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專題19 橢圓
一、基礎過關題
1.(2016湖南六校聯(lián)考)已知橢圓的中心在原點,離心率e=,且它的一個焦點與拋物線y2=-4x的焦點重合,則此橢圓方程為( )
A.+=1 B.+=1
C.+y2=1 D.+y2=1
【答案】 A
【解析】 依題意,可設橢圓的標準方程為+=1(a>b>0),由已知可得拋物線的焦點為(-1,0),所以c=1,又離心率e==,解得a=2,b2=a2-c2=3,所以橢圓方程為+=1.
2.已知橢圓+=1的離心率為,則k的值為( )
A.-21 B.21
C.-或21 D.或-21
【答案】 D
3.(2017青島月考)已知A1,A2分別為橢圓C:+=1(a>b>0)的左,右頂點,P是橢圓C上異于A1,A2的任意一點,若直線PA1,PA2的斜率的乘積為-,則橢圓C的離心率為( )
A. B. C. D.
【答案】 D
【解析】 設P(x0,y0),則=-,
化簡得+=1,
則=,e= = =,故選D.
4.2016年1月14日,國防科工局宣布,嫦娥四號任務已經通過了探月工程重大專項領導小組審議通過,正式開始實施.如圖所示,假設“嫦娥四號”衛(wèi)星將沿地月轉移軌道飛向月球后,在月球附近一點P變軌進入以月球球心F為一個焦點的橢圓軌道Ⅰ繞月飛行,之后衛(wèi)星在P點第二次變軌進入仍以F為一個焦點的橢圓軌道Ⅱ繞月飛行.若用2c1和2c2分別表示橢圓軌道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用2a1和2a2分別表示橢圓軌道Ⅰ和Ⅱ的長軸長,給出下列式子:
①a1+c1=a2+c2;②a1-c1=a2-c2;③<;④c1a2>a1c2.
其中正確式子的序號是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】 D
5.(2016貴州七校聯(lián)考)以橢圓上一點和兩個焦點為頂點的三角形的面積的最大值為1,則橢圓長軸長的最小值為( )
A.1 B. C.2 D.2
【答案】 D
【解析】 設a,b,c分別為橢圓的長半軸長,短半軸長,半焦距,
依題意知,當三角形的高為b時面積最大,
所以2cb=1,bc=1,
而2a=2≥2=2
(當且僅當b=c=1時取等號),故選D.
6.若橢圓+=1(a>0,b>0)的焦點在x軸上,過點(2,1)作圓x2+y2=4的切線,切點分別為A,B,直線AB恰好經過橢圓的右焦點和上頂點,則橢圓方程為________________.
【答案】?。?
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________.
【答案】 7
【解析】 由題意知橢圓的兩個焦點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.(2017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________________.
【答案】 (-,)
【解析】 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(-a,0)作直線l交y軸于點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________.
【答案】
10.如圖,橢圓C:+=1(a>b>0)的右焦點為F,右頂點,上頂點分別為A,B,且|AB|=|BF|.
(1)求橢圓C的離心率;
(2)若斜率為2的直線l過點(0,2),且l交橢圓C于P,Q兩點,OP⊥OQ,求直線l的方程及橢圓C的方程.
【答案】: (1)求橢圓C的離心率;
(2) 直線l的方程為2x-y+2=0. 橢圓C的方程為+y2=1.
【解析】(1)由已知|AB|=|BF|,即=a,
4a2+4b2=5a2,4a2+4(a2-c2)=5a2,∴e==.
(2)由(1)知a2=4b2,∴橢圓C:+=1.
設P(x1,y1),Q(x2,y2),
直線l的方程為y-2=2(x-0),即2x-y+2=0.
由消去y,得x2+4(2x+2)2-4b2=0,即17x2+32x+16-4b2=0.
Δ=322+1617(b2-4)>0,解得b>.
x1+x2=-,x1x2=.
∵OP⊥OQ,∴=0,
即x1x2+y1y2=0,x1x2+(2x1+2)(2x2+2)=0,5x1x2+4(x1+x2)+4=0.
從而-+4=0,
解得b=1,滿足b>.∴橢圓C的方程為+y2=1.
二、能力提高題
1.(2016濟南質檢)設A1,A2為橢圓+=1(a>b>0)的左,右頂點,若在橢圓上存在異于A1,A2的點P,使得=0,其中O為坐標原點,則橢圓的離心率e的取值范圍是( )
A.(0,) B.(0,)
C.(,1) D.(,1)
【答案】 D
∵f(0)=-a2b2<0,f(a)=0,如圖,
Δ=(a3)2-4(b2-a2)(-a2b2)=a2(a4-4a2b2+4b4)=a2(a2-2b2)2≥0,
∴對稱軸滿足0<-.又0<<1,∴<<1,故選D.
2.(2015天津)已知橢圓+=1(a>b>0)的上頂點為B,左焦點為F,離心率為.
(1)求直線BF的斜率;
(2)設直線 BF與橢圓交于點P(P異于點B),過點B且垂直于BP的直線與橢圓交于點Q(Q異于點B),直線PQ與y軸交于點M,|PM|=λ|MQ|.
①求λ的值;
②若|PM|sin∠BQP=,求橢圓的方程.
【答案】: (1) 直線BF的斜率為2;
(2) λ=. 橢圓方程為+=1.
(2)設點P(xP,yP),Q(xQ,yQ),M(xM,yM).
①由(1)可得橢圓的方程為+=1,直線BF的方程為y=2x+2c.將直線方程與橢圓方程聯(lián)立,消去y,整理得3x2+5cx=0,解得xP=-.
因為BQ⊥BP,所以直線BQ的方程為y=-x+2c,與橢圓方程聯(lián)立,消去y,
整理得21x2-40cx=0,解得xQ=.
又因為λ=及xM=0,可得λ===.
②因為=,所以==,即|PQ|=|PM|.
又因為|PM|sin∠BQP=,所以|BP|=|PQ|sin∠BQP=|PM|sin∠BQP=.
又因為yP=2xP+2c=-c,所以|BP|= =c,
因此c=,得c=1.
所以,橢圓方程為+=1.
3.(2016長春調研)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.
【答案】: (1) ≤e<1.;
(2) 橢圓的方程為+=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
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