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高二数学 椭圆 双曲线练习题
一、 选择题: 1、双曲线x2-ay2=1的焦点坐标是( )
A.(, 0) , (-, 0) B.(, 0), (-, 0)
C.(-, 0),(, 0) D.(-, 0), (, 0)
2、设双曲线的焦点在x轴上,两条渐近线为,则该双曲线的离心率为( )
A.5 B./2 C. D.5/4
3.椭圆的两个焦点为F1、F2,过F1作垂直于x轴的直线与椭圆相交,一个交点为P,则= ( ) A./2 B. C.4 了 D.7/2
4.过椭圆左焦点且倾斜角为60°的直线交椭圆于两点,若,则椭圆的离心率等于 ( )
5.已知椭圆和双曲线=1有公共的焦点,那么双曲线的渐近线方程是( )
A.x=± B.y=± C.x=± D.y=±
6.设F1和F2为双曲线y2=1的两个焦点,点P在双曲线上,且满足∠F1PF2=90°,则△F1PF2的面积是( ) A.1 B. C.2 D.
7.已知F1、F2是两个定点,点P是以F1和F2为公共焦点的椭圆和双曲线的一个交点,并且PF1⊥PF2,e1和e2分别是椭圆和双曲线的离心率,则有( )
A. B. C. D.
8.已知方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是( )
A.m<2 B.1<m<2 C.m<-1或1<m<2 D.m<-1或1<m<
9.已知双曲线-=1和椭圆+=1(a>0,m>b>0)的离心率互为倒数,那么以a、b、m为边长的三角形是( ) A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.锐角或钝角三角形
10.椭圆上有n个不同的点: P1, P2, …, Pn, 椭圆的右焦点为F. 数列{|PnF|}是公差大于的等差数列, 则n的最大值是( ) A.198 B.199 C.200 D.201
二、 填空题: 11.对于曲线C∶=1,给出下面四个命题:①由线C不可能表示椭圆;②当1<k<4时,曲线C表示椭圆;③若曲线C表示双曲线,则k<1或k>4;④若曲线C表示焦点在x轴上的椭圆,则1<k< 其中所有正确命题的序号为_______ ______
12.设圆过双曲线=1的一个顶点和一个焦点,圆心在此双曲线上,则圆心到双曲线中心距离__
13.双曲线=1的两焦点为F1、F2,点P在双曲线上,若PF1⊥PF2,则点P到x轴的距离____
14.若A(1,1),又F1是5x2+9y2=45椭圆的左焦点,点P是椭圆的动点,则|PA|+|P F1|的最小值_______
15、已知B(-5,0),C(5,0)是△ABC的两个顶点,且sinB-sinC=sinA,则顶点A的轨迹方程是
三、 解答题:
16、设椭圆方程为=1,求点M(0,1)的直线l交椭圆于点A、B,O为坐标原点,点P满足,当l绕点M旋转时,求动点P的轨迹方程.
图
17、已知F1、F2为双曲线(a>0,b>0)的焦点,过F2作垂直于x轴的直线交双曲线于点P,且∠PF1F2=30°.求双曲线的渐近线方程.
18、已知椭圆的长、短轴端点分别为A、B,从此椭圆上一点M向x轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦点,向量与是共线向量.(1)求椭圆的离心率e;(2)设Q是椭圆上任意一点, 、分别是左、右焦点,求∠ 的取值范围;
19、已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0),右顶点为。 (1) 求双曲线C的方程;(2) 若直线l:与双曲线C恒有两个不同的交点A和B,且(其中O为原点),求k的取值范围。
20、已知双曲线的离心率,过的直线到原点的距离是(1)求双曲线的方程; (2)已知直线交双曲线于不同的点C,D且C,D都在以B为圆心的圆上,求k的值.
21、设F1、F2分别为椭圆C: =1(a>b>0)的左、右两个焦点.(1)若椭圆C上的点A(1,)到F1、F2两点的距离之和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐标;(2)设点K是(1)中所得椭圆上的动点,求线段F1K的中点的轨迹方程;(3)已知椭圆具有性质:若M、N是椭圆C上关于原点对称的两个点,点P是椭圆上任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,并记为kPM、kPN时,那么kPM与kPN之积是与点P位置无关的定值.试对双曲线写出具有类似特性的性质,并加以证明.
参考答案:
1、双曲线x2-ay2=1的焦点坐标是( C ) A.(, 0) , (-, 0) B.(, 0), (-, 0) C.(-, 0),(, 0) D.(-, 0), (, 0)
2、设双曲线的焦点在x轴上,两条渐近线为,则该双曲线的离心率e( B )
A.5 B./2 C. D.5/4
3.椭圆的两个焦点为F1、F2,过F1作垂直于x轴的直线与椭圆相交,一个交点为P,则= ( D ) A./2 B. C.4 D.7/2
4.过椭圆左焦点且倾斜角为60°的直线交椭圆于两点,若,则椭圆的离心率等于 (D )
5.已知椭圆和双曲线=1有公共的焦点,那么双曲线的渐近线方程是( D )A.x=± B.y=± C.x=± D.y=±
解:由双曲线方程判断出公共焦点在x轴上,∴椭圆焦点(,0),双曲线焦点(,0),∴3m2-5n2=2m2+3n2∴m2=8n2又∵双曲线渐近线为y=±·x∴代入m2=8n2,|m|=2|n|,得y=±x.
6.设F1和F2为双曲线y2=1的两个焦点,点P在双曲线上,且满足∠F1PF2=90°,则△F1PF2的面积是(A )A.1 B. C.2 D.
解:由双曲线方程知|F1F2|=2,且双曲线是对称图形,假设P(x,),由已知F1P⊥F2 P,有,即,
7.已知F1、F2是两个定点,点P是以F1和F2为公共焦点的椭圆和双曲线的一个交点,并且PF1⊥PF2,e1和e2分别是椭圆和双曲线的离心率,则有( D )
A. B. C. D.
8.已知方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围是 ( D )
A.m<2 B.1<m<2 C.m<-1或1<m<2 D.m<-1或1<m<
9.已知双曲线-=1和椭圆+=1(a>0,m>b>0)的离心率互为倒数,那么以a、b、m为边长的三角形是( B )A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.锐角或钝角三角形
10.椭圆上有n个不同的点: P1, P2, …, Pn, 椭圆的右焦点为F. 数列{|PnF|}是公差大于的等差数列, 则n的最大值是( C ) A.198 B.199 C.200 D.201
二、填空题:
11.对于曲线C∶=1,给出下面四个命题:①由线C不可能表示椭圆;②当1<k<4时,曲线C表示椭圆;③若曲线C表示双曲线,则k<1或k>4;④若曲线C表示焦点在x轴上的椭圆,则1<k< 其中所有正确命题的序号为_______ ______③④; 12.设圆过双曲线=1的一个顶点和一个焦点,圆心在此双曲线上,则圆心到双曲线中心的距离是______16/3;
解:如图8—15所示,设圆心P(x0,y0),则|x0|==4,代入=1,得y02=,∴|OP|=. 13.双曲线=1的两个焦点为F1、F2,点P在双曲线上,若PF1⊥PF2,则点P到x轴的距离为 .16/5;
解:设|PF1|=m,|PF2|=n(m>n),a=3、b=4、c=5,∴m-n=6 m2+n2=4c2,m2+n2-(m-n)2=m2+n2-(m2+n2-2mn)=2mn=4×25-36=64,mn=32.
又利用等面积法可得:2c·y=mn,∴y=16/5.
14.若A点坐标为(1,1),F1是5x2+9y2=45椭圆的左焦点,点P是椭圆的动点,则|PA|+|P F1|的最小值是_______ ___.;
15、已知B(-5,0),C(5,0)是△ABC的两个顶点,且sinB-sinC=sinA,则顶点A的轨迹方程是
三、解答题:
16、设椭圆方程为=1,求点M(0,1)的直线l交椭圆于点A、B,O为坐标原点,点P满足,当l绕点M旋转时,求动点P的轨迹方程.
图
解:设P(x,y)是所求轨迹上的任一点,①当斜率存在时,直线l的方程为y=kx+1,A(x1,y1),B(x2,y2),联立并消元得:(4+k2)x2+2kx-3=0, x1+x2=-y1+y2=,由 得:(x,y)=(x1+x2,y1+y2),即:
消去k得:4x2+y2-y=0当斜率不存在时,AB的中点为坐标原点,也适合方程
所以动点P的轨迹方程为:4x2+y2-y= 0.
17、已知F1、F2为双曲线(a>0,b>0)的焦点,过F2作垂直于x轴的直线交双曲线于点P,且∠PF1F2=30°.求双曲线的渐近线方程.
解:(1)设F2(c,0)(c>0),P(c,y0),则=1.解得y0=± ∴|PF2|=,在直角三角形PF2F1中,∠PF1F2=30°解法一:|F1F2|=|PF2|,即2c=,将c2=a2+b2代入,解得b2=2a2 解法二:|PF1|=2|PF2|,由双曲线定义可知|PF1|-|PF2|=2a,得|PF2|=2a. ∵|PF2|=,∴2a=,即b2=2a2,∴ 故所求双曲线的渐近线方程为y=±x.
18、已知椭圆的长、短轴端点分别为A、B,从此椭圆上一点M向x轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦点,向量与是共线向量.(1)求椭圆的离心率e;(2)设Q是椭圆上任意一点, 、分别是左、右焦点,求∠ 的取值范围;
解:(1)∵,∴.∵是共线向量,∴,∴b=c,故.(2)设
当且仅当时,cosθ=0,∴θ.
19、已知中心在原点的双曲线C的右焦点为(2,0),右顶点为(1) 求双曲线C的方程;(2) 若直线l:与双曲线C恒有两个不同的交点A和B,且(其中O为原点),求k的取值范围。
解:(Ⅰ)设双曲线方程为 由已知得故双曲线C的方程为
(Ⅱ)将
由直线l与双曲线交于不同的两点得
即 ① 设,则
而
于是 ②
由①、②得 故k的取值范围为
20、已知双曲线的离心率,过的直线到原点的距离是(1)求双曲线的方程; (2)已知直线交双曲线于不同的点C,D且C,D都在以B为圆心的圆上,求k的值.
解:∵(1)原点到直线AB:的距离. 故所求双曲线方程为
(2)把中消去y,整理得 .
设的中点是,则
故所求k=±.
21、设F1、F2分别为椭圆C: =1(a>b>0)的左、右两个焦点.(1)若椭圆C上的点A(1,)到F1、F2两点的距离之和等于4,写出椭圆C的方程和焦点坐标;
(2)设点K是(1)中所得椭圆上的动点,求线段F1K的中点的轨迹方程; (3)已知椭圆具有性质:若M、N是椭圆C上关于原点对称的两个点,点P是椭圆上任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,并记为kPM、kPN时,那么kPM与kPN之积是与点P位置无关的定值.试对双曲线写出具有类似特性的性质,并加以证明.
解:(1)椭圆C的焦点在x轴上,由椭圆上的点A到F1、F2两点的距离之和是4,得2a=4,即a=2.又点A(1,)在椭圆上,因此=1得b2=3,于是c2=1.所以椭圆C的方程为=1,焦点F1(-1,0),F2(1,0)(2)设椭圆C上的动点为K(x1,y1),线段F1K的中点Q(x,y)满足: , 即x1=2x+1,y1=2y.
因此=1.即为所求的轨迹方程.(3)类似的性质为:若M、N是双曲线:=1上关于原点对称的两个点,点P是双曲线上任意一点,当直线PM、PN的斜率都存在,并记为kPM、kPN时,那么kPM与kPN之积是与点P位置无关的定值. 设点M的坐标为(m,n),则点N的坐标为(-m,-n),其中=1.又设点P的坐标为(x,y),由,得kPM·kPN=,将m2-b2代入得kPM·kPN=.
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