高中数学第二章圆锥曲线与方程2.2椭圆2.2.1椭圆及其标准方
程课后课时精练新人教A版选修21
A级:基础巩固练
一、选择题
x2y2
1.已知点A(-3,0),B(0,2)在椭圆2+2=1上,则椭圆的标准方程为( )
mnA.+=1 B.+=1 3294C.+y=1 D.+=1 354答案 B
9
??m=1,
解析 由题意得?4
??n=1,
22
x2y2x2
x2y2x2y2
2
解得m=9,n=4,所以椭圆的标准方程为+=1.
94
22
x2y2
2.如图所示,一圆形纸片的圆心为O,F是圆内一定点,M是圆周上一动点,把纸片折叠使M与F重合,然后抹平纸片,折痕为CD,设CD与OM交于点P,则点P的轨迹是( )
A.椭圆 B.直线 C.射线 D.圆 答案 A
解析 根据题意知,CD是线段MF的垂直平分线,所以|MP|=|PF|,所以|PF|+|PO|=|PM|+|PO|=|MO|(定值),又因为|MO|>|FO|,所以根据椭圆的定义可判断出点P的轨迹是以F,O两点为焦点的椭圆.
3.方程 ?x-2?+y+?x+2?+y=10化简的结果是( ) A.C.
+=1 2516+=1 254
2
2
2
2
x2x2
y2
B.D.
+=1 2521+=1 2516
x2y2
y2x2
y2
答案 B
解析 由方程左边的几何意义及椭圆定义可知,方程表示的曲线为焦点在x轴上的椭圆,且c=2,a=5.所以b=a-c=21,故化简结果为+=1.
2521
4.椭圆+=1上一点M到焦点F1的距离为2,N是MF1的中点,则|ON|等于( )
2593
A.2 B.4 C.6 D.
2答案 B
解析 设椭圆的另一个焦点为F2,因为椭圆+=1上一点M到焦点F1的距离为2,即
259|MF1|=2,又|MF1|+|MF2|=2a=10,所以|MF2|=8.因为N是MF1的中点,O是F1F2的中点,所1
以|ON|=|MF2|=4.
2
5.椭圆+=1上一点P到两焦点的距离之积为m,则m取最大值时,P点坐标是( )
259A.(5,0)或(-5,0) 33??533??5
B.?,?或?,-?
2??22??2C.(0,3)或(0,-3) D.?
2
2
2
x2y2
x2y2
x2y2
x2y2
?533??533?
,?或?-,? ?22??22?
?|PF1|+|PF2|?2=?10?2=25,
当且仅当|PF1|??2?2????
答案 C
解析 记F1(-4,0),F2(4,0),|PF1|·|PF2|≤?=|PF2|时,等号成立.
∴P应在椭圆短轴的端点,∴P(0,3)或(0,-3).
x2y2y2x2
6.我们把由半椭圆2+2=1(x≥0)与半椭圆2+2=1(x<0)合成的曲线称作“果圆”(其
abbc中a=b+c,a>b>c>0).如图所示,设点F0,F1,F2是相应椭圆的焦点,A1,A2和B1,B2是“果圆”与x轴和y轴的交点,若△F0F1F2是边长为1的等边三角形,则a,b的值分别为( )
2
2
2
A.
7
,1 B.3,1 C.5,3 D.5,4 2
答案 A
解析 由题意知,a-b=?
2
2
?3?2322?1?2122
?=4,b-c=?2?=4,∴a-c=1.
???2?
7722222
又a=b+c,∴b=1,b=1.∴a=,a=.
42二、填空题
7.已知F1,F2为椭圆+=1的两个焦点,过F1的直线交椭圆于A,B两点,若|F2A|
259+|F2B|=12,则|AB|=________.
答案 8 解析 如图,
x2y2
由椭圆的定义知,|F1A|+|F2A|=2a=10,|F1B|+|F2B|=2a=10, ∴|AB|=20-|F2A|-|F2B|=20-12=8.
8.在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC的顶点A(-4,0)和C(4,0),顶点B在椭圆+
25
x2
y2
sinA+sinC=1上.则=________. 9sinB5
答案 4
解析 由椭圆方程+=1知,a=5,b=3,∴c=4,即点A(-4,0)和C(4,0)是椭圆
259
x2y2
的焦点.
又点B在椭圆上,∴|BA|+|BC|=2a=10,且|AC|=8.
sinA+sinC|BC|+|BA|5
于是,在△ABC中,由正弦定理,得==.
sinB|AC|4
9.(2024·上海金山中学高二期中)已知椭圆+=1的左、右顶点分别为A,B,P是椭
54cos?α-β?
圆上不同于A,B的一点,直线PA,PB的倾斜角分别为α,β,则=________.
cos?α+β?
x2y2
1答案
9
4
=2=2=-,
x0-55x0-5x0+5x0-5
·
解析 设P(x0,y0),则kAP·kBP=
y0y0y20
?x0?4?1-??5?
2
4cos?α-β?cosαcosβ+sinαsinβ1+tanαtanβ所以tanαtanβ=-,故===
5cos?α+β?cosαcosβ-sinαsinβ1-tanαtanβ4
1-51=. 491+5
三、解答题
x2y2
10.如图,已知点P(3,4)是椭圆2+2=1(a>b>0)上一点,F1,F2是椭圆的两个焦点,若
abPF1·PF2=0.
→
→
(1)求椭圆的方程; (2)求△PF1F2的面积. →→
解 (1)∵PF1·PF2=0,
1
∴△PF1F2是直角三角形,∴|OP|=|F1F2|=c.
2又|OP|=3+4=5,∴c=5.
2
2
x2y2
∴椭圆方程为2+2=1.
aa-25
916
又P(3,4)在椭圆上,∴2+2=1,
aa-25∴a=45或a=5. 又a>c,∴a=5舍去. 故所求椭圆方程为+=1.
4520
(2)由椭圆定义知,|PF1|+|PF2|=65,① 又|PF1|+|PF2|=|F1F2|,②
2
2
2
2
2
2
x2y2
由①-②得2|PF1|·|PF2|=80, 11
∴S△PF1F2=|PF1|·|PF2|=×40=20.
22
B级:能力提升练
1.已知P是椭圆+y=1上的一点,F1,F2是椭圆的两个焦点.
4
2
x2
2
(1)当∠F1PF2=60°时,求△F1PF2的面积; (2)当∠F1PF2为钝角时,求点P横坐标的取值范围.
解 (1)由椭圆的定义,得|PF1|+|PF2|=4且F1(-3,0),F2(3,0).① 在△F1PF2中,由余弦定理,得
|F1F2|=|PF1|+|PF2|-2|PF1||PF2|cos60°.② 4
由①②得|PF1||PF2|=.
3
13
所以S△PF1F2=|PF1||PF2|sin∠F1PF2=. 23
→→
(2)设点P(x,y),由已知∠F1PF2为钝角,得PF1·PF2<0,即(-3-x,-y)(3-x,-
2
2
2
y)<0.
322626
又y=1-,所以x<2,解得- 2 x2 ?2626? 所以点P横坐标的范围是?-,?. 3??3 x2y2 2.设F1,F2分别为椭圆C:2+2=1(a>b>0)的左、右焦点. ab?3?(1)若椭圆C上的点A?1,?到F1,F2两点的距离之和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐?2? 标; (2)设点K是(1)中所得椭圆上的动点,求线段F1K的中点的轨迹方程. 解 (1)椭圆C的焦点在x轴上,由椭圆上的点A到F1,F2两点的距离之和是4,得2a=4,