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课时提能演练(五十三)
(45分钟 100分)
一、选择题(每小题6分,共36分)
1.椭圆的右焦点到直线的距离是( )
(A) (B) (C)1 (D)
2.(2012·嘉兴模拟)已知A为椭圆上的一个动点,直线AB、AC分别过焦点F1、F2,且与椭圆交于B、C两点,若当AC垂直于x轴时,恰好有|AF1|∶|AF2|=3∶1,则该椭圆的离心率为( )
(A) (B) (C) (D)
3.(2012·哈尔滨模拟)椭圆的两顶点为A(a,0),B(0,b),且左焦点为F,△FAB是以角B为直角的直角三角形,则椭圆的离心率e为( )
(A) (B) (C) (D)
4.(易错题)已知椭圆若此椭圆上存在不同的两点A、B关于直线y=4x+m对称,则实数m的取值范围是( )
(A) (B)
(C) (D)
5.若椭圆的离心率则m的值为( )
(A)1 (B)
(C) (D)
6.已知F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,A是椭圆上位于第一象限内的一点,点B也在椭圆上,且满足=0(O为坐标原点),若椭圆的离心率等于则直线AB的方程是( )
(A)y=x (B)y=-x (C)y=-x (D)y=x
二、填空题(每小题6分,共18分)
7.方程表示椭圆,则k的取值范围是______.
8.(易错题)已知F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,以原点O为圆心,OF1为半径的圆与椭圆在y轴左侧交于A、B两点,若△F2AB是等边三角形,则椭圆的离心率等于______.
9.椭圆M: 的左、右焦点分别为F1、F2,P为椭圆M上任一点,且|PF1|·|PF2|的最大值的取值范围是[2c2,3c2],其中则椭圆M的离心率e的取值范围是______.
三、解答题(每小题15分,共30分)
10.(2012·衢州模拟)已知椭圆x2+(m+3)y2=m(m>0)的离心率求m的值及椭圆的长轴和短轴的长及顶点坐标.
11.(预测题)已知点P(4,4),圆C:(x-m)2+y2=5(m<3) 与椭圆E: 有一个公共点A(3,1),F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,直线PF1与圆C相切.
(1)求m的值与椭圆E的方程;
(2)设Q为椭圆E上的一个动点,求的取值范围.
【探究创新】
(16分)已知直线x-2y+2=0经过椭圆C: 的左顶点A和上顶点D,椭圆C的右顶点为B,点S是椭圆C上位于x轴上方的动点,直线AS,BS与直线l:分别交于M,N两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求线段MN的长度的最小值;
(3)当线段MN的长度最小时,在椭圆C上是否存在这样的点T,使得△TSB的面积为若存在,确定点T的个数,若不存在,请说明理由.
答案解析
1. 【解析】选B.椭圆的右焦点为F(1,0),
∴它到直线(即)的距离为
2. 【解析】选B.设|AF2|=m,则|AF1|=3m,
∴2a=|AF1|+|AF2|=4m.
又在Rt△AF1F2中,
3. 【解析】选B.由题意知,|BF|2+|BA|2=|FA|2,
即(b2+c2)+(a2+b2)=(a+c)2,
∴b2=ac,
即a2-ac-c2=0,
∴e2+e-1=0,又e>0,
4. 【解析】选B.设A(x1,y1),B(x2,y2),
AB的中点M(x,y), x1+x2=2x,y1+y2=2y,
①②两式相减得
即y1+y2=3(x1+x2),即y=3x,与y=4x+m联立得x=-m,y=-3m,而M(x,y)在椭圆的内部,
则即
【方法技巧】点差法解直线与椭圆相交问题的适用条件及技巧
对于直线与椭圆相交问题,若题设和待求涉及到弦的中点和所在直线的斜率,求解时一般先设交点坐标,代入曲线方程,再用平方差公式求解,这种解法,大大减少了将直线方程与椭圆方程联立求解带来的繁杂运算.
5.【解析】选D.当椭圆的焦点在x轴上时,
由得解得m=3;
当椭圆的焦点在y轴上时,
由得解得
6.【解题指南】由=0知,A、B两点关于原点对称,设出A点坐标,利用向量列方程求解.
【解析】选A.设A(x1,y1),因为=0,所以
B(-x1,-y1),=(c-x1,-y1),=(2c,0),
又因为所以(c-x1,-y1)·(2c,0)=0,即x1=c,代入椭圆方程得因为离心率所以,所以直线AB的方程是
7.【解析】方程表示椭圆,则
解得k>3.
答案:k>3
8.【解析】因为△F2AB是等边三角形,所以在椭圆上,所以因为c2=a2-b2,所以,4a4-8a2c2+c4=0,即e4-8e2+4=0,
所以,或(舍).
答案:
【误区警示】本题易出现答案为或的错误,其错误原因是没有注意到或不知道椭圆离心率的范围.
9.【解析】∵|PF1|·|PF2|的最大值为a2,
∴由题意知2c2≤a2≤3c2,
∴椭圆离心率e的取值范围是[,].
答案:[,]
10.【解题指南】首先把椭圆的方程化为标准方程,再判断椭圆焦点位置,根据椭圆的离心率求m的值,最后求长轴和短轴的长及顶点坐标.
【解析】椭圆方程可化为
因为所以
即
由得解得m=1.
所以椭圆的标准方程为所以椭圆的长轴长为2,短轴长为1,
四个顶点的坐标分别为(-1,0),(1,0),(),().
11.【解析】(1)点A代入圆C的方程,得(3-m)2+1=5,
∵m<3,∴m=1.圆C的方程为(x-1)2+y2=5.
设直线PF1的斜率为k,则PF1:y=k(x-4)+4,
即kx-y-4k+4=0.
∵直线PF1与圆C相切,
解得或
当时,直线PF1与x轴的交点横坐标为不合题意,舍去.
当时,直线PF1与x轴的交点横坐标为-4,
∴c=4,F1(-4,0),F2(4,0).
a2=18,b2=2.椭圆E的方程为:
(2)
而x2+(3y)2≥2|x|·|3y|,∴-18≤6xy≤18.
则(x+3y)2=x2+(3y)2+6xy=18+6xy的取值范围是[0,36].
x+3y的取值范围是[-6,6].
∴x+3y-6的取值范围是[-12,0],
即的取值范围是[-12,0].
【变式备选】在平面直角坐标系xOy中,经过点()且斜率为k的直线l与椭圆有两个不同的交点P和Q.
(1)求k的取值范围;
(2)设椭圆与x轴正半轴、y轴正半轴的交点分别为A,B,是否存在常数k,使得向量共线?如果存在,求出k值;如果不存在,请说明理由.
【解析】(1)由已知条件,直线l的方程为
代入椭圆方程得
整理得
直线l与椭圆有两个不同的交点P和Q等价于
解得
即k的取值范围为
(2)设P(x1,y1),Q(x2,y2),则
由方程①,
又
而A(),B(0,1),= ().
所以共线等价于将②③代入上式,解得
由(1)知故没有符合题意的常数k.
【探究创新】
【解析】(1)由题知A(-2,0),D(0,1),故a=2,b=1,所以椭圆方程为:
(2)设直线AS的方程为y=k(x+2)(k>0),从而可知M点的坐标为().
由得S(),
所以可得BS的方程为从而可知N点的坐标(),
当且仅当时等号成立,
故当时,线段MN的长度取最小值.
(3)由(2)知,当|MN|取最小值时,,此时直线BS的方程为x+y-2=0,S(),要使椭圆C上存在点T,使得△TSB的面积等于只需T到直线BS的距离等于所以点T在平行于直线BS且与直线BS的距离等于的直线
l′上.直线BS:x+y-2=0;直线l′:x+y+m=0,得则直线l′:
消去y得5x2-20x+21=0,Δ<0无解;
消去y得5x2-12x+5=0,Δ=44>0,有两个解,
所以点T有两个.
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