本文由 anpianpianbu 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1-1作业:2.1.1椭圆及其标准方程(含答案)
第二章 圆锥曲线与方程
2.1 椭 圆
2.1.1 椭圆及其标准方程
课时目标 1.了解椭圆的实际背景,经历从具体情境中抽象出椭圆的过程、椭圆标准方程的推导与化简过程.2.掌握椭圆的定义、标准方程及几何图形.
1.椭圆的概念:平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于________(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做________.这两个定点叫做椭圆的________,两焦点间的距离叫做椭圆的________.当|PF1|+|PF2|=|F1F2|时,轨迹是__________,当|PF1|+|PF2|<|F1F2|时__________轨迹.
2.椭圆的方程:焦点在x轴上的椭圆的标准方程为________________,焦点坐标为________________,焦距为________;焦点在y轴上的椭圆的标准方程为________________.
一、选择题
1.设F1,F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=6,则动点M的轨迹是( )
A.椭圆 B.直线 C.圆 D.线段
2.椭圆+=1的左右焦点为F1,F2,一直线过F1交椭圆于A、B两点,则△ABF2的周长为( )
A.32 B.16 C.8 D.4
3.椭圆2x2+3y2=1的焦点坐标是( )
A. B.(0,±1)
C.(±1,0) D.
4.方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围是( )
A.(-3,-1) B.(-3,-2)
C.(1,+∞) D.(-3,1)
5.若椭圆的两焦点为(-2,0),(2,0),且该椭圆过点,则该椭圆的方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
6.设F1、F2是椭圆+=1的两个焦点,P是椭圆上一点,且P到两个焦点的距离之差为2,则△PF1F2是( )
A.钝角三角形 B.锐角三角形
C.斜三角形 D.直角三角形
题号
1
2
3
4
5
6
答案
二、填空题
7.椭圆+=1的焦点为F1、F2,点P在椭圆上.若|PF1|=4,则|PF2|=________,∠F1PF2的大小为________.
8.P是椭圆+=1上的点,F1和F2是该椭圆的焦点,则k=|PF1|·|PF2|的最大值是______,最小值是______.
9.“神舟六号”载人航天飞船的运行轨道是以地球中心为一个焦点的椭圆,设其近地点距地面n千米,远地点距地面m千米,地球半径为R,那么这个椭圆的焦距为________千米.
三、解答题
10.根据下列条件,求椭圆的标准方程.
(1)两个焦点的坐标分别是(-4,0),(4,0),椭圆上任意一点P到两焦点的距离之和等于10;
(2)两个焦点的坐标分别是(0,-2),(0,2),并且椭圆经过点.
11.已知点A(0,)和圆O1:x2+(y+)2=16,点M在圆O1上运动,点P在半径O1M上,且|PM|=|PA|,求动点P的轨迹方程.
能力提升
12.若点O和点F分别为椭圆+=1的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则·的最大值为( )
A.2 B.3 C.6 D.8
13.如图△ABC中底边BC=12,其它两边AB和AC上中线的和为30,求此三角形重心G的轨迹方程,并求顶点A的轨迹方程.
1.椭圆的定义中只有当距离之和2a>|F1F2|时轨迹才是椭圆,如果2a=|F1F2|,轨迹是
线段F1F2,如果2a<|F1F2|,则不存在轨迹.
2.椭圆的标准方程有两种表达式,但总有a>b>0,因此判断椭圆的焦点所在的坐标轴要看方程中的分母,焦点在分母大的对应轴上.
3.求椭圆的标准方程常用待定系数法,一般是先判断焦点所在的坐标轴进而设出相应的标准方程,然后再计算;如果不能确定焦点的位置,有两种方法求解,一是分类讨论,二是设椭圆方程的一般形式,即mx2+ny2=1 (m,n为不相等的正数).
第二章 圆锥曲线与方程
2.1 椭 圆
2.1.1 椭圆及其标准方程
答案
知识梳理
1.常数 椭圆 焦点 焦距 线段F1F2 不存在
2.+=1 (a>b>0) F1(-c,0),F2(c,0) 2c +=1 (a>b>0)
作业设计
1.D [∵|MF1|+|MF2|=6=|F1F2|,
∴动点M的轨迹是线段.]
2.B [由椭圆方程知2a=8,
由椭圆的定义知|AF1|+|AF2|=2a=8,
|BF1|+|BF2|=2a=8,所以△ABF2的周长为16.]
3.D
4.B [|a|-1>a+3>0.]
5.D [椭圆的焦点在x轴上,排除A、B,
又过点验证即可.]
6.D [由椭圆的定义,知|PF1|+|PF2|=2a=8.
由题可得||PF1|-|PF2||=2,
则|PF1|=5或3,|PF2|=3或5.
又|F1F2|=2c=4,∴△PF1F2为直角三角形.]
7.2 120°
解析
∵|PF1|+|PF2|=2a=6,
∴|PF2|=6-|PF1|=2.
在△F1PF2中,
cos∠F1PF2=
==-,∴∠F1PF2=120°.
8.4 3
解析 设|PF1|=x,则k=x(2a-x),
因a-c≤|PF1|≤a+c,即1≤x≤3.
∴k=-x2+2ax=-x2+4x=-(x-2)2+4,
∴kmax=4,kmin=3.
9.m-n
解析 设a,c分别是椭圆的长半轴长和半焦距,则,则2c=m-n.
10.解 (1)∵椭圆的焦点在x轴上,
∴设椭圆的标准方程为+=1 (a>b>0).
∵2a=10,∴a=5,又∵c=4.
∴b2=a2-c2=52-42=9.
故所求椭圆的标准方程为+=1.
(2)∵椭圆的焦点在y轴上,
∴设椭圆的标准方程为+=1 (a>b>0).
由椭圆的定义知,2a= +
=+=2,
∴a=.
又∵c=2,∴b2=a2-c2=10-4=6.
故所求椭圆的标准方程为+=1.
11.解 ∵|PM|=|PA|,|PM|+|PO1|=4,
∴|PO1|+|PA|=4,又∵|O1A|=2<4,
∴点P的轨迹是以A、O1为焦点的椭圆,
∴c=,a=2,b=1,
∴动点P的轨迹方程为x2+=1.
12.C [由椭圆方程得F(-1,0),设P(x0,y0),
则 ·=(x0,y0)·(x0+1,y0)=x+x0+y.
∵P为椭圆上一点,∴ +=1.
∴ ·=x+x0+3(1-)
=+x0+3=(x0+2)2+2.
∵-2≤x0≤2,
∴ ·的最大值在x0=2时取得,且最大值等于6.]
13.解 以BC边所在直线为x轴,BC边中点为原点,建立如图所示坐标系,
则B(6,0),C(-6,0),CE、BD为AB、AC边上的中线,则|BD|+|CE|=30.
由重心性质可知
|GB|+|GC|
=(|BD|+|CE|)=20.
∵B、C是两个定点,G点到B、C距离和等于定值20,且20>12,
∴G点的轨迹是椭圆,B、C是椭圆焦点.
∴2c=|BC|=12,c=6,2a=20,a=10,
b2=a2-c2=102-62=64,
故G点的轨迹方程为+=1,
去掉(10,0)、(-10,0)两点.
又设G(x′,y′),A(x,y),则有+=1.
由重心坐标公式知
故A点轨迹方程为+=1.
即+=1,去掉(-30,0)、(30,0)两点.
2.1 椭 圆
2.1.1 椭圆及其标准方程
课时目标 1.了解椭圆的实际背景,经历从具体情境中抽象出椭圆的过程、椭圆标准方程的推导与化简过程.2.掌握椭圆的定义、标准方程及几何图形.
1.椭圆的概念:平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于________(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做________.这两个定点叫做椭圆的________,两焦点间的距离叫做椭圆的________.当|PF1|+|PF2|=|F1F2|时,轨迹是__________,当|PF1|+|PF2|<|F1F2|时__________轨迹.
2.椭圆的方程:焦点在x轴上的椭圆的标准方程为________________,焦点坐标为________________,焦距为________;焦点在y轴上的椭圆的标准方程为________________.
一、选择题
1.设F1,F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=6,则动点M的轨迹是( )
A.椭圆 B.直线 C.圆 D.线段
2.椭圆+=1的左右焦点为F1,F2,一直线过F1交椭圆于A、B两点,则△ABF2的周长为( )
A.32 B.16 C.8 D.4
3.椭圆2x2+3y2=1的焦点坐标是( )
A. B.(0,±1)
C.(±1,0) D.
4.方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围是( )
A.(-3,-1) B.(-3,-2)
C.(1,+∞) D.(-3,1)
5.若椭圆的两焦点为(-2,0),(2,0),且该椭圆过点,则该椭圆的方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
6.设F1、F2是椭圆+=1的两个焦点,P是椭圆上一点,且P到两个焦点的距离之差为2,则△PF1F2是( )
A.钝角三角形 B.锐角三角形
C.斜三角形 D.直角三角形
题号
1
2
3
4
5
6
答案
二、填空题
7.椭圆+=1的焦点为F1、F2,点P在椭圆上.若|PF1|=4,则|PF2|=________,∠F1PF2的大小为________.
8.P是椭圆+=1上的点,F1和F2是该椭圆的焦点,则k=|PF1|·|PF2|的最大值是______,最小值是______.
9.“神舟六号”载人航天飞船的运行轨道是以地球中心为一个焦点的椭圆,设其近地点距地面n千米,远地点距地面m千米,地球半径为R,那么这个椭圆的焦距为________千米.
三、解答题
10.根据下列条件,求椭圆的标准方程.
(1)两个焦点的坐标分别是(-4,0),(4,0),椭圆上任意一点P到两焦点的距离之和等于10;
(2)两个焦点的坐标分别是(0,-2),(0,2),并且椭圆经过点.
11.已知点A(0,)和圆O1:x2+(y+)2=16,点M在圆O1上运动,点P在半径O1M上,且|PM|=|PA|,求动点P的轨迹方程.
能力提升
12.若点O和点F分别为椭圆+=1的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则·的最大值为( )
A.2 B.3 C.6 D.8
13.如图△ABC中底边BC=12,其它两边AB和AC上中线的和为30,求此三角形重心G的轨迹方程,并求顶点A的轨迹方程.
1.椭圆的定义中只有当距离之和2a>|F1F2|时轨迹才是椭圆,如果2a=|F1F2|,轨迹是
线段F1F2,如果2a<|F1F2|,则不存在轨迹.
2.椭圆的标准方程有两种表达式,但总有a>b>0,因此判断椭圆的焦点所在的坐标轴要看方程中的分母,焦点在分母大的对应轴上.
3.求椭圆的标准方程常用待定系数法,一般是先判断焦点所在的坐标轴进而设出相应的标准方程,然后再计算;如果不能确定焦点的位置,有两种方法求解,一是分类讨论,二是设椭圆方程的一般形式,即mx2+ny2=1 (m,n为不相等的正数).
第二章 圆锥曲线与方程
2.1 椭 圆
2.1.1 椭圆及其标准方程
答案
知识梳理
1.常数 椭圆 焦点 焦距 线段F1F2 不存在
2.+=1 (a>b>0) F1(-c,0),F2(c,0) 2c +=1 (a>b>0)
作业设计
1.D [∵|MF1|+|MF2|=6=|F1F2|,
∴动点M的轨迹是线段.]
2.B [由椭圆方程知2a=8,
由椭圆的定义知|AF1|+|AF2|=2a=8,
|BF1|+|BF2|=2a=8,所以△ABF2的周长为16.]
3.D
4.B [|a|-1>a+3>0.]
5.D [椭圆的焦点在x轴上,排除A、B,
又过点验证即可.]
6.D [由椭圆的定义,知|PF1|+|PF2|=2a=8.
由题可得||PF1|-|PF2||=2,
则|PF1|=5或3,|PF2|=3或5.
又|F1F2|=2c=4,∴△PF1F2为直角三角形.]
7.2 120°
解析
∵|PF1|+|PF2|=2a=6,
∴|PF2|=6-|PF1|=2.
在△F1PF2中,
cos∠F1PF2=
==-,∴∠F1PF2=120°.
8.4 3
解析 设|PF1|=x,则k=x(2a-x),
因a-c≤|PF1|≤a+c,即1≤x≤3.
∴k=-x2+2ax=-x2+4x=-(x-2)2+4,
∴kmax=4,kmin=3.
9.m-n
解析 设a,c分别是椭圆的长半轴长和半焦距,则,则2c=m-n.
10.解 (1)∵椭圆的焦点在x轴上,
∴设椭圆的标准方程为+=1 (a>b>0).
∵2a=10,∴a=5,又∵c=4.
∴b2=a2-c2=52-42=9.
故所求椭圆的标准方程为+=1.
(2)∵椭圆的焦点在y轴上,
∴设椭圆的标准方程为+=1 (a>b>0).
由椭圆的定义知,2a= +
=+=2,
∴a=.
又∵c=2,∴b2=a2-c2=10-4=6.
故所求椭圆的标准方程为+=1.
11.解 ∵|PM|=|PA|,|PM|+|PO1|=4,
∴|PO1|+|PA|=4,又∵|O1A|=2<4,
∴点P的轨迹是以A、O1为焦点的椭圆,
∴c=,a=2,b=1,
∴动点P的轨迹方程为x2+=1.
12.C [由椭圆方程得F(-1,0),设P(x0,y0),
则 ·=(x0,y0)·(x0+1,y0)=x+x0+y.
∵P为椭圆上一点,∴ +=1.
∴ ·=x+x0+3(1-)
=+x0+3=(x0+2)2+2.
∵-2≤x0≤2,
∴ ·的最大值在x0=2时取得,且最大值等于6.]
13.解 以BC边所在直线为x轴,BC边中点为原点,建立如图所示坐标系,
则B(6,0),C(-6,0),CE、BD为AB、AC边上的中线,则|BD|+|CE|=30.
由重心性质可知
|GB|+|GC|
=(|BD|+|CE|)=20.
∵B、C是两个定点,G点到B、C距离和等于定值20,且20>12,
∴G点的轨迹是椭圆,B、C是椭圆焦点.
∴2c=|BC|=12,c=6,2a=20,a=10,
b2=a2-c2=102-62=64,
故G点的轨迹方程为+=1,
去掉(10,0)、(-10,0)两点.
又设G(x′,y′),A(x,y),则有+=1.
由重心坐标公式知
故A点轨迹方程为+=1.
即+=1,去掉(-30,0)、(30,0)两点.
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