内容正文:
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“四翼”检测评价(十四)直线与椭圆的位置关系
(一)基础落实
1.已知椭圆C:+=1,则下列各点不在椭圆内部的是( )
A.(1,1) B.(,-1)
C.(,) D.
解析:选C 由椭圆方程为C:+=1,因为+=<1,所以点(1,1)在椭圆内部.A错误;因为+=<1,所以点(,-1)在椭圆内部.B错误;因为+=>1,所以点(,)在椭圆外部.C正确;因为+=<1,所以点在椭圆内部.D错误.
2.已知点A(a,1)在椭圆+=1的外部,则a的取值范围是( )
A.(-,) B.(-∞,-)∪(,+∞)
C.(-2,2) D.(-1,1)
解析:选B 因为点A(a,1)在椭圆+=1的外部,所以+>1,解得a<-或a>.
3.“a=1”是“直线y=x+a与椭圆C:+=1有公共点”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
解析:选A 由a=1,得直线y=x+1过点(0,1).又点(0,1)在椭圆C内部,故a=1⇒直线y=x+a与椭圆C有公共点,而直线y=x+a与椭圆C有公共点不一定得a=1.所以“a=1”是“直线y=x+a与椭圆C有公共点”的充分不必要条件.故选A.
4.若直线y=kx+2与椭圆+=1相切,则斜率k的值是( )
A. B.±
C.- D.±
解析:选B 由得(3k2+2)x2+12kx+6=0,由题意知Δ=144k2-24(3k2+2)=0,解得k=±.故选B.
5.直线x+4y+m=0交椭圆+y2=1于A,B两点,若线段AB中点的横坐标为1,则m=( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
解析:选A ∵x+4y+m=0,∴y=-x-.
设A(x1,y1),B(x2,y2),则
两式相减并整理,得=-=-,
∵AB中点的横坐标为1,∴AB中点的纵坐标为,
将代入y=-x-,解得m=-2.
6.已知点P(k,1),椭圆+=1,点P在椭圆外,则实数k的取值范围为________________.
解析:因为点P(k,1)在椭圆+=1外,
所以+>1.解得k<-或k>.
故实数k的取值范围为∪.
答案:∪
7.如果直线y=kx+1与椭圆+=1恒有公共点,那么实数m的取值范围为________.
解析:由可得(5k2+m)x2+10kx+5-5m=0.
所以Δ=20(m2-m+5mk2)≥0,即m≥1-5k2,因为1-5k2≤1,
所以m≥1且m≠5.
答案:[1,5)∪(5,+∞)
8.设直线y=x+m,椭圆9x2+16y2=144.
(1)直线与椭圆有一个公共点,则m满足的条件是________.
(2)直线与椭圆有两个公共点,则m满足的条件是________.
(3)直线与椭圆没有公共点,则m满足的条件是________.
解析:由消去y并化简得25x2+32mx+16m2-144=0,
Δ=1 024m2-100=-576m2+14 400.
(1)当Δ=0,即m=±5时,直线与椭圆有一个公共点.
(2)当Δ>0,即-5<m<5时,直线与椭圆有两个公共点.
(3)当Δ<0,即m>5或m<-5时,直线与椭圆没有公共点.
答案: m=±5 -5<m<5 m>5或m<-5
9.已知平面内两定点M(-1,0),N(1,0),动点P满足PM+PN=2.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)若直线y=x+1与曲线C交于不同的两点A,B,求AB.
解:(1)由椭圆的定义知,P点的轨迹为椭圆,
其中c=1,a=,∴b=.
∴所求动点P的轨迹C的方程为+=1.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),联立
消y整理得5x2+6x-3=0.
∴x1+x2=-,x1x2=-.
∴AB=·
= =.
10.已知椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,一条直线l经过F1与椭圆交于A,B两点.
(1)求△ABF2的周长;
(2)若直线l的倾斜角为45°,求△ABF2的面积.
解:由椭圆的方程+=1知,a=4,b=3,
∴c==.
(1)△ABF2的周长L=AB+AF2+BF2=(AF1+AF2)+(BF1+BF2)=4a=4×4=16.
(2)由c=知,F1(-,0),F2(,0),kl=tan 45°=1,∴直线l的方程为x-y+=0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则由得25y2-18y-81=0.
∴y1+y2=,y1y2=-.
∴|y1-y2|==.
∴S=F1F2·|y1-y2|= ×=.
(二)综合应用
1.已知函数y=a3-x(a>0,且a≠1)的图象恒过定点A,若点A在椭圆+=1(m>0,n>0)上,则m+n的最小值为( )