圆锥曲线的方程测试卷——椭圆(培优卷)(含解析)

文档属性

名称 圆锥曲线的方程测试卷——椭圆(培优卷)(含解析)
格式 zip
文件大小 1.0MB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-08-08 11:26:33

文档简介

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圆锥曲线的方程测试卷——椭圆
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:150分
分值分布 客观题(占比) 63.0(42.0%)
主观题(占比) 87.0(58.0%)
题量分布 客观题(占比) 12(63.2%)
主观题(占比) 7(36.8%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
选择题 8(42.1%) 40.0(26.7%)
填空题 3(15.8%) 15.0(10.0%)
解答题 5(26.3%) 77.0(51.3%)
多项选择题 3(15.8%) 18.0(12.0%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (57.9%)
2 容易 (21.1%)
3 困难 (21.1%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 恒过定点的直线 17.0(11.3%) 19
2 圆的标准方程 5.0(3.3%) 7
3 椭圆的简单性质 102.0(68.0%) 2,4,5,6,7,8,9,10,12,13,14,15,16,19
4 斜率的计算公式 5.0(3.3%) 5
5 圆与圆锥曲线的综合 5.0(3.3%) 7
6 直线与圆锥曲线的综合问题 82.0(54.7%) 8,15,16,17,18,19
7 椭圆的标准方程 87.0(58.0%) 3,7,9,11,14,15,16,17,19
8 平面向量数量积的坐标表示 5.0(3.3%) 4
9 余弦定理 5.0(3.3%) 13
10 基本不等式 17.0(11.3%) 19
11 基本不等式在最值问题中的应用 5.0(3.3%) 12
12 椭圆的定义 43.0(28.7%) 1,3,11,12,14,18
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圆锥曲线的方程测试卷——椭圆
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】解:易知焦点三角形的周长为:
故答案为:D.
【分析】根据椭圆的定义先求出的值,即可求的周长.
2.【答案】B
【解析】【解答】解:因为,
依题意可得,
所以,
则离心率,
解得,则,
所以椭圆的长轴长为.
故答案为:B.
【分析】先根据椭圆方程得到,结合椭圆中a,b,c三者的关系式,即可求出的值,再由椭圆的离心率公式求出的值,从而求出椭圆的长轴长.
3.【答案】B
【解析】【解答】因为方程表示椭圆,所以,解得且,所以 实数的取值范围是.
故答案为:B
【分析】根据椭圆的标准方程结合椭圆定义,得到方程组,解不等式组即可求解.
4.【答案】A
【解析】【解答】解:易知,
则,
设,由题意可得:,解得,
代入方程可得,则,
又因为,
所以.
故答案为:A.
【分析】由椭圆方程可得,设,根据的面积求得,,结合向量数量积的坐标运算求解即可.
5.【答案】A
【解析】【解答】解:依题意易知A(-a,0) ,
设P(x1,y1) ,则Q(-x1,y1),
则 ,
故 ,
又 ,则 ,
所以,
即,
所以椭圆C的离心率 .
故选:A.
【分析】设P(x1,y1) ,则Q(-x1,y1),根据斜率公式结合题意可得,再根据,将y1用x1表示,化简求得,再结合离心率公式即可得解.
6.【答案】B
【解析】【解答】解:设关于平分线的对称点为,
则三点共线,
设,则,
又,所以为等边三角形,所以,
又,所以,
在中,由余弦定理可得:

即,所以,
所以.
故答案为:B.
【分析】可得三点共线,又,可得,由余弦定理可得,可得a,c的关系,即可求出椭圆的离心率 .
7.【答案】A
【解析】【解答】在椭圆中,、分别为左、右焦点,因为,所以,
如图,在上取一点M,使得,连接,则,
则点I为AM上靠近点M的三等分点,所以,
所以,
设,则,
由椭圆定义可知:,即,所以,
所以,,
故点A与上顶点重合,
在中,由余弦定理得:

在中,,
解得:,
所以椭圆离心率为.
故答案为:A
【分析】先将转化为,得到,再根据椭圆定义得,,,利用余弦定理求解关系式,即可求出离心率.
8.【答案】B
【解析】【解答】解:因为点 是椭圆 的上顶点, 分别是椭圆左右焦点,
所以 , ,从而有 ,所以 , , ,
由题意,三角形 的面积为 1,
设直线y=ax+b(a>0)与x轴的交点为 ,由直线y=ax+b(a>0)将三角形 分割为面积相等的两部分,可得 ,所以 ,故点M在射线 上.
设直线y=ax+b和 的交点为N,则由 可得点N的坐标为 .
①若点M和点 重合,如图:
则点N为线段 的中点,故N ,
把 、N两点的坐标代入直线y=ax+b,求得a=b .
②若点M在点O和点 之间,如图:
此时 ,点N在点 和点 之间,
由题意可得三角形 的面积等于 ,即 ,
即 ,可得a ,求得 ,
故有 .
③若点M在点 的左侧,
则 ,由点M的横坐标 ,求得b>a.
设直线y=ax+b和 的交点为P,则由 求得点P的坐标为 ,
此时,由题意可得,三角形APN的面积等于 ,即 ,
即 ,化简可得 .
由于此时 b>a>0,所以 .
两边开方可得 ,所以 ,化简可得 ,
故有 .
综上,b的取值范围应是 .
故答案为:B.
【分析】根据题意由椭圆的简单性质即可求出点的坐标,结合椭圆的方程求出点的坐标,从而计算出三角形的面积,联立直线的方程求解出点的坐标,由弦长公式和三角形的面积公式,代入数值整理得出,由此得出即可。
9.【答案】A,B,C
【解析】【解答】因为椭圆的焦距为4,所以 ,
若离心率 ,则 , ,椭圆 的方程为 ,A符合题意;
若椭圆 过点 ,则 ,所以 ,
椭圆 的方程为 ,B符合题意;
若 ,解得 ,椭圆 的方程为 ,C符合题意;
若椭圆长轴长为 ,则 ,D不符合题意,
故答案为:ABC.
【分析】利用已知条件结合椭圆的焦距的定义,从而求出c的值,再利用椭圆的离心率公式结合椭圆中a,b,c三者的关系式,从而解方程组求出a,b的值,进而求出a,b的关系式;再结合椭圆的离心率公式,进而求出椭圆的离心率;再利用代入法求出椭圆 过点 ;再利用长轴长的求解方法,从而求出椭圆的长轴长,进而找出正确的选项。
10.【答案】B,C
【解析】【解答】解:由题意,解得,故A错;
椭圆的焦点在y轴上,则,解得即,故B对;
若,则,故,该椭圆的焦距为4,C对;
若椭圆的离心率为,可得或,解得或,故D错.
故答案为:BC.
【分析】由方程表示椭圆可得,再根据椭圆的性质逐项判断即可.
11.【答案】A,C,D
【解析】【解答】解:A、由题目可知,即a=3,
∵离心率,
∴,
∴,
∴,A正确;
B、设,,m、n均大于0,由椭圆定义可知,则,
∵,
∴,
∴,当且仅当m=n时等号成立,
显然当时,取得最大值1,B错误;
C、设,
∵,
∴,
∴当时,,C正确;
D、设,,,则点处的切线方程为,
点处的切线方程为,
∵两直线相交于M,
∴有方程组,
∴PQ所在直线方程为,即,
∴令,解得,
∴直线PQ恒过定点.
故答案为:ACD.
【分析】A、根据离心率公式判断即可;
B、利用余弦定理判断即可;
C、利用两点距离公式判断即可;
D、设出椭圆切线方程,求出点P和Q分别满足的方程,即可证明过定点.
12.【答案】25
【解析】【解答】因为点在椭圆上,根据椭圆定义可得,由基本不等式可得,当且仅当,即时等号成立.
故答案为:25.
【分析】根据椭圆的定义可得,再利用基本不等式求解即可得得最大值.
13.【答案】
【解析】【解答】解:易知R外=8r内,由正弦定理知2R外=,即有R外=,
由余弦定理知,即有,得,
故,
由等面积知,于是,得ac+c2=4b2,于是解得,
故离心率为
故答案为:
【分析】由正弦定理可得外接圆半径,由等面积法可得内切圆半径,再根据8倍关系即可求出离心率.
14.【答案】;
【解析】【解答】解:因为是“黄金椭圆”,故,故,
连接,因为为内心,故为角平分线,
由角平分线性质,有,故,
故答案为:,.
【分析】根据题意,利用椭圆离心率的定义,列出方程得到,连接,结合角平分线的性质,得到,利用比例式的性质和离心率的定义,即可求解.
15.【答案】(1)解:过点的直线,
令,解得,

又,
,,
椭圆C的方程为.
(2)解:设,,,
由,
可得,,
代入椭圆方程可得,


联立方程,
消x可得,
,,

所以,则,
所以所求直线l的方程为.
【解析】【分析】(1)由题意结合直线方程赋值法,从而可得的值,再利用椭圆的离心率公式和椭圆中三者的关系式,从而得出椭圆C的标准方程.
(2)设,,,根据平面向量基本定理和向量的坐标运算以及椭圆方程代入法,从而可得,再联立直线方程与椭圆方程和韦达定理以及已知条件,从而求出的值,进而得出直线的方程.
(1)因为过直线,
令,解得,
,又,


椭圆C的方程为;
(2)设,,,
由,
可得,,
代入椭圆方程可得,


联立方程,消x可得,
,,

所以,即,
所以所求直线l 的方程为.
16.【答案】(1)解:由题意可知:,则,∵,∴,
∴,
∴椭圆.
(2)解:由(1)知,椭圆的方程为,可得,则,
所以,
所以直线:,联立方程组,
整理得,
设,则,
所以,
点到直线的距离
所以.
【解析】【分析】(1)根据题意,利用椭圆的基本性质,求得椭圆的值,即可求得椭圆标准方程;
(2)根据椭圆的几何性质,求得直线方程,联立方程组,由韦达定理得到和,利用直线与椭圆的弦长公式,以及点到直线的距离公式,求得和,结合三角形的面积公式,即可求解.
(1)由题意可知:,则,
∵,∴,
∴,
∴椭圆
(2),∴直线:,
联立方程组得,
设,
则,
点到直线的距离

17.【答案】(1)解:
依题意,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)解:设过原点的圆的切线方程为,即,
则,两边平方并化简得,
其两根满足,
是椭圆上的点,所以.
.
即的值为.
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合椭圆的离心率公式和代入法,再结合椭圆中a,b,c三者的关系式,进而得出椭圆 的标准方程。
(2) 设过原点的圆的切线斜截式方程为,再转化为切线的一般式方程,再结合点到直线的距离公式和韦达定理得出, 再利用点是椭圆上的点结合代入法,所以,从而代入得出的值。
18.【答案】(1)解:由题意可得: ,解得: ,故椭圆方程为: .
(2)解:设点 .
因为AM⊥AN,∴ ,即 ,①
当直线MN的斜率存在时,设方程为 ,如图1.
代入椭圆方程消去 并整理得: ,
②,
根据 ,代入①整理可得:
将②代入, ,
整理化简得 ,
∵ 不在直线 上,∴ ,
∴ ,
于是MN的方程为 ,
所以直线过定点直线过定点 .
当直线MN的斜率不存在时,可得 ,如图2.
代入 得 ,
结合 ,解得 ,
此时直线MN过点 ,
由于AE为定值,且△ADE为直角三角形,AE为斜边,
所以AE中点Q满足 为定值(AE长度的一半 ).
由于 ,故由中点坐标公式可得 .
故存在点 ,使得|DQ|为定值.
【解析】【分析】(1)由题意得到关于a,b,c的方程组,求解方程组即可确定椭圆方程.(2)设出点M,N的坐标,在斜率存在时设方程为 , 联立直线方程与椭圆方程,根据已知条件,已得到m,k的关系,进而得直线MN恒过定点,在直线斜率不存在时要单独验证,然后结合直角三角形的性质即可确定满足题意的点Q的位置.
19.【答案】(1)解:点在椭圆上,且垂直于轴,则有
设椭圆的焦距为,则,
点代入椭圆方程,有,
解得,则,
所以椭圆的方程为.
(2)解:(ⅰ)设,直线l的方程为,联立直线与椭圆方程,
消去y整理得,,
由韦达定理可得:,
因为直线和直线关于对称,所以,
所以,
所以,解得,
所以直线l的方程为,所以直线l过定点,
(ⅱ)设直线l的方程为,联立直线与椭圆方程,消去整理得,
由,解得,
由韦达定理可得:,
所以,
所以
令,
则,当且仅当时等号成立,
所以面积的最大值为.
【解析】【分析】(1)由题意可得焦点坐标,根据点在椭圆上,代入结合椭圆的性质即可求椭圆的方程;
(2)设直线方程,直线与椭圆方程联立,由,结合韦达定理,可得直线所过定点;利用面积公式表示出的面积,再由基本不等式求最大值即可.
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圆锥曲线的方程测试卷——椭圆
一、选择题(共8题;共40分)
1.椭圆的两个焦点为,且是椭圆上的一点,则三角形的周长是(  )
A.1 B. C. D.
2.已知椭圆的离心率为,则椭圆的长轴长为(  )
A. B. C. D.
3.若方程表示椭圆,则实数的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
4.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点P在椭圆上,当的面积为1时,等于(  )
A.0 B.1 C.2 D.
5.椭圆 的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线 的斜率之积为 ,则C的离心率为(  )
A. B. C. D.
6.已知椭圆的左、右焦点分别为,P为椭圆上一点,且,若关于平分线的对称点在椭圆C上,则该椭圆的离心率为(  )
A. B. C. D.
7.已知椭圆的左、右焦点分别为、,经过的直线交椭圆于,,的内切圆的圆心为,若,则该椭圆的离心率是(  )
A. B. C. D.
8.已知点 是椭圆 的上顶点, 分别是椭圆左右焦点,直线 将三角形 分割为面积相等两部分,则 的取值范围是(  )
A. B. C. D.
二、多项选择题(共3题;共18分)
9.已知椭圆 的焦距为4,则能使椭圆 的方程为 的是(  )
A.离心率为 B.椭圆 过点
C. D.长轴长为3
10.已知曲线表示椭圆,下列说法正确的是(  )
A.的取值范围为
B.若该椭圆的焦点在轴上,则
C.若,则该椭圆的焦距为4
D.若椭圆的离心率为,则
11.椭圆有如下的光学性质,从椭圆的一个焦点出发的光线射到椭圆镜面后反射,反射光线经过另一个焦点.现椭圆的焦点在轴上,中心在坐标原点,左、右焦点分别为、.一束光线从射出,经椭圆镜面反射至,若两段光线总长度为6,且椭圆的离心率为,左顶点和上顶点分别为.则下列说法正确的是(  )
A.椭圆的标准方程为
B.若点在椭圆上,则的最大值为
C.若点在椭圆上,的最大值为
D.过直线上一点分别作椭圆的切线,交椭圆于,两点,则直线恒过定点
三、填空题(共3题;共15分)
12.已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P是椭圆C上的一点,则的最大值为   .
13.已知F1、F2为椭圆的左、右焦点,点P为该椭圆上一点,且满足∠F1PF2=60°,若△PF1F2的外接圆面积是其内切圆面积的64倍,则该椭圆的离心率为    .
14.椭圆的离心率e满足,则称该椭圆为“黄金椭圆”.若是“黄金椭圆”,则   ;“黄金椭圆”两个焦点分别为、(),P为椭圆C上的异于顶点的任意一点,点M是的内心,连接PM并延长交于N,则   .
四、解答题(共5题;共77分)
15.已知椭圆,其左右焦点为,,过直线与椭圆C交于A,B两点,且椭圆离心率;
(1)求椭圆C的方程;
(2)若椭圆存在点M,使得,求直线的方程.
16.已知椭圆长轴长为4,且椭圆的离心率,其左右焦点分别为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设斜率为且过的直线与椭圆交于两点,求的面积.
17.已知椭圆的离心率为,且过点.圆的圆心为是椭圆上的动点,过原点作圆两条斜率存在的切线,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)记直线,的斜率分别为,,求的值.
18.已知椭圆C: 的离心率为 ,且过点A(2,1).
(1)求C的方程:
(2)点M,N在C上,且AM⊥AN,AD⊥MN,D为垂足.证明:存在定点Q,使得|DQ|为定值.
19. 已知椭圆的右焦点为,点在椭圆上,且垂直于轴.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线斜率存在,交椭圆于两点,三点不共线,且直线和直线关于对称.
(ⅰ)证明:直线过定点;
(ⅱ)求面积的最大值.
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