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专练45椭圆授课提示:对应学生用书95页[基础强化]一、选择题1.椭圆x216+y26=1上一点M到其中一个焦点的距离为3,则点M到另一个焦点的距离为()A.2B.3C.4D.5答案:D解析:∵a=4,由椭圆的定义知,M到另
一个焦点的距离为2a-3=2×4-3=5.2.已知△ABC的顶点B,C在椭圆x23+y2=1上,顶点A是椭圆的一个焦点,且椭圆的另一个焦点在BC边上,则△ABC的周长为()A.23B.43C.6D.12答案:B解析:由椭圆的方程得a=3
.设椭圆的另一个焦点为F,则由椭圆的定义得|BA|+|BF|=|CA|+|CF|=2a,所以△ABC的周长为|BA|+|BC|+|CA|=|BA|+|BF|+|CF|+|CA|=(|BA|+|BF|)+(|CF|+|CA|)=2a+2a=4a=43.3.[20
24·九省联考]椭圆x2a2+y2=1(a>1)的离心率为12,则a=()A.233B.2C.3D.2答案:A解析:由题意得e=ca=a2-1a=12,解得a=233.故选A.4.已知F1,F2是椭圆C:x29+y24=1的两个焦点
,点M在C上,则|MF1|·|MF2|的最大值为()A.13B.12C.9D.6答案:C解析:由题,a2=9,b2=4,则||MF1+||MF2=2a=6,所以||MF1·||MF2≤||MF1+||MF222=9(当且仅当||MF1=||MF2=3
时,等号成立).故选C.5.已知椭圆C:x2a2+y24=1的一个焦点为(2,0),则C的离心率为()A.13B.12C.22D.223答案:C解析:由题可知椭圆的焦点落在x轴上,c=2,∴a2=4+c2=8,∴a=22,∴e=ca=222=22.
6.[2023·新课标Ⅰ卷]设椭圆C1:x2a2+y2=1(a>1),C2:x24+y2=1的离心率分别为e1,e2.若e2=3e1,则a=()A.233B.2C.3D.6答案:A解析:方法一由已知得e1=a2-1a,e2=4-12=
32,因为e2=3e1,所以32=3×a2-1a,得a=233.故选A.方法二若a=233,则e1=a2-1a=(233)2-1233=12,又e2=32,所以e2=3e1,所以a=233符合题意.故选A.7.[2023·全国甲卷(理)]设
O为坐标原点,F1,F2为椭圆C:x29+y26=1的两个焦点,点P在C上,cos∠F1PF2=35,则|OP|=()A.135B.302C.145D.352答案:B解析:方法一依题意a=3,b=6,c=a2-b2=3.如图,不妨令F1(-3,0
),F2(3,0).设|PF1|=m,|PF2|=n,在△F1PF2中,cos∠F1PF2=m2+n2-122mn=35①,由椭圆的定义可得m+n=2a=6②.由①②,解得mn=152.设|OP|=x.在△F1OP和△F2OP中,∠F1OP+∠F2OP=π,由余弦定理得
x2+3-m223x=-x2+3-n223x,得x2=m2+n2-62=(m+n)2-2mn-62=152,所以|OP|=302.方法二依题意a=3,b=6,c=a2-b2=3.如图(图同方法一),设点P的坐标为(x0,y0),α=∠F1PF2,则
cos∠F1PF2=cosα=35,故sin∠F1PF2=sinα=2sinα2cosα2sin2α2+cos2α2=2tanα21+tan2α2=45,则tanα2=12或tanα2=2(舍去).故△F1PF2的面积S△F1PF2=b2tanα2=6×12=3.又S△F1PF2
=12×2c|y0|=3|y0|,故y20=3,又x209+y206=1,所以x20=92,|OP|2=x20+y20=152,|OP|=302.方法三依题意a=3,b=6,c=a2-b2=3.如图(图同方法一),设点P的坐标为(x0,y0),利用焦点三角形面积公式知S△F1PF2=b2si
nα1+cosα.因为cos∠F1PF2=35,所以sin∠F1PF2=45,故S△F1PF2=6×451+35=3.又S△F1PF2=12×2c|y0|=3|y0|,故y20=3,又x209+y206=1,所以x20=92,|OP|
2=x20+y20=152,|OP|=302.方法四依题意a=3,b=6,c=a2-b2=3.如图(图同方法一),不妨令F1(-3,0),F2(3,0).设|PF1|=m,|PF2|=n,在△F1PF2中,cos∠F1PF2=m2+n2-122mn=35①,由椭圆的定义可得m+n=2a=6②.
由①②,解得mn=152.因为PO→=12(PF1+PF2),所以|PO→|2=14(m2+n2+2mncos∠F1PF2)=14(m+n)2-45mn=152,所以|PO|=302.8.设椭圆x24+y23=1的焦点为F1,F2,点P在
椭圆上,若△PF1F2为直角三角形,则△PF1F2的面积为()A.3B.3或32C.32D.6或3答案:C解析:由已知a=2,b=3,c=1,若P为短轴的顶点(0,3)时,∠F1PF2=60,△PF1F2为等边三角形,∴∠P
不可能为直角,若∠F1=90°,则|PF1|=b2a=32,S△PF1F2=12·b2a·2c=32.9.[2022·全国甲卷(理),10]椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线AP,AQ的斜率之积为14,则C的离心率为()A
.32B.22C.12D.13答案:A解析:设P(x1,y1),则点Q的坐标为(-x1,y1).由题意,得点A(-a,0).又直线AP,AQ的斜率之积为14,所以y1x1+a·y1-x1+a=14,即y
21a2-x21=14①.又点P在椭圆C上,所以x21a2+y21b2=1②.由①②,得b2a2=14,所以a2=4b2,所以a2=4(a2-c2),所以椭圆C的离心率e=ca=32.故选A.二、填空题10.若
方程x25-k+y2k-3=1表示椭圆,则k的取值范围是________.答案:(3,4)∪(4,5)解析:由题意可知5-k>0,k-3>0,5-k≠k-3,解得3<k<4或4<k<5,故k的
取值范围为(3,4)∪(4,5).11.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率为________.答案:35解析:由题意知,2a+2c=2(2b),即a+c=2b,又c2=a2-b2,消去b,整理得5c2=3a2-2ac,
即5e2+2e-3=0,解得e=35或e=-1(舍去).12.已知F1,F2是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C上的一点,且PF1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⊥PF2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,若△
PF1F2的面积为9,则b=________.答案:3解析:如图,∵PF1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⊥PF2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,∴△PF1F2为直角三角形,又△PF1F2的面积为9,∴12|PF1||PF2|=9,得|PF1||PF2|=18,在Rt△PF1F2中,由勾股定理得:|PF1|
2+|PF2|2=|F1F2|2,∴(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1||PF2|=4c2,即2(a2-c2)=|PF1||PF2|=18,得b2=a2-c2=9,∴b=3.[能力提升]13.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为1
3,A1,A2分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若BA1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗·BA2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=-1,则C的方程为()A.x218+y216=1B.x29+y28=1C.x23+y22=1D.x22+y2=1答案:B解析:由椭圆C的离心率为13,可得e=ca=a2-b2
a2=13.化简,得8a2=9b2.易知A1(-a,0),A2(a,0),B(0,b),所以BA1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗·BA2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(-a,-b)·(a,-b)=-a2+b2=-1.联立得方程组8a2=9b2
,-a2+b2=-1,解得a2=9,b2=8.所以C的方程为x29+y28=1.故选B.14.[2023·新课标Ⅱ卷]已知椭圆C:x23+y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,直线y=x+m与C交于A,B两点,若△
F1AB面积是△F2AB面积的2倍,则m=()A.23B.23C.-23D.-23答案:C解析:由题意,F1(-2,0),F2(2,0),△F1AB面积是△F2AB面积的2倍,所以点F1到直线AB的距离
是点F2到直线AB的距离的2倍,即|-2+m|2=2×|2+m|2,解得m=-23或m=-32(舍去),故选C.15.F1,F2是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点,若椭圆上存在一点P,使∠F1PF2=90°,则椭圆的离心率的取值范围是________.答案:
[22,1)解析:设P0为椭圆x2a2+y2b2=1的上顶点,由题意得∠F1P0F2≥90°,∴∠OP0F2≥45°,∴ca≥sin45°,∴e≥22,又0<e<1,∴22≤e<1.16.[2022·新高考
Ⅰ卷,16]已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0),C的上顶点为A,两个焦点为F1,F2,离心率为12.过F1且垂直于AF2的直线与C交于D,E两点,|DE|=6,则△ADE的周长是________.答案:13解析:由题意知e=ca=12
,所以a=2c,b=3c,所以△AF1F2是等边三角形,所以DE垂直平分AF2,所以|AD|=|DF2|,|AE|=|EF2|,所以△ADE的周长为|DE|+|AD|+|AE|=|DE|+|DF2|+|EF2|.由椭圆的
定义,可知|DE|+|DF2|+|EF2|=4a=8c.因为直线DE的斜率k=tan30°=33,所以直线DE的方程为y=33(x+c),即x=3y-c.由椭圆方程x24c2+y23c2=1,得3x2+4y2=12c2.将x=3
y-c代入并整理,得13y2-63cy-9c2=0.设D(x1,y1),E(x2,y2),则y1+y2=63c13,y1y2=-9c213,所以|DE|=1+1k2(y1+y2)2-4y1y2=1+3·108c2169+36c213=12133c2+13c2=4813c=6,解得c=1
38.所以△ADE的周长是8c=13.