3.1.1 椭圆及其标准方程同步练-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
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内容正文:
新课标高中数学分层梯度题型精练
第三章 圆锥曲线的方程
椭圆
椭圆及其标准方程
人教A版()高中数学选择性必修第一册 · 第三章 圆锥曲线的方程
分层梯度题型精练【解析】
一、单选题(共 题:中等题型 题、提高题型 题、近三年高考题型 题、创新题型 题)
.(中等题型) 椭圆 的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】把方程化为标准形式:,即 。
,,所以 ,。
因为 的分母较大,焦点在 轴上,焦点坐标为 。
故选 A。
.(中等题型) 已知椭圆 上一点 到它的一个焦点 的距离等于 ,则点 到另一个焦点 的距离等于( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由椭圆定义,,所以 。
故选 A。
.(提高题型) 若方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】方程表示椭圆,需两个分母均为正: 且 ;
表示焦点在 轴上的椭圆,还需 的分母较大:,恒成立。所以只须 。
故选 A。
.(提高题型) 已知椭圆 的左、右焦点分别为 、,过 的直线 与椭圆交于 、 两点,则 的周长为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】 由椭圆定义,
(,,周长 ,与直线 的位置无关。)
故选 C。
.(提高题型) 已知椭圆的焦点为 、,且经过点 ,则该椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】焦点在 轴上,设 ,则 。由椭圆经过点 :
把 代入并整理:,
即 ,解得 (负值舍去),。
所求方程为 。验证:,符合。
故选 A。
.(近三年高考题型) 【 · 新课标Ⅱ卷 · 同源变式】已知曲线 ,从 上任意一点 向 轴作垂线段 , 为垂足,则线段 的中点 的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设点 ,则 ,。因为 为 的中点,所以 的纵坐标为 ,即 。
又 在圆 上,所以 ,即
D 选项把范围条件写成了 ,与原曲线的限定 不符,排除。
故选 A。
.(近三年高考题型) 若方程表示焦点在轴上的椭圆,则( )
A. B.
C. D.或
【答案】C
【解析】方程可化为:,
因为方程表示焦点在轴上的椭圆,
所以,解得.
故选:C.
.(创新题型) 给定两定点 、,平面内动点 满足 ,把轨迹称为「-轨迹」。则下列说法正确的是( )
A.当 时,「-轨迹」是以 为直径的圆
B.当 时,「-轨迹」的方程为
C.对任意 ,「-轨迹」都存在
D.当 时,「-轨迹」的焦距为
【答案】B
【解析】。
· A: 时轨迹是线段 ,不是圆,错误;
· B:,轨迹是椭圆,,,,,方程为 ,正确;
· C: 时(如 )任何点到两定点距离之和都不小于 ,轨迹不存在,错误;
· D: 时轨迹是椭圆,但两定点固定,焦距恒为 ,与 无关,错误。
故选 B。
二、多选题(共 题:高考题型)
.(高考题型) 已知椭圆 的左、右焦点分别为 、,点 在 上,则下列说法正确的是( )
A.椭圆 的焦点坐标为
B.
C. 的取值范围是
D.存在点 ,使得
【答案】ABC
【解析】由 得 、、、。
· A: 的分母较大,焦点在 轴上,坐标 ,正确;
· B:由定义,,正确;
· C: 的最小值是 (点 在右顶点处),最大值是 (点 在左顶点处),取值范围 ,正确;
· D:,不存在这样的点 ,错误。
故选 ABC。
.(高考题型) 已知 、,平面内动点 满足 ,则下列说法正确的是( )
A.点 的轨迹是以 、 为焦点的椭圆
B.点 的轨迹方程为
C.若 ,则点 的轨迹是线段
D.若 ,则点 的轨迹是焦点在 轴上的椭圆
【答案】ABC
【解析】A:,由定义,轨迹是以 、 为焦点的椭圆,正确;
· B:,;,;,方程为 ,正确;
· C: 时轨迹退化为线段 ,正确;
· D:,任何点到两定点距离之和都不小于 ,轨迹不存在,错误。
故选 ABC。
三、填空题(共 题:中等题型 题、提高题型 题)
.(中等题型) 椭圆 的焦点坐标为 .
【答案】
【解析】把 化为标准形式 ,则 、、。
的分母较大,焦点在 轴上,焦点坐标为 。
.(提高题型) 已知 为圆 上任意一点,过点 作 轴的垂线段 ( 为垂足),则线段 的中点 的轨迹方程为 .
【答案】
【解析】设 ,,则 。由 是 的中点,得 ,,即 ,。
代入 ,得 ,即
( 的分母较大,轨迹是焦点在 轴上的完整椭圆。)
四、解答题(共 4题:中等题型 题、近三年高考题型1 题、创新题型 题)
.(中等题型) 求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(),,焦点在 轴上;
(),,焦点在 轴上.
【解析】由 得 ;由 得 ;所以 。
()焦点在 轴上时,标准方程为
()焦点在 轴上时,标准方程为
点评: 说明 ,两种情形只是焦点位置不同,方程中 、 的地位对调。注意短半轴长可以小于 吗?本题 恰好为 ,是教材练习的原始数据。
.(中等题型) 已知动点 与两定点 、 的距离之和为 。
()求点 的轨迹方程;
()求 的取值范围.
【解析】()由题意,,所以点 的轨迹是以 、 为焦点的椭圆。
,;,;。轨迹方程为
()由椭圆的几何特征, 的取值范围是 。
设 ,,则
当 时取得最大值 ;当 或 时取得最小值 。
所以 的取值范围是 。
点评:第()问把「椭圆上的距离」转化为「二次函数在闭区间上的最值」,是定义与函数思想的典型结合; 的范围 来自 ,千万别取成全体实数。
.(近三年高考题型) 【 · 全国甲卷 · 同源考法】设 、,直线 、 相交于点 ,且它们的斜率之积是 。
()求点 的轨迹方程;
()说明该轨迹是什么曲线,并指出需要除去的点.
【解析】()设点 。因为 ,所以直线 的斜率 ;
同理 。
由已知,
整理得 ,即
()方程 表示焦点在 轴上的椭圆(),但直线 、 的斜率在 处不存在,所以轨迹是除去 、 两点的椭圆。
点评:这是「斜率之积为定值」型轨迹问题的标准解法:先列斜率之积、再化简、最后挖去使斜率不存在的点。 年全国甲卷第 题把这一情境与离心率结合(本题为其同源考法——先求出轨迹方程,离心率将在下一课时补上)。
6.(创新题型) 已知定圆 与定圆 ,动圆 与圆 外切,且与圆 内切。
()求动圆圆心 的轨迹方程;
()若把圆 的半径改为 (圆心不变,圆 不变),当 取何值时,动圆圆心 的轨迹仍是椭圆?
【解析】()设动圆圆心为 ,半径为 。
由动圆与圆 (半径 )外切,得 ,即 ;
由动圆与圆 (半径 )内切,得 ,即
而 ,由椭圆定义,点 的轨迹是以 、 为焦点的椭圆:,;,;。
轨迹方程为
(检验:椭圆上 ,故 ;,内切关系处处成立,轨迹为完整椭圆。)
()设圆 的半径为 。仿照(),。
点 的轨迹是椭圆,当且仅当
即
严格来说,除定义条件 外,还需动圆半径 对椭圆上每一点都成立,
即 的最小值 ,解得 ( 时椭圆右顶点处 ,动圆退化为一个点)。
综上:当 时轨迹为完整椭圆;
时轨迹为椭圆但含一个退化点;
时只有椭圆的一部分满足相切条件,轨迹不是完整椭圆。
点评:本题把「外切加内切」的距离转化凑成定值和,是椭圆定义的最高频应用模式;第()问反扣定义中的「大于」条件——要轨迹为椭圆,定值(两半径之和)必须大于两定点(两圆心)的距离。变式 与本题同型,可对照练习。
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第三章 圆锥曲线的方程
椭圆
椭圆及其标准方程
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分层梯度题型精练
一、单选题(共 题:中等题型 题、提高题型 题、近三年高考题型 题、创新题型 题)
.(中等题型) 椭圆 的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
.(中等题型) 已知椭圆 上一点 到它的一个焦点 的距离等于 ,则点 到另一个焦点 的距离等于( )
A. B.
C. D.
.(提高题型) 若方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
.(提高题型) 已知椭圆 的左、右焦点分别为 、,过 的直线 与椭圆交于 、 两点,则 的周长为( )
A. B.
C. D.
.(提高题型) 已知椭圆的焦点为 、,且经过点 ,则该椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
.(近三年高考题型) 【 · 新课标Ⅱ卷 · 同源变式】已知曲线 ,从 上任意一点 向 轴作垂线段 , 为垂足,则线段 的中点 的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
.(近三年高考题型) 若方程表示焦点在轴上的椭圆,则( )
A. B.
C. D.或
.(创新题型) 给定两定点 、,平面内动点 满足 ,把轨迹称为「-轨迹」。则下列说法正确的是( )
A.当 时,「-轨迹」是以 为直径的圆
B.当 时,「-轨迹」的方程为
C.对任意 ,「-轨迹」都存在
D.当 时,「-轨迹」的焦距为
二、多选题(共 题:高考题型)
.(高考题型) 已知椭圆 的左、右焦点分别为 、,点 在 上,则下列说法正确的是( )
A.椭圆 的焦点坐标为
B.
C. 的取值范围是
D.存在点 ,使得
.(高考题型) 已知 、,平面内动点 满足 ,则下列说法正确的是( )
A.点 的轨迹是以 、 为焦点的椭圆
B.点 的轨迹方程为
C.若 ,则点 的轨迹是线段
D.若 ,则点 的轨迹是焦点在 轴上的椭圆
三、填空题(共 题:中等题型 题、提高题型 题)
.(中等题型) 椭圆 的焦点坐标为 .
.(提高题型) 已知 为圆 上任意一点,过点 作 轴的垂线段 ( 为垂足),则线段 的中点 的轨迹方程为 .
四、解答题(共 4题:中等题型 题、近三年高考题型 题、创新题型 题)
.(中等题型) 求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(),,焦点在 轴上;
(),,焦点在 轴上.
.(中等题型) 已知动点 与两定点 、 的距离之和为 。
()求点 的轨迹方程;
()求 的取值范围.
.(近三年高考题型) 【 · 全国甲卷 · 同源考法】设 、,直线 、 相交于点 ,且它们的斜率之积是 。
()求点 的轨迹方程;
()说明该轨迹是什么曲线,并指出需要除去的点.
.(创新题型) 已知定圆 与定圆 ,动圆 与圆 外切,且与圆 内切。
()求动圆圆心 的轨迹方程;
()若把圆 的半径改为 (圆心不变,圆 不变),当 取何值时,动圆圆心 的轨迹仍是椭圆?
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