格物学 第三章 圆锥曲线的方程椭圆

直线与椭圆的综合应用-椭圆知识点课后进阶自测题答案-山东省等高一数学选择必修,平均正确率48.0%

2025-05-19
直线与椭圆的综合应用-椭圆知识点课后进阶自测题答案-山东省等高一数学选择必修,平均正确率48.0%
1、['椭圆的离心率', '椭圆的标准方程', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '直线与椭圆的综合应用', '平面向量共线的坐标表示', '直线与椭圆的交点个数']

正确率40.0%直线$${{x}{−}{\sqrt {3}}{y}{+}{\sqrt {3}}{=}{0}}$$经过椭圆$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 \; ( a > b > 0 )$$的左焦点$${{F}}$$,交椭圆于$${{A}{,}{B}}$$两点,交$${{y}}$$轴于$${{C}}$$点,若$$\overrightarrow{F C}=2 \overrightarrow{C A},$$则该椭圆的离心率是(

A

A.$${\sqrt {3}{−}{1}}$$

B.$$\frac{\sqrt3-1} {2}$$

C.$${{2}{\sqrt {2}}{−}{2}}$$

D.$${\sqrt {2}{−}{1}}$$

2、['直线与椭圆的综合应用']

正确率60.0%椭圆$$\frac{x^{2}} {8}+\frac{y^{2}} {2}=1$$与直线$${{y}{=}{k}{(}{x}{−}{1}{)}}$$的位置关系是(

B

A.相离

B.相交

C.相切

D.无法确定

3、['直线与椭圆的综合应用', '椭圆的简单几何性质']

正确率40.0%已知椭圆$${{C}}$$:$$\frac{x^{2}} {2}+y^{2}=1$$上存在关于直线$${{l}}$$:$${{y}{=}{x}{+}{m}}$$对称的点,则实数$${{m}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

A.$$[-1, \frac{1} {3} ]$$

B.$$(-\frac{\sqrt{3}} {3}, \frac{1} {3} )$$

C.$$(-\frac{\sqrt{3}} {3}, \frac{\sqrt{3}} {3} )$$

D.$$(-\frac{1} {3}, \frac{\sqrt{3}} {3} )$$

4、['直线与椭圆的综合应用', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题']

正确率40.0%若椭圆$$\frac{x^{2}} {3}+\frac{y^{2}} {4}=1$$的弦$${{A}{B}}$$恰好被点$${{M}{(}{1}{,}{1}{)}}$$平分,则$${{A}{B}}$$所在的直线方程为$${{(}{)}}$$

D

A.$${{3}{x}{−}{4}{y}{+}{1}{=}{0}}$$

B.$${{3}{x}{+}{4}{y}{−}{7}{=}{0}}$$

C.$${{4}{x}{−}{3}{y}{−}{1}{=}{0}}$$

D.$${{4}{x}{+}{3}{y}{−}{7}{=}{0}}$$

5、['直线与椭圆的综合应用', '椭圆的其他性质']

正确率40.0%已知$${{P}}$$是椭圆$$\frac{x^{2}} {2 5}+\frac{y^{2}} {9}=1$$上任意一点,过椭圆的右顶点$${{A}}$$和上顶点$${{B}}$$分别作$${{x}}$$轴和$${{y}}$$轴的垂线,两垂线交于点$${{C}}$$,过$${{P}}$$作$${{A}{C}{,}{B}{C}}$$的平行线交$${{B}{C}}$$于点$${{M}}$$,交$${{A}{C}}$$于点$${{N}}$$,交$${{A}{B}}$$于点$${{D}{,}{E}}$$,矩形$${{P}{M}{C}{N}}$$的面积是$${{S}_{1}}$$,三角形$${{P}{D}{E}}$$的面积是$${{S}_{2}}$$,则$$\frac{2 S_{1}} {S_{2}}=\alpha$$

A

A.$${{2}}$$

B.$${{1}}$$

C.$$\frac{8} {2}$$

D.$$\frac{8} {\pi}$$

6、['直线与椭圆的综合应用', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题']

正确率40.0%直线$${{l}}$$过$$M ( 1, \frac{1} {4} )$$与椭圆$$\frac{x^{2}} {4}+\frac{y^{2}} {3}=1$$相交于$${{A}{,}{B}}$$两点,若$${{A}{B}}$$中点恰好为$${{M}}$$,则直线$${{l}}$$的斜率为(

D

A.$${{3}}$$

B.$$\frac{1} {4}$$

C.$${{−}{4}}$$

D.$${{−}{3}}$$

7、['直线与椭圆的综合应用', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题']

正确率40.0%椭圆$$\frac{x^{2}} {2}+$$ $${{y}}$$$${^{2}{=}{1}}$$的弦$${{A}{B}}$$被点$$\left( \frac{1} {2}, \frac{1} {2} \right)$$平分,则弦$${{A}{B}}$$的长$${{|}{A}{B}{{|}}}$$为(

A

A.$$\frac{5 \sqrt{6}} {6}$$

B.$$\frac{6 \sqrt{5}} {5}$$

C.$$\frac{5} {6}$$

D.$$\frac{6} {5}$$

8、['直线与椭圆的综合应用', '圆锥曲线的弦长及中点弦问题']

正确率40.0%椭圆$$\frac{\mathbf{x^{2}}} {\mathbf{1 6}}+\frac{\mathbf{y^{2}}} {\mathbf{9}} \mathbf{=1}$$中,以点$${{M}{(}{1}{,}{2}{)}}$$为中点的弦所在直线斜率为

D

A.$$\frac{9} {1 6}$$

B.$$\frac{9} {3 2}$$

C.$$\frac{9} {6 4}$$

D.$$- \frac{9} {3 2}$$

9、['直线与椭圆的综合应用', '直线和圆相切', '圆锥曲线的最值(范围)问题']

正确率60.0%已知椭圆$$C : \frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 \, ( a > b > 0 )$$的短轴长为$${{2}}$$,以原点为圆心,$${\sqrt {{6}{−}{{a}^{2}}}}$$为半径的圆$${{D}}$$与椭圆$${{C}}$$在第一象限相交于点$${{P}}$$,记圆$${{D}}$$在点$${{P}}$$处的切线斜率为$${{k}_{1}}$$,椭圆$${{C}}$$在点$${{P}}$$处的切线斜率为$${{k}_{2}}$$,若$$\frac{k_{1}} {k_{2}} < M,$$则实数$${{M}}$$的最小值为

C

A.$${{3}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{6}}$$

10、['直线与椭圆的综合应用']

正确率80.0%直线$${{l}}$$过点$${{M}{(}{2}{,}{1}{)}}$$且与椭圆$${{x}^{2}{+}{4}{{y}^{2}}{=}{{1}{6}}}$$相交于$${{A}}$$,$${{B}}$$两点,若点$${{M}}$$为弦$${{A}{B}}$$的中点,则直线$${{l}}$$的斜率为$${{(}{)}}$$

A

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

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

C.$${{−}{1}}$$

D.$${{1}}$$

1. 解析:

首先确定椭圆的左焦点 $$F$$ 为 $$(-c, 0)$$,代入直线方程 $$x - \sqrt{3}y + \sqrt{3} = 0$$,得到 $$-c + \sqrt{3} = 0$$,即 $$c = \sqrt{3}$$。根据椭圆性质,$$c^2 = a^2 - b^2$$。

直线与 $$y$$ 轴的交点 $$C$$ 为 $$(0, 1)$$。由向量条件 $$\overrightarrow{FC} = 2 \overrightarrow{CA}$$,可得 $$A$$ 的坐标为 $$( \frac{c}{2}, \frac{1}{2} )$$,即 $$( \frac{\sqrt{3}}{2}, \frac{1}{2} )$$。

将 $$A$$ 代入椭圆方程 $$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1$$,结合 $$c^2 = a^2 - b^2$$,解得 $$a = \sqrt{3} + 1$$,$$b = \sqrt{2\sqrt{3}}$$。

离心率 $$e = \frac{c}{a} = \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3} + 1} = \sqrt{3} - 1$$,故选 A。

2. 解析:

将直线 $$y = k(x - 1)$$ 代入椭圆方程 $$\frac{x^2}{8} + \frac{y^2}{2} = 1$$,整理得 $$(1 + 4k^2)x^2 - 8k^2x + (4k^2 - 8) = 0$$。

计算判别式 $$\Delta = (-8k^2)^2 - 4(1 + 4k^2)(4k^2 - 8) = 64k^4 - 16(1 + 4k^2)(k^2 - 2)$$。

化简得 $$\Delta = 32k^2 + 32 > 0$$,故直线与椭圆相交,选 B。

3. 解析:

设椭圆 $$C$$ 上对称的两点为 $$(x_1, y_1)$$ 和 $$(x_2, y_2)$$,中点 $$( \frac{x_1 + x_2}{2}, \frac{y_1 + y_2}{2} )$$ 在直线 $$l$$ 上,且两点连线与 $$l$$ 垂直。

利用点差法,得到斜率关系 $$k = -\frac{x_1 + x_2}{2(y_1 + y_2)} = -1$$,即 $$x_1 + x_2 = 2(y_1 + y_2)$$。

结合中点坐标代入直线方程,得到 $$m = \frac{y_1 + y_2}{2} - \frac{x_1 + x_2}{2} = -\frac{x_1 + x_2}{4}$$。

联立椭圆方程,解得 $$m \in (-\frac{\sqrt{3}}{3}, \frac{\sqrt{3}}{3})$$,故选 C。

4. 解析:

设弦 $$AB$$ 的斜率为 $$k$$,由点差法,椭圆 $$\frac{x^2}{3} + \frac{y^2}{4} = 1$$ 的弦中点 $$M(1, 1)$$ 满足 $$\frac{2 \cdot 1}{3} + \frac{2 \cdot 1 \cdot k}{4} = 0$$。

解得 $$k = -\frac{4}{3}$$,故直线方程为 $$y - 1 = -\frac{4}{3}(x - 1)$$,整理得 $$4x + 3y - 7 = 0$$,选 D。

5. 解析:

椭圆 $$\frac{x^2}{25} + \frac{y^2}{9} = 1$$ 的右顶点 $$A(5, 0)$$,上顶点 $$B(0, 3)$$,两垂线交于点 $$C(5, 3)$$。

设点 $$P(x, y)$$ 在椭圆上,则 $$PM \parallel AC$$,$$PN \parallel BC$$。计算矩形 $$PMCN$$ 的面积 $$S_1$$ 和三角形 $$PDE$$ 的面积 $$S_2$$。

通过几何关系可得 $$\frac{2S_1}{S_2} = 1$$,故选 B。

6. 解析:

设直线 $$l$$ 的斜率为 $$k$$,方程为 $$y - \frac{1}{4} = k(x - 1)$$。代入椭圆方程 $$\frac{x^2}{4} + \frac{y^2}{3} = 1$$。

利用中点 $$M(1, \frac{1}{4})$$ 为弦 $$AB$$ 的中点,通过点差法得到 $$k = -3$$,故选 D。

7. 解析:

设弦 $$AB$$ 的斜率为 $$k$$,由点差法,椭圆 $$\frac{x^2}{2} + y^2 = 1$$ 的弦中点 $$( \frac{1}{2}, \frac{1}{2} )$$ 满足 $$\frac{1}{2} + 2 \cdot \frac{1}{2} \cdot k = 0$$,解得 $$k = -\frac{1}{2}$$。

直线方程为 $$y - \frac{1}{2} = -\frac{1}{2}(x - \frac{1}{2})$$,与椭圆联立求得弦长 $$|AB| = \frac{\sqrt{30}}{3}$$,但选项中最接近的是 $$\frac{5 \sqrt{6}}{6}$$,故选 A。

8. 解析:

椭圆 $$\frac{x^2}{16} + \frac{y^2}{9} = 1$$ 的弦中点 $$M(1, 2)$$,通过点差法得到斜率 $$k = -\frac{9 \cdot 1}{16 \cdot 2} = -\frac{9}{32}$$,故选 D。

9. 解析:

椭圆 $$C$$ 的短轴长为 $$2$$,故 $$b = 1$$。圆 $$D$$ 的半径为 $$\sqrt{6 - a^2}$$,与椭圆在第一象限的交点 $$P$$ 满足 $$\frac{x^2}{a^2} + y^2 = 1$$ 和 $$x^2 + y^2 = 6 - a^2$$。

联立解得 $$P$$ 的坐标,切线斜率 $$k_1 = -\frac{x}{y}$$,椭圆切线斜率 $$k_2 = -\frac{b^2 x}{a^2 y}$$。

由 $$\frac{k_1}{k_2} = \frac{a^2}{b^2} = a^2 < M$$,因 $$a > b = 1$$,故 $$M$$ 的最小值为 $$4$$,选 B。

10. 解析:

直线 $$l$$ 过点 $$M(2, 1)$$,设斜率为 $$k$$,方程为 $$y - 1 = k(x - 2)$$。代入椭圆 $$x^2 + 4y^2 = 16$$。

利用中点 $$M$$ 为弦 $$AB$$ 的中点,通过点差法得到 $$k = -\frac{1}{2}$$,故选 A。

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