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1、2022年高考數(shù)學(xué)考點(diǎn)分類(lèi)自測(cè) 橢圓 理
一、選擇題
1.已知F1,F(xiàn)2是橢圓+=1的兩焦點(diǎn),過(guò)點(diǎn)F2的直線(xiàn)交橢圓于A,B兩點(diǎn).
在△AF1B中,若有兩邊之和是10,則第三邊的長(zhǎng)度為 ( )
A.6 B.5
C.4 D.3
2.若直線(xiàn)mx+ny=4和圓O:x2+y2=4沒(méi)有交點(diǎn),則過(guò)點(diǎn)(m,n)的直線(xiàn)與橢圓+=1的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為 ( )
A.至多一個(gè) B.2個(gè)
C.1個(gè)
2、 D.0個(gè)
3.已知橢圓C1:+=1 (a>b>0)與雙曲線(xiàn)C2:x2-=1有公共的焦點(diǎn),C2的一條漸近線(xiàn)與以C1的長(zhǎng)軸為直徑的圓相交于A,B兩點(diǎn).若C1恰好將線(xiàn)段AB三等分,則 ( )
A.a(chǎn)2= B.a(chǎn)2=13
C.b2= D.b2=2
4.已知橢圓+y2=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,點(diǎn)M在該橢圓上,且
· =0,則點(diǎn)M到y(tǒng)軸的距離為( )
A. B.
C. D.
5.方程為+=1(a>
3、b>0)的橢圓的左頂點(diǎn)為A,左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,D是它短軸上的一個(gè)端點(diǎn),若3 = +2 ,則該橢圓的離心率為 ( )
A. B.
C. D.
6.已知橢圓E:+=1,對(duì)于任意實(shí)數(shù)k,下列直線(xiàn)被橢圓E截得的弦長(zhǎng)與l:y=kx+1被橢圓E截得的弦長(zhǎng)不可能相等的是 ( )
A.kx+y+k=0 B.kx-y-1=0
C.kx+y-k=0 D.kx+y-2=0
二、填空題
7.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知橢圓+=1(a>b>0)的左頂點(diǎn)為A,左焦點(diǎn)為F
4、,上頂點(diǎn)為B,若∠BAO+∠BFO=90°,則橢圓的離心率是________.
8.設(shè)F1、F2分別是橢圓+=1的左、右焦點(diǎn),P為橢圓上任一點(diǎn),點(diǎn)M的坐標(biāo)為(6,4),則|PM|+|PF1|的最大值為_(kāi)_______.
9.設(shè)F1,F(xiàn)2分別為橢圓+y2=1的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)A,B在橢圓上,若 =5 ,則點(diǎn)A的坐標(biāo)是________.
三、解答題10.設(shè)橢圓C∶+=1(a>b>0)過(guò)點(diǎn)(0,4),離心率為.
(1)求C的方程;
(2)求過(guò)點(diǎn)(3,0)且斜率為的直線(xiàn)被C所截線(xiàn)段的中點(diǎn)坐標(biāo).
11.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,M、N分別是橢圓+=1的頂點(diǎn)
5、,過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)交橢圓于P、A兩點(diǎn),其中點(diǎn)P在第一象限,過(guò)P作x軸的垂線(xiàn),垂足為C.連接AC,并延長(zhǎng)交橢圓于點(diǎn)B.設(shè)直線(xiàn)PA的斜率為k.
(1)當(dāng)直線(xiàn)PA平分線(xiàn)段MN時(shí),求k的值;
(2)當(dāng)k=2時(shí),求點(diǎn)P到直線(xiàn)AB的距離d;
(3)對(duì)任意的k>0,求證:PA⊥PB.
12.已知橢圓G∶+y2=1.過(guò)點(diǎn)(m,0)作圓x2+y2=1的切線(xiàn)l交橢圓G于A,B兩點(diǎn).
(1)求橢圓G的焦點(diǎn)坐標(biāo)和離心率;
(2)將|AB|表示為m的函數(shù),并求|AB|的最大值.
一、選擇題
1.解析:根據(jù)橢圓定義,知△AF1B的周長(zhǎng)為4a=16,故
6、所求的第三邊的長(zhǎng)度為16-10=6.
答案:A
2.解析:∵直線(xiàn)mx+ny=4和圓O:x2+y2=4沒(méi)有交點(diǎn),
∴>2,∴m2+n2<4,∴+<+=1-m2<1,∴點(diǎn)(m,n)在橢圓+=1的內(nèi)部,
∴過(guò)點(diǎn)(m,n)的直線(xiàn)與橢圓+=1的交點(diǎn)個(gè)數(shù)為2個(gè).
答案:B
3.解析:如圖所示
設(shè)直線(xiàn)AB與橢圓C1的一個(gè)交點(diǎn)為C(靠近A的交點(diǎn)),則|OC|=,因tan∠COx=2,
∴sin∠COx=,cos∠COx=,
則C的坐標(biāo)為(,),代入橢圓方程得+=1,∵5=a2-b2,∴b2=.
答案:C
4.解析:由題意,得F1(-,0),F(xiàn)2(,0).設(shè)M(x,y),則 · =
(-
7、-x,-y)·(-x,-y)=0,整理得x2+y2=3 ①.又因?yàn)辄c(diǎn)M在橢圓上,故+y2=1,即y2=1- ②.將②代入 ①,得x2=2,解得x=±.故點(diǎn)M到y(tǒng)軸的距離為.
答案:B
5.解析:設(shè)點(diǎn)D(0,b), 則 =(-c,-b), =(-a,-b), =(c,-b),由3 = +2 得-3c=-a+2c,即a=5c,故e=.
答案:D
6.解析:A選項(xiàng)中,當(dāng)k=-1時(shí),兩直線(xiàn)關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),兩直線(xiàn)被橢圓E截得的弦長(zhǎng)相等;B選項(xiàng)中,當(dāng)k=1時(shí),兩直線(xiàn)平行,兩直線(xiàn)被橢圓E截得的弦長(zhǎng)相等;C選項(xiàng)中,當(dāng)k=1時(shí),兩直線(xiàn)關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),兩直線(xiàn)被橢圓E截得的弦長(zhǎng)相等.
答案:D
二、填空題
8、
7.解析:∵∠BAO+∠BFO=90°,
∴∠BAO=∠FBO.
∴=.
即OB2=OA·OF,
∴b2=ac.
∴a2-c2-ac=0.
∴e2+e-1=0.
∴e==.
又∵0
9、∴c=,d=.∵點(diǎn)A、B都在橢圓上,∴+n2=1,+()2=1.解得m=0,n=±1,故點(diǎn)A坐標(biāo)為(0,±1).
答案:(0,±1)
三、解答題
10.解:(1)將(0, 4)代入C的方程得=1,∴b=4,
由e==得=,
即1-=,∴a=5,
∴C的方程為+=1.
(2)過(guò)點(diǎn)(3,0)且斜率為的直線(xiàn)方程為 y =(x-3),設(shè)直線(xiàn)與C的交點(diǎn)為A(x1,y1),B(x2,y2),將直線(xiàn)方程y=(x-3)代入C的方程,得+=1,即x2-3x-8=0,解得
x1=,x2=,
∴AB的中點(diǎn)坐標(biāo)==,
==(x1+x2-6)=-,
即中點(diǎn)坐標(biāo)為(,-).
11.解:由題設(shè)知,a
10、=2,b=,故M(-2,0),N(0,-),所以線(xiàn)段MN中點(diǎn)的坐標(biāo)為(-1,-).
由于直線(xiàn)PA平分線(xiàn)段MN,故直線(xiàn)PA過(guò)線(xiàn)段MN的中點(diǎn),又直線(xiàn)PA過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),所以k==.
(2)直線(xiàn)PA的方程為y=2x,代入橢圓方程得+=1,解得x=±,因此P(,),A(-,-).于是C(,0),直線(xiàn)AC的斜率為=1,故直線(xiàn)AB的方程為x-y-=0.
因此,d==.
(3)證明:法一:將直線(xiàn)PA的方程y=kx代入+=1,解得x=±記μ=,則P(μ,μk),A(-μ,-μk).于是C(μ,0).
故直線(xiàn)AB的斜率為=,
其方程為y=(x-μ), 代入橢圓方程并由μ=得(2+k2)x2-2μk2x-
11、μ2(3k2+2)=0,解得x=或x=-μ.因此B (,).
于是直線(xiàn)PB的斜率k1===-.
因此k1k=-1,所以PA⊥PB.
法二:設(shè)P(x1,y1),B(x2,y2),則x1>0,x2>0,x1≠x2,A(-x1,-y1),C(x1,0).設(shè)直線(xiàn)PB,AB的斜率分別為k1,k2.因?yàn)镃在直線(xiàn)AB上,所以k2===.
從而k1k+1=2k1k2+1=2··+1=+1===0.
因此k1k=-1,所以PA⊥PB.
12.解:(1)由已知得a=2,b=1,
所以c==.
所以橢圓G的焦點(diǎn)坐標(biāo)為(-,0),(,0),
離心率為e==.
(2)由題意知,|m|≥1.
當(dāng)m=
12、1時(shí),切線(xiàn)l的方程為x=1,點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別為(1,),(1,-),此時(shí)|AB|=.
當(dāng)m=-1時(shí),同理可得|AB|=.
當(dāng)|m|>1時(shí),設(shè)切線(xiàn)l的方程為y=k(x-m).由得(1+4k2)x2-8k2mx+4k2m2-4=0.設(shè)A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),則
x1+x2=,x1x2=.
又由l與圓x2+y2=1相切,得=1,
即m2k2=k2+1.
所以|AB|=
=
==.
由于當(dāng)m=±1時(shí),|AB|=,
所以|AB|=,m∈(-∞,-1]∪[1,+∞).
因?yàn)閨AB|==≤2,
且當(dāng)m=±時(shí),|AB|=2,
所以|AB|的最大值為2.