2021-2022学年数学人教A版(2019)选择性必修第一册3.1椭圆的标准方程同步练习(Word含答案解析)

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名称 2021-2022学年数学人教A版(2019)选择性必修第一册3.1椭圆的标准方程同步练习(Word含答案解析)
格式 docx
文件大小 674.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-10-26 09:45:29

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文档简介

3.1椭圆的标准方程
一、单选题
1.焦点坐标为,(0,4),且长半轴的椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
2.若椭圆的一个焦点为,则的值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.已知曲线表示椭圆,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.若椭圆上一点到椭圆一个焦点的距离为,则到另一个焦点的距离为( )
A. B. C. D.
5.椭圆的焦点为,,点P在椭圆上,如果线段的中点在y轴上,那么的值为( )
A.7 B.5 C. D.
6.已知点,且是椭圆的左焦点,是椭圆上任意一点,则的最小值是( )
A.6 B.5 C.4 D.3
7.椭圆的两个焦点为F1,F2,过F1作x轴的垂线与椭圆相交,一个交点为P,则△PF1F2的面积等于( )
A. B. C. D.4
8.以椭圆的短轴的一个端点和两焦点为顶点的三角形为等边三角形,且椭圆上的点到左焦点的最大距离为6,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
9.已知椭圆的左,右焦点分别为,P是C上一点,垂直于x轴,,则C的方程为( )
A. B. C. D.
10.已知椭圆的右焦点为,为椭圆上一动点,定点,则的最小值为( )
A.1 B.-1 C. D.
二、多选题
11.(多选)若椭圆=1的焦距是2,则m=( )
A.1 B.3
C.5 D.7
12.设椭圆的右焦点为,直线与椭圆交于,两点(在轴左侧),则( )
A.为定值
B.的周长的取值范围是
C.当时,为直角三角形
D.当时,的面积为
13.下列说法正确的是( )
A.方程表示一条直线
B.到x轴的距离为2的点的轨迹方程为
C.方程表示四个点
D.“”是“方程表示椭圆”的必要不充分条件
14.已知椭圆的左、右焦点分别为,定点,若点P是椭圆E上的动点,则的值可能为( )
A.7 B.17 C.18 D.19
三、填空题
15.已知椭圆的两个焦点分别为,,过点作直线交椭圆于A,B两点,则三角形的周长为________.
16.已知椭圆C:+=1(a>b>0),若长轴长为6,且两焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的标准方程为___________.
17.下列命题是真命题的是________.(将所有真命题的序号都填上)
①已知定点,则满足|PF1|+|PF2|=的点P的轨迹为椭圆;
②已知定点F1(-2,0),F2(2,0),则满足|PF1|+|PF2|=4的点P的轨迹为线段;
③到定点的距离相等的点的轨迹为椭圆.
18.3<m<9是方程表示的椭圆的_____条件.(从“充要”、“充分不必要”、“必要不充分”、“既不充分也不必要”中选择一个正确的填写)
19.设点是椭圆上的点,,是该椭圆的两个焦点,若的面积为,则_______.
20.已知点,,顶点在椭圆上,则______.
四、解答题
21.已知点,,动点满足直线AM与BM的斜率之积为.记M的轨迹为曲线C,求C的方程,并说明C是什么曲线.
22.如图,,分别为椭圆的左、右焦点,点P在椭圆上,三角形是面积为的正三角形,求此椭圆的方程.
23.已知是椭圆两个焦点,且.
(1)求此椭圆的方程;
(2)设点在椭圆上,且,求的面积.
24.设椭圆:的左焦点为,离心率为,过点且与轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,分别为椭圆的左、右顶点,过点且斜率为的直线与椭圆交于点,两点,且,求的值.
参考答案
1.B
【分析】
根据题意可知,即可由求出,再根据焦点位置得出椭圆方程.
【详解】
因为,所以,而焦点在轴上,所以椭圆方程为.
故选:B.
2.A
【分析】
根据焦点坐标可确定焦点的位置,进而可求出.
【详解】
椭圆的一个焦点为,
可得,解得.
故选:A.
3.D
【分析】
根据椭圆的标准方程形式可得 ,解不等式组即可求解.
【详解】
由题意可得,解得且,
所以m的取值范围为.
故选:D
4.D
【分析】
根据椭圆的定义,直接求解.
【详解】
设点到另一个焦点的距离为,
由椭圆方程可知,,
则,所以.
故选:D
5.A
【分析】
根据线段PF1的中点M在y轴上,推出轴,由此可设P(3,b),代入椭圆方程求出,再根据两点间的距离公式求出和可得解.
【详解】
由=1可知,,
所以,
所以F1(-3,0),F2(3,0),
∵线段PF1的中点M在y轴上,且原点为线段的中点,
所以,所以轴,
∴可设P(3,b),
把P(3,b)代入椭圆=1,得.
∴|PF1|=,|PF2|=.
∴.
故选:A.
6.D
【分析】
结合椭圆的定义求得的最小值
【详解】

设椭圆的右焦点为,

当在的正上方时,等号成立.
故选:D
7.A
【分析】
利用椭圆的参数关系求,由PF1⊥F1F2设P代入椭圆方程求, 即可求△PF1F2的面积.
【详解】
如下图示:
由定义知,,,即,
由PF1⊥F1F2,设P的坐标为,代入,得,即|PF1|=,
∴.
故选:A
8.C
【分析】
结合条件,由椭圆中的参数关系,可以求得a,b,c,写出标准方程即可.
【详解】
解:由题意知:短轴端点与焦点形成等边三角形,则,
椭圆上的点到左焦点最大距离为6,即,
则,,.
则椭圆的标准方程为:.
故选:C.
9.C
【分析】
在中,分别求出,即可求得,再根据,求得,即可得解.
【详解】
解:因为垂直于x轴,,
所以,
所以,则,
所以C的方程为.
故选:C.
10.A
【分析】
设椭圆的左焦点为,得到,得出,结合图象,得到当且仅当,,三点共线时,取得最小值,即可求解.
【详解】
设椭圆的左焦点为,则,可得,
所以,
如图所示,当且仅当,,三点共线(点在线段上)时,
此时取得最小值,
又由椭圆,可得且,所以,所以的最小值为1.
故选:A.
11.BC
【分析】
分焦点在x轴和y轴分别计算.
【详解】
当焦点在x轴上时,a2=m,b2=4,c2=m-4.又2c=2,所以c=1,所以m-4=1,所以m=5.
当焦点在y轴上时,a2=4,b2=m,所以c2=4-m=1,所以m=3.
故选:BC
12.AD
【分析】
设椭圆的左焦点为,连接,根据对称性得到,结合定义可判定A正确;由,得到,根据周长,可判定B错误;联立方程组求得,,结合向量的数量积的运算公式,得到,可判定C错误;由,结合面积公式,可判定D正确.
【详解】
如图所示,设椭圆的左焦点为,连接,
根据椭圆的对称性知,所以,故A正确;
由椭圆,可得,则,
因为,所以的取值范围是,
所以的周长为,其取值范围是,故B错误;
联立方程组,解得,,
又由,所以,
所以为钝角,则为钝角三角形,故C错误;
联立方程组,解得,,
可得,所以,
又由,,可得,故D正确.
故选:AD.
13.CD
【分析】
对A,根据特殊点进行分析并判断对错;对B,注意多解的情况并判断对错;对C,根据平方和为零的特殊性进行分析并判断对错;对D,根据椭圆的定义判断对错.
【详解】
解:对A,,
即,表示直线去掉一点,故A错误;
对B,根据题意可知,满足要求的的轨迹方程为,故B错误;
对C,,
即,即表示,,,四个点,故C正确;
对D,若表示椭圆,则 ,
即或,
“”是“方程表示椭圆”的必要不充分条件,故D正确.
故选:CD.
14.AB
【分析】
由椭圆定义可得,求出的范围即可得出.
【详解】
由椭圆方程可得,
则由椭圆定义可得,
所以,
,,

则.
故选:AB.
15.20
【分析】
根据椭圆方程求得,由此求得三角形的周长.
【详解】
依题意椭圆方程为,所以,
所以三角形的周长为.
故答案为:
16.+=1
【分析】
根据题意求得a=3,两焦点恰好将长轴三等分,求得c=1,从而写出椭圆方程.
【详解】
椭圆长轴长为6,即2a=6,得a=3,
∵两焦点恰好将长轴三等分,
∴2c=·2a=2,得c=1,
∴b2=a2-c2=9-1=8,
∴此椭圆的标准方程为+=1.
故答案为:
17.②
【分析】
根据椭圆的定义,以及垂直平分线的性质,逐项判定,即可求解.
【详解】
①中,因为,可得,因为,所以点的轨迹不存在;
②中,因为,所以点P的轨迹是线段;
③中,由定点的距离相等的点的轨迹是线段的垂直平分线,即.
故答案为:②
18.必要不充分
【分析】
先求出方程表示椭圆的充要条件,然后根据充分条件、必要条件的定义即可求解.
【详解】
解:若方程表示椭圆,则,解得3<m<9,且m≠6;
所以方程表示椭圆的充要条件是3<m<9,且m≠6,
所以3<m<9是方程表示椭圆的必要不充分条件,
故答案为:必要不充分.
19.
【分析】
在中,利用余弦定理结合椭圆的定义建立含的关系等式,再与三角形面积关系联立即可求解.
【详解】
在椭圆中,长半轴,半焦距,由椭圆定义得,
在中,由余弦定理得:,
即:,则,
又的面积为,则,即,
于是得,两边平方得,
解得,则,
所以.
故答案为:
20.
【分析】
有题意可得,为椭圆的两个焦点,利用正弦定理及椭圆的定义,求得,,c的关系,即可得的值.
【详解】
由椭圆知长轴长为10,短轴长为6,焦距为8,
则顶点,为椭圆的两个焦点.
在中,设的内角,,所对的边分别为,,,
则,,
由正弦定理可得.
故答案为:.
21.C的方程为,C是长轴长为,短轴长为的椭圆(除去长轴两个端点).
【分析】
根据题意可得,化简即可得出M的轨迹,并根据方程可知C是什么曲线.
【详解】
由题可得,即,化简得,,所以C的方程为,C是长轴长为,短轴长为的椭圆(除去长轴两个端点).
22..
【分析】
设椭圆的焦距为2c,根据三角形是面积为的正三角形,求得c及点P的坐标,再结合,求得即可得出答案.
【详解】
解:设椭圆的焦距为2c,因为三角形是面积为的正三角形,
所以,解得,可得,
将代入,得,
又,解得,
所以椭圆的方程为.
23.(1)此椭圆的方程为;(2)的面积为.
【分析】
(1)由已知条件求出椭圆中即可得到椭圆方程;(2)结合椭圆的定义以及余弦定理的知识求出的值,运用三角形面积公式即可求解.
【详解】
(1)因为是椭圆两个焦点,
所以,①
又因为,②
所以由①②可得,
所以此椭圆的方程为.
(2)设,
由椭圆定义可知,③
在中,由余弦定理得,即,④
由③④式可得,,
所以.
即的面积为.
24.(1);(2).
【分析】
(1)利用椭圆的离心率,和过点F且与x轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为,列出方程求解,可得椭圆的方程;
(2)联立直线CD和椭圆方程,利用韦达定理和向量数量积的坐标公式代入解出k的值.
【详解】
(1)设F(-c,0),由,知.过点F且与x轴垂直的直线为x=-c,代入椭圆方程有,
解得,于是,解得,又,从而,c=1,
所以椭圆的方程为.
(2)设点C(x1,y1),D(x2,y2),由F(-1,0)得直线CD的方程为y=k(x+1),
由方程组消去y,整理得(2+3k2)x2+6k2x+3k2-6=0.
求解可得x1+x2=,x1x2=.因为A(,0),B(,0),
所以·+·=(x1+,y1)·(-x2,-y2)+(x2+,y2)·(-x1,-y1)
=6-2x1x2-2y1y2=6-2x1x2-2k2(x1+1)(x2+1)=6-(2+2k2)x1x2-2k2(x1+x2)-2k2=.
由已知得,解得k=.