shù)量積的性質(zhì),向量垂直的條件:數(shù)量積為0,結(jié)合離心率公式計(jì)算即可得到所求.屬于中檔題. 【解答】 解:設(shè)右焦點(diǎn)F(c,0), 將y=b2代入橢圓方程可得x=a1-b24b2=32a, 可得B(-32a,b2),C(32a,b2), 由∠BFC=90°,可得kBF?kCF=-1, 即有b2-32a-c?b232a-c=-1, 化簡(jiǎn)為b2=3a2-4c2, 由b2=a2-c2,即有3c2=2a2, 由e=ca,可得e2=c2a2=23, 可得e=63, 另解:設(shè)右焦點(diǎn)F(c,0), 將y=b2代入橢圓方程可得x=a1-b24b2=32a, 可得B(-32a,b2),C(32a,b2), FB=(-32a-c,b2),F(xiàn)C=(32a-c,b2), FB?FC=0,則c2-34a2十14b2=0, 因?yàn)閎2=a2-c2,代入得3c2=2a2, 由e=ca,可得e2=c2a2=23, 可得e=63. 故答案為63. 14. 已知F1,F(xiàn)2為橢圓C的兩個(gè)焦點(diǎn),P為C上一點(diǎn),若|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等差數(shù)列,則C的離心率為_(kāi)_____ . (正確答案)12 解:∵|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等差數(shù)列, ∴2|F1F2|=|PF1|+|PF2|=2a, 即4c=2a, ∴e=ca=12. 故答案為:12. 根據(jù)等差中項(xiàng)的定義及橢圓的定義列方程即可得出離心率. 本題考查了橢圓的定義,等差中項(xiàng)的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題. 15. 橢圓C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F2,上、下頂點(diǎn)分別為B1,B2,右頂點(diǎn)為A,直線AB1與B2F1交于點(diǎn)D.若2|AB1|=3|B1D|,則C的離心率等于______ . (正確答案)14 解:如圖所示,設(shè)D(x0,y0),由2|AB1|=3|B1D|,得:|AB1||AD|=35, 根據(jù)三角形相似得:aa-x0=35=by0,求得:x0=-23a,y0=53b, 又直線B2F1的方程為x-c+y-b=1 將點(diǎn)D(-23a,53b)代入,得:-23a-c+53b-b=1,23e=1+53=83, ∴e=2338=14. 故答案為:14. 由2|AB1|=3|B1D|,得:|AB1||AD|=35,根據(jù)三角形相似得:aa-x0=35=by0,則x0=-23a,y0=53b,代入即可求得e的值. 本題考查橢圓的離心率,考查三角形的相似的性質(zhì),考查數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,屬于中檔題. 16. 已知橢圓x2a2+y2b2=1(a>b>0)經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(3,12),且點(diǎn)A到橢圓兩焦點(diǎn)的距離之和為4,則該橢圓的離心率e= ______ . (正確答案)32 解:根據(jù)題意,橢圓上A到橢圓兩焦點(diǎn)的距離之和為4,則2a=4,即a=2, 又由橢圓x2a2+y2b2=1經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(3,12),則有3a2+14b2=1, 又由a=2,解可得b=1, 則c=a2-b2=3, 則該橢圓的離心率e=ca=32; 故答案為:32. 根據(jù)題意,由橢圓的定義分析可得a=2,將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入橢圓方程可得3a2+14b2=1,由a的值解可得b的值,計(jì)算可得c的值,由橢圓離心率公式計(jì)算可得答案. 本題考查橢圓的幾何性質(zhì),要掌握橢圓的定義以及離心率的計(jì)算公式. 三、解答題(本大題共3小題,共30分) 17. 已知橢圓E:x2t+y23=1的焦點(diǎn)在x軸上,A是E的左頂點(diǎn),斜率為k(k>0)的直線交E于A,M兩點(diǎn),點(diǎn)N在E上,MA⊥NA. (Ⅰ)當(dāng)t=4,|AM|=|AN|時(shí),求△AMN的面積; (Ⅱ)當(dāng)2|AM|=|AN|時(shí),求k的取值范圍. (正確答案)解:(Ⅰ)方法一、t=4時(shí),橢圓E的方程為x24+y23=1,A(-2,0), 直線AM的方程為y=k(x+2),代入橢圓方程,整理可得(3+4k2)x2+16k2x+16k2-12=0, 解得x=-2或x=-8k2-63+4k2,則|AM|=1+k2?|2-8k2-63+4k2|=1+k2?123+4k2, 由AN⊥AM,可得|AN|=1+(-1k)2?123+4?(-1k)2=1+k2?123|k|+4|k|, 由|AM|=|AN|,k>0,可得1+k2?123+4k2=1+k2?123k+4k, 整理可得(k-1)(4k2+k+4)=0,由4k2+k+4=0無(wú)實(shí)根,可得k=1, 即有△AMN的面積為12|AM|2=12(1+1?123+4)2=14449; 方法二、由|AM|=|AN|,可得M,N關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng), 由MA⊥NA.可得直線AM的斜率為1,直線AM的方程為y=x+2, 代入橢圓方程x24+y23=1,可得7x2+16x+4=0, 解得x=-2或-27,M(-27,127),N(-27,-127), 則△AMN的面積為12247(-27+2)=14449; (Ⅱ)直線AM的方程為y=k(x+t),代入橢圓方程, 可得(3+tk2)x2+2ttk2x+t2k2-3t=0, 解得x=-t或x=-ttk2-3t3+tk2, 即有|AM|=1+k2?|ttk2-3t3+tk2-t|=1+k2?6t3+tk2, |AN|═1+1k2?6t3+tk2=1+k2?6t3k+tk, 由2|AM|=|AN|,可得21+k2?6t3+tk2=1+k2?6t3k+tk, 整理得t=6k2-3kk3-2, 由橢圓的焦點(diǎn)在x軸上,則t>3,即有6k2-3kk3-2>3,即有(k2+1)(k-2)k3-2<0, 可得32- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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