内容正文:
[对应学生用书P352]
[保分练]
1.直线y=x+2与椭圆+=1有两个公共点,则m的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.(1,3)∪(3,+∞)
C.(3,+∞) D.(0,3)∪(3,+∞)
解析 由得(m+3)x2+4mx+m=0.由Δ>0且m≠3及m>0,得m>1且m≠3.故选B.
答案 B
2.直线y=kx-k+1与椭圆+=1的位置关系为( )
A.相交 B.相切
C.相离 D.不确定
解析 由题意得直线y-1=k(x-1)恒过定点(1,1),而点(1,1)在椭圆+=1的内部,所以直线与椭圆相交.
答案 A
3.直线y=kx+1,当k变化时,此直线被椭圆+y2=1截得的最大弦长是( )
A.2 B.
C.4 D.不能确定
解析 直线恒过定点(0,1),且点(0,1)在椭圆上,可设另外一个交点为(x,y),
则弦长为==,
当y=-时,弦长最大为.
答案 B
4.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F(3,0),过点F的直线交E于A,B两点,若AB的中点为M(1,-1),则椭圆E的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析 kAB==,kOM=-1,
由kAB·kOM=-,得=,∴a2=2b2.
∵c=3,∴a2=18,b2=9,
∴椭圆E的方程为+=1
答案 D
5.(2022·青岛质检)国家体育场“鸟巢”的钢结构鸟瞰图如图①所示,内外两圈的钢骨架是离心率相同的椭圆.某校体育馆的钢结构与“鸟巢”相同,其平面图如图②所示,若由外层椭圆长轴一端点A和短轴一端点B分别向内层椭圆引切线AC,BD,且两切线斜率之积等于-,则椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
解析 设内层椭圆方程为+=1(a>b>0),∵内外椭圆离心率相同,∴外层椭圆可设成+=1(m>1),设切线AC的方程为y=k1(x+ma),与+=1联立得(b2+a2k)x2+2ma3kx+m2a4k-a2b2=0,由Δ=0,则k=·,同理可得k=·(m2-1),∴k·k==,则=,因此,e====.故选D.
答案 D
6.已知椭圆+=1(a>b>0)的一条弦所在的直线方程是x-y+5=0,弦的中点坐标是M(-4,1),则椭圆的离心率是________.
解析 设直线与椭圆交点为A(x1,y1),B(x2,y2),分别代入椭圆方程,由点差法可知yM=-xM,代入k=1,M(-4,1),解得=,e==.
答案
7.已知椭圆C:+=1(a>b>0)左焦点为F1(-1,0),经过点F1的直线l与圆F2:(x-1)2+y2=8相交于P,Q两点,M是线段PF2与C的公共点,且|MF1|=|MP|.
(1)求椭圆C的方程;
(2)l与C的交点为A,B,且A恰为线段PQ的中点,求△ABF2的面积.
解析 (1)由圆F2:(x-1)2+y2=8可得|PF2|=2,因为|MF1|=|MP|,
所以2a=|MF1|+|MF2|=|MP|+|MF2|=|PF2|=2,即a=,又c=1,故b=1,
所以椭圆C的方程为+y2=1.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),
因为A为线段PQ的中点,则AF1⊥AF2,
所以·=x+y-1=0,又+y=1,
解得x1=0,y1=±1,
若y1=1,则A(0,1),直线l的方程为y=x+1,
由解得即B,
所以△ABF2的面积S=|F1F2|·|y1-y2|=×2×=,
若y1=-1,同理可求得△ABF2的面积S=,
综上所述,△ABF2的面积为.
8.设F1,F2分别是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,E的离心率为,点(0,1)是E上一点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,且=2,求直线BF2的方程.
解析 (1)由题意知,b=1,且e2===,
解得a2=2,所以椭圆E的方程为+y2=1.
(2)由题意知,直线AB的斜率存在且不为0,故可设直线AB的方程为x=my-1,设A(x1,y1),B(x2,y2).
由得(m2+2)y2-2my-1=0,
则y1+y2=,①
y1y2=-,②
因为F1(-1,0),
所以=(-1-x2,-y2),=(x1+1,y1),
由=2,可得-y2=2y1,③
由①②③,可得B,则kBF2=或-,所以直线BF2的方程为
x-6y-=0或x+6y-=0.
[提升练]
9.(2022·全国甲卷)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,A1,A2分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若·=-1,则C的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+y2=1
解析 由题意,A1(-a,0),A2(a,0),B(0,b),所以=(-a,-