内容正文:
2.2 椭圆
2.2.1 椭圆的标准方程
一、选择题
1.化简方程=10为不含根式的形式是( )
A.=1 B.=1
C.=1 D.=1
解析:由题意可知,方程表示点(x,y)与两个定点(0,3)和(0,-3)之间的距离之和为10,又两定点之间的距离为6,6<10,它符合椭圆的定义,即2a=10,2c=6,从而可求得b2=16.
答案:C
2.椭圆=1上的一点M到焦点F1的距离为2,N是MF1的中点,则|ON|(O是坐标原点)的值是( )
A.4 B.2 C.8 D.
解析:设另一个焦点为F2,则|MF1|+|MF2|=10,又|MF1|=2,所以|MF2|=8.而ON为△MF1F2的中位线,所以|ON|=|MF2|=4.
答案:A
3.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( )
A.=1 B.=1(y≠0)
C.=1(y≠0) D.=1(y≠0)
解析:因为|AC|+|BC|+|AB|=18,所以|CA|+|CB|=10>|AB|=8.所以点C的轨迹是以A,B为焦点的椭圆,其方程为=1,且y≠0.
答案:D
4.已知椭圆=1的焦点在y轴上,若焦距为4,则m=( )
A.4 B.5 C.7 D.8
解析:因为焦点在y轴上,所以⇒6<m<10.
又焦距2c=4,所以m-2-10+m=22⇒m=8.
答案:D
5.设F1,F2是椭圆=1的焦点,P为椭圆上的一点,则△PF1F2的周长为( )
A.10 B.12 C.16 D.不确定
答案:B
6.“m>n>0”是“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”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
答案:C
二、非选择题
7.椭圆=1的焦距为2,则m= .
解析:分两种情况:焦点在x轴上或焦点在y轴上.[来源:Zxxk.Com]
答案:3或5
8.P是椭圆=1上任意一点,F1,F2是焦点,那么∠F1PF2的最大值是 .
解析:当点P为(0,)或(0,-)时∠F1PF2最大,此时|PF1|=|PF2|=2,|F1F2|=2,故△PF1F2为等边三角形.[来源:学科网][来源:学科网]
答案:60°
9.已知椭圆C:+y2=1的两焦点为F1,F2,点P(x0,y0)满足0<<1,则|PF1|+|PF2|的取值范围为 .
解析:因为点P(x0,y0)满足0<<1,
所以点P在椭圆内且不过原点,
所以2c≤|PF1|+|PF2|<2a.
又因为a2=2,b2=1,
所以a=,b=1,c2=a2-b2=1,即c=1,
所以2≤|PF1|+|PF2|<2.
答案:[2,2)
10.已知圆A:(x+3)2+y2=1及圆B:(x-3)2+y2=81,动圆P与圆A外切,与圆B内切,求动圆圆心P的轨迹方程.
解析:利用椭圆的定义先判断出动圆圆心P的轨迹是椭圆,再求其方程.
解:设动圆P的半径为r.[来源:Zxxk.Com]
由所给圆的方程知,A(-3,0),B(3,0),
由题意,可得|PA|=r+1,|PB|=9-r,
故|PA|+|PB|=r+1+9-r=10>|AB|=6.
由椭圆的定义知动点P的轨迹是椭圆.
其中2a=10,2c=6,即a=5,c=3,所以b2=16.
故动圆圆心P的轨迹方程为=1.
11.已知x轴上一定点A(1,0),Q为椭圆+y2=1上任意一点,求AQ的中点M的轨迹方程.
解:设中点M的坐标为(x,y),点Q的坐标为(x0,y0),利用中点公式,得所以
因为Q(x0,y0)在椭圆+y2=1上,
所以=1.
将x0=2x-1,y0=2y代入上式,得+(2y)2=1.
故所求AQ的中点M的轨迹方程是+4y2=1.
12.如图,已知椭圆的方程为=1,若点P在第二象限,且∠PF1F2=120°,求△PF1F2的面积.
解:由已知得a=2,b=,
所以c==1,
所以|F1F2|=2c=2.[来源:学科网ZXXK]
在△PF1F2中,由余弦定理,得
|PF2|2=|PF1|2+|F1F2|2-2|PF1||F1F2|cos120°,
即|PF2|2=|PF1|2+4+2|PF1|.①
由椭圆定义,得|PF1|+|PF2|=4,
即|PF2|=4-|PF1|.②
把②代入①解得|PF1|=.
所以|PF1|·|F1F2|·sin120°
=×2×,
即△PF1F2的面积是.
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2.2.1 椭圆的标准方程
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