内容正文:
专题1 椭圆
一、单选题
1.已知椭圆的焦点在轴上,且焦距为4,则等于( )
A.4 B.5 C.7 D.8
2.点与椭圆的位置关系为( )
A.在椭圆内 B.在椭圆上 C.在椭圆外 D.不能确定
3.比较下列四个椭圆的形状,其中更接近于圆的是( )
A. B. C. D.
4.已知椭圆上有一点,,是椭圆的左、右焦点,若为直角三角形,则这样的点有
A.3个 B.4个 C.6个 D.8个
5.已知椭圆的右焦点为,且离心率为.三角形的三个顶点都在椭圆上,设它的三条边AB、BC、AC的中点分别为D、E、M、且三条边所在直线的斜率分别为、、,且、、均不为0,O为坐标原点.若直线OD、OE、OM的斜率之和为1,则( )
A.-1 B. C. D.
6.已知椭圆:的短轴长为2,上顶点为,左顶点为,,分别是的左、右焦点,且的面积为,点为上的任意一点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.如图,、是双曲线:与椭圆的公共焦点,点A是、在第一象限的公共点,设的方程为,则下列命题中错误的是( ).
A.
B.的内切圆与x轴相切于点(1,0)
C.若,则的离心率为 D.若,则椭圆方程为
8.已知P为椭圆上的点,点M为圆上的动点,点N为圆上的动点,则|PM|+|PN|的最大值为( )
A.28 B.30 C.32 D.36
二、多选题
9.已知为坐标原点,椭圆的左、右焦点分别为和,点为椭圆上的任意点,下列说法正确的有( )
A. B.的最大值为25
C.的最小值为9 D.若,则的面积为
10.设椭圆的左右焦点为,,是上的动点,则下列结论正确的是( )
A.离心率 B.面积的最大值为
C.以线段为直径的圆与直线相切 D.的最小值为0
11.椭圆上一点到焦点的距离为6,点到另一个焦点的距离 .
12.如图,已知椭圆C:的左、右焦点分别为、,A、B在该椭圆上,四边形是等腰梯形,且,,则C的离心率为 .
13.已知椭圆的左、右焦点分别为、,离心率为.若椭圆上存在点P,使得,该离心率的取值范围是 .
14.如图。点分别是椭圆:的左、右焦点,是上两点,,且,则的离心率为 .
15.已知椭圆:的离心率为,焦距为2. (1)求椭圆的标准方程;(2)若直线:与椭圆相交于A,B两点,且.求弦长.
16.已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,离心率为,右顶点坐标.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线与椭圆交于两点,是椭圆上位于直线两侧的动点,且直线的斜率为.
(i)求四边形面积的最大值;
(ii)设直线的斜率为,直线的斜率为,判断的值是否为常数,并说明理由.
17.已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在轴上,该椭圆经过点,离心率为.(1)求椭圆的标准方程;(2)若直线与椭圆相交两点(不是左右顶点),且以为直径的圆过椭圆的右顶点,求证:直线过定点,并求出该定点的坐标.
18.椭圆,其离心率为,且过点.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设椭圆C的左、右顶点分别为A和B,求直线HA,HB的斜率之和;(3)过点的直线交椭圆C于P,Q两点(异于点H),设直线HP,HQ的斜率分别为,,证明:为定值.
19.已知为椭圆上一点,点与椭圆的两个焦点构成的三角形面积为.
(1)求椭圆的标准方程;(2)不经过点的直线与椭圆相交于两点,若直线与的斜率之和为,证明:直线必过定点,并求出这个定点坐标.
试卷第1页,共3页
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专题1 椭圆
《高二数学椭圆专题卷》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
A
C
C
D
A
A
AB
CD
1.D
【分析】将椭圆的方程化为标准形式,进而根据焦距求出m的值.
【详解】将椭圆的方程化为标准形式为
,
显然,即,
,解得.
故选:D
2.A
【分析】将点的坐标代入椭圆方程,根据不等关系可判断出点与椭圆的位置关系.
【详解】,所以,点在椭圆内.
故选:A.
【点睛】本题考查点与椭圆位置关系的判断,考查推理能力与计算能力,属于基础题.
3.A
【分析】根据离心率公式,分别求出四个椭圆的离心率,比较大小,分析即可得答案.
【详解】椭圆的离心率,则,
选项A:,离心率,
选项B:,离心率,
选项C:,离心率,
选项D:,离心率,
所以,
因为e越小,椭圆越接近圆,所以这四个椭圆中,更接近于圆的为.
故选:A
4.C
【分析】由为直角三角形,分直角的三种情况,分别得出符合要求的点,可得选项.
【详解】当为直角时,这样的点有2个,如下图中的点;
当为直角时,这样的点有2个,如下图中的点;
当为直角时,因为椭圆中,所以这样的点有2个,如下图中的点,
所以符合条件为直角三角形的点有6个,
故选:C.
【点睛】本题考查椭圆的标准方程和椭圆的简单的几何性质,注意对条件分类讨论,属于基础题.
5.C
【分析】根据椭圆的右焦点为,且离心率为,求出椭圆方程,由三角形的三个顶点都在椭圆上,利用点差法求解.
【详解】因为椭圆的右焦点为,且离心率为,
所以,,解得 ,
所以椭圆方程为,
设 ,
则,
两式相减得:,即,
即,
同理,,,
又直线、、的斜率之和为1,
所以,,故C正确.
故选:C.
6.D
【分析】由已知和面积得到,,对进行化简,配方求最值.
【详解】由已知的,故.∵的面积为,
∴,∴.又∵,
∴,,∴,
又,∴,
∴.∴的取值范围为.
故选:D.
【点睛】本题主要考查椭圆的定义、椭圆的几何性质,以及配方求最值的问题.
7.A
【分析】对于A:先利用双曲线的标准方程得到,再利用椭圆中的进行判定;对于B:利用切线长性质和双曲线的定义得到,再结合进行求解;对于C:先利用双曲线和椭圆的定义得到、的关系式,再利用和离心率公式进行求解;对于D:利用勾股定理得到,进而求出椭圆的方程.
【详解】对于A:由可得,
所以,即选项A错误;
对于B:设的内切圆的圆心为I,
且圆与边、、相切于N、M、K,
可得,,,
又因为,
所以,
又,解得,.
可得M的横坐标为1,即I的横坐标为1,即选项B正确;
对于C:在椭圆中,,,
则.
由,得 ,解得a=3.
则的离心率,即选项C正确;
对于D:因为,,
则,.
若,则.
又c=2,,解得,.
则椭圆的方程为,即选项D正确.
故选:A.
8.A
【分析】先计算,计算得到答案.
【详解】椭圆焦点坐标为,
,当共线和共线时等号成立
故选:
【点睛】本题考查了椭圆距离的最值问题,将距离转化为到圆心的距离是解题的关键.
9.AB
【分析】利用椭圆的方程和椭圆的定义结合性质逐一考查每个选项即可.
【详解】设,则,.
对于A,有,
,故A正确;
对于B,有,
且当时等号成立,所以的最大值为,故B正确;
对于C,有
,故C错误;
对于D,此时
,所以.
从而,故D错误.
故选:AB.
10.CD
【分析】求出离心率可判断A;计算面积的最大值可判断B;求出圆的方程,再判断圆心到直线的距离与半径的关系可判断C;设进行数量积的坐标运算结合可判断D,进而可得正确选项.
【详解】对于A:由椭圆可知,,,,
所以左、右焦点分别为,,离心率,故选项A错误;
对于B:,当点与椭圆的上下顶点重合时,面积的最大,
所以面积的最大值为,故选项B错误;
对于C:以线段为直径的圆的圆心,半径为1,
由圆心到直线的距离,
所以以线段为直径的圆与直线相切,故选项C正确;
对于D:设,,
,则的最小值为,
故选项D正确;
故选:CD.
11.14
【分析】借助椭圆定义即可得.
【详解】由,则,由在椭圆上,故有,
又,所以.
故答案为:.
12.
【分析】根据题意结合几何性质分析可知,进而可得,根据椭圆定义列式求离心率.
【详解】因为,则,
又因为,则,即,
且四边形是等腰梯形,,则,
可得,
因为,则,
又因为,即,
所以椭圆C的离心率.
故答案为:.
13.
【分析】先利用椭圆定义,结合,用,表示,,再将表示后的焦半径代入或,得到关于的不等式,最后结合椭圆离心率,取交集得最终范围.
【详解】因为,且,代入得:
,,即,
则:,
因为椭圆上的点到焦点的距离范围为(,且),
则的范围:,将代入,
两边同时除以得:
该不等式可拆分为和,
当时:因 ,,且 ,故该不等式恒成立,
当时,得,解得(负根舍去),
结合椭圆离心率,可得.
所以离心率的取值范围:.
故答案为:.
14.
【分析】利用椭圆的定义设出焦半径,结合勾股定理列方程组,求得离心率.
【详解】如图,延长,交椭圆于点,连接.
设由知且,
由椭圆的定义可知.
又所以,所以所以由椭圆的定义可知.
因为,
所以在中,由勾股定理得即.①
在中,由勾股定理得即整理得.
将代入①式得,整理得,所以离心率.
故答案为:.
15.(1)
(2)
【分析】(1)利用椭圆的离心率和焦距求出、,再通过、、的关系求得,进而得到椭圆的标准方程.
(2)联立直线与椭圆方程得到一元二次方程,借助韦达定理结合斜率乘积的条件求出,再利用弦长公式计算弦长.
【详解】(1)∵椭圆:的离心率为,故,
又焦距为,故,即有,,则,
∴椭圆的方程为;
(2)联立,消去整理得,
由,则,
设,,则,,
故,
则,
化简得,即,满足,
故.
16.(1);
(2),.
【分析】(1)由题意可得,再结合,即可求得,从而求得椭圆的标准方程;
(2)(i)由直线与椭圆联立方程组,把四边形的面积转化为,代入韦达定理即可求得的表达式,从而求得的最大值;
(ii)直线的斜率,直线的斜率,代入韦达定理化简整理可得的值为常数.
【详解】(1)设椭圆标准方程为,则由题意可得:
,解得,
所以椭圆的标准方程为;
(2)
(i)把代入椭圆,解得,
所以可得点的坐标为,,则,
设直线的方程为,设点,
联立,整理得:,
由,可得.
由韦达定理知:,,
四边形的面积,
故当时,;
(ii)由题意知,直线的斜率,直线的斜率,
则
.
所以的值为常数.
17.(1);
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1)根据椭圆离心率及所过点列出方程组求解即得.
(2)由(1)求出点坐标,再利用斜率坐标公式计算得解.
(3)根据给定条件,设出直线的方程,并与椭圆方程联立,利用韦达定理及斜率坐标公式计算得证.
【详解】(1)由椭圆的离心率为,得,则,
由椭圆过点,得,联立解得,
所以椭圆C的标准方程为.
(2)由(1)得,直线的斜率,
所以直线的斜率之和为.
(3)由直线过点,且交椭圆于两点,得直线的斜率存在,
当直线的斜率为0时,其方程为,不妨令点,由(2)知;
当直线的斜率不为0时,设其方程为,,
由消去并整理得,
,解得或,,
因此
,
所以为定值.
18.(1);(2)证明见解析;定点为.
【分析】(1)采用待定系数法,结合离心率、椭圆所过点和关系构造方程组即可求得结果;
(2)将直线方程与椭圆方程联立,可得韦达定理的形式;根据,利用平面向量数量积的坐标运算和韦达定理可化简整理得到或,代入直线方程可得所过定点.
【详解】(1)设椭圆方程为:,焦距为,
由得:,椭圆的标准方程为:;
(2)由得:,
则,整理可得:;
设,,则,
;
以为直径的圆过椭圆的右顶点,设其右顶点为,则,,
即,
或,解得:或,满足;
当时,,恒过定点,与不是左右顶点矛盾,不合题意;
当时,,恒过定点,满足题意;
综上所述:直线恒过定点.
19.(1)
(2)证明见解析,定点
【分析】(1)根据焦点三角形的面积和点坐标求解出的值,则的值可求,故椭圆的标准方程可知;
(2)当直线的斜率不存在时,直接分析即可;当直线的斜率存在时,设出的方程并与椭圆方程联立得到横坐标的韦达定理形式,将斜率关系转化为坐标运算,从而求解出直线方程中参数的关系,由此可求直线所过的定点.
【详解】(1)因为点与椭圆的两个焦点构成的三角形面积为,所以且,
所以,,所以,
所以椭圆的标准方程:;
(2)设,
当直线的斜率不存在时,则,
由,
解得,此时,故重合,不符合题意,
所以直线的斜率一定存在,设不经过点的直线方程为:,
由得,
且,即,
所以,
因为,
所以,
所以,
所以,即,
化简可得:,
因为,所以,
所以,
所以直线必过定点.
【点睛】方法点睛:圆锥曲线中过定点问题的两种求解方法:
(1)若设直线方程为或,则只需要将已知条件通过坐标运算转化为之间的线性关系,再用替换或用替换代入直线方程,则定点坐标可求;
(2)若不假设直线的方程,则需要将直线所对应线段的两个端点的坐标表示出来,然后选择合适的直线方程形式表示出直线方程,由此确定出定点坐标.
答案第1页,共2页
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