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1、(新課標)2022高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習 第九章 解析幾何 題組層級快練58 橢圓(二)文(含解析)
1.已知對任意k∈R,直線y-kx-1=0與橢圓+=1恒有公共點,則實數(shù)m的取值范圍是( )
A.(0,1) B.(0,5)
C.[1,5)∪(5,+∞) D.[1,5)
思路 該題有兩種解題思路,一是根據(jù)直線和圓錐曲線位置關(guān)系的討論方法,由直線方程和橢圓方程聯(lián)立組成的方程組必有解,通過消元,進一步轉(zhuǎn)化為方程恒有解的問題,利用判別式Δ≥0求解參數(shù)的取值范圍;二是由直線系方程得到直線所過的定點,由直線和橢圓恒有公共點可得,定點在橢圓上或在橢圓內(nèi),這樣便可得到關(guān)于參數(shù)m的
2、不等式,解之即可.
答案 C
解析 方法一:由橢圓的方程,可知m>0,且m≠5.
將直線與橢圓的方程聯(lián)立方程組,得
由①,得y=kx+1.
代入②,得+=1.
整理,得(5k2+m)x2+10kx+5(1-m)=0.
因為直線與橢圓恒有公共點,故Δ=(10k)2-4×(5k2+m)×5(1-m)=20(5k2m-m+m2)≥0.
因為m>0,所以不等式等價于5k2-1+m≥0,即k2≥,由題意,可知不等式恒成立,則≤0,解得m≥1.
綜上m的取值范圍為m≥1且m≠5.
方法二:因為直線y-kx-1=0過定點P(0,1),
要使直線和橢圓恒有公共點,則該點在橢圓上或橢圓內(nèi),
3、即+≤1,整理,得≤1,解得m≥1.
又方程+=1表示橢圓,所以m>0且m≠5.
綜上m的取值范圍為m≥1且m≠5.
2.已知橢圓E:+=1(a>b>0)的右焦點為F(3,0),過點F的直線交E于A,B兩點,若AB的中點為M(1,-1),則E的方程為( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
答案 D
解析 kAB==,kOM=-1,由kAB·kOM=-,得=,∴a2=2b2.∵c=3,∴a2=18,b2=9,橢圓E的方程為+=1.
3.(2019·南昌二模)已知橢圓C:+x2=1,過點P(,)的直線與橢圓相交于A,B兩點,且弦AB被點P平分,則直線AB的
4、方程為( )
A.9x-y-4=0 B.9x+y-5=0
C.2x+y-2=0 D.x+y-5=0
答案 B
解析 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),因為A,B在橢圓+x2=1上,所以兩式相減得+x12-x22=0,得+(x1-x2)(x1+x2)=0,又弦AB被點P(,)平分,所以x1+x2=1,y1+y2=1,將其代入上式得+x1-x2=0,得=-9,即直線AB的斜率為-9,所以直線AB的方程為y-=-9(x-),即9x+y-5=0.
4.橢圓+=1上的點到直線x+2y-=0的最大距離是( )
A.3 B.
C.2 D.
答案 D
解析 設(shè)橢圓+=
5、1上的點P(4cosθ,2sinθ),則點P到直線x+2y-=0的距離為d==,
∴dmax==.
5.(2019·廣東梅州階段測評)已知橢圓E:+=1的一個頂點C(0,-2),直線l與橢圓E交于A,B兩點,若E的左焦點F1為△ABC的重心,則直線l的方程為( )
A.6x-5y-14=0 B.6x-5y+14=0
C.6x+5y+14=0 D.6x+5y-14=0
答案 B
解析 由題意知F1(-1,0),設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則∴①
設(shè)M為AB的中點,則M(-,1).
由作差得
+=0,
將①代入上式得=.
即k=,由點斜式,得
直線方
6、程為y-1=(x+),
即6x-5y+14=0.
6.(2019·江西南昌一模)橢圓ax2+by2=1(a>0,b>0)與直線y=1-x交于A,B兩點,過原點與線段AB中點的直線的斜率為,則的值為( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 方法一:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
則ax12+by12=1,ax22+by22=1,
即ax12-ax22=-(by12-by22),
則=-1,=-1,
∴×(-1)×=-1,
∴=,故選B.
方法二:由消去y,
得(a+b)x2-2bx+b-1=0,
可得AB中點P的坐標為(,),
∴kOP==,
7、∴=.
7.(2017·課標全國Ⅲ)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右頂點分別為A1,A2,且以線段A1A2為直徑的圓與直線bx-ay+2ab=0相切,則C的離心率為( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 ∵點A1,A2是橢圓的左、右頂點,∴|A1A2|=2a,∴以線段A1A2為直徑的圓可表示為x2+y2=a2,該圓的圓心為(0,0),半徑為a.又∵該圓與直線bx-ay+2ab=0相切,
∴圓心(0,0)到直線bx-ay+2ab=0的距離等于半徑,
即=a,整理得a2=3b2.
又∵在橢圓中,a2=b2+c2,∴e===,故選A.
8.(2019·山西
8、八校聯(lián)考)橢圓+=1的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,弦AB過F1,若△ABF2的內(nèi)切圓周長為π,A,B兩點的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),則|y1-y2|的值為( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 在橢圓+=1中,a=5,b=4,所以c=3.
故橢圓左、右焦點分別為F1(-3,0),F(xiàn)2(3,0).
由△ABF2的內(nèi)切圓周長為π,可得內(nèi)切圓的半徑為r=.
△ABF2的面積=△AF1F2的面積+△BF1F2的面積=×|y1|×|F1F2|+×|y2|×|F1F2|=×(|y1|+|y2|)×|F1F2|=3|y1-y2|(A,B在x軸的上下兩側(cè)),
9、又△ABF2的面積=×r(|AB|+|BF2|+|F2A|)=×(2a+2a)=a=5,所以3|y1-y2|=5,即|y1-y2|=.
9.已知橢圓具有如下性質(zhì):若橢圓的方程為+=1(a>b>0),則橢圓在其上一點A(x0,y0)處的切線方程為+=1.試運用該性質(zhì)解決以下問題,橢圓C1:+=1(a>b>0),其焦距為2,且過點(1,),點B為C1在第一象限中的任意一點,過B作C1的切線l,l分別與x軸和y軸的正半軸交于C,D兩點,則△OCD面積的最小值為( )
A. B.
C. D.2
答案 B
解析 由題意可得2c=2,即c=1,a2-b2=1,將點(1,)代入橢圓方程,
10、可得+=1,解得a=,b=1,即橢圓的方程為+y2=1,設(shè)B(x2,y2),則橢圓C1在點B處的切線方程為x+y2y=1,令x=0,得yD=,令y=0,可得xC=,所以S△OCD=··=,又點B為橢圓在第一象限上的點,所以x2>0,y2>0,+y22=1,即有==+≥2=,即S△OCD≥,當且僅當=y(tǒng)22=,即點B的坐標為(1,)時,△OCD面積取得最小值,故選B.
10.直線m與橢圓+y2=1交于P1,P2兩點,線段P1P2的中點為P,設(shè)直線m的斜率為k1(k1≠0),直線OP的斜率為k2,則k1k2的值為________.
答案?。?
解析 由點差法可求出k1=-·,
∴k1·=-,
11、即k1k2=-.
11.(2019·河北唐山期末)設(shè)F1,F(xiàn)2為橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點,經(jīng)過F1的直線交橢圓C于A,B兩點,若△F2AB是面積為4的等邊三角形,則橢圓C的方程為________.
答案?。?
解析 由△F2AB是面積為4的等邊三角形知AB垂直x軸,得=×2c,×2c×=4,a2=b2+c2,解得a2=9,b2=6,c2=3.所以橢圓的方程為+=1.
12.橢圓Γ:+=1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,焦距為2c.若直線y=(x+c)與橢圓Γ的一個交點M滿足∠MF1F2=2∠MF2F1,則該橢圓的離心率等于________.
答案?。?
12、
解析 由直線y=(x+c)知其傾斜角為60°,
由題意知∠MF1F2=60°,則∠MF2F1=30°,∠F1MF2=90°.
故|MF1|=c,|MF2|=c.
又|MF1|+|MF2|=2a,∴(+1)c=2a.
即e==-1.
13.已知橢圓+=1(0
13、18·浙江)已知點P(0,1),橢圓+y2=m(m>1)上兩點A,B滿足=2,則當m=________時,點B橫坐標的絕對值最大.
答案 5
解析 由題意知A,B,P三點共線.①當AB所在直線斜率不存在時,點B的橫坐標為0,顯然此時點B的橫坐標的絕對值不是最大值.②當AB所在直線斜率存在時,設(shè)斜率為k,則直線AB的方程y=kx+1,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
聯(lián)立消去y,得(1+4k2)x2+8kx+4-4m=0,
由根與系數(shù)的關(guān)系,得x1+x2=-,x1x2=.①
又=2,即x1=-2x2.②
將②代入①得,x2=,x22=,
兩式相除,整理得kx2=.由x22=得
14、2m-2=x22+4(kx2)2=x22+,∴x22=2m-2-=-(m2-10m+9)=-(m-5)2+4.
即當m=5時,x22有最大值4,此時點B橫坐標的絕對值最大.
15.已知橢圓C:+=1,過橢圓C上一點P(1,)作傾斜角互補的兩條直線PA,PB,分別交橢圓C于A,B兩點,求直線AB的斜率.
答案
解析 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),同時設(shè)PA的方程為y-=k(x-1),代入橢圓方程化簡得(k2+2)x2-2k(k-)x+k2-2k-2=0,顯然1和x1是這個方程的兩解.因此x1=,y1=,由-k代替x1,y1中的k,得x2=,y2=,所以=.
16.(2019·
15、陜西西安模擬)已知橢圓+=1(a>b>0)的右焦點為F2(3,0),離心率為e.
(1)若e=,求橢圓的方程;
(2)設(shè)直線y=kx與橢圓相交于A,B兩點,M,N分別為線段AF2,BF2的中點,若坐標原點O在以MN為直徑的圓上,且
16、邊形,所以AF2⊥BF2.因為=(x1-3,y1),=(x2-3,y2),
所以·=(x1-3)(x2-3)+y1y2=(1+k2)x1x2+9=0.
即+9=0,
將其整理為k2==-1-.
因為b>0),
由題意可得解得
故橢圓C的方程為+y2=1.
(2)直線OP的方程為y=x,設(shè)直線AB的方程為y=x+m,A(x1,y1),B(x2,y2).將直線AB的方程代入橢圓C的方程并整理得x2+mx+m2-1=0,由Δ=3m2-4(m2-1)>0,得m2<4,由OA⊥OB,得·=0,·=x1x2+y1y2=x1x2+(x1+m)(x2+m)
=x1x2+m(x1+x2)+m2=(m2-1)+m·(-m)+m2=m2-=0,得m2=.
又|AB|==·,
O到直線AB的距離d==.所以S△AOB=|AB|·d=×××=.