第2章 1.2 第1课时 课后达标检测-【优学精讲】2026-2027学年高中数学选择性必修一同步教参(北师大版)
2026-09-12
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摘要:
本讲义聚焦椭圆的几何性质及应用核心知识点,系统梳理从标准方程化归、离心率计算(涉及a,b,c关系)到焦点、长轴短轴应用,再到与圆、三角形结合的综合问题,构建从基础到综合的学习支架。
资料特色在于融入金烧蓝嵌珠椭圆盒、油纸伞影子等现实情境,培养用数学眼光观察世界的能力。解析逻辑严谨,如离心率推导、三角形边长关系论证,发展数学思维。题目分层设计,课中辅助教师分层教学,课后助力学生查漏补缺。
内容正文:
1.(2026·亳州期中)椭圆x2+4y2=4的离心率为( )
A. B.
C. D.
解析:选B.x2+4y2=4可化为+y2=1,则离心率e===.
2.(2026·邢台期中)已知m>0,椭圆E:+=1的长轴长是短轴长的倍,则m=( )
A.2 B.
C.4 D.2
解析:选B.椭圆E:+=1的长轴长为2,短轴长为2=2m,由题意2=2m,平方化简得m2=2,又m>0,解得m=.
3.已知椭圆+=1(a>b>0)的焦距为6,离心率为,则b=( )
A.2 B.3
C.4 D.6
解析:选B.记椭圆的半焦距为c,由2c=6得c=3,于是由=得a=6,可知b===3.
4.(2026·津南月考)已知椭圆+=1(a>b>0)的一个焦点是圆x2+y2-6x+8=0的圆心,且短轴长为8,则椭圆的长轴长为( )
A.12 B.10
C.9 D.11
解析:选B.将x2+y2-6x+8=0配方得(x-3)2+y2=1,故圆心为(3,0),即得椭圆+=1(a>b>0)的右焦点为(3,0),而该椭圆的短轴长为8,则其长半轴长a==5,所以该椭圆的长轴长为10.
5.如图所示的金烧蓝嵌珠椭圆盒嵌表来自19世纪的英国,此盒表的盒内可放化妆品或首饰,美观且实用,现收藏于故宫博物院.该盒的上底面为椭圆,盒长9 cm,宽4 cm,则该椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
解析:选C.由已知可设椭圆方程为+=1(a>b>0),
则2a=9,2b=4,故a2=,b2=4,
所以该椭圆离心率为=.
6.(多选)(2026·衡阳期中)已知椭圆C:+=1的两个焦点为F1,F2,P为C上不与F1,F2共线的点,则下列说法正确的有( )
A.实数m的取值范围是(0,9)∪(9,+∞)
B.若椭圆C的焦点在x轴上,则|PF1|+|PF2|=6
C.若m=8,则△PF1F2的周长为12
D.若m=18,则椭圆C的离心率为
解析:选ABD.对于A,由题意可得m>0且m≠9,故A正确;
对于B,若椭圆C的焦点在x轴上,则a2=9,解得a=3,所以|PF1|+|PF2|=2a=6,故B正确;
对于C,若m=8,则a2=9,b2=8,c2=9-8=1,解得a=3,c=1,所以|F1F2|=2c=2,
则△PF1F2的周长为|PF1|+|PF2|+|F1F2|=2a+2c=8,故C错误;
对于D,若m=18,则a2=18,b2=9,椭圆C的离心率e===,故D正确.
7.(2026·太原期中)已知经过椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点和上顶点的弦的中点坐标为(-2,1),则C的标准方程为________.
解析:椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点和上顶点的坐标分别为(-a,0),(0,b),
由题意可得解得所以C的标准方程为+=1.
答案:+=1
8.(2026·东莞期中)椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是椭圆上一点,且|PF1|=2|PF2|,∠F1PF2=90°,则椭圆的离心率为________.
解析:因为P是椭圆上一点,所以|PF1|+|PF2|=2a,再由|PF1|=2|PF2|,
可得|PF1|=,|PF2|=,
因为∠F1PF2=90°,所以|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,即+=4c2,
可得=,即e=,
则椭圆的离心率为.
答案:
9.(2026·渭南期中)已知F1,F2是椭圆C:+=1的两焦点,点M在椭圆C上,则·的最小值是________.
解析:设M(m,n),因为c==,所以不妨令F1(-,0),F2(,0),
所以·=(--m,-n)·(-m,-n)=m2-5+n2,
又因为+=1,所以n2=4-,所以·=m2-5+4-=-1,
又因为m∈[-3,3],所以m2∈[0,9],
所以(·)min=0-1=-1,此时m=0.
答案:-1
10.(13分)(2026·无锡期中)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的一个焦点为F1(1,0),且离心率为.
(1)求椭圆C的方程;(5分)
(2)已知P是椭圆上的一点,且以点P及焦点F1,F2为顶点的三角形的面积等于1,求点P的坐标.(8分)
解:(1)由题意可知
可得a=,b2=a2-c2=4,
所以椭圆C的方程为+=1.
(2)设P(x0,y0),由题意可知|F1F2|=2,
则S=|F1F2|·|y0|=|y0|=1,即y0=±1,又因为+=1,
即+=1,解得x0=±,
所以点P的坐标为(,1)或(,-1)或(-,1)或(-,-1).
11.已知焦点在x轴上的椭圆C:+=1(b>0),以原点为圆心,椭圆短半轴长为半径的圆与直线y=x+4相交,则C的离心率的取值范围是( )
A.(0,) B.(0,)
C.(,1) D.(,1)
解析:选B.
因为以椭圆C:+=1(b>0)短半轴长为半径的圆与直线y=x+4相交,则<b,解得b>2,又椭圆焦点在x轴上,则b<a=3,故2<b<3,则椭圆C的离心率e==∈(0,).
12.在手工课上,老师带领同学们一起制作了一个近似北京鸟巢体育场的金属模型,其俯视图可近似看成是两个大小不同,扁平程度相同的椭圆,已知大椭圆的长轴长为40 cm,短轴长为20 cm,小椭圆的短轴长为8 cm,则小椭圆的长轴长为________.
解析:因为两个椭圆的扁平程度相同,所以两个椭圆的离心率相同,所以两个椭圆长轴长与短轴长的比例相同,设小椭圆的长轴长为2a,则=,得2a=16,
所以小椭圆的长轴长为16 cm.
答案:16 cm
13.(13分)已知离心率为的椭圆C:+=1(a>b>0)过点M(5,).
(1)求椭圆C的标准方程;(6分)
(2)若点P在椭圆C上,F1,F2分别为椭圆C的左、右焦点,且|PF1|-|PF2|=2,求△PF1F2外接圆的方程.(7分)
解:(1)由题意
解得所以椭圆C的标准方程为+=1.
(2)如图,因为P点在椭圆上,所以|PF1|+|PF2|=2a=14,又|PF1|-|PF2|=2,
所以|PF1|=8,|PF2|=6,又|F1F2|=2c=10,
因为|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,所以△PF1F2为直角三角形,
所以△PF1F2的外接圆是以O(0,0)为圆心,5为半径的圆,其方程为x2+y2=25.
14.(15分)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的左焦点为F(-c,0),点A(c,)在E上.
(1)求椭圆E的离心率;(5分)
(2)若O为坐标原点,直线OA与E相交的另一个交点为B,B关于y轴的对称点为C,若四边形AFBC的面积为,求|AB|.(10分)
解:(1)因为点A(c,)在E上,所以+=1,可得=,即e=,所以椭圆E的离心率为.
(2)由A(c,),结合椭圆的对称性可得B(-c,-),C(c,-),
则AC⊥BC,BF⊥x轴,则S△ABC=|BC|·|AC|=·2c·2·=bc,S△ABF=|BF|·2c=··2c=,
依题意,四边形AFBC的面积为,则S△ABC+S△ABF=bc+==,
则bc=,由(1)可得,a∶b∶c=2∶1∶,则b=1,c=,则A(,),
则|AB|=2|OA|=2×=.
15.(2026·松江期中)体现中华传统文化的油纸伞至今已有1 000多年的历史.如图,是一把撑开后摆放在地面上的油纸伞,该伞伞沿是一个半径为2的圆,圆心到伞柄底端距离为2,当阳光与地面夹角为60°时,在地面形成了一个椭圆形影子,且伞柄底端正好位于该椭圆的长轴上,若该椭圆的离心率为e,则e2=________.
解析:设椭圆的长轴长、短轴长、焦距分别为2a,2b,2c,则2b=4,如图,AB为伞沿所在圆的直径,C,B分别为椭圆的左、右顶点,
由题意可得AB=4,B=45°,阳光照射方向与地面的夹角为60°,即C=60°,
则A=180°-60°-45°=75°,sin 75°=sin (30°+45°)=sin 30°cos 45°+cos 30°sin 45°=×+×=,
在△ABC中,=,即=,即=,
解得a=,而b=2,
故e2=1-=1-=3-5.
答案:3-5
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