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2020版高考数学一轮复习课后限时集训46《椭圆》文数(含解析)北师大版 试卷
展开课后限时集训(四十六)
(建议用时:60分钟)
A组 基础达标
一、选择题
1.(2019·浦东新区模拟)方程kx2+4y2=4k表示焦点在x轴上的椭圆,则实数k的取值范围是( )
A.k>4 B.k=4 C.k<4 D.0<k<4
D [椭圆的标准方程为+=1,焦点在x轴上,所以0<k<4.]
2.(2019·大同月考)已知焦点在x轴上的椭圆+=1的离心率为,则m=( )
A.6 B.
C.4 D.2
C [由焦点在x轴上的椭圆+=1,可得a=,c=.
由椭圆的离心率为,可得=,解得m=4.故选C.]
3.若直线x-2y+2=0经过椭圆的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的标准方程为( )
A.+y2=1
B.+=1
C.+y2=1或+=1
D. 以上答案都不对
C [直线与坐标轴的交点为(0,1),(-2,0),由题意知当焦点在x轴上时,c=2,b=1,∴a2=5,所求椭圆的标准方程为+y2=1.当焦点在y轴上时,b=2,c=1,∴a2=5,所求椭圆的标准方程为+=1.]
4.已知三点P(5,2),F1(-6,0),F2(6,0),那么以F1,F2为焦点且经过点P的椭圆的短轴长为( )
A.3 B.6
C.9 D.12
B [因为点P(5,2)在椭圆上,所以|PF1|+|PF2|=2a,|PF2|=,|PF1|=5,所以2a=6,即a=3,c=6,则b=3,故椭圆的短轴长为6,故选B.]
5.(2019·唐山模拟)已知F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,椭圆C上存在点P使∠F1PF2为钝角,则椭圆C的离心率的取值范围是( )
A. B.
C. D.
A [因为椭圆+=1上存在点P使∠F1PF2为钝角,所以b<c,则a2=b2+c2<2c2,所以椭圆的离心率e=>.又因为e<1,所以e的取值范围为,故选A.]
二、填空题
6.已知椭圆的中心在原点,一个焦点为(0,-2)且a=2b,则椭圆的标准方程为________.
+=1 [∵c=2,a2=4b2,
∴a2-b2=3b2=c2=12,b2=4,a2=16.
又焦点在y轴上,∴标准方程为+=1.]
7.椭圆+=1的焦点为F1,F2,点P在椭圆上,若|PF1|=4,则∠F1PF2的大小为________.
120° [由题意知a=3,c=.因为|PF1|=4,|PF1|+|PF2|=2a=6,所以|PF2|=6-4=2.所以cos∠F1PF2===-,所以∠F1PF2=120°.]
8.已知椭圆+=1(a>b>0)的右顶点和上顶点分别为A、B,左焦点为F.以原点O为圆心的圆与直线BF相切,且该圆与y轴的正半轴交于点C,过点C的直线交椭圆于M、N两点.若四边形FAMN是平行四边形,则该椭圆的离心率为________.
[∵圆O与直线BF相切,∴圆O的半径为,即OC=,∵四边形FAMN是平行四边形,∴点M的坐标为,代入椭圆方程得+=1,∴5e2+2e-3=0,又0<e<1,∴e=.]
三、解答题
9.分别求出满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1)与椭圆+=1有相同的离心率且经过点(2,-);
(2)已知点P在以坐标轴为对称轴的椭圆上,且P到两焦点的距离分别为5,3,过P且与长轴垂直的直线恰过椭圆的一个焦点.
[解] (1)由题意,设所求椭圆的方程为+=t1或+=t2(t1,t2>0),因为椭圆过点(2,-),所以t1=+=2,或t2=+=.
故所求椭圆的标准方程为+=1或+=1.
(2)由于焦点的位置不确定,所以设所求的椭圆方程为+=1(a>b>0)或+=1(a>b>0),
由已知条件得
解得a=4,c=2,所以b2=12.
故椭圆方程为+=1或+=1.
10.设F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.
(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;
(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.
[解] (1)根据c=及题设知M,=,2b2=3ac.
将b2=a2-c2代入2b2=3ac,
解得=,=-2(舍去).
故C的离心率为.
(2)由题意,原点O为F1F2的中点,MF2∥y轴,
所以直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,故=4,即b2=4a. ①
由|MN|=5|F1N|得|DF1|=2|F1N|.
设N(x1,y1),由题意知y1<0,则
即
代入C的方程,得+=1.②
将①及c=代入②得+=1.
解得a=7,b2=4a=28,故a=7,b=2.
B组 能力提升
1.(2019·六盘水模拟)已知点F1,F2分别为椭圆C:+=1的左、右焦点,若点P在椭圆C上,且∠F1PF2=60°,则|PF1|·|PF2|=( )
A.4 B.6 C.8 D.12
A [由|PF1|+|PF2|=4,|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos 60°=|F1F2|2,得3|PF1|·|PF2|=12,所以|PF1|·|PF2|=4,故选A.]
2.(2018·中山一模)设椭圆:+=1(a>b>0)的右顶点为A,右焦点为F,B为椭圆在第二象限内的点,直线BO交椭圆于点C,O为原点,若直线BF平分线段AC,则椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
B [如图,设点M为AC的中点,连接OM,则OM为△ABC的中位线,于是△OFM∽△AFB,且==,即=,解得e==.故选B.]
3.(2019·临沂模拟)已知F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,点A是椭圆C的右顶点,椭圆C的离心率为,过点F1的直线l上存在点P,使得PA⊥x轴,且△F1F2P是等腰三角形,则直线l的斜率k(k>0)为________.
[法一:由题意知直线l的方程为y=k(x+c)(k>0),则P(a,k(a+c)).∵椭圆C的离心率e==,∴a=2c,P(2c,3kc),F2(c,0).由题意知|F1F2|=|F2P|,得(2c-c)2+(3kc)2=4c2,得k2=.∵k>0,∴k=.
法二:根据题意不妨设椭圆C:+=1,P(2,t)(t>0),则F1(-1,0),F2(1,0).由题意知|F1F2|=|F2P|,得(2-1)2+t2=4,得t2=3,∵t>0,∴t=,∴P(2,),∴k==.]
4.已知椭圆+=1(a>b>0),F1,F2分别为椭圆的左,右焦点,A为椭圆的上顶点,直线AF2交椭圆于另一点B.
(1)若∠F1AB=90°,求椭圆的离心率;
(2)若=2,·=,求椭圆的方程.
[解] (1)∠F1AB=90°,则△AOF2为等腰直角三角形,所以有OA=OF2,即b=c.所以a=c,所以e==.
(2)由题知A(0,b),F1(-c,0),F2(c,0),其中c=,设B(x,y).由=2,得(c,-b)=2(x-c,y),解得x=,y=-,即B.
将B点坐标代入+=1,得+=1,
即+=1,解得a2=3c2,①
又由·=(-c,-b)·=,
得b2-c2=1,即a2-2c2=1.②
由①②解得c2=1,a2=3,从而有b2=2.
所以椭圆的方程为+=1.