格物学 第三章 圆锥曲线的方程3.1 椭圆

椭圆上点的横坐标与纵坐标的范围-3.1 椭圆知识点专题进阶单选题自测题答案-北京市等高一数学选择必修,平均正确率48.0%

2025-07-23
椭圆上点的横坐标与纵坐标的范围-3.1 椭圆知识点专题进阶单选题自测题答案-北京市等高一数学选择必修,平均正确率48.0%
1、['向量坐标与向量的数量积', '椭圆上点的横坐标与纵坐标的范围']

正确率40.0%椭圆$$\frac{x^{2}} {2}+y^{2}=1$$两个焦点分别是$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$,点$${{P}}$$是椭圆上任意一点,则$$\overrightarrow{P F_{1}} \cdot\overrightarrow{P F_{2}}$$的取值范围是(

C

A.$$[-1, ~ 1 ]$$

B.$$[-1, ~ 0 ]$$

C.$$[ 0, \ 1 ]$$

D.$$[-1, ~ 2 ]$$

2、['向量坐标与向量的数量积', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '椭圆上点的横坐标与纵坐标的范围']

正确率40.0%设点$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$分别为椭圆$${{C}}$$:$$\frac{x^{2}} {9}+\frac{y^{2}} {5}=1$$的左、右焦点,点$${{P}}$$是椭圆$${{C}}$$上任意一点,若使得$$\overrightarrow{P F}_{1} \cdot\overrightarrow{P F}_{2}=m$$成立的点恰好是$${{4}}$$个,则实数$${{m}}$$的值可以是(

B

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

B.$${{3}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{8}}$$

3、['椭圆上点的横坐标与纵坐标的范围']

正确率80.0%椭圆$$9 x^{2}+2 5 y^{2}=2 2 5$$上的点$$P ( x, ~ y )$$的横、纵坐标的取值范围分别为(

C

A.$$| x | \leqslant3, ~ | y | \leqslant5$$

B.$$| x | \leqslant\frac{1} {3}, ~ | y | \leqslant\frac{1} {5}$$

C.$$| x | \leqslant5, ~ | y | \leqslant3$$

D.$$| x | \leqslant\frac{1} {5}, ~ | y | \leqslant\frac{1} {3}$$

4、['简单曲线的参数方程', '椭圆上点的横坐标与纵坐标的范围', '点与椭圆的位置关系', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%已知点$${{M}}$$在椭圆$$\frac{x^{2}} {1 8}+\frac{y^{2}} {9}=1$$上运动,点$${{N}}$$在圆$$x^{2}+( y-1 )^{2}=1$$上运动,则$${{|}{M}{N}{|}}$$的最大值为(

B

A.$${{1}{+}{\sqrt {{1}{9}}}}$$

B.$${{1}{+}{2}{\sqrt {5}}}$$

C.$${{5}}$$

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

5、['点与圆的位置关系', '圆的定义与标准方程', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '椭圆上点的横坐标与纵坐标的范围']

正确率60.0%已知$$M \left( x_{0}, y_{0} \right)$$是椭圆$$C : \frac{x^{2}} {3}+y^{2}=1$$上的一点,$${{F}_{1}}$$$${,}$$$${{F}_{2}}$$是$${{C}}$$的两个焦点,若$${{∠}{{F}_{1}}{M}{{F}_{2}}}$$为钝角,则$${{x}_{0}}$$的取值范围是(

A

A.$$\left(-\frac{\sqrt{6}} {2}, \frac{\sqrt{6}} {2} \right)$$

B.$$\left(-\frac{3 \sqrt{2}} {2}, \frac{3 \sqrt{2}} {2} \right)$$

C.$$\left(-\frac{\sqrt{6}} {3}, \frac{\sqrt{6}} {3} \right)$$

D.$$\left(-\frac{2 \sqrt{2}} {3}, \frac{2 \sqrt{2}} {3} \right)$$

6、['椭圆的离心率', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '椭圆上点的横坐标与纵坐标的范围']

正确率40.0%已知椭圆$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > b > 0 )$$的左右焦点是$$F_{1}, ~ F_{2}, ~ P$$是椭圆上一点,若$$| P F_{1} |=2 | P F_{2} |$$,则椭圆的离心率的取值范围是(

C

A.$$( 0, ~ \frac{1} {2} )$$

B.$$( \frac{1} {3}, \ \frac{1} {2} )$$

C.$$[ \frac{1} {3}, ~ 1 )$$

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

7、['椭圆的离心率', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '椭圆上点的横坐标与纵坐标的范围']

正确率60.0%已知$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$分别是椭圆$$C \colon\frac{x^{2}} {m} \!+\! \frac{y^{2}} {4} \!=\! 1$$的上下两个焦点,若椭圆上存在四个不同点$${{P}}$$,使得$${{Δ}{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$的面积为$${\sqrt {3}{,}}$$则椭圆$${{C}}$$的离心率的取值范围是(

A

A.$$\left( \frac{1} {2}, \frac{\sqrt{3}} {2} \right)$$

B.$$\left( \frac{1} {2}, 1 \right)$$

C.$$\left( \frac{\sqrt{3}} {2}, 1 \right)$$

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

8、['函数的最大(小)值', '椭圆上点的横坐标与纵坐标的范围', '命题的真假性判断', '直线与抛物线的交点个数']

正确率40.0%有下列四个命题,
$${①}$$若点$${{P}}$$在椭圆$$\frac{x^{2}} {9}+\frac{y^{2}} {5}=1$$上,左焦点为$${{F}}$$,则$${{|}{P}{F}{|}}$$长的取值范围为$$[ 1, 5 ]$$;
$${②}$$方程$${{x}{=}{\sqrt {{y}^{2}{+}{1}}}}$$表示双曲线的一部分;
$${③}$$过点$$( 0, 2 )$$的直线$${{l}}$$与抛物线$$y^{2}=4 x$$有且只有一个公共点,则这样的直线$${{l}}$$共有$${{3}}$$条;
$${④}$$函数$$f ( x )=x^{3}-2 x^{2}+1$$在$$(-1, 2 )$$上有最小值,也有最大值.
其中真命题的个数是$${{(}{)}}$$

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

9、['椭圆的离心率', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '椭圆上点的横坐标与纵坐标的范围']

正确率40.0%设点$${{F}_{1}{、}{{F}_{2}}}$$分别为椭圆$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > b > 0 )$$的左$${、}$$右焦点,若对椭圆上任意一点$${{P}{(}}$$点$${{P}}$$不与左右顶点重合$$), \, \angle F_{1} P F_{2}$$恒为锐角,则椭圆的离心率的取值范围是$${{(}{)}}$$

A

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

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

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

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

10、['圆的定义与标准方程', '椭圆的离心率', '椭圆的标准方程', '椭圆上点的横坐标与纵坐标的范围', '圆锥曲线的最值(范围)问题']

正确率40.0%svg异常

C

A.$${{4}}$$

B.$${{5}}$$

C.$$\frac{1 6} {3}$$

D.$$\frac{2 5} {3}$$

以下是各题的详细解析:

1. 解析:

椭圆方程为 $$\frac{x^{2}}{2} + y^{2} = 1$$,半长轴 $$a = \sqrt{2}$$,半短轴 $$b = 1$$,焦距 $$c = \sqrt{a^{2} - b^{2}} = 1$$。焦点为 $$F_{1}(-1, 0)$$ 和 $$F_{2}(1, 0)$$。

设点 $$P(x, y)$$ 在椭圆上,则 $$\overrightarrow{PF_{1}} = (-1 - x, -y)$$,$$\overrightarrow{PF_{2}} = (1 - x, -y)$$。

点积为 $$\overrightarrow{PF_{1}} \cdot \overrightarrow{PF_{2}} = (-1 - x)(1 - x) + (-y)(-y) = x^{2} - 1 + y^{2}$$。

由椭圆方程得 $$y^{2} = 1 - \frac{x^{2}}{2}$$,代入得点积为 $$x^{2} - 1 + 1 - \frac{x^{2}}{2} = \frac{x^{2}}{2}$$。

由于 $$x \in [-\sqrt{2}, \sqrt{2}]$$,所以 $$\frac{x^{2}}{2} \in [0, 1]$$。答案为 C

2. 解析:

椭圆方程为 $$\frac{x^{2}}{9} + \frac{y^{2}}{5} = 1$$,半长轴 $$a = 3$$,半短轴 $$b = \sqrt{5}$$,焦距 $$c = \sqrt{a^{2} - b^{2}} = 2$$。焦点为 $$F_{1}(-2, 0)$$ 和 $$F_{2}(2, 0)$$。

设点 $$P(x, y)$$ 在椭圆上,点积为 $$\overrightarrow{PF_{1}} \cdot \overrightarrow{PF_{2}} = (x + 2)(x - 2) + y^{2} = x^{2} - 4 + y^{2}$$。

由椭圆方程得 $$y^{2} = 5 - \frac{5x^{2}}{9}$$,代入得点积为 $$x^{2} - 4 + 5 - \frac{5x^{2}}{9} = 1 + \frac{4x^{2}}{9}$$。

由于 $$x \in [-3, 3]$$,点积的取值范围为 $$[1, 5]$$。题目要求点积等于 $$m$$ 的点有 4 个,即 $$m$$ 必须在 $$(1, 5)$$ 内。选项中只有 A($$\frac{1}{2}$$ 不在范围内)和 B($$3$$ 在范围内)符合,但题目描述可能有误,重新检查:

实际上,点积为 $$m$$ 的点数为 4 当且仅当 $$m$$ 在 $$(1, 5)$$ 内。因此 B 正确。

3. 解析:

椭圆方程为 $$9x^{2} + 25y^{2} = 225$$,标准化为 $$\frac{x^{2}}{25} + \frac{y^{2}}{9} = 1$$。

半长轴 $$a = 5$$,半短轴 $$b = 3$$,因此 $$|x| \leq 5$$,$$|y| \leq 3$$。答案为 C

4. 解析:

椭圆方程为 $$\frac{x^{2}}{18} + \frac{y^{2}}{9} = 1$$,圆心为 $$(0, 1)$$,半径 $$r = 1$$。

求椭圆上点 $$M(x, y)$$ 到圆心的距离最大值:$$d = \sqrt{x^{2} + (y - 1)^{2}}$$。

由椭圆方程得 $$x^{2} = 18 - 2y^{2}$$,代入得 $$d = \sqrt{18 - 2y^{2} + (y - 1)^{2}} = \sqrt{-y^{2} - 2y + 19}$$。

求函数 $$f(y) = -y^{2} - 2y + 19$$ 在 $$y \in [-3, 3]$$ 的最大值,顶点在 $$y = -1$$,$$f(-1) = 20$$。

因此最大距离为 $$\sqrt{20} = 2\sqrt{5}$$,加上半径 $$1$$ 得 $$1 + 2\sqrt{5}$$。答案为 B

5. 解析:

椭圆方程为 $$\frac{x^{2}}{3} + y^{2} = 1$$,半长轴 $$a = \sqrt{3}$$,半短轴 $$b = 1$$,焦距 $$c = \sqrt{a^{2} - b^{2}} = \sqrt{2}$$。焦点为 $$F_{1}(-\sqrt{2}, 0)$$ 和 $$F_{2}(\sqrt{2}, 0)$$。

若 $$\angle F_{1}MF_{2}$$ 为钝角,则向量 $$\overrightarrow{MF_{1}}$$ 和 $$\overrightarrow{MF_{2}}$$ 的点积为负:

$$(x_{0} + \sqrt{2})(x_{0} - \sqrt{2}) + y_{0}^{2} < 0$$,即 $$x_{0}^{2} - 2 + y_{0}^{2} < 0$$。

由椭圆方程得 $$y_{0}^{2} = 1 - \frac{x_{0}^{2}}{3}$$,代入得 $$x_{0}^{2} - 2 + 1 - \frac{x_{0}^{2}}{3} < 0$$,即 $$\frac{2x_{0}^{2}}{3} - 1 < 0$$,解得 $$|x_{0}| < \frac{\sqrt{6}}{2}$$。答案为 A

6. 解析:

设 $$|PF_{1}| = 2|PF_{2}|$$,由椭圆定义 $$|PF_{1}| + |PF_{2}| = 2a$$,得 $$3|PF_{2}| = 2a$$,即 $$|PF_{2}| = \frac{2a}{3}$$,$$|PF_{1}| = \frac{4a}{3}$$。

由三角形不等式 $$|PF_{1}| - |PF_{2}| < |F_{1}F_{2}|$$,即 $$\frac{2a}{3} < 2c$$,得 $$e = \frac{c}{a} > \frac{1}{3}$$。

又 $$e < 1$$,因此离心率范围为 $$\left( \frac{1}{3}, 1 \right)$$。答案为 C

7. 解析:

椭圆方程为 $$\frac{x^{2}}{m} + \frac{y^{2}}{4} = 1$$,焦距 $$c = \sqrt{|m - 4|}$$。

若 $$m > 4$$,焦点在 $$x$$ 轴,面积为 $$\frac{1}{2} \times 2c \times |y| = \sqrt{3}$$,即 $$|y| = \frac{\sqrt{3}}{c}$$。

要求有 4 个点,需 $$|y| < b = 2$$,即 $$\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{m - 4}} < 2$$,解得 $$m - 4 > \frac{3}{4}$$,即 $$m > \frac{19}{4}$$。

离心率 $$e = \frac{c}{a} = \frac{\sqrt{m - 4}}{\sqrt{m}}$$,当 $$m > \frac{19}{4}$$ 时,$$e \in \left( \frac{\sqrt{3}}{2}, 1 \right)$$。答案为 C

8. 解析:

① 椭圆 $$\frac{x^{2}}{9} + \frac{y^{2}}{5} = 1$$,左焦点 $$F(-2, 0)$$,$$|PF|$$ 的最小值为 $$a - c = 1$$,最大值为 $$a + c = 5$$。正确。

② 方程 $$x = \sqrt{y^{2} + 1}$$ 表示双曲线 $$x^{2} - y^{2} = 1$$ 的右支。正确。

③ 过点 $$(0, 2)$$ 的直线与抛物线 $$y^{2} = 4x$$ 相切或平行于对称轴,共有 3 条(两条切线和一条垂直线)。正确。

④ 函数 $$f(x) = x^{3} - 2x^{2} + 1$$ 在 $$(-1, 2)$$ 有极值点,因此有最小值和最大值。正确。

答案为 D

9. 解析:

对任意点 $$P$$,$$\angle F_{1}PF_{2}$$ 为锐角,需满足 $$\overrightarrow{PF_{1}} \cdot \overrightarrow{PF_{2}} > 0$$。

设 $$P(x, y)$$,点积为 $$(x + c)(x - c) + y^{2} = x^{2} - c^{2} + y^{2} > 0$$。

由椭圆方程得 $$y^{2} = b^{2} - \frac{b^{2}x^{2}}{a^{2}}$$,代入得 $$x^{2} - c^{2} + b^{2} - \frac{b^{2}x^{2}}{a^{2}} > 0$$。

整理得 $$x^{2} > \frac{a^{2}(c^{2} - b^{2})}{a^{2} - b^{2}}$$。由于 $$x^{2} \leq a^{2}$$,需 $$\frac{a^{2}(c^{2} - b^{2})}{a^{2} - b^{2}} < 0$$,即 $$c^{2} < b^{2}$$。

但 $$c^{2} = a^{2} - b^{2}$$,因此 $$a^{2} < 2b^{2}$$,即 $$e = \frac{c}{a} < \frac{\sqrt{2}}{2}$$。答案为 A

10. 解析:

题目不完整,无法解析。

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