内容正文:
[对应学生用书P350]
[保分练]
1.“2<m<6”是“方程+=1为椭圆”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
解析 若方程+=1表示椭圆,
则解得2<m<6且m≠4,
所以2<m<6是方程+=1表示椭圆的必要不充分条件.
答案 B
2.已知两圆C1:(x-4)2+y2=169,C2:(x+4)2+y2=9,动圆在圆C1内部且和圆C1相内切,和圆C2相外切,则动圆圆心M的轨迹方程为( )
A.-=1 B.+=1
C.-=1 D.+=1
解析 设圆M的半径为r.
则|MC1|+|MC2|=(13-r)+(3+r)=16>8=|C1C2|,
所以M的轨迹是以C1C2为焦点的椭圆,
且2a=16,2c=8,
所以a=8,c=4,b==4,
故所求动圆圆心M的轨迹方程为+=1.
答案 D
3.与椭圆9x2+4y2=36有相同焦点,且满足短半轴长为2的椭圆方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析 由9x2+4y2=36可得+=1,所以所求椭圆的焦点在y轴上,且c2=9-4=5,b=2,a2=25,所以所求椭圆方程为+=1.
答案 B
4.已知椭圆C:+=1(a>b>0),若长轴的长为6,且两焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的标准方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析 由题意知2a=6,2c=×6,所以a=3,c=1,则b==2,所以此椭圆的标准方程为+=1.
答案 B
5.若椭圆上存在三点,使得这三点与椭圆中心恰好是一个正方形的四个顶点,则该椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
解析 设椭圆的方程为+=1(a>b>0),根据椭圆与正方形的对称性,可画出满足题意的图形,如图所示,
因为|OB|=a所以|OA|=a,
所以点A的坐标为,
又点A在椭圆上,所以+=1,所以a2=3b2,
所以a2=3(a2-c2),所以3c2=2a2,
所以椭圆的离心率e==
答案 D
6.焦距是8,离心率等于的椭圆的标准方程为________.
解析 由题意知解得
又b2=a2-c2,∴b2=9,
当焦点在x轴上时,椭圆的标准方程为+=1,
当焦点在y轴上时,椭圆的标准方程为+=1,
答案 +=1或+=1
7.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是________.
解析 由题意得2a+2c=2×2b,即a+c=2b.
又c2=a2-b2,消去b整理,得5c2=3a2-2ac,
即5e2+2e-3=0,
∴e=或e=-1(舍去).
答案
8.设F1,F2分别是椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,若在直线x=上存在点P,使线段PF1的中垂线过点F2,则椭圆离心率的取值范围是________.
解析 设P,F1(-c,0),F2(c,0),
由线段PF1的中垂线过点F2得|PF2|=|F1F2|,
即 =2c,
得m2=4c2-=-+2a2+3c2≥0,
即3c4+2a2c2-a4≥0,得3e4+2e2-1≥0,
解得e2≥,又0<e<1,故≤e<1.
答案
9.已知点P是圆F1:(x+1)2+y2=16上任意一点(F1是圆心),点F2与点F1关于原点对称.线段PF2的垂直平分线m分别与PF1,PF2交于M,N两点.求点M的轨迹方程.
解析 由题意得F1(-1,0),F2(1,0),圆F1的半径为4,且|MF2|=|MP|,从而|MF1|+|MF2|=|MF1|+|MP|=|PF1|=4>|F1F2|,
所以点M的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆,其中长轴长为4,焦距为2,则短半轴长为,
所以点M的轨迹方程为+=1.
10.如图所示,已知椭圆+=1(a>b>0),F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,A为椭圆的上顶点,直线AF2交椭圆于另一点B.
(1)若∠F1AB=90°,求椭圆的离心率;
(2)若椭圆的焦距为2,且2=2,求椭圆的方程.
解析 (1)若∠F1AB=90°,则△AOF2为等腰直角三角形,
所以有|OA|=|OF2|,即b=c.
所以a=c,e==.
(2)由题意知A(0,b),F2(1,0),设B(x,y),
由=2,得
解得x=,y=-.
代入+=1,得+=1.
即+=1,解得a2=3.
所以椭圆方程为+=1.
[提升练]
11.明朝的一个葡萄纹椭圆盘如图①所示,清朝的一个青花山水楼阁纹饰椭圆盘如图②所示,北宋的一个汝窑椭圆盘如图③所示,这三个椭圆盘的外轮廓均为椭圆.已知图①②③中椭圆的长轴长与短轴长的比值分别为,,,设图①②③中椭圆的离心率分别为e1,e2,e3,则( )
A.e1>e3>e2 B.e2>e3>e1
C.e1>e