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椭圆的简单几何性质练习题

.课时作业(八)[学业水平层次]一、选择题1.(2015·人大附中月考)焦点在x 轴上,短轴长为8,离心率为35的椭圆的标准方程是( ) +y 236=1 +y 264=1 +y 216=1 +y 29=1 【解析】 本题考查椭圆的标准方程.由题意知2b =8,得b =4,所以b 2=a 2-c 2=16,又e =c a =35,解得c =3,a =5,又焦点在x 轴上,故椭圆的标准方程为x 225+y 216=1,故选C.$【答案】 C2.椭圆的短轴的一个顶点与两焦点组成等边三角形,则它的离心率为( )【解析】 由题意知a =2c ,∴e =c a =c 2c =12.【答案】 A3曲线x 225+y 29=1与x 29-k +y 225-k=1(0<k <9)的关系是( )A .有相等的焦距,相同的焦点)B .有相等的焦距,不同的焦点C .有不等的焦距,不同的焦点D .以上都不对【解析】 曲线x 225+y 29=1的焦距为2c =8,而曲线x 29-k +y 225-k =1(0<k <9)表示的椭圆的焦距也是8,但由于焦点所在的坐标轴不同,故选B.【答案】 B4.已知O 是坐标原点,F 是椭圆x 24+y 23=1的一个焦点,过F 且与x 轴垂直的直线与椭圆交于M ,N 两点,则cos ∠MON 的值为( )B .-513D .-21313#【解析】 由题意,a 2=4,b 2=3,故c =a 2-b 2=4-3=1.不妨设M (1,y 0),N (1,-y 0),所以124+y 23=1,解得y 0=±32,所以|MN |=3,|OM |=|ON |=12+⎝ ⎛⎭⎪⎫322=132. 由余弦定理知cos ∠MON =|OM |2+|ON |2-|MN |22|OM ||ON |=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1322+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1322-322×132×132=-513.【答案】 B 二、填空题#5.已知长方形ABCD ,AB =4,BC =3,则以A ,B 为焦点,且过C 、D 的椭圆的离心率为________.【解析】 如图,AB =2c =4,∵点C 在椭圆上,∴CB +CA =2a =3+5=8,∴e =2c 2a =48=12.【答案】 126.设AB 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1的不垂直于对称轴的弦,M 为AB 的中点,O 为坐标原点,则k AB ·k OM =________.【解析】 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则中点M ⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,y 1+y 22,得k AB =y 2-y 1x 2-x 1,k OM =y 2+y 1x 2+x 1,k AB ·k OM =y 22-y 21x 22-x 21,b 2x 21+a 2y 21=a 2b 2,b 2x 22+a 2y 22=a 2b 2,"得b 2(x 22-x 21)+a 2(y 22-y 21)=0,即y 22-y 21x 22-x 21=-b 2a2.【答案】 -b 2a27.(2014·天津高二检测)已知P (m ,n )是椭圆x 2+y 22=1上的一个动点,则m 2+n 2的取值范围是________.【解析】 因为P (m ,n )是椭圆x 2+y 22=1上的一个动点,所以m 2+n 22=1,即n 2=2-2m 2,所以m 2+n 2=2-m 2,又-1≤m ≤1,所以1≤2-m 2≤2,所以1≤m 2+n 2≤2.【答案】 [1,2] 三、解答题8.(1)求与椭圆x 29+y 24=1有相同的焦点,且离心率为55的椭圆的标准方程;(2)已知椭圆的两个焦点间的距离为8,两个顶点坐标分别是(-6,0),(6,0),求焦点在x 轴上的椭圆的标准方程.¥【解】 (1)∵c =9-4=5,∴所求椭圆的焦点为(-5,0),(5,0).设所求椭圆的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).∵e =c a =55,c =5,∴a =5,b 2=a 2-c 2=20, ∴所求椭圆的方程为x 225+y 220=1.(2)因椭圆的焦点在x 轴上,设它的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),∵2c =8,∴c =4,《又a =6,∴b 2=a 2-c 2=20.∴椭圆的方程为x 236+y 220=1.9.(2014·菏泽高二检测)设椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)与x 轴交于点A ,以OA 为边作等腰三角形OAP ,其顶点P 在椭圆上,且∠OPA =120°,求椭圆的离心率.【解】 不妨设A (a,0),点P 在第一象限,由题意,点P 的横坐标是a2,设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,y ,由点P 在椭圆上,得⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22a 2+y 2b 2=1,y 2=34b 2,即P ⎝⎛⎭⎪⎪⎫a 2,32b ,又∠OPA =120°,所以∠POA =30°,故tan ∠POA =32b a2=33,所以a =3b ,所以e =c a =a 2-b 2a=3b 2-b 23b =223.[能力提升层次]1.(2015·福州高二期末)设椭圆的两个焦点分别为F 1,F 2,过F 2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若△F 1PF 2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )-1 C .2- 2%【解析】 设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由题得|PF 2|=b 2a=2c ,即a 2-c 2a=2c ,得离心率e =2-1,故选B. 【答案】 B2.(2014·清远高二期末)“m =3”是“椭圆x 24+y 2m=1的离心率为12”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件!C .充要条件D .既不充分也不必要条件【解析】 椭圆x 24+y 2m =1离心率为12,当0<m <4时,4-m 2=12,得m =3, 当m >4时,m -4m=12,得m =163,即“m =3”是“椭圆x 24+y 2m =1的离心率为12”的充分不必要条件.【答案】 A3.(2015·济南历城高二期末)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,右顶点为A ,点B 在椭圆上,且BF ⊥x 轴,直线AB 交y 轴于点P .若AP →=2PB →,则椭圆的离心率是________. -【解析】 由AP →=2PB →,得|AO |=2|FO |(O 为坐标原点),即a =2c ,则离心率e =12.【答案】 124.(2014·青海省西宁)已知点A ,B 分别是椭圆x 236+y 220=1的左、右顶点,点F 是椭圆的右焦点,点P 在椭圆上,且位于x 轴上方,PA ⊥PF .(1)求点P 的坐标;(2)设M 是椭圆长轴AB 上的一点,且M 到直线AP 的距离等于|MB |,求椭圆上的点到点M 的距离d 的最小值.【解】 (1)由已知可得A (-6,0),B (6,0),F (4,0), 设点P 的坐标是(x ,y ),|则AP →=(x +6,y ),FP →=(x -4,y ).由已知得⎩⎪⎨⎪⎧x 236+y 220=1,x +6x -4+y 2=0,则2x 2+9x -18=0,解得x =32或x =-6.由于y >0,只能取x =32,于是y =523.所以点P 的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫32,523.(2)直线AP 的方程是x -3y +6=0.设点M 的坐标是(m,0),则M 到直线AP 的距离是|m +6|2,又B (6,0),于是|m +6|2=|m -6|,又-6≤m ≤6,解得m =2,设椭圆上的点(x ,y )到点M 的距离为d ,有 d 2=(x -2)2+y 2=x 2-4x +4+20-59x 2=49⎝ ⎛⎭⎪⎫x -922+15, 由于-6≤x ≤6,所以当x =92时,d 取最小值15.。

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