高中数学椭圆经典试题练习

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高中数学椭圆经典试题练习

椭圆练习题

一、选择题

1.椭圆2x m +2

4

y =1的焦距为2,则m 的值为( )

A .5

B .3

C .5或3

D .8

2.设椭圆)0( 122

22>>=+b a b

y a x 的离心率为e=12,右焦点为F (c ,0),方程ax 2+bx -c =0的两

个实根分别为x 1和x 2,则点P (x 1,x 2)( )

A .必在圆x 2+y 2=2内

B .必在圆x 2+y 2=2上

C .必在圆x 2+y 2=2外

D .以上三种情形都有可能

3.在椭圆)0( 122

22>>=+b a b

y a x 上取三点,其横坐标满足1322x x x +=,三点与某一焦

点的连线段长分别为123,,r r r ,则123,,r r r 满足( )

A .123,,r r r 成等差数列

B . 123

112

r r r +=

C .123,,r r r 成等比数列

D .以上结论全不对

4.椭圆22 1 4x y m

+=的离心率e 满足方程2

2520x x -+=,则m 的所有可能值的积为

( )

A .3

B .

316

C .16

D .-16 5.已知c 是椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的半焦距,则a

c

b +的取值范围是 ( )

A (1, +∞)

B ),2(∞+

C )2,

1( D ]2,1(

6. 过椭圆左焦点F 且倾斜角为

60的直线交椭圆于A 、B 两点,若FB FA 2=,则椭圆的离心率为 ( )

A . 32 B. 22 C. 21 D. 3

2 7.过原点的直线l 与曲线C:13

22

=+y x 相交,若直线l 被曲线C 所截得的线段长不大于6,则直线l 的倾斜角α的取值范围是 ( )

A 656παπ≤≤

B 326παπ<<

C 323παπ≤≤ D. 434παπ≤≤ 8.椭圆)10(,2

222<<=+a a y x a 上离顶点A(0,a )最远点为(0,)a -成立的充要条件为

( )

A 10<

122<

20<

901=∠BDB ,则椭圆的

离心率为 ( ) A

21

3- B 21

5- C 2

1

5- D 23

10、已知以F 1(2,0),F 2(2,0)为焦点的椭圆与直线

340x y ++=有且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为

(A )23 (B )62 (C )72 (D )24 二、填空题

11.若椭圆x 2

2+y 2

m =1的离心率为1

2

,则实数m = .

12.已知椭圆的长轴长是8,离心率是3

4

,则此椭圆的标准方程是 .

13、F 1,F 2是x 24+y 2

=1的左、右焦点,点P 在椭圆上运动,则1PF ·2PF 的最大值是

14、在平面直角坐标系xOy 中,已知ABC ?顶点(4,0)A -和(4,0)C ,顶点B 在椭圆

192522=+y x 上,则sin sin sin A C

B

+= . 15.中心在原点,一个焦点为)25,0(且被直线23-=x y 截得的弦中点横坐标为2

1

的椭圆方程是 。

16.已知F 1、F 2是椭圆C :22

22x y a b

+ =1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上一点,且1

PF

⊥2PF .若△PF 1F 2的面积为9,则b = .

17.椭圆29x +2

2

y

=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 .

18.设椭圆的对称轴为坐标轴,短轴的一个端点与两个焦点组成一个正三角形,焦点到椭圆的最短距离为3,则该椭圆的方程为 .

19.M 是椭圆22

1 94

x y +=不在坐标轴上的点,12,F F 是它的两个焦点,I 是12MF F ?的内

心,MI 的延长线交12F F 于N ,则

MI

NI

= . 20.已知21,F F 为椭圆的两个焦点,P 为椭圆上一点,若3:2:1::211221=∠∠∠PF F F PF F PF , 则此椭圆的离心率为 . 三、解答题

21.已知椭圆的焦点是)1,0(),1,0(21F F -,直线4=y 是椭圆的一条准线.

① 求椭圆的方程;

② 设点P 在椭圆上,且121=-PF PF ,求cos 2

1

PF F ∠.

简解:①

13

4,2,4,12

22=+∴=∴==x y a c a c .

②设n PF m PF ==21,则??

?=-=+14n m n m ?????==

+∴15

42172

2mn n m 又 212

2

cos 24PF F mn n m ∠-+=

5

3

cos 21=∠∴FP P ,

22.设椭圆22

22

x y a b

=1(a >b >0)的左焦点F 1(-2,0),左准线l 1

与x 轴交于点N (-3,0),过N 点且倾斜角为30°的直线l 交椭圆于A 、B 两点. (1)求直线l 和椭圆方程; (2)求1F A ·1F B 的值;

(3)在直线l 上有两个不重合的动点C 、D ,以CD 为直径且过F 1的所有圆中,求面积最小的圆的半径.

解:(1)由已知,椭圆中c =2, 2

a c

=3,

∴a 2=6,b 2=a 2-c 2=6-4=2,

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),

=-9+2+7=0.

(3)易知:当圆的半径等于F1到直线l的距离时,圆的面

积最小.即面积最小时,

x+y2=1交于A、B两点,记△AOB 23.如图,直线y=kx+b与椭圆2

4

的面积为S.

(1)求在k=0,0

值;

(2)当|AB|=2,S=1时,求直线AB的方程.

解析:

24、已知椭圆C :22

22b

y a x +=1(a >b >0)的离心率为

3

6

,短轴一个端

点到右焦点的距离为3.

(Ⅰ)求椭圆C 的方程;

(Ⅱ)设直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,坐标原点O 到直线l 的距离为

2

3,求△AOB 面积的最大值.

解:(Ⅰ)设椭圆的半焦距为c ,依题意633c a a ?=??

?=?

, 1b ∴=,∴所求椭圆方程为2

2

13

x y +=. (Ⅱ)设11()A x y ,,22()B x y ,.

(1)当AB x

轴时,AB=.

(2)当AB与x轴不垂直时,

设直线AB的方程为y kx m

=+.

2

=,得22

3

(1)

4

m k

=+.

y kx m

=+代入椭圆方程,整理得222

(31)6330

k x kmx m

+++-=

122

6

31

km

x x

k

-

∴+=

+,

2

122

3(1)

31

m

x x

k

-

=

+.

222

21

(1)()

AB k x x

∴=+-222

2

222

3612(1)

(1)

(31)31

k m m

k

k k

??

-

=+-

??

++

??22222

2222

12(1)(31)3(1)(91)

(31)(31)

k k m k k

k k

++-++

==

++

2

42

2

2

121212

33(0)34

1

961236

96

k

k

k k k

k

=+=+≠+= ++?+

++

当且仅当2

2

1

9k

k

=

,即k=时等号成立.当0

k=

时,AB=

综上所述max

2

AB=.

∴当AB最大时,AOB

△面积取最大值

max 1222

S AB =??=

25、已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;

(Ⅱ)若直线:l y kx m =+与椭圆C 相交于A ,B 两点(A B ,不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点,求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.

解:(I)由题意设椭圆的标准方程为22

221(0)x y a b a b +=>>

3,1a c a c +=-=,22,1,3a c b ===

22

1.43

x y

∴+=

(II)设1122(,),(,)A x y B x y ,由2

214

3y kx m

x y =+???+=?

?得 222

(34)84(3)0k x mkx m +++-=,

2

2

2

2

6416(34)(3)0

m k k m ?=-+->,

22

340k m +->.

2121222

84(3)

,.3434mk m x x x x k k

-+=-?=++

222

2

121212122

3(4)

()()().34m k y y kx m kx m k x x mk x x m k

-?=+?+=+++=+ 以AB 为直径的圆过椭圆的右顶点(2,0),D 1AD BD k k ?=-,

1212122

y y

x x ∴

?=---,1212122()40y y x x x x +-++=,

2

2

2

222

3(4)4(3)1640343434m k m mk

k k k

--+++=+++, 22

71640m mk k ++=,解得

1222,7

k

m k m =-=-

,且满足22

340k m +->.

2m k =-时,:(2)l y k x =-,直线过定点(2,0),与已知

矛盾;

当27k m =-时,2:()7l y k x =-,直线过定点2(,0).7

综上可知,直线l 过定点,定点坐标为2

(,0).

7

课外作业:

1.已知曲线C:(5-m)x 2+(m-2)y 2

=8(m ∈R)

(1)若曲线C 是焦点在x 轴点上的椭圆,求m 的取值范围;

(2)设m=4,曲线c 与y 轴的交点为A ,B (点A 位于点B 的上方),直线y=kx+4与曲线c 交于不同的两点M 、N,直线y=1与直线BM 交于点G.求证:A ,G ,N 三点共线。

2.已知椭圆2

2

2

2

1x y a

b

+=(a >b >0)的离心率3

6=

e ,原点

O 到过点),0(b A -和

)0,(a B 的直线的距离为

2

3 .

(Ⅰ)求椭圆的方程; (Ⅱ)已知定点E )0,1(-,若直线y =kx +2与椭圆交于

C 、

D 两点,问:是否存在k 的值,使以CD 为直径的圆过点

E ?请说明理由.

3.设椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的左焦点为F ,离心率为3

3

, 过点F 且与

x 轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为

3

3

4 (1)求椭圆的方程;

(2)设B A ,分别为椭圆的左右顶点, 过点F 且斜率为k 的直线与椭圆交于D C ,两点,若 8=?+?CB AD DB AC , 求k 的值.

1.已知曲线C:(5-m)x 2+(m-2)y 2=8(m ∈R)

(1)若曲线C 是焦点在x 轴点上的椭圆,求m 的取值范围; (2)设m=4,曲线c 与y 轴的交点为A ,B (点A 位于点B 的上方),直线y=kx+4与曲线c 交于不同的两点M 、N,直线y=1与直线BM 交于点G.求证:A ,G ,N 三点共线。 19.

(1)原曲线方程可化简得:22

18852

x y m m +=-- 由题意可得:88528058

02m m m

m ?>?--??>?-??>?-?

,解得:7

52m <<

(2)由已知直线代入椭圆方程化简得:22(21)16240k x kx +++=,

2=32(23)k ?-,解得:232

k >

由韦达定理得:21621M N k x x k +=

+①,224

21

M N

x x k =+,② 设(,4)N N N x k x +,(,4)M M M x kx +,(1)G G x ,

MB 方程为:6

2M M kx y x x +=

-,则316M M x G kx ??

?+??

,, ∴316M M x AG x k ??

=-

?+??

,,()2N N AN x x k =+,,

欲证A G N ,,三点共线,只需证AG ,AN 共线 即

3(2)6

M

N N M x x k x x k +=-+成立,化简得:(3)6()M N M N k k x x x x +=-+

将①②代入易知等式成立,则A G N ,,三点共线得证。

22.( 12分)已知椭圆22

221x y a b

+=(a >b >0)的离心率36=e ,原点O 到过点

),0(b A -和)0,(a B 的直线的距离为2

3

. (Ⅰ)求椭圆的方程;

(Ⅱ)已知定点E )0,1(-,若直线y =kx +2与 椭圆交于C 、D 两点,问:是否存在k 的值, 使以CD 为直径的圆过点E ?请说明理由. 解:(Ⅰ)直线AB 方程为:bx -ay -ab =

0 ………1分

依题意???????=

+=233622b

a a

b a

c , 解得 ???==13b a , …3分

∴ 椭圆方程为 13

22

=+y x …4分 (Ⅱ)假若存在这样的k 值,由???=-++=03322

2y x kx y ,

得)31(2k +09122=++kx x ∴ 0)31(36)12(22>+-=?k k ①

设1(x C ,)1y 2(x D ,)2y ,则???

????

+=

+-=+?2212

213193112k x x k k x x , ②………6分

而4)(2)2)(2(212122121+++=++=?x x k x x k kx kx y y

要使以CD 为直径的圆过点E (-1,0),当且仅当CE ⊥DE , 即0=?ED EC 时, ……8分 则0),1(),1(2211=+?+y x y x 即0)1()1(2121=++?+y y x x ∴ 21212(1)(21)()50k x x k x x +++++= ③ 将②式代入③整理解得6

7

=

k …11分

经验证,6

7

=

k ,使①成立。 综上可知,存在6

7

=

k ,使得以CD 为直径的圆过点E 。 …12分 24.设椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的左焦点为F ,离心率为3

3

, 过点F 且与x 轴

垂直的直线被椭圆截得的线段长为

3

3

4 (1)求椭圆的方程;

(2)设B A ,分别为椭圆的左右顶点, 过点F 且斜率为k 的直线与椭圆交于D C ,两点,若

8=?+?CB AD DB AC , 求k 的值.

、解:(1)由题可知:21

,33

3,33222=∴==∴==b c a a c a b

所以椭圆的方程为:12

32

2=+y x (2)由题可知:直线CD 的方程为B A x k y ,),1(+=的坐标分别为)0,3(),0,3(-

由??

???+==+)1(12

32

2x k y y x 消y 得:0636)32(2

222=-+++k x k x k 设),(),,(2211y x D y x C ,则2

2212221326

3,326k

k x x k k x x +-=+-=+

),3)(,3(),3)(,3(11222211y x y x y x y x CB AD DB AC --++--+=?+?∴

86222121=+--=y y x x

2201)()1(1222122122121±=?=?=+++++?-=+∴k k k x x k x x k y y x x

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