内容正文:
备战2025年高考数学-椭圆常考易错检测卷
一、单选题
1.椭圆的长轴长与焦距之差等于( )
A. B. C. D.
2.已知直线与焦点在轴上的椭圆总有公共点,则的取值范围( ).
A. B. C. D.
3.已知点在圆上运动,点为椭圆的右焦点与上顶点,则最小值为( )
A. B. C. D.
4.已知椭圆:的左焦点为,离心率为为椭圆上关于轴对称的两点,,若,则椭圆方程为( )
A. B. C. D.
5.已知离心率为的椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为,线段的中点为,射线与交于点,若,则( )
A. B. C. D.
6.已知,分别是椭圆C:的左、右焦点,O为坐标原点,M,N为C上两个动点,且,面积的最大值为,过O作直线MN的垂线,垂足为H,则( )
A. B. C.1 D.
7.已知是椭圆的左右焦点,上两点满足:,,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
8.设椭圆与双曲线有相同的焦距,它们的离心率分别为,,椭圆的焦点为,,,在第一象限的交点为,若点在直线上,且,则的值为( )
A.2 B.3 C. D.
二、多选题
9.已知椭圆方程为,则下列说法错误的是( ).
A. B.存在m值使椭圆的离心率
C.椭圆的焦距不确定 D.椭圆的焦点在y轴
10.设椭圆C:的左、右焦点分别为,,坐标原点为O.若椭圆C上存在一点P,使得,则下列说法正确的有( )
A. B.
C.的面积为2 D.的内切圆半径为
11.已知椭圆的左右焦点分别为,过的直线交椭圆于两点,则( )
A.的周长为4
B.的取值范围是
C.的最小值是3
D.若点在椭圆上,且线段中点为,则直线的斜率为
三、填空题
12.焦点在轴上,短轴长为,离心率为的椭圆的标准方程是 .
13.已知、是椭圆C:的两个焦点,点在C上,则的最大值为 .
14.摆线是一类重要的曲线,许多机器零件的轮廓线都是摆线,摆线的实用价值与椭圆、抛物线相比毫不逊色.摆线是研究一个动圆在一条曲线(基线)上滚动时,动圆上一点的轨迹.由于采用不同类型的曲线作为基线,产生了摆线族的大家庭.当基线是圆且动圆内切于定圆作无滑动的滚动时,切点运动的轨迹就得到内摆线.已知基线圆的方程为,半径为2的动圆内切于定圆作无滑动的滚动,切点的初始位置为.若,则的最小值为 ;若,且已知线段的中点的轨迹为椭圆,则该椭圆的方程为 .
四、解答题
15.已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,其中左焦点为,长轴长为4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l:与椭圆C交于不同两点P、Q,求弦长.
16.已知,是椭圆C:的两个焦点,,为C上一点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若P为C上一点,且,求的面积.
17.椭圆经过点,且离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设是直线上任意一点,是经过椭圆右焦点的一条弦(不经过点).记直线,,的斜率依次为,,,问是否存在常数,使得?若存在,求的值;若不存在,说明理由.
18.已知椭圆的左顶点和右焦点分别为,右准线为直线,圆.
(1)若点A在圆上,且椭圆的离心率为,求椭圆的方程;
(2)若直线上存在点,使为等腰三角形,求椭圆的离心率的取值范围;
(3)若点在(1)中的椭圆上,且过点可作圆的两条切线,切点分别为,求弦长的取值范围.
19.已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,过的直线l与椭圆C交于P,Q两点,的周长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图,点A,分别是椭圆C的左顶点、左焦点,直线m与椭圆C交于不同的两点M,N(M,N都在x轴上方).且.证明直线m过定点,并求出该定点的坐标.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【分析】根据椭圆的标准方程求出,再求长轴长与焦距之差.
【详解】由题得,,所以,,
所以长轴长,焦距,
所以长轴长与焦距之差等于.
故选:B
2.D
【分析】先将方程化为标准方程,从而可得的范围,求出直线所过的定点,根据题意可得定点在椭圆上或椭圆内部,从而可得出答案.
【详解】由,得,
因为是焦点在轴上的椭圆,
所以,
直线过定点,
因为直线与焦点在轴上的椭圆总有公共点,
所以点在椭圆上或椭圆内部,
所以,解得,
综上所述,.
故选:D.
3.A
【分析】由题意知,且圆在椭圆内,则确定与圆相切时取得最小值,即可求解.
【详解】由题意知,,且圆在椭圆内,
当与圆相切时,取得最小值,
此时,
所以,
所以的最小值为.
故选:A
4.B
【分析】由题意得,,根据得,由点在椭圆上得,再结合消元解方程即可求得,得解.
【详解】根据为椭圆上关于轴对称的两点,,设,则,
因为,,所以,
所以,根据点在椭圆上得,
所以,又椭圆的离心率为,所以,,
所以,解得,则,所以椭圆方程为.
故选:B
5.C
【分析】由椭圆的离心率,得,,求得直线的方程,与椭圆方程联立,求得点坐标,由解方程可得c,再由椭圆的定义,可得.
【详解】由椭圆的离心率,得,,
由,,,可得,
直线的斜率为,方程为,
椭圆方程,即,
联立直线和椭圆方程,可得,由,解得,
则,即
由,解得,
.
故选:C
6.D
【分析】依题意当在椭圆短轴的顶点时面积取得最大值,即可求出椭圆方程,当直线的斜率存在时,设其方程为,,,联立直线与椭圆方程,消元、列出韦达定理,由,可得,及,从而得到,从而得到,在根据数量积的坐标表示计算可得.
【详解】依题意当在椭圆短轴的顶点时面积取得最大值,又,
所以,解得,所以,则椭圆方程为,
当直线的斜率存在时,设其方程为,,,
由,消去整理得,
在的条件下,可知,,
又,所以,即,
即,即,
所以,
所以,所以,
当直线的斜率不存在时,则为与轴的交点,
又,根据对称性可知,
设,则(或),
所以,则,所以,
又,,所以,,
所以.
故选:D
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为、;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、的形式;
(5)代入韦达定理求解.
7.D
【分析】根据焦点三角形的边长关系,利用余弦定理即可求解.
【详解】由可知,设,则,,,
则由余弦定理可得
化简可得,故,(舍去),
又,
所以,化简可得,故,
故选:D
8.A
【分析】设椭圆与双曲线相同的焦距为,先根据题意得出点P的坐标,再将点P分别代入椭圆和双曲线的方程中,求离心率,即可得解.
【详解】设椭圆与双曲线相同的焦距为,则,
又,所以,
又点P在第一象限,且在直线上,
所以,又点P在椭圆上,
所以,即,
整理得,两边同时除以,得,
解得,因为,所以,
同理可得点P在双曲线上,所以,即,
解得,
所以,
故选:A.
9.AD
【分析】A选项,根据椭圆方程的特点列不等式,解不等式即可;B选项,根据离心率得到,然后分和两种情况讨论;C选项,求焦距即可判断;D选项,根据椭圆方程判断焦点位置.
【详解】由题知椭圆方程,则,即且,A错误;
若,所以,得,故焦距是不确定的,C正确;
对于B,由于椭圆离心率,得,
若,即,解得,符合题意;
若,即,解得,符合题意,B正确;
对于D,若,椭圆焦点在y轴,若,椭圆焦点在x轴,D错误.
故选:AD.
10.ACD
【分析】根据已知求出P点坐标,根据两点间距离公式分布求出,在中利用余弦定理可判定A,利用向量数量积公式可判定B,三角形面积公式可判定C,根据等面积法可判定D.
【详解】法1:由题意得,,则,.
由对称性可设(,),,,,
由,解得,又,,
所以,,
所以.
由椭圆的定义得,
在中,由余弦定理,得,
即,
解得,故A正确;
,故B错误;
的面积为,故C正确;
设的内切圆半径为r,由的面积相等,得,
即,解得,故D正确.
故选:ACD.
法2:设,,.易知,,
由极化恒等式,得,故B错误;
由中线长定理得,由椭圆定义得,
所以,所以,
所以,故A正确;
由,得,所以,故C正确;
设的内切圆半径为r,由的面积相等,得,
即,解得,故D正确.
故选:ACD.
11.BCD
【分析】利用椭圆的定义可判定A,利用焦半径公式可判定B,利用椭圆弦长公式可判定C,利用点差法可判定D.
【详解】由题意可知椭圆的长轴长,左焦点,
由椭圆的定义可知,
故A错误;
设,,
易知,故B正确;
若的斜率存在,不妨设其方程为:,
联立椭圆方程,则,
所以,
若的斜率不存在,则其方程为,与椭圆联立易得,
显然当的斜率不存在时,,故C正确;
设,易知
,
若中点为,则,故D正确.
故选:BCD
12.
【分析】利用题设中的相关量和椭圆中的数量关系,建立方程组,解之即得.
【详解】由题意,解得,
又椭圆的焦点在轴上,故椭圆的标准方程是.
故答案为:.
13.25
【分析】根据椭圆的定义结合基本不等式可求得结果.
【详解】由,得,
因为点在C上,所以,
所以,
所以,得,当且仅当时取等号,
所以的最大值为25.
故答案为:25
14. 4
【分析】根据圆、摆线、椭圆的知识求得正确答案.
【详解】当时,的最小值为.
当时,初始位置为,圆的四分之一弧长为,
圆的半周长为,所以的轨迹过点,所以,
椭圆焦点在轴上,所以椭圆方程为:
故答案为:4;.
15.(1)
(2)
【分析】(1)设出椭圆方程,由题意可得,,即可和椭圆方程;
(2)把直线与椭圆方程进行联立,结合弦长公式求解即可.
【详解】(1)由题意可设,
则,即,且,可得,
所以椭圆方程为.
(2)设,
将直线与椭圆联立,得,解得或
所以弦长.
16.(1)
(2)
【分析】(1)根据条件先求解出的值,然后根据椭圆定义求解出的值,结合求解出的值,则方程可求;
(2)根据先求解出点坐标,然后由三角形面积公式求解出结果.
【详解】(1)设椭圆的焦距为,因为,可得,所以,
则,,
由椭圆的定义可得,所以,
故椭圆的标准方程为.
(2)因为,
所以,所以,
所以.
17.(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆的离心率及椭圆过点,可列方程,解方程即可;
(2)易知直线斜率一定存在,设,当直线斜率为时,分别表示,,,可得成立,当直线与轴不重合时,设直线,联立直线与椭圆,结合韦达定理,分别表示,,,即可得 .
【详解】(1)由椭圆离心率,则,即,
所以椭圆方程为,
又椭圆过点,则,解得,,
所以椭圆方程为.
(2)由已知,经过椭圆右焦点,不经过点,
可知直线的斜率一定存在,设,
当直线斜率为时,,,
则,,,
此时,
当直线斜率不为时,
如图,设直线的方程为,点,,
联立直线与椭圆,得,,
则,,
设,,于是,即.
又,则,
,
综上所述存在常数,使得.
【点睛】方法点睛:(1)解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.
(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形.
18.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据圆的方程求出,根据离心率得到,得到椭圆方程;
(2)根据等腰三角形得到,求出离心率;
(3)作出辅助线,由几何关系得到,进而得到,从而求得.
【详解】(1)对,令,则.
∴,
又∵,
∴,
椭圆的方程为:.
(2)由图知为等腰三角形,,
∴,,
又,∴,即椭圆离心率取值范围为.
(3)解法一:连接交于,连接,
则由圆的几何性质知:为的中点,
,.
∴,
,
∴,设,则且,
∴,
∴,∴;
解法二:圆外一点作圆的两条切线,切点分别为,
则四点共圆,且为直径,
故此圆的方程为,
即,
与相减得,
切点弦方程为,即,
点为椭圆上一点,设,
则点对应的极线(即切点弦)方程为,
由于圆的圆心为,半径为,
弦心距,
当时,取得最小值,最小值为,
当时,取得最大值,最大值为,
即,
故,
所以.
19.(1)
(2)证明见解析,定点.
【分析】(1)由焦距和焦点三角形的周长求出,得椭圆C的方程;
(2)设直线l方程为,代入椭圆方程,设,韦达定理表示出根与系数的关系,由,得,利用斜率公式结合韦达定理化简得,可得直线l过定点.
【详解】(1)设椭圆C的焦距为2c,由题意知,解得c=2.
由椭圆的定义知,的周长为,∴,故.
∴椭圆C的方程为.
(2)由题意知,直线的斜率存在且不为0,设直线l:,,
把直线方程代入椭圆方程,整理可得,
,即,∴.
∵,M,N都在x轴上方,且,∴.
∴,即.
将代入,
整理可得,又,
即,整理可得,
∴直线l为.∴直线l过定点.
【点睛】方法点睛:
解答直线与圆锥曲线的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去x(或y)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系,涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形,强化有关直线与圆锥曲线联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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