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高雄市明誠中學 高二數學平時測驗 日期:109.06.19

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(1)

高雄市明誠中學 高二數學平時測驗 日期:109.06.19

範 圍

橢圓

班級 二年____班 姓 座號 名

壹、填充題:每題十分

1. 若橢圓一焦點為(0, 1)− ,短軸在 x =2 的直線上,短軸長為 6,則橢圓方程式為_______.

答案:

2 2

( 2) ( 1) 13 9 1

x

y

+

+ =

解析: c=2,b=3,∴a = + =2 9 4 13

2 2

( 2) ( 1) 13 9 1

x

− +

y

+ =

2. 已知橢圓 : (x−2)2+(y−1)2 + (x−2)2+(y−5)2 =10,試問:

(1) 的中心坐標為 _____ . (2) 的長軸頂點坐標為 _____ . (3) 的短軸頂點坐標為 _____ .

答案: (1)(2,3)(2)(2, 2), (2,8)− (3) (2+ 21,3), (2− 21,3) 解析: 令

P

=( , ),

x y F

1 =(2,1),

F

2 =(2, 5)

原式即

PF

1+

PF

2 =10

(1)中心

O

=

F F

1 2中點=(2,3)

(2) 2

a

=10 =

a

5 ∴長軸頂點A =(2, 2),− B =(2,8)

(3)c=OF1=  =2 b a2c2 = 21 ∴短軸頂點

C

= +(2 21,3),

D

= −(2 21,3) 3. 錐線 x2+y2+ (x+6)2+(y+8)2 =20的長軸之頂點坐標為________.

答案: ( 9, 12)− − 或(3, 4)

解析: F(0, 0),F − −( 6, 8),中心( 3, 4)− −  =c 5

a =

10 ∴頂點( 9, 12)− − 或(3, 4)

4. 以(3,1), ( 1,1)− 為兩焦點,長軸長為 2 5 的橢圓方程式為 . 答案:

2 2

( 1) ( 1) 5 1 1

x

y

+ =

(2)

解析: 中心 (1,1),

c

=2,

a

= 5 = ,為左右型

b

1 ( 1)2 ( 1)2 5 1 1

x

y

 + =

5.

2 2

4 2 1

x y

k

+

k

=

− − 表一橢圓,則

k 之範圍為________.

答案: 2  ,

k

4

k 

3

解析:

4 0 4

2 4, 3

2 0 2

4 2 3

k k

k k

k k

k k k

−  

 

 −       

 

 −  −  

 

6. 若一橢圓的兩焦點坐標分別為( 2,5), ( 2, 3)− − − 且過點( 1, 5)

−5 ,則

(1)此橢圓之標準式為______________________. (2)正焦弦長為________.

答案:

2 2

( 2) ( 1) 9 25 1

x

+

y

+ = ;18 5

解析:

F

1( 2, 5),−

F

2( 2, 3)− − ,中心( 2,1)− ,∴

c =

4

2 2 2 2

1 1

2 ( 2) 0 ( 2) 8

5 5

a= − + + + − + + 9 81 9 41

64 10

5 25 5 5

= + + = + =

5, 2 25 16 9

a

=

b

= − = , ( 1)2 ( 2)2 25 9 1

y

x

+

+ =

∴ 正焦弦長

2 2 2 9 18 5 5

b

a

=  =

7. 橢圓25

x

2+9

y

2−50

x

−36

y

−164= 之兩焦點為0 FFP為橢圓上任一點,若

PF = ,則

6 PF =________.

答案: 4

解析: (25

x

2−50 ) (9

x

+

y

2−36 ) 164

y

=

2 2

25(

x

2

x

1) 9(

y

4

y

4) 164 36 25

 − + + − + = + +

2 2

( 1) ( 2) 9 25 1

x

y

 + = a2 =25 =

a

5 又

PF

+

PF

=2

a

PF

+ = 6 10 

PF

= 4

8. 若橢圓方程式7

x

2+16

y

2−14

x

−32

y

=89,則其焦點坐標為________.

答案: (4,1), ( 2,1)−

解析: 7

x

2+16

y

2−14

x

−32

y

=897(

x

−1)2+16(

y

−1)2 =89 7 16+ +

2 2

( 1) ( 1) 2

1, 9, 3

16 7

x y

c c

− −

 + = = =  ∴F(4,1), ( 2,1)− 9. 設

F

1(1, 2),

F − −

2( 1, 2),且P x y( , )表一動點,則:

(1)

PF

1+

PF

2 =10圖形為________.

(2)

PF

1+

PF

2 =2 5圖形為________.

(3)

PF

1+

PF

2 = 5圖形為________.

答案: (1)橢圓 (2)線段 (3)沒有圖形 解析: (1)F F =1 2 22+42 =2 5

1 2 10 2 5

PF PF

 + =  圖形表一橢圓

(3)

(2)

PF

1+

PF

2 =2 5 圖形表一線段,即

F F

1 2 (3)

PF

1+

PF

2 = 52 5 沒有圖形

10. 已知橢圓 : 2 2 1 log 8k 9

x y

+ = 中,長軸與短軸的長度比是 2 : 3 ,則 k = ________.

答案: 916或42

解析: 

a

2=log 8, k

b

2 =9 =

a

(log 8) , k 12

b

= 3 又2 2 log 8 4

2 3 9 3

a

k

b

=  =

log 8 12k

 = 3log 2 12k = log 2k = 4

k

4= 2  =k 214 = 4 2

a

2=9,

b

2=log 8k 3, log 8k

a b

 = =

2 2

2 2 4 9

2 3 3 log 8k

a a

b b

 =  = =

9

27 9 4

log 8 3log 2 log 2 2

4 4

k k k

k

 = =  =  =  =k 294 =916

11. 如圖,拋物線

y

2 =4

x

的頂點V 與焦點F正好是另一橢圓的頂點與焦點,若此橢圓短軸的長度 是6,則橢圓長軸的長度是________.

答案: 10

解析: 4

c

=  = 4

c

1

橢圓之A(0, 0), (1, 0)F 1

AF = = −a c,又 2

b

=  = 6

b

3

a2 =b2+c2 = +9 (

a

−1)2=a2−2a+10 =

a

52

a

=10

12. 在橢圓

2 2

: 1

25 9

x y

 + = 的右半部與 y 軸所圍之區域內做一圓 C,所作圓 C 的最大直徑為______.

答案: 24 5

解析: 設

C

: (

x

r

)2+

y

2 =

r

2

若圓

C 有最大直徑,則 C 與

 相切

y

2 =

r

2− −(

x r

)2 = − +

x

2 2

rx

代入: 9

x

2+25

y

2 =225中

2 2

9

x

25(

x

2 )

rx

225

 + − + =  −16x2+50rx−225=016x2−50rx+225=0 相切,重根 =

D

0

( 50 )2 4 16 225 0

D

= −

r

−   =

(50 )

r

2 4 16 225

 =  

2 2

2

2

8 15 4 3 12 24

50 5 5 2 5

r

r

r

 =  = =  =

13. 如圖,已知橢圓 :

x

22

y

22 1

a

+

b

= ,

a

  ,

b

0 c2 =a2b2F F, 為橢圓

(4)

的焦點,以FF為一邊作正三角形AFF,且AF 交橢圓於P,且P恰為AF 之中點,則c a = ________.

答案: 3 1−

解析: 1 1

2 2

PF = FA= FF=c

PF

=2

a c

− 又PF為正AFF之中線

3 2 1

PF a c

PF c

 −

 = =  3

c

=2

a c

− ( 3 1)+

c

=2

a

3 1 2 a c

 = + c 3 1

 =a

14. 設圓

C x

1: 2+

y

2= 與圓1

C

2:

x

2+ −(

y

6)2= ,若圓 C 與圓81

C

1外切,且圓 C 與圓

C

2內切,則:

(1) C 到

C C

1, 2的距離和

CO

1+

CO

2 = . (2)圓 C 的圓心所成的軌跡方程式為 . 答案: (1)10 (2)

2 2

( 3) 16 25 1

x y −

+ =

解析: 設

O

1(0, 0),

O

2(0, 6),圓 C 的圓心為 C ,半徑r (1)

CO

1+

CO

2 = + + − =(

r

1) (9

r

) 10

(2)所以 C 點在以

O

1(0, 0),

O

2(0, 6)為焦點,長軸為10 的橢圓上 =a 5,c=3,b=4

橢圓中心(0,3) 方程式為

2 2

( 3) 16 25 1

x

+

y −

=

15. 已知一橢圓之長軸在直線

x = 上,短軸在

5 y =2上,短軸長為長軸長的3

5倍,且中心到焦點 的距離為12,則此橢圓之方程式為____________________.

答案:

2 2

( 5) ( 2) 81 225 1

x

− +

y

− = 解析:

(5, 2)

M ,

c =

12

3 3

2 2

5 5

b= a  =b aa2 =b2+c2 9 2

25a 144

= + 16 2 2

144 25 9

25a a

 =  =   =a 15, b=9

 :

2 2

( 5) ( 2) 81 225 1

x

y

+ =

16. 設一橢圓方程式為

2 2

2 2 1

x y

a

+

b

= ,其中a0,b0,F為它的一個焦點. 已知此橢圓在 x 軸上的兩 個頂點與 F 的距離分別為 5 單位及 1 單位,則( , )a b = .

(5)

答案: (3, 5)

解析: 設 F 點為( , 0)c ,則由 1 5

a c a c

 − =

 + =

 得 3

2

a c

 =

 =

2 2

9 4 5

b a c

 = − = − = ,故 ( , ) (3, 5)

a b =

17. 橢圓

2 2

: 1

36 11

x y

 + = ,

F F

1, 2為 的二焦點,以

F F 為直徑作一圓 C , C 與

1 2  在第一象限的交點 為 P ,則

PF F

1 2的面積為 .

答案: 11

解析: ∵

F F 為直徑,即

1 2

F PF

1 2 =  90

PF

1+

PF

2 =12且PF12+PF22=F F1 22=(2 36 11)− 2=100

∵(PF1+PF2)2=(PF12+PF22) 2+ PF PF12=144PF PF12=22

1 2 1 2

1 1

22 11

2 2

PF F = PF PF =  =

18. 在坐標平面上,到直線

x = − 之距離是到點

1 F(1, 0)之距離的兩倍的所有點所形成的圖形是一 個橢圓,其中F(1, 0)為此一橢圓之一焦點,則另一焦點 '

F 的坐標為 .

答案: ( , 0)7 3

解析: 令P x y( , )是橢圓上的任一點

直線L x: = −1, (1, 0)F 則 P 到 L 之距離為

x +

1

2 2 2 2

( 1) ( 0) 2 1

PF= x− + y− = x +yx+

滿足

x

+ =1 2

x

2+

y

2−2

x

+ 1

兩邊平方,

x

2+2

x

+ =1 4

x

2+4

y

2−8

x

+ 4

2 2

3

x

4

y

10

x

3 0

 + − + = 3( 5)2 4 2 16

3 3

x y

 − + = ∴橢圓中心為 ( , 0)5 O 3 又有一焦點F(1, 0),則

2 F F

O

+ = 故可得另一焦點 F 的坐標為( , 0)7 3

(6)

19. 設點 P 在橢圓

2 2

4 9 1

x y

+ = 上,

F F

1, 2為橢圓的兩焦點,且

F PF

1 2 =60,則

F PF

1 2的面積 為 .

答案: 4 3 3

解析:

F F =

1 2 2 9 4− =2 5 設

PF

1= ,則

t PF

2 = − 6

t

由餘弦定理得

t

2+ −(6

t

)2−2 (6

t

t

)cos60 =(2 5)2 6 2 16 (6 ) 16

3 3

t t t t

 − =  − =

F PF

1 2的面積 1 (6 )sin60 4 3

2t t 3

= −  =

20. 設

2 2

9 4 1

x y

+ = 上有一點P x y A( , ), (3, 0), O 為原點,若 OP

AP

,則P點坐標為_________.

答案: 12 6, , 12, 6

5 5 5 5

   − 

   

   

解析:

( 3, )

AP

= −

x y

,

OP

=( , )

x y

,

∵ AP

OP

,則

AP OP

 =0 

x x

( − +3)

y

2 =0 ,

∵P(x, y)在 上, 2 2 1 4 2 9 2 36 9 4

x y

x y

+ =  + = ,

 − 得9 5x2−27x+36=0 12 x 5

 = (3 不合),

代入得 6

y = 5, ∴ 12, 6 .

5 5

P  

21. 如圖,自橢圓4

x

2+25

y

2 =100的一焦點

F 發出一質點,當質點碰到

橢圓時,產生反射.若此質點再回到 F 時,共移動________距離.

答案: 20

解析: 反射後會往另一焦點射去,∴總路徑 4=

a

=20

22. 設二橢圓 :1 2 2 2 1 1 7

x y

k

+

k

=

+ − ,與 :2 2 2 1 90 24

x

+

y

= 共焦點,若 ( 41, )

P t 在

 上,則 t 之值 =1 ________.

答案: 2 2

解析: 由 2

c

2 =66,∴k2+ − + =1 7 k 66k2+ −k 72=0 ∴k =8 或−9(8 不合)

2 2

2: 1

82 16

x y

 + = , ( 41, )

t 代入

2 2

41 1

82 16 1 16 2

t t

+ =  = ,∴

t = 

2 2

23. 已知橢圓的兩焦點F(0, 1)− ,F(0, 9)− ,正焦弦長12,則此橢圓的方程式為________.

(7)

答案:

2 2

( 5) 48 64 1

x y +

+ =

解析: 中心即FF之中點(0, 5)− 2

c

=

FF

= − − − =  =( 1) ( 9) 8

c

4

2

2 2

12 6

b b a

a

=  =

a2 =b2+c2a2=6a+16

2 6 16 0

a a

 − − =  −(a 8)(a+2)=0 = a 8 b2=48

2 2

( 5) 48 64 1

x y +

+ =

24. 一橢圓之一正焦弦兩端點為P(1,5),Q(1, 1)− ,中心為M(3, 2),則此橢圓方程式為______.

答案:

2 2

( 3) ( 2) 16 12 1

x

− +

y

− =

解析:

2

2 2

5 ( 1) 6

b

3

PQ b a

= − − = =

a

 =

PQ 之中點

F(1, 2)為焦點 =c MF = − =3 1 2 又a2=b2+c2=3a+4

2 3 4 0 ( 4)( 1) 0

a a a a

 − − =  − + =  =

a

4,

b

2 =12

2 2

( 3) ( 2) 16 12 1

x

y

 + =

25. 設點 P 為橢圓: 25

x

2+4

y

2−100

x

+24

y

+36= 上的任一點,若0

F F

1, 2為橢圓 的兩焦點,則

1 2

PF

+

PF

之值為 . 答案: 10

解析: 25

x

2+4

y

2−100

x

+24

y

= − 36

2 2

25(

x

4 ) 4(

x y

6 )

y

36

 − + + = −

2 2

25(

x

2) 4(

y

3) 36 100 36

 − + + = − + +

2 2

25(

x

2) 4(

y

3) 100

 − + + =

2 2

( 2) ( 3) 4 25 1

x

y

+

 + = 所以a2=25 =a 5 故

PF

1+

PF

2 =2

a

=10

26. 將橢圓

2 2

9 16 1

x

+

y

= 的圖形向右平移 2 單位,向上平移 3 單位再放大 2 倍後之圖形的方程式 為 .

答案:

2 2

( 2) ( 3) 36 64 1

x

− +

y

− =

(8)

解析:

2 2

(0, 0) (2,3)

( 2) ( 3)

4 8 1

36 64 3 6

x y

a b

 →

− −

 →  + =

 →

中心由 由 由

27. 如圖所示,坐標平面上, A 為原點,且點B(6, 0)為定點,作梯形 ABCD,

使得DC平行AB,且DC =2為定值,AD+BC =8亦為定值,則動點 C 的軌跡方程式為 .

答案:

2 2

( 4) 16 12 1,

x

− +

y

= ( , )x y (0, 0), (8, 0)

解析: 如圖所示,取

AE

=

DC

= ,即2 E(2, 0),則四邊形 AECD 為平行四邊形

可得CE=DA

則動點 C 滿足CE+CB=DA CB+ = =8 2a

即 C 點軌跡為以B E, 兩點為焦點的橢圓 中心(4, 0),

a

=4,

c

=2,

b

2 =

a

2

c

2 =12 則動點 C 的軌跡方程式為

2 2

( 4) 16 12 1,

x

y

+ = ( , )x y (0, 0), (8, 0)(此時無法形成梯形)

28. 與橢圓 2 2 1 9 4

x

+

y

= 有共同的焦點且過(3, 2)的橢圓方程式為 .

答案:

2 2

15 10 1

x

+

y

=

解析: 設橢圓

2 2

1, (3, 2)

9 4

x y

t

+

t

=

+ + 代入

9 4

1 9(4 ) 4(9 ) (9 )(4 )

9 4 t t t t

t t

 + =  + + + = + +

+ +

72 13t t2 13t 36 t 6

 + = + +  =  (取正)

2 2

15 10 1

x y

 + =

29. 設平面坐標上點A a( , 0), (0, )B b ,且

AB =

10,若點 P 在線段 AB 上,且

PA PB =

: 1: 4,則點 P 所成的軌跡方程式為 .

(9)

答案:

2 2

64 4 1

x y

+ =

解析: 利用分點公式 ( , ) (4 ,1 ) 5 5 P x y = a b

4 1

5 , 5

x= a y= b,但

AB =

10

2 2 5 2 5 2

100 ( ) ( ) 100

4 1

a b x y

 + =  + = 25 2 25 2 2 2

100 1

16 1 64 4

x y

x y

 + =  + =

30. 若FF為橢圓 的兩個焦點,AB為過F的焦弦,若AFF之週長為 16 ,ABF之週長為20,則此橢圓之正焦弦長為________.

答案: 32 5

解析:

AF

+

AF

=

BF

+

BF

=2

a

2 2 16 8

2 2 20 5

c a a c

a a a

+ =  + =

  + =  =  =

c

3b2=25 9 16− =

2 2 32 5

b

a

=

31. 已知橢圓中心M(1, 2),長軸平行 x 軸,且長軸長為短軸長之3 倍,又經過P(4,3),則此橢圓的 方程式為________.

答案:

2 2

( 1) ( 2) 18 2 1

x

− +

y

− =

解析: 設 :( 1)22 ( 22)2 1 (3 )

x y

b b

− −

+ =

(4,3)

P 代入,得: 92 12 1

9b +b = 22 2

1 b 2

b =  =  :( 1)2 ( 2)2 18 2 1

x

y

+ =

32. 如下圖,圓 O 的半徑為 6 ,F(4, 0),Q在圓 O 上, P 為 FQ 的中垂線與 OQ 的交點,當 Q 在圓

O 上移動時,動點 P 的軌跡方程式為________.

答案:

2 2

( 2) 9 5 1

x

y

+ =

解析:

PF

+

PO

=

PQ PO

+ =

OQ

= 6

 為以

P

O F, 為焦點,且長軸長為 6 之橢圓

中心(2, 0), 2a=  =6 a 3

2c=  = 4 c 2 b2= − =9 4 5  :( 2)2 2 9 5 1

x

y

+ =

33. 有一艘貨船,在水面上之高度為 4 公尺,今想順利通過半橢圓拱橋,河寬 20 公尺,河寬之中 心線的水面處拱高為6 公尺,則它的航行路線與河寬之中心線應相

距在________公尺以內.( 5 = 2.236,取二位小數)

答案: 7.45

解析: 先坐標化,得橢圓方程式為

2 2

100 36 1

x

+

y

=

(10)

設船通過( , 4)t

2 2

16 5 2 500 10 5

100 36 1 100 9 9 3

t t

t t

 + =  =  =  = 22.36

3 7.45

= 

34. 一橢圓之焦點F − −( 2, 3),長軸一頂點為A −( 2, 6),短軸長為6,則橢圓方程式為______.

答案:

2 2

( 2) ( 1) 9 25 1

x

+

y

+ =

解析: 2

b

=  = 6

b

3

6 ( 3) 9

AF

= − − = = +

a c

a2 =b2+c2 = + −9 (9

a

)2 18

a

=90 =

a

5中心M −( 2,1)

 :( 2)2 ( 1)2 9 25 1

x

+

y

+ =

 9

AF

= = −

a c

a2 =b2+c2 = + −9 (

a

9)2 18

a

90

 =  =a 5, c= −4(不合)

35. 設

2 2

2 1

3 1

x y

t

+

t

=

− + ,表示短軸垂直

x 軸之橢圓,求 t 之範圍

=________.

答案: 1−  

t

1 解析: 12 0

3 1

t

t t

 + 

 −  +

2

1 2 0 t

t t

  −

  + −   −   2

t

1

1

t

1

−  

36. 已知橢圓中心為原點,軸為坐標軸,且過P(2,3),Q −( 1, 4),則此橢圓的方程式為____.

答案:

2 2

55 55 1

7 3

x y

+ =

解析: 設 :

x

2

y

2 1

A

+

B

=

4 9 1 1 16

1 A B

A B

 + =

 

 + =



− : 3 7

A = B 3

A 7B

 = 7 16

3B B 1

 + =  +7 48=3B 55 B 3

 = 55

A 7

 =

 : 2 2 1 55 55

7 3

x + y =

37. 若方程式 (x−2)2+(y+4)2 + (x+4)2+(y−4)2 =k表一橢圓,則:

(1) k 之範圍為 . (2)長軸所在之直線方程式為 . 答案: (1)

k 

10(2)4x+3y+ =4 0

(11)

解析: (1) (x−2)2+(y+4)2+ (x+4)2+(y−4)2 =k表一橢圓 即二焦點

F

1(2, 4),−

F

2( 4, 4)−

且2c=F F1 2= 62+ −( 8)2 =10, 2a=k

∵ a c ,∴

k 

10

(2)長軸所在之直線必經過

F

1(2, 4)− 及

F −

2( 4, 4) 即 1 2: 4 4( 2)

F F y+ =−3 x− ,整理可得4x+3y+ =4 0 故長軸所在之直線方程式為4x+3y+ =4 0

38. 已知

k  ,若方程式

0 (log ) 2 2 1

k xy = −k 3表兩個焦點都在 x 軸上的橢圓,則 k 的範圍為______.

答案: 1 1 10 k 3 解析:

2 2

1 1 1 3 3 log

x y

k k

k

+ =

− −

1 0 1

3−   k k 3

 1 3 0 log

k

k

−  ,又 1 0

k −3 logk0   0

k

1

 1 3 1 log 3

k

k k

−  − ( 1) (1 ) log ( log 0)

3 3

k k k k

 −  −   1

log 1

k k 10

  −   故取 1 1

10 k 3

39. 橢圓 (x−2)2+y2 + x2+(y−2)2 =4 2長軸二頂點之坐標為________.

答案: (3, 1), ( 1,3)− − 解析:

中心(1, 1),,

(0 2, 2 0) ( 2, 2); | | 2 2

v = − − = − v =

2 2 a =

(1, 1) ( 2, 2)

2 2 (1 2, 1 2) 2 2

 − =  ∴頂點(3, 1), ( 1,3)− −

40. 已知橢圓焦點F −( 3,3),頂點A(6,3),短軸長6,則此橢圓的方程式為________.

答案:

2 2

( 1) ( 3)

x

− +

y

− = 1

(12)

解析: 

a c

+ =

AF

=9, 2

b

=  = 6

b

3

a

2 =

b

2+

c

2

a

2 = + −9 (9

a

)218

a

=90 =

a

5

中心M(1,3)

2 2

( 1) ( 3) 25 9 1

x

y

 + =

a c

− =

AF

= 9

2 2 2 2 2

9 ( 9) 5 4

a b c a a a c

 = +  = + −  =  = − (不合)

41. 如圖,橢圓方程式為

2 2

1, , 0

x y

m

+

n

=

m n

 ,其中A B, 為橢圓的兩焦點,

( ,12)

P r 5 為橢圓上一點,已知

PAB 之面積及周長分別為

36

5 及16,則數對 ( , )m n = .

答案: (25,16)

解析: PAB 之面積為1 12 36

2AB 5 = 5 

AB

= =6 2

c

 =

c

3

PAB 之周長為 ( PA PB

+ )+

AB

=2

a

+2

c

=2

a

+ =6 16 =

a

5

2 2 2

25 9 16 b a c

 = − = − = 數對( , )m n =(25,16)

42. 若x y , ,且

2 2

4( 3) 17 17 1

x y −

+ = ,則x+8y之最大值_________與最小值_________.

答案: 41, 7

解析: [

x

2+(2

y

−6) ][12 2+4 ]2 (

x

+8

y

−24)2 (

x

8

y

24)2 17 17

 + −   17 x 8y 24 17

 −  + −    +7 x 8y41

最大值為41,最小值為 7

43. 如圖,有一橢圓形的海島及一筆直海岸線AB,某人欲從海島的某處游泳上岸,使其路線最短,

則此人游泳的最短距離為 . 答案: 4

5

解析: 橢圓 為左右型 中心 4 (0, 0), , 1

3

O

=

a

=

b

=

(13)

∴其方程式為

2 2

2 2

1 3 1

16 1 16

3 x y

x y

+ =  + =

AB之方程式為 1 3 4 12 4 3

x y

x y

+ =  + =

P h k( , )在 上,則 3 2 2 1 16h +k =

2 2

3 4 12 1

( , ) 3 4 12

3 4 5 h k

d P AB + − h k

= = + −

+

由柯西不等式得[( 3 )2 2][(4 3)2 4 ]2 (3 4 )2 16h +k +  h+ k 8 3

h

4

k

8 20 3

h

4

k

12 4

 −  +   −  + −  − 4 3

h

4

k

12 20

  + −  ∴所求之最短距離 1 4 4

5 5

=  =

44. 將橢圓

2 2

25 9 1

x y

+ = 繞其左焦點按逆時針方向旋轉 90 後所得的橢圓方程式為______.

答案:

2 2

( 4) ( 4) 9 25 1

x

+ +

y

− =

解析: ∵a=5,b=3, ∴c =4,新中心為O −( 4, 4), 故直向橢圓:

2 2

( 4) ( 4) 9 25 1.

x

+

y

+ =

45. 已知橢圓中心O(0, 0),長軸平行 x 軸,正焦弦長18

5 ,且過 (5, 0)

P ,則此橢圓的方程式為________.

答案:

2 2

25 9 1

x

+

y

= 解析:

a =

5

2

2 18 2

5 9

b b

a

=  = 2 2 1 25 9

x y

 + =

46. 已知橢圓二焦點F(2, 0),F −( 6, 0),且過 (1,12)

P 5 ,則:

(1)長軸長為________. (2)正焦弦長為________.

答案: (1)10 (2)18 5

解析: (1)2a=PF+PF 12 2 12 2 1 ( ) 7 ( )

5 5

= + + + 13 37

5 5

= + =10 (2) 2

c

=  =  =  = 8

c

4

a

5

b

3

2 2 2 9 18 5 5

b

a

=  =

(14)

47. 橢圓

x

2+2

y

2+ −

x

5

y

+ = ,則以(1, 1)為中點之弦所在之直線方程式為________. 1 0 答案: 3x− =y 2

解析: 設( ,

x y

1 1),( ,

x y

2 2)為弦與橢圓之二交點

2 2

1 1 1 1

2 2

2 2 2 2

2 5 1 0

2 5 1 0

x y x y

x y x y

 + + − + =

  + + − + = 且 1 2

1 2

2 2 x x y y

+ =

 + =

2 2 2 2

1 2 1 2 1 2 1 2

(

x x

) 2(

y y

) (

x x

) 5(

y y

) 0

 − + − + − − − =

1 2 1 2 1 2 1 2

2(

x x

) 4(

y y

) (

x x

) 5(

y y

) 0

 − + − + − − − = 3(

x

1

x

2)=(

y

1

y

2)

1 2

1 2

y y 3 m x x

 = − =

− ,∴3x− =y 2

48. 若 x, y 為實數,且滿足方程式

x

2+4

y

2−2

x

−8

y

= − ,設1 x+2y+1之最大值為

M,最小值為 m,則數對

(M m =, ) ________.

答案: (5 2 2,5 2 2)+ −

解析:

x

2+4

y

2−2

x

−8

y

= −1(

x

−1)2+4(

y

−1)2 = + −4 1 1 ( 1)2 ( 1)2 4 1 1

x

y

 + =

1 2 cos

, 0 360 1 sin

x y

 

 = +

 = +     2 1 1 2cos 2 2sin 1 x+ y+ = + + + +

∴ =2 cos

+2sin

+ 5 2(sin 45 cos

cos 45 sin ) 5

=  +  +

2 sin(45

) 5

= + + 

M

= +5 2 2,

m

= −5 2 2 ∴(

M m =

, ) (5 2 2,5 2 2)+ −

49.

2 2

( 2) ( 3) 9 4 1

x

− +

y

− = 內接長方形之最大周長為________.

答案: 4 13 解析:

周長=2(6cos+4sin ) ,

2 3

4(3cos 2sin )

3 2

4 3 2 ( cos sin )

13 13

4 13(sin cos cos sin ) 4 13 sin( )

 

 

   

 

= +

= + +

= +

= +

又− 1 sin( + ) 1 ∴

M =

4 13

50. 設點A(6, 0), (2,8)B ,若點

P 為橢圓

2 2

4 1 1

x

+

y

= 上動點,則  ABP 之最大面積 =________.

答案: 24 2 17+ 解析: P(2cos ,sin ) 

6 2 2 cos 6

1 1

48 2sin 16 cos 6sin 0 8 sin 0

2 2

ABP

  

=

= + − −

116 cos 4 sin 48

2  

= − +

(15)

2 2

16 4 48

24 2 17 M = +2 + = +

參考文獻

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