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新高考数学一轮复习 圆锥曲线专项重难点突破专题02 椭圆的焦点弦,中点弦,弦长问题(2份打包,原卷版+解析版)
展开一、单选题:本大题共8小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.过椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点且与椭圆长轴垂直的直线与椭圆相交于 SKIPIF 1 < 0 两点,则 SKIPIF 1 < 0 等于( )
A.4B.2 SKIPIF 1 < 0
C.1D.4 SKIPIF 1 < 0
【解析】因为椭圆 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆的右焦点的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 ,代入椭圆的方程,求得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .故选:C.
2.直线 SKIPIF 1 < 0 ,当k变化时,此直线被椭圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长的最大值是( )
A.2B. SKIPIF 1 < 0 C.4D.不能确定
【解析】直线 SKIPIF 1 < 0 恒过定点 SKIPIF 1 < 0 ,且点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆上,
设另外一个交点为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,弦长为 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时,弦长最大,为 SKIPIF 1 < 0 .故选:B.
3.若椭圆 SKIPIF 1 < 0 的弦 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,则弦 SKIPIF 1 < 0 的长为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,因为弦 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 在椭圆上,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减可得 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,即直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以弦 SKIPIF 1 < 0 的直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由弦长公式,可得 SKIPIF 1 < 0 .故选:A.
4.椭圆 SKIPIF 1 < 0 内有一点 SKIPIF 1 < 0 ,设某条弦过点P且以P为中点,那么这条弦所在直线的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】设满足题意的直线与椭圆交于 SKIPIF 1 < 0 两点,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
又直线过 SKIPIF 1 < 0 ,由此可得所求的直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以弦所在直线的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故选:B.
5.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 .倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 的直线与 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点,并且满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的离心率为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,
消去 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
注意到 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .于是 SKIPIF 1 < 0 ,
同理, SKIPIF 1 < 0 . 因此 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 的倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,∴直线的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,根据弦长公式,可得 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 .故选:A
6.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 的直线交椭圆于 SKIPIF 1 < 0 两点,若 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的方程为( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
【解析】 SKIPIF 1 < 0 右焦点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可知 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的中点, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
且 SKIPIF 1 < 0 ,两式相减得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故选:C
7.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点(其中点 SKIPIF 1 < 0 在点 SKIPIF 1 < 0 的左侧),记 SKIPIF 1 < 0 面积为 SKIPIF 1 < 0 ,则下列结论错误的是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 D.当 SKIPIF 1 < 0 时,点 SKIPIF 1 < 0 的横坐标为 SKIPIF 1 < 0
【解析】由椭圆 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,由对称性可知 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 时,可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
∵直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点的坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时取等号,故C正确;
SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 设 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,∴由余弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∵又 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.故选:B.
8.已知A,B两点的坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,O是坐标原点,直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积是 SKIPIF 1 < 0 .斜率为l的直线与点M的轨迹交于P,Q两点,则 SKIPIF 1 < 0 的面积的最大值是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.1D. SKIPIF 1 < 0
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 因为 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的斜率之积为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以有 SKIPIF 1 < 0 ;M的轨迹为 SKIPIF 1 < 0
设直线 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
点O到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,故选:D.
二、多选题:本大题共4小题,每个小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,只有一项或者多项是符合题目要求的.
9.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 的直线交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 两点.若 SKIPIF 1 < 0 的中点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A.直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C.椭圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 D.椭圆的离心率为 SKIPIF 1 < 0
【解析】因为直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 和点 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
代入椭圆方程 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的中点的横坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,所以圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .故选:ABD.
10.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 内一点 SKIPIF 1 < 0 ,上、下焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点,则下列结论正确的是( )
A.椭圆的焦点坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 B.椭圆 SKIPIF 1 < 0 的长轴长为 SKIPIF 1 < 0
C.直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0
【解析】由椭圆方程知:焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴上,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以椭圆的焦点坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,故A错误;
椭圆 SKIPIF 1 < 0 的长轴长为 SKIPIF 1 < 0 ,故B正确;
由题意,可设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
两式作差得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确;
由C知,直线 SKIPIF 1 < 0 过椭圆的上焦点 SKIPIF 1 < 0 ,
根据椭圆的定义,所以 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确.故选:BCD.
11.已知椭圆E: SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,上顶点为P,若过 SKIPIF 1 < 0 且倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 的直线l交椭圆E于A,B两点, SKIPIF 1 < 0 的周长为8,则( )
A.直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 B.椭圆E的短轴长为4
C. SKIPIF 1 < 0 D.四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0
【解析】对于选项A:设椭圆的半焦距为 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
可知 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,故A正确;
对于选项B:由选项A可知: SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为等边三角形,
由题意可知: SKIPIF 1 < 0 ,即直线l为 SKIPIF 1 < 0 的角平分线,
则点 SKIPIF 1 < 0 关于直线l对称,所以 SKIPIF 1 < 0 的周长为8,则 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆E的短轴长为 SKIPIF 1 < 0 ,故B错误;
对于选项C:因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故C正确,
对于选项D:因为直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,椭圆 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,消去x得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 直线l的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确;
故选:ACD.
12.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 为右焦点,直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆交于 SKIPIF 1 < 0 两点,直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆交于另一点 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
A. SKIPIF 1 < 0 周长为定值B.直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的斜率乘积为定值
C.线段 SKIPIF 1 < 0 的长度存在最小值D.该椭圆离心率为 SKIPIF 1 < 0
【解析】该椭圆中 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,故D正确;
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则在 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 斜率都存在的前提下有 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
于是 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 为定值,故B正确;
由题意可设 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,消 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,所以线段 SKIPIF 1 < 0 的长度存在最小值,故C正确.
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,
不妨取点 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 ,得直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,求得交点 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,联立 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,不妨取 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 垂直于 SKIPIF 1 < 0 轴,此时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 ,显然 SKIPIF 1 < 0 周长不为定值,故A错误;
故选:BCD.
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在答题卡中的横线上.
13.过椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左焦点且斜率为 SKIPIF 1 < 0 的弦 SKIPIF 1 < 0 的长是 .
【解析】设点 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,在椭圆 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以,椭圆的左焦点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 .
14.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,P为椭圆上一点(异于左右顶点), SKIPIF 1 < 0 的内切圆半径为r,若r的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,则椭圆的离心率为 .
【解析】设内切圆的圆心为 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 取到最大值 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 有最大值,且最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
两边同时平方可得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去).
15.已知直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 在第二象限交于 SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴、 SKIPIF 1 < 0 轴分别交于 SKIPIF 1 < 0 两点,若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的方程为 .
【解析】设 SKIPIF 1 < 0 ,线段 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,两式相减可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又由 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
16.椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的左,右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,上顶点为 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 将 SKIPIF 1 < 0 分成面积相等的两部分,则 SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 .
【解析】依题意, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 是等腰直角三角形,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点为 SKIPIF 1 < 0 ,与 SKIPIF 1 < 0 轴的交点为 SKIPIF 1 < 0 ,
①当 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 重合时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
②当 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 之间时, SKIPIF 1 < 0 , 所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 .
③当 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 左侧,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的交点为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
综上所述, SKIPIF 1 < 0 的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 的直线与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点,求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【解析】(1)由椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
设椭圆方程 SKIPIF 1 < 0 ,将点 SKIPIF 1 < 0 代入方程,可得 SKIPIF 1 < 0 ,故方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 且 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又由原点到 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
由圆锥曲线的弦长公式,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
令 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时,面积取到最大值 SKIPIF 1 < 0 .
18.已知椭圆M: SKIPIF 1 < 0 ,圆N: SKIPIF 1 < 0 ,直线l过椭圆M右焦点F且倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求直线l方程及椭圆M的焦距.
(2)直线l交椭圆M于A、B两点,直线l交圆N于C、D两点,求 SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)由题意知椭圆M: SKIPIF 1 < 0 ,则长半轴长 SKIPIF 1 < 0 ,短半轴长 SKIPIF 1 < 0 ,
则焦距为 SKIPIF 1 < 0 ,其右焦点 SKIPIF 1 < 0 ,直线l过椭圆M右焦点F且倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 ,其斜率为1,
故直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 中,可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ;
圆N: SKIPIF 1 < 0 的圆心 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
19.已知椭圆C: SKIPIF 1 < 0 的焦距为 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知 SKIPIF 1 < 0 ,E为直线 SKIPIF 1 < 0 上一纵坐标不为0的点,且直线DE交C于H,G两点,证明: SKIPIF 1 < 0 .
【解析】(1)设C的半焦距为c( SKIPIF 1 < 0 ).由已知得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,又由 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .所以椭圆C的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设直线DE的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
设H,G的坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
要证 SKIPIF 1 < 0 ,只要证 SKIPIF 1 < 0 ,
即要证 SKIPIF 1 < 0 .即要证 SKIPIF 1 < 0 ,
即要证 SKIPIF 1 < 0 (*).
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以(*)式成立,所以 SKIPIF 1 < 0 成立.以 SKIPIF 1 < 0 成立.
20.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的一个端点为 SKIPIF 1 < 0 ,且离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,过椭圆左顶点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 ,与 SKIPIF 1 < 0 轴正半轴交于点 SKIPIF 1 < 0 ,过原点 SKIPIF 1 < 0 且与直线 SKIPIF 1 < 0 平行的直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)求证: SKIPIF 1 < 0 为定值.
【解析】(1)因为椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又椭圆的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,因此 SKIPIF 1 < 0 为定值.
21.已知椭圆: SKIPIF 1 < 0 的一个焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,椭圆上的点到 SKIPIF 1 < 0 的最大距离为3,最小距离为1.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆左右顶点为 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 上有一动点 SKIPIF 1 < 0 ,连接 SKIPIF 1 < 0 分别和椭圆交于 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的面积分别为 SKIPIF 1 < 0 .是否存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,若存在,求出 SKIPIF 1 < 0 点坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)设椭圆 SKIPIF 1 < 0 的半焦距为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为椭圆上的点到 SKIPIF 1 < 0 的最大距离为3,最小距离为1,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,假设存在点 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 横坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,①
设 SKIPIF 1 < 0 点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 斜率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
故直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
将直线 SKIPIF 1 < 0 和椭圆联立 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
将直线 SKIPIF 1 < 0 和椭圆联立 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 横坐标代入①式可得, SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
代入点 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,即点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,代入点 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,即点 SKIPIF 1 < 0 的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 点坐标为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
22.已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点,经过 SKIPIF 1 < 0 且垂直于椭圆长轴的弦长为3.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 分别作两条互相垂直的直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 与椭圆交于A,B两点, SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,且点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,求线段 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【解析】(1)对于方程 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以椭圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)得 SKIPIF 1 < 0 ,若直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为0,则 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 与直线 SKIPIF 1 < 0 无交点,不满足条件.
设直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则不满足 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,∴ SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
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