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课时测评27 椭圆的标准方程
(时间:60分钟 满分:110分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—8小题,每小题5分,共40分)
1.已知A,B,动点C满足+=10,则点C的轨迹是( )
A.椭圆 B.直线
C.线段 D.点
答案:C
解析:因为A,B,所以+=10=,知点C的轨迹是线段AB.故选C.
2.已知椭圆过点P和点Q,则此椭圆的标准方程是( )
A.+x2=1 B.+y2=1或x2+=1
C.+y2=1 D.以上都不对
答案:A
解析:设椭圆方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B),
由题意得
所以此椭圆的标准方程为+x2=1.
3.已知F1,F2是椭圆+=1的两焦点,过点F2的直线交椭圆于A,B两点,若|AB|=5,则|AF1|+|BF1|等于( )
A.9 B.10
C.11 D.12
答案:C
解析:根据椭圆定义,|AF1|+|AF2|=2a=8,|BF1|+|BF2|=2a=8,
所以△AF1B的周长为|AF1|+|BF1|+|AB|=16,
所以|AF1|+|BF1|=16-|AB|=11.
4.“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
答案:B
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为椭圆”的必要不充分条件.
5.设P为椭圆+=1上的任意一点,F1,F2为其上、下焦点,则|PF1|·|PF2|的最大值是( )
A.4 B.6
C.9 D.12
答案:C
解析:|PF1|+|PF2|=2a=6,|PF1|·|PF2|≤=9,
当且仅当|PF1|=|PF2|时取等号.
6.P是椭圆+=1上一点,F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,若|PF1|·|PF2|=12,则∠F1PF2的大小为( )
A.60° B.30°
C.120° D.150°
答案:A
解析:由椭圆的定义得
|PF1|+|PF2|=8,|F1F2|=2,
所以(|PF1|+|PF2|)2=64,
因为|PF1|·|PF2|=12,所以|PF1|2+|PF2|2=40,
在△F1PF2中,cos∠F1PF2==,
因为0°<∠F1PF2<180°,
所以∠F1PF2=60°.
7.已知椭圆的焦点在y轴上,其上任意一点到两焦点的距离和为8,焦距为2,则此椭圆的标准方程为 .
答案:+x2=1
解析:由已知2a=8,2c=2,所以a=4,c=,
所以b2=a2-c2=16-15=1.
又椭圆的焦点在y轴上,所以椭圆的标准方程为+x2=1.
8.已知椭圆C:+=1,点M与C的焦点不重合.若点M关于C的焦点F1,F2的对称点分别为A,B,线段MN的中点在C上,则 |AN|+|BN|= .
答案:12
解析:如图,取MN的中点G,G在椭圆C上,
因为点M关于C的焦点F1,F2的对称点分别为A,B,
故有|GF1|=|AN|,|GF2|=|BN|,
所以|AN|+|BN|=2(|GF1|+|GF2|)=4a=12.
9.(13分)已知P点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P到两焦点的距离分别为和,过点P作焦点所在的坐标轴的垂线,垂足恰好为椭圆的一个焦点,求此椭圆的方程.
解:设椭圆的两个焦点分别为F1,F2,
不妨取|PF1|=,|PF2|=,
由椭圆的定义,知2a=|PF1|+|PF2|=2,
即a=.
由|PF1|>|PF2|知,PF2垂直于焦点所在的坐标轴.
在Rt△PF2F1中,4c2=|PF1|2-|PF2|2=,
所以c2=,所以b2=a2-c2=.
又所求的椭圆的焦点可以在x轴上,也可以在y轴上,故所求的椭圆方程为+=1或+=1.
10.(15分)已知椭圆M与椭圆N:+=1有相同的焦点,且椭圆M过点.
(1)求椭圆M的标准方程;
(2)设椭圆M的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆M上,且△PF1F2的面积为1,求点P的坐标.
解:(1)由题意,知椭圆N的焦点为(-2,0),(2,0),
设椭圆M的方程为+=1(a>b>0),
则化简并整理得5b4+11b2-16=0,
故b2=1或b2=-(舍去),a2=5,
故椭圆M的标准方程为+y2=1.
(2)由(1)知F1(-2,0),F2(2,0),
设P(x0,y0),则△PF1F2的面积为×4×|y0|=1,解得y0=±.
又+=1,
所以=,x0=±,
所以点P有4个,它们的坐标分别为,,,.
(11—14小题,每小题5分,共20分)
11.椭圆+=1的一个焦点为F1,点P在椭圆上,如果线段PF1的中点M在y轴上,那么点M的纵坐标为( )
A.± B.±
C.± D.±
答案:D
解析:因为线段PF1的中点M在y轴上且O是线段F1F2的中点(F2为椭圆的另一个焦点),
所以PF2⊥x轴,所以点P的横坐标是±3,
因为点P在椭圆上,所以+=1,即y2=,所以y=±.
所以点M的纵坐标为±.
12.设P是椭圆+=1上一点,M,N分别是圆A:(x+4)2+y2=1和圆B:(x-4)2+y2=1上的点,则|PM|+|PN|的最小值、最大值分别为( )
A.9,12 B.8,11
C.8,12 D.10,12
答案:C
解析:如图,由椭圆及圆的方程可知两圆圆心分别为椭圆的两个焦点,由椭圆的定义知|PA|+|PB|=2a=10,连接PA,PB,分别与左、右两圆相交于M,N两点,此时|PM|+|PN|最小,最小值为|PA|+|PB|-2r=8.延长PA,PB,分别与左、右两圆相交于M',N'两点,此时|PM|+|PN|最大,最大值为|PA|+|PB|+2r=12,即最小值和最大值分别为8,12.
13.若椭圆3x2-ty2=6的一个焦点为F(0,2),则实数t= .
答案:-1
解析:椭圆3x2-ty2=6的标准方程为+=1,
因为其一个焦点为F(0,2),所以a2=-,b2=2,
所以--2=4,解得t=-1.
14.在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC的顶点A(-3,0)和C(3,0),顶点B在椭圆+=1上,则= .
答案:
解析:由椭圆的方程得a=5,b=4,c=3.
因为△ABC的顶点A(-3,0)和C(3,0),顶点B在椭圆+=1上,
所以|BC|+|AB|=2a=10,
所以由正弦定理可知===.
15.(5分)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|=|BF2|,|BF1|=2|BF2|,则椭圆C的方程为 .
答案:+=1
解析:设|BF2|=2m,则|AF2|=3m,|BF1|=4m,
由椭圆定义知|BF1|+|BF2|=|AF1|+|AF2|=6m,
所以|AF1|=6m-3m=3m,
所以|AF1|=|AF2|,
故点A为椭圆的上(下)顶点,设A(0,±b),
由=,得B,又点B在椭圆上,故+=1,
解得a2=5,又由c=1,可得b=2,
故椭圆的方程为+=1.
16.(17分)设F1,F2分别是椭圆 +y2=1的两焦点,B为椭圆上的点且坐标为(0,-1).
(1)若P是该椭圆上的一个动点,求|PF1|·|PF2|的最大值;
(2)设M是该椭圆上的一个动点,求△MBF1的周长的最大值.
解:(1)因为椭圆的方程为 +y2=1,所以a=2,b=1,c=,即|F1F2|=2 ,
又因为|PF1|+|PF2|=2a=4,
所以|PF1|·|PF2|≤ 2 = 2 =4.
当且仅当|PF1|=|PF2|=2时取等号,
所以|PF1|·|PF2|的最大值为4.
(2)因为|MF1|+|MB|=4-|MF2|+|MB|≤4+|BF2|,
所以△MBF1的周长≤4+|BF2|+|BF1|=8,
所以当M点位于直线BF2与椭圆的交点处时,△MBF1的周长最大,最大值为8.
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