【文档说明】新教材2021-2022学年人教A版数学选择性必修第一册课时检测:3.1.1 椭圆及其标准方程含解析.docx,共(7)页,89.679 KB,由小赞的店铺上传
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课时跟踪检测(二十五)椭圆及其标准方程[A级基础巩固]1.若椭圆x2m+y24=1的焦距为2,则m的值为()A.5B.3C.5或3D.8解析:选C由题意得c=1,a2=b2+c2.当m>4时,m=4+1=5;当m<4时,4=m
+1,∴m=3.2.(多选)下列说法中正确的是()A.已知F1(-4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于8的点的轨迹是线段B.已知F1(-4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆C
.平面内到点F1(-4,0),F2(4,0)两点的距离之和等于点M(5,3)到F1,F2的距离之和的点的轨迹是椭圆D.平面内到点F1(-4,0),F2(4,0)距离相等的点的轨迹是椭圆解析:选ACA中,|F1F2|=8,则平面
内到F1,F2两点的距离之和等于8的点的轨迹是线段,所以A正确;B中,到F1,F2两点的距离之和等于6,小于|F1F2|,这样的轨迹不存在,所以B错误;C中,点M(5,3)到F1,F2两点的距离之和为(5+4)2+32+(5-4)2
+32=410>|F1F2|=8,则其轨迹是椭圆,所以C正确;D中,轨迹应是线段F1F2的垂直平分线,所以D错误.故选A、C.3.设F1,F2是椭圆x216+y212=1的两个焦点,P是椭圆上一点,且点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.直角三角形解析:选D由椭圆的定义,知|PF1|+|PF2|=2a=8.由题可得||PF1|-|PF2||=2,则|PF1|=5,|PF2|=3,或|PF1|=3,|PF2|=5.又|F1F2|=2c=4,所以△PF1F
2为直角三角形.4.“1<m<3”是“方程x2m-1+y23-m=1表示椭圆”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:选B当方程x2m-1+y23-m=1表示椭圆时,必有m-1>0,3-m>0,m-1≠3-m,所以1<m<
3且m≠2;当m=2时,方程变为x2+y2=1,它表示一个圆.故选B.5.已知P为椭圆C上一点,F1,F2为椭圆的焦点,且|F1F2|=23,若2|F1F2|=|PF1|+|PF2|,则椭圆C的标准方程为()A.x212+y29=1B.x212+y29=1或x29+y212=1C.x29
+y212=1D.x248+y245=1或x245+y248=1解析:选B由已知2c=|F1F2|=23,∴c=3.∵2a=|PF1|+|PF2|=2|F1F2|=43,∴a=23.∴b2=a2-c2=9.故椭圆C的标准方程是x
212+y29=1或x29+y212=1.6.若△ABC的两个顶点坐标为A(-4,0),B(4,0),△ABC的周长为18,则顶点C的轨迹方程为____________.解析:△ABC的两个顶点坐标为A(-4,0),B(4,0),
周长为18,∵|AB|=8,∴|BC|+|AC|=10.∵|BC|+|AC|>8,∴点C到两个定点A,B的距离之和为定值,∴点C的轨迹是以A,B为焦点,去除直线AB上的点的椭圆.∵2a=10,2c=8
,∴b=3.∴顶点C的轨迹方程是x225+y29=1(y≠0).答案:x225+y29=1(y≠0)7.已知椭圆x29+y22=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上.若|PF1|=4,则|PF2|=_
_______,∠F1PF2的大小为________.解析:∵|PF1|+|PF2|=2a=6,∴|PF2|=6-|PF1|=2.在△F1PF2中,由余弦定理得cos∠F1PF2=|PF1|2+|PF2|2-|F1F2|22|PF1|·|PF2|=16+4-282×4×
2=-12,∴∠F1PF2=120°.答案:2120°8.设F1,F2分别是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点,点P在椭圆上,且PF1⊥PF2,|PF1|·|PF2|=2,若a=2b,则椭圆的标准方程为______
__.解析:∵a=2b,b2+c2=a2,∴c2=3b2.又PF1⊥PF2,∴|PF1|2+|PF2|2=(2c)2=12b2.由椭圆定义可知|PF1|+|PF2|=2a=4b,(|PF1|+|PF2|)2=12b2+4=16b2,∴b2=1,a2=4.
∴椭圆的标准方程为x24+y2=1.答案:x24+y2=19.求符合下列条件的椭圆的标准方程:(1)过点63,3和223,1;(2)过点(-3,2)且与椭圆x29+y24=1有相同的焦点.解:(
1)设所求椭圆方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n).∵椭圆过点63,3和223,1,∴m·632+n·(3)2=1,m·2232+n·12=1,解得m=1,n
=19.∴所求椭圆的标准方程为x2+y29=1.(2)由题意得已知椭圆x29+y24=1中a=3,b=2,且焦点在x轴上,∴c2=9-4=5.∴设所求椭圆方程为x2a′2+y2a′2-5=1.∵点(-3,2)
在所求椭圆上,∴9a′2+4a′2-5=1.∴a′2=15或a′2=3(舍去).∴所求椭圆的标准方程为x215+y210=1.10.已知点P在椭圆上,且P到椭圆的两个焦点的距离分别为5,3.过P且与椭圆的长轴垂直的直线恰好经
过椭圆的一个焦点,求椭圆的标准方程.解:法一:设所求的椭圆方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0)或y2a2+x2b2=1(a>b>0),由已知条件得2a=5+3,(2c)2=52-32,解得a=4,c=2,所以b2=a2-c2=12.于是所求椭圆的标准方程为x216+y
212=1或y216+x212=1.法二:设所求的椭圆方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0)或y2a2+x2b2=1(a>b>0),两个焦点分别为F1,F2.由题意知2a=|PF1|+|PF2|=3+5=
8,所以a=4.在方程x2a2+y2b2=1中,令x=±c,得|y|=b2a;在方程y2a2+x2b2=1中,令y=±c,得|x|=b2a.依题意有b2a=3,得b2=12.于是所求椭圆的标准方程为x216+y212=1或y216+x212=1.[B级综合运用]11.椭圆x2
12+y23=1的一个焦点为F1,点P在椭圆上,如果线段PF1的中点M在y轴上,那么点M的纵坐标为()A.±34B.±22C.±32D.±34解析:选D如图,当点P在x轴上方时,OM为△PF1F2的中位线,所以P3,32,所以M0,34.同理,当点P在x轴
下方时,M0,-34,故选D.12.已知P为椭圆x225+y216=1上的一点,M,N分别为圆(x+3)2+y2=1和圆(x-3)2+y2=4上的点,则|PM|+|PN|的最小值为()A.5B.7C.13
D.15解析:选B由题意知椭圆的两个焦点F1,F2分别是两圆的圆心,且|PF1|+|PF2|=10,从而|PM|+|PN|的最小值为|PF1|+|PF2|-1-2=7.13.椭圆具有如下的光学性质:从一个焦点发出的光线经过椭圆内壁反射后恰好穿过另一个焦点.现从椭圆x29+y25=1
的左焦点F发出的一条光线,经过椭圆内壁两次反射后,回到点F,则光线所经过的总路程为________.解析:依题意可知光线经椭圆内壁两次反射后回到F点,故根据椭圆的定义可知所经过的路程正好是4a=4×3=12.答案:1214.在直线l:x-y+9=0上任取一点P,过点
P以椭圆x212+y23=1的焦点为焦点作椭圆,则点P在何处时,|PF1|+|PF2|的值最小?并求出此时椭圆的标准方程.解:由题意知F1(-3,0),F2(3,0)在l同侧,如图所示,作F2关于l的对
称点F2′,连接F1F2′,则F1F2′与l的交点即为所求点P,连接PF1,PF2.设F2′(x0,y0),则y0x0-3=-1,x0+32-y02+9=0,得F2′(-9,12).所以直线F1F2′的方
程为y=-2(x+3),将其与x-y+9=0联立,解方程组,得x=-5,y=4,即P点坐标为(-5,4).此时,|PF1|+|PF2|=|PF1|+|PF2′|≥|F1F2′|=65,此时a=35,c=3,b=6.所以所求椭圆的标准方程为x245+y236=1.[C级拓展探究]1
5.准备一张圆形纸片,在圆内任取不同于圆心的一点F,将纸片折起,使圆周过点F(如图),然后将纸片展开,就得到一条折痕l(为了看清楚,可把直线l画出来).这样继续折下去,得到若干折痕.观察这些折痕围成的轮廓,它是什么曲线?解:如图,由题
意知,CD是线段MF的垂直平分线,∴|MP|=|PF|,∴|PF|+|PO|=|PM|+|PO|=|MO|(定值),又|MO|>|OF|,∴根据椭圆的定义可以推断出点P的轨迹是以F、O两点为焦点的椭圆,故这些折痕围成的轮
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