2021高考数学一轮复习课后限时集训54直线与椭圆理 联系客服

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课后限时集训54

直线与椭圆 建议用时:45分钟

一、选择题

x2y2

1.直线y=x+2与椭圆+=1有两个公共点,则m的取值范围是( )

m3

A.(1,+∞) C.(3,+∞)

B.(1,3)∪(3,+∞) D.(0,3)∪(3,+∞)

y=x+2,??22

B [由?xy+=1,??m3

得(3+m)x+4mx+m=0,

2

?3+m≠0,?

由题意可知?2

??Δ=4m-4m??m≠-3,

解得?

??m<0或m>1,

3+m>0,

又m>0,且m≠3,

∴m>1且m≠3.故选B.]

2.(2019·枣庄模拟)过椭圆+=1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A,B54两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为( )

4A. 35C. 4

5B. 310D.

3

x2y2

B [由题意知椭圆的右焦点F的坐标为(1,0),则直线AB的方程为y=2x-2.联立

xy??+=1,?54??y=2x-2,

22

?54? 解得交点坐标为(0,-2),?,?,不妨设A点的纵坐标yA=-2,B点

?33?

4?5411?的纵坐标yB=,∴S△OAB=·|OF|·|yA-yB|=×1×?-2-?=.] 3?3322?

3.已知F1(-1,0),F2(1,0)是椭圆C的两个焦点,过F2且垂直于x轴的直线与椭圆C交于A,B两点,且|AB|=3,则C的方程为( )

A.+y=1

2

x2

B.+=1

33

x2y2

C.+=1 43

x2y2

D.+=1

54

x2y2

x2y2

C [设椭圆C的方程为2+2=1(a>b>0),则c=1.因为过F2且垂直于x轴的直线与椭

abb232222222

圆交于A,B两点,且|AB|=3,所以=,b=a-c,所以a=4,b=a-c=4-1=3,

a2

椭圆的方程为+=1.]

43

x2y2

x2y2

4.已知椭圆2+2=1(a>b>0)的一条弦所在的直线方程是x-y+5=0,弦的中点坐标

ab是M(-4,1),则椭圆的离心率是( )

1A. 2C.3 2

B.D.

2 25 5

C [设直线与椭圆交点为A(x1,y1),B(x2,y2),分别代入椭圆方程,由点差法可知yMb2b21

=-2xM,代入k=1,M(-4,1),解得2=,e=aka4

2

2

1-??=

?b?2

?a?

3

,故选C.] 2

πxy5.倾斜角为的直线经过椭圆2+2=1(a>b>0)的右焦点F,与椭圆交于A,B两点,

4ab→→

且AF=2FB,则该椭圆的离心率为( )

A.3 22 2

B.

2 33 3

2

2

C.D.

xy??2+2=1,

B [由题意可知,直线的方程为y=x-c,与椭圆方程联立得?ab??y=x-c,

2

2

2

4

∴(b2

+a)y+2bcy-b=0,由于直线过椭圆的右焦点,故必与椭圆有交点,则Δ>0.设A(x1,

??

y),B(x,y),则?-byy=??a+b,

1

2

2

4

12

2

2

-2bcy1+y2=22,a+b2

??

∴-y=2y,可得?-b-2y=,??a+b1

2

4

2

2

22-2bc-y2=22,

a+b2

→→

又AF=2FB,∴(c-x1,-y1)=2(x2-c,y2),

14c2∴=2,故选B.] 2,∴e=2a+b3

2

二、填空题

6.过椭圆C:+=1的左焦点F作倾斜角为60°的直线l与椭圆C交于A,B两点,

43则

1+等于________. |AF||BF|

4

[由题意可知F(-1,0),故l的方程为y=3(x+1). 31

x2y2

??y=3x+1,由?x2y2

+=1,??43

82

得5x+8x=0,∴x=0或-.

5

33??8

∴A(0,3),B?-,-?.

5??56

又F(-1,0),∴|AF|=2,|BF|=,

5∴

14+=.] |AF||BF|31

7.已知椭圆+=1的左焦点为F,直线x=m与椭圆交于点A,B,当△FAB的周长最

43大时,△FAB的面积是________.

3 [如图,设椭圆的右焦点为E,连接AE,BE.由椭圆的定义得,△FAB的周长为|AB|+|AF|+|BF|=|AB|+(2a-|AE|)+(2a-|BE|)=4a+|AB|-|AE|-|BE|.∵|AE|+|BE|≥|AB|,∴|AB|-|AE|-|BE|≤0,∴|AB|+|AF|+|BF|=4a+|AB|-

|AE|-|BE|≤4a.当直线AB过点E时取等号,此时直线x=m=c=1,把x=1代入椭圆+

43

x2y2

x2y2

311

=1得y=±,∴|AB|=3.∴当△FAB的周长最大时,△FAB的面积是×3×|EF|=×3×2

222=3.]

x2y2

8.椭圆Γ:2+2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,焦距为2c.若直线y=3(xab+c)与椭圆Γ的一个交点M满足∠MF1F2=2∠MF2F1,则该椭圆的离心率等于________.

3-1 [直线y=3(x+c)过点F1(-c,0),且倾斜角为60°,所以∠MF1F2=60°,从而∠MF2F1=30°,所以MF1⊥MF2.在Rt△MF1F2中,|MF1|=c,|MF2|=3c,

2c2c所以该椭圆的离心率e===3-1.]

2ac+3c三、解答题

12

9.已知椭圆+y=1上两个不同的点A,B关于直线y=mx+对

22称,求实数m的取值范围.

1

[解] 由题意知m≠0,可设直线AB的方程为y=-x+b.

x2

m??2+y=1,由?1

y=-??mx+b2

x2

消去y,得

?1+12?x2-2bx+b2-1=0. ?2m?m??

1x422

因为直线y=-x+b与椭圆+y=1有两个不同的交点,所以Δ=-2b+2+2>0.

m2m①

2

mb?1m+2?2mb将线段AB中点?2,2?代入直线方程y=mx+,解得b=-2.②

22m?m+2m+2?

由①②得m<-

66

或m>. 33

22

故m的取值范围为?-∞,-

??6??6??∪?,+∞?. 3??3?

x2y23

10.(2019·合肥调研)已知椭圆C:2+2(a>b>0)的离心率为,左、右顶点分别

ab2

是A1,A2,上顶点为B(0,b),△A1A2B的面积等于2.

(1)求椭圆C的方程;

(2)设点Q(1,0),P(4,m),直线PA1,PA2分别交椭圆C于点M,N,证明:M,Q,N三点共线.

[解] (1)由离心率为

3c3

得,=,① 2a2

由△A1A2B的面积为2得,ab=2.②

∵a=b+c③,联立①②③解得,a=2,b=1, ∴椭圆C的方程为+y=1. 4

(2)记点M,N的坐标分别为M(x1,y1),N(x2,y2).

2

2

2

x2

2