《五年高考真題高考數(shù)學(xué) 復(fù)習(xí) 第九章 第三節(jié) 橢圓及其性質(zhì) 理全國通用》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《五年高考真題高考數(shù)學(xué) 復(fù)習(xí) 第九章 第三節(jié) 橢圓及其性質(zhì) 理全國通用(11頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
考點(diǎn)一 橢圓的定義及其方程
1.(20xx·大綱全國,6)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)為F1、F2,離心率為,過F2的直線l交C于A、B兩點(diǎn).若△AF1B的周長為4,則C的方程為( )
A.+=1 B.+y2=1
C.+=1 D.+=1
解析 由橢圓的性質(zhì)知|AF1|+|AF2|=2a,|BF1|+|BF2|=2a,∴△AF1B的周長=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4,∴a=.
又e=,∴c=1.∴b2=a2-c2=2,
∴橢圓的方程為+=1,故選A.
答案 A
2.(20xx·新課標(biāo)全國Ⅰ,10)已知橢圓E:+
2、=1(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F(3,0),過點(diǎn)F的直線交E于A,B兩點(diǎn).若AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為(1,-1),則E的方程為( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
∵A,B在橢圓上,
∴
①-②,得
+=0,
即=-,
∵AB的中點(diǎn)為(1,-1),
∴y1+y2=-2,x1+x2=2,而=kAB==,∴=.
又∵a2-b2=9,∴a2=18,b2=9.
∴橢圓E的方程為+=1,故選D.
答案 D
3.(20xx·大綱全國,3)橢圓的中心在原點(diǎn),焦距為4,一條準(zhǔn)線為x=-4,則該橢圓的方程為( )
3、
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析 ∵2c=4,∴c=2.
又∵=4,∴a2=8,b2=a2-c2=4.
∴橢圓方程為+=1,故選C.
答案 C
4.(20xx·山東,10)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為.雙曲線x2-y2=1的漸近線與橢圓C有四個(gè)交點(diǎn),以這四個(gè)交點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形的面積為16,則橢圓C的方程為( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析 雙曲線x2-y2=1的漸近線為y=±x,與橢圓C有四個(gè)交點(diǎn),以這四個(gè)交點(diǎn)為頂點(diǎn)的四邊形面積為16,可得四邊形為正方形,其邊長為4,雙曲線的漸近線與橢圓C的
4、一個(gè)交點(diǎn)為(2,2),所以有+=1,又因?yàn)閑==,a2=b2+c2,聯(lián)立解方程組得a2=20,b2=5,故選D.
答案 D
5.(20xx·遼寧,15)已知橢圓C:+=1,點(diǎn)M與C的焦點(diǎn)不重合.若M關(guān)于C的焦點(diǎn)的對稱點(diǎn)分別為A,B,線段MN的中點(diǎn)在C上,則|AN|+|BN|=________.
解析 設(shè)MN交橢圓于點(diǎn)P,連接F1P和F2P(其中F1、F2是橢圓C的左、右焦點(diǎn)),利用中位線定理可得|AN|+|BN|=2|F1P|+2|F2P|=2×2a=4a=12.
答案 12
6.(20xx·安徽,14)設(shè)F1,F(xiàn)2分別是橢圓E:x2+=1(0
5、橢圓E于A,B兩點(diǎn).若|AF1|=3|F1B|,AF2⊥x軸,則橢圓E的方程為________.
解析 設(shè)點(diǎn)A在點(diǎn)B上方,F(xiàn)1(-c,0),F(xiàn)2(c,0),其中c=,則可設(shè)A(c,b2),B(x0,y0),由|AF1|=3|F1B|,可得=3,
故即代入橢圓方程可得+b2=1,得b2=,故橢圓方程為x2+=1.
答案 x2+=1
7.(20xx·四川,15)橢圓+=1的左焦點(diǎn)為F,直線x=m與橢圓相交于點(diǎn)A,B.當(dāng)△FAB的周長最大時(shí),△FAB的面積是________.
解析 設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)為F1,則|AF|=2a-|AF1|=4-|AF1|,
∴△AFB的周長為
2|AF|+2
6、|AH|=2(4-|AF1|+|AH|).
∵△AF1H為直角三角形,
∴|AF1|>|AH|,僅當(dāng)F1與H重合時(shí),|AF1|=|AH|,
∴當(dāng)m=1時(shí),△AFB的周長最大,
此時(shí)S△FAB=×2×|AB|=3.
答案 3
8.(20xx·重慶,21)如圖,橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過F2的直線交橢圓于P、Q兩點(diǎn),且PQ⊥PF1.
(1)若|PF1|=2+,|PF2|=2-,求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若|PF1|=|PQ|,求橢圓的離心率e.
解 (1)由橢圓的定義,2a=|PF1|+|PF2|=(2+)+(2-)=4,故a=2.
設(shè)橢圓的半焦距
7、為c,由已知PF1⊥PF2,因此2c=|F1F2|===2,即c=,即c=,從而b==1.
故所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+y2=1.
(2)法一 如圖,設(shè)點(diǎn)P(x0,y0)在橢圓上,且PF1⊥PF2,則
+=1,x+y=c2,
求得x0=±,
y0=±.
由|PF1|=|PQ|>|PF2|得x0>0,從而
|PF1|2=+.
=2(a2-b2)+2a=(a+)2.
由橢圓的定義,|PF1|+|PF2|=2a,|QF1|+|QF2|=2a,從而由|PF1|=|PQ|=|PF2|+|QF2|,有|QF1|=4a-2|PF1|.
又由PF1⊥PF2,|PF1|=|PQ|,知|QF1|=
8、|PF1|,
因此,(2+)|PF1|=4a,
即(2+)(a+)=4a,
于是(2+)(1+)=4,解得
e==-.
法二 如圖,由橢圓的定義,|PF1|+|PF2|=2a,|QF1|+|QF2|=2a.從而由|PF1|=|PQ|=|PF2|+|QF2|,有|QF1|=4a-2|PF1|.
又由PF1⊥PQ,|PF1|=|PQ|,知|QF1|=|PF1|,因此,4a-2|PF1|=|PF1|,得|PF1|=2(2-)a,從而|PF2|=2a-|PF1|=2a-2(2-)a=2(-1)a.
由PF1⊥PF2,知|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=(2c)2,因此e==
9、=
==-.
9.(20xx·福建,18)已知橢圓E:+=1(a>b>0)過點(diǎn)(0,
),且離心率e=.
(1)求橢圓E的方程;
(2)設(shè)直線l:x=my-1(m∈R)交橢圓E于A,B兩點(diǎn),判斷點(diǎn)G與以線段AB為直徑的圓的位置關(guān)系,并說明理由.
解 法一 (1)由已知得,
解得所以橢圓E的方程為+=1.
(2)設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中點(diǎn)為H(x0,y0).
得(m2+2)y2-2my-3=0.
所以y1+y2=,y1y2=-,
從而y0=.
所以|GH|2=+y
=+y
=(m2+1)y+my0+.
=
=
=
=(1+m2)(y
10、-y1y2),
故|GH|2-=my0+(1+m2)y1y2+
=-+
=>0,
所以|GH|>.
故點(diǎn)G在以AB為直徑的圓外.
法二 (1)同法一.
(2)設(shè)點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),則=,
=.
由得
(m2+2)y2-2my-3=0,
所以y1+y2=,y1y2=-,
從而·=+y1y2
=+y1y2
=(m2+1)y1y2+m(y1+y2)+
=++
=>0,
所以cos〈,〉>0.
又,不共線,所以∠AGB為銳角.
故點(diǎn)G在以AB為直徑的圓外.
考點(diǎn)二 橢圓的幾何性質(zhì)
1.(20xx·浙江,9)如圖,F(xiàn)1,F(xiàn)2是橢圓C1:+y2=
11、1與雙曲線C2的公共焦點(diǎn),A,B分別是C1,C2在第二、四象限的公共點(diǎn).若四邊形AF1BF2為矩形,則C2的離心率是( )
A. B. C. D.
解析 橢圓C1中,|AF1|+|AF2|=4,|F1F2|=2.
又因?yàn)樗倪呅蜛F1BF2為矩形,
所以∠F1AF2=90°.
所以|AF1|2+|AF2|2=|F1F2|2,
所以|AF1|=2-,|AF2|=2+.
所以在雙曲線C2中,2c=2,2a=|AF2|-|AF1|=2,
故e===,故選D.
答案 D
2.(20xx·新課標(biāo)全國,4)設(shè)F1,F(xiàn)2是橢圓E:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn),P為直線x
12、=上一點(diǎn),△F2PF1是底角為30°的等腰三角形,則E的離心率為( )
A. B. C. D.
解析 設(shè)直線x=與x軸交于點(diǎn)M,
則∠PF2M=60°,
在Rt△PF2M中,PF2=F1F2=2c,
F2M=-c,
故cos 60°===,
解得=,故離心率e=.
答案 C
3.(20xx·江西,15)過點(diǎn)M(1,1)作斜率為-的直線與橢圓C:+=1(a>b>0)相交于A,B兩點(diǎn),若M是線段AB的中點(diǎn),則橢圓C的離心率等于________.
解析 設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),分別代入橢圓方程相減得+=0,根據(jù)題意有x1+x2=2×1=2,y1+y
13、2=2×1=2,且=-,所以+×=0,得a2=2b2,所以a2=2(a2-c2),整理得a2=2c2得=,所以e=.
答案
4.(20xx·福建,14)橢圓Γ:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,焦距為2c.若直線y=(x+c)與橢圓Γ的一個(gè)交點(diǎn)M滿足∠MF1F2=2∠MF2F1,則該橢圓的離心率等于________.
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.
答案?。?
14、
5.(20xx·遼寧,15)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F,C與過原點(diǎn)的直線相交于A,B兩點(diǎn),連接AF,BF.若|AB|=10,|AF|=6,cos∠ABF=,則C的離心率e=________.
解析 如圖所示.
根據(jù)余弦定理|AF|2=|BF|2+|AB|2-2|AB|·|BF|cos∠ABF,即|BF|2-16|BF|+64=0,
得|BF|=8.
又|OF|2=|BF|2+|OB|2-2|OB|·|BF|cos∠ABF,得|OF|=5.
根據(jù)橢圓的對稱性|AF|+|BF|=2a=14,得a=7.
又|OF|=c=5,故離心率e=.
答案
6.(20
15、xx·新課標(biāo)全國,14)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓C的中心為原點(diǎn),焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2在x軸上,離心率e=.過F1的直線l交C于A,B兩點(diǎn),且△ABF2的周長為16,那么C的方程為________.
解析 設(shè)橢圓方程為+=1(a>b>0),
因?yàn)锳B過F1且A、B在橢圓上,
則△ABF2的周長為|AB|+|AF2|+|BF2|=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a=16,∴a=4.
又離心率e==,
∴c=2,∴b=2,
∴橢圓的方程為+=1.
答案?。?
7.(20xx·陜西,20)已知橢圓E:+=1(a>b>0)的半焦距為c,原點(diǎn)O到經(jīng)過兩點(diǎn)(c,0),(0
16、,b)的直線的距離為c.
(1)求橢圓E的離心率;
(2)如圖,AB是圓M:(x+2)2+(y-1)2=的一條直徑,若橢圓E經(jīng)過A,B兩點(diǎn),求橢圓E的方程.
解 (1)過點(diǎn)(c,0),(0,b)的直線方程為bx+cy-bc=0,
則原點(diǎn)O到該直線的距離d==,
由d=c,得a=2b=2,解得離心率=.
(2)法一 由(1)知,橢圓E的方程為x2+4y2=4b2.①
依題意,圓心M(-2,1)是線段AB的中點(diǎn),且|AB|=,
易知,AB與x軸不垂直,設(shè)其方程為y=k(x+2)+1,代入①得(1+4k2)x2+8k(2k+1)x+4(2k+1)2-4b2=0,
設(shè)A(x1,y1
17、),B(x2,y2),則x1+x2=-,x1x2=,
由x1+x2=-4,得-=-4,解得k=,
從而x1x2=8-2b2,
于是|AB|=|x1-x2|
==,
由|AB|=,得=,
解得b2=3,
故橢圓E的方程為+=1.
法二 由(1)知,橢圓E的方程為x2+4y2=4b2,②
依題意,點(diǎn)A,B關(guān)于圓心M(-2,1)對稱,且|AB|=,
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x+4y=4b2,x+4y=4b2,
兩式相減并結(jié)合x1+x2=-4,y1+y2=2,得-4(x1-x2)+8(y1-y2)=0,
易知AB與x軸不垂直,則x1≠x2,
所以AB的斜率kA
18、B==,
因此直線AB的方程為y=(x+2)+1,代入②得x2+4x+8-2b2=0,
所以x1+x2=-4,x1x2=8-2b2,
于是|AB|=|x1-x2|
==.
由|AB|=,得=,解得b2=3,
故橢圓E的方程為+=1.
8.(20xx·北京,19)已知橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,點(diǎn)P(0,1)和點(diǎn)A(m,n)(m≠0)都在橢圓C上,直線PA交x軸于點(diǎn)M.
(1)求橢圓C的方程,并求點(diǎn)M的坐標(biāo)(用m,n表示);
(2)設(shè)O為原點(diǎn),點(diǎn)B與點(diǎn)A關(guān)于x軸對稱,直線PB交x軸于點(diǎn)N.問:y軸上是否存在點(diǎn)Q,使得∠OQM=∠ONQ?若存在,求點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
解 (1)由題意得解得a2=2,
故橢圓C的方程為+y2=1.
設(shè)M(xM,0).
因?yàn)閙≠0,所以-1<n<1.
直線PA的方程為y-1=x.
所以xM=,即M.
(2)因?yàn)辄c(diǎn)B與點(diǎn)A關(guān)于x軸對稱,
所以B(m,-n).
設(shè)N(xN,0),則xN=.
“存在點(diǎn)Q(0,yQ)使得∠OQM=∠ONQ”,等價(jià)于“存在點(diǎn)Q(0,yQ)使得=”,即yQ滿足y=|xM||xN|.
因?yàn)閤M=,xN=,+n2=1.
所以y=|xM||xN|==2.
所以yQ=或yQ=-.
故在y軸上存在點(diǎn)Q,使得∠OQM=∠ONQ,點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(0,)或
(0,-).