内容正文:
2025高考数学一轮复习-8.5-椭圆-专项训练模拟练习
【A级 基础巩固】
一、单选题
1.椭圆+=1的焦距是2,则m的值为( )
A.5 B.3
C.5或3 D.20
2.直线l经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l的距离为其短轴长的,则该椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
3.过点,且与双曲线-y2=1有相同焦点的椭圆的标准方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
4.设椭圆+=1的左右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,且满足·=9,则|PF1|·|PF2|的值是( )
A.14 B.17
C.20 D.23
5.已知点P为椭圆C:+y2=1上的一个动点,点F1,F2分别为椭圆C的左、右焦点,当△F1F2P的面积为1时,∠F1PF2=( )
A. B.
C. D.
6.设椭圆C1:+y2=1(a>1),C2:+y2=1的离心率分别为e1,e2.若e2=e1,则a=( )
A. B.
C. D.
7.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,A1,A2分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若·=-2,则椭圆C的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
8.若点(x,y)在椭圆4x2+y2=4上,则的最小值为( )
A.1 B.-1
C.- D.以上都不对
9.已知F1,F2分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M,N是椭圆C上两点,且=2,·=0,则椭圆C的离心率为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
10.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P在C上,且|PF1|的最大值为3,最小值为1,则( )
A.椭圆C的离心率为
B.△PF2F1的周长为4
C.若∠F2PF1=60°,则△PF2F1的面积为3
D.若|PF1||PF2|=4,则∠F2PF1=60°
11.已知椭圆C:+=1焦点在x轴上,且F1,F2分别为椭圆C的左、右焦点,P为椭圆C上一点,则下列结论正确的是( )
A.<m<1
B.C的离心率为
C.存在m,使得∠F1PF2=90°
D.△F1PF2面积的最大值为
三、填空题
12.已知F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且|PQ|=|F1F2|,则四边形PF1QF2的面积为 .
13.已知A(3,1),B(-3,0),P是椭圆+=1上的一点,则|PA|+|PB|的最大值为 .
14.设F1,F2分别是椭圆E:+=1(a>b>0)的左右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点,|AF1|=3|AF2|,AF2⊥x轴,则椭圆的离心率为 .
15.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左焦点为F,若F关于直线y=-x的对称点P落在C上或C内,则椭圆C的离心率的取值范围为 .
【B级 能力提升】
1.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点P在C上,且PF1⊥F1F2.直线PF2与C交于另一点Q,与y轴交于点M,若=2,则C的离心率为( )
A. B.
C. D.
2.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为点F1(-c,0),F2(c,0),若椭圆C上存在一点M使得△MF1F2的内切圆半径为,则椭圆C的离心率的最大值是( )
A. B.
C. D.
3.已知椭圆+=1,F1,F2为两个焦点,O为原点,P为椭圆上一点,cos∠F1PF2=,则|PO|=( )
A. B.
C. D.
4.已知椭圆C:+=1的左、右焦点分别为F1,F2,点P是椭圆C上的一点,则|PF1|·(|PF2|+2)的最大值为 .
5.已知椭圆C:+=1的左、右焦点分别为F1,F2,M为椭圆C上任意一点,N为圆E:(x-3)2+(y-2)2=1上任意一点,则|MN|-|MF1|的最小值为 .
6.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率e=,直线x+y-=0与圆x2+y2=b2相切.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点N(4,0)的直线l与椭圆交于不同两点A,B,线段AB的中垂线为l′,若l′在y轴上的截距为,求直线l的方程.
参考答案
【A级 基础巩固】
一、单选题
1.( C )[解析] 因为焦距是2,所以c=1,当焦点在x轴时,a2=m,b2=4,∴c2=a2-b2=m-4=1,解得m=5,当焦点在y轴时,a2=4,b2=m,∴c2=a2-b2=4-m=1,解得m=3,故选C.
2.( B )[解析] 不妨设直线l:+=1,即bx+cy-bc=0⇒椭圆中心到l的距离=⇒e==,故选B.
3.( D )[解析] 由题意c=2,双曲线-y2=1的左焦点为F1(-2,0),右焦点为F2(2,0),设P,则2a=|PF1|+|PF2|
=+=2,
所以a=,b2=10-4=6,
所以椭圆的方程为+=1.故选D.
4.( D )[解析] 由题意知a=5,b=4,∴c==3.
且||+||=10,又·=9,∴||·||·cos ∠F1PF2=9.
又62=||2+||2-2||·||·cos ∠F1PF2
=(||+||)2-2||·||-18=82-2||·||,
∴|PF1|·|PF2|=23.故选D.
5.( D )[解析] 易知焦点三角形F1F2P的面积为1,故S△F1F2P=b2tan=1,所以tan=1,则∠F1PF2=,故选D.
6.( A )[解析] 由e2=e1,得e=3e,因此=3×,而a>1,所以a=.故选A.
7.( B )[解析] 显然离心率e===,解得=,即b2=a2,A1,A2分别为C的左右顶点,B为上顶点,则A1(-a,0),A2(a,0),B(0,b),于是=(-a,-b),=(a,-b),而·=-2,即-a2+b2=-2,又b2=a2,因此联立解得a2=8,b2=6,所以椭圆的方程为+=1.故选B.
8.( C )[解析] 设直线y=k(x-2),代入椭圆方程消去y得(4+k2)x2-4k2x+4k2-4=0,令Δ=16k4-4(4+k2)(4k2-4)=0,解得k=±,由图可知,直线与椭圆相切时k取得最值,所以kmin=-,即的最小值为-.故选C.
9.( C )[解析] 连接NF2,设|NF1|=n,则|MF1|=2n,
|MF2|=2a-2n,|NF2|=2a-n,
在Rt△MNF2中(3n)2+(2a-2n)2=(2a-n)2,
∴9n2+4a2-8an+4n2=4a2-4an+n2,
∴12n2=4an,n=,
∴|MF1|=,|MF2|=.
在Rt△MF1F2中,4c2=+,
∴36c2=20a2,
e2==,又∵e∈(0,1),∴e=,故选C.
二、多选题
10.( AD )[解析] 由题意a+c=3,a-c=1,故a=2,c=1,故A正确;△PF2F1的周长为2a+2c=6,故B错误;若∠F2PF1=60°,则|F2F1|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos 60°=(|PF1|+|PF2|)2-3|PF1|·|PF2|,即(2c)2=(2a)2-3|PF1|·|PF2|,故|PF1|·|PF2|=4,故S△PF2F1=|PF1|·|PF2|sin 60°=,故C错误;由余弦定理|F2F1|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos∠F2PF1=(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1|·|PF2|(1+cos∠F2PF1),即4=16-2×4(1+cos∠F2PF1),解得cos∠F2PF1=,故∠F2PF1=60°,故D正确.故选AD.
11.( ACD )[解析] 椭圆C:+=1的焦点在x轴上,故m>1-m>0,解得<m<1,A正确;设F1(-c,0),F2(c,0),则c2=m-(1-m)=2m-1,故C的离心率为=,B错误;由c2-b2=a2-2b2=3m-2≥0得m≥,即当≤m<1时,以F1F2为直径的圆与椭圆有公共点P,此时∠F1PF2=90°,C正确;S△F1PF2≤cb=≤=,D正确.故选ACD.
三、填空题
12.[解析] 因为P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,
且|PQ|=|F1F2|,所以四边形PF1QF2为矩形,
设|PF1|=m,|PF2|=n,则m+n=8,m2+n2=48,
所以64=(m+n)2=m2+2mn+n2=48+2mn,
mn=8,即四边形PF1QF2面积等于8.
13.[解析] 根据题意可得:a=4,b=,c=3,
则点B为椭圆的左焦点,取椭圆的右焦点F(3,0),
∴|PB|+|PF|=8,即|PB|=8-|PF|,
∵+<1,即点A在椭圆内
|PA|+|PB|=|PA|-|PF|+8≤|AF|+8=9,
当且仅当点P在AF的延长线上时,等号成立.
14.[解析] 由|AF1|=3|AF2|,得|AF1|+|AF2|=4|AF2|=2a,所以|AF2|=,|AF1|=,因为AF2⊥x轴,所以|AF2|2+|F1F2|2=|AF1|2,即+4c2=,所以=,即椭圆的离心率为.
15.[解析] 设C的半焦距为c,则F(-c,0)关于直线y=-x的对称点P的坐标为(0,c),因为P落在C上或C内,所以b≥c,所以a2-c2=b2≥c2,即e2=2≤⇔e≤.又0<e<1,所以e∈.
【B级 能力提升】
1.( D )[解析] 如图,连接F1Q,由=2,得|PF2|=4|F2Q|,设|F2Q|=t,则|PF2|=4t,|PF1|=2a-4t,|QF1|=2a-t.由余弦定理得|QF1|2=|PF1|2+|PQ|2-2|PF1||PQ|cos∠F1PQ,即(2a-t)2=(2a-4t)2+(5t)2-2(2a-4t)×5t×,整理得t=a,则|F1F2|===a,故e===.
2.( C )[解析] 由题意可得|MF1|+|MF2|=2a,|F1F2|=2c,所以S△MF1F2=(|MF1|+|MF2|+|F1F2|)·=,又S△MF1F2=|F1F2|·|yM|=c·|yM|,所以|yM|=,又|yM|≤b,所以≤b=,化简,得≤a2-c2,即≤a-c,解得≤,所以e的最大值为.故选C.
3.( B )[解析] 解法一:设∠F1PF2=2θ,0<θ<,
所以S△PF1F2=b2tan=b2tan θ,
由cos∠F1PF2=cos 2θ===,解得tan θ=,
由椭圆方程可知,a2=9,b2=6,c2=a2-b2=3,
所以S△PF1F2=×|F1F2|×|yP|=×2×|yP|=6×,解得y=3,
即x=9×=,
因此|OP|===.故选B.
解法二:因为|PF1|+|PF2|=2a=6①,
|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos ∠F1PF2=|F1F2|2,
即|PF1|2+|PF2|2-|PF1||PF2|=12②,联立①②,
解得|PF1||PF2|=,|PF1|2+|PF2|2=21,
而=(+),
所以|OP|=||=|+|,
即||=|+|
=
==.故选B.
解法三:因为|PF1|+|PF2|=2a=6①,
|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos ∠F1PF2=|F1F2|2,
即|PF1|2+|PF2|2-|PF1||PF2|=12②,联立①②,
解得|PF1|2+|PF2|2=21,
由中线定理可知,(2|OP|)2+|F1F2|2=2(|PF1|2+|PF2|2)=42,易知|F1F2|=2,解得|OP|=.故选B.
4.[解析] 因为点P是椭圆C上的一点,所以|PF1|+|PF2|=8,又由均值不等式可得|PF1|(|PF2|+2)≤2=25,当且仅当|PF1|=|PF2|+2,即|PF1|=5,|PF2|=3时等号成立.
5.[解析] 由题意椭圆C:+=1,M为椭圆C上任意一点,
N为圆E:(x-3)2+(y-2)2=1上任意一点,
故|MF1|+|MF2|=4,|MN|≥|ME|-1,当且仅当M,N,E共线时等号成立,
故|MN|-|MF1|=|MN|-(4-|MF2|)=|MN|+|MF2|-4≥|ME|+|MF2|-5≥|EF2|-5,
当且仅当M,N,E,F2共线时等号成立,
而F2(1,0),E(3,2),
故|EF2|==2,
即|MN|-|MF1|的最小值为2-5.
6.[解析] (1)由题意得,e2===,
即a2=b2,
直线x+y-=0与圆x2+y2=b2相切得,
b==,∴a=2.
故椭圆的方程是+=1.
(2)由题意得直线l的斜率k存在且不为零,设l:y=k(x-4),k≠0,A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点Q(x0,y0),
联立消去y并整理得
(3+4k2)x2-32k2x+64k2-12=0,
x1+x2=,
又Δ=(-32k2)2-4(3+4k2)(64k2-12)>0,
解得-<k<且k≠0,
x0==,y=k(x0-4)=-,
得Q,
由l′:y-y0=-(x-x0),
即y+=-,
化简得y=-x+,令x=0得=,
解得k=或k=3,
由于-<k<且k≠0,故k=,
直线l的方程为y=(x-4),即x-4y-4=0.
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