2011年高考椭圆选题

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【数学】2011年高考总复习数学(大纲版)提能拔高限时训练:椭圆(练习+详细答案)

【数学】2011年高考总复习数学(大纲版)提能拔高限时训练:椭圆(练习+详细答案)

提能拔高限时训练35一、选择题1.已知A(0,b),点B 为椭圆12222=+by a x (a>b>0)的左准线与x 轴的交点.若线段AB 的中点C在椭圆上,则该椭圆的离心率为( ) A.3 B.23 C.33 D.43解析:由已知,得B(0,2c a -),又A(0,b), ∴AB 的中点C 为)2,2(2b c a -. ∵点C 在椭圆上,∴,3.14142222=∴=+c a c a 即33=e . 答案:C2.椭圆1422=+y x 的左、右两个焦点分别为F 1、F 2,过F 1作垂直于x 轴的直线与椭圆相交,已知一个交点为P,则|PF 2|等于( ) A.23B.3C.27D.4解析:方法一:设F 1(3-,0),F 2(3,0), 则点P 的横坐标为3-.由点P 在椭圆上,得,14)3(22=+-y ∴,21±=y 即|PF 1|=21. 又∵|PF 2|+|PF 1|=2a=4,∴|PF 2|=27. 方法二:由已知得a=2,c=3,e=23, 椭圆的右准线方程为3342==c a x .∵.27||,23)3(334||22=∴=+--PF e PF 答案:C3.设F 1、F 2分别是椭圆12222=+by a x (a>b>0)的左、右两个焦点,若在其右准线上存在点P,使线段PF 1的中垂线过点F 2,则该椭圆的离心率的取值范围是( ) A.]22,0( B.]33,0( C.)1,22[ D.)1,33[解析:如图,设右准线与x 轴的交点为H,则|PF 2|≥|HF 2|.又∵|F 1F 2|=|PF 2|, ∴|F 1F 2|≥|HF 2|,即2c≥c ca -2. ∴3c 2≥a 2.∴e 2≥31,即e≥33. 又∵e<1,∴e ∈[1,33). 答案:D4.设点P(-3,1)在椭圆12222=+by a x (a>b>0)的左准线上,过点P 且方向为a=(2,-5)的光线,经直线y=-2反射后通过椭圆的左焦点,则这个椭圆的离心率为( ) A.33 B.31 C.22D.21解析:入射光线所在直线的方程为y-1=25-(x+3),它与直线y=-2的交点为)2,59(--.又反射光线过点(-c,0),∴1,255902==+---c c . 又3,3,322==-=-a a ca , ∴33=e . 答案:A5.设椭圆12222=+by a x (a>b>0)与x 轴正半轴的交点为A,和y 轴正半轴的交点为B,P 为第一象限内椭圆上的点,那么四边形OAPB 的面积最大值为( ) A.2ab B.ab 22C.21abD.2ab解析:方法一:设P(acosθ,bsinθ),则S 四边形OAPB =S △OAP +S △OBP =)cos (sin 21cos 21sin 21θθθθ+=+ab ba ab . ∵sin θ+cos θ=2sin(θ+4π)≤2, ∴S 四边形OAPB ≤22ab. 方法二:设点P(x,y),则S 四边形OAPB =S △AOP +S △BOP =).(212121bx ay bx ay +=+ 由不等式性质:a>0,b>0时,.2222)(21,2222222222ab b a x b y a bx ay b a b a ==+≤++≤+得方法三:如图,直线AB 的方程为),(0a x a b y --=-S 四边形OAPB =S △AOB +S △APB =ab 21+S △APB . 设点P 到直线AB 的距离为d,则S △APB =d b a d AB ∙+=∙2221||21, 由题意,知过点P 的直线与椭圆相切且和直线AB 平行时d 有最大值,∴可设过点P 且与AB 平行的直线为m x aby +-=.联立方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++-=,1,2222b y a x m x ab y 得2b 2x 2-2mabx+a 2(m 2-b 2)=0,Δ=(-2mab)2-8a 2b 2(m 2-b 2)=0, 解得b m 2=.由两平行线间的距离公式,得,)12(22b a ab d +-=S △APB 最大值=ab 212-, ∴S 四边形OAPB 最大值=ab 22. 答案:B6.设直线l:2x+y+2=0关于原点对称的直线为l′,若l′与椭圆1422=+y x 交于A 、B 两点,点P 为椭圆上的动点,则使△PAB 的面积为21的点P 的个数为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析:可求出直线l′:2x+y -2=0.由方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+=-+,14,02222y x y x 解得x=0或x=1.∴A(0,2),B(1,0),|AB|=5. ∴点P 到AB 的距离为51. 由AB 所在的直线方程为y=-2x+2,设P(x 0,y 0),则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=+,515|22|,14002020y x y x 解之有两组解.故存在两个不同的P 点满足题意. 答案:B 7.椭圆⎩⎨⎧==ϕϕsin 3,cos 2Y x (φ为参数)的离心率为( )A.32 B.135 C.35D.132 解析:将椭圆的参数方程化为普通方程,得,1)3()2(22=+yx 即19422=+y x . ∴a 2=9,b 2=4,即a=3,b=2. ∴c 2=a 2-b 2=5,c=5. ∴35==a c e . 答案:C8.设e 为椭圆)2(1222->=-m m y x 的离心率,且e ∈(1,22),则实数m 的取值范围为( ) A.(-1,0) B.(-2,-1) C.(-1,1) D.(-2,21-) 解析:∵椭圆方程为1222=-+my x , ∵m>-2且-m>0, ∴0<-m<2.∴a 2=2,b 2=-m,即.,2m b a -== ∴c 2=a 2-b 2=2+m,m c +=2,)1,22(22∈+==m a c e .解得m ∈(-1,0). 答案:A9.若AB 为过椭圆1162522=+y x 中心的弦,F 1为椭圆的右焦点,则△F 1AB 面积的最大值为( )A.6B.12C.24D.48解析:由已知得F 1为(3,0),则△F 1AB 可看成由△OBF 1和△OAF 1组成. 设A(x 0,y 0),则B(-x 0,-y 0). ∴111O AF O BF AB F S S S ∆∆∆+==||||21||||210101y OF y OF ∙+-∙ =||3||321200y y =⨯⨯⨯.由椭圆的定义,知|y 0|≤b=4, ∴.121≤∆AB F S 答案:B10.已知椭圆192522=+y x ,过椭圆的右焦点的直线交椭圆于A 、B 两点,交y 轴于P 点,设=λ1,=λ2BF ,则λ1+λ2的值为( )A.259-B.950-C.950 D.259 解析:设直线AB 的方程为y=k(x-c),则02)()()0(1222222222222222=-+-+⇒⎪⎭⎪⎬⎫-=>>=+b a c k a x ck a x b k a c x k y b a b y a x ,∴222222b k a ck a x x B A +=+, 22222222b k a b a c k a x x B A +-=,BBA A x c x x c x -+-=+21λλ=BA B A BA B A x x x x c c x x x x c ++--+)(2)(2=121)(2222222222-=-=--=-e ac c a a b a . ∵,54=e ∴λ1+λ2=950-. 答案:B 二、填空题11.已知椭圆1522=+m y x 的离心率510=e ,则m 的值为___________. 解析:分两种情况.焦点在x 轴上时,0<m<5, ∴51055=-=m e ,解得m=3; 焦点在y 轴上时,m>5, ∴,5105=-=mm e 解得325=m . 答案: 3或32512.(理)在△ABC 中,AB=BC,cosB=187-.若以A 、B 为焦点的椭圆经过点C,则该椭圆的离心率e=____________. 解析:∵以A 、B 为焦点的椭圆经过点C, ∴BCAC ABe +=.∵AB=BC,∴ABAC ABe +=.又1872cos 222-=∙-+=BC AB AC BC AB B , ∴18722222-=-AB AC AB ,解得AB AC 35=. ∴83=e . 答案:83(文)在△ABC 中,∠A=90°,tanB=43.若以A 、B 为焦点的椭圆经过点C,则该椭圆的离心率e=_________.解析:设|AC|=3x,|AB|=4x,又∵∠A=90°,∴|BC|=5x.由椭圆定义知|AC|+|BC|=2a=8x, 那么2c=|AB|=4x,∴2184===x x a c e . 答案:2113.已知A 、B 为椭圆C:1122=++my m x 的长轴的两个端点,P 是椭圆C 上的动点,且∠APB 的最大值是32π,则实数m 的值是______________. 解析:由椭圆知识,知当点P 位于短轴的端点时∠APB 取得最大值,根据题意则有.2113tan=⇒+=m mm π答案:2114.椭圆14922=+y x 的焦点为F 1、F 2,点P 为椭圆上的动点.当∠F 1PF 2为钝角时,点P 的横坐标的取值范围是__________.解析:若∠F 1PF 2=90°,设P(x,y),则由椭圆方程得a=3,b=2,52322=-=c . ∴F 1(5-,0),F 2(5,0). ∴15521-=-∙+=∙x yx y k k PF PF . ①又14922=+y x . ② 解①②得x=±553. 结合椭圆图形可得,当∠F 1PF 2为钝角时,553553<<-x . 答案:553553<<-x 三、解答题15.椭圆中心在原点O,它的短轴长为22,对应于焦点F(c,0)(c>0)的准线l 与x 轴相交于点A,且|OF |=2|FA |,过点A 的直线与椭圆相交于P 、Q 两点. (1)求椭圆的方程及离心率;(2)设∙=0,求直线PQ 的方程.解:(1)由题意,设椭圆的方程为)2(12222>=+a y a x . 由已知,得⎪⎩⎪⎨⎧-==-),(2,2222c c a c c a 解得a=6,c=2.∴椭圆的方程为12622=+y x ,离心率36==a c e . (2)由(1)知A(3,0),设直线PQ 的方程为y=k(x-3),由方程组⎪⎩⎪⎨⎧-==+).3(,12622x k y y x 得(3k 2+1)x 2-18k 2x+27k 2-6=0. 依题意Δ=12(2-3k 2)>0, ∴3636<<-k . 设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),x 1+x 2=13627,1318222122+-=+k k x x k k ,由直线PQ 的方程,得y 1y 2=k(x 1-3)·k(x 2-3) =k 2[x 1x 2-3(x 1+x 2)+9]. ∵OQ OP ∙=0, ∴x 1x 2+y 1y 2=0.∴0]91318313627[136272222222=++⨯-+-++-k k k k k k k . 整理得5k 2=1, ∴)36,36(55-∈±=k . ∴直线PQ 的方程为55±=y (x-3), 即035=--y x 或035=-+y x .16.(理)已知菱形ABCD 的顶点A,C 在椭圆x 2+3y 2=4上,对角线BD 所在直线的斜率为1.(1)当直线BD 过点(0,1)时,求直线AC 的方程; (2)当∠ABC=60°时,求菱形ABCD 面积的最大值. 解:(1)由题意得直线BD 的方程为y=x+1. ∵四边形ABCD 为菱形,∴AC ⊥BD. 设直线AC 的方程为y=-x+n.由⎩⎨⎧+-==+,.4322n x y y x 得4x 2-6nx+3n 2-4=0. ∵A,C 在椭圆上, ∴Δ=-12n 2+64>0,解得334334<<-n . 设A(x 1,y 1),C(x 2,y 2),则x 1+x 2=23n ,,443221-=n x x y 1=-x 1+n,y 2=-x 2+n. ∴y 1+y 2=2n ,AC 的中点坐标为)4,43(nn . 由四边形ABCD 为菱形可知,点)4,43(nn 在直线y=x+1上.∴1434+=nn ,解得n=-2. ∴直线AC 的方程为y=-x-2,即x+y+2=0. (2)∵四边形ABCD 为菱形,且∠ABC=60°, ∴|AB|=|BC|=|CA|. ∴S 菱形ABCD =2||23AC . 由(1)知|AC|2=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=.21632+-n ∴S 菱形ABCD =).334334)(163(432<<-+-n n ∴当n=0时,S 菱形ABCD 取得最大值34.(文)已知△ABC 的顶点A,B 在椭圆x 2+3y 2=4上,C 在直线l:y=x+2上,且AB ∥l.(1)当AB 边通过坐标原点O 时,求AB 的长及△ABC 的面积; (2)当∠ABC=90°,且斜边AC 的长最大时,求AB 所在直线的方程. 解:(1)因为AB ∥l,且AB 边通过点(0,0), 所以AB 所在直线的方程为y=x. 设A,B 两点坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2).由⎩⎨⎧==+,,4322x y y x 得x=±1.所以|AB|=2|x 1-x 2|=22.又因为AB 边上的高h 等于原点到直线l 的距离,所以h=2,S △ABC =2||21=∙h AB . (2)设AB 所在直线的方程为y=x+m.由⎩⎨⎧+==+,,4322m x y y x 得4x 2+6mx+3m 2-4=0.因为A,B 在椭圆上,所以Δ=-12m 2+64>0.设A,B 两点坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2), 则443,2322121-=-=+m x x m x x . 所以|AB|=2|x 1-x 2|=26322m -. 又因为BC 的长等于点(0,m)到直线l 的距离,即|BC|=2|2|m -, 所以|AC|2=|AB|2+|BC|2=-m 2-2m+10=-(m+1)2+11.所以当m=-1时,AC 边最长.(这时Δ=-12+64>0)此时AB 所在直线的方程为y=x-1.【例1】已知椭圆M 的两焦点坐标分别为F 1(-1,0),F 2(1,0),离心率21=e ,P 是椭圆M 上的动点. (1)求椭圆M 的方程;(2)设||||21PF -=m,求m 的取值范围. (3)求21PF ∙的取值范围. 解:(1)由已知得c=1,21=a c ,∴a=2,b=3, 即椭圆M 的方程为13422=+y x . (2)设P 点的坐标为(x 0,y 0),则x 0∈[-2,2],又||1PF =e(x 0+c a 2)=a+ex 0, ||2PF 002)(ex a x ca e -=-=,∴m=||||21PF PF -=2ex 0=x 0∈[-2,2]. (3)∵||||21PF PF -=m,||||21PF PF +=4, ∴||1PF =24m +, ||2PF =24m -. ||||2121PF PF ∙=∙cos 〈||1PF ,||2PF 〉 =||21221222121PF PF ∙ =21)|||||(|2212221F F PF -+ =48]2)24()24[(212222+=--++m m m . 又m ∈[-2,2],∴21PF ∙∈[2,3].【例2】已知椭圆12222=+by a x (a>b>0),长轴两端点为A 、B,如果椭圆上存在一点Q,使∠AQB=120°,求这个椭圆的离心率的范围.解:如图,根据椭圆的对称性,不妨设Q 在x 轴上方,设Q 点坐标为(x 0,y 0),直线QA 、QB 的斜率分别为k 1、k 2.又A(-a,0)、B(a,0),由于直线QA 到直线QB 的角是120°, ∴311120tan 000000002112-=+∙-++--=+-=︒ax y a x y a x y a x y k k k k , 整理得32202200-=+-y a x ay . ① ∵点Q 在椭圆上,∴1220220=+by a x ,即)1(220220b y a x -=,代入①得22032c ab y =. ∵0<y 0≤b,∴0<b c ab ≤2232,即ab c 232≥.∴3c 4≥4a 2(a 2-c 2),即3c 4+4a 2c 2-4a 4≥0. 故3e 4+4e 2-4≥0,∴322≥e .又e<1,∴136<≤e .。

2011年高考数学 考点38 椭圆

2011年高考数学 考点38 椭圆

考点38 椭圆一、选择题1.(2011·新课标全国高考文科·T4)椭圆221168x y +=的离心率为( ) A.13 B. 12C. 33D. 22【思路点拨】通过方程确定a c 、的值,离心率ce a=. 【精讲精析】选D 由题意1682.42c e a -=== 2.(2011·新课标全国高考理科·T14)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点12,F F 在x 轴上,离心率为22.过1F 的直线L 交C 于,A B 两点,且2ABF 的周长为16,那么C 的方程为 . 【思路点拨】2ABF ∆的周长为4a ,求得a 的值,再由离心率求得c 的值,可得椭圆的方程.【精讲精析】221168x y += 由2ABF ∆4a ==16,得4a =,又知离心率为22,即22c a =,进而22c =,所以216a =,2221688b a c =-=-=,∴C 的方程为221168x y +=. 3.(2011·浙江高考理科·T17)设12,F F 分别为椭圆2213x y +=的左、右焦点,点,A B 在椭圆上,若125F A F B =;则点A 的坐标是 .【思路点拨】设出A 点坐标,利用题目条件建立方程即可, 注意把125F A F B =转化为坐标关系. 【精讲精析】解法一:设直线A F 1的反向延长线与椭圆交于点B ',又∵F F 215=,由椭圆的对称性可得115F B F '=,设()11,y x A ,()22,y x B ',又∵1163232F A =, 12632'32F B =+1212632632323225(2)x x x x +=++=--∴解之得01=x ,∴点A 的坐标为(0,1)或(0,-1).解法二:椭圆的焦点分别为12(2,0),(2,0)F F -,设A 点坐标为(,)m n ,B 点坐标为(p,t )则25(2)m p +=-,即625m p +=,5n t =,故2213m n +=,且()2262125325m n ++=⨯,由上面两式解得0m =,即点A 的坐标是(0,1±).二、解答题4.(2011·天津高考理科·T18)在平面直角坐标系xOy 中,点(,)P a b (0)ab 为动点,12,F F 分别为椭圆22221x y a b 的左、右焦点.已知△12F PF 为等腰三角形.(Ⅰ)求椭圆的离心率e ;(Ⅱ)设直线2PF 与椭圆相交于,A B 两点,M 是直线2PF 上的点,满足2=-AM BM ,求点M 的轨迹方程.【思路点拨】由等腰三角形建立等式关系求出离心率;联立直线和椭圆的方程,表示出A 、B 的坐标,再由向量等式关系化简整理得到轨迹方程。

2011-2018年全国一卷解析几何文汇编 带答案

2011-2018年全国一卷解析几何文汇编  带答案

2011年4.(5分)(2011•新课标)椭圆=1的离心率为()A.B.C.D.【分析】根据椭圆的方程,可得a、b的值,结合椭圆的性质,可得c的值,有椭圆的离心率公式,计算可得答案.【解答】解:根据椭圆的方程=1,可得a=4,b=2,则c==2;则椭圆的离心率为e==,故选D.【点评】本题考查椭圆的基本性质:a2=b2+c2,以及离心率的计算公式,注意与双曲线的对应性质的区分.9.(5分)(2011•新课标)已知直线l过抛物线C的焦点,且与C的对称轴垂直.l与C交于A,B两点,|AB|=12,P为C的准线上一点,则△ABP的面积为()A.18B.24C.36D.48【分析】首先设抛物线的解析式y2=2px(p>0),写出次抛物线的焦点、对称轴以及准线,然后根据通径|AB|=2p,求出p,△ABP的面积是|AB|与DP乘积一半.【解答】解:设抛物线的解析式为y2=2px(p>0),则焦点为F(,0),对称轴为x轴,准线为x=﹣∵直线l经过抛物线的焦点,A、B是l与C的交点,又∵AB⊥x轴∴|AB|=2p=12∴p=6又∵点P在准线上∴DP=(+||)=p=6∴S△ABP=(DP•AB)=×6×12=36故选C.【点评】本题主要考查抛物线焦点、对称轴、准线以及焦点弦的特点;关于直线和圆锥曲线的关系问题一般采取数形结合法.20.(12分)(2011•新课标)在平面直角坐标系xOy中,曲线y=x2﹣6x+1与坐标轴的交点都在圆C上.(Ⅰ)求圆C的方程;(Ⅰ)若圆C与直线x﹣y+a=0交与A,B两点,且OA⊥OB,求a的值.【分析】(Ⅰ)法一:写出曲线与坐标轴的交点坐标,利用圆心的几何特征设出圆心坐标,构造关于圆心坐标的方程,通过解方程确定出圆心坐标,进而算出半径,写出圆的方程;法二:可设出圆的一般式方程,利用曲线与方程的对应关系,根据同一性直接求出参数,(Ⅰ)利用设而不求思想设出圆C与直线x﹣y+a=0的交点A,B坐标,通过OA⊥OB建立坐标之间的关系,结合韦达定理寻找关于a的方程,通过解方程确定出a的值.【解答】解:(Ⅰ)法一:曲线y=x2﹣6x+1与y轴的交点为(0,1),与x轴的交点为(3+2,0),(3﹣2,0).可知圆心在直线x=3上,故可设该圆的圆心C为(3,t),则有32+(t ﹣1)2=(2)2+t2,解得t=1,故圆C的半径为,所以圆C的方程为(x ﹣3)2+(y﹣1)2=9.法二:圆x2+y2+Dx+Ey+F=0x=0,y=1有1+E+F=0y=0,x2 ﹣6x+1=0与x2+Dx+F=0是同一方程,故有D=﹣6,F=1,E=﹣2,即圆方程为x2+y2﹣6x﹣2y+1=0(Ⅰ)设A(x1,y1),B(x2,y2),其坐标满足方程组,消去y,得到方程2x2+(2a﹣8)x+a2﹣2a+1=0,由已知可得判别式△=56﹣16a﹣4a2>0.在此条件下利用根与系数的关系得到x1+x2=4﹣a,x1x2=①,由于OA⊥OB可得x1x2+y1y2=0,又y1=x1+a,y2=x2+a,所以可得2x1x2+a(x1+x2)+a2=0②由①②可得a=﹣1,满足△=56﹣16a﹣4a2>0.故a=﹣1.【点评】本题考查圆的方程的求解,考查学生的待定系数法,考查学生的方程思想,直线与圆的相交问题的解决方法和设而不求的思想,考查垂直问题的解决思想,考查学生分析问题解决问题的能力,属于直线与圆的方程的基本题型.2012年4.(5分)(2012•新课标)设F1、F2是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,P为直线x=上一点,△F2PF1是底角为30°的等腰三角形,则E的离心率为()A.B.C.D.【分析】利用△F2PF1是底角为30°的等腰三角形,可得|PF2|=|F2F1|,根据P为直线x=上一点,可建立方程,由此可求椭圆的离心率.【解答】解:∵△F2PF1是底角为30°的等腰三角形,∴|PF2|=|F2F1|∵P为直线x=上一点∴∴故选C.【点评】本题考查椭圆的几何性质,解题的关键是确定几何量之间的关系,属于基础题.10.(5分)(2012•新课标)等轴双曲线C的中心在原点,焦点在x轴上,C与抛物线y2=16x 的准线交于点A和点B,|AB|=4,则C的实轴长为()A.B.C.4D.8【分析】设等轴双曲线C:x2﹣y2=a2(a>0),y2=16x的准线l:x=﹣4,由C与抛物线y2=16x 的准线交于A,B两点,,能求出C的实轴长.【解答】解:设等轴双曲线C:x2﹣y2=a2(a>0),。

2011年高考一轮数学复习 8-1椭圆 理 同步练习(名师解析)

2011年高考一轮数学复习 8-1椭圆 理 同步练习(名师解析)

第8 章 第1节知能训练·提升考点一:椭圆定义的应用1.设椭圆x 225+y216=1上一点P 到左准线的距离为10,F 是该椭圆的左焦点,若点M 满足OM →=12(OP →+OF →),则|OM →|=________.解析:设右焦点为F ′,则|PF |=10×35=6,∴|PF ′|=10-6=4,∴|OM |=12|PF ′|=2.答案:22.椭圆x 212+y 23=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P 在椭圆上,如果线段PF 1的中点在y 轴上,则|PF 1|是|PF 2|的( )A .7倍B .5倍C .4倍D .3倍解析:∵a 2=12,b 2=3,∴c 2=9,c =3,即F 1(-3,0),F 2(3,0).由PF 1的中点在y 轴上,知点P 的横坐标为3,将x =3代入椭圆方程求得y =±32.∴|PF 2|=32.由椭圆定义,知|PF 1|+|PF 2|=43,∴|PF 1|=732.∴|PF 1|=7|PF 2|.答案:A3.已知点A (4,0)和B (2,2),M 是椭圆x 225+y 29=1上的动点,求|MB |+54|MA |的最小值,并求此时点M 的坐标.解析:由椭圆方程知a 2=25,b 2=9,c 2=16,e =45.如图,过M 点向椭圆的右准线作垂线,垂足为T ,则由椭圆第二定义知|MA ||MT |=45,∴|MT |=54|MA |,∴|MB |+54|MA |=|MB |+|MT |,显然M 、B 、T 共线时,|MB |+|MT |最小,最小值为|BT |=a 2c -2=254-2=174,此时点M 的坐标为(553,2).答案:(553,2)考点二:椭圆的方程4.(2010·东城目标检测)离心率为e =12的椭圆,它的焦点与双曲线x 23-y 2=1的焦点重合,则此椭圆的方程为________.解析:由x 23-y 2=1得双曲线的焦点在x 轴上,且坐标分别为(2,0),(-2,0),∴椭圆的焦距2c =4,又∵椭圆的离心率e =12,∴椭圆的长轴长2a =8,短轴长2b =43,∴椭圆的方程是x 216+y212=1.答案:x 216+y 212=15.已知椭圆中心在原点,一个焦点为F (-23,0),且长轴长是短轴长的2倍,则该椭圆的标准方程是________.解析:依题意,得c =23,2a =2·2b ,即a =2b ,又a 2=b 2+c 2,解之得a =4,b =2.∴椭圆标准方程为x 216+y 24=1.答案:x 216+y 24=16.根据下列条件求椭圆的标准方程:(1)两准线间的距离为1855,焦距为25;(2)和椭圆x 224+y 220=1共准线,且离心率为12;(3)椭圆经过点M (-2,3)和N (1,23).解:(1)设椭圆长轴长为2a ,短轴为2b ,焦距为2c ,则⎩⎪⎨⎪⎧2a 2c =1855,2c =25,a 2=b 2+c 2.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =2.所以所求椭圆方程为x 29+y 24=1或y 29+x 24=1.(2)设椭圆方程x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),则其准线为x =±12.所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2c=12.c a =12.a 2=b 2+c 2.解得⎩⎨⎧a =6,b =3 3.所以所求椭圆方程为x 236+y 227=1.(3)由题设,可知椭圆的中心在原点,焦点在坐标轴上,因而可设所求椭圆的方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n ),又∵M (-2,3),N (1,23)在椭圆上, ∴⎩⎪⎨⎪⎧4m +3n =1, ①m +12n =1, ② 由①②解之得m =15,n =115,∴所求椭圆方程为x 25+y 215=1.考点三:椭圆的性质7.(2010·某某联考)如图,已知A 、B 两点分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点和上顶点,F 为椭圆的右焦点,若AB →·BF →>0,则椭圆的离心率e 的取值X 围是________.解析:∵A (-a,0),B (0,b ),F (c,0),∴AB →=(a ,b ),BF →=(c ,-b ), 由AB →·BF →>0得ac -b 2>0,而b 2=a 2-c 2, ∴a 2-c 2<ac ,∴1-e 2<e ,即e 2+e -1>0,解得e <-1-52或e >5-12,又0<e <1,∴5-12<e <1.答案:(5-12,1)8.(2010·某某某某一中模拟)已知椭圆M 的两焦点坐标分别为F 1(-1,0),F 2(1,0),离心率e =12,P 是椭圆M 上的动点.(1)求椭圆M 的方程;(2)设|PF 1→|-|PF 2→|=m ,求m 的取值X 围.(3)求PF 1→·PF 2→的取值X 围.解:(1)由已知得c =1,c a =12,∴a =2,b =3,即椭圆M 的方程为x 24+y 23=1.(2)设P 点的坐标为(x 0,y 0),则x 0∈[-2,2],又|PF 1→|=e (x 0+a 2c)=a +ex 0,|PF 2→|=e (a 2c -x 0)=a -ex 0,∴m =|PF 1→|-|PF 2→|=2ex 0=x 0∈[-2,2].(3)∵|PF 1→|-|PF 2→|=m , |PF 1→|+|PF 2→|=4,∴|PF 1→|=4+m 2,|PF 2→|=4-m 2.PF 1→·PF 2→=|PF 1→|·|PF 2→|cos PF 1→,PF 2→=|PF 1→|·|PF 2→|·|PF 1→|2+|PF 2→|2-|F 1F 2→|22|PF 1→||PF 2→|=12(|PF 1|2+|PF 2→|2-|F 1F 2→|2) =12[(4+m 2)2+(4-m 2)2-22]=m 2+84. 又m ∈[-2,2],∴PF 1→ ·PF 2→∈[2,3].1.(2009·全国Ⅰ)已知椭圆C :x 22+y 2=1的右焦点为F ,右准线为l ,点A ∈l ,线段AF交椭圆C 于点B .若F A →=3FB →,则AF →=( )A.2B .2 C.3D .3解析:作BB 1⊥l 于B 1,依题意得|BF ||BB 1|=12.又F A →=3FB →,因此|AB |=2|BF |,|BB 1||AB |=12,即cos ∠ABB 1=12,∠ABB 1=45°,所以直线FB 的倾斜角是45°.又点F (1,0),因此直线FB的方程是y =x -1,右准线l 的方程是x =2,因此点A 的坐标是(2,1),|AF →|=2,选A.答案:A2.(2009·某某)设椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a ,b >0)过M (2,2),N (6,1)两点,O 为坐标原点.(1)求椭圆E 的方程.(2)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A ,B ,且OA →⊥OB →?若存在,写出该圆的方程,并求|AB |的取值X 围;若不存在,说明理由.解:(1)将M 、N 的坐标代入椭圆E 的方程得⎩⎨⎧4a 2+2b 2=1,6a 2+1b 2=1,解得a 2=8,b 2=4.所以椭圆E 的方程为x 28+y 24=1.(2)证明:假设满足题意的圆存在,其方程为x 2+y 2=R 2,其中0<R <2. 设该圆的任意一条切线AB 和椭圆E 交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点, 当直线AB 的斜率存在时,令直线AB 的方程为y =kx +m ,① 将其代入椭圆E 的方程并整理得(2k 2+1)x 2+4kmx +2m 2-8=0.由韦达定理得x 1+x 2=-4km2k 2+1,x 1x 2=2m 2-82k 2+1.②因为OA →⊥OB →,所以x 1x 2+y 1y 2=0.③将①代入③并整理得(1+k 2)x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2=0,联立②得m 2=83(1+k 2).④因为直线AB 和圆相切,因此R =|m |1+k 2.由④得R =263,所以存在圆x 2+y 2=83满足题意.当切线AB 的斜率不存在时,易得x 21=x 22=83, 由椭圆E 的方程得y 21=y 22=83, 显然OA →⊥OB →.综上所述,存在圆x 2+y 2=83满足题意.解法一:当切线AB 的斜率存在时,由①②④得 |AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2 =1+k 2(x 1-x 2)2=1+k 2(x 1+x 2)2-4x 1x 2=1+k 2(-4km 2k 2+1)2-4×2m 2-82k 2+1=4 2k 2+12k 2+11-23×k 2+12k 2+1.令t =k 2+12k 2+1,则12<t ≤1,因此|AB |2=32t (1-23t )=-643(t -34)2+12.所以323≤|AB |2≤12,即463≤|AB |≤2 3.当切线AB 的斜率不存在时,易得|AB |=463,所以463≤|AB |≤2 3.综上所述,存在圆心在原点的圆x 2+y 2=83满足题意,且463≤|AB |≤2 3.解法二:过原点O 作OD ⊥AB ,垂足为D ,则D 为切点, 设∠OAB =θ,则θ为锐角,且|AD |=263tan θ,|BD |=263tan θ, 所以|AB |=263(tan θ+1tan θ).因为2≤|OA |≤22,所以22≤tan θ≤ 2.令x =tan θ,易证:当x ∈[22,1]时,|AB |=263(x +1x )单调递减.当x ∈[1,2]时,|AB |=263(x +1x)单调递增.所以463≤|AB |≤2 3.3.(2009·某某)点P (x 0,y 0)在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上,x 0=a cos β,y 0=b sin β,0<β<π2.直线l 2与直线l 1:x 0a 2x +y 0b2y =1垂直,O 为坐标原点,直线OP 的倾斜角为α,直线l 2的倾斜角为γ.(1)证明点P 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1与直线l 1的唯一交点;(2)证明tan α,tan β,tan γ构成等比数列.证明:(1)证法一:由x 0a 2x +y 0b 2y =1得y =b 2a 2y 0(a 2-x 0x ),代入椭圆方程x 2a 2+y 2b2=1,得(1a 2+b 2x 20a 4y 20)x 2-2b 2x 0a 2y 20x +(b 2y 20-1)=0.将⎩⎪⎨⎪⎧x 0=a cos β,y 0=b sin β代入上式,得x 2-2a cos β·x +a 2cos 2β=0, 从而x =a cos β.因此,方程组⎩⎨⎧x 2a 2+y 2b 2=1,x 0a 2x +y0b 2y =1有唯一解⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0y =y 0,即l 1与椭圆有唯一交点P .证法二:显然P 是椭圆与l 1的交点,若Q (a cos β1,b sin β1),0≤β1<2π是椭圆与l 1的交点,代入l 的方程cos βa x +sin βby =1,得cos βcos β1+sin βsin β1=1,即cos(β-β1)=1,β=β1,故P 与Q 重合.证法三:在第一象限内,由x 2a 2+y 2b2=1可得y =b a a 2-x 2,y 0=baa 2-x 20, 椭圆在点P 处切线的斜率k =y ′(x 0)=-bx 0a a 2-x 20=-b 2x 0a 2y 0,切线方程为y =-b 2x 0a 2y 0(x -x 0)+y 0,即xx 0a 2+yy 0b2=1.因此,l 1就是椭圆在点P 处的切线.根据椭圆切线的性质,P 是椭圆与直线l 1的唯一交点.(2)tan α=y 0x 0=b a tan β,l 1的斜率为-x 0b 2y 0a 2,l 2的斜率为tan γ=y 0a 2x 0b 2=abtan β,由此得tan αtan γ=tan 2β≠0,tan α,tan β,tan γ构成等比数列.1.以椭圆的右焦点F 2为圆心作一个圆,使此圆过椭圆中心O 并交椭圆于点M 、N ,若过椭圆左焦点F 1的直线MF 1是圆F 2的切线,则椭圆的右准线与圆F 2( )A .相交B .相离C .相切D .位置关系随离心率改变解析:由已知得|MF 2|=c ,|MF 1|=2a -c , 又MF 1⊥MF 2,∴(2a -c )2+c 2=4c 2.解得4a 2-4ac -2c 2=0,a =1+22c . |F 2B |=a 2c -c =a 2-c 2c =(1+2)2-44c ·c 2=22-14c <c ,∴与准线相交.∴选A.答案:A2.已知椭圆x 225+y 29=1,过椭圆的右焦点的直线交椭圆于A 、B 两点,交y 轴于P 点,设P A →=λ1AF →,PB →=λ2BF →,则λ1+λ2的值为( )A .-925B .-509C.509D.925解析:设直线AB 的方程为y =k (x -c ),则⎭⎪⎬⎪⎫x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)y =k (x -c )⇒(a 2k 2+b 2)x 2-2a 2ck 2x +a 2k 2c 2-a 2b 2=0, ∴x A +x B =2a 2k 2ca 2k 2+b 2, x A x B =a 2k 2c 2-a 2b 2a 2k 2+b 2,λ1+λ2=x A c -x A +x Bc -x B=c (x A +x B )-2x A x Bc 2-c (x A +x B )+x A x B=-2a 2b 2=-2a 2a 2-c 2=2(c a)2-1=2e 2-1.∵e =45,∴λ1+λ2=-509.答案:B。

2011年高考数学一轮复习精品学案(人教版A版)§9.5--椭圆--答案

2011年高考数学一轮复习精品学案(人教版A版)§9.5--椭圆--答案

§9.5 椭圆1. 椭圆定义:(1)第一定义:平面内与两个定点21F F 、的距离之和为常数|)|2(222F F a a >的动点P 的轨迹叫椭圆,其中两个定点21F F 、叫椭圆的焦点.当21212F F a PF PF >=+时, P 的轨迹为椭圆 ; 当21212F F a PF PF <=+时, P 的轨迹不存在;当21212F F a PF PF ==+时, P 的轨迹为 以21F F 、为端点的线段.(2)椭圆的第二定义:平面内到定点F 与定直线l (定点F 不在定直线l 上)的距离之比是常数e (10<<e )的点的轨迹为椭圆.(利用第二定义,可以实现椭圆上的动点到焦点的距离与到相应准线的距离相互转化).3.点),(00y x P 与椭圆)0(12222>>=+b a by ax 的位置关系:当12222>+b y a x 时,点P 在椭圆外; 当12222>+b y a x 时,点P 在椭圆内; 当12222=+by a x 时,点P 在椭圆上. 4.直线与椭圆的位置关系直线与椭圆相交0>∆⇔;直线与椭圆相切0=∆⇔;直线与椭圆相离0<∆⇔.1.答案 232.答案 23或383.答案 434.答案 (-∞,-1)∪⎪⎭⎫ ⎝⎛23,1 5.答案 121622y x +=1 例1解 两定圆的圆心和半径分别为O 1(-3,0),r 1=1;O 2(3,0),r 2=9.设动圆圆心为M (x ,y ),半径为R ,则由题设条件可得|MO 1|=1+R ,|MO 2|=9-R. ∴|MO 1|+|MO 2|=10.由椭圆的定义知:M 在以O 1、O 2为焦点的椭圆上,且a =5,c =3. ∴b 2=a 2-c 2=25-9=16, 故动圆圆心的轨迹方程为162522y x +=1.例2解 (1)若焦点在x 轴上,设方程为2222b y a x +=1 (a >b >0).∵椭圆过P (3,0),∴222203b a +=1. 又2a =3×2b,∴a =3,b =1,方程为1922=+y x . 若焦点在y 轴上,设方程为2222b x a y +=1(a >b >0).∵椭圆过点P (3,0),∴222230b a +=1 又2a =3×2b,∴a =9,b =3.∴方程为98122x y +=1. ∴所求椭圆的方程为1922=+y x 或98122x y +=1. (2)设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0且m ≠n).∵椭圆经过P 1、P 2点,∴P 1、P 2点坐标适合椭圆方程,则 ⎩⎨⎧=+=+,123,16n m n m①、②两式联立,解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==.31,91n m ∴所求椭圆方程为13922=+y x . 例3(1)解 设椭圆方程为2222b y a x +=1 (a >b >0), |PF 1|=m,|PF 2|=n.在△PF 1F 2中,由余弦定理可知,4c 2=m 2+n 2-2mncos60°.∵m +n =2a , ∴m 2+n 2=(m +n )2-2mn =4a 2-2mn , ∴4c 2=4a 2-3mn.即3mn =4a 2-4c 2.又mn ≤22⎪⎭⎫ ⎝⎛+n m =a 2(当且仅当m =n 时取等号), ∴4a 2-4c 2≤3a 2,∴22a c ≥41,即e ≥21. ∴e 的取值范围是⎪⎭⎫⎢⎣⎡1,21.(2)证明 由(1)知mn =34b 2, ∴21F PF S ∆=21mnsin60°=33b 2, 即△PF 1F 2的面积只与短轴长有关. 例4解 (1)∵|BC|=2|AC|,且BC 经过O (0,0),∴|OC|=|AC|.又A (23,0),∠ACB =90°, ∴C (3,3), 3分∵a =23,将a =23及C 点坐标代入椭圆方程得23123b+=1,∴b 2=4, ∴椭圆E 的方程为:41222y x +=1.7分(2)对于椭圆上两点P 、Q ,∵∠PCQ 的平分线总垂直于x 轴,∴PC 与CQ 所在直线关于直线x =3对称,设直线PC 的斜率为k ,则直线CQ 的斜率为-k ,∴直线PC :y -3=k(x -3), 即y =k(x -3)+3.① 直线CQ :y =-k(x -3)+3,②10分将①代入41222y x +=1,得(1+3k 2)x 2+63k(1-k)x +9k 2-18k -3=0,③∵C(3,3)在椭圆上,∴x =3是方程③的一个根. ∴x P ·3=22313189k k k +--,∴x P =)31(3318922k k k +--,① ②同理可得,x Q =)31(3318922k k k +-+, ∴k PQ =PQ P Q PQ P Q x x kx x k x x y y -++-=--32)(=31. 14分∵C (3,3),∴B (-3,-3), 又A (23,0),∴k AB =333=31, 15分∴k AB =k PQ ,∴向量PQ 与向量AB 共线. 16分1.答案 6 3.答案222.解(1)设椭圆的标准方程是2222by ax +=1或2222bx ay +=1,则由题意知2a =|PF 1|+|PF 2|=25,∴a =5.在方程2222b y a x +=1中令x =±c 得|y|=a b 2 在方程2222bx a y +=1中令y =±c 得|x|=a b 2依题意并结合图形知ab 2=532.∴b 2=310. 即椭圆的标准方程为103522y x +=1或103522x y +=1. (2)设经过两点A (0,2),B ⎪⎭⎫⎝⎛3,21的椭圆标准方程为mx 2+ny 2=1,代入A 、B 得⎪⎩⎪⎨⎧=+=134114n m n ⇒⎪⎩⎪⎨⎧==411n m , ∴所求椭圆方程为1422=+y x . 4.解(1)由已知条件知直线l 的方程为y =kx +2,代入椭圆方程得22x +(kx +2)2=1.整理得2221x k ⎪⎭⎫⎝⎛++22kx +1=0①直线l 与椭圆有两个不同的交点P 和Q 等价于Δ=8k 2-4⎪⎭⎫⎝⎛+221k =4k 2-2>0,解得k <-22或k >22.即k 的取值范围为(-∞,- 22)∪(22,+∞). (2)设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则OP +OQ =(x 1+x 2,y 1+y 2), 由方程①得x 1+x 2=-22124kk + ②又y 1+y 2=k(x 1+x 2)+22 ③而A (2,0),B (0,1),AB =(-2,1).所以OP +OQ 与AB 共线等价于x 1+x 2=-2(y 1+y 2), 将②③代入上式,解得k =22.由(1)知k <-22或k >22,故没有符合题意的常数k. 1.答案71622y x +=1或16722y x +=1 2.答案191222=+y x 或191222=+x y 3.答案1752522=+y x4.答案 75.答案 4416.答案 277.答案 -318.答案 83 9.解(1)由于椭圆的焦点在x 轴上,所以设它的标准方程为2222b y a x +=1(a >b >0).∴2a =22)45()45(-++=10,∴a =5.又c =4,∴b 2=a 2-c 2=25-16=9.故所求椭圆的方程为92522y x+=1.(2)由于椭圆的焦点在y 轴上,所以设它的标准方程为2222b x a y +=1 (a >b >0).由于椭圆经过点(0,2)和(1,0),∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+,110,1042222b a b a ∴⎪⎩⎪⎨⎧==.1,422b a 故所求椭圆的方程为42y +x 2=1.(3)设椭圆的标准方程为mx 2+ny 2=1 (m >0,n >0,m ≠n),点P (-23,1),Q(3,-2)在椭圆上,代入上述方程得⎩⎨⎧=+=+143112n m n m 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==,51,151n m ∴51522y x +=1.10.解在椭圆4522x y +=1中,a =5,b =2.∴c =22b a -=1.又∵点P 在椭圆上,∴|PF 1|+|PF 2|=2a =25.① 由余弦定理知:|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|cos30°=|F 1F 2|2=(2c)2=4. ②①式两边平方得:|PF 1|2+|PF 2|2+2|PF 1|·|PF 2|=20, ③ ③-②得(2+3)|PF 1|·|PF 2|=16,∴|PF 1|·|PF 2|=16(2-3), ∴21F PF S ∆=21|PF 1|·|PF 2|sin30°=8-43. 11.解 (1)设所求椭圆方程是2222b y a x +=1(a >b >0).由已知,得c =m ,a c =21,∴a =2m ,b =3m. 故所求的椭圆方程是:222234my mx +=1.(2)设Q (x Q ,y Q ),直线l :y =k (x +m ),则点M (0,km ), 当MQ =2QF 时,由于F (-m ,0),M (0,km ), ∴(x Q -0,y Q -km )=2(-m -x Q ,0-y Q )∴x Q =2120+-m =-32m,y Q =210++km =3km . 又点Q ⎪⎭⎫ ⎝⎛-3,32km m 在椭圆上,所以2222239494m m k m m +=1. 解得k =±26. 当MQ =-2QF 时,x Q =21)()2(0--⨯-+m =-2m ,y Q =21-km=-km.于是2244m m +2223m m k =1,解得k =0.故直线l 的斜率是0,±26. 12.解 由e =23得a 2=4b 2,椭圆可化为:x 2+4y 2=4b 2. 将y =21x +1代入上式,消去y 并整理得:x 2+2x +2-2b 2=0.①∵直线y =21x +1与椭圆交于A 、B 两点,∴Δ=4-4(2-2b 2)>0,∴b >22.设A (x 1,y 1),B(x 2,y 2),M(x,y),则由OM =21OA +23OB ,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=)3(21)3(212121y y y x x x . ∵M 在椭圆上,∴41(x 1+3x 2)2+(y 1+3y 2)2=4b 2,∴x 1x 2+4y 1y 2=0.∴x 1x 2+⎪⎭⎫ ⎝⎛+1211x ⎪⎭⎫⎝⎛+1212x ·4=0,即x 1x 2+(x 1+x 2)+2=0 ②又由①知x 1+x 2=-2,x 1·x 2=2-2b 2,代入②中得b 2=1,满足b >22. ∴椭圆方程为42x +y 2=1.。

高考椭圆试题及答案

高考椭圆试题及答案

高考椭圆试题及答案一、选择题1. 已知椭圆的方程为\(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\),其中a和b分别为椭圆的长半轴和短半轴,若椭圆的离心率为\(\frac{\sqrt{3}}{2}\),则下列说法正确的是()A. \(a > b\)B. \(a < b\)C. \(a = b\)D. \(a = 2b\)答案:A2. 椭圆\(\frac{x^2}{9} + \frac{y^2}{4} = 1\)的长轴长度为()A. 3B. 5C. 6D. 9答案:C二、填空题3. 若椭圆\(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\)的焦点坐标为\((\sqrt{5}, 0)\)和\((-\sqrt{5}, 0)\),则a的值为()。

答案:34. 椭圆\(\frac{x^2}{16} + \frac{y^2}{9} = 1\)的短轴长度为()。

答案:6三、解答题5. 已知椭圆\(\frac{x^2}{4} + \frac{y^2}{3} = 1\),求椭圆上一点P(x, y)到焦点F(1, 0)的距离的最小值。

答案:最小值为\(\sqrt{3} - 1\)。

6. 椭圆\(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\)的长轴和短轴分别为2a和2b,且a > b > 0,若椭圆上存在一点P(x, y),使得\(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\),且\(\frac{x^2}{a^2} = \frac{y^2}{b^2}\),求椭圆的离心率。

答案:离心率为\(\frac{1}{2}\)。

四、计算题7. 已知椭圆\(\frac{x^2}{25} + \frac{y^2}{16} = 1\),求椭圆的离心率和焦距。

答案:离心率\(e = \frac{3}{5}\),焦距\(2c = 6\)。

2011届高考数学复习好题精选 椭圆

2011届高考数学复习好题精选 椭圆

椭圆题组一椭圆的定义和标准方程1.(2009·陕西高考)“22y 轴上的椭圆”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:把椭圆方程化成x 21m +y 21n =1.若m >n >0,则1n >1m >0.所以椭圆的焦点在y 轴上.反之, 若椭圆的焦点在y 轴上,则1n >1m >0即有m >n >0.故为充要条件.答案:C2.(2009·广东高考)已知椭圆G 的中心在坐标原点,长轴在x 轴上,离心率为32,且G 上一点到G 的两个焦点的距离之和为12,则椭圆G 的方程为________________. 解析:由题意得2a =12,c a =32,所以a =6,c =33,b =3.故椭圆方程为x 236+y 29=1.答案:x 236+y 29=13.(2009·北京高考)椭圆x 29+y 22=1的焦点为F 1、F 2,点P 在椭圆上.若|PF 1|=4,则|PF 2|=________;∠F 1PF 2的大小为________. 解析:依题知a =3,b =2,c =7. 由椭圆定义得|PF 1|+|PF 2|=6, ∵|PF 1|=4,∴|PF 2|=2.又|PF 1|=4,|PF 2|=2,|F 1F 2|=27.在△F 1PF 2中由余弦定理可得cos ∠F 1PF 2=-12,∴∠F 1PF 2=120°. 答案:2 120°题组二椭圆的几何性质4.(2010·郑州模拟)如图,A 、B 、C 分别为椭圆x a 2+y b 2=1(a >b >0)的顶点与焦点,若∠ABC =90°,则该椭圆的离心率为 ( )A.-1+52B .1-22 C.2-1 D.22解析:∵∠ABC =90°,∴|BC |2+|AB |2=|AC |2, ∴c 2+b 2+a 2+b 2=(a +c )2,又b 2=a 2-c 2, ∴e 2+e -1=0,e =5-12. 答案:A5.如图,有公共左顶点和公共左焦点F 的椭圆Ⅰ与Ⅱ的长半轴 的长分别为a 1和a 2,半焦距分别为c 1和c 2,且椭圆Ⅱ的右顶 点为椭圆Ⅰ的中心.则下列结论不.正确的是 ( ) A .a 1+c 1>a 2+c 2 B .a 1-c 1=a 2-c 2 C .a 1c 2<a 2c 1 D .a 1c 2>a 2c 1 解析:由题意知,a 1=2a 2,c 1>2c 2,∴a 1c 2<a 2c 1. ∴不正确的为D. 答案:D6.(2009·浙江高考)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且BF ⊥x 轴,直线AB 交y 轴于点P .若AP =2PB ,则椭圆的离心率是( )A.32 B.22 C.13 D.12解析:由题意知:F (-c,0),A (a,0),B (-c ,±b 2a ).∵BF ⊥x 轴,∴AP PB =ac.又∵AP =2PB ,∴a c =2即e =c a =12.答案:D7.(2009·重庆高考)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c,0)、F 2(c,0).若椭圆上存在点P 使a sin ∠PF 1F 2=csin ∠PF 2F 1,则该椭圆的离心率的取值范围为________.解析:在△PF 1F 2中,由正弦定理知sin ∠PF 1F 2sin ∠PF 2F 1=|PF 2||PF 1|,∵a sin ∠PF 1F 2=csin ∠PF 2F 1,∴|PF 2||PF 1|=a c =1e,即|PF 1|=e |PF 2|. ① 又∵P 在椭圆上,∴|PF 1|+|PF 2|=2a , 将①代入得|PF 2|=2ae +1∈(a -c ,a +c ), 同除以a 得,1-e <2e +1<1+e ,得2-1<e <1.答案:(2-1,1)8.过椭圆x 26+y 25=1内的一点P (2,-1)的弦,恰好被P 点平分,则这条弦所在的直线方程是( )A .5x -3y -13=0B .5x +3y -13=0C .5x -3y +13=0D .5x +3y +13=0解析:设过点P 的弦与椭圆交于A 1(x 1,y 1),A 2(x 2,y 2)两点,则22112222165165x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,且x 1+x 2=4,y 1+y 2=-2, ∴23(x 1-x 2)-25(y 1-y 2)=0, ∴kA 1A 2=y 1-y 2x 1-x 2=53.∴弦所在直线方程为y +1=53(x -2),即5x -3y -13=0. 答案:A9.过点M (-2,0)的直线m 与椭圆x 22+y 2=1交于P 1,P 2两点,线段P 1P 2的中点为P ,设直线m 的斜率为k 1(k 1≠0),直线OP 的斜率为k 2,则k 1k 2的值为 ( ) A .2 B .-2 C.12 D .-12解析:设直线m 的方程为y =k 1(x +2),代入椭圆方程, 得(1+221k )x 2+821k x +821k -2=0, 设P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则x 1+x 2=-2121812k k +, ∴y 1+y 2=k 1(x 1+x 2+4)=22x ,∴P (-2121412k k +,121212k k +),∴k 2=-12k 1,∴k 1k 2=-12. 答案:D10.(2010·广州调研)设椭圆C :x a 2+y b 2=1(a >b >0)的离心率为e =22,点A 是椭圆上的一点,且点A 到椭圆C 两焦点的距离之和为4. (1)求椭圆C 的方程;(2)椭圆C 上一动点P (x 0,y 0)关于直线y =2x 的对称点为P 1(x 1,y 1),求3x 1-4y 1的取值范围.解:(1)依题意知,2a =4,∴a =2. ∵e =c a =22,∴c =2,b =a 2-c 2= 2.∴所求椭圆C 的方程为x 24+y 22=1.(2)∵点P (x 0,y 0)关于直线y =2x 的对称点为P 1(x 1,y 1), ∴⎩⎪⎨⎪⎧y 0-y 1x 0-x 1×2=-1,y 0+y 12=2×x 0+x 12.解得:x 1=4y 0-3x 05,y 1=3y 0+4x 05.∴3x 1-4y 1=-5x 0.∵点P (x 0,y 0)在椭圆C :x 24+y 22=1上,∴-2≤x 0≤2,则-10≤-5x 0≤10. ∴3x 1-4y 1的取值范围为.11.已知中心在原点的椭圆C 的一个焦点F (4,0),长轴端点到较近焦点的距离为1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1≠x 2)为椭圆上不同的两点. (1)求椭圆的方程;(2)若x 1+x 2=8,在x 轴上是否存在一点D ,使|DA |=|DB |?若存在,求出D 点的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)由题设知c =4,a -c =1,∴a =5,b =3. ∴所求方程为x 225+y 29=1.(2)假设存在点D (x 0,0),由|DA |=|DB |, 则点D 在线段AB 的中垂线上,又线段AB 的中点为⎝ ⎛⎭⎪⎫4,y 1+y 22,∴线段AB 的中垂线方程为:y -y 1+y 22=-x 1-x 2y 1-y 2(x -4). ①又2125x +219y =1,2225x +229y =1, ∴22221212259x x y y --+=0. ∴x 1-x 2y 1-y 2=-259·y 1+y 28.在①中令y =0,∴-y 1+y 22=25(y 1+y 2)72(x 0-4).∴x 0=6425,∴存在点D 为⎝⎛⎭⎫6425,0. 12.(理)(2009·山东高考)设椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a ,b >0)过M (2,2),N (6,1)两点,O 为坐标原点. (1)求椭圆E 的方程;(2)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A ,B ,且OA ⊥OB ?若存在,写出该圆的方程,并求|AB |的取值范围;若不存在,说明理由.解:(1)将M 、N 的坐标代入椭圆E 的方程得⎩⎨⎧4a 2+2b 2=1,6a 2+1b 2=1,解得a 2=8,b 2=4,所以椭圆E 的方程为x 28+y 24=1.(2)证明:假设满足题意的圆存在,其方程为 x 2+y 2=R 2,其中0<R <2.设该圆的任意一条切线AB 和椭圆E 交于A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)两点, 当直线AB 的斜率存在时, 令直线AB 的方程为y =kx +m ,①将其代入椭圆E 的方程并整理得 (2k 2+1)x 2+4kmx +2m 2-8=0. 由根与系数的关系得x 1+x 2=-4km2k 2+1,x 1x 2=2m 2-82k 2+1.②因为OA ⊥OB ,所以x 1x 2+y 1y 2=0.③把①代入③并整理得(1+k 2)x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2=0. 联立②得m 2=83(1+k 2).④因为直线AB 和圆相切,因此R =|m |1+k 2,由④得R =263,所以存在圆x 2+y 2=83满足题意.当切线AB 的斜率不存在时,易得21x =22x =83,由椭圆E 的方程得21y =22y =83,显然OA ⊥OB .综上所述,存在圆x 2+y 2=83满足题意.法一:当切线AB 的斜率存在时,由①②④得 |AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=1+k 2(x 1-x 2)2=1+k 2(x 1+x 2)2-4x 1x 2=1+k 2(-4km 2k 2+1)2-4×2m 2-82k 2+1 =4 2k 2+12k 2+11-23×k 2+12k 2+1. 令t =k 2+12k 2+1,则12<t ≤1,因此|AB |2=32t (1-23t )=-643(t -34)2+12.所以323≤|AB |2≤12,即463≤|AB |≤2 3. 当切线AB 的斜率不存在时,易得|AB |=463,所以463≤|AB |≤2 3.综上所述,存在圆心在原点的圆x 2+y 2=83满足题意,且463≤|AB |≤2 3.法二:过原点O 作OD ⊥AB ,垂足为D ,则D 为切点, 设∠OAB =θ,则θ为锐角, 且|AD |=263tan θ,|BD |=263tan θ.所以|AB |=263(tan θ+1tan θ). 因为2≤|OA |≤22,所以22≤tan θ≤ 2. 令x =tan θ,易证:当x ∈[22,1]时, |AB |=263(x +1x)单调递减. 当x ∈时,|AB |=263(x +1x)单调递增. 所以463≤|AB |≤2 3.。

高考椭圆题选

高考椭圆题选

高考椭圆题选1.课标理数14.H5[2011·江西卷] 若椭圆x 2a 2+y 2b2=1的焦点在x 轴上,过点⎝⎛⎭⎫1,12作圆x 2+y 2=1的切线,切点分别为A ,B ,直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是________.课标理数14.H5[2011·江西卷] 【答案】 x 25+y 24=1【解析】 由题可知过点⎝⎛⎭⎫1,12与圆x 2+y 2=1的圆心的直线方程为y =12x ,由垂径定理可得k AB =-2. 显然过点⎝⎛⎭⎫1,12的一条切线为直线x =1,此时切点记为A (1,0),即为椭圆的右焦点,故c =1. 由点斜式可得,直线AB 的方程为y =-2(x -1), 即AB :2x +y -2=0.令x =0得上顶点为(0,2),∴b =2,∴a 2=b 2+c 2=5,故得所求椭圆方程为x 25+y 24=1.2.课标理数14.H5[2011·课标全国卷] 在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x轴上,离心率为22.过F 1的直线l 交C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么C 的方程为________________.课标理数14.H5[2011·课标全国卷] x 216+y 28=1 【解析】 设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).因为离心率为22,所以22=1-b 2a2,解得b 2a 2=12,即a 2=2b 2.图1-7又△ABF 2的周长为||AB +||AF 2+||BF 2=||AF 1+||BF 1+||BF 2+||AF 2=(||AF 1+||AF 2)+(||BF 1+||BF 2)=2a +2a =4a ,,所以4a =16,a =4,所以b =22,所以椭圆方程为x 216+y 28=1.3.课标文数17.H5[2011·陕西卷] 设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点(0,4),离心率为35.(1)求C 的方程;(2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的中点坐标.课标文数17.H5[2011·陕西卷] 【解答】 (1)将(0,4)代入椭圆C 的方程得16b2=1,∴b =4.又e =c a =35得a 2-b 2a 2=925,即1-16a 2=925,∴a =5,∴C 的方程为x 225+y216=1.(2)过点(3,0)且斜率为45的直线方程为y =45(x -3),设直线与C 的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将直线方程y =45(x -3)代入C 的方程,得x 225+(x -3)225=1,即x 2-3x -8=0.解得x 1=3-412,x 2=3+412,∴AB 的中点坐标x =x 1+x 22=32,y =y 1+y 22=25(x 1+x 2-6)=-65.即中点为⎝⎛⎭⎫32,-65. 4.课标理数21.H5,H7,H8[2011·湖南卷] 如图1-9,椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,x 轴被曲线C 2:y =x 2-b 截得的线段长等于C 1的长半轴长.(1)求C 1,C 2的方程;(2)设C 2与y 轴的交点为M ,过坐标原点O 的直线l 与C 2相交于点A ,B ,直线MA ,MB 分别与C 1相交于点D ,E .①证明:MD ⊥ME ;②记△MAB ,△MDE 的面积分别为S 1,S 2.问:是否存在直线l ,使得S 1S 2=1732?请说明理由.图1-10课标理数21.H5,H7,H8[2011·湖南卷] 【解答】 (1)由题意知,e =c a =32,从而a =2b .又2b =a ,解得a =2,b =1.故C 1,C 2的方程分别为x 24+y 2=1,y =x 2-1.(2)①由题意知,直线l 的斜率存在,设为k ,则直线l 的方程为y =kx . 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,y =x 2-1得x 2-kx -1=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1,x 2是上述方程的两个实根, 于是x 1+x 2=k ,x 1x 2=-1.又点M 的坐标为(0,-1),所以k MA ·k MB =y 1+1x 1·y 2+1x 2=(kx 1+1)(kx 2+1)x 1x 2=k 2x 1x 2+k (x 1+x 2)+1x 1x 2=-k 2+k 2+1-1=-1.故MA ⊥MB ,即MD ⊥ME .②设直线MA 的斜率为k 1,则直线MA 的方程为y =k 1x -1,由⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1x -1,y =x 2-1解得 ⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =-1或⎩⎪⎨⎪⎧x =k 1,y =k 21-1.则点A 的坐标为(k 1,k 21-1).又直线MB 的斜率为-1k 1,同理可得点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫-1k 1,1k 21-1.于是S 1=12|MA |·|MB |=121+k 21·|k 1|·1+1k 21·⎪⎪⎪⎪-1k 1=1+k 212|k 1|.由⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1x -1,x 2+4y 2-4=0得(1+4k 21)x 2-8k 1x =0. 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =-1或⎩⎪⎨⎪⎧x =8k 11+4k 21,y =4k 21-11+4k 21.则点D 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 11+4k 21,4k 21-11+4k 21.又直线ME 的斜率为-1k 1,同理可得点E 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 14+k 21,4-k 214+k 21. 于是S 2=12|MD |·|ME |=32(1+k 21)·|k 1|(1+4k 21)(k 21+4). 因此S 1S 2=164⎝⎛⎭⎫4k 21+4k 21+17. 由题意知,164⎝⎛⎭⎫4k 21+4k 21+17=1732, 解得k 21=4,或k 21=14. 又由点A ,B 的坐标可知,k =k 21-1k 21k 1+1k 1=k 1-1k 1,所以k =±32.故满足条件的直线l 存在,且有两条,其方程分别为y =32x 和y =-32x .5.课标文数19.H8[2011·北京卷] 已知椭圆G :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为63,右焦点为(22,0),斜率为1的直线l 与椭圆G 交于A ,B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为P (-3,2).(1)求椭圆G 的方程; (2)求△P AB 的面积.课标文数19.H8[2011·北京卷] 【解答】 (1)由已知得,c =22,c a =63.解得a =2 3.又b 2=a 2-c 2=4,所以椭圆G 的方程为x 212+y 24=1.(2)设直线l 的方程为y =x +m .由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,x 212+y 24=1得4x 2+6mx +3m 2-12=0.①设A 、B 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2)(x 1<x 2),AB 中点为E (x 0,y 0),则x 0=x 1+x 22=-3m 4.y 0=x 0+m =m4.因为AB 是等腰△P AB 的底边, 所以PE ⊥AB .所以PE 的斜率k =2-m 4-3+3m 4=-1.解得m =2.此时方程①为4x 2+12x =0.解得x 1=-3,x 2=0.所以y 1=-1,y 2=2. 所以|AB |=3 2.此时,点P (-3,2)到直线AB :x -y +2=0的距离d =|-3-2+2|2=322,所以△P AB 的面积S =12|AB |·d =92.6.大纲文数22.H8,H10[2011·全国卷] 已知O 为坐标原点,F 为椭圆C :x 2+y 22=1在y 轴正半轴上的焦点,过F 且图1-4斜率为-2的直线l 与C 交于A 、B 两点,点P 满足OA →+OB →+OP →=0. (1)证明:点P 在C 上;(2)设点P 关于点O 的对称点为Q ,证明:A 、P 、B 、Q 四点在同一圆上. 大纲文数22.H8,H10[2011·全国卷]【解答】 (1)证明:F (0,1),l 的方程为y =-2x +1,代入x 2+y 22=1并化简得 4x 2-22x -1=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),P (x 3,y 3),则x 1=2-64,x 2=2+64,x 1+x 2=22,y 1+y 2=-2(x 1+x 2)+2=1,由题意得x 3=-(x 1+x 2)=-22,y 3=-(y 1+y 2)=-1.所以点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫-22,-1.经验证,点P 的坐标⎝⎛⎭⎫-22,-1满足方程x 2+y 22=1,故点P 在椭圆C 上.(2)证明:由P ⎝⎛⎭⎫-22,-1和题设知Q ⎝⎛⎭⎫22,1,PQ 的垂直平分线l 1的方程为y =-22x .①设AB 的中点为M ,则M ⎝⎛⎭⎫24,12,AB 的垂直平分线l 2的方程为y =22x +14.②由①、②得l 1、l 2的交点为N ⎝⎛⎭⎫-28,18.|NP |=⎝⎛⎭⎫-22+282+⎝⎛⎭⎫-1-182=3118, |AB |=1+(-2)2·|x 2-x 1|=322,|AM |=324,|MN |=⎝⎛⎭⎫24+282+⎝⎛⎭⎫12-182=338,|NA |=|AM |2+|MN |2=3118,故|NP |=|NA |.又|NP |=|NQ |,|NA |=|NB |, 所以|NA |=|NP |=|NB |=|NQ |,由此知A 、P 、B 、Q 四点在以N 为圆心,NA 为半径的圆上. 7.课标文数21.H8[2011·辽宁卷]图1-9如图1-9,已知椭圆C 1的中点在原点O ,长轴左、右端点M ,N 在x 轴上,椭圆C 2的短轴为MN ,且C 1,C 2的离心率都为e .直线l ⊥MN ,l 与C 1交于两点,与C 2交于两点,这四点按纵坐标从大到小依次为A ,B ,C ,D .(1)设e =12,求|BC |与|AD |的比值;(2)当e 变化时,是否存在直线l ,使得BO ∥AN ,并说明理由. 课标文数21.H8[2011·辽宁卷] 【解答】 (1)因为C 1,C 2的离心率相同,故依题意可设C 1:x 2a 2+y 2b 2=1,C 2:b 2y 2a 4+x 2a2=1,(a >b >0).设直线l :x =t (|t |<a ),分别与C 1,C 2的方程联立,求得A ⎝⎛⎭⎫t ,a b a 2-t 2,B ⎝⎛⎭⎫t ,ba a 2-t 2. 当e =12时,b =32a ,分别用y A ,y B 表示A ,B 的纵坐标,可知|BC |∶|AD |=2|y B |2|y A |=b 2a 2=34.(2)t =0时的l 不符合题意.t ≠0时,BO ∥AN 当且仅当BO 的斜率k BO 与AN 的斜率k AN 相等,即 b a a 2-t 2t =a ba 2-t 2t -a, 解得t =-ab 2a 2-b 2=-1-e 2e 2·a .因为|t |<a ,又0<e <1,所以1-e2e 2<1,解得22<e <1.所以当0<e ≤22时,不存在直线l ,使得BO ∥AN ;当22<e <1时,存在直线l ,使得BO ∥AN . 8.课标数学18.H8,H10[2011·江苏卷]图1-5如图1-5,在平面直角坐标系xOy 中,M 、N 分别是椭圆x 24+y 22=1的顶点,过坐标原点的直线交椭圆于P ,A 两点,其中点P 在第一象限,过P 作x 轴的垂线,垂足为C ,连结AC ,并延长交椭圆于点B ,设直线P A 的斜率为k .(1)若直线P A 平分线段MN ,求k 的值; (2)当k =2时,求点P 到直线AB 的距离d ; (3)对任意的k >0,求证:P A ⊥PB . 课标数学18.H8,H10[2011·江苏卷] 本题主要考查椭圆的标准方程及几何性质、直线方程、直线的垂直关系、点到直线的距离等基础知识,考查运算求解能力和推理论证能力.图1-6【解答】 (1)由题设知,a =2,b =2,故M (-2,0),N (0,-2),所以线段MN 中点的坐标为⎝⎛⎭⎫-1,-22.由于直线P A 平分线段MN ,故直线P A 过线段MN 的中点,又直线P A 过坐标原点,所以k =-22-1=22.(2)直线P A 的方程为y =2x ,代入椭圆方程得 x 24+4x 22=1,解得x =±23, 因此P ⎝⎛⎭⎫23,43,A ⎝⎛⎭⎫-23,-43. 于是C ⎝⎛⎭⎫23,0,直线AC 的斜率为0+4323+23=1, 故直线AB 的方程为x -y -23=0.因此,d =⎪⎪⎪⎪23-43-2312+12=223.(3)解法一:将直线P A 的方程y =kx 代入x 24+y 22=1,解得x =±21+2k 2 .记μ=21+2k 2,则P (μ,μk ),A (-μ,-μk ),于是C (μ,0),故直线AB 的斜率为0+μk μ+μ=k2,其方程为y =k2(x -μ),代入椭圆方程得(2+k 2)x 2-2μk 2x -μ2(3k 2+2)=0,解得x =μ(3k 2+2)2+k 2或x =-μ,因此B ⎝ ⎛⎭⎪⎫μ(3k 2+2)2+k 2,μk 32+k 2.于是直线PB 的斜率k 1=μk 32+k 2-μk μ(3k 2+2)2+k2-μ=k 3-k (2+k 2)3k 2+2-(2+k 2)=-1k .因此k 1k =-1,所以P A ⊥PB . 解法二:设P (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1>0,x 2>0,x 1≠x 2,A (-x 1,-y 1),C (x 1,0),设直线PB ,AB 的斜率分别为k 1,k 2,因为C 在直线AB 上,所以k 2=0-(-y 1)x 1-(-x 1)=y 12x 1=k 2,从而k 1k +1=2k 1k 2+1=2·y 2-y 1x 2-x 1·y 2-(-y 1)x 2-(-x 1)+1=2y 22-2y 21x 22-x 21+1=(x 22+2y 22)-(x 21+2y 21)x 22-x 21=4-4x 22-x 21=0. 因此k 1k =-1,所以P A ⊥PB .9.课标理数18.H8[2011·天津卷] 在平面直角坐标系xOy 中,点P (a ,b )(a >b >0)为动点,F 1,F 2分别为椭圆x 2a2+y2b2=1的左、右焦点.已知△F 1PF 2为等腰三角形. (1)求椭圆的离心率e ;(2)设直线PF 2与椭圆相交于A ,B 两点,M 是直线PF 2上的点,满足AM →·BM →=-2,求点M 的轨迹方程.课标理数18.H8[2011·天津卷] 【解答】 (1)设F 1(-c,0),F 2(c,0)(c >0).由题意,可得|PF 2|=|F 1F 2|,即(a -c )2+b 2=2c .整理得2⎝⎛⎭⎫c a 2+ca -1=0. 得c a =-1(舍),或c a =12.所以e =12. (2)由(1)知a =2c ,b =3c .可得椭圆方程为3x 2+4y 2=12c 2,直线PF 2方程为y =3(x -c ).A ,B 两点的坐标满足方程组⎩⎨⎧3x 2+4y 2=12c 2,y =3(x -c ).消去y 并整理,得5x 2-8cx =0.解得x 1=0,x 2=85c ,得方程组的解⎩⎨⎧x 1=0,y 1=-3c ,⎩⎨⎧x 2=85c ,y 2=335c .不妨设A ⎝⎛⎭⎫85c ,335c ,B (0,-3c ).设点M 的坐标为(x ,y ),则AM →=⎝⎛⎭⎫x -85c ,y -335c ,BM →=()x ,y +3c .由y =3(x -c ),得c =x -33y .于是AM →=⎝⎛⎭⎫8315y -35x ,85y -335x ,BM →=(x ,3x ).由AM →·BM →=-2, 即⎝⎛⎭⎫8315y -35x ·x +⎝⎛⎭⎫85y -335x ·3x =-2,化简得18x 2-163xy -15=0.将y =18x 2-15163x代入c =x -33y ,得c =10x 2+516x >0.所以x >0.因此,点M 的轨迹方程是18x 2-163xy -15=0(x >0).10.课标文数18.H8[2011·天津卷] 设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P (a ,b )满足|PF 2|=|F 1F 2|.(1)求椭圆的离心率e ;(2)设直线PF 2与椭圆相交于A ,B 两点,若直线PF 2与圆(x +1)2+(y -3)2=16相交于M ,N 两点,且|MN |=58|AB |,求椭圆的方程.课标文数18.H8[2011·天津卷] 【解答】 (1)设F 1(-c,0),F 2(c,0)(c >0),因为|PF 2|=|F 1F 2|,所以(a -c )2+b 2=2c ,整理得2⎝⎛⎭⎫c a 2+c a -1=0,得c a =-1(舍),或c a =12,所以e =12. (2)由(1)知a =2c ,b =3c ,可得椭圆方程为3x 2+4y 2=12c 2,直线PF 2的方程为y =3(x -c ).A ,B 两点的坐标满足方程组⎩⎨⎧3x 2+4y 2=12c 2,y =3(x -c ),消去y 并整理,得5x 2-8cx =0.解得x 1=0,x 2=85c .得方程组的解⎩⎨⎧x 1=0,y 1=-3c ,⎩⎨⎧x 2=85c ,y 2=335c .不妨设A ⎝⎛⎭⎫85c ,335c ,B (0,-3c ),所以|AB |=⎝⎛⎭⎫85c 2+⎝⎛⎭⎫335c +3c 2=165c .于是|MN |=58|AB |=2c .圆心(-1,3)到直线PF 2的距离d =|-3-3-3c |2=3|2+c |2.因为d 2+⎝⎛⎭⎫|MN |22=42,所以34(2+c )2+c 2=16,整理得7c 2+12c -52=0.得c =-267(舍),或c =2. 所以椭圆方程为x 216+y 212=1.11.课标理数19.H10[2011·北京卷] 已知椭圆G :x 24+y 2=1,过点(m,0)作圆x 2+y 2=1的切线l 交椭圆G 于A ,B 两点.(1)求椭圆G 的焦点坐标和离心率;(2)将|AB |表示为m 的函数,并求|AB |的最大值. 课标理数19.H10[2011·北京卷] 【解答】 (1)由已知得a =2,b =1. 所以c =a 2-b 2= 3.所以椭圆G 的焦点坐标为(-3,0),(3,0).离心率为e =c a =32.(2)由题意知,|m |≥1.当m =1时,切线l 的方程为x =1,点A ,B 的坐标分别为⎝⎛⎭⎫1,32,⎝⎛⎭⎫1,-32,此时|AB |= 3.当m =-1时,同理可知|AB |= 3.当|m |>1时,设切线l 的方程为y =k (x -m ),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -m ),x 24+y 2=1得(1+4k 2)x 2-8k 2mx +4k 2m 2-4=0. 设A ,B 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则x 1+x 2=8k 2m1+4k 2,x 1x 2=4k 2m 2-41+4k 2,又由l 与圆x 2+y 2=1相切,得|km |k 2+1=1,即m 2k 2=k 2+1,所以|AB |=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2 =(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]= (1+k 2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤64k 4m 2(1+4k 2)2-4(4k 2m 2-4)1+4k 2=43|m |m 2+3. 由于当m =±1时,|AB |= 3.所以|AB |=43|m |m 2+3,m ∈(-∞,-1 ]∪[1,+∞).因为|AB |=43|m |m 2+3=43|m |+3|m |≤2,且当m =±3时,|AB |=2.所以|AB |的最大值为2.12.[2011·山东卷] 在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 23+y 2=1.如图1-10所示,斜率为k (k >0)且不过原点的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,线段AB 的中点为E ,射线OE 交椭圆C 于点G ,交直线x =-3于点D (-3,m ).(1)求m 2+k 2的最小值; (2)若|OG |2=|OD |·|OE |. ①求证:直线l 过定点;②试问点B ,G 能否关于x 轴对称?若能,求出此时△ABG 的外接圆方程;若不能,请说明理由. 课标文数22.H10[2011·山东卷] 【解答】 (1)设直线l 的方程为y =kx +t (k >0), 由题意,t >0.由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +t ,x 23+y 2=1,得 (3k 2+1)x 2+6ktx +3t 2-3=0.由题意Δ>0, 所以3k 2+1>t 2.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由韦达定理得x 1+x 2=-6kt3k 2+1.所以y 1+y 2=2t3k 2+1.由于E 为线段AB 的中点.因此x E =-3kt 3k 2+1,y E =t3k 2+1,此时k OE =y E x E =-13k.所以OE 所在直线方程为y =-13kx .又由题设知D (-3,m ),令x =-3,得m =1k,即mk =1,所以m 2+k 2≥2mk =2,当且仅当m =k =1时上式等号成立. 此时由Δ>0得0<t <2.因此当m =k =1且0<t <2时,m 2+k 2取最小值2.(2)①由(1)知OD 所在直线的方程为y =-13kx ,将其代入椭圆C 的方程,并由k >0,解得G ⎝⎛⎭⎪⎫-3k 3k 2+1,13k 2+1.又E ⎝⎛⎭⎫-3kt 3k 2+1,t 3k 2+1,D ⎝⎛⎭⎫-3,1k , 由距离公式及t >0得|OG |2=⎝⎛⎭⎪⎫-3k 3k 2+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫13k 2+12=9k 2+13k 2+1. |OD |=(-3)2+⎝⎛⎭⎫1k 2=9k 2+1k, |OE |=⎝⎛⎭⎫-3kt 3k 2+12+⎝⎛⎭⎫t 3k 2+12=t 9k 2+13k 2+1.由|OG |2=|OD |·|OE |得t =k .因此直线l 的方程为y =k (x +1). 所以直线l 恒过定点(-1,0).②由①得G ⎝⎛⎭⎪⎫-3k 3k 2+1,13k 2+1, 若B ,G 关于x 轴对称,则B ⎝⎛⎭⎪⎫-3k 3k 2+1,-13k 2+1. 代入y =k (x +1)整理得3k 2-1=k 3k 2+1,即6k 4-7k 2+1=0,解得k 2=16(舍去)或k 2=1,所以k =1.此时B ⎝⎛⎭⎫-32,-12,G ⎝⎛⎭⎫-32,12关于x 轴对称. 又由(1)得x 1=0,y 1=1,所以A (0,1).由于△ABG 的外接圆的圆心在x 轴上,可设△ABG 的外接圆的圆心为(d,0).因此d 2+1=⎝⎛⎭⎫d +322+14,解得d =-12, 故△ABG 的外接圆的半径为r =d 2+1=52.所以△ABG 的外接圆方程为⎝⎛⎭⎫x +122+y 2=54. 13.大纲文数21.H10[2011·四川卷] 如图1-8,过点C (0,1)的椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,椭圆与x 轴交于两点A (a,0),B (-a,0).过点C 的直线l 与椭圆交于另一点D ,并与x 轴交于点P ,直线AC 与直线BD 交于点Q .(1)当直线l 过椭圆右焦点时,求线段CD 的长;(2)当点P 异于点B 时,求证:OP →·OQ →为定值.图1-8大纲文数21.H10[2011·四川卷] 【解答】 (1)由已知得b =1,c a =32,解得a =2,所以椭圆方程为x 24+y 2=1.椭圆的右焦点为(3,0),此时直线l 的方程为y =-33x +1,代入椭圆方程化简得7x 2-83x =0.解得x 1=0,x 2=837, 代入直线l 的方程得y 1=1,y 2=-17, 所以D 点坐标为⎝⎛⎭⎫837,-17. 故|CD |=⎝⎛⎭⎫837-02+⎝⎛⎭⎫-17-12=167. (2)当直线l 与x 轴垂直时与题意不符.设直线l 的方程为y =kx +1⎝⎛⎭⎫k ≠0且k ≠12. 代入椭圆方程化简得(4k 2+1)x 2+8kx =0.解得x 1=0,x 2=-8k 4k 2+1,代入直线l 的方程得y 1=1,y 2=1-4k 24k 2+1, 所以D 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 4k 2+1,1-4k 24k 2+1. 又直线AC 的方程为x 2+y =1,直线BD 的方程为y =1+2k 2-4k(x +2), 联立解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-4k ,y =2k +1. 因此Q 点坐标为(-4k,2k +1).又P 点坐标为⎝⎛⎭⎫-1k ,0, 所以OP →·OQ →=⎝⎛⎭⎫-1k ,0·(-4k,2k +1)=4.故OP →·OQ →为定值.。

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2011年高考椭圆试题选1.(浙江理17)设21,F F 分别为椭圆1322=+y x 的左、右焦点,点B A ,在椭圆上,若F F 215=;则点A 的坐标是 .)1,0(±2.(江西理14)若椭圆12222=+b y a x 的焦点在x 轴上,过点)21,1(作圆122=+y x 的切线,切点分别为B A ,,直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是 【答案】14522=+y x3.(江苏18)如图,在平面直角坐标系xOy 中,N M ,分别是椭圆12422=+y x 的顶点,过坐标原点的直线交椭圆于A P ,两点,其中P 在第一象限,过P 作x 轴的垂线,垂足为C ,连接AC ,并延长交椭圆于点B ,设直线PA 的斜率为k (1)当直线PA 平分线段MN ,求k 的值; (2)当k=2时,求点P 到直线AB 的距离d ; (3)对任意k>0,求证:PA ⊥PB本小题主要考查椭圆的标准方程及几何性质、直线方程、直线的垂直关系、点到直线的距离等基础知识,考查运算求解能力和推理论证能力,满分16分. 解:(1)由题设知,),2,0(),0,2(,2,2--==N M b a 故所以线段MN 中点的坐标为)22,1(--,由于直线PA 平分线段MN ,故直线PA 过线段MN 的中点,又直线PA 过坐标原点,所以.22122=--=k (2)直线PA 的方程2221,42x y y x =+=代入椭圆方程得解得).34,32(),34,32(,32--±=A P x 因此 于是),0,32(C 直线AC 的斜率为.032,13232340=--=++y x AB 的方程为故直线.32211|323432|,21=+--=d 因此(3)解法一:将直线PA 的方程kx y =代入221,42x y x μ+==解得记则)0,(),,(),,(μμμμμC k A k P 于是--故直线AB 的斜率为,20kk =++μμμ 其方程为,0)23(2)2(),(222222=+--+-=k x k x k x ky μμμ代入椭圆方程得解得223222(32)(32)(,)222k k k x x B k k k μμμμ++==-+++或因此.于是直线PB 的斜率.1)2(23)2(2)23(2222322231k k k k k k k k kkk k -=+-++-=++-+=μμμ因此.,11PB PA k k ⊥-=所以解法二:设)0,(),,(,,0,0),,(),,(11121212211x C y x A x x x x y x B y x P --≠>>则. 设直线PB ,AB 的斜率分别为21,k k 因为C 在直线AB 上,所以.22)()(0111112kx y x x y k ==---=从而1)()(212112*********+----⋅--⋅=+=+x x y y x x y y k k k k.044)2(12221222122222221222122=--=-+=+--=x x x x y x x x y y因此.,11PB PA k k ⊥-=所以4.(北京理19) 已知椭圆14:22=+y x G .过点)0.(m 作圆122=+y x 的切线I 交椭圆G 于A ,B 两点.(I )求椭圆G 的焦点坐标和离心率;(II )将AB 表示为m 的函数,并求AB 的最大值. 解:(Ⅰ)由已知得,1,2==b a 所以.322--=b a c所以椭圆G 的焦点坐标为)0,3(),0,3(-离心率为.23==a c e(Ⅱ)由题意知,1||≥m .当1=m 时,切线l 的方程1=x ,点A 、B 的坐标分别为),23,1(),23,1(-此时3||=AB当m=-1时,同理可得3||=AB当1||>m 时,设切线l 的方程为),(m x k y -=由0448)41(.14),(2222222=-+-+⎪⎩⎪⎨⎧=+-=m k mx k x k y x m x k y 得设A 、B 两点的坐标分别为),)(,(2211y x y x ,则2222122214144,418k m k x x k mk x x +-=+=+又由l 与圆.1,11||,1222222+==+=+k k m k km y x 即得相切所以212212)()(||y y x x AB -+-=]41)44(4)41(64)[1(2222242k m k k m k k +--++=2.3||342+=m m由于当3±=m 时,,3||=AB所以),1[]1,(,3||34||2+∞--∞∈+=m m m AB .因为,2||3||343||34||2≤+=+=m m m m AB且当3±=m 时,|AB|=2,所以|AB|的最大值为2.5.(辽宁理20) 如图,已知椭圆1C 的中心在原点O ,长轴左、右端点M ,N 在x 轴上,椭圆2C 的短轴为MN ,且1C ,2C 的离心率都为e ,直线l ⊥MN ,l 与1C 交于两点,与2C 交于两点,这四点按纵坐标从大到小依次为A ,B ,C ,D . (I )设21=e ,求BC 与AD 的比值; (II )当e 变化时,是否存在直线l ,使得BO ∥AN ,并说明理由. 解:(I )因为C1,C2的离心率相同,故依题意可设22222122242:1,:1,(0)x y b y x C C a b a b a a +=+=>>设直线:(||)l x t t a =<,分别与C1,C2的方程联立,求得((A t B t ………………4分当1,,,2A Be b y y ==时分别用表示A ,B 的纵坐标,可知222||3||:||.2||4B A y b BC AD y a === ………………6分(II )t=0时的l 不符合题意.0t ≠时,BO//AN 当且仅当BO 的斜率kBO 与AN 的斜率kAN 相等,即,a b t t a =-解得222221.ab e t a a b e -=-=---因为221||,01,1, 1.2e t a e e e -<<<<<<又所以所以当0e <≤时,不存在直线l ,使得BO//AN ;当12e <<时,存在直线l 使得BO//AN. ………………12分6.(全国大纲理21) 已知O 为坐标原点,F 为椭圆12:22=+y x C 在y 轴正半轴上的焦点,过F 且斜率为2-的直线l 与C 交于A 、B 两点,点P满足=++(Ⅰ)证明:点P 在C 上;(Ⅱ)设点P 关于点O 的对称点为Q ,证明:A 、P 、B 、Q 四点在同一圆上.解:(I )F (0,1),l的方程为1y =+,代入2212y x +=并化简得2410.x --=…………2分 设112233(,),(,),(,),A x y B x y P x y则12x x ==121212)21,2x x y y x x +=+=++=由题意得312312()() 1.x x x y y y =-+==-+=-所以点P的坐标为(1).- 经验证,点P的坐标为(,1)2--满足方程221,2y x +=故点P 在椭圆C 上。

…………6分(II)由(,1)2P --和题设知,(,1)2QPQ 的垂直平分线1l 的方程为.2y x =-①设AB 的中点为M,则1,)42M ,AB 的垂直平分线为2l 的方程为1.24y x =+②由①、②得12,l l的交点为1()8N 。

…………9分21||8||||||4||8||NPAB x xAMMNNA===-======故|NP|=|NA|。

又|NP|=|NQ|,|NA|=|NB|,所以|NA|=|NP|=|NB|=|MQ|,由此知A、P、B、Q四点在以N为圆心,NA为半径的圆上…………12分7.(山东理22)已知动直线l与椭圆123:22=+yxC交于),(),,(2211yxQyxP两不同点,且△OPQ的面积26=∆OPQS,其中O为坐标原点.(Ⅰ)证明2221xx+和2221yy+均为定值;(Ⅱ)设线段PQ的中点为M,求||||PQOM⋅的最大值;(Ⅲ)椭圆C上是否存在点D,E,G,使得ODE ODG OEGS S S∆∆∆===?若存在,判断△DEG 的形状;若不存在,请说明理由.(I)解:(1)当直线l的斜率不存在时,P,Q两点关于x轴对称,所以2121,.x x y y==-因为11(,)P x y在椭圆上,因此2211132x y+=①又因为OPQS∆=所以11||||x y⋅=②由①、②得11||| 1.2x y==此时222212123,2,x x y y+=+=(2)当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为,y kx m =+由题意知m 0≠,将其代入22132x y +=,得222(23)63(2)0k x kmx m +++-=,其中22223612(23)(2)0,k m k m ∆=-+-> 即2232k m +>…………(*)又212122263(2),,2323km m x x x x k k -+=-=++所以||PQ ==因为点O 到直线l的距离为d =所以1||2OPQ S PQ d ∆=⋅223k =+=又OPQ S ∆= 整理得22322,k m +=且符合(*)式, 此时222221212122263(2)()2()23,2323km m x x x x x x k k -+=+-=--⨯=++222222121212222(3)(3)4() 2.333y y x x x x +=-+-=-+= 综上所述,222212123;2,x x y y +=+=结论成立。

(II )解法一:(1)当直线l 的斜率存在时, 由(I)知11|||||2||2,OM x PQ y ====因此||||2OM PQ ⋅==(2)当直线l 的斜率存在时,由(I )知123,22x x km += 22212122222212122222222222222332(),2222916211||()()(3),2244224(32)2(21)1||(1)2(2),(23)y y x x k k m k m m m m mx x y y k m OM m m m m k m m PQ k k m m ++-+1=+=-+==++-=+=+==-+-+=+==++ 所以2222111||||(3)2(2)2OM PQ m m ⋅=⨯-⨯⨯+2222211(3)(2)113225().24m m m m =-+-++≤= 所以5||||2OM PQ ⋅≤,当且仅当221132,m m m -=+=即.综合(1)(2)得|OM|·|PQ|的最大值为5.2解法二: 因为222222121221214||||()()()()OM PQ x x y y x x y y +=++++-+-222212122[()()]10.x x y y =+++=所以224||||102|||| 5.25OM PQ OM PQ +⋅≤==即5||||,2OM PQ ⋅≤当且仅当2||||OM PQ == 因此 |OM|·|PQ|的最大值为5.2 (III )椭圆C 上不存在三点D ,E ,G,使得ODE ODG OEG S S S ∆∆∆===证明:假设存在1122(,),(,),(,)ODE ODG OEG D u v E x y G x y S S S ∆∆∆===满足,由(I )得22222222222212121212222222121212123,3,3;2,2,2,3; 1.2,,,,,1,2u x u x x x v y v y y y u x x v y y u x x v y y +=+=+=+=+=+=======±±解得因此只能从只能从中选取因此D ,E ,G只能在(1)±这四点中选取三个不同点,而这三点的两两连线中必有一条过原点,与2ODE ODG OEG S S S ∆∆∆===矛盾,所以椭圆C 上不存在满足条件的三点D ,E ,G.8.(陕西理17) 如图,设P 是圆2522=+y x 上的动点,点D 是P 在x 轴上的摄影,M 为PD 上一点,且||54||PD MD =(Ⅰ)当P 在圆上运动时,求点M 的轨迹C 的方程; (Ⅱ)求过点(3,0)且斜率为54的直线被C 所截线段的长度 解:(Ⅰ)设M 的坐标为(x,y )P 的坐标为(xp,yp )由已知得,5,4xp x yp y =⎧⎪⎨=⎪⎩∵P 在圆上, ∴225254x y ⎛⎫+=⎪⎝⎭,即C 的方程为2212516x y += (Ⅱ)过点(3,0)且斜率为45的直线方程为()435y x =-,设直线与C 的交点为()()1122,,,A x y B x y将直线方程()435y x =-代入C 的方程,得()22312525x x -+= 即2380x x --=∴123322x x +== ∴ 线段AB 的长度为415AB ====注:求AB 长度时,利用韦达定理或弦长公式求得正确结果,同样得分。

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