课时分层作业(十九) 椭圆的标准方程
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.若曲线+=1表示椭圆,则k的取值范围是( )
1-k1+kA.k>1 C.-1<k<1 D [∵曲线
+=1表示椭圆, 1-k1+kB.k<-1
D.-1<k<0或0<k<1
x2y2
x2y2
1-k>0,??
∴?1+k>0,??1-k≠1+k,
解得-1<k<1,且k≠0.]
2.焦点坐标为(0,3),(0,-3),长轴长为10,则椭圆的标准方程为( ) A.+=1 10091C.+=1 2516
x2y2
B.
+=1 10091
y2x2
y2x2
D.+=1 2516
2
2
x2y2
C [由题意a=5,c=3,且焦点在y轴上,∴b=5-3=4, ∴椭圆的标准方程为+=1.]
2516
3.已知椭圆+y=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,则|PF1|·|PF2|的最
8大值是( )
A.8 B.22 C.10 D.42 A [由椭圆的定义得,|PF1|+|PF2|=2a=42,
y2x2
x2
2
?|PF1|+|PF2|?=8(当且仅当|PF|=|PF|时取等号).]
∴|PF1|·|PF2|≤??12
2??
4.已知△ABC的周长为20,且顶点B(0,-4),C(0,4),则顶点A的轨迹方程为( ) A.+=1(x≠0)
3620C.+=1(x≠0)
620
2
x2y2
B.+=1(x≠0) 2036D.+=1(x≠0) 206
x2x2
y2
x2y2y2
B [∵△ABC的周长为20,顶点B(0,-4),C(0,4), ∴BC=8.
- 1 -
AB+AC=20-8=12,∵12>8,
∴点A到两个定点的距离之和等于定值, ∴点A的轨迹是椭圆,焦点在y轴上, ∴a=6,c=4,∴b=20,
∴点A的轨迹是+=1(x≠0).]
2036
5.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.+y=1
5B.+=1
45
C.+y=1或+=1
545D.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, ∴a=5,所求椭圆的标准方程为+y=1.
5当焦点在y轴上时,b=2,c=1, ∴a=5,所求椭圆标准方程为+=1.]
54二、填空题
6.已知椭圆中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆与x轴的一个交点到两焦点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为 .
22
2
x2y2
x2
2
x2y2x2
2
x2y2
x2
2
y2x2
x2y2
??a+c=3,
+=1 [由题意可得?43?a-c=1.?
2
2
2
??a=2,
∴?
?c=1.?
故b=a-c=3,所以椭圆方程为+=1.] 43
7.已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点P1(6,1),P2(-3,-2),则椭圆的方程为 .
x2y2
x2y2
+=1 [设椭圆方程为mx+ny=1(m>0,n>0,且m≠n). 93
22
∵椭圆经过点P1,P2,
∴点P1,P2的坐标适合椭圆方程.
- 1 -
??6m+n=1, ①则???3m+2n=1, ②
1
m=,??9
①②两式联立,解得?1
n=??3.
∴所求椭圆方程为+=1.]
93
x2y2
x2y2
8.如图所示,F1,F2分别为椭圆2+2=1的左、右焦点,点P在椭圆上,△POF2是面积
ab为3的正三角形,则b= .
2
23 [由题意S△POF2=∴a=b+4.
2
2
32
c=3,∴c=2, 4
y213
∴点P坐标为(1,3),把x=1,y=3代入椭圆方程2+2=1中得2+2=1,
b+4bb+4b解得b=23.]
三、解答题
9.已知椭圆的中心在原点,且经过点P(3,0),a=3b,求椭圆的标准方程.
2
x2
x2y29
[解] 当焦点在x轴上时,设其方程为2+2=1(a>b>0).由椭圆过点P(3,0),知2+aba=1,又a=3b,解得b=1,a=9,故椭圆的方程为+y=1.
b9
20
22
x2
2
y2x2
当焦点在y轴上时,设其方程为2+2=1(a>b>0).
ab0922
由椭圆过点P(3,0),知2+2=1,又a=3b,联立解得a=81,b=9,故椭圆的方程为
aby2
81
+=1. 9
故椭圆的标准方程为+=1或+y=1.
8199
10.一动圆过定点A(2,0),且与定圆x+4x+y-32=0内切,求动圆圆心M的轨迹方
2
2
x2
y2x2x2
2
程.
[解] 将圆的方程化为标准形式为(x+2)+y=6, ∴圆心坐标为B(-2,0),半径为6,如图:
2
2
2
- 1 -
由于动圆M与已知圆B相内切,设切点为C.
∴已知圆(大圆)半径与动圆(小圆)半径之差等于两圆心的距离,即|BC|-|MC|=|BM|, 而|BC|=6,|CM|=|AM|, ∴|BM|+|AM|=6.
根据椭圆的定义知M的轨迹是以点B(-2,0)和点A(2,0)为焦点的椭圆,且2a=6. ∴a=3,c=2,b=a-c=5, ∴所求圆心的轨迹方程为+=1.
95
11.(多选题)下列命题是真命题的是( )
A.已知定点F1(-1,0),F2(1,0),则满足|PF1|+|PF2|=2的点P的轨迹为椭圆 B.已知定点F1(-2,0),F2(2,0),则满足|PF1|+|PF2|=4的点P的轨迹为线段 C.到定点F1(-3,0),F2(3,0)距离相等的点的轨迹为椭圆
D.若点P到定点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和等于点M(5,3)到定点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和,则点P的轨迹为椭圆
BD [A中2<2,故点P的轨迹不存在;B中2a=|F1F2|=4,所以点P的轨迹是线段F1F2;C中到定点F1(-3,0),F2(3,0)距离相等的点的轨迹是线段F1F2的垂直平分线(y轴);D中点
2
2
x2y2
M(5,3)到定点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和为410>8,故点P的轨迹为椭圆.]
12.一个椭圆的中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,P(2,3)是椭圆上一点,且|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等差数列,则椭圆的方程为 ( )
A.+=1
86C.+=1
42
x2y2x2y2
B.+=1 166D.+=1
84
x2y2
x2y2
x2y2
A [设椭圆的标准方程为2+2=1(a>b>0).
ab43
由点P(2,3)在椭圆上知2+2=1.又|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等差数列,则|PF1|+|PF2|
abc1222
=2|F1F2|,即2a=2×2c,=,又c=a-b,
a2
- 1 -
ab??联立?c=a-b,得a=8,b=6,c1??a=2,
22
2
2
2
2
4
3
+2=1,
故椭圆方程为+=1.]
86
13.(一题两空)已知A(-1,0),C(1,0)是椭圆C的两个焦点,过C且垂直于x轴的直线交椭圆于M、N两点,且|MN|=3,则椭圆的方程为 ,若B是椭圆上一点,则△ABC的最大面积为 .
x2y2
x2y2
4
+=1 3
2
2
2
2
x2y2b22b3 [设椭圆的方程为2+2=1,令x=c,则y=±,由|MN|=3,得=
abaa3,又a-b=c=1,∴a=4,b=3,所以椭圆的方程为+=1,结合椭圆知当B点为椭
431
圆与y轴交点时,S△ABC的面积最大,此时S△ABC=×2×3=3.]
2
14.已知F1、F2是椭圆的两个焦点,P为椭圆上一点,∠F1PF2=60°,椭圆的短半轴长为
22
x2y2
b=3,则△PF1F2的面积为 .
3 [设|PF1|=m,|PF2|=n, 则根据椭圆的定义,得m+n=2a. 又∵△F1PF2中,∠F1PF2=60°,
∴根据余弦定理,得4c=m+n-2mncos 60°, 即m+n-mn=4c. 42
∴①②联解,得mn=b,
3
1143
根据正弦定理,得△PF1F2的面积为:S=mnsin 60°=××3×=3.]
2232
15.设F1,F2分别是椭圆+y=1的两焦点,B为椭圆上的点且坐标为(0,-1).
4→→
(1)若P是该椭圆上的一个动点,求|PF1|·|PF2|的最大值; →→
(2)若C为椭圆上异于B的一点,且BF1=λCF1,求λ的值; (3)设P是该椭圆上的一个动点,求△PBF1的周长的最大值. [解] (1)因为椭圆的方程为+y=1,
4
2
2
2
2
2
2
①
②
x2
2
x2
2
- 1 -