3.1.2椭圆的简单几何性质(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 3.1.2椭圆的简单几何性质(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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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 10:37:37

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第三章 3.1 3.1.2 第1课时
1.椭圆25x2+9y2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是(  )
A.5,3, B.10,6,
C.5,3, D.10,6,
2.(2020·房山区期末检测)椭圆+=1的离心率是(  )
A. B.
C. D.
3.椭圆+=1的焦距为(  )
A.2 B.2
C. D.2
4.焦点在x轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为4,则椭圆的方程为(  )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
5.若焦点在y轴上的椭圆+=1的离心率为,则m的值为____.
A组·素养自测
一、选择题
1.(2019·北京理,4)已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,则(  )
A.a2=2b2 B.3a2=4b2
C.a=2b D.3a=4b
2.椭圆的一个顶点与两焦点组成等边三角形,则它的离心率e为(  )
A. B.
C. D.
3.椭圆C1:+=1和椭圆C2:+=1 (0<k<9)有(  )
A.等长的长轴 B.相等的焦距
C.相等的离心率 D.等长的短轴
4.短轴长为,离心率为的椭圆的两个焦点分别为F1,F2,过F1作直线交椭圆于A,B两点,则△ABF2的周长为(  )
A.24 B.12
C.6 D.3
5.设F1,F2是椭圆的两个焦点,若椭圆上任意一点M都满足∠F1MF2为锐角,则椭圆离心率的取值范围是(  )
A. B.
C.(0,1) D.
二、填空题
6.已知椭圆的焦点在y轴上,其上任意一点到两焦点的距离和为8,焦距为2,则此椭圆的标准方程为____.
7.已知A(2,)是椭圆+=1上一点,F是椭圆的右焦点,设点F到直线x=4的距离为d,则m=____,=____.
8.与椭圆+=1有相同的离心率且长轴长与+=1的长轴长相等的椭圆的标准方程为___.
三、解答题
9.已知椭圆x2+(m+3)y2=m(m>0)的离心率e=,求m的值及椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐标、顶点坐标.
10.已知椭圆上横坐标等于焦点横坐标的点,它到x轴的距离等于短半轴长的,求椭圆的离心率.
B组·素养提升
一、选择题
1.设F1、F2是椭圆+=1的两个焦点,P是椭圆上的点,且|PF1|?|PF2|=2?1,则△F1PF2的面积等于(  )
A.5 B.4
C.3 D.1
2.(2020·内蒙古赤峰市宁城县期末测试)已知F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,椭圆C上不存在点P使∠F1PF2≥120°,则椭圆C的离心率的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
3.(多选题)已知方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围可以是(  )
A.m<-1 B.m<2
C.1<m<2 D.1<m<
4.(多选题)椭圆+=1上的一点P到椭圆焦点的距离的乘积为m,当m取最大值时,点P的坐标不可能为(  )
A.(4,0) B.(0,5)
C.(-4,0) D.(0,-5)
二、填空题
5.(2020·安徽屯溪一中高二期中)如图,点F,B分别为椭圆C:+=1(a>)的右焦点和上顶点,O为坐标原点,且△OFB的周长为3+,则实数a的值为____.
6.已知椭圆的焦点F1、F2在x轴上,它与y轴的一个交点为P,且△PF1F2为正三角形,且焦点到椭圆上的点的最短距离为,则椭圆的方程为___.
7.椭圆+=1的焦点在x轴上,则它的离心率e的最大值为____,此时a的值为____.
三、解答题
8.设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x轴上,离心率e=,已知点P到椭圆的最远距离是,求椭圆的标准方程.
9.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1和F2,离心率e=,连接椭圆的四个顶点所得四边形的面积为4.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设A、B是直线l:x=2上的不同两点,若·=0,求|AB|的最小值.
第三章 3.1 3.1.2 第1课时
1.椭圆25x2+9y2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是( B )
A.5,3, B.10,6,
C.5,3, D.10,6,
[解析] 原椭圆方程变形+=1,∵焦点在y轴上,
∴a=5,b=3,∴长轴长10,短轴长6,e=.
2.(2020·房山区期末检测)椭圆+=1的离心率是( D )
A. B.
C. D.
[解析] 由椭圆+=1可知,a=2,b=,c=1,∴离心率e==,故选D.
3.椭圆+=1的焦距为( A )
A.2 B.2
C. D.2
[解析] 结合椭圆的性质可知, a2=11,b2=6,故c2=a2-b2=11-6=5,故焦距为2,故选A.
4.焦点在x轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为4,则椭圆的方程为( A )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
[解析] 设椭圆方程+=1(a>b>0),
?∴椭圆方程+=1.
5.若焦点在y轴上的椭圆+=1的离心率为,则m的值为____.
[解析] ∵焦点在y轴上,∴0<m<2,
e==,∴m=.
A组·素养自测
一、选择题
1.(2019·北京理,4)已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,则( B )
A.a2=2b2 B.3a2=4b2
C.a=2b D.3a=4b
[解析] 因为椭圆的离心率e==,所以a2=4c2.
又a2=b2+c2,所以3a2=4b2.故选B.
2.椭圆的一个顶点与两焦点组成等边三角形,则它的离心率e为( A )
A. B.
C. D.
[解析] 由题意,得a=2c,∴e==.
3.椭圆C1:+=1和椭圆C2:+=1 (0<k<9)有( B )
A.等长的长轴 B.相等的焦距
C.相等的离心率 D.等长的短轴
[解析] 依题意知椭圆C2的焦点在y轴上,对于椭圆C1:焦距=2=8,对于椭圆C2:焦距=2=8,故选B.
4.短轴长为,离心率为的椭圆的两个焦点分别为F1,F2,过F1作直线交椭圆于A,B两点,则△ABF2的周长为( C )
A.24 B.12
C.6 D.3
[解析] 由题意b=,e==,a2=b2+c2,从而得a=,4a=6,故选C.
5.设F1,F2是椭圆的两个焦点,若椭圆上任意一点M都满足∠F1MF2为锐角,则椭圆离心率的取值范围是( B )
A. B.
C.(0,1) D.
[解析] 由题可知,当点P位于(0,b)或(0,-b)处时,∠F1PF2最大,
此时cos∠F1PF2==>0,∴a>c.
∴e=<.
又∵0<e<1,∴0<e<.
故选B.
二、填空题
6.已知椭圆的焦点在y轴上,其上任意一点到两焦点的距离和为8,焦距为2,则此椭圆的标准方程为__+x2=1__.
[解析] 由已知,2a=8,2c=2,∴a=4,c=,
∴b2=a2-c2=16-15=1,
∴椭圆的标准方程为+x2=1.
7.已知A(2,)是椭圆+=1上一点,F是椭圆的右焦点,设点F到直线x=4的距离为d,则m=__8__,=____.
[解析] A(2,)是椭圆+=1上一点,代入可得:+=1,解得m=8.
∴c==2.∴F(2,0).
∴|AF|==.
点F到直线x=4的距离为d=2,=.
故答案为8,.
8.与椭圆+=1有相同的离心率且长轴长与+=1的长轴长相等的椭圆的标准方程为__+=1或+=1__.
[解析] 椭圆+=1的离心率为e=,椭圆+=1的长轴长为4.
所以解得a=2,c=,故b2=a2-c2=6.
又因为所求椭圆焦点既可在x轴上,也可在y轴上,故方程为+=1或+=1.
三、解答题
9.已知椭圆x2+(m+3)y2=m(m>0)的离心率e=,求m的值及椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐标、顶点坐标.
[解析] 椭圆方程可化为+=1,
∵m-=>0,∴m>.
即a2=m,b2=,c==.
由e=得,=,∴m=1.
∴椭圆的标准方程为x2+=1,
∴a=1,b=,c=.
∴椭圆的长轴长为2,短轴长为1;两焦点坐标分别为F1、F2;四个顶点分别为A1(-1,0)、A2(1,0)、B1、B2.
10.已知椭圆上横坐标等于焦点横坐标的点,它到x轴的距离等于短半轴长的,求椭圆的离心率.
[解析] 解法一:设焦点坐标为F1(-c,0)、F2(c,0),M是椭圆上一点,依题意设M点坐标为.
在Rt△MF1F2中,|F1F2|2+|MF2|2=|MF1|2,
即4c2+b2=|MF1|2,
而|MF1|+|MF2|=+b=2a,
整理,得3c2=3a2-2ab.
又c2=a2-b2,3b=2a.∴=.
∴e2===1-=,∴e=.
解法二:设M,代入椭圆方程,得+=1,
∴=,∴=,即e=.
B组·素养提升
一、选择题
1.设F1、F2是椭圆+=1的两个焦点,P是椭圆上的点,且|PF1|?|PF2|=2?1,则△F1PF2的面积等于( B )
A.5 B.4
C.3 D.1
[解析] 由椭圆方程,得a=3,b=2,c=,∴|PF1|+|PF2|=2a=6,又|PF1|?|PF2|=2?1,∴|PF1|=4,|PF2|=2,由22+42=(2)2可知,△F1PF2是直角三角形,故△F1PF2的面积为|PF1|·|PF2|=×4×2=4,故选B.
2.(2020·内蒙古赤峰市宁城县期末测试)已知F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,椭圆C上不存在点P使∠F1PF2≥120°,则椭圆C的离心率的取值范围是( C )
A. B.
C. D.
[解析] 由题意,椭圆C上不存在点P使∠F1PF2≥120°,即在椭圆C上任意点P使∠F1PF2<120°.根据焦点三角形的性质,当P(0,±b)时,∠F1PF2最大,取P(0,b),又F1(-c,0),F2(c,0),PF1=a,所以sin∠F1PO=<sin 60°=,即椭圆的离心率为:0<e<.故选C.
3.(多选题)已知方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则m的取值范围可以是( AD )
A.m<-1 B.m<2
C.1<m<2 D.1<m<
[解析] 由题意得即
∴1<m<或m<-1,故选AD.
4.(多选题)椭圆+=1上的一点P到椭圆焦点的距离的乘积为m,当m取最大值时,点P的坐标不可能为( BD )
A.(4,0) B.(0,5)
C.(-4,0) D.(0,-5)
[解析] 记椭圆的两个焦点分别为F1,F2,
有|PF1|+|PF2|=2a=10,
则知m=|PF1|·|PF2|≤2=25,
当且仅当|PF1|=|PF2|=5,即点P位于椭圆的短轴的顶点处时,m取得最大值25,
∴点P的坐标为(-4,0)或(4,0),
故选BD.
二、填空题
5.(2020·安徽屯溪一中高二期中)如图,点F,B分别为椭圆C:+=1(a>)的右焦点和上顶点,O为坐标原点,且△OFB的周长为3+,则实数a的值为__2__.
[解析] 根据题意可知△OFB的周长为a+b+c=3+,又b=,可知a+c=3,结合a2-c2=b2=3,可以解得,故实数a的值为2.
6.已知椭圆的焦点F1、F2在x轴上,它与y轴的一个交点为P,且△PF1F2为正三角形,且焦点到椭圆上的点的最短距离为,则椭圆的方程为__+=1__.
[解析] ∵椭圆的焦点在x轴上,则设方程为+=1(a>b>0),两焦点F1(-c,0)、F2(c,0)、P(0,b).
不妨设x轴与椭圆的一个交点为A(a,0),
由△PF1F2为正三角形可知:|PF1|=|PF2|=|F1F2|,
∴a=2c①
又焦点到椭圆上的点的最短距离为a-c,
于是a-c=②
由①②可得:a=2,c=,从而b2=a2-c2=9.
∴所求椭圆方程为+=1.
7.椭圆+=1的焦点在x轴上,则它的离心率e的最大值为____,此时a的值为____.
[解析] 由题意知5a>4a2+1,∴<a<1,
∴e==
≤=.
三、解答题
8.设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x轴上,离心率e=,已知点P到椭圆的最远距离是,求椭圆的标准方程.
[解析] 依题意可设椭圆方程为+=1(a>b>0),
则e2===1-=,
所以=,即a=2b.
设椭圆上的点(x,y)到点P的距离为d,则d2=x2+2=a2+y2-3y+=-32+4b2+3.
若b<,则当y=-b时,d2有最大值,从而d有最大值,
于是()2=2,因为b>0,
从而解得b=->,与b<矛盾.
所以必有b≥,此时当y=-时,d2有最大值,
从而d有最大值,所以4b2+3=()2,
解得b2=1,a2=4.
于是所求椭圆的标准方程为+y2=1.
9.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1和F2,离心率e=,连接椭圆的四个顶点所得四边形的面积为4.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设A、B是直线l:x=2上的不同两点,若·=0,求|AB|的最小值.
[解析] (1)由题意得:,
解得:.
所以椭圆的标准方程为:+=1.
(2)由(1)知,F1、F2的坐标分别为F1(-,0)、F2(,0),设直线l:x=2上的不同两点A、B的坐标分别为A(2,y1)、B(2,y2),则=(-3,-y1)、=(-,-y2),由·=0得y1y2+6=0,
即y2=-,不妨设y1>0,则|AB|=|y1-y2|=y1+≥2,当y1=、y2=-时取等号,所以|AB|的最小值是2.