3.1.1椭圆及其标准方程(课堂检测+素养作业) 2020-2021学年高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册Word含解析

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名称 3.1.1椭圆及其标准方程(课堂检测+素养作业) 2020-2021学年高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册Word含解析
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文件大小 262.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-04-01 10:36:58

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文档简介

3.1.1椭圆及其标准方程
1.设F1,F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=10,则动点M的轨迹是(  )
A.椭圆 B.直线
C.圆 D.线段
2.(2020·辽宁葫芦岛协作校考试)若椭圆+=1上的一点M到其左焦点的距离是6,则点M到其右焦点的距离是(  )
A.5 B.6
C.7 D.8
3.椭圆+=1的焦距是2,则m的值是(  )
A.5    B.3或8
C.3或5   D.20
4.已知椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1的直线l交椭圆于A,B两点,则△ABF2的周长是____.
5.焦点在坐标轴上,且经过A(-,2)和B(,1)两点,求椭圆的标准方程.
A组·素养自测
一、选择题
1.(2020·山西太原市高二期末)椭圆+=1的焦距为(  )
A.4 B.5
C.6 D.9
2.已知椭圆+=1的两个焦点是F1,F2,过点F2的直线交椭圆于A,B两点,在△AF1B中,若有两边之和是8,则第三边的长度为(  )
A.3 B.4
C.5 D.6
3.中心在原点,焦点在坐标轴上,且过两点(4,0)、(0,2)的椭圆方程为(  )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
4.已知椭圆+=1上的点M到该椭圆一个焦点F的距离为2,N是MF的中点,O为坐标原点,那么线段ON的长是(  )
A.2 B.4
C.8 D.
5.(2020·房山区期末检测)“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”的充要条件是(  )
A.m>n>0 B.n>m>0
C.mn>0 D.mn<0
二、填空题
6.若椭圆+=1上一点P到焦点F1的距离为6,则点P到另一个焦点F2的距离是___.
7.已知椭圆中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆与x轴的一个交点到两焦点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为____.
8.(2020·福州市高二期末)若以椭圆上一点和椭圆的两个焦点为顶点的三角形面积的最大值为1,则该椭圆长轴长的最小值为___.
三、解答题
9.求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在y轴上,焦距是4,且经过点M(3,2);
(2)a?c=13?5,且椭圆上一点到两焦点的距离的和为26.
10.已知圆A:(x+3)2+y2=100,圆A内一定点B(3,0),圆P过B且与圆A内切(如图所示),求圆心P的轨迹方程.
B组·素养提升
一、选择题
1.椭圆+=1(0<m<3)的左、右焦点分别为F1、F2,过F2的直线与椭圆交于A,B两点,点B关于y轴的对称点为点C,则四边形AF1CF2的周长为(  )
A.6 B.4m
C.12 D.4
2.(多选题)若方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围可以是(  )
A.a>3
B.a<-2
C.-2<a<3 D.-6<a<-2
3.(多选题)直线2x+by+3=0过椭圆10x2+y2=10的一个焦点,则b的值可以为(  )
A.-1 B.1
C.- D.
4.(2020·湖南省长沙市湖南师大附中高二期中)设F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限,若△MF1F2为等腰三角形,则△MF1F2的面积为(  )
A.5 B.10
C.2 D. 4
二、填空题
5.已知椭圆+=1的焦点为F1,F2,点P在椭圆上.若|PF1|=4,则|PF2|=__2__,∠F1PF2的大小为___.
6.下列命题是真命题的是____.
①已知定点F1(-1,0),F2(1,0),则满足|PF1|+|PF2|=的点P的轨迹为椭圆;②到定点F1(-3,0),F2(3,0)距离相等的点的轨迹为椭圆;③若点P到定点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和等于点M(5,3)到定点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和,则点P的轨迹为椭圆.
7.设F1、F2分别是椭圆+=1的左、右焦点,P为椭圆上任意一点,点M的坐标为(6,4),则|PM|+|PF1|的最大值为____.
三、解答题
8.已知椭圆的中心在原点,且经过点P(3,0),a=3b,求椭圆的标准方程.
9.
如图所示,在圆C:(x+1)2+y2=25内有一点A(1,0).Q为圆C上一点,AQ的垂直平分线与C,Q的连线交于点M,求点M的轨迹方程.
3.1.1椭圆及其标准方程
1.设F1,F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=10,则动点M的轨迹是( A )
A.椭圆 B.直线
C.圆 D.线段
[解析] ∵|MF1|+|MF2|=10>|F1F2|=6,
由椭圆定义,动点M轨迹为椭圆.
2.(2020·辽宁葫芦岛协作校考试)若椭圆+=1上的一点M到其左焦点的距离是6,则点M到其右焦点的距离是( D )
A.5 B.6
C.7 D.8
[解析] 由椭圆的方程可知a=7,点M到两个焦点的距离之和为2a=14.
因为点M到其左焦点的距离是6,所以点M到其右焦点的距离是14-6=8.故选D.
3.椭圆+=1的焦距是2,则m的值是( C )
A.5    B.3或8
C.3或5   D.20
[解析] 2c=2,c=1,故有m-4=1或4-m=1,
∴m=5或m=3,故选C.
4.已知椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1的直线l交椭圆于A,B两点,则△ABF2的周长是__16__.
5.焦点在坐标轴上,且经过A(-,2)和B(,1)两点,求椭圆的标准方程.
[解析] 设椭圆方程为+=1,(m≠n),
则解得
∴椭圆的标准方程为+=1.
A组·素养自测
一、选择题
1.(2020·山西太原市高二期末)椭圆+=1的焦距为( C )
A.4 B.5
C.6 D.9
[解析] 因为椭圆的方程为+=1,所以a2=25,b2=16,因此c2=a2-b2=9,所以c=3,所以焦距为2c=6.故选C.
2.已知椭圆+=1的两个焦点是F1,F2,过点F2的直线交椭圆于A,B两点,在△AF1B中,若有两边之和是8,则第三边的长度为( B )
A.3 B.4
C.5 D.6
[解析] 由椭圆的定义得两式相加得|AB|+|AF1|+|BF1|=12,
因为在△AF1B中,有两边之和是8,所以第三边的长度为12-8=4.
3.中心在原点,焦点在坐标轴上,且过两点(4,0)、(0,2)的椭圆方程为( D )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
[解析] 解法一:验证排除:将点(4,0)代入验证可排除A、B、C,故选D.
解法二:设椭圆方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0),
∴,∴,
故选D.
4.已知椭圆+=1上的点M到该椭圆一个焦点F的距离为2,N是MF的中点,O为坐标原点,那么线段ON的长是( B )
A.2 B.4
C.8 D.
[解析] 设椭圆左焦点F,右焦点F1,∵2a=10,|MF|=2,∴|MF1|=8,∵N为MF中点,O为FF1中点,∴|ON|=|MF1|=4.
5.(2020·房山区期末检测)“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”的充要条件是( A )
A.m>n>0 B.n>m>0
C.mn>0 D.mn<0
[解析] 若方程表示椭圆,则m,n≠0,则方程等价为+=1,若方程表示焦点在y轴上椭圆,则等价为>>0,解得:m>n>0,故选A.
二、填空题
6.若椭圆+=1上一点P到焦点F1的距离为6,则点P到另一个焦点F2的距离是__4__.
[解析] 由椭圆定义知,|PF1|+|PF2|=2a=10,
∴|PF2|=10-|PF1|=10-6=4.
7.已知椭圆中心在坐标原点,焦点在x轴上,椭圆与x轴的一个交点到两焦点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为__+=1__.
[解析] 由题意可得,∴.
故b2=a2-c2=3,所以椭圆方程为+=1.
8.(2020·福州市高二期末)若以椭圆上一点和椭圆的两个焦点为顶点的三角形面积的最大值为1,则该椭圆长轴长的最小值为__2__.
[解析] 由题意可知,因为椭圆上一点和两个焦点为顶点的三角形的最大面积为1,即可知bc=1,因为a2=b2+c2=b2+≥2,所以a≥,故长轴长的最小值为2,答案为2.
三、解答题
9.求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在y轴上,焦距是4,且经过点M(3,2);
(2)ac=13?5,且椭圆上一点到两焦点的距离的和为26.
[解析] (1)由焦距是4可得c=2,且焦点坐标为(0,-2),(0,2).由椭圆的定义知,2a=+=8,
所以a=4,所以b2=a2-c2=16-4=12.
又焦点在y轴上,
所以椭圆的标准方程为+=1.
(2)由题意知,2a=26,即a=13,又=,所以c=5,
所以b2=a2-c2=132-52=144,
因为焦点所在的坐标轴不确定,
所以椭圆的标准方程为+=1或+=1.
10.已知圆A:(x+3)2+y2=100,圆A内一定点B(3,0),圆P过B且与圆A内切(如图所示),求圆心P的轨迹方程.
[解析] 设圆P的半径为r,
又圆P过点B,∴|PB|=r,
又∵圆P与圆A内切,圆A的半径为10.
∴两圆的圆心距|PA|=10-r,
即|PA|+|PB|=10(大于|AB|).
∴点P的轨迹是以A、B为焦点的椭圆.
∴2a=10,2c=|AB|=6,
∴a=5,c=3.∴b2=a2-c2=25-9=16.
即点P的轨迹方程为+=1.
B组·素养提升
一、选择题
1.椭圆+=1(0<m<3)的左、右焦点分别为F1、F2,过F2的直线与椭圆交于A,B两点,点B关于y轴的对称点为点C,则四边形AF1CF2的周长为( C )
A.6 B.4m
C.12 D.4
[解析] ∵过F2的直线与椭圆交于A、B两点,点B关于y轴的对称点为点C,
∴四边形AF1CF2的周长为|AF1|+|AF2|+|CF1|+|CF2|=4a.
∵椭圆+=1(0<m<3),∴a=3,
∴四边形AF1CF2的周长为12.故选C.
2.(多选题)若方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围可以是( AD )
A.a>3
B.a<-2
C.-2<a<3 D.-6<a<-2
[解析] 由题意得a2>a+6>0,
解得a>3或-6<a<-2,故选AD.
3.(多选题)直线2x+by+3=0过椭圆10x2+y2=10的一个焦点,则b的值可以为( AB )
A.-1 B.1
C.- D.
[解析] 椭圆方程化为标准形式为x2+=1,∴焦点坐标为(0,±3),当直线过焦点(0,3)时,b=-1;当直线过焦点(0,-3)时,b=1.故选AB.
4.(2020·湖南省长沙市湖南师大附中高二期中)设F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限,若△MF1F2为等腰三角形,则△MF1F2的面积为( D )
A.5 B.10
C.2 D. 4
[解析] 设M(m,n),m,n>0,则m∈(0,6),n∈(0,2),
椭圆C:+=1的a=6,b=2,c=4.
设F1,F2分别为椭圆C的左右焦点,
由于M为C上一点且在第一象限,可得|MF1|>|MF2|,|F1F2|=2c=8,
因为|MF1|+|MF2|=2a=12,所以|MF1|>6,|MF2|<6,
△MF1F2为等腰三角形,只能|MF1|=2c=8,则|MF2|=4,
由勾股定理得|MF2|2=(4-m)2+n2=16,
又+=1,联立并消去n得
m2-18m+45=0,且m∈(0,6),解得m=3,则n=.
则△MF1F2的面积为×8×=4.故选D.
二、填空题
5.已知椭圆+=1的焦点为F1,F2,点P在椭圆上.若|PF1|=4,则|PF2|=__2__,∠F1PF2的大小为__120°__.
[解析] 由|PF1|+|PF2|=6,且|PF1|=4,知|PF2|=2.
在△PF1F2中,
cos∠F1PF2==-.
故∠F1PF2=120°.
6.下列命题是真命题的是__③__.
①已知定点F1(-1,0),F2(1,0),则满足|PF1|+|PF2|=的点P的轨迹为椭圆;②到定点F1(-3,0),F2(3,0)距离相等的点的轨迹为椭圆;③若点P到定点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和等于点M(5,3)到定点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和,则点P的轨迹为椭圆.
[解析] ①<2,故点P的轨迹不存在;②到定点F1(-3,0),F2(3,0)距离相等的点的轨迹是线段F1F2的垂直平分线(y轴);③点M(5,3)到定点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和为4>8,故点P的轨迹为椭圆.故填③.
7.设F1、F2分别是椭圆+=1的左、右焦点,P为椭圆上任意一点,点M的坐标为(6,4),则|PM|+|PF1|的最大值为__15__.
[解析] 由椭圆的方程可得a=5,b=4,c=3.
∴F1(-3,0),F2(3,0),如图所示,
由椭圆的定义可得,|PF1|+|PF2|=2a=10,
∴|PM|+|PF1|=|PM|+2a-|PF2|=10+(|PM|-|PF2|)≤10+|MF2|=10+=15,
∴|PM|+|PF1|的最大值为15.
三、解答题
8.已知椭圆的中心在原点,且经过点P(3,0),a=3b,求椭圆的标准方程.
[解析] 当焦点在x轴上时,设其方程为+=1(a>b>0).由椭圆过点P(3,0),知+=1,又a=3b,解得b2=1,a2=9,故椭圆的方程为+y2=1.
当焦点在y轴上时,设其方程为+=1(a>b>0).
由椭圆过点P(3,0),知+=1,又a=3b,联立解得a2=81,b2=9,故椭圆的方程为+=1.
故椭圆的标准方程为+=1或+y2=1.
9.
如图所示,在圆C:(x+1)2+y2=25内有一点A(1,0).Q为圆C上一点,AQ的垂直平分线与C,Q的连线交于点M,求点M的轨迹方程.
[解析] 如图所示,连接MA,由题知点M在线段CQ上,从而有|CQ|=|MQ|+|MC|.
又点M在AQ的垂直平分线上,
所以|MA|=|MQ|,故|MA|+|MC|=|CQ|=5.
又A(1,0),C(-1,0),
故点M的轨迹是以(1,0),(-1,0)为焦点的椭圆,
且2a=5,c=1,故a=,b2=a2-c2=-1=.
故点M的轨迹方程为+=1.