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高中数学 2-2-1习题课椭圆的标准方程规范训练 苏教版选修2-1VIP免费

高中数学 2-2-1习题课椭圆的标准方程规范训练 苏教版选修2-1_第1页
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习题课椭圆的标准方程双基达标限时15分钟1.已知F1、F2是椭圆+=1的左、右焦点,弦AB过点F1,且△ABF2的周长为8,则k=________.解析由4a=8,得a=2,所以k+2=a2=4,从而k=2.答案22“.m>n>0”是“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”的________条件.解析mx2+ny2=1可化为+=1.因为m>n>0,所以0<<,因此椭圆焦点在y轴上,反之也成立.答案充要3.已知椭圆+=1上一点P与椭圆两焦点F1、F2连线的夹角为直角,则PF1·PF2=________.解析S△PF1F2=b2=PF1·PF2,故PF1·PF2=48.答案484.在椭圆方程中,若已知a>b>0,且a=2b,椭圆过P(2,0),则椭圆的标准方程为________.解析当焦点在x轴上时,设椭圆方程为+=1(a>b>0),即+=1,将x=2,y=0代入得=1,b2=1,故得椭圆方程为+y2=1,当焦点在y轴上时,设椭圆方程为+=1(a>b>0),即+=1,将x=2,y=0,代入得b2=4故得椭圆方程为+=1.答案+y2=1或+=15.若方程(k2-1)x2+3y2=1是焦点在y轴上的椭圆,则k的取值范围为__________.解析方程变形为+=1,表示焦点在y轴上的椭圆,则,∴k<-2或k>2.答案(-∞,-2)∪(2,+∞)6.椭圆+=1上任意一点P,M(0,6),N(0,-6)在椭圆上,求证:直线PM、PN的斜率乘积为一定值.证明设P(x,y),则有+=1,得=∴=-=-.又kPM=(x≠0),kPN=(x≠0),∴kPM·kPN=·==-.故直线PM、PN的斜率之积为一定值.综合提高限时30分钟7.已知椭圆的焦点是F1(-1,0)、F2(1,0),P为椭圆上一点,且F1F2是PF1与PF2的等差中项.则椭圆的标准方程为__________.解析由题意得,F1F2=2,又2F1F2=PF1+PF2,∴PF1+PF2=4.∴a=2,c=1,故b=.∴所求椭圆的标准方程为+=1.答案+=18.已知F1、F2是椭圆的两个焦点,AB是经过焦点F1的弦且AB=8,若2a=10,则F2A+F2B的值为______.解析∵A、B在椭圆上,∴由椭圆的第一定义得AF1+AF2=10,BF1+BF2=10,两式相加得AB+F2A+F2B=20.又∵AB=8,∴F2A+F2B=12.答案129.已知F1、F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C上一点,且PF1⊥PF2.若△PF1F2的面积为9,则b=________.解析设PF1=r1,PF2=r2,则∴2r1r2=(r1+r2)2-r12-r22=4a2-4c2=4b2,∴S△PF1F2=r1r2=9=b2,∴b=3.答案310.若α∈(0,),方程x2sinα+y2cosα=1表示焦点在y轴上的椭圆,则α的取值范围是________.解析转化为椭圆的标准方程+=1,焦点在y轴上,则>,故sinα>cosα,<α<.答案<α<11.如图所示,已知椭圆的方程为+=1,若点P在第二象限,且∠PF1F2=120°,求△PF1F2的面积.解由已知得a=2,b=,∴c===1,F1F2=2c=2,在△PF1F2中,由余弦定理,得PF22=PF12+F1F22-2PF1F1F2cos120°,即PF22=PF12+4+2PF1①由椭圆定义,得PF1+PF2=4,即PF2=4-PF1②②代入①解得PF1=.∴S△PF1F2=PF1·F1F2·sin120°=××2×=,即△PF1F2的面积是.12.已知F1为椭圆5x2+9y2=45的左焦点,P为椭圆上半部分上任意一点,A(1,1)为椭圆内一点,求|PF1|+|PA|的最小值.解由椭圆方程5x2+9y2=45,可知a2=9,b2=5,c2=4,左焦点F1(-2,0),右焦点F2(2,0),如图所示.P为椭圆上半部分上一点,由椭圆定义有|PF1|+|PF2|=6.而|PF1|+|PA|=|PF1|+|PA|+|PF2|-|PF2|=6-(|PF2|-|PA|).在△PAF2中,|PF2|>|PA|,|PF2|-|PA|<|AF2|,当且仅当P、A、F2三点共线时,|PF2|-|PA|=|AF2|=.所以当P、A、F2三点共线时,|PF1|+|PA|有最小值为6-.13.(创新拓展)设x、y∈R,i、j分别为直角坐标平面内x轴、y轴正方向上的单位向量,a=xi+(y+2)j,b=xi+(y-2)j,且|a|+|b|=8.(1)求点M(x,y)的轨迹方程;(2)过点(0,3)作直线l与曲线C(为(1)问中点M的轨迹)交于A、B两点,设OP=OA+OB,是否存在这样的直线l使得四边形OAPB是矩形?若存在,求l的方程;若不存在,说明理由.解(1)由|a|+|b|=8,得+=8,即点M(x,y)到两定点F1(0,-2),F2(0,2)的距离和为定值8,且|F1F2|<8.所以点M的轨迹是椭圆,其方程为+=1.(2)设l的斜率为k,l的方程为y=kx+3,代入椭圆方程得+=1,即(3k2+4)x2+18kx-21=0.设A、B坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),x1+x2=-,x1x2=-,OP=OA+OB,四边形OAPB是平行四边形.要使其是矩形只需OA⊥OB即可,即x1x2+y1y2=0.y1y2=(kx1+3)(kx2+3)=k2x1x2+3k(x1+x2)+9,所以(1+k2)x1x2+3k(x1+x2)+9=0,++9=0,解得k2=,即k=±.所以l存在,其方程为y=±x+3.

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