椭圆方程测试(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的长轴长为6,且两焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的标准方程为( )
A.eq \f(x2,36)+eq \f(y2,32)=1 B.eq \f(x2,9)+eq \f(y2,8)=1
C.eq \f(x2,9)+eq \f(y2,5)=1 D.eq \f(x2,16)+eq \f(y2,12)=1
2.已知A(-1,0),B是圆F:x2-2x+y2-11=0(F为圆心)上一动点,线段AB的垂直平分线交BF于P,则动点P的轨迹方程为( )
A.eq \f(x2,12)+eq \f(y2,11)=1 B.eq \f(x2,36)-eq \f(y2,35)=1
C.eq \f(x2,3)-eq \f(y2,2)=1 D.eq \f(x2,3)+eq \f(y2,2)=1
3.与椭圆9x2+4y2=36有相同焦点,且短轴长为2的椭圆的标准方程为( )
A.eq \f(x2,2)+eq \f(y2,4)=1 B.x2+eq \f(y2,6)=1
C.eq \f(x2,6)+y2=1 D.eq \f(x2,8)+eq \f(y2,5)=1
4.设椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是C上的点,PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,则C的离心率为( )
A.eq \f(\r(3),6) B.eq \f(1,3)
C.eq \f(1,2) D. eq \f(\r(3),3)
5.已知椭圆eq \f(x2,4)+eq \f(y2,2)=1的两个焦点是F1,F2,点P在该椭圆上,若|PF1|-|PF2|=2,则△PF1F2的面积是( )
A.eq \r(2) B.2
C.2eq \r(2) D.eq \r(3)
6.椭圆ax2+by2=1(a>0,b>0)与直线y=1-x交于A,B两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为eq \f(\r(3),2),则eq \f(b,a)的值为( )
A.eq \f(\r(3),2) B.eq \f(2\r(3),3)
C.eq \f(9\r(3),2) D.eq \f(2\r(3),27)
7.斜率为1的直线l与椭圆eq \f(x2,4)+y2=1相交于A,B两点,则|AB|的最大值为( )
A.2 B.eq \f(4\r(5),5)
C.eq \f(4\r(10),5) D.eq \f(8\r(10),5)
8.已知O为坐标原点,F是椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左焦点,A,B分别为C的左、右顶点.P为C上一点,且PF⊥x轴.过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为( )
A.eq \f(1,3) B.eq \f(1,2)
C.eq \f(2,3) D.eq \f(3,4)
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分。
9.椭圆eq \f(x2,m)+eq \f(y2,8)=1的焦距为4,则m的值可能是( )
A.12 B.10
C.6 D.4
10.已知椭圆eq \f(x2,k+8)+eq \f(y2,9)=1的离心率e=eq \f(1,2),则k的值可能是( )
A.-4 B.4
C.-eq \f(5,4) D.eq \f(5,4)
11.已知在平面直角坐标系中,点A(-3,0),B(3,0),点P为一动点,且|PA|+|PB|=2a(a≥0),给出下列说法中正确的说法是( )
A.当a=2时,点P的轨迹不存在
B.当a=4时,点P的轨迹是椭圆,且焦距为3
C.当a=4时,点P的轨迹是椭圆,且焦距为6
D.当a=3时,点P的轨迹是以AB为直径的圆
12.在平面直角坐标系xOy中,椭圆 eq \f(x2,a2) + eq \f(y2,b2) =1 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a>b>0)) 上存在点P,使得PF1=3PF2,其中F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,则该椭圆的离心率可能为( )
A. eq \f(1,4) B. eq \f(1,2)
C.3 eq \r(5) -6 D. eq \f(3,4)
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。把答案填在题中横线上。
13.如果方程x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,那么实数k的取值范围是________.
14.已知F1,F2是椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C上的一点,且eq \o(PF1,\s\up6(→))⊥eq \o(PF2,\s\up6(→)).若△PF1F2的面积为9,则b=________.
15.椭圆eq \f(x2,9)+eq \f(y2,25)=1上的一点P到两焦点的距离的乘积为m,当m取最大值时,点P的坐标是________.
16.已知F是椭圆5x2+9y2=45的左焦点,P是此椭圆上的动点,A(1,1)是一定点,则|PA|+|PF|的最大值为________,最小值为________.
四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(本小题满分10分)
求符合下列条件的椭圆的标准方程。
(1)过点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(6),3),\r(3)))和eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2\r(2),3),1));
(2)过点(-3,2)且与椭圆eq \f(x2,9)+eq \f(y2,4)=1有相同的焦点。
18.(本小题满分12分)
求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别是(-3,0),(3,0),椭圆上一点P到两焦点的距离之和等于10;
(2)过点P(-3,2),且与椭圆eq \f(x2,9)+eq \f(y2,4)=1有相同的焦点;
(3)已知点P在以坐标轴为对称轴的椭圆上,且点P到两焦点的距离分别为5,3,过点P且与长轴垂直的直线恰过椭圆的一个焦点.
19.(本小题满分12分)
如图所示,点P是椭圆eq \f(y2,5)+eq \f(x2,4)=1上的一点,F1和F2是焦点,且∠F1PF2=30°,求△F1PF2的面积.
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20.(本小题满分12分)
设F1,F2分别为椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左、右焦点,过F2的直线l与椭圆C相交于A,B两点,直线l的倾斜角为60°,F1到直线l的距离为2eq \r(3).
(1)求椭圆C的焦距;
(2)如果eq \o(AF2,\s\up6(→))=2eq \o(F2B,\s\up6(→)),求椭圆C的方程.
21.(本小题满分12分)
已知点M(eq \r(6),eq \r(2))在椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)上,且椭圆的离心率为eq \f(\r(6),3).
(1)求椭圆C的方程;
(2)若斜率为1的直线l与椭圆C交于A,B两点,以AB为底边作等腰三角形,顶点为P(-3,2),求△PAB的面积.
22.(本小题满分12分)
设F1,F2分别是椭圆C:eq \f(x2,a2)+eq \f(y2,b2)=1(a>b>0)的左右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.
(1)若直线MN的斜率为eq \f(3,4),求C的离心率;
(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求椭圆C的方程.
参考答案
1解析:选B由题意可得eq \f(2c,2a)=eq \f(1,3),2a=6,解得a=3,c=1,则b=eq \r(32-12)=eq \r(8),所以椭圆C的方程为eq \f(x2,9)+eq \f(y2,8)=1.
2解析 选D 由题意得|PA|=|PB|,∴|PA|+|PF|=|PB|+|PF|=r=2eq \r(3)>|AF|=2,∴点P的轨迹是以A,F为焦点的椭圆,且a=eq \r(3),c=1,∴b=eq \r(2),∴动点P的轨迹方程为eq \f(x2,3)+eq \f(y2,2)=1.
3解析:选B 椭圆9x2+4y2=36可化为eq \f(x2,4)+eq \f(y2,9)=1,可知焦点在y轴上,焦点坐标为(0,±eq \r(5)),故可设所求椭圆方程为eq \f(y2,a2)+eq \f(x2,b2)=1(a>b>0),则c=eq \r(5).又2b=2,即b=1,所以a2=b2+c2=6,则所求椭圆的标准方程为x2+eq \f(y2,6)=1.
4解:选D 设eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(F1F2))=2c,则eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(PF2))=eq \f(2,3)eq \r(3)c,∴eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(PF1))=eq \f(4\r(3),3)c.∴2a=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(PF1))+eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(PF2))=2eq \r(3)c,故e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(3),3).
5解析:选A 由椭圆的方程可知a=2,c=eq \r(2),且|PF1|+|PF2|=2a=4,又|PF1|-|PF2|=2,所以|PF1|=3,|PF2|=1.又|F1F2|=2c=2eq \r(2),所以有|PF1|2=|PF2|2+|F1F2|2,即△PF1F2为直角三角形,且∠PF2F为直角,所以S△PF1F2=eq \f(1,2)|F1F2||PF2|=eq \f(1,2)×2eq \r(2)×1=eq \r(2).
6解析:选B 设A(x1,y1),B(x2,y2),则axeq \o\al(2,1)+byeq \o\al(2,1)=1,axeq \o\al(2,2)+byeq \o\al(2,2)=1,
即axeq \o\al(2,1)-axeq \o\al(2,2)=-(byeq \o\al(2,1)-byeq \o\al(2,2)),eq \f(byeq \o\al(2,1)-byeq \o\al(2,2),axeq \o\al(2,1)-axeq \o\al(2,2))=-1,eq \f(b(y1-y2)(y1+y2),a(x1-x2)(x1+x2))=-1,∴eq \f(b,a)×(-1)×eq \f(\r(3),2)=-1,∴eq \f(b,a)=eq \f(2\r(3),3).
7解析:选C 设A,B两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),直线l的方程为y=x+t,由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(\f(x2,4)+y2=1,,y=x+t,))消去y,得5x2+8tx+4(t2-1)=0,则x1+x2=-eq \f(8,5)t,x1x2=eq \f(4t2-1,5).∴|AB|=eq \r(1+k2)|x1-x2|
=eq \r(1+k2)·eq \r(x1+x22-4x1x2)=eq \r(2)· eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(8,5)t))2-4×\f(4t2-1,5))
=eq \f(4\r(2),5)·eq \r(5-t2),当t=0时,|AB|max=eq \f(4\r(10),5).
8解析:选A 设M(-c,m),则Eeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(am,a-c))),OE的中点为D,
则Deq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(am,2(a-c)))),又B,D,M三点共线,所以eq \f(m,2(a-c))=eq \f(m,a+c),所以a=3c,所以e=eq \f(1,3).
9解析:选AD 因为椭圆的焦距为2c=4,则c=2,当焦点在x轴上时,有m=8+22=12;当焦点在y轴上时,有8=m+22,解得m=4。故m的值可能为4或12。
10解析:选BC ①当焦点在x轴上,即当k+8>9,即k>1时,由椭圆的标准方程得a=eq \r(k+8),b=3,则c=eq \r(a2-b2)=eq \r(k-1),所以椭圆的离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(\r(k-1),\r(k+8))=eq \f(1,2),解得k=4。②当焦点在y轴上,即当0|AB|,故点P的轨迹是椭圆,且焦距为|AB|=6,B错误,C正确;当a=3时,点P的轨迹为线段AB,D错误.
12解析:选BCD.设椭圆的焦距为2c eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(c>0)) ,由椭圆的定义可得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(PF1=3PF2,PF1+