2020年高中数学第二章圆锥曲线与方程2
2.1.2 第1课时 椭圆的简单几何性质
[课时作业]
[A组 基础巩固]
1.椭圆6x2+y2=6的长轴端点坐标为( )
A.(-1,0),(1,0) B.(-6,0),(6,0)
C.(-,0),(,0) D.(0,-),(0,)
解析:方程化为x2+=1,
∴a2=6,a=,长轴的端点坐标为(0,±).
答案:D
2.正数m是2和8的等比中项,则椭圆x2+=1的离心率为( )
A. B. C.或 D.或
解析:由题意得m2=2×8=16,
∴m=4,
∴c2=4-1=3,∴c=,
∴e=.故选A.
答案:A
3.若P是以F1,F2为焦点的椭圆+=1(a>b>0)上的一点,且·=0,tan∠PF1F2=,则此椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
解析:在Rt△PF1F2中,设PF2=1,则PF1=2,F1F2=,故此椭圆的离心率e==.
答案:A
4.椭圆C1:+=1和椭圆C2:+=1(0<k<9)有( )
A.等长的长轴 B.相等的焦距
C.相等的离心率 D.等长的短轴
解析:对椭圆C1,c1==4,对椭圆C2,∵0<k<9,∴25-k>9-k>0.
其焦点在y轴上,∴c2==4,故选B
答案:B
6
5.若椭圆中心在原点,对称轴为坐标轴,长轴长为2,离心率为,则该椭圆的方程为( )
A.+=1
B.+=1或+=1
C.+=1
D.+=1或+=1
解析:由题意知a=,
又∵e=,∴c=1,
∴b2=a2-c2=3-1=2,
所求椭圆方程为+=1或+=1.故选D.
答案:D
6.已知椭圆的中心在原点,焦点在y轴上,若其离心率为,焦距为8,则该椭圆的方程是________.
解析:由题意知,2c=8,c=4,
∴e===,
∴a=8,从而b2=a2-c2=48,
∴方程是+=1.
答案:+=1
7.已知椭圆+=1有两个顶点在直线x+2y=2上,则此椭圆的焦点坐标是________.
解析:直线与x轴,y轴的交点分别为A(2,0),B(0,1),由题意a=2,b=1,椭圆方程为+y2=1,c2==3,故椭圆的焦点坐标为(±,0).
答案:(±,0)
8.过椭圆+=1(a>b>0)的左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于点P,F2为右焦点,若∠F1PF2=60°,则该椭圆的离心率为________.
解析:如图所示,在Rt△PF1F2中,
6
|F1F2|=2c,
∴|PF1|=,|PF2|=.
由椭圆定义知+=2a,
∴e==.
答案:
9.设椭圆方程为mx2+4y2=4m(m>0)的离心率为,试求椭圆的长轴的长和短轴的长、焦点坐标及顶点坐标.
解析:椭圆方程可化为+=1.
(1)当0
4时,a=,b=2,
∴c=,
∴e===,解得m=,
∴a=,c=,
∴椭圆的长轴的长和短轴的长分别为,4,焦点坐标为F1,F2,顶点坐标为A1,A2,B1(-2,0),B2(2,0).
10.已知椭圆+=1的离心率e=,求k的值.
解析:(1)当椭圆的焦点在x轴上时,
a2=k+8,b2=9,得c2=k-1.
由e=,可得=,即k=28.
(2)当椭圆的焦点在y轴上时,
a2=9,b2=k+8,得c2=1-k.
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由e=,得=,即k=-.
故满足条件的k值为k=28或-.
[B组 能力提升]
1.我国发射的“神舟六号”载人航天飞船的运行轨道是以地球的中心为一个焦点的椭圆,设其近地点A距地面为n千米,远地点B距地面为m千米,地球半径为R千米,则飞船运行轨道的短轴长为( )
A.2千米 B.千米
C.mn千米 D.2mn千米
解析:设运行轨道的长半轴长为a,焦距为2c,
由题意,可得
解得a=+R,c=,
故b==
==.
即2b=2.
答案:A
2.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1,F2,过F2的直线与圆x2+y2=b2相切于点A,并与椭圆C交于不同的两点P,Q,如图,若A,F2为线段PQ的三等分点,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
解析:连接PF1,由题意知OA=b,
所以|PF1|=2b,
∴|PF2|=2a-2b,
∴|AF2|=a-b.
在Rt△OAF2中有
b2+(a-b)2=c2,
将b2=a2-c2代入整理得
3a2-3c2-2a=0,
即3-3e2=2,
即9e4-14e2+5=0,
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解得e2=或e2=1(舍去),
∴e=.故选C.
答案:C
3.已知椭圆的长轴长为20,离心率为,则该椭圆的标准方程为________.
解析:由条件知,2a=20,=,
∴a=10,c=6,b=8,
故标准方程为+=1或+=1.
答案:+=1或+=1
4.(2015·高考浙江卷)椭圆+=1(a>b>0)的右焦点F(c,0)关于直线y=x的对称点Q在椭圆上,则椭圆的离心率是________.
解析:设椭圆的另一个焦点为F1(-c,0),如图,连接QF1,QF,设QF与直线y=x交于点M.
由题意知M为线段QF的中点,且OM⊥FQ.
又O为线段F1F的中点,
∴F1Q∥OM,
∴F1Q⊥QF,|F1Q|=2|OM|.
在Rt△MOF中,tan∠MOF==,|OF|=c,
可解得|OM|=,|MF|=,
故|QF|=2|MF|=,|QF1|=2|OM|=.
由椭圆的定义得|QF|+|QF1|=+=2a,
整理得b=c,∴a==c,
故e==.
答案:
5.已知F1,F2是椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,点P在椭圆上,且∠F1PF2=.记线段PF1与y轴的交点为Q,O为坐标原点,若△F1OQ与四边形OF2PQ的面积之比为1∶
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2,求该椭圆的离心率.
解析:依题知,F1P⊥F2P,所以△F1QO∽△F1F2P,因为△F1OQ与四边形OF2PQ的面积之比为1∶2,所以=,所以=,设椭圆的焦距为2c,
则F1P=c,F2P==c,由椭圆的定义可得:c+c=2a,所以,e===-1.
6.如图,椭圆+=1(a>b>0)的上顶点为A,左顶点为B,F为右焦点,过F作平行于AB的直线交椭圆于C、D两点.作平行四边形OCED,E恰在椭圆上.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若平行四边形OCED的面积为,求椭圆的方程.
解析:(1)∵焦点为F(c,0),AB斜率为,
故CD方程为y=(x-c).
与椭圆联立后消去y得2x2-2cx-b2=0.
∵CD的中点为G,点E的坐标为
将E代入椭圆方程并整理得2c2=a2,
∴e==.
(2)由(1)知CD的方程为y=(x-c),b=c,a=c.
与椭圆联立消去y得2x2-2cx-c2=0.
∵平行四边形OCED的面积为
S=c|yC-yD|=c
=c
=c2=,
∴c=,a=2,b=.
故椭圆方程为+=1.
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