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课时测评28 椭圆的简单几何性质
(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.椭圆9x2+25y2=225上的点P(x,y)的横、纵坐标的范围分别为( )
A.|x|≤3,|y|≤5 B.|x|≤,|y|≤
C.|x|≤5,|y|≤3 D.|x|≤,|y|≤
答案:C
解析:椭圆的标准方程为+=1,故|x|≤5,|y|≤3.
2.已知椭圆+=1(a>b>0)的一个焦点是圆x2+y2-6x+8=0的圆心,且短轴长为8,则椭圆的左顶点为( )
A.(-3,0) B.(-4,0)
C.(-10,0) D.(-5,0)
答案:D
解析:因为圆的标准方程为(x-3)2+y2=1,所以圆心坐标为(3,0),所以c=3.又b=4,所以a==5.因为椭圆的焦点在x轴上,所以椭圆的左顶点为(-5,0).
3.已知椭圆C:+=1(a>b>0)和直线l:+=1,若过C的左焦点和下顶点的直线与l平行,则椭圆C的离心率为( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:已知过C的左焦点和下顶点的直线与l平行,且直线l的斜率为-,则=,又b2+c2=a2,所以e==.
4.(多选)已知椭圆的中心在坐标原点,长轴长为8,离心率为,则此椭圆的标准方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
答案:AB
解析:因为a=4,e=,
所以c=3,所以b2=a2-c2=16-9=7.
因为焦点的位置不确定,
所以椭圆的标准方程是+=1或+=1.
5.从椭圆的长轴的一个端点看短轴的两个端点的视角为60°,那么此椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
答案:B
解析:因为椭圆的长轴为A1A2,B为短轴一端点,
所以∠CA2B=60°,
所以b=a,
即3b2=a2,
又a2-c2=b2,
所以2a2=3c2,
解得e==.
故选B.
6.若焦点在y轴上的椭圆+=1的离心率为,则m的值为 .
答案:
解析:因为焦点在y轴上,所以0<m<2,a=,c=.
所以e==,所以m=.
7.比较椭圆①x2+9y2=36与②+=1的形状,则 更扁(填序号).
答案:①
解析:x2+9y2=36化为标准方程为+=1,故离心率e1==;+=1的离心率e2=,因为e1>e2,故①更扁.
8.已知椭圆中心在原点,一个焦点为F(-2,0),且长轴长是短轴长的2倍,则该椭圆的长轴长为 ,其标准方程是 .
答案:8 +=1
解析:已知椭圆中心在原点,一个焦点为F(-2,0),且长轴长是短轴长的2倍,
可得
所以可得a=4,2a=8.
所以+=1为椭圆的标准方程.
9.(10分)(1)求与椭圆+=1有相同的焦点,且离心率为的椭圆的标准方程;
(2)已知椭圆的两个焦点间的距离为8,两个顶点坐标分别是(-6,0),(6,0),求焦点在x轴上的椭圆的标准方程.
解:(1)因为c==,焦点在x轴上,
所以所求椭圆的焦点为(-,0),(,0).
设所求椭圆的方程为
+=1(a>b>0).
因为e==,c=,
所以a=5,b2=a2-c2=20,
所以所求椭圆的方程为+=1.
(2)因椭圆的焦点在x轴上,
设它的标准方程为+=1(a>b>0),
因为2c=8,所以c=4,
又a=6,所以b2=a2-c2=20.
所以椭圆的方程为+=1.
10.(13分)已知椭圆x2+(m+3)y2=m(m>0)的离心率e=,求m的值及椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐标、顶点坐标.
解:椭圆方程可化为+=1,
由m>0,易知m>,
所以a2=m,b2=.
所以c==.
由e=,得 =,解得m=1,
所以椭圆的标准方程为x2+=1.
所以a=1,b=,c=.
所以椭圆的长轴长为2,短轴长为1,
两焦点坐标分别为
F1,F2,
顶点坐标分别为A1(-1,0),A2(1,0),
B1,B2.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.(多选)如图,两个椭圆+=1,+=1内部重叠区域的边界记为曲线C,P是曲线C上的任意一点,下列四个判断中正确命题为( )
A.P到F1(-4,0),F2(4,0),E1(0,-4),E2(0,4)四点的距离之和为定值
B.曲线C关于直线y=x,y=-x均对称
C.曲线C所围区域面积必小于36
D.曲线C总长度不大于6π
答案:BC
解析:逐一考查所给的说法:
考虑点P不是交点的情况,若点P在椭圆+=1上,P到F1(-4,0),F2(4,0)两点的距离之和为定值,到E1(0,-4),E2(0,4)两点的距离之和不为定值,故A错;两个椭圆关于直线y=x,y=-x均对称,曲线C关于直线y=x,y=-x的均对称,故B正确;曲线C所围区域在边长为6的正方形内部,所以面积必小于36,故C正确;曲线C所围区域在半径为3的圆外部,所以曲线的总长度大于圆的周长6π,故D错误.故选BC.
12.如图,底面直径为12 cm的圆柱被与底面成30°的平面所截,其截口是一个椭圆,则这个椭圆的长轴长为 ,短轴长为 ,离心率为 .
答案:8 cm 12 cm
解析:由题图知短轴长等于底面直径12 cm,长轴长为=8(cm),则c2=(4)2-62=12,
所以c=2,所以离心率e==.
13.若点O和点F分别为椭圆+=1的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则·的最大值为 .
答案:6
解析:由题意,F(-1,0),设点P(x0,y0),则有+=1,解得=3,因为=(x0+1,y0),=(x0,y0),
所以·=x0(x0+1)+
=x0(x0+1)+3=+x0+3.
此二次函数对应的拋物线的对称轴为
x0=-2.
因为-2≤x0≤2.
所以当x0=2时,·+2+3=6.
14.(15分)已知F1,F2是椭圆的两个焦点,过F1且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A,B两点,若△ABF2是正三角形,求该椭圆的离心率.
解:根据椭圆的对称性,不妨设椭圆的方程为+=1(a>b>0),左、右焦点坐标分别为F1(-c,0),F2(c,0).
依题意设点A坐标为,则点B坐标为 ,所以|AB|=.
由△ABF2是正三角形得2c=,即b2=2ac.
又因为b2=a2-c2,所以a2-c2-2ac=0,两边同除以a2,得+2·-=0,即e2+2e-=0,解得e==.
15.(17分)已知椭圆C的中心在原点,一个焦点为F(-2,0),且长轴长与短轴长的比是2∶.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点M(m,0)在椭圆C的长轴上,点P是椭圆上任意一点,当||最小时,点P恰好落在椭圆的右顶点,求实数m的取值范围.
解:(1)由题意知
所以椭圆C的方程为+=1.
(2)设P(x0,y0),且+=1,
所以||2=(x0-m)2+
=-2mx0+m2+12=-2mx0+m2+12=(x0-4m)2-3m2+12.所以||2为关于x0的二次函数,开口向上,对称轴为4m.由题意知,当x0=4时,最小,所以4m≥4,所以m≥1.
又点M(m,0)在椭圆长轴上,
所以1≤m≤4.
学生用书⬇第82页
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