2.5.2 椭圆的几何性质(Word练习)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修第一册(人教B版)
2026-10-14
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摘要:
**基本信息**
本同步练通过A级基础巩固(10题)与B级综合运用(4题)分层设计,以椭圆定义、离心率等核心概念为起点,逐步过渡到焦点三角形、直线与椭圆综合问题,实现从单一知识到复杂情境的思维进阶,培养数学推理与几何直观素养。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A级|椭圆基本量(长轴/短轴/焦距)、离心率计算、简单焦点三角形|题1-3直接考查定义公式,题4结合文物椭圆盘情境,渗透数学文化;题7-8通过填空题强化运算能力|
|B级|椭圆方程综合应用、直线与椭圆位置关系、分类讨论问题|题13融合直线与圆相切情境,题14设置直角三角形分类讨论,提升逻辑推理与模型构建能力,适配新授课后综合巩固需求|
内容正文:
2.5.2 椭圆的几何性质
1.已知椭圆的长轴长为10,焦距为8,则该椭圆的短轴长等于( )
A.3 B.6
C.8 D.12
2.过点(3,2)且与椭圆3x2+8y2=24有相同焦点的椭圆方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
3.已知F1,F2分别为椭圆+=1的左,右焦点,A为上顶点,则△AF1F2的面积为( )
A.6 B.15
C.6 D.3
4.明朝的一个葡萄纹椭圆盘如图①所示,清朝的一个青花山水楼阁纹饰椭圆盘如图②所示,北宋的一个汝窑椭圆盘如图③所示,这三个椭圆盘的外轮廓均为椭圆.已知图①,②,③中椭圆的短轴长与长轴长的比值分别为,,,设图①,②,③中椭圆的离心率分别为e1,e2,e3,则( )
A.e1>e2>e3 B.e1>e3>e2
C.e2>e1>e3 D.e2>e3>e1
5.设F1,F2分别是椭圆E:+=1(a>b>0)的左、右焦点,过F2的直线交椭圆于A,B两点,且•=0,=4,则椭圆E的离心率为( )
A. B.
C. D.
6.〔多选〕设F1,F2为椭圆+=1的两个焦点,P是椭圆上一点,且|PF1|-|PF2|=2,则下列说法中正确的是( )
A.|PF1|=3
B.△PF1F2的周长为6+2
C.△PF1F2的面积为4
D.点P在圆x2+y2=5上
7.若椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,短轴长为4,则椭圆的标准方程为 .
8.如图,把椭圆+=1的长轴(线段AB)分成8等份,过每个分点作x轴的垂线,分别交椭圆于P1,P2,P3,…,P7七个点,F是椭圆的左焦点,则|P1F|+|P2F|+…+|P7F|= .
9.已知椭圆+=1(a>b>0)的长轴长为4,离心率为.若A,B分别是椭圆的上、下顶点,F1,F2分别为椭圆的上、下焦点,P为椭圆上任意一点,且•=-,则△PF1F2的面积为 .
10.如图,焦点在x轴上的椭圆+=1(b>0)的离心率e=,F,A分别是椭圆的一个焦点和顶点,P是椭圆上任意一点,求•的最大值和最小值.
11.〔多选〕已知椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,长轴长为6,F,F′分别是椭圆的左、右焦点,A(1,1)是一个定点,P是椭圆E上的动点,则下列说法正确的是( )
A.|PF|+|PF′|=6
B.椭圆E的标准方程为+=1
C.|AF′|=2
D.|PA|+|PF|的最大值为6+
12.已知椭圆+=1(a>b>0)的焦点分别为F1(0,-c),F2(0,c),过椭圆外一点P(0,3c)和右顶点M的直线交椭圆于另一点N,若MF1∥NF2,则椭圆的离心率为 .
13.已知椭圆+=1(a>b>0),焦点F1(-c,0),F2(c,0)(c>0).若过F1的直线和圆(x-c)2+y2=c2相切,与椭圆在第一象限交于点P,且PF2⊥x轴,则该直线的斜率是 ,椭圆的离心率是 .
14.已知椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率e=,并且经过定点P.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设椭圆E的左、右焦点分别为F1,F2,M(x0,y0)为E上的一点,若△MF1F2为直角三角形,求y0的值.
2.5.2 椭圆的几何性质
1.B 椭圆的长轴长为10,焦距为8,所以2a=10,2c=8,可得a=5,c=4,所以b2=a2-c2=25-16=9,可得b=3,所以该椭圆的短轴长2b=6,故选B.
2.C 由3x2+8y2=24化简可得+=1,焦点为(±,0)在x轴上,同时又过(3,2)点,设+=1,有解得a2=15,b2=10,故选C.
3.D 由椭圆方程+=1得A(0,3),F1(-,0),F2(,0),∴|F1F2|=2.∴S△AF1F2=|F1F2|•|yA|=×2×3=3.故选D.
4.A 椭圆的短轴长与长轴长的比值为=,椭圆的离心率公式为e====,故e1= ,e2= ,e3= ,故e1>e2>e3.故选A.
5.B 设|BF2|=x,因为=4,则|AF2|=3x,由椭圆的定义可得|AF1|=2a-3x,|BF1|=2a-x,因为•=0,即∠F1AF2=,在Rt△F1AB中,则|AF1|2+|AB|2=|BF1|2,即(2a-3x)2+(4x)2=(2a-x)2,解得x=,可得|AF1|=|AF2|=a,在Rt△AF1F2中,可得|AF1|2+|AF2|2=|F1F2|2,即a2+a2=(2c)2,整理得a2=2c2,所以椭圆E的离心率为e===.
6.BCD 由+=1,得a2=9,b2=4,则a=3,b=2,c==,因为P是椭圆上一点,所以|PF1|+|PF2|=2a=6,因为|PF1|-|PF2|=2,所以|PF1|=4,|PF2|=2,故A错误;△PF1F2的周长为2a+2c=6+2,故B正确;因为|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,所以△PF1F2为直角三角形,PF2⊥PF1,所以S△PF1F2=×2×4=4,故C正确;因为△PF1F2为直角三角形,所以|OP|=|F1F2|=,故点P在圆x2+y2=5上,故D正确.故选B、C、D.
7.+=1 解析:由题意可知e==,2b=4,得b=2,所以解得所以椭圆的标准方程为+=1.
8.35 解析:由椭圆的对称性及定义,知|P1F|+|P7F|=2a,|P2F|+|P6F|=2a,|P3F|+|P5F|=2a,|P4F|=a,所以|P1F|+|P2F|+|P3F|+|P4F|+|P5F|+|P6F|+|P7F|=7a.因为a=5,所以所求式子的值为35.
9. 解析:因为所以a=2,b=1,c=,所以椭圆方程为+x2=1,设P(x0,y0),椭圆的上、下顶点分别为A(0,2),B(0,-2),所以=(-x0,2-y0),=(-x0,-2-y0),且+=1,所以•=+-4=+4-4-4=-,所以=,即得S△PF1F2=|F1F2|×|x0|=×2c×=×=.
10.解:设P点的坐标为(x0,y0).
由题意知a=2,因为e= = ,所以c=1,所以b2=a2-c2=3.
所以椭圆方程为 + =1.
所以-2≤x0≤2,-≤y0≤ .
又F(-1,0),A(2,0),=(-1-x0,-y0),=(2-x0,-y0),
所以•=-x0-2+=-x0+1=(x0-2)2.
当x0=2时,•取得最小值0,
当x0=-2时,•取得最大值4.
11.ABD 由题意可知:解得∴|PF|+|PF′|=2a=6,A选项正确;∴b2=a2-c2=5,∴椭圆E:+=1,B选项正确;∵F′(2,0),∴|AF′|==,C选项错误;|PA|+|PF|=|PA|+2a-|PF′|≤2a+|AF′|=6+,当且仅当F′在A,P之间且它们三点共线时等号成立,D选项正确.
12. 解析:因为F1(0,-c),F2(0,c),P(0,3c),可得F2为F1P的中点,又MF1∥NF2,所以N是PM中点,因为M(b,0),则N(,),代入椭圆方程可得+=1,所以=,所以=,则离心率e==.
13. 解析:设过F1的直线与圆的切点为M,圆心A(c,0),则|AM|=c,|AF1|=c,所以|MF1|=c,所以该直线的斜率k===.因为PF2⊥x轴,所以|PF2|=,又|F1F2|=2c,所以k====,得e=.
14.解:(1)设椭圆E的半焦距为c,
则解得
所以椭圆方程为+y2=1.
(2)由(1)得F1(-,0),F2(,0),
若MF1⊥F1F2,则M(-,y0),代入椭圆方程得+=1,得y0=±;
若MF2⊥F1F2,则M(,y0),代入椭圆方程得+=1,得y0=±;
若MF2⊥MF1,则•=-3+=0,
又+=1,解得
所以y0=±,
综上,y0=±或y0=±满足题意.
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