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1、新編人教版精品教學資料
課時跟蹤檢測(八) 直線與橢圓的位置關(guān)系
層級一 學業(yè)水平達標
1.直線y=kx-k+1與橢圓+=1的位置關(guān)系為( )
A.相切 B.相交
C.相離 D.不確定
解析:選B 直線y=kx-k+1可變形為y-1=k(x-1),故直線恒過定點(1,1),而該點在橢圓+=1內(nèi)部,所以直線y=kx-k+1與橢圓+=1相交,故選B.
2.橢圓mx2+ny2=1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.
解析:選A 由消去y得,
(m+n)x2-2nx+n-1
2、=0.
設(shè)M(x1,y1),N(x2,y2),MN中點為(x0,y0),
則x1+x2=,∴x0=,
代入y=1-x得y0=.
由題意=,∴=,選A.
3.已知F1,F(xiàn)2是橢圓的兩個焦點,滿足·=0的點M總在橢圓內(nèi)部,則橢圓離心率的取值范圍是( )
A.(0,1) B.0,
C.0, D.,1
解析:選C ∵⊥,∴點M在以F1F2為直徑的圓上,又點M在橢圓內(nèi)部,∴c0,∴0
3、A. B.2
C. D.3
解析:選A 設(shè)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=1,
得×2+2=1.
解得n2=1,
∴||===.
5.(全國卷Ⅰ)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(1,-1),則E的方程為( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
4、
解析:選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.
所以E的方程為+=1.
6.橢圓x2+4y2=16被直線y=x+1截得的弦長為______.
解析:由
消去y并化簡得x2+2x-6=0.
設(shè)直線與橢圓的交點為M(x1,y1),N(x2,y2),
則x1+x2=-2,x1x2=-6.
∴弦長|MN|=|x1-x2|
= = =.
答案:
7.已知動點P(x,y
5、)在橢圓+=1上,若A點坐標為(3,0),| |=1,且·=0,則||的最小值是________.
解析:易知點A(3,0)是橢圓的右焦點.
∵·=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=.
答案:
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________.
解析:由+=1可得F(-1,0).
設(shè)P(x,y),-2≤x≤2,則·=x2+x+y2=x2+x+31-=x2+x+3=(x+2)2+2,
當且僅當x=2時,·取得最大值6.
答案:6
9
6、.已知斜率為1的直線l過橢圓+y2=1的右焦點,交橢圓于A,B兩點,求弦AB的長.
解:∵a2=4,b2=1,∴c==,
∴右焦點F(,0),∴直線l的方程y=x-.
由消去y并整理,得5x2-8x+8=0.
設(shè)直線l與橢圓的交點為A(x1,y1),B(x2,y2),
則x1+x2=,x1x2=,
∴|AB|=
==,
即弦AB的長為.
10.設(shè)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:(1)將(0,4)代入C的方程得=1,
∴b=4.又e==,得=,
即1-=,∴a
7、=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(shè)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,解得x1+x2=3,∴AB的中點坐標 x0==,y0==(x1+x2-6)=-,即中點坐標為.
層級二 應(yīng)試能力達標
1.若直線mx+ny=4和圓O:x2+y2=4沒有交點,則過點P(m,n)的直線與橢圓+=1的交點個數(shù)為( )
A.2 B.1
C.0 D.0或1
解析:選A 由題意,得 >2,所以m2+n2<4,則-2
8、所以點P(m,n)在橢圓+=1內(nèi),則過點P(m,n)的直線與橢圓+=1有2個交點.故選A.
2.若直線kx-y+3=0與橢圓+=1有兩個公共點,則實數(shù)k的取值范圍是( )
A.
B.
C.∪
D.∪
解析:選C 由得(4k2+1)x2+24kx+20=0,當Δ=16(16k2-5)>0,即k>或k<-時,直線與橢圓有兩個公共點.故選C.
3.若點(x,y)在橢圓4x2+y2=4上,則的最小值為( )
A.1 B.-1
C.- D.以上都不對
解析:選C 設(shè)=k,則y=k(x-2).
由消去y,整理得
(k2+4)x2-4k2x2+4(k2-1)=0,
Δ=
9、16k4-4×4(k2-1)(k2+4)=0,
解得k=±,
∴kmin=-.選C.
4.已知F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0)為橢圓+=1的兩個焦點,P(不在x軸上)為橢圓上一點,且滿足·=c2,則橢圓離心率的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
解析:選C 由橢圓的定義,得|PF1|+|PF2|=2a,平方得|PF1|2+|PF2|2+2|PF1|·|PF2|=4a2.?、?
又·=c2,
∴|PF1|·|PF2|cos∠F1PF2=c2,?、?
由余弦定理,得|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos∠F1PF2=|F1F2|2=4c2,?、?
10、
由①②③,得cos∠F1PF2=<1,
所以cb>0)相交于A,B兩點,若
11、M是線段AB的中點,則橢圓C的離心率等于________.
解析:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),分別代入橢圓方程相減得+=0,根據(jù)題意有x1+x2=2×1=2,y1+y2=2×1=2,且=-,所以+×=0,得a2=2b2,所以a2=2(a2-c2),整理得a2=2c2,所以=,即e=.
答案:
7.已知F1,F(xiàn)2分別是橢圓+y2=1的左、右焦點,過定點M(0,2)的直線l與橢圓交于不同的兩點A,B,且∠AOB(O為坐標原點)為銳角,求直線l的斜率k的取值范圍.
解:顯然直線x=0不滿足題設(shè)條件,故設(shè)直線l:y=kx+2,A(x1,y1),B(x2,y2).
聯(lián)立消去y并整理,
12、得x2+4kx+3=0,
所以x1+x2=-,x1x2=.
由Δ=(4k)2-12=4k2-3>0,得k>或k<-.①
又0°<∠AOB<90°?cos∠AOB>0?·>0,
所以·=x1x2+y1y2>0.
又y1y2=(kx1+2)(kx2+2)=k2x1x2+2k(x1+x2)+4=++4=,
所以+>0,即k2<4,所以-2b>0)經(jīng)過點(0,),離心率為,左右焦點分別為F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0).
(1)求橢圓的方程;
(2)若直線 l:y=-x+m與橢圓交于 A,B兩點,與以F1F2 為直徑的圓交于C,D 兩點,且滿足= ,求直線l 的方程.
解:(1)由題設(shè)知
解得a=2,b=,c=1,
∴橢圓的方程為+=1.
(2)由題設(shè),以F1F2為直徑的圓的方程為x2+y2=1,
∴圓心到直線l的距離d=,
由d<1得|m|<.(*)
∴|CD|=2=2= .
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
由得x2-mx+m2-3=0,
由根與系數(shù)的關(guān)系可得x1+x2=m,x1x2=m2-3.
∴|AB|=
= .
由=得 =1,
解得m=±,滿足(*).
∴直線l的方程為y=-x+或y=-x-.