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1、
14個填空題專項強化練(十二) 橢圓
A組——題型分類練
題型一 橢圓的定義及標(biāo)準(zhǔn)方程
1.設(shè)F1,F(xiàn)2是橢圓+=1的兩個焦點,P是橢圓上的點,且PF1∶PF2=4∶3,則△PF1F2的面積為________.
解析:因為PF1+PF2=14,
又PF1∶PF2=4∶3,
所以PF1=8,PF2=6.
因為F1F2=10,所以PF1⊥PF2.
所以S△PF1F2=PF1·PF2=×8×6=24.
答案:24
2.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點為F1,F(xiàn)2,離心率為,過F2的直線l交C于A,B兩點,若△AF1B的周長為4,則橢圓C的方程為________.
2、
解析:由橢圓的定義知AF1+AF2=2a,BF1+BF2=2a,
又∵△AF1B的周長=AF1+AF2+BF1+BF2=4,∴a=.
又e=,∴c=1.∴b2=a2-c2=2,
∴橢圓C的方程為+=1.
答案:+=1
3.一個橢圓的中心在原點,焦點F1,F(xiàn)2在x軸上,P(2,)是橢圓上一點,且PF1,F(xiàn)1F2,PF2成等差數(shù)列,則橢圓方程為________________.
解析:設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1(a>b>0).由點(2,)在橢圓上,知+=1①.又PF1,F(xiàn)1F2,PF2成等差數(shù)列,則PF1+PF2=2F1F2,即2×2c=2a,=②,又c2=a2-b2③,聯(lián)立①②③得a
3、2=8,b2=6.
故橢圓方程為+=1.
答案:+=1
題型二 橢圓的幾何性質(zhì)
1.橢圓+=1的離心率是________.
解析:根據(jù)題意知,a=3,b=2,則c==,
∴橢圓的離心率e==.
答案:
2.橢圓x2+my2=1的焦點在x軸上,長軸長是短軸長的2倍,則m=________.
解析:由題意可得, =,所以m=4.
答案:4
3.中心在坐標(biāo)原點的橢圓,焦點在x軸上,焦距為4,離心率為,則該橢圓的方程為______________.
解析:依題意,2c=4,c=2,又e==,則a=2,b=2,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
答案:+=1
4.已知圓C1:x2+
4、2cx+y2=0,圓C2:x2-2cx+y2=0,橢圓C:+=1(a>b>0),若圓C1,C2都在橢圓內(nèi),則橢圓離心率的取值范圍是________.
解析:圓C1,C2都在橢圓內(nèi)等價于圓C2的右頂點(2c,0),上頂點(c,c)在橢圓內(nèi)部,
∴只需?0<≤.
答案:
5.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右頂點分別為A1,A2,且以線段A1A2為直徑的圓與直線bx-ay+2ab=0相切,則C的離心率為________.
解析:以線段A1A2為直徑的圓的方程為x2+y2=a2,由原點到直線bx-ay+2ab=0的距離d==a,得a2=3b2,所以C的離心率e= =.
答案:
5、
題型三 橢圓的綜合問題
1.已知橢圓+y2=1的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,點M在該橢圓上,且1·2=0,則點M到y(tǒng)軸的距離為________.
解析:由題意,得F1(-,0),F(xiàn)2(,0).設(shè)M(x,y),則1·2=(--x,-y)·(-x,-y)=0,整理得x2+y2=3.①
又因為點M在橢圓上,故+y2=1,
即y2=1-.②
將②代入①,得x2=2,解得x=±.
故點M到y(tǒng)軸的距離為.
答案:
2.設(shè)點P在圓C:x2+(y-2)2=1上移動,點Q在橢圓+y2=1上移動,則PQ的最大值是________.
解析:圓心C(0,2),PQ≤PC+CQ=1+CQ,于是只要求
6、CQ的最大值.設(shè)Q(x,y),
∴CQ====.
∵-1≤y≤1,∴當(dāng)y=-時,CQmax==,
∴PQmax=1+.
答案:1+
3.已知橢圓C:+=1(a>b>0)及點B(0,a),過B與橢圓相切的直線交x軸的負(fù)半軸于點A,F(xiàn)為橢圓的右焦點,則∠ABF=________.
解析:法一:由題意知,切線的斜率存在,設(shè)切線方程為y=kx+a(k>0),與橢圓方程聯(lián)立得b2x2+a2(kx+a)2-a2b2=0,即(b2+a2k2)x2+2a3kx+a4-a2b2=0,由Δ=4a6k2-4(b2+a2k2)(a4-a2b2)=0,得k=,從而y=x+a交x軸于A,又F(c,0),易知·
7、=0,故∠ABF=90°.
法二:由橢圓性質(zhì)可知,過B且與橢圓相切的斜率為正的直線方程為y=ex+a(e為橢圓的離心率),即切線斜率為e,∴tan ∠BAF==e,又tan ∠OBF==e,則∠BAF=∠OBF,因而∠ABF=90°.
答案:90°
B組——高考提速練
1.在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,則以A,B為焦點,且過C,D兩點的橢圓的短軸的長為________.
解析:依題意得AC=5,所以橢圓的焦距為2c=AB=4,長軸長2a=AC+BC=8,所以短軸長為2b=2=2=4.
答案:4
2.已知P是以F1,F(xiàn)2為焦點的橢圓+=1(a>b>0)上的一點,若1·2=0
8、,tan∠PF1F2=,則此橢圓的離心率為________.
解析:因為1·2=0,tan∠PF1F2=,所以1⊥2,sin∠PF1F2=,cos∠PF1F2=.所以PF1=c,PF2=c,則PF1+PF2=c=2a,所以e==.
答案:
3.已知橢圓+=1(a>b>0)的一個焦點是F(1,0),若橢圓短軸的兩個三等分點M,N與F構(gòu)成正三角形,則此橢圓的方程為________.
解析:由△FMN為正三角形,得c=OF=MN=×b=1.解得b=,∴a2=b2+c2=4.故橢圓的方程為+=1.
答案:+=1
4.過橢圓+=1的中心任作一直線交橢圓于P,Q兩點,F(xiàn)是橢圓的一個焦點,則△P
9、QF周長的最小值是________.
解析:設(shè)F為橢圓的左焦點,右焦點為F2,
根據(jù)橢圓的對稱性可知FQ=PF2,OP=OQ,
所以△PQF的周長為PF+FQ+PQ=PF+PF2+2PO=2a+2PO=10+2PO,
易知2OP的最小值為橢圓的短軸長,即點P,Q為橢圓的上下頂點時,△PQF的周長取得最小值18.
答案:18
5.已知橢圓C:+=1的左、右頂點分別為M,N,點P在C上,且直線PN的斜率是-,則直線PM的斜率為________.
解析:設(shè)P(x0,y0),則+=1,直線PM的斜率kPM=,直線PN的斜率kPN=,可得kPM·kPN==-,故kPM=-·=3.
答案:
10、3
6.已知橢圓的對稱軸在坐標(biāo)軸上,短軸的一個端點與兩個焦點構(gòu)成一個正三角形,焦點到橢圓上的點的最短距離是,則這個橢圓方程為________.
解析:由題意知解得
所以橢圓方程為+=1或+=1.
答案:+=1或+=1
7.已知橢圓的中心在原點,焦點在x軸上,離心率為,且過點P(-5,4),則橢圓的方程為________.
解析:設(shè)橢圓的方程為+=1(a>b>0),將點P(-5,4)代入得+=1.
又離心率e==,即e2===,
解得a2=45,b2=36,故橢圓的方程為+=1.
答案:+=1
8.已知拋物線x2=2py(p>0)的焦點F是橢圓+=1(a>b>0)的一個焦點,
11、若P,Q是橢圓與拋物線的公共點,且直線PQ經(jīng)過焦點F,則該橢圓的離心率為________.
解析:設(shè)點P在第一象限,由題意,p=2c,P(,c),即P(2c,c),代入橢圓方程,可得+=1,整理可得e4-6e2+1=0,∵0<e<1,∴e=-1.
答案:-1
9.已知動點P(x,y)在橢圓C:+=1上,F(xiàn)是橢圓C的右焦點,若點M滿足||=1且·=0,則||的最小值為________.
解析:由題意可得·=||2=1,所以||=|-|==≥=,當(dāng)且僅當(dāng)點P在右頂點時取等號,所以||的最小值是.
答案:
10.如圖,已知過橢圓+=1(a>b>0)的左頂點A(-a,0)作直線l交y軸于點
12、P,交橢圓于點Q,若△AOP是等腰三角形,且=2,則橢圓的離心率為________.
解析:法一:因為△AOP是等腰三角形,所以O(shè)A=OP,故A(-a,0),P(0,a),又=2,所以Q,由點Q在橢圓上得+=1,解得=,故離心率e== =.
法二:因為△AOP是等腰三角形,所以O(shè)A=OP,故直線AP的方程為y=x+a,與橢圓方程聯(lián)立并消去y得(a2+b2)x2+2a3x+a2c2=0,從而(-a)xQ=,即xQ=-,又由A(-a,0),P(0,a),=2,得xQ=-,故-=-,即5c2=4a2,e2=,故e=.
答案:
11.若橢圓+=1(a>b>0)的焦點在x軸上,過點(2,1)作圓
13、x2+y2=4的切線,切點分別為A,B,直線AB恰好經(jīng)過橢圓的右焦點和上頂點,則橢圓方程是________.
解析:設(shè)切點坐標(biāo)為(m,n),則·=-1,
即m2+n2-n-2m=0.
∵m2+n2=4,
∴2m+n-4=0,
即AB的直線方程為2x+y-4=0.
∵直線AB恰好經(jīng)過橢圓的右焦點和上頂點,
∴2c-4=0,b-4=0,解得c=2,b=4.
∴a2=b2+c2=20,故橢圓方程為+=1.
答案:+=1
12.若A,B為橢圓C:+=1(a>b>0)長軸的兩個端點,垂直于x軸的直線與橢圓交于點M,N,且kAM·kBN=,則橢圓C的離心率為________.
解析:
14、不妨取A(-a,0),B(a,0),
設(shè)M(x1,y1),N(x1,-y1).
∵kAM·kBN=,
∴·=.
即=.①
∵M(x1,y1)在橢圓C上,
∴+=1,
即y=(a2-x),②
將②代入①得=,
即a2=4b2=4(a2-c2).
∴3a2=4c2,即e2=,
∴e=.
答案:
13.如圖所示,橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,上頂點為A,離心率為,點P為橢圓在第一象限內(nèi)的一點.若S△PF1A∶S△PF1F2=2∶1,則直線PF1的斜率為________.
解析:連結(jié)AF2交PF1于點B.由S△PF1A∶S△PF1F2=2∶1得=.而
15、A(0,b),F(xiàn)1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),所以由A,B,F(xiàn)2三點共線得B,kPF1==.又因為離心率為,所以a=2c,b=c,故kPF1==.
答案:
14.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,離心率為e.直線l:y=ex+a與x軸、y軸分別交于A,B兩點,M是直線l與橢圓C的一個公共點,設(shè)AM=eAB,則該橢圓的離心率e=________.
解析:因為點A,B分別是直線l:y=ex+a與x軸,y軸的交點,所以點A,B的坐標(biāo)分別是,(0,a).
設(shè)點M的坐標(biāo)是(x0,y0),由AM=eAB,
得 (*)
因為點M在橢圓上,所以+=1,
將(*)式代入,得+=1,
整理得,e2+e-1=0,
解得e=或e=(舍去).
答案:
8