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1、第九章 第五節(jié)
一、選擇題
1.(2014·長春模擬)橢圓x2+4y2=1的離心率為( )
A. B.
C. D.
[答案] A
[解析] 先將x2+4y2=1化為標準方程+=1,
則a=1,b=,c==.離心率e==.
2.已知橢圓的一個焦點為F(0,1),離心率e=,則橢圓的標準方程為( )
A.+y2=1 B.x2+=1
C.+=1 D.+=1
[答案] D
[解析] 由已知,c=1,∵e==,
∴a=2,∴b==.
∴橢圓的標準方程為+=1,故選D.
3.(文)(教材改編題)如果方程x2+ky2=2表示焦點在y軸上的橢圓,那么實數(shù)k的取
2、值范圍為( )
A.(0,1) B.(1,2)
C.(0,2) D.(0,1]
[答案] A
[解析] 方程可化為+=1,焦點在y軸上,則有>2,即k<1,又k>0,∴0>0,故選C.
4.中心在原點,焦點在x軸上,若長軸長為18,且兩個焦點恰好將長軸三等分,則此橢圓的方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
[答案] A
[解析] 依題意知:2a=18
3、,∴a=9,2c=×2a,∴c=3,
∴b2=a2-c2=81-9=72,∴橢圓方程為+=1.
5.設F1,F(xiàn)2是橢圓E:+=1(a>b>0)的左、右焦點,P為直線x=上一點,△F2PF1是底角為30°的等腰三角形,則E的離心率為( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] 設直線x=與x軸交于點M,則∠PF2M=60°,
在Rt△PF2M中,PF2=F1F2=2c,F(xiàn)2M=-c,
故cos60°===,
解得=,故離心率e=.
6.(2014·全國大綱高考)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點為F1、F2,離心率為,過F2的直線l交C于A、B兩點,若△
4、AF1B的周長為4,則C的方程為( )
A.+=1 B.+y2=1
C.+=1 D.+=1
[答案] A
[解析] 本題考查了橢圓的定義,離心率的計算,根據(jù)條件可知=,且4a=4,得a=,所以c=1,b2=2,故C的方程為+=1.
二、填空題
7.若橢圓+=1的離心率為,則實數(shù)m=________.
[答案] 或
[解析] e2==1-,則1-=或1-=,解得m=或m=.
8.在平面直角坐標系xOy中,橢圓C的中心為原點,焦點F1,F(xiàn)2在x軸上,離心率為.過F1的直線l交C于A,B兩點,且△ABF2的周長為16,那么C的方程為________.
[答案] +=1
[解析
5、] 本題主要考查橢圓的定義及幾何性質.
依題意:4a=16,即a=4,又e==,
∴c=2,∴b2=8.
∴橢圓C的方程為+=1.
9.已知動點P(x,y)在橢圓+=1上,若A點坐標為(3,0),||=1,且·=0,則||的最小值是________.
[答案]
[解析] ∵·=0,∴⊥.
∴||2=||2-||2=||2-1.
∵橢圓右頂點到右焦點A的距離最小,
∴故||min=2,∴||min=.
三、解答題
10.已知橢圓C1:+y2=1,橢圓C2以C1的長軸為短軸,且與C1有相同的離心率.
(1)求橢圓C2的方程;
(2)設O為坐標原點,點A,B分別在橢圓C1
6、和C2上,=2,求直線AB的方程.
[解析] 由已知可設橢圓C2的方程為+=1(a>2),
其離心率為,故=,則a=4,
故橢圓C2的方程為+=1.
(2)設A,B兩點的坐標分別為(xA,yA),(xB,yB),
由=2及(1)知,O,A,B三點共線且點A,B不在y軸上,因此可設直線AB的方程為y=kx.
將y=kx代入+y2=1中,得(1+4k2)x2=4,
所以x=,
由=2,得x=,y=,
將x,y代入+=1中,得=1,
即4+k2=1+4k2,解得k=±1.
故直線AB的方程為y=x或y=-x.
一、選擇題
1.已知以F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0)為焦點
7、的橢圓與直線x+y+4=0有且僅有一個交點,則橢圓的長軸長為( )
A.3 B.2
C.2 D.4
[答案] C
[解析] 設橢圓方程為mx2+ny2=1(0b>0)上一點P向x軸作垂線,垂足恰為左焦點F1,A是橢圓與x軸正半軸的交點,B是橢圓與y軸正半軸的交點,且AB∥OP(O是坐標原點),則該橢圓的離心率
8、是( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] 本題考查了橢圓離心率的求法.
根據(jù)+=1可得F1(-c,0),P(-c,),故OP與AB的斜率分別是kOP=-,kAB=-,根據(jù)OP∥AB得-=-,即b=C.
由于a2=b2+c2,即a2=2c2,故e==.
二、填空題
3.(2014·安徽高考)若F1,F(xiàn)2分別是橢圓E:x2+=1(0
9、+c2=1,∴y2=b4,∴|AF2|=b2,
又∵|AF1|=3|BF1|,
∴B點坐標為(-c,-b2),
代入橢圓方程得,
∴方程為x2+y2=1.
4.(文)(2014·江西高考)設橢圓C:+=1(a>b>0)的左右焦點為F1,F(xiàn)2,過F2作x軸的垂線與C相交于A,B兩點,F(xiàn)1B與y軸相交于點D,若AD⊥F1B,則橢圓C的離心率等于________.
[答案]
[解析] 本題是橢圓綜合性質的考查,∵AB⊥x軸,不妨設A(c,),B(c,-),又∵D是F1B與y軸的交點,可求得D(0,-)且為BF1的中點.
∵AD⊥F1B,∴△F1AB為等腰三角形,
∴|AF1|
10、=|AB|=2·,∴|AF1|+|AF2|=2·+=3·,由橢圓定義得3·=2a,
∴=,∴=,∴e=.
(理)(2014·江西高考)過點M(1,1)作斜率為-的直線與橢圓C:+=1(a>b>0)相交于A,B兩點,若M是線段AB的中點,則橢圓C的離心率為________.
[答案]
[解析] 由題意可設A(x1,y1),B(x2,y2),
則可得
①-②,并整理得=-.(*)
∵M是線段AB的中點,且過點M(1,1)的直線斜率為-,
∴x1+x2=2,y1+y2=2,k==-.
∴(*)式可化為=,
即a2=2b2=2(a2-c2),整理得a2=2c2,
即=.∴e==
11、.
三、解答題
5.設橢圓C:+=1(a>b>0)過點(0,4),離心率為.
(1)求C的方程;
(2)求過點(3,0)且斜率為的直線被C所截線段的中點坐標.
[解析] (1)將(0,4)代入C的方程得=1,∴b=4,
又e==得=,
即1-=,∴a=5,∴C的方程為+=1.
(2)過點(3,0)且斜率為的直線方程為y=(x-3).
設直線與C的交點為A(x1,y1),B(x2,y2),
將直線方程y=(x-3)代入C的方程,得
+=1,即x2-3x-8=0,
∴AB的中點坐標==,
==(x1+x2-6)=-,即中點為(,-).
6.(文)(2014·天津高考)設
12、橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,右頂點為A,上頂點為B.已知|AB|=|F1F2|.
(1)求橢圓的離心率;
(2)設P為橢圓上異于其頂點的一點,以線段PB為直徑的圓經(jīng)過點F1,經(jīng)過點F2的直線l與該圓相切與點M,|MF2|=2.求橢圓的方程.
[解析] (1)如圖所示,
由橢圓的幾何性質
|AB|=,而|AB|=|F1F2|,
∴a2+b2=×4c2=3c2.
又b2=a2-c2,∴2a2=4c2,即e2=,∴e=.
(2)由(1)設橢圓方程+=1.
設P(x1,y1),B(0,c),F(xiàn)1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),
∵P是異于頂點的點,∴x1
13、≠0,y1≠0.
以PB為直徑的圓過F1,即PF1⊥BF1,
∴·=-1,∴y1=-(x1+c).
設PB中點D(,),即D為(,).
由題意得|DF2|2=|DM|2+|MF2|2,
∵|DM|=|DB|=r,
∴|DF2|2=(-c)2+,|MF2|2=8,
|DM|2=+(c+)2,
即(-c)2+=8++(c+)2.
整理得cx1=-4 ①
又P(x1,-(x1+c))在橢圓上,
∴x+2(x1+c)2=2c2整理得3x+4cx1=0 ②
∵x1≠0,∴,解之得c2=3,
∴所求橢圓方程為+=1.
(理)(2014·天津高考)設橢圓+=1(a>b>0)
14、的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,右頂點為A,上頂點為B.已知|AB|=|F1F2|.
(1)求橢圓的離心率;
(2)設P為橢圓上異于其頂點的一點,以線段PB為直徑的圓經(jīng)過點F1,經(jīng)過原點O的直線l與該圓相切,求直線l的斜率.
[解析] (1)設橢圓右焦點F2的坐標為(c,0),由|AB|=|F1F2|,可得a2+b2=3c2,又b2=a2-c2,則=.
所以,橢圓的離心率e=.
(2)由(1)知a2=2c2,b2=c2,故橢圓方程為+=1.
設P(x0,y0),由F1(-c,0),B(0,c),
有=(x0+c,y0),=(c,c)
由已知,有·=0,即(x0+c)c+y0c=0,
又c≠0,故有x0+y0+c=0. ①
又因為點P在橢圓上,故
+=1 ②
由①和②可得3x+4cx0=0,而點P不是橢圓的頂點,故x0=-c,代入①得y0=,即點P的坐標為(-,).
設圓的圓心為T(x1,y1),則
x1==-c,y1==c,
進而圓的半徑r==C.
設直線l的斜率為k,依題意,直線l的方程為y=kx,由l與圓相切,可得=r,
即=c,
整理得k2-8k+1=0,解得k=4±.
所以,直線l的斜率為4+或4-.