内容正文:
课时作业(五十六) 直线与椭圆
[基础保分练]
1.若直线mx+ny=4与⊙O:x2+y2=4没有交点,则过点P(m,n)的直线与椭圆+=1的交点个数是( )
A.至多为1 B.2
C.1 D.0
答案:B
2.椭圆4x2+9y2=144内有一点P(3,2),则以P为中点的弦所在直线的斜率为( )
A.- B.- C.- D.-
答案:A
3.已知直线y=kx+1与椭圆+=1恒有公共点,则实数m的取值范围为( )
A.m≥1 B.m≥1或0<m<1
C.m≥1且m≠5 D.0<m<5且m≠1
答案:C
4.椭圆+=1上的点P到直线l:x+y+3=0的距离的最小值为( )
A. B.
C. D.
答案:C
5.(2023·江西南昌模拟)椭圆ax2+by2=1(a>0,b>0)与直线y=1-x交于A,B两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为,则的值为( )
A. B. C. D.
答案:B
6.已知椭圆+y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F1且斜率为k的直线与椭圆交于P,Q两点,若∠PF2Q为钝角,则k的取值范围为( )
A.-, B.∪
C. D.∪
答案:D
7.(多选)椭圆C:+y2=1的左、右焦点分别为F1,F2,O为坐标原点,则以下说法正确的是( )
A.过点F2的直线与椭圆C交于A,B两点,则△ABF1的周长为8
B.椭圆C上不存在点P,使得PF1·PF2=0
C.直线2mx-2y-2m+1=0与椭圆C恒有公共点
D.P为椭圆C上一点,Q为圆x2+y2=1上一点,则点P,Q的最大距离为3
答案:ACD
8.椭圆+y2=1,则该椭圆所有斜率为的弦的中点的轨迹方程为________________.
答案:y=-(-<x<) 解析:设斜率为的直线方程为y=x+b,与椭圆的交点为A(x1,y1),B(x2,y2),
设中点坐标为(x,y),则=-,=x,=y,
所以,两式相减可得=(y2-y1)(y2+y1),
=(y2+y1),即y=-,
由于在椭圆内部,由得+bx+b2-1=0,
所以Δ=b2-2(b2-1)=0时,即b=±,直线与椭圆相切,
此时由±x+1=0,解得x=或x=-,
所以-<x<,所求得轨迹方程为y=-(-<x<).
9.(2023·山东青岛模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:+=1(a>b>0)过点P(2,1),且离心率e=.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l的斜率为,直线l与椭圆C交于A,B两点.若|AB|=,求直线l的方程.
解:(1)∵e2===,∴a2=4b2.
又椭圆C:+=1(a>b>0)过点P(2,1),
∴+=1,∴a2=8,b2=2.
故所求椭圆方程为+=1.
(2)设l的方程为y=x+m,
点A(x1,y1),B(x2,y2),联立
整理得x2+2mx+2m2-4=0.
∴Δ=4m2-8m2+16>0,解得|m|<2.
∴x1+x2=-2m,x1x2=2m2-4.
则|AB|=×==,解得m=±.所求直线l的方程为y=x±.
10.(2023·福建模拟)已知动点M到两定点F1(-m,0),F2(m,0)的距离之和为4(0<m<2),且动点M的轨迹曲线C过点N.
(1)求m的值;
(2)若直线l:y=kx+与曲线C有两个不同的交点A,B,求k的取值范围.
解:(1)由0<m<2,得2m<4,可知曲线C是以两定点F1(-m,0),F2(m,0)为焦点,长半轴长为2的椭圆,所以a=2,设曲线C的方程为+=1,
把点N代入,得+=1,
解得b2=1,由c2=a2-b2=3,所以m=.
(2)由(1)知曲线C的方程为+y2=1,
联立方程得消去y得x2+2kx+1=0,
则有Δ=4k2-1>0,得k2>.所以k>或k<-,
所以k的取值范围为∪.
[技能提分练]
11.(2023·山东青岛模拟)过坐标原点O且斜率为k(k<0)的直线l与椭圆+y2=1交于M,N两点.若点A,则△MAN面积的最大值为( )
A. B.2 C. D.1
答案:A
12.(2022·天津二模)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,点A,B之间的距离为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若经过点且斜率为k的直线l与椭圆C有两个不同的交点P和Q,则是否存在常数k,使得+与共线?如果存在,求k的值;如果不存在,请说明理由.
答案:解:(1)因为点A,B之间的距离为,
所以=,① 因为椭圆的离心率e==,② 又a2=b2+c2,③
①②③联立得⇒+y2=1.
(2)设l的方程为y=kx+,与椭圆的标准联立⇒(1+2k2)x2+4kx+2=0,
Δ=(4