《椭圆》单元测试题
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的。
1. 已知曲线C的方程为+=1,则“a>b”是“曲线C为焦点在x轴上的椭圆”的( C )
A.充分必要条件 B.充分不必要条件C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
2. 椭圆
A.﹣21=1的离心率为,则k的值为( C ) B.21C.﹣或21D.或21
x2y2
??1的一个焦点为F1,点P在椭圆上,如果线段PF3. 椭圆1的中点M 123
在y轴上,那么点M的纵坐标是 (C )A. ?323 B. ? C. ?D. ? 4224
4.
设椭圆短轴的一点与两个焦点组成一个正三角形,焦点到椭圆长轴端点的最短距离为
,则焦点在y轴上的椭圆方程是(D)
A.+=1 B.+或+=1C.+=1 D.+=1
5. 如图,边长为a的正方形组成的网格中,设椭圆C1、C2、C3的离心率分别为e1、e2、
e3,则( D )
A.e1=e2<e3B.e2=e3<e1 C.e1=e2>e3D.e2=e3>e1
6. 已知椭圆x+y=a(a>0)与A(2,1),B(4,3)为端点的线段没有公共点,则a
的取值范围是( B )
A.
C.或B.D.或2
22
7. 已知点F1、F2分别是椭圆的左、右焦点,过F1且垂直于x轴的直线与椭圆交于A、B两点,若△ABF2是锐角三角形,则该椭圆的离心率e的取值范围是( B )
A.(0,﹣1) B.(﹣1,1) C.(0,﹣1) D.(﹣l,1)
8. 已知点P是椭圆+y=1上任一点,F为椭圆的右焦点,Q(3,0),且|PQ|=2|PF|,则满足条件的点 P的个数为( C )
A.4 B.3 C.2 D.0
9. 已知P为椭圆
22上的点,点M为圆上的动点,点N为圆C2:(x﹣3)+y=1上的动点,则|PM|+|PN|的最大值为(B )
A.8 B.12 C.16 D.20
x2y2110. 设椭圆2+2=1(a>b>0)的离心率为e=,右焦点为F(c,0),方程ax2+bx-c=0的两ab2
个实根分别为x1和x2,则点P(
x1,x2)( A )
A.必在圆x2+y2=2内 B.必在圆x2+y2=2上
C.必在圆x2+y2=2外 D.以上三种情形都有可能
11.如图,焦点在x轴上的椭圆+=1(a>0)的左、右焦点分别为F1、F2,P是椭圆上位于第一象限内的一点,且直线F2P与y轴的正半轴交于A点,△APF1
的内切圆在边PF1上的切点为Q,若|F1Q|=4,则该椭圆的离心率为( D )
A. B. C.
12.椭圆C:+ D. =1的左,右顶点分别为A1,A2,点P在C上,且直
线PA2斜率的取值范围是[﹣2,﹣1],那么直线PA1斜率的取值范围是( A )
A.[,] B.[,] C.[,1] D.[,1]
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。
2213.直线y?kx?2与椭圆x?4y?80相交于不同的两点P、Q,若PQ的中
点横坐标为2,则直线的斜率等于 1。2
14.椭圆上有一点P,F1,F2是椭圆的左、右焦点,△F1PF2为直角三角形,则这样的点P有 6 个
15. 设点P在椭圆x+
16. 设F1,F2分别是椭圆2=1上,点Q在直线y=x+4上,若|PQ|的最小值为,则m=
的左、右焦点,点P是该椭圆上一个动点,则的取值范围是[﹣2,1]
三、解答题:本大题共6小题,满分70分。
17. (本题满分10分)
A(2,1)(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若直线l:x?1?y?0CM,N
.
解:(1)由条件a?
2b(2,1)
C的标
2(2)联立椭圆和直线方程可得直线5x?8x?4?0,所以
,长轴长为等18. (本题满分12分)已知椭圆C:22+=1(a>b>0)的离心率为于圆R:x+(y﹣2)=4的直径,过点P(0,1)的直线l与椭圆C交于两点A,B,与圆R交于两点M,N
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)求证:直线RA,RB的斜率之和等于零;
解:(Ⅰ)因为椭圆C长轴长等于圆R:x+(y﹣2)=4的直径,
所以2a=4,a=2; 由离心率为,得e=222==, 所以==,得b=2;所以椭圆C的方程为2+=1;
(Ⅱ)当直线l的斜率存在时,设l的方程为y=kx+1,与
22+=1联立, 消去y,得(1+2k)x+4kx﹣2=0;设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=﹣,x1x2=﹣,由R(0,2),得
kRA+kRB=
+=+=2k﹣(+)
=2k
﹣=2k
﹣=0
19. (本题满分12分)已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆C的离心率为,且经过,过点P(2,1)的直线l与椭圆C相交于不同的两点A,B. 点
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)是否存直线l,满足
理由. ?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明
解:(Ⅰ)设椭圆C的方程为,由题意得 解得a=4,b=3,故椭圆C的方程为22.
(Ⅱ)若存在直线l满足条件,由题意可设直线l的方程为y=k(x﹣2)+1, 222由得(3+4k)x﹣8k(2k﹣1)x+16k﹣16k﹣8=0.
因为直线l与椭圆C相交于不同的两点A,B,设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
222所以△=[﹣8k(2k﹣1)]﹣4?(3+4k)?(16k﹣16k﹣8)>0.
整理得32(6k+3)>0.解得. 又,,
且所以,即.即, . 所以,解得. 所以.于是存在直线l满足条件,其的方程为.
20. (本题满分12分)如图所示,已知圆O:x2+y2=1,直线l:y=kx+b(b>0)是圆的一
x22条切线,且l与椭圆y=1交于不同的两点A,B. 2
(1)若△AOB的面积等于,求直线l的方程; 3
62→→(2)设△AOB的面积为S,且满足≤S≤6,求OA·OB的取值范围. 47
|b|解析: (1)由题意可知:=1,∴b=1+k. 21+k??y=kx+b,又?22?x+2y-2=0,? 消y得(1+2k)x+4kbx+2b-2=0,
2222-4kb2b-2设A(x1,y1),B(x2,y2),∴x1+x2=2,x1·x2=2, 1+2k1+2k∴|AB|1+k·?x1+x2?-4x1x2=1+k·22222|k|
2, 1+2k
12|k|22而O到直线AB的距离为1,则有1+k·2,解得k=±1, 21+2k3
所求直线l的方程为x-y+2=0或x+y2=0.
6122|k|22(2)由题意可知1+k·6, 2×1≤421+2k7
1→→2解得≤k≤3.由(1)得OA·OB=x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+b)(kx2+b) 2
2223b-2k-21+k4→→322=(1+k)x1x2+kb(x1+x2)+b=≤OA·OB≤. 221+2k1+2k7421. (本题满分12分)已知椭圆C:
22+=1(a>b>0),的离心率为,其左顶点A在圆O:x+y=16上.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若点P为椭圆C上不同于点A的点,直线AP与圆O的另一个交点为Q.是否存在点P,使得=3?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
22解:(Ⅰ)∵椭圆C的左顶点A在圆O:x+y=16上.令y=0,得x=±4,∴a=4.
又离心率e==,b=a﹣c.联立解得c=2222,b=2.
∴椭圆C的方程为=1.
(Ⅱ)设点P(x1,y1),Q(x2,y2),设直线AP的方程为y=k(x+4),
2222与椭圆方程联立化简得到(1+4k)x+32kx+64k﹣16=0.
∵﹣4为上面方程的一个根,∴﹣4×x1=,解得x1=.
∴|AP|=|x1﹣(﹣4)|=.
又圆心到直线AP的距离为d=,∴|AQ|=2=. ∵==﹣1=﹣1=﹣1=3,
此方程无解,∴不存在直线AP,使得=3.
22. (本题满分12分)已知椭圆的左右焦点分别为F1,F2,离心率为,点M在椭圆上,且满足MF2⊥x轴,.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若直线y=kx+2交椭圆于A,B两点,求△ABO(O为坐标原点)面积的最大值. 解:(I)由已知得,又由a=b+c,可得a=3c,b=2c, 2222222
得椭圆方程为,因为点M在第一象限且MF2⊥x轴,
可得M的坐标为,由,解得c=1, 所以椭圆方程为;
(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),
22将y=kx+2代入椭圆,可得(3k+2)x+12kx+6=0,
222由△>0,即144k﹣24(3k+2)>0,可得3k﹣2>0, 则有所以, 因为直线y=kx+2与轴交点的坐标为(0,2),
所以△OAB的面积
令3k﹣2=t,由①知t∈(0,+∞), 可得, 2,
所以t=4时,面积最大为
.
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