格物学 第三章 圆锥曲线的方程3.1 椭圆

椭圆的其他性质-3.1 椭圆知识点回顾进阶自测题答案-贵州省等高一数学选择必修,平均正确率50.0%

2025-06-30
椭圆的其他性质-3.1 椭圆知识点回顾进阶自测题答案-贵州省等高一数学选择必修,平均正确率50.0%
1、['椭圆的离心率', '椭圆的其他性质']

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、右焦点分别为$$F_{1}, ~ F_{2},$$若椭圆上存在点$${{P}}$$满足$$| P F_{1} |=2 | P F_{2} |,$$则该椭圆的离心率的取值范围是(

D

A.$$\left( 0, \enspace\frac{1} {3} \right)$$

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

C.$$\left( 0, \enspace\frac{1} {3} \right]$$

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

2、['椭圆的其他性质']

正确率60.0%已知$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$分别是椭圆$${{C}}$$:$$\frac{x^{2}} {9}+\frac{y^{2}} {4}=1$$的左、右焦点$${,{P}}$$是椭圆$${{C}}$$在第一象限内的一点,若$$P F_{1} \perp P F_{2},$$则$$\operatorname{t a n} \angle P F_{1} F_{2}=$$(

A

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

B.$${{2}}$$

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

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

3、['椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '椭圆的其他性质']

正确率40.0%已知椭圆的标准方程为$$\frac{x^{2}} {4}+\frac{y^{2}} {3}=1, ~ F_{1}, F_{2}$$为椭圆的左右焦点,$${{O}}$$为原点,$${{P}}$$是椭圆在第一象限的点,则$$\frac{| P F_{1} |-| P F_{2} |} {| P O |}$$的取值范围(

C

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

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

C.$$( 0, 1 )$$

D.$$\left( 0, \frac{2 \sqrt{3}} {3} \right)$$

4、['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', '椭圆的其他性质']

正确率60.0%椭圆$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 a > b > 0$$的焦点分别为$$1. ~ F 2 F 1 F 2$$为边作正三角,若椭圆恰好平分正三形另两条,则椭的离心率(

C

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

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

C.$$\sqrt3-1$$

D.$${{4}{−}{2}{\sqrt {3}}}$$

5、['椭圆的离心率', '椭圆的标准方程', '椭圆的其他性质']

正确率40.0%已知椭圆$${{C}}$$的方程为$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > b > 0 ), \ F_{1}, \ F_{2}$$为其左$${、}$$右焦点,$${{e}}$$为离心率,$${{P}}$$为椭圆上一动点,则有如下说法:
$${①}$$当$$0 < e < \frac{\sqrt2} 2$$时,使$${{△}{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$为直角三角形的点$${{P}}$$有且只有$${{4}}$$个;
$${②}$$当$$e=\frac{\sqrt2} {2}$$时,使$${{△}{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$为直角三角形的点$${{P}}$$有且只有$${{6}}$$个;
$${③}$$当$$\frac{\sqrt{2}} {2} < e < 1$$时,使$${{△}{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$为直角三角形的点$${{P}}$$有且只有$${{8}}$$个;
以上说法中正确的个数是(

D

A.$${{0}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

6、['椭圆的标准方程', '椭圆的其他性质', '直线与椭圆的交点个数']

正确率60.0%椭圆$$x^{2}+2 y^{2}=4$$的以$$( 1, \ 1 )$$为中点的弦所在直线的方程是(

D

A.$$x-4 y+3=0$$

B.$$x+4 y-5=0$$

C.$$x-2 y+1=0$$

D.$$x+2 y-3=0$$

7、['椭圆的离心率', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '直线与椭圆的综合应用', '椭圆的其他性质']

正确率40.0%设$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$是椭圆$$\frac{x^{2}} {1 6}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1$$的左$${、}$$右焦点,过$${{F}_{1}}$$的直线$${{l}}$$交椭圆于$${{A}{,}{B}}$$两点,若$$| A F_{2} |+| B F_{2} |$$最大值为$${{1}{0}}$$,则椭圆的离心率为$${{(}{)}}$$

A

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

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

C.$$\frac{\sqrt{5}-1} {2}$$

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

8、['椭圆的其他性质', '直线与椭圆的交点个数']

正确率60.0%若直线$$y=x+2$$与椭圆$$m x^{2}+y^{2}=1$$相切,则椭圆的离心率为(

C

A.$$\frac{1} {3}$$

B.$$\frac{\sqrt{5}} {3}$$

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

D.$$\frac{\sqrt{7}} {3}$$

9、['椭圆的对称性', '椭圆的标准方程', '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', '椭圆的其他性质']

正确率40.0%若$${{A}{B}}$$过椭圆$$\frac{x^{2}} {2 5}+\frac{y^{2}} {1 6}=1$$中心的弦,$${{F}_{1}}$$为椭圆的焦点,则$${{△}{{F}_{1}}{A}{B}}$$面积的最大值为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{6}}$$

B.$${{1}{2}}$$

C.$${{2}{4}}$$

D.$${{4}{8}}$$

10、['椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '椭圆的其他性质']

正确率60.0%已知点$$P ( x_{1}, y_{1} )$$是椭圆$$\frac{x^{2}} {2 5}+\frac{y^{2}} {1 6}=1$$上的一点,$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$是其左$${、}$$右焦点,当$${{∠}{{F}_{1}}{P}{{F}_{2}}}$$最大时,$${{△}{P}{{F}_{1}}{{F}_{2}}}$$的面积是$${{(}{)}}$$

B

A.$$\frac{1 6 \sqrt{3}} {3}$$

B.$${{1}{2}}$$

C.$$1 6 ( 2+\sqrt{3} )$$

D.$$1 6 ( 2-\sqrt{3} )$$

### 第一题解析

我们需要找到椭圆离心率 $$e$$ 的范围,使得存在点 $$P$$ 满足 $$|PF_1| = 2|PF_2|$$。

根据椭圆定义,$$|PF_1| + |PF_2| = 2a$$。结合条件 $$|PF_1| = 2|PF_2|$$,可得:

$$2|PF_2| + |PF_2| = 2a \Rightarrow |PF_2| = \frac{2a}{3}, \quad |PF_1| = \frac{4a}{3}$$

由于 $$P$$ 在椭圆上,必须满足 $$|PF_1| - |PF_2| \leq 2c$$(三角形不等式):

$$\frac{4a}{3} - \frac{2a}{3} \leq 2c \Rightarrow \frac{2a}{3} \leq 2c \Rightarrow \frac{a}{3} \leq c$$

又因为 $$c < a$$,所以 $$\frac{1}{3} \leq \frac{c}{a} < 1$$,即离心率 $$e \in \left[ \frac{1}{3}, 1 \right)$$。

正确答案是 D

--- ### 第二题解析

椭圆 $$C$$ 的方程为 $$\frac{x^2}{9} + \frac{y^2}{4} = 1$$,焦距 $$c = \sqrt{a^2 - b^2} = \sqrt{5}$$。

设 $$P(x, y)$$ 在第一象限,满足 $$PF_1 \perp PF_2$$。向量法计算:

$$\vec{PF_1} = (x + \sqrt{5}, y), \quad \vec{PF_2} = (x - \sqrt{5}, y)$$

点积为零:

$$(x + \sqrt{5})(x - \sqrt{5}) + y^2 = 0 \Rightarrow x^2 - 5 + y^2 = 0 \Rightarrow x^2 + y^2 = 5$$

结合椭圆方程:

$$\frac{x^2}{9} + \frac{y^2}{4} = 1 \Rightarrow y^2 = 4\left(1 - \frac{x^2}{9}\right)$$

代入得:

$$x^2 + 4\left(1 - \frac{x^2}{9}\right) = 5 \Rightarrow x^2 + 4 - \frac{4x^2}{9} = 5 \Rightarrow \frac{5x^2}{9} = 1 \Rightarrow x = \frac{3\sqrt{5}}{5}$$

$$y^2 = 4\left(1 - \frac{5}{9}\right) = \frac{16}{9} \Rightarrow y = \frac{4}{3}$$

计算 $$\tan \angle PF_1F_2$$:

$$\tan \theta = \frac{|PF_2|}{|F_1F_2|} = \frac{\sqrt{(x - \sqrt{5})^2 + y^2}}{2\sqrt{5}}$$

代入 $$x$$ 和 $$y$$ 的值,化简得 $$\tan \theta = 2$$。

正确答案是 B

--- ### 第三题解析

椭圆方程为 $$\frac{x^2}{4} + \frac{y^2}{3} = 1$$,焦距 $$c = \sqrt{a^2 - b^2} = 1$$。

设 $$P(x, y)$$ 在第一象限,则 $$|PF_1| - |PF_2| = 2a - 2|PF_2|$$,但更简单的方法是直接计算范围。

由于 $$P$$ 在第一象限,$$|PO| = \sqrt{x^2 + y^2}$$,而 $$|PF_1| - |PF_2| = 2a - 2|PF_2|$$ 的范围为 $$(0, 2c) = (0, 2)$$。

比值 $$\frac{|PF_1| - |PF_2|}{|PO|}$$ 的最大值出现在 $$P$$ 接近短轴端点时:

$$P(0, \sqrt{3}) \Rightarrow |PO| = \sqrt{3}, \quad \frac{2}{\sqrt{3}} = \frac{2\sqrt{3}}{3}$$

但 $$P$$ 不能到达短轴端点,因此范围为 $$\left(0, \frac{2\sqrt{3}}{3}\right)$$。

正确答案是 D

--- ### 第四题解析

题目描述不完整,但根据选项推断,可能是椭圆平分正三角形的另两边。

设正三角形边长为 $$2c$$,椭圆焦距为 $$2c$$。椭圆平分另两边意味着椭圆与正三角形的边相切于中点。

通过几何关系可得离心率 $$e = \sqrt{3} - 1$$。

正确答案是 C

--- ### 第五题解析

对于椭圆上的直角三角形 $$PF_1F_2$$,分三种情况:

1. 当 $$0 < e < \frac{\sqrt{2}}{2}$$ 时,存在 4 个直角三角形点(两个在短轴,两个在长轴)。
2. 当 $$e = \frac{\sqrt{2}}{2}$$ 时,存在 6 个点(两个在短轴,四个在长轴)。
3. 当 $$\frac{\sqrt{2}}{2} < e < 1$$ 时,存在 8 个点(四个在短轴,四个在长轴)。

因此,三个说法都正确。

正确答案是 D

--- ### 第六题解析

椭圆方程为 $$x^2 + 2y^2 = 4$$,设弦两端点为 $$(x_1, y_1)$$ 和 $$(x_2, y_2)$$,中点为 $$(1, 1)$$。

利用点差法:

$$x_1^2 + 2y_1^2 = 4$$
$$x_2^2 + 2y_2^2 = 4$$
相减得:

$$(x_1 - x_2)(x_1 + x_2) + 2(y_1 - y_2)(y_1 + y_2) = 0$$

代入中点坐标:

$$(x_1 - x_2) \cdot 2 + 2(y_1 - y_2) \cdot 2 = 0 \Rightarrow \frac{y_1 - y_2}{x_1 - x_2} = -\frac{1}{2}$$

因此直线斜率为 $$-\frac{1}{2}$$,方程为 $$y - 1 = -\frac{1}{2}(x - 1)$$,即 $$x + 2y - 3 = 0$$。

正确答案是 D

--- ### 第七题解析

椭圆方程为 $$\frac{x^2}{16} + \frac{y^2}{b^2} = 1$$,焦距 $$c = \sqrt{16 - b^2}$$。

$$|AF_2| + |BF_2| = 4a - (|AF_1| + |BF_1|) = 16 - |AB|$$,最大值 $$10$$ 对应 $$|AB|$$ 最小值为 $$6$$。

当 $$AB$$ 垂直于长轴时,$$|AB| = \frac{2b^2}{a} = \frac{2b^2}{4} = \frac{b^2}{2} = 6 \Rightarrow b^2 = 12$$。

因此 $$c = \sqrt{16 - 12} = 2$$,离心率 $$e = \frac{c}{a} = \frac{1}{2}$$。

正确答案是 A

--- ### 第八题解析

直线 $$y = x + 2$$ 与椭圆 $$mx^2 + y^2 = 1$$ 相切,联立方程:

$$mx^2 + (x + 2)^2 = 1 \Rightarrow (m + 1)x^2 + 4x + 3 = 0$$

判别式为零:

$$16 - 12(m + 1) = 0 \Rightarrow m = \frac{1}{3}$$

椭圆离心率 $$e = \sqrt{1 - \frac{b^2}{a^2}} = \sqrt{1 - \frac{1}{3}} = \frac{\sqrt{6}}{3}$$。

正确答案是 C

--- ### 第九题解析

椭圆方程为 $$\frac{x^2}{25} + \frac{y^2}{16} = 1$$,焦距 $$c = \sqrt{25 - 16} = 3$$。

设 $$AB$$ 为过中心的弦,$$F_1 = (-3, 0)$$。面积最大时 $$AB$$ 垂直于长轴,长度为 $$2b = 8$$。

面积为 $$\frac{1}{2} \times 8 \times 3 = 12$$。

正确答案是 B

--- ### 第十题解析

椭圆方程为 $$\frac{x^2}{25} + \frac{y^2}{16} = 1$$,焦距 $$c = 3$$。

当 $$\angle F_1PF_2$$ 最大时,$$P$$ 在短轴端点,此时面积为 $$\frac{1}{2} \times 6 \times 4 = 12$$。

正确答案是 B

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