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椭圆定义与几何意义习题及答案
一、选择题 (每小题4分,共40分)
1. 若方程x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围为 ( )
A.(0,+∞) B.(0,2)
C.(1,+∞) D.(0,1)
2. 已知、是椭圆的两个焦点,满足的点总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( )
A.(0,1) B. C. D.
3. 已知椭圆的左焦点是,右焦点是,点在椭圆上,如果线段的中点在 轴上,那么 的值为
A. B. C. D.
4. 已知椭圆的两个焦点为,,是椭圆上一点,若,,则该椭圆的方程是( )
(A) (B)
(C) (D)
5. 设椭圆的右焦点与抛物线的焦点相同,离心率为,则此椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
6. 椭圆+=1(a>b>0)上一点A关于原点的对称点为B,F为其右焦点,若AF⊥BF,设∠ABF=,且∈[,],则该椭圆离心率的取值范围为( )
A.[,1 ) B.[,] C.[,1) D.[,]
7. 设抛物线的焦点恰好是椭圆的右焦点,且两条曲线的交点的连线过点,则该椭圆的离心率为
(A) (B) (C) (D)
8. 在椭圆上有一点M,是椭圆的两个焦点,
若,则椭圆离心率的范围是( )
A. B. C. D.
9. 设椭圆的右焦点与抛物线的焦点相同,离心率为,则此椭圆的方程为 ( )
A. B.
C. D.
10. 在椭圆上有一点M,是椭圆的两个焦点,若,则椭圆离心率的范围是( )
A. B. C. D.
二、填空题 (共4小题,每小题4分)
11. 已知椭圆C1与双曲线C2有相同的焦点F1、F2,点P是C1与C2的一个公共点,是一个以PF1为底的等腰三角形,C1的离心率为则C2的离心率
为 。
12. 设F1、F2是椭圆的两个焦点,P是椭圆上的点,且PF1∶PF2=2∶1,则△PF1F2的面积等于 .
13. 椭圆上的点到它的两个焦点、的距离之比,且,则的最大值为 ..
14. 如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆
的左顶点为,左焦点为,上顶点为,若,则椭圆的离心率是 .
三、解答题 (共44分,写出必要的步骤)
15. (本小题满分10分)已知点P(4,4),圆C:与椭圆E: 有一个公共点A(3,1),F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,
直线PF1与圆C相切.
(Ⅰ)求m的值与椭圆E的方程;
(Ⅱ)设Q为椭圆E上的一个动点,求的取值范围.
16. (本小题满分10分) 已知椭圆经过点M(-2,-1),离心率为。过点M作倾斜角互补的两条直线分别与椭圆C交于异于M的另外两点P、Q。
(I)求椭圆C的方程;
(II)能否为直角?证明你的结论;
(III)证明:直线PQ的斜率为定值,并求这个定值。
17. (本小题满分12分)已知椭圆经过点M(-2,-1),离心率为。过点M作倾斜角互补的两条直线分别与椭圆C交于异于M的另外两点P、Q。
(I)求椭圆C的方程;
(II)试判断直线PQ的斜率是否为定值,证明你的结论。
18. (本小题满分12分)已知椭圆、抛物线的焦点均在轴上,的中心和的顶点均为原点,从每条曲线上取两个点,将其坐标记录于下表中:
3
2
4
0
4
(Ⅰ)求的标准方程;
(Ⅱ)请问是否存在直线满足条件:①过的焦点;②与交不同两点且满足?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.
答案
一、选择题
1. D2. C3. D4. C5. B6. B7. C8. B9. B10. B
二、填空题
11. 3 12. 413. 14.
三、解答题
15. 解:(Ⅰ)点A代入圆C方程,
得.
因为m<3,∴m=1. …… 2分
圆C:.
设直线PF1的斜率为k,
则PF1:,
即.
因为直线PF1与圆C相切,
所以.
解得.
当k=时,直线PF1与x轴的交点横坐标为,不合题意,舍去.
当k=时,直线PF1与x轴的交点横坐标为-4,
所以c=4.F1(-4,0),F2(4,0).
2a=AF1+AF2=,,a2=18,b2=2.
椭圆E的方程为:. 2
(Ⅱ),设Q(x,y),,
.
因为,即,
而,∴-18≤6xy≤18.
则的取值范围是[0,36].
的取值范围是[-6,6].
所以的取值范围是[-12,0].
16. (Ⅰ)由题设,得+=1, ①
且=, ②
由①、②解得a2=6,b2=3,
椭圆C的方程为+=1.
(Ⅱ)记P(x1,y1)、Q(x2,y2).
设直线MP的方程为y+1=k(x+2),与椭圆C的方程联立,得
(1+2k2)x2+(8k2-4k)x+8k2-8k-4=0,
-2,x1是该方程的两根,则-2x1=,x1=.
设直线MQ的方程为y+1=-k(x+2),
同理得x2=.
因y1+1=k(x1+2),y2+1=-k(x2+2),
故kPQ=====1,
因此直线PQ的斜率为定值.
17. (Ⅰ)由题设,得+=1, ①
且=, ②
由①、②解得a2=6,b2=3,
椭圆C的方程为+=1.………………………………………………………3分
(Ⅱ)设直线MP的斜率为k,则直线MQ的斜率为-k,
假设∠PMQ为直角,则k·(-k)=-1,k=±1.
若k=1,则直线MQ方程y+1=-(x+2),
与椭圆C方程联立,得x2+4x+4=0,
该方程有两个相等的实数根-2,不合题意;
同理,若k=-1也不合题意.
故∠PMQ不可能为直角.…………………………………………………………6分
(Ⅲ)记P(x1,y1)、Q(x2,y2).
设直线MP的方程为y+1=k(x+2),与椭圆C的方程联立,得
(1+2k2)x2+(8k2-4k)x+8k2-8k-4=0,
-2,x1是该方程的两根,则-2x1=,x1=.
设直线MQ的方程为y+1=-k(x+2),
同理得x2=.…………………………………………………………9分
因y1+1=k(x1+2),y2+1=-k(x2+2),
故kPQ=====1,
因此直线PQ的斜率为定值.……………………………………………………12分
18. 解:(Ⅰ)设抛物线,则有,据此验证个点知(3,)、(4,4)在抛物线上,易求 ………………2分
设:,把点(2,0)(,)代入得:
解得
∴方程为 …………………………………………………5分
(Ⅱ)法一:
假设存在这样的直线过抛物线焦点,设直线的方程为两交点坐标为,
由消去,得…………………………7分
∴ ①
② ………………………9分
由,即,得
将①②代入(*)式,得, 解得 …………………11分
所以假设成立,即存在直线满足条件,且的方程为:或……………………………………………………………………12分
法二:容易验证直线的斜率不存在时,不满足题意;……………………………6分
当直线斜率存在时,假设存在直线过抛物线焦点,设其方程为,与的交点坐标为
由消掉,得 , …………8分
于是 , ①
即 ② ………………………………10分
由,即,得
将①、②代入(*)式,得 ,解得;……11分
所以存在直线满足条件,且的方程为:或.………12分
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