格物学 第三章 圆锥曲线的方程椭圆

椭圆的简单几何性质-椭圆知识点课后进阶选择题自测题解析-吉林省等高一数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-05-19
椭圆的简单几何性质-椭圆知识点课后进阶选择题自测题解析-吉林省等高一数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['充分、必要条件的判定', '椭圆的简单几何性质', '椭圆及其标准方程']

正确率80.0%“$${{m}{<}{−}{1}}$$或$${{m}{>}{2}}$$”是“方程$$\frac{x^{2}} {m^{2}}+\frac{y^{2}} {2+m}=1$$表示焦点在$${{x}}$$轴上的椭圆”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

2、['椭圆的简单几何性质', '双曲线的简单几何性质', '直线与圆锥曲线的其他应用']

正确率40.0%设$${{F}_{1}}$$,$${{F}_{2}}$$是椭圆$${{C}_{1}}$$:$$\frac{x^{2}} {a_{1}^{2}}+\frac{y^{2}} {b_{1}^{2}}=1 ( a_{1} > b_{1} > 0 )$$与双曲线$${{C}_{2}}$$:$$\frac{x^{2}} {a_{2}^{2}}-\frac{y^{2}} {b_{2}^{2}}=1 ( a_{2} > 0, b_{2} > 0 )$$的公共焦点,曲线$${{C}_{1}}$$,$${{C}_{2}}$$在第一象限内交于点$${{M}}$$,$${{∠}{{F}_{1}}{M}{{F}_{2}}{=}{{6}{0}}{°}}$$,若椭圆的离心率$$e_{1} \in[ \frac{\sqrt{3}} {3}, 1 ),$$则双曲线的离心率$${{e}_{2}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A.$${{(}{1}{,}{\sqrt {2}}{]}}$$

B.$${{(}{1}{,}{\sqrt {3}}{]}}$$

C.$${{[}{\sqrt {3}}{,}{+}{∞}{)}}$$

D.$${{[}{\sqrt {2}}{,}{+}{∞}{)}}$$

3、['直线与椭圆的综合应用', '椭圆的简单几何性质', '椭圆及其标准方程']

正确率40.0%已知$${{F}}$$是椭圆$${{C}}$$:$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 \, ( a > b > 0 )$$的右焦点,$${{A}}$$是$${{C}}$$的上顶点,直线$${{l}}$$:$${{3}{x}{−}{4}{y}{=}{0}}$$与$${{C}}$$交于$${{M}}$$,$${{N}}$$两点.若$${{|}{M}{F}{|}{+}{{|}{N}{F}{|}}{=}{6}}$$,$${{A}}$$到$${{l}}$$的距离不小于$$\frac{8} {\pi}$$,则$${{C}}$$的离心率的取值范围是$${{(}{)}}$$

A.$$[ \frac{\sqrt{5}} {3}, 1 )$$

B.$$\left( 0, \frac{\sqrt{5}} {3} \right]$$

C.$$\left( 0, \frac{\sqrt{3}} {2} \right]$$

D.$$[ \frac{\sqrt{3}} {2}, 1 )$$

4、['椭圆的简单几何性质']

正确率80.0%已知$${{F}_{1}}$$,$${{F}_{2}}$$是椭圆$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > b > 0 )$$的两个焦点,若存在点$${{P}}$$为椭圆上一点,使得$${{∠}{{F}_{1}}{P}{{F}_{2}}{=}{{6}{0}}{°}}$$,则椭圆离心率$${{e}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A.$$( \frac{\sqrt{2}} {2}, 1 )$$

B.$$( 0, \frac{\sqrt{2}} {2} )$$

C.$$[ \frac{1} {2}, 1 )$$

D.$$[ \frac{1} {2}, \frac{\sqrt{2}} {2} )$$

5、['椭圆的简单几何性质']

正确率40.0%已知椭圆方程为$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > b > 0 )$$,$${{M}{(}{2}{,}{1}{)}}$$为椭圆内一点,以$${{M}}$$为中点的弦与椭圆交于点$${{A}}$$,$${{B}}$$,与$${{x}}$$轴交于点$${{P}}$$,线段$${{A}{B}}$$的中垂线与$${{x}}$$轴交于点$${{G}}$$,当$${{△}{G}{P}{M}}$$面积最小时,椭圆的离心率为$${{(}{)}}$$

A.$$\frac{1} {2}$$

B.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

C.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

D.$$\frac{\sqrt{3}} {3}$$

6、['椭圆的简单几何性质']

正确率40.0%已知$${{P}}$$为椭圆$$\frac{x^{2}} {4}+y^{2}=1 ( y \neq-1 )$$上任一点,过$${{P}}$$作圆$${{C}}$$:$${{x}^{2}{+}{(}{y}{+}{2}{{)}^{2}}{=}{1}}$$的两条切线$${{P}{M}}$$,$${{P}{N}}$$,切点分别为$${{M}}$$,$${{N}}$$,则$$\overrightarrow{C M} \cdot\overrightarrow{C N}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

A.$${{0}}$$

B.$$- \frac{3} {4}$$

C.$$- \frac{7} {9}$$

D.$$- \frac{1 1} {1 4}$$

7、['椭圆的简单几何性质']

正确率40.0%法国数学家加斯帕尔$${{⋅}}$$蒙日发现:与椭圆相切的两条垂直切线的交点的轨迹是以椭圆中心为圆心的圆$${{.}}$$我们通常把这个圆称为该椭圆的蒙日圆$${{.}}$$已知椭圆$${{C}}$$:$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > b > 0 )$$的蒙日圆方程为$${{x}^{2}{+}{{y}^{2}}{=}{{a}^{2}}{+}{{b}^{2}}}$$,现有椭圆$${{C}}$$:$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {1 2}=1$$的蒙日圆上一个动点$${{M}}$$,过点$${{M}}$$作椭圆$${{C}}$$的两条切线,与该蒙日圆分别交于$${{P}}$$,$${{Q}}$$两点,若$${{△}{M}{P}{Q}}$$面积的最大值为$${{2}{8}}$$,则椭圆$${{C}}$$的长轴长为$${{(}{)}}$$

A.$${{5}}$$

B.$${{8}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{1}{0}}$$

8、['椭圆的简单几何性质']

正确率80.0%焦点在$${{x}}$$轴上的椭圆$$\frac{x^{2}} {m}+\frac{y^{2}} {4}=1$$的焦距为$${{8}}$$,则$${{m}{=}{(}{)}}$$

A.$${{4}{0}}$$

B.$${{4}{\sqrt {5}}}$$

C.$${{2}{\sqrt {5}}}$$

D.$${{2}{0}}$$

9、['椭圆的简单几何性质']

正确率40.0%若点$${{P}}$$,$${{Q}}$$分别在椭圆$$x^{2}+\frac{y^{2}} {4}=1$$和直线$${\sqrt {3}{x}{+}{y}{−}{2}{\sqrt {7}}{=}{0}}$$上运动,则$${{P}{Q}}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

A.$$\frac{\sqrt{7}} {2}$$

B.$${\sqrt {7}}$$

C.$$\frac{3 \sqrt{7}} {2}$$

D.$$\frac{2 \sqrt{7}} {7}$$

10、['椭圆的简单几何性质']

正确率80.0%已知$${{F}}$$是椭圆$${{C}}$$:$$\frac{x^{2}} {9}+y^{2}=1$$的左焦点,$${{M}}$$是椭圆$${{C}}$$上任意一点,$${{Q}}$$是圆$${{E}}$$:$${{x}^{2}{+}{{y}^{2}}{−}{4}{\sqrt {2}}{x}{−}{{1}{0}}{y}{+}{{3}{2}}{=}{0}}$$上任意一点,则$${{|}{M}{Q}{|}{−}{|}{M}{F}{|}}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

A.$${{−}{4}}$$

B.$${{−}{3}}$$

C.$${{−}{2}}$$

D.$${{−}{1}}$$

1. 解析:方程 $$\frac{x^{2}}{m^{2}}+\frac{y^{2}}{2+m}=1$$ 表示焦点在 $$x$$ 轴上的椭圆的条件是分母均为正且 $$m^{2} > 2+m$$,即 $$m^{2} - m - 2 > 0$$,解得 $$m < -1$$ 或 $$m > 2$$。题目给出的条件是 $$m < -1$$ 或 $$m > 2$$,与结论完全一致,因此是充要条件。正确答案是 C。

2. 解析:椭圆和双曲线的公共焦点为 $$F_1$$ 和 $$F_2$$,焦距为 $$2c$$,其中 $$c = \sqrt{a_1^2 - b_1^2} = \sqrt{a_2^2 + b_2^2}$$。在点 $$M$$ 处,椭圆和双曲线的性质结合角度条件 $$∠F_1MF_2 = 60°$$,利用余弦定理和离心率定义可得关系式。椭圆离心率 $$e_1 = \frac{c}{a_1} \in \left[\frac{\sqrt{3}}{3}, 1\right)$$,解得双曲线离心率 $$e_2 = \frac{c}{a_2}$$ 的范围是 $$(1, \sqrt{3}]$$。正确答案是 B。

3. 解析:椭圆 $$\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$$ 的右焦点为 $$F(c, 0)$$,上顶点为 $$A(0, b)$$。直线 $$3x - 4y = 0$$ 与椭圆交于 $$M$$ 和 $$N$$,由 $$|MF| + |NF| = 6$$ 可得 $$2a = 6$$,即 $$a = 3$$。点 $$A$$ 到直线的距离不小于 $$\frac{8}{\pi}$$,即 $$\frac{|3 \cdot 0 - 4 \cdot b|}{5} \geq \frac{8}{\pi}$$,解得 $$b \geq \frac{10}{\pi}$$。结合 $$a = 3$$ 和 $$c = \sqrt{a^2 - b^2}$$,离心率 $$e = \frac{c}{a}$$ 的范围是 $$\left(0, \frac{\sqrt{5}}{3}\right]$$。正确答案是 B。

4. 解析:椭圆上存在点 $$P$$ 使得 $$∠F_1PF_2 = 60°$$,利用余弦定理和椭圆性质可得不等式 $$4c^2 \geq 4a^2 - 3b^2$$。结合 $$b^2 = a^2 - c^2$$,化简得 $$4c^2 \geq a^2$$,即 $$e = \frac{c}{a} \geq \frac{1}{2}$$。同时 $$e < 1$$,因此离心率范围是 $$\left[\frac{1}{2}, 1\right)$$。正确答案是 C。

5. 解析:设椭圆方程为 $$\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$$,点 $$M(2,1)$$ 为弦的中点。利用中点弦性质可得直线斜率,进一步求出点 $$P$$ 和 $$G$$ 的坐标。通过面积最小化条件,解得离心率 $$e = \frac{\sqrt{2}}{2}$$。正确答案是 B。

6. 解析:椭圆 $$\frac{x^{2}}{4}+y^{2}=1$$ 上点 $$P$$ 作圆 $$x^{2}+(y+2)^{2}=1$$ 的两条切线,切点为 $$M$$ 和 $$N$$。利用向量点积公式和几何性质,最小值出现在 $$P$$ 为椭圆顶点时,计算得最小值为 $$-\frac{11}{14}$$。正确答案是 D。

7. 解析:椭圆蒙日圆方程为 $$x^{2}+y^{2}=a^{2}+b^{2}$$,其中 $$b^{2}=12$$。由三角形面积最大值为 28,结合几何性质解得 $$a=4$$,因此长轴长为 8。正确答案是 B。

8. 解析:椭圆 $$\frac{x^{2}}{m}+\frac{y^{2}}{4}=1$$ 的焦距为 8,即 $$2\sqrt{m - 4} = 8$$,解得 $$m = 20$$。正确答案是 D。

9. 解析:点 $$P$$ 在椭圆 $$x^{2}+\frac{y^{2}}{4}=1$$ 上,点 $$Q$$ 在直线 $$\sqrt{3}x + y - 2\sqrt{7} = 0$$ 上。利用距离公式和参数化方法,最小距离为 $$\frac{\sqrt{7}}{2}$$。正确答案是 A。

10. 解析:椭圆 $$\frac{x^{2}}{9}+y^{2}=1$$ 的左焦点为 $$F(-2\sqrt{2}, 0)$$,圆 $$E$$ 的圆心为 $$(2\sqrt{2}, 5)$$。利用椭圆定义和几何性质,最小值为 $$-4$$。正确答案是 A。

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