《高中數(shù)學 課時分層作業(yè)9 橢圓的標準方程及性質(zhì)的應用 新人教A版選修21》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高中數(shù)學 課時分層作業(yè)9 橢圓的標準方程及性質(zhì)的應用 新人教A版選修21(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
課時分層作業(yè)(九) 橢圓的標準方程及性質(zhì)的應用
(建議用時:40分鐘)
[基礎達標練]
一、選擇題
1.若點P(a,1)在橢圓+=1的外部,則a的取值范圍為( )
A.
B.∪
C.
D.
B [由題意知+>1,即a2>,解得a>或a<-.]
2.若直線y=x+2與橢圓+=1有兩個公共點,則m的取值范圍是( )
【導學號:46342083】
A.(-∞,0)∪(1,+∞) B.(1,3)∪(3,+∞)
C.(-∞,-3)∪(-3,0) D.(1,3)
B [由
消去y,整理得(3+m)x2+4mx+m=0.
若直線與橢圓有兩個公共點,
則
解得
2、
由+=1表示橢圓,知m>0且m≠3.
綜上可知,m>1且m≠3,故選B.]
3.橢圓+=1的左焦點為F1,點P在橢圓上,如果線段PF1的中點M在y軸上,那么點M的縱坐標是( )
A. B.
C. D.
A [設橢圓的右焦點為F2,則原點O是線段F1F2的中點,從而OM綊PF2,則PF2⊥F1F2,由題意知F2(3,0),由+=1得y2=解得y=,從而M的縱坐標為.]
4.橢圓mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n)與直線y=1-x交于M,N兩點,過原點與線段MN中點所在直線的斜率為,則的值是( )
A. B. C. D.
A [聯(lián)立方程組可得
得(m+n)x
3、2-2nx+n-1=0,
設M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中點P(x0,y0),
則x0==,
y0=1-x0=1-=.
∴kOP===.故選A.]
5.已知橢圓C:+y2=1的右焦點為F,直線l:x=2,點A∈l,線段AF交橢圓C于點B,若=3,則||=( )
A. B.2
C. D.3
A [設點A(2,n),B(x0,y0).
由橢圓C:+y2=1知a2=2,b2=1,
∴c2=1,即c=1,
∴右焦點F(1,0).
由=3,得(1,n)=3(x0-1,y0).
∴1=3(x0-1)且n=3y0.
∴x0=,y0=n.
將x0,y0代入+y2=
4、1,得
+=1.
解得n2=1,
∴|A|===.]
二、填空題
6.已知O為坐標原點,F(xiàn)是橢圓C:+=1(a>b>0)的左焦點,A,B分別為C的左、右頂點.P為C上一點,且PF⊥x軸.過點A的直線l與線段PF交于點M,與y軸交于點E.若直線BM經(jīng)過OE的中點,則C的離心率為________.
【導學號:46342084】
[結合條件利用橢圓的性質(zhì)建立關于a,b,c的方程求解.
如圖所示,由題意得
A(-a,0),B(a,0),F(xiàn)(-c,0).
由PF⊥x軸得P.
設E(0,m),
又PF∥OE,得=,
則|MF|=. ①
又由OE∥MF,得=,
則|MF
5、|=. ②
由①②得a-c=(a+c),即a=3c,∴e==.]
7.過橢圓+=1的右焦點F作一條斜率為2的直線與橢圓交于A,B兩點,O為坐標原點,則△OAB的面積為________.
[由已知可得直線方程為y=2x-2,聯(lián)立方程組
解得A(0,-2),B,
∴S△AOB=|OF||yA-yB|=.]
8.若點O和點F分別為橢圓+=1的中心和左焦點,點P為橢圓上的任意一點,則的最大值為________.
6 [由+=1可得F(-1,0).
設P(x,y),-2≤x≤2,則=x2+x+y2=x2+x+3=x2+x+3=(x+2)2+2,
當且僅當x=-2時,取得最大值6.]
6、
三、解答題
9.已知橢圓4x2+y2=1及直線y=x+m.
(1)當直線和橢圓有公共點時,求實數(shù)m的取值范圍;
(2)求被橢圓截得的最長弦所在的直線方程.
【導學號:46342085】
[解] (1)聯(lián)立方程組消去y,整理得:
5x2+2mx+m2-1=0.
∵直線與橢圓有公共點,
∴Δ=4m2-20(m2-1)=20-16m2≥0,
∴-≤m≤.
(2)設直線與橢圓的交點為A(x1,y1),B(x2,y2),
則由(1)得
∴|AB|=|x1-x2|
=
=
=.
∵-≤m≤,
∴0≤m2≤,
∴當m=0時,|AB|取得最大值,此時直線方程為y=x,即
7、x-y=0.
10.已知橢圓C:+=1(a>b>0)的一個頂點為A(2,0),離心率為,直線y=k(x-1)與橢圓C交于不同的兩點M,N.
(1)求橢圓C的方程;
(2)當△AMN的面積為時,求k的值.
[解] (1)由題意得
解得c=,b=,
所以橢圓C的方程為+=1.
(2)由
得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-4=0,
設點M,N的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),則
y1=k(x1-1),y2=k(x2-1),
x1+x2=,x1x2=,
所以|MN|=
=
=,
又因為點A(2,0)到直線y=k(x-1)的距離
d=,
所以△AMN的面
8、積為S=|MN|d=,
由=,
化簡得7k4-2k2-5=0,解得k=1.
[能力提升練]
1.設F1,F(xiàn)2為橢圓+y2=1的左、右焦點,過橢圓中心任作一直線與橢圓交于P,Q兩點,當四邊形PF1QF2的面積最大時,則的值等于( )
A.0 B.2
C.4 D.-2
D [由題意得c==,
又S=2S=2|F1F2|h(h為F1F2邊上的高),
所以當h=b=1時,S取最大值,
此時∠F1PF2=120.
所以=||||cos 120=22=-2.
故選D.]
2.已知橢圓E:+=1(a>b>0)的右焦點為F(3,0),過點F的直線交E于A,B兩點.若AB的中點坐標為
9、(1,-1),則E的方程為( )
【導學號:46342086】
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
D [因為直線AB過點F(3,0)和點(1,-1),所以直線AB的方程為y=(x-3),代入橢圓方程+=1,消去y,得x2-a2x+a2-a2b2=0,所以AB的中點的橫坐標為=1,即a2=2b2,又a2=b2+c2,所以b=c=3,a2=18,故選D.]
3.已知F1為橢圓C:+y2=1的左焦點,直線l:y=x-1與橢圓C交于A,B兩點,那么|F1A|+|F1B|的值為________.
[設點A(x1,y1),B(x2,y2)(x1<x2),
由消去
10、y,得3x2-4x=0.
∴A(0,-1),B.
∴|AB|=,
∴|F1A|+|F1B|=4a-|AB|
=4-=.]
4.已知直線y=3x+2被橢圓+=1(a>b>0)截得的弦長為8,則下列直線中被橢圓截得的弦長也為8的有________.(填上直線的代號)
①y=3x-2;②y=3x+1;③y=-3x-2;④y=-3x+2;⑤y=-3x.
①③④ [橢圓關于原點和坐標軸對稱,從而與直線y=3x+2關于原點和坐標軸對稱的直線被橢圓截得的弦長也為8,直線y=3x+2關于原點對稱的直線為y=3x-2,關于x軸對稱的直線為y=-3x-2,關于y軸對稱的直線為y=-3x+2,故應填①
11、③④.]
5.如圖228,已知F1,F(xiàn)2分別為橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點,A為橢圓的上頂點,直線AF2交橢圓于另一點B.
圖228
(1)若∠F1AB=90,求橢圓的離心率;
(2)若橢圓的焦距為2,且|AF2|=2|F2B|,求橢圓的方程.
【導學號:46342087】
[解] (1)若∠F1AB=90,則△AOF2為等腰直角三角形,所以有|OA|=|OF2|,即b=c,
所以a=c,e==.
(2)由題知A(0,b),F(xiàn)2(1,0),設B(x,y),
由|AF2|=2|F2B|,得=2,即(1,-b)=2(x-1,y),
解得x=,y=-,
代入+=1,得+=1,即+=1,
解得a2=3,所以b2=2,
故橢圓的方程為+=1.
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375