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课时分层作业(五十) 直线与椭圆
一、选择题
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,+∞)
B [由得(3+m)x2+4mx+m=0,
由题意可知
解得又m>0,且m≠3,
所以m>1且m≠3.故选B.]
2.过椭圆+=1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为( )
A. B.
C. D.
B [由题意知椭圆的右焦点F的坐标为(1,0),则直线AB的方程为y=2x-2.联立 解得交点坐标为(0,-2),,不妨设A点的纵坐标yA=-2,B点的纵坐标yB=,∴S△OAB=·|OF|·|yA-yB|=×1×=.]
3.椭圆C:+=1的左、右顶点分别为A1,A2,点P在C上且直线PA1的斜率的取值范围是,那么直线PA2斜率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
A [由题意,椭圆C:+=1的左、右顶点分别为A1(-2,0),A2(2,0),设P(x0,y0),则y=,
又由kPA1·kPA2=×==-,可得kPA1=,因为kPA1∈,即-2≤≤-1,可得≤kPA2≤,所以直线PA2斜率的取值范围是.故选A.]
4.(2019·全国Ⅰ卷)已知椭圆C的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为( )
A.+y2=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
B [由题意设椭圆的方程为+=1(a>b>0),连接F1A,令|F2B|=m,则|AF2|=2m,|BF1|=3m.由椭圆的定义知,4m=2a,得m=,故|F2A|=a=|F1A|,则点A为椭圆C的上顶点或下顶点.令∠OAF2=θ(O为坐标原点),则sin θ=.在等腰三角形ABF1中,cos 2θ==,所以=1-2,得a2=3.又c2=1,所以b2=a2-c2=2,椭圆C的方程为+=1.故选B.]
5.(多选)已知直线l:y=2x+3被椭圆C:+=1截得的弦长为7,则下列直线中被椭圆C截得的弦长一定为7的是( )
A.y=2x-3 B.y=2x+1
C.y=-2x-3 D.y=-2x+3
ACD [由于椭圆C关于原点、x轴、y轴对称.
对于A选项,直线y=2x-3与直线l关于原点对称,则椭圆C截直线y=2x-3所得弦长为7,A选项符合要求;
对于B选项,直线y=2x+1与直线l平行,椭圆C截直线y=2x+1所得弦长大于7,B选项不符合要求;
对于C选项,直线y=-2x-3与直线l关于x轴对称,则椭圆C截直线y=-2x-3所得弦长为7,C选项符合要求;
对于D选项,直线y=-2x+3与直线l关于y轴对称,则椭圆C截直线y=-2x+3所得弦长为7,D选项符合要求.故选ACD.]
6.(多选)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别是F1,F2,其中|F1F2|=2c.直线l:y=k(x+c)(k∈R)与椭圆交于A,B两点,则下列说法中正确的是( )
A.若k≠0,则△ABF2的周长为4a
B.若AB的中点为M,则kOM·k=
C.若AF1·AF2=3c2,则椭圆的离心率的取值范围是
D.若AB的最小值为3c,则椭圆的离心率e=
AC [直线l:y=k(x+c)过点,即弦AB过椭圆的左焦点F1.
l△ABF2=++=+++=4a,所以A正确;
设A(x1,y1),B(x2,y2),则M,
有kOM=,k=,
所以kOM·k=×=.
由作差得+=0,
所以=-.则有kOM·k==-,
所以B错误; AF1=,AF2=(c-x1,-y1),所以AF1·AF2=x-c2+y=x+a2-2c2∈,则有a2-2c2≤3c2≤a2-c2,可得e=∈,所以C正确;由过焦点的弦中通径最短,则AB的最小值为通径,则有=3c,即2a2-3ac-2c2=0,解得a=2c,所以e==,D错误.故选AC.]
二、填空题
7.过椭圆C:+=1的左焦点F作倾斜角为60°的直线l与椭圆C交于A,B两点,则+=________.
[由题意可知F(-1,0),故l的方程为y=(x+1).
由得5x2+8x=0,∴x=0或-.
设A(0,),B.
又F(-1,0),∴|AF|=2,|BF|=,
∴+=.]
8.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),则椭圆的离心率为________.
[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==.]
9.在平面直角坐标系中