1、第五节 椭圆授课提示:对应学生用书第361页A组基础保分练1设F1,F2分别是椭圆1的左、右焦点,P为椭圆上一点,M是F1P的中点,|OM|3,则P点到椭圆左焦点的距离为()A4B3C2 D5解析:连接PF2(图略),由题意知,a5,在PF1F2中,|OM|PF2|3,|PF2|6,|PF1|2a|PF2|1064答案:A2过点A(3,2)且与椭圆1有相同焦点的椭圆方程为()A1 B1C1 D1解析:法一:设所求椭圆方程为1(ab0),则a2b2c25,且1,解方程组得a215,b210,故所求椭圆方程为1法二:椭圆1的焦点坐标为(,0),设所求椭圆方程为1(0),将点A(3,2)代入,得1(
2、0),解得10或2(舍去),故所求椭圆方程为1答案:A3(2021衡水模拟)已知椭圆1(ab0)的离心率为,则()A BC D解析:因为e,所以8a29b2,所以答案:D4已知椭圆C:1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,过F2的直线l交C于A,B两点若AF1B的周长为4,则C的方程为()A1 By21C1 D1解析:由题意及椭圆的定义知4a4,则a,又,所以c1,所以b22,所以C的方程为1答案:A5(2020石家庄质检)倾斜角为的直线经过椭圆1(ab0)的右焦点F,与椭圆交于A,B两点,且2,则该椭圆的离心率为()A BC D解析:由题可知,直线的方程为yxc,与椭圆方程联立
3、得(b2a2)y22b2cyb40,由于直线过椭圆的右焦点,故必与椭圆有交点,则0设A(x1,y1),B(x2,y2),则又2,所以(cx1,y1)2(x2c,y2),所以y12y2,可得所以,所以e答案:B6(2021惠州调研)设F1,F2为椭圆1的两个焦点,点P在椭圆上,若线段PF1的中点在y轴上,则的值为()A BC D解析:如图,设线段PF1的中点为M,因为O是F1F2的中点,所以OMPF2,可得PF2x轴,可求得|PF2|,|PF1|2a|PF2|,答案:D7(2021郑州模拟)已知椭圆1(ab0)的右顶点为A(1,0),过其焦点且垂直于长轴的弦长为1,则椭圆的方程为_解析:因为椭圆
4、1的右顶点为A(1,0),所以b1,焦点坐标为(0,c),因为过焦点且垂直于长轴的弦长为1,所以1,a2,所以椭圆的方程为x21答案:x218已知椭圆C:1(ab0)的中心是坐标原点O,左、右焦点分别为F1,F2,设P是椭圆C上一点,满足PF2x轴,|PF2|,椭圆C的离心率为(1)求椭圆C的标准方程;(2)过椭圆C左焦点且倾斜角为45的直线l与椭圆C相交于A,B两点,求AOB的面积解析:(1)由题意知,离心率e,|PF2|,得a2,b1,所以椭圆C的标准方程为y21(2)由条件可知F1(,0),直线l:yx,联立直线l和椭圆C的方程,得消去y得5x28x80,设A(x1,y1),B(x2,y
5、2),则x1x2,x1x2,所以|y1y2|x1x2|,所以SAOB|y1y2|OF1|9已知椭圆1(ab0),F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,A为椭圆的上顶点,直线AF2交椭圆于另一点B(1)若F1AB90,求椭圆的离心率;(2)若2,求椭圆的方程解析:(1)若F1AB90,则AOF2为等腰直角三角形,所以有OAOF2,即bc所以ac,e(2)由题知A(0,b),F1(c,0),F2(c,0),其中c,设B(x,y)由2,得(c,b)2(xc,y),解得x,y,即B将B点坐标代入1,得1,即1,解得a23c2又由(c,b),得b2c21,即有a22c21由解得c21,a23,从而有b22所
6、以椭圆的方程为1B组能力提升练1(2021吉安模拟)如图,用与底面成45角的平面截圆柱得一截口曲线,即椭圆,则该椭圆的离心率为()A BC D解析:设圆柱的底面圆的直径为d,则椭圆的短轴长为d因为截面与底面成45角,所以椭圆的长轴长为d,所以椭圆的半焦距为 ,则e答案:A2设椭圆C:1(ab0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,以F1F2为直径的圆与椭圆C在第一象限的交点为P,则直线PF1的斜率为()A BC D解析:因为e,故可设a3,c,则b2,SPF1F2b2tanb2tan 45|PF1|PF2|4,因为P在第一象限,所以|PF1|PF2|,又|PF1|PF2|2a6,故|PF1
7、|4,|PF2|2,所以直线PF1的斜率kPF1答案:B3已知椭圆C:1的左、右焦点分别为F1,F2,椭圆C上点A满足AF2F1F2若点P是椭圆C上的动点,则的最大值为()A BC D解析:由椭圆C:1可得a24,b23,c1,可得F1(1,0),F2(1,0),由AF2F1F2,令x1,得y ,不妨设A点坐标为设P(m,n),则点P坐标满足1,又n,则(m1,n)n,可得的最大值为答案:B4(2021温州模拟)正方形ABCD的四个顶点都在椭圆1(ab0)上,若椭圆的焦点在正方形的内部,则椭圆的离心率的取值范围是()A BC D解析:设正方形的边长为2m,椭圆的焦点在正方形的内部,mc又正方形
8、ABCD的四个顶点都在椭圆1(ab0)上,1e2,整理得e43e210,e2,0e答案:B5若F1,F2分别是椭圆E:x21(0b1)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点若|AF1|3|F1B|,AF2x轴,则椭圆E的方程为_解析:设点A在点B上方,F1(c,0),F2(c,0),其中c,则可设A(c,b2),B(x0,y0),由|AF1|3|F1B|,可得3,故即代入椭圆方程可得b21,解得b2,故椭圆方程为x21答案:x216设F1,F2分别是椭圆1的左、右焦点,P为椭圆上任意一点,点M的坐标为(6,4),则|PM|PF1|的最小值为_解析:由椭圆的方程可知F2(3,0),由椭
9、圆的定义可得|PF1|2a|PF2|所以|PM|PF1|PM|(2a|PF2|)|PM|PF2|2a|MF2|2a,当且仅当M,P,F2三点共线时取得等号,又|MF2|5,2a10,所以|PM|PF1|5105,即|PM|PF1|的最小值为5答案:57(2020高考全国卷)已知椭圆C1:1(ab0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合C1的中心与C2的顶点重合过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|AB|(1)求C1的离心率;(2)设M是C1与C2的公共点,若|MF|5,求C1与C2的标准方程解析:(1)由已知可设C2的方程为y24cx,其中c不妨设A,C在第一象限
10、,由题设得A,B的纵坐标分别为,;C,D的纵坐标分别为2c,2c,故|AB|,|CD|4c由|CD|AB|得4c,即322解得2(舍去)或所以C1的离心率为(2)由(1)知a2c,bc,故C1:1设M(x0,y0),则1,y4cx0,故1因为C2的准线为xc,所以|MF|x0c,而|MF|5,故x05c,代入得1,即c22c30,解得c1(舍去)或c3所以C1的标准方程为1,C2的标准方程为y212xC组创新应用练1有一个高为12 cm,底面圆半径为3 cm的圆柱形玻璃杯,杯中所盛水的体积恰为该玻璃杯容积的一半(玻璃杯厚度忽略不计),当玻璃杯倾斜时,杯中水面的形状为椭圆,则在杯中的水不溢出的前
11、提下,椭圆的离心率的取值范围是()A BC D解析:由题意知,当玻璃杯倾斜至杯中的水刚好不溢出时,杯中水面所形成的椭圆的离心率最大,易知此时椭圆的长轴长为6,短轴长为6,所以椭圆的离心率e,所以e答案:C2已知直线l:ykx2过椭圆1(ab0)的上顶点B和左焦点F,并被圆x2y24截得的弦长为L,若L,则椭圆离心率e的取值范围是_解析:依题意,知b2,kc2设圆心到直线l的距离为d,则L2,解得d2又因为d,所以,解得k2于是e2,所以0e2,解得0e答案:3(2021衡水模拟)“九天揽月”是中华民族的伟大梦想,我国探月工程的进展与实力举世瞩目2019年,“嫦娥四号”探测器实现历史上的首次月背着陆,月球上“嫦娥四号”的着陆点,被命名为天河基地,如图是“嫦娥四号”运行轨道示意图,圆形轨道距月球表面100千米,椭圆形轨道的一个焦点是月球球心,一个长轴顶点位于两轨道相切的变轨处,另一个长轴顶点距月球表面15千米,则椭圆形轨道的焦距为千米解析:设椭圆的长半轴长为a千米,半焦距为c千米,月球半径为r千米由题意知解得2c85即椭圆形轨道的焦距为85千米答案:85