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椭圆的标准方程和几何性质练习题

椭圆的标准方程和几何性质练习题一1. 若曲线ax 2+by 2=1为焦点在x 轴上的椭圆,则实数a ,b 满足( ) A .a 2>b 2 B.1a <1b C .0<a <bD .0<b <a答案:C 由ax 2+by 2=1,得x 21a +y 21b=1,因为焦点在x 轴上,所以1a >1b >0,所以0<a <b . 2. 一个椭圆中心在原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,P (2,3)是椭圆上一点,且|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2| 成等差数列,则椭圆方程为( )A.2x 8+2y 6=1B.2x 16+2y 6=1C.2x 8+2y 4=1D.2x 16+2y 4=1 答案:A 设椭圆的标准方程为2222x y a b +=1(a>b>0)。

由点P(2,3)在椭圆上知2243a b+=1。

又|PF 1|,|F 1F 2|,PF 2|成等差数列,则|PF 1|+|PF 2|=2|F 1F 2|,即2a=2×2c ,c 1,a 2=又c 2=a 2-b 2,联立得a 2=8,b 2=6 3. 已知△ABC 的顶点B 、C 在椭圆x 23+y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是( )A .23B .6C .43D .12答案:C 如图,设椭圆的另外一个焦点为F ,则△ABC 的周长为|AB |+|AC |+|BC |=(|AB |+|BF |)+(|AC |+|CF |)=4a =43。

4. 已知椭圆x 2+my 2=1的离心率e ∈⎝⎛⎭⎫12,1,则实数m 的取值范围是( )A. ⎝⎛⎭⎫0,34B. ⎝⎛⎭⎫43,+∞C. ⎝⎛⎭⎫0,34∪⎝⎛⎭⎫43,+∞ D. ⎝⎛⎭⎫34,1∪⎝⎛⎭⎫1,43答案:C 在椭圆x 2+my 2=1中,当0<m <1时,a 2=1m ,b 2=1,c 2=a 2-b 2=1m-1,∴e 2=c 2a 2=1m -11m=1-m ,又12<e <1,∴14<1-m <1,解得0<m <34,当m >1时,a 2=1,b 2=1m ,c 2=1-1m , e 2=c 2a 2=1-1m 1=1-1m ,又12<e <1,∴14<1-1m <1,解得m >43,综上可知实数m 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,34∪⎝⎛⎭⎫43,+∞。

5. 已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,C 2:(x +4)2+y 2=9,动圆在圆C 1内部且和圆C 1相内切,和圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )A.1486422=-y x B. 1644822=+y x C. 1644822=-y xD.1486422=+y x 答案:D 设圆M 的半径为r ,则|MC 1|+|MC 2|=(13-r)+(3+r)=16,所以M 的轨迹是以C 1,C 2为焦点的椭圆,且2a=16,2c=8,故所求的轨迹方程为2x 64+2y 48=16. 椭圆12222=+b y a x (a >b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是椭圆上的一点,ca x l 2:-=,且PQ ⊥l ,垂足为Q ,若四边形PQF 1F 2为平行四边形,则椭圆的离心率的取值范围是( )A. (12,1) B. (0,12)),1) 答案:A 设点P(x 1,y 1),由于PQ ⊥l ,故|PQ|=x 1+2a c,因为四边形PQF 1F 2为平行四边形,所以|PQ|=|F 1F 2|=2c ,即x 1+2a c =2c ,则有x 1=2c-2a c >-a ,所以2c 2+ac-a 2>0,即2e 2+e-1>0,解得e<-1或e>12,由于0<e<1,所以12<e<1,即椭圆离心率的取值范围是(12,1) 7. 已知P 为椭圆x 225+y 216=1上的一点,M ,N 分别为圆(x +3)2+y 2=1和圆(x -3)2+y 2=4上的点,则|PM |+|PN |的最小值为( )A .5B .7C .13D .15答案:B 由题意知椭圆的两个焦点F 1,F 2分别是两圆的圆心,且|PF 1|+|PF 2|=10,从而|PM |+|PN |的最小值为|PF 1|+|PF 2|-1-2=7。

8. 设F 1、F 2分别是椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点,若椭圆上存在一点P ,使(OP →+OF 2→)·PF 2→=0(O 为坐标原点),则△F 1PF 2的面积是( ) A .4 B .3 C .2D .1 答案:D ∵(OP →+OF 2→)·PF 2→=(OP →+F 1O →)·PF 2→=F 1P →·PF 2→=0,∴PF 1⊥PF 2,∠F 1PF 2=90°. 设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则m +n =4,m 2+n 2=12,2mn =4,∴S △F1PF 2=12mn =1 9. 已知椭圆C :12222=+by a x (a >b>0)的左右焦点分别为F 1,F 2,若椭圆C 上恰有8个不同的点P ,使得△F 1F 2P 为直角三角形,则椭圆C 的离心率的取值范围是( )A.(0,22) B.(0,22] C.(22,1) D.[22,1) 答案:C 由题意,问题等价于椭圆上存在四个点P 使得直线PF 1与直线PF 2垂直,所以|OP|=c>b , 即c 2>a 2-c 2,所以a<2c ,因为e=ca,0<e<1,所以22<e<1.10. 若点O 和点F 分别为椭圆13422=+y x 的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则→→⋅FP OP 的最大值为( ) A. 2B. 3C. 6D. 8答案:C 设椭圆上任意一点P(x 0,y 0),则有2200x y 43+=1,即=3-34,O(0,0),F(-1,0),则·=x 0(x 0+1)+=14+x 0+3=14(x 0+2)2+2.因为|x 0|≤2,所以当x 0=2时,·取得最大值为611. 在△ABC 中,AB =BC ,cos B =-718.若以A ,B 为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率为( )A. 34B. 37C. 38D. 318答案:C 依题意知AB =BC =2c ,AC =2a -2c ,在△ABC 中,由余弦定理得(2a -2c )2=8c 2-2×4c 2×⎝⎛⎭⎫-718,故16e 2+18e -9=0,解得e =38. 12. 已知F 1,F 2分别是椭圆13422=+y x 的左、右焦点,A 是椭圆上一动点,圆C 与F 1A 的延长线、F 1F 2的延长线以及线段AF 2相切,若M (t ,0)为一个切点,则( ) A. t =2B. t >2C. t <2D. t 与2的大小关系不确定答案:A 如图,P ,Q 分别是圆C 与F 1A 的延长线、线段AF 2相切的切点,则|MF 2|=|F 2Q|=2a-(|F 1A|+|AQ|)=2a-|F 1P|=2a-|F 1M|,即|F 1M|+|MF 2|=2a. 所以t=a=2.13. 椭圆12222=+by a x (a >b >0)上一点A 关于原点的对称点为B ,F 为其右焦点,若AF ⊥BF ,设∠ABF =α,且α∈⎣⎡⎦⎤π12,π4,则该椭圆离心率的取值范围为( ) A. ⎣⎡⎦⎤22,63 B. ⎣⎡⎦⎤22,32 C. ⎣⎡⎭⎫63,1 D. ⎣⎡⎭⎫22,1 答案:A 由题知AF ⊥BF ,根据椭圆的对称性,AF ′⊥BF ′(其中F ′是椭圆的左焦点),因此四边形AFBF ′是矩形,于是|AB |=|FF ′|=2c ,|AF |=2c sin α,根据椭圆的定义,|AF |+|AF ′|=2a ,∴2c sin α+2c cos α=2a ,∴e =c a =1sin α+cos α=12sin ⎝⎛⎭⎫α+π4,而α∈⎣⎡⎦⎤π12,π4,∴α+π4∈⎣⎡⎦⎤π3,π2,∴sin ⎝⎛⎭⎫α+π4∈⎣⎡⎦⎤32,1,故e ∈⎣⎡⎦⎤22,6314. 直线x y 3-=与椭圆C :12222=+by a x (a >b>0)交于A ,B 两点,以线段AB 为直径的圆恰好经过椭圆的右焦点,则椭圆C 的离心率为( )A.3B.31-C.3-1D.4-23答案:C 设椭圆的左、右焦点分别为F 1,F 2,由题意可得 |OF 2|=|OA|=|OB|=|OF 1|=c ,由3得∠AOF 2=23π,∠AOF 1=3π。

所以|AF 23,|AF 1|=c. 由椭圆定义知,|AF 1|+|AF 2|=2a ,所以3,所以e=ca315. 已知椭圆的焦点在x 轴上,一个顶点为A (0,-1),其右焦点到直线x -y +22=0的距离为3,则椭圆的方程为答案: 1322=+y x 据题意可知椭圆方程是标准方程,故b =1.设右焦点为(c,0)(c >0),它到已知直线的距离为|c +22|2=3,解得c =2,所以a 2=b 2+c 2=3,故椭圆的方程为x 23+y 2=1.16. 设F 1,F 2分别是椭圆22x y 2516+=1的左、右焦点,P 为椭圆上一点,M 是F 1P 的中点,|OM |=3,则P 点到椭圆左焦点的距离为答案:4 由题意知|OM|=12|PF 2|=3,所以|PF 2|=6,所以|PF 1|=2a-|PF 2|=10-6=4 17. 分别过椭圆12222=+by a x (a >b>0)的左、右焦点F 1,F 2所作的两条互相垂直的直线l 1,l 2的交点在此椭圆的内部,则此椭圆的离心率的取值范围是答案:2由已知得交点P 在以F 1F 2为直径的圆x 2+y 2=c 2上。

又点P 在椭圆内部,所以有c 2<b 2,又b 2=a 2-c 2,所以有c 2<a 2-c 2,即2c 2<a 2,亦即:22c 1,a 2<所以c 20a 2<<18. 椭圆1422=+y x 的左,右焦点分别为F 1,F 2,点P 为椭圆上一动点,若∠F 1PF 2为钝角,则点P 的横坐标的取值范围是答案:⎝⎛⎭⎫-263,263 设椭圆上一点P 的坐标为(x ,y ),则F 1P →=(x +3,y ),F 2P →=(x -3,y )。

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