高考數(shù)學(xué)浙江理科一輪【第九章】解析幾何 第4講橢圓

精品資料 第4講 橢 圓 一、選擇題 1．中心在原點(diǎn)，焦點(diǎn)在x軸上，若長(zhǎng)軸長(zhǎng)為18，且兩個(gè)焦點(diǎn)恰好將長(zhǎng)軸三等分，則此橢圓的方程是(　　)． A.＋＝1 B.＋＝1 C.＋＝1 D.＋＝1 解析　依題意知：2a＝18，∴a＝9,2c＝2a，∴c＝3， ∴b2＝a2－c2＝81－9＝72，∴橢圓方程為＋＝1. 答案　A 2．橢圓＋＝1(a>b>0)的左、右頂點(diǎn)分別是A，B，左、右焦點(diǎn)分別是F1，F(xiàn)2.若|AF1|，|F1F2|，|F1B|成等比數(shù)列，則此橢圓的離心率為 (　　)． A. B. C. D.－2 解析　因?yàn)锳，B為左、右頂點(diǎn)，F(xiàn)1，F(xiàn)2為左、右焦點(diǎn)，所以|AF1|＝a－c，|F1F2|＝2c，|F1B|＝a＋c. 又因?yàn)閨AF1|，|F1F2|，|F1B|成等比數(shù)列， 所以(a－c)(a＋c)＝4c2，即a2＝5c2. 所以離心率e＝＝，故選B. 答案　B 3．已知橢圓x2＋my2＝1的離心率e∈，則實(shí)數(shù)m的取值范圍是 (　　)． A. B. C.∪ D.∪ 解析　橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為x2＋＝1.當(dāng)m>1時(shí)，e2＝1－∈，解得m>；當(dāng)0<m<1時(shí)，e2＝＝1－m∈，解得0<m<，故實(shí)數(shù)m的取值范圍是∪. 答案　C 4．設(shè)F1、F2分別是橢圓＋y2＝1的左、右焦點(diǎn)，P是第一象限內(nèi)該橢圓上的一點(diǎn)，且PF1⊥PF2，則點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為(　　)． A．1 B. C．2 D. 解析　由題意知，點(diǎn)P即為圓x2＋y2＝3與橢圓＋y2＝1在第一象限的交點(diǎn)，解方程組得點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為. 答案　D 5．橢圓＋＝1(a>b>0)的兩頂點(diǎn)為A(a,0)，B(0，b)，且左焦點(diǎn)為F，△FAB是以角B為直角的直角三角形，則橢圓的離心率e為(　　) A. B. C. D. 解析 根據(jù)已知a2＋b2＋a2＝(a＋c)2，即c2＋ac－a2＝0，即e2＋e－1＝0，解得e＝，故所求的橢圓的離心率為. 答案　B 6．已知橢圓C：＋＝1(a＞b＞0)的離心率為.雙曲線(xiàn)x2－y2＝1的漸近線(xiàn)與橢圓C有四個(gè)交點(diǎn)，以這四個(gè)交點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形的面積為16，則橢圓C的方程為 (　　)． A.＋＝1 B.＋＝1 C.＋＝1 D.＋＝1 解析　因?yàn)闄E圓的離心率為，所以e＝＝，c2＝a2，c2＝a2＝a2－b2，所以b2＝a2，即a2＝4b2.雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)方程為y＝x，代入橢圓方程得＋＝1，即＋＝＝1，所以x2＝b2，x＝b，y2＝b2，y＝b，則在第一象限雙曲線(xiàn)的漸近線(xiàn)與橢圓C的交點(diǎn)坐標(biāo)為，所以四邊形的面積為4bb＝b2＝16，所以b2＝5，所以橢圓方程為＋＝1. 答案　D 二、填空題 7．設(shè)F1、F2分別是橢圓＋＝1的左、右焦點(diǎn)，P為橢圓上一點(diǎn)，M是F1P的中點(diǎn)，|OM|＝3，則P點(diǎn)到橢圓左焦點(diǎn)的距離為_(kāi)_______． 解析 由題意知|OM|＝|PF2|＝3，∴|PF2|＝6.∴|PF1|＝25－6＝4. 答案 4 8．在等差數(shù)列{an}中，a2＋a3＝11，a2＋a3＋a4＝21，則橢圓C：＋＝1的離心率為_(kāi)_______． 解析　由題意，得a4＝10，設(shè)公差為d，則a3＋a2＝(10－d)＋(10－2d)＝20－3d＝11，∴d＝3，∴a5＝a4＋d＝13，a6＝a4＋2d＝16>a5，∴e＝＝. 答案　 9. 橢圓=1的焦點(diǎn)為F1和F2，點(diǎn)P在橢圓上.如果線(xiàn)段PF1的中點(diǎn)在y軸上，那么|PF1|是|PF2|的_____倍． 解析 不妨設(shè)F1（－3，0），F(xiàn)2（3，0）由條件得P（3，），即|PF2|=，|PF1|=，因此|PF1|=7|PF2|. 答案 7 10.如圖，∠OFB＝，△ABF的面積為2－，則以O(shè)A為長(zhǎng)半軸，OB為短半軸，F(xiàn)為一個(gè)焦點(diǎn)的橢圓方程為_(kāi)_______． 解析　設(shè)標(biāo)準(zhǔn)方程為＋＝1(a>b>0)， 由題可知，|OF|＝c，|OB|＝b，∴|BF|＝a， ∵∠OFB＝，∴＝，a＝2b. S△ABF＝|AF||BO|＝(a－c)b ＝(2b－b)b＝2－， ∴b2＝2，∴b＝，∴a＝2，∴橢圓的方程為＋＝1. 答案?。? 三、解答題 11．如圖，設(shè)P是圓x2＋y2＝25上的動(dòng)點(diǎn)，點(diǎn)D是P在x軸上的投影，M為PD上一點(diǎn)，且|MD|＝|PD|. (1)當(dāng)P在圓上運(yùn)動(dòng)時(shí)，求點(diǎn)M的軌跡C的方程； (2)求過(guò)點(diǎn)(3,0)且斜率為的直線(xiàn)被C所截線(xiàn)段的長(zhǎng)度． 解　(1)設(shè)M的坐標(biāo)為(x，y)，P的坐標(biāo)為(xP，yP)， 由已知得 ∵P在圓上，∴x2＋2＝25， 即C的方程為＋＝1. (2)過(guò)點(diǎn)(3,0)且斜率為的直線(xiàn)方程為y＝(x－3)， 設(shè)直線(xiàn)與C的交點(diǎn)為A(x1，y1)，B(x2，y2)， 將直線(xiàn)方程y＝(x－3)代入C的方程，得 ＋＝1， 即x2－3x－8＝0. ∴x1＝，x2＝. ∴線(xiàn)段AB的長(zhǎng)度為|AB|＝ ＝ ＝ ＝. 12．設(shè)F1，F(xiàn)2分別為橢圓C：＋＝1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)，過(guò)F2的直線(xiàn)l與橢圓C相交于A，B兩點(diǎn)，直線(xiàn)l的傾斜角為60，F(xiàn)1到直線(xiàn)l的距離為2. (1)求橢圓C的焦距； (2)如果＝2，求橢圓C的方程． 解　(1)設(shè)橢圓C的焦距為2c，由已知可得F1到直線(xiàn)l的距離c＝2，故c＝2. 所以橢圓C的焦距為4. (2)設(shè)A(x1，y1)，B(x2，y2)，由＝2及l(fā)的傾斜角為60，知y1<0，y2>0， 直線(xiàn)l的方程為y＝(x－2)． 由消去x， 整理得(3a2＋b2)y2＋4b2y－3b4＝0. 解得y1＝，y2＝. 因?yàn)椋?，所以－y1＝2y2， 即＝2，解得a＝3. 而a2－b2＝4，所以b2＝5. 故橢圓C的方程為＋＝1. 13． 如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，橢圓C：＋＝1(a>b>0)的離心率為，以原點(diǎn)為圓心，橢圓C的短半軸長(zhǎng)為半徑的圓與直線(xiàn)x－y＋2＝0相切． (1)求橢圓C的方程； (2)已知點(diǎn)P(0,1)，Q(0,2)．設(shè)M，N是橢圓C上關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)的不同兩點(diǎn)，直線(xiàn)PM與QN相交于點(diǎn)T.求證：點(diǎn)T在橢圓C上． (1)解　由題意知，b＝＝. 因?yàn)殡x心率e＝＝，所以＝ ＝. 所以a＝2. 所以橢圓C的方程為＋＝1. (2)證明　由題意可設(shè)M，N的坐標(biāo)分別為(x0，y0)，(－x0，y0)， 則直線(xiàn)PM的方程為y＝x＋1， ① 直線(xiàn)QN的方程為y＝x＋2. ② 法一　聯(lián)立①②解得x＝，y＝， 即T.由＋＝1，可得x＝8－4y. 因?yàn)?＋2＝ ＝＝＝＝1， 所以點(diǎn)T的坐標(biāo)滿(mǎn)足橢圓C的方程，即點(diǎn)T在橢圓C上． 法二　設(shè)T(x，y)，聯(lián)立①②解得x0＝，y0＝. 因?yàn)椋?，所以2＋2＝1. 整理得＋＝(2y－3)2， 所以＋－12y＋8＝4y2－12y＋9，即＋＝1. 所以點(diǎn)T坐標(biāo)滿(mǎn)足橢圓C的方程，即點(diǎn)T在橢圓C上． 14．如圖，設(shè)橢圓的中心為原點(diǎn)O，長(zhǎng)軸在x軸上，上頂點(diǎn)為A，左、右焦點(diǎn)分別為F1，F(xiàn)2，線(xiàn)段OF1，OF2的中點(diǎn)分別為B1，B2，且△AB1B2是面積為4的直角三角形． (1)求該橢圓的離心率和標(biāo)準(zhǔn)方程； (2)過(guò)B1作直線(xiàn)l交橢圓于P，Q兩點(diǎn)，使PB2⊥QB2，求直線(xiàn)l的方程． 解　(1) 如圖，設(shè)所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為＋＝1(a＞b＞0)，右焦點(diǎn)為F2(c,0)． 因△AB1B2是直角三角形， 又|AB1|＝|AB2|， 故∠B1AB2為直角， 因此|OA|＝|OB2|，得b＝. 結(jié)合c2＝a2－b2得4b2＝a2－b2， 故a2＝5b2，c2＝4b2，所以離心率e＝＝. 在Rt△AB1B2中，OA⊥B1B2， 故S△AB1B2＝|B1B2||OA|＝|OB2||OA|＝b＝b2.由題設(shè)條件S△AB1B2＝4得b2＝4，從而a2＝5b2＝20.因此所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為：＋＝1. (2)由(1)知B1(－2,0)，B2(2,0)．由題意知直線(xiàn)l的傾斜角不為0，故可設(shè)直線(xiàn)l的方程為x＝my－2.代入橢圓方程得(m2＋5)y2－4my－16＝0. 設(shè)P(x1，y1)，Q(x2，y2)，則y1，y2是上面方程的兩根， 因此y1＋y2＝，y1y2＝－， 又＝(x1－2，y1)，＝(x2－2，y2)， 所以＝(x1－2)(x2－2)＋y1y2 ＝(my1－4)(my2－4)＋y1y2＝(m2＋1)y1y2－4m(y1＋y2)＋16 ＝－－＋16＝－， 由PB2⊥QB2，得＝0， 即16m2－64＝0，解得m＝2. 所以滿(mǎn)足條件的直線(xiàn)有兩條，其方程分別為x＋2y＋2＝0和x－2y＋2＝0.