本文由 chen1314 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学选修2-1 第二章 圆锥曲线与方程 2.2.2第1课时 Word版含答案
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[学业达标]
一、选择题
1.(2016·人大附中月考)焦点在x轴上,短轴长为8,离心率为的椭圆的标准方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
【解析】 由题意知2b=8,得b=4,所以b2=a2-c2=16,又e==,解得c=3,a=5,又焦点在x轴上,故椭圆的标准方程为+=1,故选C.
【答案】 C
2.椭圆的短轴的一个顶点与两焦点组成等边三角形,则它的离心率为( )
A. B.
C. D.
【解析】 由题意知a=2c,∴e===.
【答案】 A
3.曲线+=1与+=1(0A.有相等的焦距,相同的焦点
B.有相等的焦距,不同的焦点
C.有不等的焦距,不同的焦点
D.以上都不对
【解析】 曲线+=1的焦距为2c=8,而曲线+=1(0<k<9)表示的椭圆的焦距也是8,但由于焦点所在的坐标轴不同,故选B.
【答案】 B
4.已知O是坐标原点,F是椭圆+=1的一个焦点,过F且与x轴垂直的直线与椭圆交于M,N两点,则cos∠MON的值为( )
A. B.-
C. D.-
【解析】 由题意,a2=4,b2=3,
故c===1.
不妨设M(1,y0),N(1,-y0),所以+=1,
解得y0=±,
所以|MN|=3,|OM|=|ON|==.
由余弦定理知cos∠MON===-.
【答案】 B
5.如图224,直线l:x-2y+2=0过椭圆的左焦点F1和一个顶点B,该椭圆的离心率为( )
图224
A. B.
C. D.
【答案】 D
二、填空题
6.已知长方形ABCD,AB=4,BC=3,则以A,B为焦点,且过C、D的椭圆的离心率为________. 【导学号:18490048】
【解析】 如图,AB=2c=4,∵点C在椭圆上,∴CB+CA=2a=3+5=8,∴e===.
【答案】
7.设AB是椭圆+=1的不垂直于对称轴的弦,M为AB的中点,O为坐标原点,则kAB·kOM=________.
【解析】 设A(x1,y1),B(x2,y2),则中点坐标M,得kAB=,
kOM=,kAB·kOM=,
b2x+a2y=a2b2,b2x+a2y=a2b2,
得b2(x-x)+a2(y-y)=0,即=-.
【答案】 -
8.已知P(m,n)是椭圆x2+=1上的一个动点,则m2+n2的取值范围是________.
【解析】 因为P(m,n)是椭圆x2+=1上的一个动点,所以m2+=1,即n2=2-2m2,所以m2+n2=2-m2,又-1≤m≤1,所以1≤2-m2≤2,所以1≤m2+n2≤2.
【答案】 [1,2]
三、解答题
9.(1)求与椭圆+=1有相同的焦点,且离心率为的椭圆的标准方程;
(2)已知椭圆的两个焦点间的距离为8,两个顶点坐标分别是(-6,0),(6,0),求焦点在x轴上的椭圆的标准方程.
【解】 (1)∵c==,
∴所求椭圆的焦点为(-,0),(,0).
设所求椭圆的方程为+=1(a>b>0).
∵e==,c=,
∴a=5,b2=a2-c2=20,
∴所求椭圆的方程为+=1.
(2)因为椭圆的焦点在x轴上,
所以设它的标准方程为+=1(a>b>0),
∵2c=8,∴c=4,
又a=6,∴b2=a2-c2=20.
∴椭圆的方程为+=1.
10.设椭圆+=1(a>b>0)与x轴交于点A,以OA为边作等腰三角形OAP,其顶点P在椭圆上,且∠OPA=120°,求椭圆的离心率.
【解】 不妨设A(a,0),点P在第一象限内,由题意知,点P的横坐标是,设P,由点P在椭圆上,得+=1,y2=b2,即P,又∠OPA=120°,所以∠POA=30°,故tan∠POA==,所以a=3b,所以e====.
[能力提升]
1.(2016·福州高二期末)设椭圆的两个焦点分别为F1,F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )
A. B.-1
C.2- D.
【解析】 设椭圆的方程为+=1(a>b>0),
由题意得|PF2|==2c,
即=2c,
得离心率e=-1,故选B.
【答案】 B
2.“m=3”是“椭圆+=1的离心率为”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【解析】 椭圆+=1的离心率为,
当0当m>4时,=,得m=,
即“m=3”是“椭圆+=1的离心率为”的充分不必要条件.
【答案】 A
3.(2016·济南历城高二期末)已知椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,点B在椭圆上,且BF⊥x轴,直线AB交y轴于点P.若=2,则椭圆的离心率是________.
【解析】 由=2,得|AO|=2|FO|(O为坐标原点),即a=2c,
则离心率e=.
【答案】
4.已知点A,B分别是椭圆+=1的左、右顶点,点F是椭圆的右焦点,点P在椭圆上,且位于x轴上方,PA⊥PF.
(1)求点P的坐标; 【导学号:18490049】
(2)设M是椭圆长轴AB上的一点,且M到直线AP的距离等于|MB|,求椭圆上的点到点M的距离d的最小值.
【解】 (1)由已知可得A(-6,0),B(6,0),F(4,0),
设点P的坐标是(x,y),
则=(x+6,y),=(x-4,y).
由已知得
则2x2+9x-18=0,解得x=或x=-6.
由于y>0,所以只能取x=,于是y=.
所以点P的坐标是.
(2)直线AP的方程是x-y+6=0.
设点M的坐标是(m,0),
则M到直线AP的距离是,又B(6,0),
于是=|m-6|,
又-6≤m≤6,解得m=2,
设椭圆上的点(x,y)到点M的距离为d,有
d2=(x-2)2+y2=x2-4x+4+20-x2
=+15,
由于-6≤x≤6,所以当x=时,d取最小值为.
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一、选择题
1.(2016·人大附中月考)焦点在x轴上,短轴长为8,离心率为的椭圆的标准方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
【解析】 由题意知2b=8,得b=4,所以b2=a2-c2=16,又e==,解得c=3,a=5,又焦点在x轴上,故椭圆的标准方程为+=1,故选C.
【答案】 C
2.椭圆的短轴的一个顶点与两焦点组成等边三角形,则它的离心率为( )
A. B.
C. D.
【解析】 由题意知a=2c,∴e===.
【答案】 A
3.曲线+=1与+=1(0
B.有相等的焦距,不同的焦点
C.有不等的焦距,不同的焦点
D.以上都不对
【解析】 曲线+=1的焦距为2c=8,而曲线+=1(0<k<9)表示的椭圆的焦距也是8,但由于焦点所在的坐标轴不同,故选B.
【答案】 B
4.已知O是坐标原点,F是椭圆+=1的一个焦点,过F且与x轴垂直的直线与椭圆交于M,N两点,则cos∠MON的值为( )
A. B.-
C. D.-
【解析】 由题意,a2=4,b2=3,
故c===1.
不妨设M(1,y0),N(1,-y0),所以+=1,
解得y0=±,
所以|MN|=3,|OM|=|ON|==.
由余弦定理知cos∠MON===-.
【答案】 B
5.如图224,直线l:x-2y+2=0过椭圆的左焦点F1和一个顶点B,该椭圆的离心率为( )
图224
A. B.
C. D.
【答案】 D
二、填空题
6.已知长方形ABCD,AB=4,BC=3,则以A,B为焦点,且过C、D的椭圆的离心率为________. 【导学号:18490048】
【解析】 如图,AB=2c=4,∵点C在椭圆上,∴CB+CA=2a=3+5=8,∴e===.
【答案】
7.设AB是椭圆+=1的不垂直于对称轴的弦,M为AB的中点,O为坐标原点,则kAB·kOM=________.
【解析】 设A(x1,y1),B(x2,y2),则中点坐标M,得kAB=,
kOM=,kAB·kOM=,
b2x+a2y=a2b2,b2x+a2y=a2b2,
得b2(x-x)+a2(y-y)=0,即=-.
【答案】 -
8.已知P(m,n)是椭圆x2+=1上的一个动点,则m2+n2的取值范围是________.
【解析】 因为P(m,n)是椭圆x2+=1上的一个动点,所以m2+=1,即n2=2-2m2,所以m2+n2=2-m2,又-1≤m≤1,所以1≤2-m2≤2,所以1≤m2+n2≤2.
【答案】 [1,2]
三、解答题
9.(1)求与椭圆+=1有相同的焦点,且离心率为的椭圆的标准方程;
(2)已知椭圆的两个焦点间的距离为8,两个顶点坐标分别是(-6,0),(6,0),求焦点在x轴上的椭圆的标准方程.
【解】 (1)∵c==,
∴所求椭圆的焦点为(-,0),(,0).
设所求椭圆的方程为+=1(a>b>0).
∵e==,c=,
∴a=5,b2=a2-c2=20,
∴所求椭圆的方程为+=1.
(2)因为椭圆的焦点在x轴上,
所以设它的标准方程为+=1(a>b>0),
∵2c=8,∴c=4,
又a=6,∴b2=a2-c2=20.
∴椭圆的方程为+=1.
10.设椭圆+=1(a>b>0)与x轴交于点A,以OA为边作等腰三角形OAP,其顶点P在椭圆上,且∠OPA=120°,求椭圆的离心率.
【解】 不妨设A(a,0),点P在第一象限内,由题意知,点P的横坐标是,设P,由点P在椭圆上,得+=1,y2=b2,即P,又∠OPA=120°,所以∠POA=30°,故tan∠POA==,所以a=3b,所以e====.
[能力提升]
1.(2016·福州高二期末)设椭圆的两个焦点分别为F1,F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )
A. B.-1
C.2- D.
【解析】 设椭圆的方程为+=1(a>b>0),
由题意得|PF2|==2c,
即=2c,
得离心率e=-1,故选B.
【答案】 B
2.“m=3”是“椭圆+=1的离心率为”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【解析】 椭圆+=1的离心率为,
当0
即“m=3”是“椭圆+=1的离心率为”的充分不必要条件.
【答案】 A
3.(2016·济南历城高二期末)已知椭圆+=1(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,点B在椭圆上,且BF⊥x轴,直线AB交y轴于点P.若=2,则椭圆的离心率是________.
【解析】 由=2,得|AO|=2|FO|(O为坐标原点),即a=2c,
则离心率e=.
【答案】
4.已知点A,B分别是椭圆+=1的左、右顶点,点F是椭圆的右焦点,点P在椭圆上,且位于x轴上方,PA⊥PF.
(1)求点P的坐标; 【导学号:18490049】
(2)设M是椭圆长轴AB上的一点,且M到直线AP的距离等于|MB|,求椭圆上的点到点M的距离d的最小值.
【解】 (1)由已知可得A(-6,0),B(6,0),F(4,0),
设点P的坐标是(x,y),
则=(x+6,y),=(x-4,y).
由已知得
则2x2+9x-18=0,解得x=或x=-6.
由于y>0,所以只能取x=,于是y=.
所以点P的坐标是.
(2)直线AP的方程是x-y+6=0.
设点M的坐标是(m,0),
则M到直线AP的距离是,又B(6,0),
于是=|m-6|,
又-6≤m≤6,解得m=2,
设椭圆上的点(x,y)到点M的距离为d,有
d2=(x-2)2+y2=x2-4x+4+20-x2
=+15,
由于-6≤x≤6,所以当x=时,d取最小值为.
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