椭圆中6类距离和差商最值问题小全 专题练习-2022-2023学年高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册(含答案)

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名称 椭圆中6类距离和差商最值问题小全 专题练习-2022-2023学年高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册(含答案)
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文件大小 659.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-12-14 15:57:00

文档简介

椭圆中6类距离和差商最值问题小全参考答案:
1.A
【分析】由,当三点共线时,取得最值.
【详解】设是椭圆的右焦点,则
又因为,,
所以,则
故选:A
2.C
【分析】判断点N在椭圆内部,利用椭圆定义将转化为,求出的最大值,即可求得答案.
【详解】依题意,为曲线的左焦点,
由于满足,故点N在椭圆内部,
设C的右焦点为 ,连接 ,
由于M为曲线C上的动点,则 ,
从而,
因为,
当 共线,且N在线段上时取等号(如图),
故的最小值为,
故选:C.
3.D
【分析】设椭圆的左焦点为,由已知条件推导出,当点在的延长线上时,得的最大值.
【详解】解:点为椭圆的右焦点,

点为椭圆上任意一点,点A的坐标为,点A在椭圆外,
设椭圆的左焦点为,


,当点在的延长线上时取等号,

则的最大值为.
故选:.
4.A
【分析】由题意,设椭圆C的右焦点为,由已知条件推导出,利用Q,,P共线,可得取最大值.
【详解】由题意,点F为椭圆的左焦点,,
点P为椭圆C上任意一点,点Q的坐标为,
设椭圆C的右焦点为,


,即最大值为5,此时Q,,P共线,故选A.
【点睛】本题主要考查了椭圆的标准方程、定义及其简单的几何性质的应用,其中解答中熟记椭圆的标准方程、定义和简单的几何性质,合理应用是解答的关键,着重考查了转化思想以及推理与运算能力.
5.C
【分析】由已知圆的圆心为椭圆的右焦点,由点与圆的位置关系可得,结合椭圆的定义求的最大值.
【详解】因为椭圆的方程为,所以椭圆的长半轴长,短半轴长,圆的圆心的坐标为,半径为1,由圆的几何性质可得,当且仅当为的延长线与圆的交点时等号成立,所以,由椭圆的定义可得.
所以,
故选:C.
6.C
【分析】根据椭圆的定义可得,当是直线与椭圆在第一象限交点时有,当是直线与椭圆在第三象限交点时有
,显然当是直线与椭圆在第一象限交点时,取得最小值.
【详解】已知为椭圆的右焦点,左焦点为,
由椭圆的定义得,
所以,

而,
当是直线与椭圆在第一象限交点时,,
当是直线与椭圆在第三象限交点时,,
所以的最小值是.
故选:C
【点睛】本题主要考查椭圆的定义及最值的求法,还考查了转化回归的思想和运算求解的能力,属于中档题.
7.C
【分析】根据椭圆的定义可知,然后计算并结合基本不等式,可得结果.
【详解】由题可知:点,是椭圆的焦点,所以,
所以,
即,当且仅当,即,
所以的最小值为.
故选:C.
【点睛】本题考查椭圆的定义的应用以及基本不等式的应用,审清题意,细心计算,属于中档题.
8.B
【分析】由题意知为椭圆的右焦点,设左焦点为,由椭圆的定义可得,然后结合图形可得答案.
【详解】由题意知为椭圆的右焦点,设左焦点为,由椭圆的定义知,
所以.
又,
如图,设直线交椭圆于,两点.当为点时,最小,最小值为.
故选:B
【点睛】本题考查的是椭圆的定义的应用,属于常考题型.
9.C
【分析】设椭圆左焦点为,则.
,后利用点到直线垂线段最短得答案.
【详解】由题可知,,.设椭圆左焦点为,则.
由椭圆定义有,则
又将椭圆方程与直线方程联立有,
其,故直线与椭圆相离.
如图,要使最小,只需保证与直线垂直即可.
此时三点共线,则,
故.
由上可知A,B,D错误,C正确.
故选:C.
10.C
【分析】结合椭圆的定义以及圆的几何性质求得的最小值.
【详解】依题意可知,对于椭圆,,
对于圆,圆心为,半径,
设椭圆的右焦点为,
根据椭圆的定义有,
根据圆的几何性质有,
当且仅当是线段与圆交点时等号成立,
所以,
其中,当且仅当三点共线,且是线段与椭圆的交点时等号成立,
所以,
此时四点共线,且分别是线段与圆、椭圆的交点.
故选:C
11.
【分析】根据椭圆方程可知,设是椭圆上的左焦点,则.根据椭圆的定义可知,则,
即的最小值即求的最小值即可,利用图象可知,的最小值,即当垂直于直线时的值,利用点到直线的距离公式求出的值,进而可得出结论.
【详解】解:是椭圆上的右焦点, ,,
,即,
设是椭圆上的左焦点,则.
根据椭圆的定义可知.
,.
则的最小值即求的最小值,
根据图象可知,的最小值,即当垂直于直线时的值,
则.
则此时.
所以的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查椭圆的定义与性质,考查点到直线的距离公式,考查数形结合能力,属于中档题.
12.B
【解析】作出图形,利用椭圆的定义以及圆的几何性质可求得的最小值.
【详解】如下图所示:
在椭圆中,,,,
圆心为椭圆的右焦点,由椭圆定义可得,
,由椭圆的几何性质可得,即,
由圆的几何性质可得,
所以,.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于以下几点:
(1)问题中出现了焦点,一般利用相应圆锥曲线的定义,本题中注意到,进而可将用表示;
(2)利用圆的几何性质得出,可求得的取值范围;
(3)利用椭圆的几何性质得出焦半径的取值范围:.
13.A
【分析】作过点与,且与直线相切的圆,设切点为当与切点重合时,满足最大,此时圆心在轴上,设,则圆的半径,又,从而得,从而得==,再计算即可得解.
【详解】解:由题意可得,且直线与轴的交点为,
作过点与,且与直线相切的圆,设切点为,如图,
由图可知,,当且仅当与切点重合等号成立,
所以,当与切点重合时,满足最大,
此时圆心在轴上,设,则圆的半径,
又(弦切角定理),
所以,,
所以,==
===.
故选:A.
14.B
【解析】当l:时,,设与椭圆联立可得:, 然后求得的中垂线方程,令 ,得,然后分别利用两点间的距离公式和弦长公式求得,,建立求解.
【详解】椭圆的左焦点为,
当l:时,,,
所以,
设与椭圆联立,可得:

由韦达定理得:,
取中点为,
所以的中垂线方程为:

令 ,得,
所以,
又,
所以,
综上所述,
故选:B.
【点睛】思路点睛:1、解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题常常用“点差法”解决,往往会更简单.
2、设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),
则弦长为 (k为直线斜率).
注意:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式大于零.
15.B
【分析】根据数量积公式可得,再根据双曲线和椭圆的定义可得
,,最后再中由余弦定理计算可得

【详解】设点为曲线与在第一象限内的交点,
由曲线的方程可得、,再由椭圆的定义可得:

又因曲线的焦点和曲线 的焦点相同,再由双曲线的定义可得:

∴,,
中,由余弦定理可得:

所以.
故选:B.
【点睛】本题考查平面向量和圆锥曲线的综合应用,考查逻辑思维能力和运算求解能力,考查对基础知识的理解和掌握,属于常考题.
16.C
【详解】试题分析:依题意有.
考点:直线与圆锥曲线位置关系,基本不等式.
【思路点晴】本题考查椭圆的基本概念与性质.椭圆的中心在原点故,椭圆的右焦点为,椭圆的右顶点为,椭圆的右准线与轴的交点为.以上几个属于椭圆的基本量.根据题意求出,化简成离心率的表达式,然后利用基本不等式就可以求出最大值.利用基本不等式时要注意等号是否成立.椭圆中6类距离和差商最值问题小全
一.焦点和椭圆内一点的距离和
例题1.点,是椭圆的左焦点,是椭圆上任意一点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
练习2.已知椭圆,设点的轨迹为曲线,已知点与点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二.焦点和椭圆外一点的距离和
例题3.已知是椭圆的右焦点,为椭圆上一点,为椭圆外一点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
练习4.已知F是椭圆的左焦点,P为椭圆C上任意一点,点,则的最大值为  
A. B. C. D.
三.圆上点和焦点的距离和
例题5.已知椭圆的左焦点为是上一点,是圆上一点,则的最大值为( )
A.7 B.9 C.11 D.13
四.椭圆内两点的距离和
例题6.已知,为椭圆内的点,是椭圆上的动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
练习7.已知定点,,是椭圆上的动点,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.3
过关8.已知椭圆,,,点是椭圆上的一动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
五.动点和焦点的距离差
例题9.设F是椭圆上的右焦点,P是椭圆上的动点,A是直线上的动点,则的最小值为( )
A. B.5 C. D.4
练习10.已知F是椭圆的左焦点,M是椭圆C上任意一点,Q是圆上任意一点,则的最小值为( )
A.-4 B.-3 C.-2 D.-1
过关题11.设是椭圆上的右焦点,是椭圆上的动点,是直线的动点,则的最小值为______.
六.距离商最值
例题12.已知椭圆的左焦点为,点是椭圆上的动点,点是圆上的动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
练习13.椭圆的焦点为,点在上,当最大时,则=(  )
A. B. C. D.
过关题14.已知椭圆,直线l过椭圆C的左焦点F且交椭圆于A,B两点,的中垂线交x轴于M点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
15.设,为曲线的焦点,是曲线与的一个交点,则的值为
A. B. C. D.
16.椭圆的中心、右焦点、右顶点、右准线与轴的交点依次为,则的最大值为
A. B. C. D.