3.1.1 椭圆的标准方程同步练-2026-2027学年高二上学期数学苏教版选择性必修第一册
2026-09-04
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摘要:
**基本信息**
本同步练习通过三级分层设计,以椭圆标准方程为核心,从基础概念辨析到跨情境创新应用,构建“概念理解-综合应用-素养提升”的巩固路径,适配新授课分层教学需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A级|椭圆定义、标准方程及简单计算|以选择填空为主,如第1题辨析定义条件,强化数学抽象与概念理解|
|B级|焦点位置判断、参数范围及综合应用|含多选与解答题,如第13题结合焦点与余弦定理,培养逻辑推理能力|
|C级|椭圆与圆、函数的跨情境创新|如第15题将函数转化为椭圆轨迹问题,发展数学眼光与模型意识|
内容正文:
3.1 椭圆
3.1.1 椭圆的标准方程
A级 必备知识基础练
1.若平面内有一个动点M及两定点A,B.设p:|MA|+|MB|为定值,q:点M的轨迹是以A,B为焦点的椭圆,则( )
A.p是q的充分且不必要条件
B.p是q的必要且不充分条件
C.p是q的充要条件
D.p既不是q的充分条件,又不是q的必要条件
2.已知椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,点B为椭圆与y轴的一个交点,则△BF1F2的周长为( )
A.20 B.18
C.16 D.9
3.“m>-3”是“方程+=1表示椭圆”的( )
A.必要且不充分条件 B.充分且不必要条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
4.若方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围是( )
A.(3,+∞)
B.(-∞,-2)
C.(-∞,-2)⋃(3,+∞)
D.(-6,-2)⋃(3,+∞)
5.设P为椭圆+=1上的任意一点,F1,F2为其上、下焦点,则PF1•PF2的最大值是 .
6.若椭圆C:+=1(a>b>0)过点M(1,),N(-,),则椭圆的方程为 .
7.椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点到右焦点的距离为+,椭圆上的点到右焦点的距离的最小值为-.求椭圆C的方程.
8.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别为,,椭圆上任意一点M到两个焦点的距离之和等于26;
(2)经过点,且与椭圆9x2+4y2=36有共同的焦点.
B级 关键能力提升练
9.(多选题)若方程+=1表示椭圆C,则下面结论错误的是( )
A.k∈(1,9)
B.椭圆C的焦距为2
C.若椭圆C的焦点在x轴上,则k∈(1,5)
D.若椭圆C的焦点在x轴上,则k∈(5,9)
10.已知F1,F2是椭圆C的两个焦点,过点F2且垂直于x轴的直线交C于A,B两点,且|AB|=3,则椭圆C的标准方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+x2=1 D.+y2=1
11.我们把由半椭圆+=1(x≥0)与半椭圆+=1(x<0)合成的曲线称作“果圆”(其中a2=b2+c2,a>b>c>0),如图所示,其中点F0,F1,F2是相应椭圆的焦点.若△F0F1F2是边长为1的等边三角形,则a,b的值分别为( )
A.,1 B.,1
C.5,3 D.5,4
12.已知点A(4,0)和B(2,2),M是椭圆+=1上的动点,求|MA|+|MB|的最大值.
13.已知椭圆+=1(a>b>0)的两个焦点分别是F1(0,-1),F2(0,1),且3a2=4b2.
(1)求此椭圆的标准方程;
(2)若点P在这个椭圆上,且PF1-PF2=1,求∠F1PF2的余弦值.
C级 学科素养创新练
14.设P是椭圆+=1上一点,M,N分别是圆A:(x+4)2+y2=1和圆B:(x-4)2+y2=1上的点,则PM+PN的最小值、最大值分别为( )
A.9,12 B.8,11
C.8,12 D.10,12
15.(多选题)数学家华罗庚曾说:“数缺形时少直观,形少数时难入微.”事实上,很多代数问题可以转化为几何问题加以解决.例如,与相关的代数问题,可以转化为点A与点B之间的距离的几何问题.结合上述观点,对于函数f=+,下列结论正确的是( )
A.f=6无解
B.f=6的解为x=±
C.f的最小值为2
D.f的最大值为2
答案:
1.B 2.B
3.A 解析 若方程+=1表示椭圆,则m+3>0,
∴
∴m>-3且m≠-1,m≠2,
∴“m>-3”是“方程+=1表示椭圆”的必要条件;
反过来,当m>-3时,取m=-1或m=2,方程+=1表示圆,
∴“m>-3”不是方程“+=1表示椭圆”的充分条件.
综上所述,“m>-3”是“方程+=1表示椭圆”的必要不充分条件.故选A.
4.D 解析 由a2>a+6>0,
得所以
所以a>3或-6<a<-2.故选D.
5.9 解析 由题意得PF1+PF2=2a=6,则PF1•PF2≤=9,当且仅当PF1=PF2=3时取等号.
6.+y2=1
7.解 设椭圆+=1(a>b>0)的半焦距为c,
由题意可得
解得
所以b2=a2-c2=1.
则椭圆C的方程为+y2=1.
8.解 (1)因为椭圆的焦点在x轴上,所以可设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),由椭圆的定义可得2a=26,则a=13,故b==12,所以椭圆的标准方程为+=1.
(2)椭圆9x2+4y2=36的标准方程为+=1,该椭圆的焦点为F1(0,-),F2(0,).
设所求椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),由椭圆的定义,可得2a=+=+=(-)+
(+)=2,则a=,b==.故所求椭圆的标准方程为+=1.
9.ABD 解析 因为方程表示椭圆,则有9-k>0,k-1>0,且9-k≠k-1,即k∈(1,5)⋃(5,9),A错误;
焦点在x轴上时,9-k>k-1>0,解得k∈(1,5),D错误,C正确;
焦点在x轴上时,则c2=9-k-(k-1)=10-2k,焦距为2,焦点在y轴上时,c2=k-1-(9-k)=2k-10,焦距为2,B错误.故选ABD.
10.B
11.A 解析 因为|OF2|==,|OF0|=c=|OF2|=,所以b=1,所以a2=b2+c2=1+=,得a=.
12.解 由椭圆+=1,得点A为椭圆右焦点.设左焦点为F(-4,0),则由椭圆定义知|MA|+|MF|=2a=10,于是|MA|+|MB|=10+|MB|-|MF|.当点M不在直线BF与椭圆交点上时,M,F,B三点构成三角形,于是||MB|-|MF||<|BF|,而当点M在直线BF与椭圆交点上时,交点在第一象限,有|MB|-|MF|=-|BF|,交点在第三象限,有|MB|-|MF|=|BF|.显然当点M在第三象限的直线BF与椭圆交点上时,|MA|+|MB|有最大值,其最大值为10+|BF|=10+=10+2.
13.解 (1)依题意,知c=1.又c2=a2-b2,且3a2=4b2,所以a2-a2=1,解得a2=4,从而b2=3.因此,椭圆的标准方程为+=1.
(2)因为点P在椭圆上,所以PF1+PF2=4.又PF1-PF2=1,所以PF1=,PF2=.
又F1F2=2,
所以由余弦定理,得cos∠F1PF2==,
即∠F1PF2的余弦值等于.
14.C 解析 如图,由椭圆及圆的方程可知两圆圆心分别为椭圆的两个焦点,
由椭圆的定义知PA+PB=2a=10,连接PA,PB,分别与左、右两圆相交于M,N两点,此时PM+PN最小,最小值为PA+PB-2r=8(r为两圆半径).延长PA,PB,分别与左、右两圆相交于M′,N′两点,此时PM+PN最大,最大值为PA+PB+2r=12,即最小值和最大值分别为8,12.
15.BC 解析 如图,f(x)=+=+.
设P(x,1),A(-2,0),B(2,0),则
f(x)=|PA|+|PB|.
若f(x)=6,则|PA|+|PB|=6>|AB|=4,则点P在以A,B为焦点的椭圆上,此时2a=6,c=2,即a=3,b2=9-4=5,即椭圆方程为+=1,当y=1时,=1-=,解得x2=,得x=±,故A错误,B正确;点B关于直线y=1的对称点为C(2,2),则|PA|+|PB|=|PA|+|PC|≥|AC|,当A,P,C三点共线时,f(x)最小,此时f(x)=|AC|====2,f(x)无最大值,故C正确,D错误.
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