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对应学生
课时分层评价13
椭圆及其标准方程用P2
(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!)
©基础排查(1一9,每小题5分,共45分)
1.己知椭圆C:等+号=1,点4(1,1),则点A与椭圆C的位置关
系是()
A.点在椭圆上
B.点在椭圆内
C.点在椭圆外
D.无法判断
答案:B
解析:因为专十=装<1,所以点A在椭圆C内部故选B.
2.(多选题)对于曲线C:器十号=1,下面说法正确的是(
A.曲线C不可能是椭圆
B.“1<k<4”是“曲线C是椭圆”的充分不必要条件
C.“曲线C是焦点在y轴上的椭圆”是“3<k<4”的必要不充分条
件
D.“曲线C是焦点在x轴上的椭圆”是“1<k<2.5”的充要条件
答案:CD
解析:对于A,当1<k<4且k≠2.5时,曲线C是椭圆,故A错误;
对于B,当k=2.5时,4一k=k一1,此时曲线C是圆,故B错误;
4-k>0,
k-1>0,
对于C,若曲线C是焦点在y轴上的椭圆,则
解得2.5
k-1>4-k,
<k<4,所以“曲线C是焦点在y轴上的椭圆”是“3<k<4”的必
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要不充分条件,故C正确;对于D,若曲线C是焦点在x轴上的椭
k-1>0,
4-k>0,
圆,则
解得1<k<2.5,故D正确.故选CD.
4-k>k-1,
3.(2021新高考1卷)已知F1,F2是椭圆C:等+号=1的两个焦点,
点M在C上,则|,|·|F|的最大值为(
A.13
B.12
C.9
D.6
答案:C
解析:由椭圆C:等+号=1,得|MF1+IME|=2×3=6,则1
M瓜,1·12≤(4W)2=32=9,当且仅当1AME,1=
F,|=3时等号成立.故选C.
4.已知椭圆品十品=1,焦点在x轴上,若焦距为4,则m等于(
)
A.4
B.5
C.7
D.8
答案:A
解析:椭圆焦点在x轴上,所以a2=10-m,b2=m-2.又c=2,所
以(10-m)-(m-2)=4,所以m=4.故选A.
5.设P为椭圆器十名=1上一点,F,F分别为椭圆的左、右焦点,
且|PFI=4|PF2|,则()
A.△PFF2为锐角三角形
B.△PFF2为钝角三角形
C.△PFF,为直角三角形
D.P,F,F2三点不构成三角形
答案:D
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解析:由题意可知,a=5,b=4,则c=3,又|PF1|十|PF2|=10,I
PF1|=4|PF2|,所以|PF=8,|PF2|=2,且|FF2|=6,
则6十2=8,即P,F1,F2三点共线,不构成三角形.故选D.
6.△ABC的两个J顶点为A(一3,0),B(3,0),△ABC的周长为16,
则项点C的轨迹方程为()
A.器+若=10≠0)
B.若+器=10≠0)
C.器+号=10≠0)
D.若十等=10≠0)
答案:A
解析:由题意知,点C到A,B两点的距离之和为10>6,故点C的轨
迹为以A(-3,0),B(3,0)为焦点的椭圆,故2a=10,c=3,b2=a2-c2
=16,又△ABC中A,B,C三,点不能共线,所以顶,点C的轨迹方程
为器+6=10y≠0)故选A
7.椭圆8x2十3y2=24的焦点坐标为
答案:0,-5),(0,V5)
解析:因为椭圆方程可化为号+号=1,所以42=8,b2=3,且焦点
在y轴上,又c=8-3=5,所以其焦点坐标为(0,一5),(0,
V5).
8.(2021·全国甲卷)已知F1,F2为椭圆C:器+号=1的两个焦点,P,
Q为C上关于坐标原点对称的两点,且|PQ|=|FF2|,则四边
形PF1QF2的面积为
答案:8
解析:根据椭圆的对称性及|PQ|=|FF2|可以得到四边形
PF1QF2为对角线相等的平行四边形,所以四边形PF1QF2为矩形.设|
PF1|=m,则1PF21=2a-|PF1|=8-m,则|PFI2+|PF2I
2=m2+(8-m)2=2m2+64-16m=|FF2|2=4c2=4(a2-b2)=48,
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所以m(8-m)=8,所以四边形PFQF2的面积为|PF1|×|PF2|=
m(8-m)=8.
9.在平面直角坐标系xOy中,P是椭圆竖+号=1上的一个动点,点
A(1,1),B0,一1),则IPA|+|PB|的最大值为
答案:5
解析:易知B为椭圆的一个焦点,设椭圆的另一个焦点为B',则B
(O,1),如图所示,连接PB',AB,根据椭圆的定义得|PB|十|
PB'|=2a=4,所以|PB|=4一|PB'|,因此|PA|+|PB|=|
PAI+(4-1PB)=4+IPAI-IPB'I <4+14B'I=4+1=
5,当且仅当点P在AB的延长线上时,等号成立,所以|PA|十
PB的最大值为5.
2
B
10.(13分)写出适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)b=1,c=V15,焦点在y轴上:
(2)a=10,c=6:
(3)经过点P(-23,0),Q0,2)两点;
(4)与椭圆¥+号=1有相同的焦点且经过点(2,-√3),
解:(1)因为b=1,c=√15,所以a2=b2+c2=16,
因为椭圆焦点在y轴上,
所以所求椭圆的标准方程为君十x2=1
(2)因为a=10,c=6,所以b2=a2-c2=100-36=64,
因为椭圆焦点位置不确定,
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所以所求械圆的标准方程为品十器=1或器十=1.
(3)由题意得P,O分别是椭圆与坐标轴的交点,且椭圆的焦点在x轴
上,
所以a=25,b=2,
所以所求椭圆的标准方程为器十号=1.
(4)设椭圆号+号=1的两个焦点为F,下,且焦点在x轴上,
因为c=√4-3=1,所以F(-1,0),F2(1,0),
故设椭圆方程为罩+=1(a>b>0),
=4+25,=4-25,
由题意得
2-b=1解得
条+是=1,
2=3+25(b2=3-25<0(舍去)
所以所求椭圆的标准方程为4+2+升25=1
可综合运用(11一13,每小题5分,共15分)
11.(多选题)设椭圆等+号=1的右焦点为F,直线y=m0<m<V)
与椭圆交于A,B两点,则()
A.IAF|十IBF|为定值
B.△ABF的周长的取值范围是[6,12]
C.当m=9时,△4BF为直角三角形
D.当m=1时,△ABF的面积为√6
答案:ACD
解析:设椭圆的左焦点为F,则|AF|=|BF|,所以|AF|十
BF|=|AF|十|AF'|=6为定值,故A正确;△ABF的周长为|
AB|+|AF|+IBFI,因为IAF|+IBFI为定值6,IAB|的
取值范围是(0,6),所以△ABF的周长的取值范围是(6,12),故B错
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误;将y=与椭圆方程联立,可解得A(
,)B(9),
又因为FV6,0),所以证B驴=(6+9)(6-9)+(5)=0,
所以AF⊥BF,所以△ABF为直角三角形,故C正确;将y=1与椭
圆方程联立,解得A(-V6,1),B(V6,,1),所以S△4Br=×2√6×1
=6,故D正确.故选ACD.
12.己知△ABC的底边长为12,其中点B(一6,0),C(6,0),其他两
边AB,AC上的中线之和为30,则△ABC的重心G的轨迹方程为】
答案:品十器=1x≠士10)
解析:设边AB,AC的中点分别为D,E,故|CD|十|BE|=30,
所以|CG|十|BG|=20>12=|BC|,所以点G的轨迹为椭圆,
且其两个焦点分别为点B和C,所以轨迹方程为品十器=1c≠士10),
13.在平面直角坐标系xOy中,已知△ABC的项点A(一3,0)和C
(3,0),顶点B在椭圆器+若=1上,则器
答案:
解析:由椭圆的方程得a=5,b=4,c=3.则△ABC的顶点A(一3,
0)和C3,0)分别为精圆的左、右焦点,顶点B在精圆器十器=1上,
所以|BC|十|BA|=2a=10,所以由正弦定理可知#C=
2sinB
IBC BA
2 AC
=装=名
14.(15分)设F1,F2分别为椭圆等十y2=1的左、右焦点,B为椭圆上
的点且坐标为(0,一1)
(1)若P是该椭圆上的一个动点,求|PFI·|PF2|的最大值;
(2)若C为椭圆上异于B的一点,且BF,=CF1,求的值;
(3)设P是该椭圆上的一个动点,求△PBF的周长的最大值
解:(1)因为椭圆的方程为+y2=1,
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所以a=2,b=1,c=3,
即|FF3|=2V3,又因为|PF1|+|PF2|=2a=4,
所以1PF|1PF,|≤(P+PB)=(传P=4,当且仅当1PF
=|P℉2|=2时取“=”
所以IPFI·IPF2|的最大值为4.
(2)设C(0,yo),B(0,-1),F1(-V3,0),
由B丽=C,得=-,%=一
又尊+g=1,所以+()2=1,
化简得2+62一7=0,
解得=-7或λ=1,
因为点C异于点B,所以=一7
(3)因为|PF|+IPB|=4-|PF2I+|PB|≤4+|BF2I,
所以△PBF1的周长≤4+|BF2|+|BFI=8,
所以当点P位于直线BF2与椭圆的交点处时,△PBF的周长最大,
最大值为8.
@创新拓展
15.(5分)设P是椭圆器+号=1上一点,M,N分别是圆A:(x+42
+y2=1和圆B:(x-4)P+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:如图所示,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|十|PB|=2a=10,连接PA,PB,分
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别与左、右两圆相交于M,N两点,设r为两圆的半径,此时|PM
+|PN|最小,最小值为|PA|+|PB|一2=8.延长PA,PB,分
别与左、右两圆相交于',N"两点,此时|PM|十IPN|最大,最
大值为|PA|十|PB|+2r=12,即最小值和最大值分别为8,12.
故选C
M'A
0
B
16.(17分)某海域有A,B两个岛屿,B岛在A岛正东4海里处,经多
年观察研究发现,某种鱼群洄游的路线是曲线C,有渔船在距A岛、
B岛距离和为8海里处发现鱼群,以A,B所在直线为x轴,AB的垂
直平分线为y轴建立平面直角坐标系,如图所示
北
A OB
(1)求曲线C的标准方程;
(2)某日,研究人员在A,B两岛同时用声纳探测仪发出不同频率的探
测信号(传播速度相同),A,B两岛收到鱼群在P处反射信号的时间
比为5:3,你能否确定P处的位置(即点P的坐标)?
解:(1)由题意知曲线C是以A,B为焦点且2a=8的椭圆,又2c=4,
则c=2,a=4,故b=25,
所以曲线C的标准方程为器十罗=1.
(2)由于A,B两岛收到鱼群反射信号的时间比为5:3,因此设鱼群此
时距A,B两岛的距离比为5:3,即鱼群分别距A,B两岛的距离为
5海里和3海里,设P(x,y),B(2,O),由|PB|=3,得
Vx-2)}+y2=3,
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(x-2)+y2=9,
解得
x=2,
或x2,
所以
若+拉=1,
y=3
y=-3.
-4≤x≤4,
所以点P的坐标为(2,3)或(2,一3)
学生用书↓第53页
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