1、课时达标训练(十一) 椭圆A组大题保分练1(2019扬州期末)如图,在平面直角坐标系中,椭圆M:1(ab0)的离心率为,左、右顶点分别为A,B,线段AB的长为4.点P在椭圆M上且位于第一象限,过点A,B分别作l1PA,l2PB,直线l1,l2交于点C.(1)若点C的横坐标为1,求点P的坐标;(2)设直线l1与椭圆M的另一个交点为Q,且,求的取值范围解:由题意得解得b2a2c23,椭圆M的方程是1且A(2,0),B(2,0)法一:(1)设P(x0,y0),则kPA,l1PA,直线l1的方程为y(x2)同理得直线l2的方程为y(x2)联立方程,得解得又y0,点C的坐标为.点C的横坐标为1,x01,
2、又P在椭圆M上,且位于第一象限,y0 ,点P的坐标为.(2)设Q(xQ,yQ),解得点Q在椭圆M上,1,得7x36(1)x0721000,解得x02(舍)或x0.P在椭圆M上,且位于第一象限,02,解得,的取值范围为.法二:(1)设AP的斜率为k,P(x0,y0),P在椭圆M上,且位于第一象限,0k.kkBP.直线BP的斜率为.联立方程,得解得即P.l1PA,kAC,则直线l1的方程为y(x2),l2PB,kBCk,则直线l2的方程为yk(x2)由得即C.点C的横坐标为1,1,解得k.0k,k,点P的坐标为.(2)设Q(xQ,yQ),C(xC,yC),由(1)得直线l1的方程为y(x2),联立
3、方程,得得(3k24)x216x1612k20,得xQ,1,0k,的取值范围为.2(2019苏北三市一模)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:1(ab0)的离心率为,且右焦点到右准线l的距离为1.过x轴上一点M(m,0)(m为常数,且m(0,2)的直线与椭圆C交于A,B两点,与l交于点P,D是弦AB的中点,直线OD与l交于点Q.(1)求椭圆C的标准方程;(2)试判断以PQ为直径的圆是否经过定点?若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由解:(1)由题意,得解得所以a22,b21,所以椭圆C的标准方程为y21.(2)由题意,当直线AB的斜率不存在或为零时显然不符合题意,所以设直线AB的斜率为
4、k,则直线AB的方程为yk(xm)(k0)又准线方程为x2,所以P(2,k(2m),由得x22k2(xm)22,即(12k2)x24k2mx2k2m220,xA,B,xAxB,所以xD,yDk,所以kOD,从而直线OD的方程为yx,(也可用点差法求解)所以Q, 所以以PQ为直径的圆的方程为(x2)2yk(2m)0,即x24x2my2y0因为该式对任意k0恒成立,令y0,得x2,所以以PQ为直径的圆经过定点(2,0)3(2018南通、泰州一调)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆1(ab0)的离心率为,焦点到相应准线的距离为1.(1)求椭圆的标准方程;(2)若P为椭圆上的一点,过点O作OP的
5、垂线交直线y于点Q,求的值解:(1)由题意得解得所以椭圆的标准方程为y21.(2)由题意知OP的斜率存在当OP的斜率为0时,OP,OQ,所以1.当OP的斜率不为0时,设直线OP的方程为ykx.由得(2k21)x22,解得x2,所以y2,所以OP2.因为OPOQ,所以直线OQ的方程为yx.由得xk,所以OQ22k22.所以1.综上,可知1.4已知椭圆M:1(ab0)的离心率为,一个焦点到相应的准线的距离为3,圆N的方程为(xc)2y2a2c2(c为半焦距),直线l:ykxm(k0)与椭圆M和圆N均只有一个公共点,分别设为A,B.(1)求椭圆M的方程和直线l的方程;(2)试在圆N上求一点P,使2.
6、解:(1)由题意知解得a2,c1,所以b,所以椭圆M的方程为1.圆N的方程为(x1)2y25,联立消去y,得(34k2)x28kmx4m2120,因为直线l:ykxm与椭圆M只有一个公共点,所以64k2m24(34k2)(4m212)0得m234k2, 由直线l:ykxm与圆N只有一个公共点,得,即k22kmm255k2,将代入得km1,由且k0,得k,m2.所以直线l的方程为yx2.(2)将k,m2代入,可得A.又过切点B的半径所在的直线l为y2x2,所以得交点B(0,2),设P(x0,y0),因为2,则8,化简得7x7y16x020y0220,又P(x0,y0)满足xy2x04,将7得3x
7、02y050,即y0.将代入得13x22x090,解得x01或x0,所以P(1,1)或P.B组大题增分练1(2019南通等七市二模)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C1:y21,椭圆C2:1(ab0),C2与C1的长轴长之比为1,离心率相同(1)求椭圆C2的标准方程;(2)设P为椭圆C2上一点射线PO与椭圆C1依次交于点A,B,求证:为定值;过点P作两条斜率分别为k1,k2的直线l1,l2,且直线l1,l2与椭圆C1均有且只有一个公共点,求证:k1k2为定值解:(1)设椭圆C2的焦距为2c,由题意,知a2,a2b2c2.得b,因此椭圆C2的标准方程为1.(2)证明:1当直线OP的斜率不
8、存在时,PA1,PB1,则32.2当直线OP的斜率存在时,设直线OP的方程为ykx,代入椭圆C1的方程,消去y,得(4k21)x24.所以xx,同理x,所以x2x,由题意,知xP与xA同号,xA,xB互为相反数,所以xPxA,xAxB,从而32.所以32,为定值设P(x0,y0),则直线l1的方程为yy0k1(xx0),即yk1xy0k1x0,记ty0k1x0,则l1的方程为yk1xt,代入椭圆C1的方程,消去y,得(4k1)x28k1tx4t240,因为直线l1与椭圆C1有且只有一个公共点,所以(8k1t)24(4k1)(4t24)0,即4kt210.将ty0k1x0代入上式,整理得,(x4
9、)k2x0y0k1y10.同理可得,(x4)k2x0y0k2y10,所以k1,k2为关于k的方程(x4)k22x0y0ky10的两根,从而k1k2.又点P(x0,y0)在椭圆C2:1上,所以y2x,所以k1k2,为定值2.如图,在平面直角坐标系xOy中, 已知圆O:x2y24,椭圆C:y21,A为椭圆右顶点过原点O且异于坐标轴的直线与椭圆C交于B,C两点,直线AB与圆O的另一交点为P,直线PD与圆O的另一交点为Q,其中D.设直线AB,AC的斜率分别为k1,k2.(1)求k1k2的值;(2)记直线PQ,BC的斜率分别为kPQ,kBC,是否存在常数,使得kPQkBC?若存在,求的值;若不存在,说明
10、理由;(3)求证:直线AC必过点Q.解:(1)设B(x0,y0),则C(x0,y0),y1,因为A(2,0),所以k1,k2,所以k1k2.(2)设直线AP方程为yk1(x2),联立消去y,得(1k)x24kx4(k1)0,解得xP,yPk1(xP2),联立消去y,得(14k)x216kx4(4k1)0,解得xB,yBk1(xB2),所以kBC,kPQ,所以kPQkBC,故存在常数,使得kPQkBC.(3)证明:设直线AC的方程为yk2(x2),当直线PQ与x轴垂直时,Q,则P,所以k1,即B(0,1),C(0,1),所以k2,则kAQk2,所以直线AC必过点Q.当直线PQ与x轴不垂直时,设直
11、线PQ的方程为y,联立解得xQ,yQ,因为k2,所以kAQk2,A,Q,C三点共线,故直线AC必过点Q.3(2019南京三模)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:1(ab0)过点,离心率为,A,B分别是椭圆C的上、下顶点,M是椭圆C上异于A,B的一点(1)求椭圆C的方程;(2)若点E在直线xy20上,且3,求EMA的面积;(3)过点M作斜率为1的直线分别交椭圆C于另一点N,交y轴于点D,且D点在线段OA上(不包括端点O,A),直线NA与直线BM交于点P,求的值解:(1)因为椭圆C过点,离心率为,所以1,1e2,解得a22,b21,所以椭圆C的方程为y21.(2)由(1)知B(0,1),设M(
12、xM,yM),E(xE,yE)由3,得(xE,yE1)3(xM,yM1),则xE3xM,yE3yM2.又点E在直线xy20上,所以yMxM,因为M在椭圆C上,所以y1,将代入上式,得x.所以|xM|,从而|xE|,所以SEMASEABSMAB22.(3)法一:由(1)知,A(0,1),设D(0,m),0m1,M(x1,y1),N(x2,y2)因为直线MN的斜率为1,所以直线MN的方程为yxm,联立,得消去y,得3x24mx2m220,则x1,2,所以x1x2,x1x2.又直线MB的方程为yx1,直线NA的方程为yx1,所以易得yP.将y1x1m,y2x2m代入,得yP.所以(0,m)(xP,y
13、P)myPm1.法二:由(1)知A(0,1),设M(x0,y0),则y1.因为直线MN的斜率为1,所以直线MN的方程为yxx0y0,则D(0,y0x0),联立方程,得消去y,得3x24(x0y0)x2(x0y0)220,16(x0y0)224(x0y0)21,则x1,2,所以xNx0,所以xN,yN,所以直线NA的方程为yx1x1,直线MB的方程为yx1,所以易得yP.又y1,所以yP,所以(0,y0x0)(xP,yP)(y0x0)1.4.(2018江苏高考)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C过点,焦点为F1(,0),F2(,0),圆O的直径为F1F2.(1)求椭圆C及圆O的方程;(2)设
14、直线l与圆O相切于第一象限内的点P.若直线l与椭圆C有且只有一个公共点,求点P的坐标;直线l与椭圆C交于A,B两点若OAB的面积为,求直线l的方程解:(1)因为椭圆C的焦点为F1(,0),F2(,0),可设椭圆C的方程为1(ab0)又点在椭圆C上,所以解得所以椭圆C的方程为y21.因为圆O的直径为F1F2,所以圆O的方程为x2y23.(2)设直线l与圆O相切于点P(x0,y0)(x00,y00),则xy3,所以直线l的方程为y(xx0)y0,即yx.由消去y,得(4xy)x224x0x364y0.(*)因为直线l与椭圆C有且只有一个公共点,所以(24x0)24(4xy)(364y)48y(x2)0.因为x00,y00,所以x0,y01.所以点P的坐标为(,1)因为OAB的面积为,所以ABOP,从而AB.设A(x1,y1),B(x2,y2),由(*)得x1,2,所以AB2(x1x2)2(y1y2)2.因为xy3,所以AB2,即2x45x1000,解得x(x20舍去),则y,因此P的坐标为.所以直线l的方程为y,即yx3.