内容正文:
3.1椭圆
A 基础培优练
1.“天问一号”推开了我国行星探测的大门,通过一次发射,将实现火星环绕、着陆、巡视,是世界首创,也是我国真正意义上的首次深空探测.2021年2月10日,天问一号探测器顺利进入火星的椭圆环火轨道(将火星近似看成一个球体,球心为椭圆的一个焦点).2月15日17时,天问一号探测器成功实施捕获轨道“远火点(椭圆轨迹上距离火星表面最远的一点)平面机动”,同时将近火点高度调整至约265公里.若此时远火点距离约为11945公里,火星半径约为3395公里,则调整后“天问一号”的运行轨迹(环火轨道曲线)的离心率约为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根据题中的信息列出关于的方程,然后解方程并求离心率即可.
【详解】
设椭圆的方程为(),
由椭圆的性质可得椭圆上的点到焦点的距离的最小值为,最大值为,
根据题意可得近火点满足,,
解得,,
所以椭圆的离心率为,
故选:A.
2.已知两定点、和一动点,若是与的等差中项,则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
本题主要考查了应用椭圆的定义以及等差中项的概念求椭圆方程,关键是求,的值,本题属于基础题.
根据是与的等差中项,得到,即,得到点在以,为焦点的椭圆上,已知,的值,做出的值,写出椭圆的方程.
解:∵、,
∴,
∵是与的等差中项,
∴,
即,
∴点在以,为焦点的椭圆上,
∵,,,
∴,
∴椭圆的方程是.故选:B.
3.古希腊数学家阿基米德用“逼近法”得到椭圆面积的4倍除以圆周率等于椭圆的长轴长与短轴长的积.已知椭圆C的中心在原点,焦点F1,F2在y轴上,其面积为8π,过点F1的直线l与椭圆C交于点A,B且△F2AB的周长为32,则椭圆C的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
设椭圆标准方程为,根据条件求出即可.
【详解】
∵焦点F1,F2在y轴上,
∴可设椭圆标准方程为,
由题意可得,
∴,即,
∵△F2AB的周长为32,
∴4a=32,则a=8,∴,
故椭圆方程为.
故选:B.
4.已知,分别为椭圆的左、右焦点,过原点O且倾斜角为60°的直线l与椭圆C的一个交点为M,若,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
依题意可得,的值,由椭圆的定义可得a,c的关系,即求出离心率的值.
【详解】
解:依题意可得.
又
,,,.
故选:D.
5.已知是椭圆的左,右焦点,点A是椭圆上的一个动点,则的内切圆的半径的最大值是( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【分析】
利用椭圆的定义即可求解.
【详解】
设的内切圆的半径为,
由,则,,
所以,,
由,
即,
即,若的内切圆的半径最大,
即最大,又,
所以.
故选:D
6.如图所示,“嫦娥五号”月球探测器飞行到月球附近时,首先在以月球球心为圆心的圆形轨道Ⅰ上绕月飞行,然后在点处变轨进入以为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ上绕月飞行,最后在点处变轨进入以为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行,设圆形轨道Ⅰ的半径为,圆形轨道Ⅲ的半径为,则以下说法正确的是( )
A.椭圆轨道Ⅱ上任意两点距离最大为
B.椭圆轨道Ⅱ的焦距为
C.若不变,则越大,椭圆轨道Ⅱ的短轴越短
D.若不变,则越小椭圆轨道Ⅱ的离心率越大
【答案】BD
【分析】
根据椭圆中一个焦点与长轴两顶点的距离分别为与,分别结合两圆的半径R和r分析选项即可求解.
【详解】
设椭圆轨道Ⅱ的长轴长为,短轴长为,焦距为.
依题意得,解得,.
椭圆轨道Ⅱ上任意两点距离的最大值为,故A错误;
椭圆轨道Ⅱ的焦距为,故B正确;
椭圆轨道Ⅱ的短轴长,若不变,越大,则越大,故C错误;
椭圆轨道Ⅱ的离心率,若不变,越小,则越大,故D正确.
故选:BD.
【点睛】
关键点点睛:根据示意图理解并找出椭圆中与两圆半径的关系,是解决问题的关键.
7.已知椭圆的左右焦点分别为 直线与圆相切于点,与椭圆相交于两点,点在轴上方,则( )
A.弦长的最大值是
B.若方程为,则
C.若直线过右焦点,且切点恰为线段的中点,则椭圆的离心率为
D.若圆经过椭圆的两个焦点,且,设点在第一象限,则的周长是定值
【答案】BCD
【分析】
A选项,取特殊情况,直线与圆相切于点时,求出此时的弦长,即可判定A错;
B选项,根据点到直线距离公式,得到,结合椭圆的性质,即可判定B错;
C选项,根据题中条件,得到,且,进而得到,,再由椭圆定义列出等量关系,化简整理,即可得出结果;判定C正确;
D选项,先由题中条件,根据椭圆定义,得到椭圆的方程为,设,,由题中条件,得到,再表示出,,进而可得出周长,判定D正确.
【详解】
对于选项A,当直线与圆相切于点时,由得,
此时,故选项A错误;
对于选项B ,圆心到直线的距离为,得,,