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1、
課時分層訓(xùn)練(四十七)
A組 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
(建議用時:30分鐘)
一、填空題
1.(2017·徐州模擬)若方程+=1表示一個橢圓,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為______________.
(2,4)∪(4,6) [由題意可知解得2b>0),由e=,即=,得a=2c,則b2=a2-c2=3c2.
所以橢圓方程可化為+=1.
將A(2,3)代入上式,得+=1,解得c2=4,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.]
2、
3.已知△ABC的頂點(diǎn)B,C在橢圓+y2=1上,頂點(diǎn)A是橢圓的一個焦點(diǎn),且橢圓的另外一個焦點(diǎn)在BC邊上,則△ABC的周長是________.
【導(dǎo)學(xué)號:62172262】
4 [由橢圓的方程得a=.設(shè)橢圓的另一個焦點(diǎn)為F,則由橢圓的定義得BA+BF=CA+CF=2a,所以△ABC的周長為BA+BC+CA=BA+BF+CF+CA=(BA+BF)+(CF+CA)=2a+2a=4a=4.]
4.(2017·泰州模擬)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),連結(jié)AF,BF.若AB=10,BF=8,cos∠ABF=,則C的離心率為________.
3、 [如圖,設(shè)AF=x,則cos∠ABF==.
解得x=6,∴∠AFB=90°,由橢圓及直線關(guān)于原點(diǎn)對稱可知AF1=8,∠FAF1=∠FAB+∠FBA=90°,△FAF1是直角三角形,∴F1F=10,故2a=8+6=14,2c=10,∴=.]
5.已知圓(x+2)2+y2=36的圓心為M,設(shè)A為圓上任一點(diǎn),且點(diǎn)N(2,0),線段AN的垂直平分線交MA于點(diǎn)P,則動點(diǎn)P的軌跡是________.
橢圓 [點(diǎn)P在線段AN的垂直平分線上,
故PA=PN,又AM是圓的半徑,
所以PM+PN=PM+PA=AM=6>MN,
由橢圓定義知,P的軌跡是橢圓.]
6.橢圓+=1的左焦點(diǎn)為F1,點(diǎn)P在橢
4、圓上,若線段PF1的中點(diǎn)M在y軸上,則PF1=________.
[因線段PF1的中點(diǎn)M在y軸上,故可知P,即P,所以PF1=10-=.]
7.已知橢圓+=1(a>b>0)的一個焦點(diǎn)是圓x2+y2-6x+8=0的圓心,且短軸長為8,則橢圓的左頂點(diǎn)為________. 【導(dǎo)學(xué)號:62172263】
(-5,0) [因?yàn)閳A的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x-3)2+y2=1,
所以圓心坐標(biāo)為(3,0),所以c=3.又b=4,
所以a==5.因?yàn)闄E圓的焦點(diǎn)在x軸上,所以橢圓的左頂點(diǎn)為(-5,0).]
8.已知圓M:x2+y2+2mx-3=0(m<0)的半徑為2,橢圓C:+=1的左焦點(diǎn)為F(-c,0),若
5、垂直于x軸且經(jīng)過F點(diǎn)的直線l與圓M相切,則a的值為________.
2 [圓M的方程可化為(x+m)2+y2=3+m2,
則由題意得m2+3=4,即m2=1(m<0),所以m=-1,則圓心M的坐標(biāo)為(1,0).由題意知直線l的方程為x=-c,又因?yàn)橹本€l與圓M相切,所以c=1,所以a2-3=1,所以a=2.]
9.若m≠0,則橢圓+=1的離心率的取值范圍是________.
[因?yàn)闄E圓方程中m>0,m2+1≥2m>m(m>0),所以a2=m2+1,b2=m,c2=a2-b2=m2-m+1,
e2===1-=1-≥1-=,所以≤e<1.]
10.若點(diǎn)O和點(diǎn)F分別為橢圓+=1的中心
6、和左焦點(diǎn),若P為橢圓上的任意一點(diǎn),則·的最大值為________.
6 [由題意知,O(0,0),F(xiàn)(-1,0),設(shè)P(x,y),則=(x,y),=(x+1,y),∴·=x(x+1)+y2=x2+y2+x.又∵+=1,∴y2=3-x2,
∴·=x2+x+3=(x+2)2+2.
∵-2≤x≤2,∴當(dāng)x=2時,·有最大值6.]
二、解答題
11.(2017·蘇州模擬)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓C過點(diǎn)(0,2),其焦點(diǎn)為F1(-,0),F(xiàn)2(,0).
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)已知點(diǎn)P在橢圓C上,且PF1=4,求△PF1F2的面積. 【導(dǎo)學(xué)號:62172264】
[解
7、] (1)由題意可知,c=,b=2,所以a2=b2+c2=9,
所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.
(2)法一:由(1)可知,F(xiàn)1F2=2,PF1+PF2=6,
又PF1=4,所以PF2=2,
所以PF+PF=F1F,所以PF1⊥PF2,
所以△PF1F2的面積為×PF1·PF2=4.
法二:由(1)可知e=,設(shè)P(x0,y0),
因?yàn)镻F1=4,所以3+x0=4,解得x0=,
代入方程得+=1,解得|y0|=,
所以△PF1F2的面積為×2×=4.
12.已知橢圓C的中心在原點(diǎn),一個焦點(diǎn)為F(-2,0),且長軸與短軸長的比是2∶.
(1)求橢圓C的方程;
(2)設(shè)點(diǎn)M(m
8、,0)在橢圓C的長軸上,點(diǎn)P是橢圓上任意一點(diǎn).當(dāng)PM最小時,點(diǎn)P恰好落在橢圓的右頂點(diǎn),求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
[解] (1)由題意知解得
所以橢圓方程為+=1.
(2)設(shè)P(x0,y0),且+=1,所以PM2=(x0-m)2+y
=x-2mx0+m2+12=x-2mx0+m2+12
=(x0-4m)2-3m2+12(-4≤x0≤4).
所以PM2為關(guān)于x0的二次函數(shù),開口向上,對稱軸為x0=4m.
由題意知,當(dāng)x0=4時,PM2最小,所以4m≥4,所以m≥1.
又點(diǎn)M(m,0)在橢圓長軸上,所以1≤m≤4.
B組 能力提升
(建議用時:15分鐘)
1.已知橢圓+=1(a>b
9、>0)與-=1(m>0,n>0)有相同的焦點(diǎn)(-c,0)和(c,0),若c是a,m的等比中項(xiàng),n2是2m2與c2的等差中項(xiàng),則橢圓的離心率為________.
[因?yàn)闄E圓+=1(a>b>0)與-=1(m>0,n>0)有相同的焦點(diǎn)(-c,0)和(c,0),所以c2=a2-b2=m2+n2,因?yàn)閏是a,m的等比中項(xiàng),n2是2m2與c2的等差中項(xiàng),所以c2=am,2n2=2m2+c2,
所以m2=,n2=+,所以+=c2,化為=,所以e==.]
2.設(shè)F1,F(xiàn)2分別是橢圓+=1的左、右焦點(diǎn),P為橢圓上任一點(diǎn),點(diǎn)M的坐標(biāo)為(6,4),則PM+PF1的最大值為________.
15 [PF1
10、+PF2=10,PF1=10-PF2,PM+PF1=10+PM-PF2,易知M點(diǎn)在橢圓外,連結(jié)MF2并延長交橢圓于P點(diǎn)(圖略),此時PM-PF2取最大值MF2,故PM+PF1的最大值為10+MF2=10+=15.]
3.已知點(diǎn)M(,)在橢圓C:+=1(a>b>0)上,且橢圓的離心率為.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若斜率為1的直線l與橢圓C交于A,B兩點(diǎn),以AB為底邊作等腰三角形,頂點(diǎn)為P(-3,2),求△PAB的面積.
[解] (1)由已知得
解得
故橢圓C的方程為+=1.
(2)設(shè)直線l的方程為y=x+m,A(x1,y1),B(x2,y2),AB的中點(diǎn)為D(x0,y0).
11、
由消去y,整理得4x2+6mx+3m2-12=0,
則x0==-m,y0=x0+m=m,
即D.
因?yàn)锳B是等腰三角形PAB的底邊,
所以PD⊥AB,即PD的斜率k==-1,解得m=2.
此時x1+x2=-3,x1x2=0,
則|AB|=|x1-x2|=·=3.
又點(diǎn)P到直線l:x-y+2=0的距離為d=,
所以△PAB的面積為S=|AB|·d=.
4.(2017·蘇州模擬)已知橢圓C1:+=1(a>b>0)的右焦點(diǎn)為F,上頂點(diǎn)為A,P為C1上任一點(diǎn),MN是圓C2:x2+(y-3)2=1的一條直徑,在y軸上截距為3-的直線l與AF平行且與圓C2相切.
(1)求橢圓C1的離
12、心率;
(2)若橢圓C1的短軸長為8,求·的最大值.
[解] (1)由題意,得F(c,0),A(0,b),kAF=-,
∵在y軸上截距為3-的直線l與AF平行,
∴直線l:y=-x+3-,即bx+cy+(-3)c=0.
∵直線l與圓C2相切,∴=1,=1,e=,
(2)∵橢圓C1的短軸長為8,
∴2b=8,b=4.
∵a2=b2+c2,=1,∴a=c,2c2=b2+c2,
∴c=b=4,a=4,∴橢圓方程是+=1,設(shè)P(x,y),
∴·=(2+)·(+)
=()2+·(+)+·
=()2+·=x2+(y-3)2-1=32+(y-3)2-1=-y2-6y+40=-(y+3)2+49,又y∈[-4,4],∴·的最大值是49.