内容正文:
第九单元 椭圆及其方程
A卷 基础达标卷
一、单选题
1.椭圆的短轴长为( )
A. B.2 C.4 D.
2.已知点,,动点满足,则动点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
3.已知焦点在y轴上的椭圆的焦距为2,则其离心率为( )
A. B. C. D.
4.已知点,分别是椭圆的左、右焦点,点P在此椭圆上,则的周长等于( )
A.16 B.20 C.18 D.14
5.“方程表示的曲线为椭圆”是“”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
6.2024年10月22日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭,成功将天平三号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功.该卫星主要用于地面雷达设备标校和测量,为地面光学设备成像试验和低轨空间环境探测监视试验提供支持,为大气空间环境测量和轨道预报模型修正提供服务.假设天平三号卫星运动的轨道是以地球的球心为一个焦点的椭圆,已知地球的直径约为1.3万千米,卫星运动至近地点距离地球表面高度约1.35万千米,运动至远地点距离地球表面高度约3.35万千米,求天平三号卫星运行的轨迹方程可为( )
A. B.
C. D.
7.已知M,N是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆的右焦点,则的取值范围为( )
A.[51,76] B.[52,76] C.[64,80] D.[68,80]
8.设O为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点 P在C上,,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知两椭圆和,则( )
A.两椭圆有相同的焦点 B.两椭圆的离心率相等
C.两椭圆有4个公共点 D.两椭圆有相同的对称轴和对称中心
10.已知椭圆:的离心率为,长轴长为6,,分别是椭圆的左、右焦点,是一个定点,是椭圆上的动点,则下列说法正确的是( )
A. B.椭圆的标准方程为
C. D.的最大值为
11.已知椭圆的左右焦点分别是,以为直径的圆与在第一象限交于点,延长线段交于点.若,则( )
A. B.的面积为
C.椭圆的离心率为 D.直线的斜率为
三、填空题
12.已知是椭圆的两个焦点,点在上,则的最大值为
13.勾股数是指可以构成一个直角三角形三边的一组正整数,若椭圆的一个焦点把长轴分成长度分别为的两段,且恰好为一组勾股数,则的一个标准方程为 . (写出满足条件的一个即可)
14.已知椭圆的两个焦点为.点为上关于坐标原点对称的两点,且,的面积,则的离心率的取值范围为 .
四、解答题-问答题
15.求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在轴上,且经过两个点和;
(2)焦点在轴上,短轴长为,离心率.
16.已知椭圆C:经过点,、是椭圆C的左、右两个焦点,,P是椭圆C上的一个动点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若点P在第一象限,且,求点P的横坐标的取值范围.
17.已知点到定点的距离与到定直线的距离之比为,
(1)求点的轨迹方程;
(2)若,求的面积.
18.已知点是离心率为的椭圆上的一点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)点P在椭圆上,点A关于坐标原点的对称点为B,直线AP和BP的斜率都存在且不为0,试问直线AP和BP的斜率之积是否为定值?若是,求此定值;若不是,请说明理由.
19.设,分别是椭圆的左、右焦点,P为C上一点.
(1)已知,且点在C上.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)求的最大值.
(2)若为坐标原点,,且的面积等于9,求的值和的取值范围.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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第九单元 椭圆及其方程
A卷 基础达标卷
一、单选题
1.椭圆的短轴长为( )
A. B.2 C.4 D.
【详解】对于椭圆,,所以,所以短轴长为.故选:D
2.已知点,,动点满足,则动点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【详解】由题设知,所以动点的轨迹是椭圆,且焦点在轴上,
设椭圆方程为,则,,
所以,,故所求轨迹方程为.故选:A
3.已知焦点在y轴上的椭圆的焦距为2,则其离心率为( )
A. B. C. D.
【详解】因为焦点在轴上的椭圆的焦距为2,所以,解得,
所以椭圆的离心率.故选:B.
4.已知点,分别是椭圆的左、右焦点,点P在此椭圆上,则的周长等于( )
A.16 B.20 C.18 D.14
【详解】椭圆的长半轴长,短半轴长,半焦距,
由椭圆定义知,焦距,所以的周长等于.故选:A
5.“方程表示的曲线为椭圆”是“”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【详解】若方程表示的曲线为椭圆,
则,解得且,
则“方程表示的曲线为椭圆”是“”的充分不必要条件.
6.2024年10月22日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭,成功将天平三号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功.该卫星主要用于地面雷达设备标校和测量,为地面光学设备成像试验和低轨空间环境探测监视试验提供支持,为大气空间环境测量和轨道预报模型修正提供服务.假设天平三号卫星运动的轨道是以地球的球心为一个焦点的椭圆,已知地球的直径约为1.3万千米,卫星运动至近地点距离地球表面高度约1.35万千米,运动至远地点距离地球表面高度约3.35万千米,求天平三号卫星运行的轨迹方程可为( )
A. B.
C. D.
【详解】根据椭圆的定义,设长轴长为2a,焦距为2c,
由题可知,,即万千米,
因为天平三号卫星,运动至近地点距离地球表面高度约1.35万千米,地球半径为0.65万千米,
则,可得万千米,因此,
所以椭圆的方程为.故选:A.
7.已知M,N是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆的右焦点,则的取值范围为( )
A.[51,76] B.[52,76] C.[64,80] D.[68,80]
【详解】若是左焦点,连接,又关于原点对称,
所以为平行四边形或为左右顶点,则,
由,则,
故,则
,开口向上且对称轴为,又,
所以.
故选:C
8.设O为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点 P在C上,,则( )
A. B. C. D.
【详解】方法一:设,所以,
由,解得:,
由椭圆方程可知,,
所以,,解得:,
即,因此.故选:B.
方法二:因为①,,
即②,联立①②,
解得:,
而,所以,
即.故选:B.
方法三:因为①,,
即②,联立①②,解得:,
由中线定理可知,,易知,解得:.故选:B.
二、多选题
9.已知两椭圆和,则( )
A.两椭圆有相同的焦点 B.两椭圆的离心率相等
C.两椭圆有4个公共点 D.两椭圆有相同的对称轴和对称中心
【详解】设椭圆,则;设椭圆,则.
对于A,椭圆的焦点分别在x,y轴上.故A不正确;
对于B,的离心率的离心率.故B正确;
对于C,联立,解得,所以与有2个公共点.故C不正确;
对于D,两椭圆都关于x,y轴对称,关于原点中心对称,即它们有相同的对称轴和对称中心,故D正确.故选:BD
10.已知椭圆:的离心率为,长轴长为6,,分别是椭圆的左、右焦点,是一个定点,是椭圆上的动点,则下列说法正确的是( )
A. B.椭圆的标准方程为
C. D.的最大值为
【详解】由题意可知:,解得,∴,A选项正确;
∴∴椭圆:,B选项正确;∵,∴,C选项错误;
,
当且仅当在之间且它们三点共线时等号成立,D选项正确;故选:ABD
11.已知椭圆的左右焦点分别是,以为直径的圆与在第一象限交于点,延长线段交于点.若,则( )
A. B.的面积为
C.椭圆的离心率为 D.直线的斜率为
【详解】对于A,由椭圆的定义可得,,,又,所以,故A正确;对于B,如图,连接,,设(),则.因为,,
所以,.因为为圆的直径,所以,在中,,
即,整理得,所以,故B错误;
对于C,在中,,.
所以,即,
解得;,即,故C正确;
对于D,在中,在中,
所以,
所以直线的斜率为.故D正确;故选:ACD
三、填空题
12.已知是椭圆的两个焦点,点在上,则的最大值为
【详解】设,,,所以,
因为,所以,当且仅当时取等号,所以的最大值为8.
13.勾股数是指可以构成一个直角三角形三边的一组正整数,若椭圆的一个焦点把长轴分成长度分别为的两段,且恰好为一组勾股数,则的一个标准方程为 . (写出满足条件的一个即可)
【详解】含10的勾股数有,不妨令,则有或,
解得或当时,;
当时,.
故椭圆的标准方程为或或或.
故答案为:或或或(答案不唯一,写出一个即可)
14.已知椭圆的两个焦点为.点为上关于坐标原点对称的两点,且,的面积,则的离心率的取值范围为 .
【详解】连接,由题意得,,
又,所以四边形为矩形,故,
所以,故,
又,由勾股定理得,
即,,
故,即,故,
解得,
又上存在关于坐标原点对称的两点,使得,故,
所以,即,所以,,解得,
综上,的离心率的取值范围是.
四、解答题-问答题
15.求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在轴上,且经过两个点和;
(2)焦点在轴上,短轴长为,离心率.
【详解】(1)因为椭圆经过点和,所以,又因为焦点在轴上,所以椭圆的标准方程为;
(2)由题意,得,解得,又因为焦点在轴上,所以椭圆的标准方程为
16.已知椭圆C:经过点,、是椭圆C的左、右两个焦点,,P是椭圆C上的一个动点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若点P在第一象限,且,求点P的横坐标的取值范围.
【详解】(1)由已知得,,,,,
同理,,,,椭圆的标准方程为.
(2)设,且,则,,
.由椭圆方程可得,
整理得,所以,即点的横坐标的取值范围是.
17.已知点到定点的距离与到定直线的距离之比为,
(1)求点的轨迹方程;
(2)若,求的面积.
【详解】(1)设点,点到直线的距离为,依题意有,即,而,
所以,两边平方化简整理得,所以点的轨迹方程为.
(2)由(1)得,,,,
又,所以在中,,
即,所以.
18.已知点是离心率为的椭圆上的一点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)点P在椭圆上,点A关于坐标原点的对称点为B,直线AP和BP的斜率都存在且不为0,试问直线AP和BP的斜率之积是否为定值?若是,求此定值;若不是,请说明理由.
【详解】(1)由,可得,即①,将点代入椭圆方程可得②,
由①②可得,所以椭圆方程为.
(2)由题意可得在椭圆上,直线和的斜率分别为均存在,设,
则,,则①,又因为点在椭圆上,所以,即,
代入①可得,,所以直线AP和BP的斜率之积为定值.
19.设,分别是椭圆的左、右焦点,P为C上一点.
(1)已知,且点在C上.
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)求的最大值.
(2)若为坐标原点,,且的面积等于9,求的值和的取值范围.
【详解】(1)(Ⅰ)由题意得,所以,所以椭圆C的方程为;
(Ⅱ)设,则,则,
所以当时,取得最大值,所以的最大值为;
(2)取得中点,连接,则,因为为的中点,
所以,所以,则,所以,
由,得,即,所以,
即,所以,因为P为C上一点,且,则的最大值要大于等于,
当取得最大值时,点位于椭圆的上下顶点,设椭圆的上顶点为,
则,所以,
则,所以,
所以,
所以.
试卷第1页,共3页
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