2024年4月25日发(作者:苏觅翠)
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2010~2014年高考真题备选题库
第8章 平面解析几何
第5节 椭圆
1. (2014某某,5分)已知椭圆
C
: +=1,点
M
与
C
的焦点不重合.若
M
关于
C
的
94
焦点的对称点分别为
A
,
B
,线段
MN
的中点在
C
上,则 |
AN
|+|
BN
|=________.
解析:取
MN
的中点
G
,
G
在椭圆
C
上,因为点
M
关于
C
的焦点
F
1
,
F
2
的对称点分别为
A
,
x
2
y
2
B
,故有|
GF
1
|=|
AN
|,|
GF
2
|=|
BN
|,所以|
AN
|+|
BN
|=2(|
GF
1
|+|
GF
2
|)=4
a
=12.
答案:12.
2.(2014某某,5分)在平面直角坐标系
xOy
中,直线
x
+2
y
-3=0被圆(
x
-2)+(
y
+
1)=4截得的弦长为________.
|2-2-3|3
解析:因为圆心(2,-1)到直线
x
+2
y
-3=0的距离
d
==,所以直线
x
55
+2
y
-3=0被圆截得的弦长为2
255
答案:
5
3. (2014某某,12分)
圆
x
+
y
=4的切线与
x
轴正半轴,
y
轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最小
时,切点为
P
(如图).
(1)求点
P
的坐标;
(2)焦点在
x
轴上的椭圆
C
过点
P
,且与直线
l
:
y
=
x
+3 交于
A
,
B
两点.若△
PAB
的
面积为2,求
C
的标准方程.
22
2
2
1
2
1
2
9255
4-=.
55
解:(1)设切点坐标为(
x
0
,
y
0
)(
x
0
>0,
y
0
>0),则切线斜率为-,切线方程为
y
-
y
0
=-
x
0
y
0
x
0
y
0
144
(
x
-
x
0
),即
x
0
x
+
y
0
y
=4,此时,两个坐标轴的正半轴与切线围成的三角形面积为
S
=··
2
x
0
y
0
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=
8
x
0
y
0
.
22
由
x
0
+
y
0
=4≥2
x
0
y
0
知当且仅当
x
0
=
y
0
=2时
x
0
y
0
有最大值,即
S
有最小值,因此点
P
的坐标为(2,2).
x
2
y
2
(2)设
C
的标准方程为
2
+
2
=1(
a
>
b
>0),
ab
点
A
(
x
1
,
y
1
),
B
(
x
2
,
y
2
).
xy
2
+
2
=1,
22
由点
P
在
C
上知
2
+
2
=1,并由
ab
ab
y
=
x
+3,
22
得
bx
+43
x
+6-2
b
=0,
222
43
x
+
x
=-,
b
又
x
,
x
是方程的根,因此
6-2
b
xx
=.
b
12
2
12
2
12
2
由
y
1
=
x
1
+3,
y
2
=
x
2
+3,
得|
AB
|=2|
x
1
-
x
2
|=2·
48-24
b
+8
b
24
b
2
.
由点
P
到直线
l
的距离为
22
313
422
及
S
△
PAB
=××|
AB
|=2得
b
-9
b
+18=0,解得
b
=6
2
22
22
或3,因此
b
=6,
a
=3(舍)或
b
=3,
a
=6.
从而所求
C
的方程为+=1.
63
x
2
y
2
x
2
y
2
4. (2014某某,5分)设椭圆
C
:
2
+
2
=1(
a
>
b
>0)的左、右焦点为
F
1
,
F
2
,过
F
2
作
x
轴
ab
的垂线与
C
相交于
A
,
B
两点,
F
1
B
与
y
轴交于点
D
,若
AD
⊥
F
1
B
,则椭圆
C
的离心率等于
________.
解析:由题意知
F
1
(-
c,
0),
F
2
(
c,
0),其中
c
=
a
-
b
,因为过
F
2
且与
x
轴垂直的直线
22
b
b
为
x
=
c
,由椭圆的对称性可设它与椭圆的交点为
A
c
,
,
B
c
,-
.因为
AB
平行于
y
轴,
a
a
b
且|
F
1
O
|=|
OF
2
|,所以|
F
1
D
|=|
DB
|,即
D
为线段
F
1
B
的中点,所以点
D
的坐标为
0,-
,
2
a
2
b
2
b
b
2
-
-
--0
a
2
a
a
2
又
AD
⊥
F
1
B
,所以
k
AD
·
kF
1
B
=-1,即×=-1,整理得3
b
=2
ac
,所
c
-0
c
--
c
2
22
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以3(
a
-
c
)=2
ac
,又
e
=,0<
e
<1,所以3
e
+2
e
-3=0,解得
e
=
3
3
22
c
a
2
3
(
e
=-3舍去).
3
答案:
1
5(2013某某,5分)已知中心在原点的椭圆
C
的右焦点为
F
(1,0),离心率等于,则
C
2
的方程是( )
A.+=1 B.+=1
344
3
C.+=1 D.+=1
4243
解析:本题主要考查椭圆的图像、方程、性质等知识,考查数形结合的数学思想方法,
x
2
y
2
x
2
y
2
x
2
y
2
x
2
y
2
x
2
y
2
意在考查考生的抽象概括能力、运算求解能力.依题意,设椭圆方程为
2
+
2
=1(
a
>
b
>0),
ab
c
=1,
c
1
所以
=,
a
2
c
=
a
-
b
,
222
解得
a
=4,
b
=3.
22
答案:D
6(2013某某,14分)在平面直角坐标系
xOy
中,已知椭圆
C
的中心在原点
O
,焦点在
x
轴上,短轴长为2,离心率为
(1)求椭圆
C
的方程;
(2)
A
,
B
为椭圆
C
上满足△
AOB
的面积为
6
的任意两点,
E
为线段
AB
的中点,射线
OE
4
2
.
2
交椭圆
C
于点
P
.设
OP
=
t
OE
,某某数
t
的值.
解:本题综合考查椭圆的方程、直线与椭圆的位置关系、平面向量的坐标运算等知识,
考查方程思想、分类讨论思想、推理论证能力和运算求解能力.
x
2
y
2
(1)设椭圆
C
的方程为
2
+
2
=1(
a
>
b
>0),
ab
c
2
由题意知
=,
a
2
2
b
=2,
a
2
=
b
2
+
c
2
,
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解得
a
=2,
b
=1,
因此椭圆
C
的方程为+
y
=1.
2
(2)(ⅰ)当
A
,
B
两点关于
x
轴对称时,
设直线
AB
的方程为
x
=
m
,由题意得-2<
m
<0或0<
m
<2.
将
x
=
m
代入椭圆方程+
y
=1,
2
得|
y
|=
2-
m
,
2
2-
m
6
=,
24
2
2
x
2
2
x
2
2
所以
S
△
AOB
=|
m
|
13
22
解得
m
=或
m
=.①
22
11
又
OP
=
t
OE
=
t
(
OA
+
OB
)=
t
(2
m,
0)=(
mt,
0),
22
因为
P
为椭圆
C
上一点,
所以
mt
2
2
=1.②
4
22
由①②得
t
=4或
t
=,
3
23
又
t
>0,所以
t
=2或
t
=.
3
(ⅱ)当
A
,
B
两点关于
x
轴不对称时,
设直线
AB
的方程为
y
=
kx
+
h
,
将其代入椭圆的方程+
y
=1,
2
得(1+2
k
)
x
+4
khx
+2
h
-2=0.
设
A
(
x
1
,
y
1
),
B
(
x
2
,
y
2
).
由判别式
Δ
>0可得1+2
k
>
h
,
4
kh
2
h
-2
此时
x
1
+
x
2
=-
2
,
x
1
x
2
=
2
,
1+2
k
1+2
k
2
22
222
x
2
2
y
1
+
y
2
=
k
(
x
1
+
x
2
)+2
h
=
所以|
AB
|=1+
k
2
2
h
2
,
1+2
k
2
x
1
+
x
2
-4
x
1
x
2
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1+2
k
-
h
=22·1+
k
· .
2
1+2
k
2
22
因为点
O
到直线
AB
的距离
d
=
|
h
|
1+
k
2
,
1+2
k
-
h
·
2
1+2
k
22
所以
S
2
△
AOB
11
=·|
AB
|·
d
=×2
22
21+
k
·
2
|
h
|
1+
k
2
=
1+2
k
-
h
2· ·|
h
|.
2
1+2
k
又
S
△
AOB
=
6
,
4
22
2
1+2
k
-
h
6
所以2· ·|
h
|=.③
2
1+2
k
4
令
n
=1+2
k
,代入③整理得3
n
-16
hn
+16
h
=0,
4
22
解得
n
=4
h
或
n
=
h
,
3
4
2222
即1+2
k
=4
h
或1+2
k
=
h
.④
3
11
2
kht
2
,
ht
2
, 又
OP
=
t
OE
=
t
(
OA
+
OB
)=
t
(
x
1
+
x
2
,
y
1
+
y
2
)=
-
22
1+2
k
1+2
k
因为
P
为椭圆
C
上一点,
2
kh
2
h
22
1
所以
t
-
2
+
2
=1,
2
1+2
k
1+2
k
2224
h
2
·
t
2
即
2
=1.⑤
1+2
k
4
22
将④代入⑤得
t
=4或
t
=.
3
23
又
t
>0,所以
t
=2或
t
=.经检验,符合题意.
3
综合(ⅰ)(ⅱ)得
t
=2或
t
=
23
.
3
x
2
y
2
7(2013新课标全国Ⅱ,5分)设椭圆
C
:
2
+
2
=1(
a
>
b
>0)的左、右焦点分别为
F
1
,
F
2
,
ab
P
是
C
上的点,
PF
2
⊥
F
1
F
2
,∠
PF
1
F
2
=30°,则
C
的离心率为( )
A.
31
B.
63
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13
C.D.
23
解析:本题主要考查椭圆离心率的计算,涉及椭圆的定义、方程与几何性质等知识,意
在考查考生的运算求解能力.
c
2
c
法一:由题意可设|
PF
2
|=
m
,结合条件可知|
PF
1
|=2
m
,|
F
1
F
2
|=3
m
,故离心率
e
==
a
2
a
=
|
F
1
F
2
|3
m
3
==.
|
PF
1
|+|
PF
2
|2
m
+
m
3
b
2
法二:由
PF
2
⊥
F
1
F
2
可知
P
点的横坐标为
c
,将
x
=
c
代入椭圆方程可解得
y
=±,所以
a
b
2
b
2
22
|
PF
2
|=.又由∠
PF
1
F
2
=30°可得|
F
1
F
2
|=3|
PF
2
|,故2
c
=3·,变形可得3(
a
-
c
)=
aa
2
ac
,等式两边同除以
a
,得3(1-
e
)=2
e
,解得
e
=
答案:D
22
3
或
e
=-3(舍去).
3
x
2
y
2
8.(2013某某,5分)已知椭圆
C
:
2
+
2
=1(
a
>
b
>0)的左焦点为
F
,
C
与过原点的直
ab
4
线相交于
A
,
B
两点,连接
AF
,
BF
.若|
AB
|=10,|
BF
|=8,cos∠
ABF
=,则
C
的离心率为( )
5
35
A.B.
57
46
C.D.
57
解析:本题主要考查圆锥曲线的定义、离心率,解三角形等知识,意在考查考生对圆锥
曲线的求解能力以及数据处理能力.由余弦定理得,|
AF
|=6,所以2
a
=6+8=14,又2
c
=
105
10,所以
e
==.
147
答案:B
x
2
y
2
9.(2013某某,5分)从椭圆
2
+
2
=1(
a
>
b
>0)上一点
P
向
x
轴作垂线,垂足恰为左
ab
焦点
F
1
,
A
是椭圆与
x
轴正半轴的交点,
B
是椭圆与
y
轴正半轴的交点,且
AB
∥
OP
(
O
是坐标
原点),则该椭圆的离心率是( )
A.
21
B.
42
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2024年4月25日发(作者:苏觅翠)
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2010~2014年高考真题备选题库
第8章 平面解析几何
第5节 椭圆
1. (2014某某,5分)已知椭圆
C
: +=1,点
M
与
C
的焦点不重合.若
M
关于
C
的
94
焦点的对称点分别为
A
,
B
,线段
MN
的中点在
C
上,则 |
AN
|+|
BN
|=________.
解析:取
MN
的中点
G
,
G
在椭圆
C
上,因为点
M
关于
C
的焦点
F
1
,
F
2
的对称点分别为
A
,
x
2
y
2
B
,故有|
GF
1
|=|
AN
|,|
GF
2
|=|
BN
|,所以|
AN
|+|
BN
|=2(|
GF
1
|+|
GF
2
|)=4
a
=12.
答案:12.
2.(2014某某,5分)在平面直角坐标系
xOy
中,直线
x
+2
y
-3=0被圆(
x
-2)+(
y
+
1)=4截得的弦长为________.
|2-2-3|3
解析:因为圆心(2,-1)到直线
x
+2
y
-3=0的距离
d
==,所以直线
x
55
+2
y
-3=0被圆截得的弦长为2
255
答案:
5
3. (2014某某,12分)
圆
x
+
y
=4的切线与
x
轴正半轴,
y
轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最小
时,切点为
P
(如图).
(1)求点
P
的坐标;
(2)焦点在
x
轴上的椭圆
C
过点
P
,且与直线
l
:
y
=
x
+3 交于
A
,
B
两点.若△
PAB
的
面积为2,求
C
的标准方程.
22
2
2
1
2
1
2
9255
4-=.
55
解:(1)设切点坐标为(
x
0
,
y
0
)(
x
0
>0,
y
0
>0),则切线斜率为-,切线方程为
y
-
y
0
=-
x
0
y
0
x
0
y
0
144
(
x
-
x
0
),即
x
0
x
+
y
0
y
=4,此时,两个坐标轴的正半轴与切线围成的三角形面积为
S
=··
2
x
0
y
0
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=
8
x
0
y
0
.
22
由
x
0
+
y
0
=4≥2
x
0
y
0
知当且仅当
x
0
=
y
0
=2时
x
0
y
0
有最大值,即
S
有最小值,因此点
P
的坐标为(2,2).
x
2
y
2
(2)设
C
的标准方程为
2
+
2
=1(
a
>
b
>0),
ab
点
A
(
x
1
,
y
1
),
B
(
x
2
,
y
2
).
xy
2
+
2
=1,
22
由点
P
在
C
上知
2
+
2
=1,并由
ab
ab
y
=
x
+3,
22
得
bx
+43
x
+6-2
b
=0,
222
43
x
+
x
=-,
b
又
x
,
x
是方程的根,因此
6-2
b
xx
=.
b
12
2
12
2
12
2
由
y
1
=
x
1
+3,
y
2
=
x
2
+3,
得|
AB
|=2|
x
1
-
x
2
|=2·
48-24
b
+8
b
24
b
2
.
由点
P
到直线
l
的距离为
22
313
422
及
S
△
PAB
=××|
AB
|=2得
b
-9
b
+18=0,解得
b
=6
2
22
22
或3,因此
b
=6,
a
=3(舍)或
b
=3,
a
=6.
从而所求
C
的方程为+=1.
63
x
2
y
2
x
2
y
2
4. (2014某某,5分)设椭圆
C
:
2
+
2
=1(
a
>
b
>0)的左、右焦点为
F
1
,
F
2
,过
F
2
作
x
轴
ab
的垂线与
C
相交于
A
,
B
两点,
F
1
B
与
y
轴交于点
D
,若
AD
⊥
F
1
B
,则椭圆
C
的离心率等于
________.
解析:由题意知
F
1
(-
c,
0),
F
2
(
c,
0),其中
c
=
a
-
b
,因为过
F
2
且与
x
轴垂直的直线
22
b
b
为
x
=
c
,由椭圆的对称性可设它与椭圆的交点为
A
c
,
,
B
c
,-
.因为
AB
平行于
y
轴,
a
a
b
且|
F
1
O
|=|
OF
2
|,所以|
F
1
D
|=|
DB
|,即
D
为线段
F
1
B
的中点,所以点
D
的坐标为
0,-
,
2
a
2
b
2
b
b
2
-
-
--0
a
2
a
a
2
又
AD
⊥
F
1
B
,所以
k
AD
·
kF
1
B
=-1,即×=-1,整理得3
b
=2
ac
,所
c
-0
c
--
c
2
22
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以3(
a
-
c
)=2
ac
,又
e
=,0<
e
<1,所以3
e
+2
e
-3=0,解得
e
=
3
3
22
c
a
2
3
(
e
=-3舍去).
3
答案:
1
5(2013某某,5分)已知中心在原点的椭圆
C
的右焦点为
F
(1,0),离心率等于,则
C
2
的方程是( )
A.+=1 B.+=1
344
3
C.+=1 D.+=1
4243
解析:本题主要考查椭圆的图像、方程、性质等知识,考查数形结合的数学思想方法,
x
2
y
2
x
2
y
2
x
2
y
2
x
2
y
2
x
2
y
2
意在考查考生的抽象概括能力、运算求解能力.依题意,设椭圆方程为
2
+
2
=1(
a
>
b
>0),
ab
c
=1,
c
1
所以
=,
a
2
c
=
a
-
b
,
222
解得
a
=4,
b
=3.
22
答案:D
6(2013某某,14分)在平面直角坐标系
xOy
中,已知椭圆
C
的中心在原点
O
,焦点在
x
轴上,短轴长为2,离心率为
(1)求椭圆
C
的方程;
(2)
A
,
B
为椭圆
C
上满足△
AOB
的面积为
6
的任意两点,
E
为线段
AB
的中点,射线
OE
4
2
.
2
交椭圆
C
于点
P
.设
OP
=
t
OE
,某某数
t
的值.
解:本题综合考查椭圆的方程、直线与椭圆的位置关系、平面向量的坐标运算等知识,
考查方程思想、分类讨论思想、推理论证能力和运算求解能力.
x
2
y
2
(1)设椭圆
C
的方程为
2
+
2
=1(
a
>
b
>0),
ab
c
2
由题意知
=,
a
2
2
b
=2,
a
2
=
b
2
+
c
2
,
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解得
a
=2,
b
=1,
因此椭圆
C
的方程为+
y
=1.
2
(2)(ⅰ)当
A
,
B
两点关于
x
轴对称时,
设直线
AB
的方程为
x
=
m
,由题意得-2<
m
<0或0<
m
<2.
将
x
=
m
代入椭圆方程+
y
=1,
2
得|
y
|=
2-
m
,
2
2-
m
6
=,
24
2
2
x
2
2
x
2
2
所以
S
△
AOB
=|
m
|
13
22
解得
m
=或
m
=.①
22
11
又
OP
=
t
OE
=
t
(
OA
+
OB
)=
t
(2
m,
0)=(
mt,
0),
22
因为
P
为椭圆
C
上一点,
所以
mt
2
2
=1.②
4
22
由①②得
t
=4或
t
=,
3
23
又
t
>0,所以
t
=2或
t
=.
3
(ⅱ)当
A
,
B
两点关于
x
轴不对称时,
设直线
AB
的方程为
y
=
kx
+
h
,
将其代入椭圆的方程+
y
=1,
2
得(1+2
k
)
x
+4
khx
+2
h
-2=0.
设
A
(
x
1
,
y
1
),
B
(
x
2
,
y
2
).
由判别式
Δ
>0可得1+2
k
>
h
,
4
kh
2
h
-2
此时
x
1
+
x
2
=-
2
,
x
1
x
2
=
2
,
1+2
k
1+2
k
2
22
222
x
2
2
y
1
+
y
2
=
k
(
x
1
+
x
2
)+2
h
=
所以|
AB
|=1+
k
2
2
h
2
,
1+2
k
2
x
1
+
x
2
-4
x
1
x
2
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1+2
k
-
h
=22·1+
k
· .
2
1+2
k
2
22
因为点
O
到直线
AB
的距离
d
=
|
h
|
1+
k
2
,
1+2
k
-
h
·
2
1+2
k
22
所以
S
2
△
AOB
11
=·|
AB
|·
d
=×2
22
21+
k
·
2
|
h
|
1+
k
2
=
1+2
k
-
h
2· ·|
h
|.
2
1+2
k
又
S
△
AOB
=
6
,
4
22
2
1+2
k
-
h
6
所以2· ·|
h
|=.③
2
1+2
k
4
令
n
=1+2
k
,代入③整理得3
n
-16
hn
+16
h
=0,
4
22
解得
n
=4
h
或
n
=
h
,
3
4
2222
即1+2
k
=4
h
或1+2
k
=
h
.④
3
11
2
kht
2
,
ht
2
, 又
OP
=
t
OE
=
t
(
OA
+
OB
)=
t
(
x
1
+
x
2
,
y
1
+
y
2
)=
-
22
1+2
k
1+2
k
因为
P
为椭圆
C
上一点,
2
kh
2
h
22
1
所以
t
-
2
+
2
=1,
2
1+2
k
1+2
k
2224
h
2
·
t
2
即
2
=1.⑤
1+2
k
4
22
将④代入⑤得
t
=4或
t
=.
3
23
又
t
>0,所以
t
=2或
t
=.经检验,符合题意.
3
综合(ⅰ)(ⅱ)得
t
=2或
t
=
23
.
3
x
2
y
2
7(2013新课标全国Ⅱ,5分)设椭圆
C
:
2
+
2
=1(
a
>
b
>0)的左、右焦点分别为
F
1
,
F
2
,
ab
P
是
C
上的点,
PF
2
⊥
F
1
F
2
,∠
PF
1
F
2
=30°,则
C
的离心率为( )
A.
31
B.
63
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13
C.D.
23
解析:本题主要考查椭圆离心率的计算,涉及椭圆的定义、方程与几何性质等知识,意
在考查考生的运算求解能力.
c
2
c
法一:由题意可设|
PF
2
|=
m
,结合条件可知|
PF
1
|=2
m
,|
F
1
F
2
|=3
m
,故离心率
e
==
a
2
a
=
|
F
1
F
2
|3
m
3
==.
|
PF
1
|+|
PF
2
|2
m
+
m
3
b
2
法二:由
PF
2
⊥
F
1
F
2
可知
P
点的横坐标为
c
,将
x
=
c
代入椭圆方程可解得
y
=±,所以
a
b
2
b
2
22
|
PF
2
|=.又由∠
PF
1
F
2
=30°可得|
F
1
F
2
|=3|
PF
2
|,故2
c
=3·,变形可得3(
a
-
c
)=
aa
2
ac
,等式两边同除以
a
,得3(1-
e
)=2
e
,解得
e
=
答案:D
22
3
或
e
=-3(舍去).
3
x
2
y
2
8.(2013某某,5分)已知椭圆
C
:
2
+
2
=1(
a
>
b
>0)的左焦点为
F
,
C
与过原点的直
ab
4
线相交于
A
,
B
两点,连接
AF
,
BF
.若|
AB
|=10,|
BF
|=8,cos∠
ABF
=,则
C
的离心率为( )
5
35
A.B.
57
46
C.D.
57
解析:本题主要考查圆锥曲线的定义、离心率,解三角形等知识,意在考查考生对圆锥
曲线的求解能力以及数据处理能力.由余弦定理得,|
AF
|=6,所以2
a
=6+8=14,又2
c
=
105
10,所以
e
==.
147
答案:B
x
2
y
2
9.(2013某某,5分)从椭圆
2
+
2
=1(
a
>
b
>0)上一点
P
向
x
轴作垂线,垂足恰为左
ab
焦点
F
1
,
A
是椭圆与
x
轴正半轴的交点,
B
是椭圆与
y
轴正半轴的交点,且
AB
∥
OP
(
O
是坐标
原点),则该椭圆的离心率是( )
A.
21
B.
42
6 / 11