高考数学 圆锥曲线之椭圆问题

专题之——椭圆（一）热点透析考查目标 1.考查椭圆的定义及应用；2.考查椭圆的方程、几何性质；3.考查直线与椭圆的位置关系．达成目标 1.熟练掌握椭圆的定义、几何性质；2.会利用定义法、待定系数法求椭圆方程；3.重视数学思想方法的应用，体会解析几何的本质——用代数方法求解几何问题．（二）知识回顾1．椭圆的概念在平面内与两定点F1、F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆．这两个定点叫做椭圆的焦点，两焦点间的距离叫做椭圆的焦距．集合P＝{M||MF1|＋|MF2|＝2a}，|F1F2|＝2c，其中a>0，c>0，且a，c为常数：(1)若a>c，则集合P为椭圆； (2)若a＝c，则集合P为线段； (3)若a<c，则集合P为空集．2．椭圆的标准方程和几何性质（三）疑难解释1． 椭圆焦点位置与x 2，y 2系数间的关系：给出椭圆方程x 2m ＋y 2n＝1时，椭圆的焦点在x 轴上⇔m >n >0，椭圆的焦点在y 轴上⇔0<m <n .2． 求椭圆离心率e 时，只要求出a ，b ，c 的一个齐次方程，再结合b 2＝a 2－c 2就可求得e(0<e <1)．3． 求椭圆方程时，常用待定系数法，但首先要判断是否为标准方程，判断的依据：①中心是否在原点；②对称轴是否为坐标轴．附件：当堂过手训练（快练五分钟，稳准建奇功！）1． 若椭圆x 216＋y 2b2＝1过点(－2，3)，则其焦距为________．答案 4 3解析 ∵点(－2，3)在椭圆上， ∴416＋3b2＝1，即b 2＝4， ∴c 2＝16－4＝12，故2c ＝4 3.2． 如果方程x 2＋ky 2＝2表示焦点在y 轴上的椭圆，那么实数k 的取值范围是__________．答案 (0,1)解析 将椭圆方程化为x 22＋y 22k＝1，∵焦点在y 轴上，∴2k>2，即k <1，又k >0，∴0<k <1.3． 已知椭圆的焦点在y 轴上，若椭圆x 22＋y 2m ＝1的离心率为12，则m 的值是( )A.23 B.43 C.53 D.83答案 D解析 由题意知a 2＝m ，b 2＝2，∴c 2＝m －2. ∵e ＝12，∴c 2a 2＝14，∴m －2m ＝14，∴m ＝83.4． 已知F 1，F 2是椭圆x 216＋y 29＝1的两焦点，过点F 2的直线交椭圆于A ，B 两点．在△AF 1B 中，若有两边之和是10，则第三边的长度为( )A ．6B ．5C ．4D ．3答案 A解析 根据椭圆定义，知△AF 1B 的周长为4a ＝16， 故所求的第三边的长度为16－10＝6.5． 椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)的半焦距为c ，若直线y ＝2x 与椭圆的一个交点P 的横坐标恰为c ，则椭圆的离心率为( )A.2－22 B.22－12C.3－1D.2－1答案 D解析 依题意有P (c,2c )，点P 在椭圆上，所以有c 2a 2＋2c 2b 2＝1，整理得b 2c 2＋4a 2c 2＝a 2b 2，又因为b 2＝a 2－c 2，代入得c 4－6a 2c 2＋a 4＝0， 即e 4－6e 2＋1＝0，解得e 2＝3－22(3＋22舍去)， 从而e ＝2－1.二、高频考点专题链接题型一 求椭圆的标准方程例1 (1)若椭圆短轴的一个端点与两焦点组成一个正三角形；且焦点到同侧顶点的距离为3，则椭圆的标准方程为____________；(2)(2011·课标全国)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，那么椭圆C 的方程为__________． 提示：根据椭圆的定义和几何性质确定椭圆的基本量． 答案 (1)x 212＋y 29＝1或x 29＋y 212＝1(2)x 216＋y 28＝1 解析 (1)由已知⎩⎨⎧a ＝2c ，a －c ＝3，∴⎩⎨⎧a ＝23，c ＝ 3.从而b 2＝9，∴所求椭圆的标准方程为x 212＋y 29＝1或x 29＋y 212＝1. (2)设椭圆方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1 (a >b >0)，由e ＝22知c a ＝22，故b 2a 2＝12.由于△ABF 2的周长为|AB |＋|BF 2|＋|AF 2|＝(|AF 1|＋|AF 2|)＋(|BF 1|＋|BF 2|)＝4a ＝16， 故a ＝4.∴b 2＝8. ∴椭圆C 的方程为x 216＋y 28＝1.注意 求椭圆标准方程的基本方法是待定系数法，具体过程是先定形，再定量，即首先确定焦点所在位置，然后再根据条件建立关于a ，b 的方程组．如果焦点位置不确定，要考虑是否有两解，有时为了解题方便，也可把椭圆方程设为mx 2＋ny 2＝1 (m >0，n >0，m ≠n )的形式．已知F 1，F 2是椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1 (a >b >0)的左，右焦点，A ，B分别是此椭圆的右顶点和上顶点，P 是椭圆上一点，OP ∥AB ，PF 1⊥x 轴，|F 1A |＝10＋5，则此椭圆的方程是____________． 答案x 210＋y 25＝1 解析 由于直线AB 的斜率为－b a ，故OP 的斜率为－b a ，直线OP 的方程为y ＝－b a x .与椭圆方程x 2a 2＋y 2b2＝1联立，解得x ＝±22a .因为PF 1⊥x 轴，所以x ＝－22a ， 从而－22a ＝－c ，即a ＝2c .又|F 1A |＝a ＋c ＝10＋5， 故2c ＋c ＝10＋5，解得c ＝5，从而a ＝10. 所以所求的椭圆方程为x 210＋y 25＝1.题型二 椭圆的几何性质例2已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点，P 为椭圆上一点，∠F 1PF 2＝60°.(1)求椭圆离心率的范围；(2)求证：△F 1PF 2的面积只与椭圆的短轴长有关．提示：(1)在△PF 1F 2中，使用余弦定理和|PF 1|＋|PF 2|＝2a ，可求|PF 1|·|PF 2|与a ，c 的关系，然后利用基本不等式找出不等关系，从而求出e 的范围； (2)利用S △F 1PF 2＝12|PF 1|·|PF 2|sin 60°可证．(1)解 设椭圆方程为x 2a 2＋y 2b2＝1 (a >b >0)，|PF 1|＝m ，|PF 2|＝n ，则m ＋n ＝2a . 在△PF 1F 2中，由余弦定理可知， 4c 2＝m 2＋n 2－2mn cos 60°＝(m ＋n )2－3mn ＝4a 2－3mn ≥4a 2－3·⎝⎛⎭⎪⎫m ＋n 22＝4a 2－3a 2＝a 2(当且仅当m ＝n 时取等号)．∴c 2a 2≥14，即e ≥12.又0<e <1，∴e 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫12，1. (2)证明 由(1)知mn ＝43b 2，∴S △PF 1F 2＝12mn sin 60°＝33b 2，即△PF 1F 2的面积只与短轴长有关．注意 (1)椭圆上一点与两焦点构成的三角形，称为椭圆的焦点三角形，与焦点三角形有关的计算或证明常利用正弦定理、余弦定理、|PF 1|＋|PF 2|＝2a ，得到a 、c 的关系． (2)对△F 1PF 2的处理方法⎩⎪⎨⎪⎧定义式的平方余弦定理面积公式⇔⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|＋|PF 2|2＝2a24c 2＝|PF 1|2＋|PF 2|2－2|PF 1||PF 2|cos θS △＝12|PF 1||PF 2|sin θ.(2012·安徽)如图，F 1、F 2分别是椭圆C ：x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)的左、右焦点，A 是椭圆C 的顶点，B 是直线AF 2与椭圆C 的另一个交点，∠F 1AF 2＝60°.(1)求椭圆C 的离心率；(2)已知△AF 1B 的面积为403，求a ，b 的值． 解 (1)由题意可知，△AF 1F 2为等边三角形，a ＝2c ， 所以e ＝12.(2)方法一 a 2＝4c 2，b 2＝3c 2，直线AB 的方程为y ＝－3(x －c )，将其代入椭圆方程3x 2＋4y 2＝12c 2，得B ⎝ ⎛⎭⎪⎫85c ，－335c ，所以|AB |＝1＋3·⎪⎪⎪⎪⎪⎪85c －0＝165c .由S △AF 1B ＝12|AF 1|·|AB |·sin∠F 1AB ＝12a ·165c ·32＝235a 2＝403，解得a ＝10，b ＝5 3.方法二 设|AB |＝t .因为|AF 2|＝a ，所以|BF 2|＝t －a . 由椭圆定义|BF 1|＋|BF 2|＝2a 可知，|BF 1|＝3a －t ， 再由余弦定理(3a －t )2＝a 2＋t 2－2at cos 60°可得，t ＝85a .由S △AF 1B ＝12a ·85a ·32＝235a 2＝40 3知，a ＝10，b ＝5 3.题型三 直线与椭圆的位置关系例3(2011·北京)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．提示：对于直线和椭圆的交点问题，一般要转化为方程组解的问题，充分体现数形结合思想． 解 (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，同理可得|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 2m 1＋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 12＋y 2－y 12＝1＋k2[x 1＋x 22－4x 1x 2]＝1＋k2⎣⎢⎡⎦⎥⎤64k 4m 21＋4k 22－44k 2m 2－41＋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.注意 (1)解答直线与椭圆的题目时，时常把两个曲线的方程联立，消去x (或y )建立一元二次方程，然后借助根与系数的关系，并结合题设条件建立有关参变量的等量关系．(2)涉及到直线方程的设法时，务必考虑全面，不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形．设F 1、F 2分别是椭圆E ：x 2＋y 2b2＝1(0<b <1)的左、右焦点，过F 1的直线l 与E 相交于A 、B 两点，且|AF 2|，|AB |，|BF 2|成等差数列． (1)求|AB |；(2)若直线l 的斜率为1，求b 的值． 解 (1)由椭圆定义知|AF 2|＋|AB |＋|BF 2|＝4. 又2|AB |＝|AF 2|＋|BF 2|，得|AB |＝43.(2)设直线l 的方程为y ＝x ＋c ，其中c ＝1－b 2. 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则A 、B 两点的坐标满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧y ＝x ＋c ，x 2＋y 2b 2＝1.化简得(1＋b 2)x 2＋2cx ＋1－2b 2＝0，则x 1＋x 2＝－2c 1＋b 2，x 1x 2＝1－2b21＋b2.因为直线AB 的斜率为1，所以|AB |＝2|x 2－x 1|， 即43＝2|x 2－x 1|， 则89＝(x 1＋x 2)2－4x 1x 2 ＝41－b21＋b22－41－2b21＋b2＝8b 41＋b22，解得b ＝22⎝ ⎛⎭⎪⎫b ＝－22不合题意，故舍去.反思总结：步骤表述要规范例：(12分)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． 提示 第(1)问由|PF 2|＝|F 1F 2|建立关于a 、c 的方程；第(2)问可以求出点A 、B 的坐标或利用根与系数的关系求|AB |均可，再利用圆的知识求解．解 (1)设F 1(－c,0)，F 2(c,0)(c >0)，因为|PF 2|＝|F 1F 2|，所以a －c2＋b 2＝2c .整理得2(ca)2＋c a－1＝0，得c a ＝－1(舍)，或c a ＝12.所以e ＝12.[4分] (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 ＝3x －c .消去y 并整理，得5x 2－8cx ＝0.解得x 1＝0，x 2＝85c .[6分]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 .[8分]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.[10分] 因为d 2＋(|MN |2)2＝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.[12分] 提醒 (1)解决与弦长有关的椭圆方程问题，首先根据题设条件设出所求的椭圆方程，再由直线与椭圆联立，结合根与系数的关系及弦长公式求出待定系数．(2)用待定系数法求椭圆方程时，可尽量减少方程中的待定系数(本题只有一个c )，这样可避免繁琐的运算．方法与技巧1． 求椭圆的标准方程时，应从“定形”“定式”“定量”三个方面去思考．“定形”就是指椭圆的对称中心在原点，以坐标轴为对称轴的情况下，能否确定椭圆的焦点在哪个坐标轴上．“定式”就是根据“形”设出椭圆方程的具体形式，“定量”就是指利用定义和已知条件确定方程中的系数a ，b 或m ，n .2． 讨论椭圆的几何性质时，离心率问题是重点，求离心率的常用方法有以下两种：(1)求得a ，c 的值，直接代入公式e ＝c a求得；(2)列出关于a ，b ，c 的齐次方程(或不等式)，然后根据b 2＝a 2－c 2，消去b ，转化成关于e 的方程(或不等式)求解． 总结1． 判断两种标准方程的方法为比较标准形式中x 2与y 2的分母大小． 2． 注意椭圆的范围，在设椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1 (a >b >0)上点的坐标为P (x ，y )时，则|x |≤a ，这往往在求与点P 有关的最值问题中特别有用，也是容易被忽略而导致求最值错误的原因．3． 注意椭圆上点的坐标范围，特别是把椭圆上某一点坐标视为某一函数问题，求函数的单调区间、最值时有重要意义．巩固练习(时间：35分钟，57分)一、选择题(每小题5分，共20分)1． (2012·江西)椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)的左、右顶点分别是A 、B ，左、右焦点分别是F 1、F 2，若|AF 1|，|F 1F 2|，|F 1B |成等比数列，则此椭圆的离心率为( )A.14B.55C.12D.5－2答案 B 解析 由题意知|AF 1|＝a －c ，|F 1F 2|＝2c ，|F 1B |＝a ＋c ，且三者成等比数列，则|F 1F 2|2＝|AF 1|·|F 1B |，即4c 2＝a 2－c 2，a 2＝5c 2，所以e 2＝15，所以e ＝55. 2． 已知椭圆C 的短轴长为6，离心率为45，则椭圆C 的焦点F 到长轴的一个端点的距离为 ( )A ．9B ．1C ．1或9D ．以上都不对 答案 C解析 ⎩⎪⎨⎪⎧b ＝3c a ＝45a 2＝b 2＋c 2，解得a ＝5，b ＝3，c ＝4. ∴椭圆C 的焦点F 到长轴的一个端点的距离为a ＋c ＝9或a －c ＝1. 3． 已知焦点在x 轴上的椭圆的离心率为12，且它的长轴长等于圆C ：x 2＋y 2－2x －15＝0的半径，则椭圆的标准方程是( ) A.x 24＋y 23＝1B.x 216＋y 212＝1C.x 24＋y 2＝1 D.x 216＋y 24＝1 答案 A 解析 由 x 2＋y 2－2x －15＝0，知r ＝4＝2a ⇒a ＝2. 又e ＝c a ＝12，c ＝1，则b 2＝a 2－c 2＝3. 4． 已知椭圆x 24＋y 2＝1的左、右焦点分别为F 1、F 2，点M 在该椭圆上，且MF 1→·MF 2→＝0，则点M 到y 轴的距离为( ) A.233 B.263 C.33D. 3 答案 B解析 由题意，得F 1(－3，0)，F 2(3，0)．设M (x ，y )，则MF 1→·MF 2→＝(－3－x ，－y )·(3－x ，－y )＝0，整理得x 2＋y 2＝3.①又因为点M 在椭圆上，故x 24＋y 2＝1， 即y 2＝1－x 24.② 将②代入①，得34x 2＝2，解得x ＝±263. 故点M 到y 轴的距离为263. 二、填空题(每小题5分，共15分)5． 已知F 1、F 2是椭圆C 的左、右焦点，点P 在椭圆上，且满足|PF 1|＝2|PF 2|，∠PF 1F 2＝30°，则椭圆的离心率为____________．答案 33 解析 在三角形PF 1F 2中，由正弦定理得sin∠PF 2F 1＝1，即∠PF 2F 1＝π2，设|PF 2|＝1，则|PF 1|＝2，|F 2F 1|＝3，所以离心率e ＝2c 2a ＝33. 6． 已知椭圆x 216＋y 225＝1的焦点分别是F 1，F 2，P 是椭圆上一点，若连接F 1，F 2，P 三点恰好能构成直角三角形，则点P 到y 轴的距离是________．答案 165 解析 F 1(0，－3)，F 2(0,3)，∵3<4，∴∠F 1F 2P ＝90°或∠F 2F 1P ＝90°.设P (x,3)，代入椭圆方程得x ＝±165. 即点P 到y 轴的距离是165. 7. 如图所示，A ，B 是椭圆的两个顶点，C 是AB 的中点，F 为椭圆的右焦点，OC 的延长线交椭圆于点M ，且|OF |＝2，若MF ⊥OA ，则椭圆的方程为__________．答案 x 24＋y 22＝1 解析 设所求的椭圆方程为x 2a 2＋y 2b2＝1 (a >b >0)， 则A (a,0)，B (0，b )，C ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2，b2，F (a 2－b 2，0)． 依题意，得a 2－b 2＝2，FM 的直线方程是x ＝2，所以M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2，b a a 2－2. 由于O ，C ，M 三点共线，所以b a 2－2a 2＝b2a 2， 即a 2－2＝2，所以a 2＝4，b 2＝2.所求方程是x 24＋y 22＝1. 三、解答题(共22分)8． (10分)已知椭圆的两焦点为F 1(－1,0)、F 2(1,0)，P 为椭圆上一点，且2|F 1F 2|＝|PF 1|＋|PF 2|.(1)求此椭圆的方程；(2)若点P 在第二象限，∠F 2F 1P ＝120°，求△PF 1F 2的面积．解 (1)依题意得|F 1F 2|＝2，又2|F 1F 2|＝|PF 1|＋|PF 2|，∴|PF 1|＋|PF 2|＝4＝2a .∴a ＝2，c ＝1，b 2＝3.∴所求椭圆的方程为x 24＋y 23＝1. (2)设P 点坐标为(x ，y )，∵∠F 2F 1P ＝120°，∴PF 1所在直线的方程为y ＝(x ＋1)·tan 120°，即y ＝－3(x ＋1)． 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y ＝－3x ＋1，x 24＋y 23＝1， 并注意到x <0，y >0，可得⎩⎪⎨⎪⎧ x ＝－85，y ＝335.∴S △PF 1F 2＝12|F 1F 2|·335＝335. 9． (12分)(2012·安徽)如图，点F 1(－c ，0)，F 2(c,0)分别是椭圆C ：x 2a2＋ y 2b 2＝1(a >b >0)的左、右焦点，过点F 1作x 轴的垂线交椭圆C 的上 半部分于点P ，过点F 2作直线PF 2的垂线交直线x ＝a 2c于点Q . (1)如果点Q 的坐标是(4,4)，求此时椭圆C 的方程；(2)证明：直线PQ 与椭圆C 只有一个交点．(1)解 方法一 由条件知，P ⎝⎛⎭⎪⎫－c ，b 2a ，故直线PF 2的斜率为kPF 2＝b 2a －0－c －c ＝－b 22ac . 因为PF 2⊥F 2Q ，所以直线F 2Q 的方程为y ＝2ac b 2x －2ac 2b 2，故Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2c ，2a . 由题设知，a 2c＝4,2a ＝4，解得a ＝2，c ＝1. 故椭圆方程为x 24＋y 23＝1. 方法二 设直线x ＝a 2c与x 轴交于点M . 由条件知，P ⎝⎛⎭⎪⎫－c ，b 2a . 因为△PF 1F 2∽△F 2MQ ，所以|PF 1||F 2M |＝|F 1F 2||MQ |， 即b 2aa 2c －c ＝2c |MQ |，解得|MQ |＝2a . 所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 2c＝4，2a ＝4，解得⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝2，c ＝1.故椭圆方程为x 24＋y 23＝1. (2)证明 直线PQ 的方程为y －2a b 2a －2a ＝x －a 2c －c －a 2c， 即y ＝c ax ＋a . 将上式代入x 2a 2＋y 2b 2＝1得x 2＋2cx ＋c 2＝0， 解得x ＝－c ，y ＝b 2a. 所以直线PQ 与椭圆C 只有一个交点．拓展训练（时间:25分钟，43分）一、选择题(每小题5分，共15分)1． (2012·课标全国)设F 1，F 2是椭圆E ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左，右焦点，P 为直线x ＝3a 2上一点，△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形，则E 的离心率为 ( )A.12B.23C.34D.45答案 C解析 由题意，知∠F 2F 1P ＝∠F 2PF 1＝30°，∴∠PF 2x ＝60°.∴|PF 2|＝2×⎝ ⎛⎭⎪⎫32a －c ＝3a －2c .∵|F 1F 2|＝2c ，|F 1F 2|＝|PF 2|，∴3a －2c ＝2c ，∴e ＝c a ＝34.2． 若点O 和点F 分别为椭圆x 24＋y 23＝1的中心和左焦点，点P 为椭圆上的任意一点，则OP →·FP →的最大值为 ( )A ．2B ．3C ．6D ．8答案 C解析 由椭圆方程得F (－1,0)，设P (x 0，y 0)，则OP →·FP →＝(x 0，y 0)·(x 0＋1，y 0)＝x 20＋x 0＋y 20.∵P 为椭圆上一点，∴x 204＋y 203＝1.∴OP →·FP →＝x 20＋x 0＋3(1－x 204)＝x 204＋x 0＋3＝14(x 0＋2)2＋2.∵－2≤x 0≤2，∴OP →·FP →的最大值在x 0＝2时取得，且最大值等于6.3． 在椭圆x 216＋y 24＝1内，通过点M (1,1)，且被这点平分的弦所在的直线方程为 ( )A ．x ＋4y －5＝0B ．x －4y －5＝0C ．4x ＋y －5＝0D ．4x －y －5＝0答案 A解析 设直线与椭圆交点为A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则⎩⎪⎨⎪⎧ x 2116＋y 214＝1， ①x 2216＋y 224＝1， ②由①－②，得x 1＋x 2x 1－x 216＋y 1＋y 2y 1－y 24＝0，因⎩⎪⎨⎪⎧ x 1＋x 2＝2，y 1＋y 2＝2，所以y 1－y 2x 1－x 2＝－4x 1＋x 216y 1＋y 2＝－14， 所以所求直线方程为y －1＝－14(x －1)， 即x ＋4y －5＝0.二、填空题(每小题5分，共15分)4． 设F 1、F 2分别是椭圆x 225＋y 216＝1的左、右焦点，P 为椭圆上任一点，点M 的坐标为(6,4)，则|PM |＋|PF 1|的最大值为________．答案 15解析 |PF 1|＋|PF 2|＝10，|PF 1|＝10－|PF 2|，|PM |＋|PF 1|＝10＋|PM |－|PF 2|，易知M 点在椭圆外，连接MF 2并延长交椭圆于P 点，此时|PM |－|PF 2|取最大值|MF 2|，故|PM |＋|PF 1|的最大值为10＋|MF 2|＝10＋6－32＋42＝15. 5. 如图，已知点P 是以F 1、F 2为焦点的椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1 (a >b >0)上一点， 若PF 1⊥PF 2，tan∠PF 1F 2＝12，则此椭圆的离心率是________． 答案 53解析 由题得△PF 1F 2为直角三角形，设|PF 1|＝m ，∵tan∠PF 1F 2＝12，∴|PF 2|＝m 2，|F 1F 2|＝52m ， ∴e ＝c a ＝|F 1F 2||PF 1|＋|PF 2|＝53. 6． 已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1 (a >b >0)的离心率等于13，其焦点分别为A 、B ，C 为椭圆上异于长轴端点的任意一点，则在△ABC 中，sin A ＋sin B sin C的值等于________． 答案 3解析 在△ABC 中，由正弦定理得sin A ＋sin B sin C ＝|CB |＋|CA ||AB |，因为点C 在椭圆上，所以由椭圆定义知|CA |＋|CB |＝2a ，而|AB |＝2c ，所以sin A ＋sin B sin C ＝2a 2c ＝1e＝3. 三、解答题7． (13分)已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1 (a >b >0)的长轴长为4，离心率为12，点P 是椭圆上异于顶点的任意一点，过点P 作椭圆的切线l ，交y 轴于点A ，直线l ′过点P 且垂直于l ，交y 轴于点B .(1)求椭圆的方程；(2)试判断以AB 为直径的圆能否经过定点？若能，求出定点坐标；若不能，请说明理由． 解 (1)∵2a ＝4，c a ＝12，∴a ＝2，c ＝1，b ＝ 3.∴椭圆的方程为x 24＋y 23＝1.(2)能．设点P (x 0，y 0) (x 0≠0，y 0≠0)，由题意知直线l 的斜率存在．设直线l 的方程为y －y 0＝k (x －x 0)，代入x 24＋y 23＝1，整理得(3＋4k 2)x 2＋8k (y 0－kx 0)x ＋4(y 0－kx 0)2－12＝0.∵x ＝x 0是方程的两个相等实根，∴2x 0＝－8k y 0－kx 03＋4k 2，解得k ＝－3x 04y 0.∴直线l 的方程为y －y 0＝－3x 04y 0(x －x 0)． 令x ＝0，得点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0，4y 20＋3x 24y 0.又∵x 204＋y 203＝1，∴4y 20＋3x 20＝12.∴点A 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0，3y 0.又直线l ′的方程为y －y 0＝4y 03x 0(x －x 0)，令x ＝0，得点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0，－y 03.∴以AB 为直径的圆的方程为x ·x ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫y －3y 0·⎝ ⎛⎭⎪⎫y ＋y 03＝0.整理，得x 2＋y 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫y 03－3y 0y －1＝0.令y ＝0，得x ＝±1，∴以AB 为直径的圆恒过定点(1,0)和(－1,0)．。