橢圓方程及其性質的應用習題課

2023-02-01 08:48:02 字數 3261 閱讀 8494

[學業水平訓練]

1.(2014·青島調研)點a(a,1)在橢圓+=1的內部,則a的取值範圍是(  )

a.-c.-2解析:選a.由題意知+<1,解得-2.若直線y=kx+2與橢圓+=1相切,則斜率k的值是(  )

a. b.-

c.± d.±

解析:選c.把y=kx+2代入+=1得

(2+3k2)x2+12kx+6=0,

由於δ=0,∴k2=,∴k=±.

3.(2014·重慶高二檢測)過橢圓+=1的乙個焦點f作垂直於長軸的橢圓的弦,則此弦長為(  )

a. b.3

c.2 d.

解析:選b.因為f(±1,0),所以過橢圓的焦點f且垂直於長軸的弦與橢圓的交點座標為(±1,±),所以弦長為3.

4.直線y=x+1被橢圓+=1所截得的弦的中點座標是(  )

a. b.

c. d.

解析:選c.把y=x+1代入橢圓方程,整理得3x2+4x-2=0,

所以弦的中點座標(x0,y0)滿足x0==-,y0=x0+1=-+1=.

5.經過橢圓+y2=1的右焦點作傾斜角為45°的直線l,交橢圓於a、b兩點,o為座標原點,則·=(  )

a.-3 b.-

c.-或-3 d.±

解析:選b.橢圓右焦點為(1,0),

設l:y=x-1,a(x1,y1),b(x2,y2),

把y=x-1代入+y2=1,

得3x2-4x=0.

∴a(0,-1),b,∴·=-.

6.橢圓+y2=1被直線x-y+1=0 所截得的弦長|ab

解析:由得交點為(0,1),,

則|ab|==.

答案:7.已知橢圓的方程為+=1(m>0).如果直線y=x與橢圓的乙個交點m在x軸上的射影恰為橢圓的右焦點f,則橢圓的離心率為________.

解析:焦點在x軸上,由題意知,m.

又∵點m在y=x上,

∴=  ,解得m=2,

∴e===.

答案:8.過橢圓+=1的右焦點作一條斜率為2的直線與橢圓交於a,b兩點,o為座標原點,則△oab的面積為

解析:將橢圓與直線方程聯立:

解得交點a(0,-2),b.設右焦點為f,

則s△oab=·of·|y1-y2|=×1×=.

答案:9.已知直線y=x-與橢圓x2+4y2=2,判斷它們的位置關係,若相交,則求出弦長.

解:聯立得方程組消去y得5x2-4x-1=0,因為δ=(-4)2-4×5×(-1)=36>0,

所以,方程5x2-4x-1=0有兩個根,則原方程組有兩組解,所以直線與橢圓相交於兩點,

設相交於a(x1,y1),b(x2,y2),

因為所以|ab|==

=·=,

即所求弦長為.

10.(2014·安陽高二檢測)已知橢圓的兩焦點為f1(-,0),f2(,0),離心率e=.

(1)求此橢圓的方程.

(2)設直線l:y=x+m,若l與此橢圓相交於p,q兩點,且|pq|等於橢圓的短軸長,求m的值.

解:(1)設橢圓方程為+=1(a>b>0),

則c=,=,

∴a=2,b2=a2-c2=1.

∴所求橢圓方程為+y2=1.

(2)由消去y,得5x2+8mx+4(m2-1)=0,

則δ=64m2-80(m2-1)>0,得m2<5.(*)

設p(x1,y1),q(x2,y2),

則x1+x2=-,x1x2=,

y1-y2=x1-x2,

|pq|=

==2.

解得m2=,滿足(*),

∴m=±.

[高考水平訓練]

1.已知橢圓c:+y2=1的右焦點為f,直線l:x=2,點a∈l,線段af交橢圓c於點b,若=3,則||=(  )

a. b.2

c. d.3

解析:選a.設點a(2,n),b(x0,y0).

由橢圓c:+y2=1知a2=2,b2=1,

∴c2=1,即c=1.∴右焦點f(1,0).

由=3,得(1,n)=3(x0-1,y0).

∴1=3(x0-1)且n=3y0.

∴x0=,y0=n.

將x0,y0代入+y2=1,得×()2+(n)2=1.

解得n2=1,

∴||===.

2.在rt△abc中,ab=ac=1.如果乙個橢圓通過a,b兩點,它的乙個焦點為點c,另乙個焦點在ab上,則這個橢圓的離心率為________.

解析:設另乙個焦點為f,連線cf,以cf的中點o為原點,建立如圖所示的直角座標系,因為ab=ac=1,△abc為直角三角形,

所以bc=.設橢圓方程為+=1(a>b>0),則有ac+ab+bc=1+1+=4a,

則a=.

設fa=x,則

解得x=.

所以1+()2=4c2.

解得c=,e==-.

答案:-

3.已知橢圓+=1的弦ab的中點m的座標為(2,1),求直線ab的方程,並求弦ab的長.

解:設a(x1,y1)、b(x2,y2).

∵m(2,1)為ab的中點,

∴x1+x2=4,y1+y2=2.

又a、b兩點在橢圓上,

則x+4y=16,x+4y=16,

兩式相減,得(x-x)+4(y-y)=0,

於是(x1+x2)(x1-x2)+4(y1+y2)(y1-y2)=0.

∴=-=-=-,

即kab=-.

故所求直線的方程為x+2y-4=0.

由得x2-4x=0

∴x1+x2=4,x1·x2=0.

∴|ab|=

==2.

4.在平面直角座標系xoy中,點p到兩點(0,-),(0,)的距離之和等於4,設點p的軌跡為c.

(1)寫出c的方程;

(2)設直線y=kx+1與c交於a,b兩點,k為何值時,⊥?

解:(1)設p(x,y),由橢圓定義可知,

點p的軌跡c是以(0,-),(0,)為焦點,長半軸長為2的橢圓.它的短半軸長b==1,

故曲線c的方程為x2+=1.

(2)設a(x1,y1),b(x2,y2),

其座標滿足

消去y,並整理得(k2+4)x2+2kx-3=0,

故x1+x2=-,x1x2=-.

∵⊥,∴x1x2+y1y2=0.

∵y1y2=k2x1x2+k(x1+x2)+1,

於是x1x2+y1y2

=---+1

=.又x1x2+y1y2=0,

∴k=±.

橢圓及其標準方程說課

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