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1、2022高考數學大一輪復習 第八章 解析幾何 課下層級訓練45 橢圓的概念及其性質(含解析)文 新人教A版
1.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1、F2,離心率為,過F2的直線l交C于A、B兩點.若△AF1B的周長為4,則C的方程為( )
A.+=1 B.+y2=1
C.+=1 D.+=1
A [由題意及橢圓的定義知4a=4,則a=,又==,∴c=1,∴b2=2,∴C的方程為+=1.]
2.(2018·廣東惠州調研)“m>n>0”是“方程mx2+ny2=1表示焦點在y軸上的橢圓”的( )
A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件
C.充要條件
2、 D.既不充分也不必要條件
C [把橢圓方程化成+=1.若m>n>0,則>>0.所以橢圓的焦點在y軸上.反之,若橢圓的焦點在y軸上,則>>0即有m>n>0.故為充要條件.]
3.設F1,F(xiàn)2分別是橢圓+=1的左、右焦點,P為橢圓上一點,M是F1P的中點,|OM|=3,則P點到橢圓左焦點的距離為( )
A.4 B.3
C.2 D.5
A [由題意知|OM|=|PF2|=3,∴|PF2|=6,
∴|PF1|=2a-|PF2|=10-6=4.]
4.若點O和點F分別為橢圓+=1的中心和左焦點,若P為橢圓上的任意一點,則·的最大值為( )
A.2 B.3
3、C.6 D.8
C [由題意知,O(0,0),F(xiàn)(-1,0),設P(x,y),則=(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,
∴當x=2時,·有最大值6.]
5.已知橢圓+=1(a>b>0)的右頂點和上頂點分別為A,B,左焦點為F.以原點O為圓心的圓與直線BF相切,且該圓與y軸的正半軸交于點C,過點C的直線交橢圓于M,N兩點.若四邊形FAMN是平行四邊形,則該橢圓的離心率為( )
A. B.
C. D.
A [∵圓O與直線BF相切,∴圓O的半徑為,即|OC|=,
4、
∵四邊形FAMN是平行四邊形,∴點M的坐標為,代入橢圓方程得+=1,∴5e2+2e-3=0,又0b>0)的一個焦點是圓x2+y2-6x+8=0的圓心,且短軸長為8,則橢圓的左頂點為__________.
(-5,0) [∵圓的標準方程為(x-3)2+y2=1,∴圓心坐標為(3,0),∴c=3.又b=4,∴a==5.∵橢圓的焦點在x軸上,
∴橢圓的左頂點為(-5,0).]
7.已知P為橢圓+=1上的一點,M,N分別為圓(x+3)2+y2=1和圓(x-3)2+y2=4上的點,則|PM|+|PN|的最小值為__________.
7 [由題意
5、知橢圓的兩個焦點F1,F(xiàn)2分別是兩圓的圓心,且|PF1|+|PF2|=10,從而|PM|+|PN|的最小值為|PF1|+|PF2|-1-2=7.]
8.已知橢圓的長軸長為10,兩焦點F1,F(xiàn)2的坐標分別為(3,0)和(-3,0).
(1)求橢圓的標準方程;
(2)若P為短軸的一個端點,求△F1PF2的面積.
解 (1)設橢圓的標準方程為+=1(a>b>0),
依題意得因此a=5,b=4,
所以橢圓的標準方程為+=1.
(2)易知|yP|=4,又c=3,
所以S△F1PF2=|yP|×2c=×4×6=12.
9.已知橢圓x2+(m+3)y2=m(m>0)的離心率e=,求m的值及
6、橢圓的長軸和短軸的長、焦點坐標、頂點坐標.
解 橢圓方程可化為+=1,m>0.
∵m-=>0,∴m>,
∴a2=m,b2=,c== .
由e=,得 =,∴m=1.
∴橢圓的標準方程為x2+=1,∴a=1,b=,c=.
∴橢圓的長軸長和短軸長分別為2a=2和2b=1,焦點坐標為
F1,F(xiàn)2,四個頂點的坐標分別為A1(-1,0),
A2(1,0),B1,B2.
[B級 能力提升訓練]
10.如圖,橢圓+=1的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,P點在橢圓上,若 |PF1|=4,∠F1PF2=120°,則a的值為( )
A.2 B.3
C.4 D.5
B [b2=2,c=,故
7、|F1F2|=2,又|PF1|=4,|PF1|+|PF2|=2a,|PF2|=2a-4,由余弦定理得cos 120°==-,化簡得8a=24,即a=3.]
11.(2019·山東臨沂月考)過橢圓+=1的中心任意作一條直線交橢圓于P,Q兩點,F(xiàn)是橢圓的一個焦點,則△PQF周長的最小值是( )
A.14 B.16
C.18 D.20
C [如圖,設F1為橢圓的左焦點,右焦點為F2,
根據橢圓的對稱性可知|F1Q|=|PF2|,|OP|=|OQ|,所以△PQF1的周長為|PF1|+|F1Q|+|PQ|=|PF1|+|PF2|+2|PO|=2a+2|PO|=10+2|PO|,易知2|O
8、P|的最小值為橢圓的短軸長,即點P,Q為橢圓的上下頂點時,△PQF1即△PQF的周長取得最小值為10+2×4=18.]
12.(2019·河北石家莊質檢)橢圓+y2=1的左,右焦點分別為F1,F(xiàn)2,點P為橢圓上一動點,若∠F1PF2為鈍角,則點P的橫坐標的取值范圍是__________.
[設橢圓上一點P的坐標為(x,y),
則=(x+,y),=(x-,y).
∵∠F1PF2為鈍角,∴·<0,即x2-3+y2<0,①
∵y2=1-,代入①得x2-3+1-<0,x2<2,
∴x2<.解得-b>0)的左頂點A且斜率為k的直線交橢圓C于
9、另一個點B,且點B在x軸上的射影恰好為右焦點F2,若
10、y0),
=(2-x0,-y0),
∴·=x-x0-2+y=x-x0+1=(x0-2)2.
當x0=2時,·取得最小值0,
當x0=-2時,·取得最大值4.
15.已知橢圓+=1(a>b>0)的左焦點為F,右頂點為A,上頂點為B,O為坐標原點,M為橢圓上任意一點.過F,B,A三點的圓的圓心坐標為(p,q).
(1)當p+q≤0時,求橢圓的離心率的取值范圍;
(2)若點D(b+1,0),在(1)的條件下,當橢圓的離心率最小時,(+)·的最小值為,求橢圓的方程.
解 (1)設橢圓半焦距為C.由題意AF,AB的中垂線方程分別為x=,y-=(x-),于是圓心坐標為(,).
所以p+q=+≤0,
整理得ab-bc+b2-ac≤0,即(a+b)(b-c)≤0,
所以b≤c,于是b2≤c2,即a2=b2+c2≤2c2.
所以e2=≥,即≤e<1.
(2)當e=時,a=b=c,此時橢圓的方程為+=1,
設M(x,y),則-c≤x≤c,
所以(+)·=x2-x+c2=(x-1)2+c2-.
當c≥時,上式的最小值為c2-,即c2-=,得c=2;
當0