1、课时跟踪检测(二十) 直线与椭圆的位置关系A级基础巩固1已知直线l过点(3,1),且椭圆C:1,则直线l与椭圆C的公共点的个数为()A1B1或2C2D0解析:选C因为直线过定点(3,1)且1,所以点(3,1)在椭圆的内部,故直线l与椭圆有2个公共点2若直线ykx2与椭圆1相切,则斜率k的值是()A.BCD解析:选C把ykx2代入1,得(23k2)x212kx60,由题意知0,k2,k.3过椭圆x22y24的左焦点作倾斜角为的弦AB,则弦AB的长为()A.B.C.D.解析:选B易求直线AB的方程为y(x)由消去y并整理,得7x212x80.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,x1x
2、2.由弦长公式,得|AB|x1x2| .4已知F是椭圆1的一个焦点,AB为过椭圆中心的一条弦,则ABF的面积最大值为()A6B15C20D12解析:选D由题意知,SABF|OF|y1y2|OF|2b12.5已知椭圆1(ab0)的一条弦所在的直线方程是xy50,弦的中点是M(4,1),则椭圆的离心率是()A.B.C.D.解析:选C设直线xy50与椭圆相交于A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x28,y1y22,直线AB的斜率k1.由得0,1,故椭圆的离心率e.故选C.6已知椭圆1,过椭圆的右焦点F且垂直于x轴的直线与椭圆交于A,B两点,则|AB|_.解析:易求得a5,b4,所以|AB|.答
3、案:7某宇宙飞船的运行轨道是以地球中心F为焦点的椭圆(地球看作是球体),测得近地点A距离地面m km,远地点B距离地面n km,地球半径为R km,关于这个椭圆有下列说法:焦距为nm;短轴长为;离心率e.其中正确说法的序号为_解析:由题意,得nRac,mRac,可解得2cnm,a,2b22,e,故正确,不正确答案:8过椭圆1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A,B两点,O为坐标原点,则OAB的面积为_解析:由题意知,右焦点的坐标为(1,0),直线的方程为y2(x1),将其与1联立,消去y,得3x25x0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1x2,x1x20,所以|AB|x1x2|.
4、设原点到直线的距离为d,则d.所以SOAB|AB|d.答案:9已知椭圆4x2y21及直线yxm,若直线被椭圆截得的弦长为,求直线的方程解:把直线方程yxm代入椭圆方程4x2y21,得4x2(xm)21,即5x22mxm210.(*)则(2m)245(m21)16m2200,解得m.设直线与椭圆的两个交点的横坐标为x1,x2,则x1x2,x1x2.根据弦长公式,得,解得m0.因此,所求直线的方程为yx.10.如图,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)若椭圆的焦距为2,且2,求椭圆的方程解
5、:(1)若F1AB90,则AOF2为等腰直角三角形所以有|OA|OF2|,即bc.所以ac,e.(2)由题知A(0,b),F2(1,0),设B(x,y),由2,解得x,y.代入1,得1,即1,解得a23,b22,所以椭圆方程为1.B级综合运用11直线l经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l的距离为其短轴长的,则该椭圆的离心率为()A.B.C.D.解析:选B设椭圆的方程为1(ab0),直线l经过椭圆的一个顶点和一个焦点,不妨设直线方程为1.椭圆的中心到l的距离为其短轴长的,即4b2,3,3,e.故选B.12若点(x,y)在椭圆4x2y24上,则的最小值为()A1B1CD以上都不对解析:选C
6、设k,则yk(x2)由消去y,整理得(k24)x24k2x4(k21)0,16k444(k21)(k24)0,解得k,kmin.选C.13已知动点P(x,y)在椭圆1上,若A点坐标为(3,0),|1,且0,则|的最小值是_解析:易知点A(3,0)是椭圆的右焦点0,.|2|2|2|21,椭圆右顶点到右焦点A的距离最小,故|min2,|min.答案:14在平面直角坐标系xOy中,点P到两点(0,),(0,)的距离之和等于4,设点P的轨迹为C.(1)求C的方程;(2)设直线ykx1与C交于A,B两点,k为何值时?此时|AB|的值是多少解:(1)设P(x,y),由椭圆的定义知,点P的轨迹C是以(0,)
7、,(0,)为焦点,长半轴长为2的椭圆,它的短半轴长b1.故曲线C的方程为x21.(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),联立消去y,并整理,得(k24)x22kx30.由根与系数的关系得x1x2,x1x2.若,则x1x2y1y20.因为y1y2(kx11)(kx21)k2x1x2k(x1x2)1,所以x1x2y1y210,所以k.当k时,x1x2,x1x2.所以|AB| .C级拓展探究15有一椭圆形溜冰场,长轴长是100 m,短轴长是60 m现要在这个溜冰场上划定一个各顶点都在溜冰场边界上的矩形,且使这个矩形的面积最大,试确定这个矩形的顶点的位置这时矩形的周长是多少?解:分别以椭圆的长轴、
8、短轴所在的直线为x轴、y轴,以长轴的中点为坐标原点O,建立如图的平面直角坐标系xOy.设矩形ABCD的各顶点都在椭圆上易知矩形ABCD关于原点O及x轴,y轴对称已知椭圆的长轴长2a100 m,矩轴长2b60 m,则a50 m,b30 m,所以椭圆的方程为1.设点A的坐标为(x0,y0),x00,y00,则1,即y(502x)根据矩形ABCD的对称性,可知它的面积S4x0y0.xyx(502x)2,当x时,xy取得最大值,此时S也取得最大值这时x025,y015.矩形ABCD的周长为4(x0y0)4(2515)160(m)因此,在椭圆形溜冰场的两侧分别画一条与短轴平行且与短轴相距25 m的直线,这两条直线与椭圆的交点就是所划定的矩形的顶点,这个矩形的周长为160 m.