正确率40.0%方程$$\frac{x^{2}} {m}+\frac{y^{2}} {2 m-1}=1$$为椭圆方程的一个充分不必要条件是()
C
A.$$m > \frac{1} {2}$$
B.$$m > \frac{1} {2}$$且$${{m}{≠}{1}}$$
C.$${{m}{>}{1}}$$
D.$${{m}{>}{0}}$$
2、['余弦定理及其应用', '椭圆的离心率', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '椭圆的定义', '等比数列的性质', '点与椭圆的位置关系']正确率19.999999999999996%椭圆$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 \left( a > b > 0 \right), \ F_{1}, \ F_{2}$$为椭圆的左$${、}$$右焦点,$${{O}}$$为坐标原点,点$${{P}}$$为椭圆上一点,$$| O P |=\frac{\sqrt2} {4} a$$,且$$| P F_{1} |, ~ | F_{1} F_{2} |, ~ | P F_{2} |$$成等比数列,则椭圆的离心率为$${{(}{)}}$$
D
A.$$\frac{\sqrt2} {4}$$
B.$$\frac{\sqrt2} 3$$
C.$$\frac{\sqrt{6}} {3}$$
D.$$\frac{\sqrt{6}} {4}$$
3、['椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '直线与椭圆的综合应用', '椭圆的定义']正确率40.0%已知椭圆$$C : \frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > b > 0 )$$的左、右焦点分别为$${{F}_{1}{{F}_{2}}}$$.若点$${{F}_{1}}$$关于直线$${{y}{=}{2}{x}}$$的对称点$${{P}}$$恰好在$${{C}}$$上,且直线$${{P}{{F}_{1}}}$$与$${{C}}$$的另一个交点为$${{Q}{,}}$$则$$\mathrm{c o s} \angle F_{1} Q F_{2}=$$()
D
A.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$
B.$$\frac{4} {5}$$
C.$$\begin{array} {l l} {5} \\ {\frac{5} {7}} \\ \end{array}$$
D.$$\frac{1 2} {1 3}$$
4、['椭圆的标准方程', '椭圆的定义', '直线与椭圆的综合应用']正确率19.999999999999996%我国著名数学家华罗庚曾说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微.”事实上,有很多代数问题可以转化为几何问题加以解决.如:与$$\sqrt{( x-a )^{2}+( y-b )^{2}}$$相关的代数问题可以转化为点$$A ( x, ~ y )$$与点$$B ( a, \ b )$$之间距离的几何问题.结合上述观点,若实数$${{x}{,}{y}}$$满足$$\sqrt{x^{2}+y^{2}+4 x+4}+\sqrt{x^{2}+y^{2}-4 x+4}=4 \sqrt{2}.$$则$$\frac{y-2} {x-3}$$的取值范围是()
C
A.$$[ 0, \ 6 ]$$
B.$$[ 3, \ 6 ]$$
C.$$[ 0, ~ 1 2 ]$$
D.$$[ 3, ~ 1 2 ]$$
5、['椭圆的标准方程', '椭圆的定义', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']正确率60.0%已知$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$分别是椭圆$${{C}}$$:$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > b > 0 )$$的左、右焦点$${,{P}}$$为椭圆上的一点,且$${{|}{P}{{F}_{1}}{|}}$$∶$${{|}{P}{{F}_{2}}{|}}$$∶$$| F_{1} F_{2} |=7$$∶$${{1}}$$∶$${{4}{\sqrt {3}}{,}}$$则$$\frac{a} {b}=$$()
B
A.$${{1}}$$
B.$${{2}}$$
C.$${{4}}$$
D.$$\frac{1} {2}$$
6、['椭圆的离心率', '椭圆的定义']正确率60.0%设$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$是椭圆$$\frac{x^{2}} {4}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( 0 < b < 2 )$$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$${{5}}$$,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、['椭圆的标准方程', '椭圆的定义']正确率60.0%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$$F_{1}, F_{2}, ~ P, ~ Q$$为椭圆上的两点,若四边形$${{P}{{F}_{1}}{Q}{{F}_{2}}}$$为矩形,则该矩形的面积为()
D
A.$${{a}^{2}}$$
B.$${{2}{{a}^{2}}}$$
C.$${{b}^{2}}$$
D.$${{2}{{b}^{2}}}$$
9、['圆锥曲线中求轨迹方程', '椭圆的标准方程', '椭圆的定义']正确率60.0%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$$F_{1} \left(-c, 0 \right), F_{2} \left( c, 0 \right), \; \, P$$是椭圆上任意一点,从任一焦点引$${{∠}{{F}_{1}}{P}{{F}_{2}}}$$的外角平分线的垂线,,垂足为$${{Q}}$$,则点$${{Q}}$$的轨迹为()
A
A.圆
B.椭圆
C.双曲线
D.抛物线
10、['椭圆的定义']正确率80.0%若点$${{P}}$$在椭圆$$\frac{x^{2}} {2}+y^{2}=1$$上,$${{F}_{1}}$$、$${{F}_{2}}$$分别是椭圆的两焦点,且$$\angle F_{1} P F_{2}=9 0^{\, \circ}$$,则$${{△}{{F}_{1}}{P}{{F}_{2}}}$$的面积是$${{(}{)}}$$
B
A.$${{2}}$$
B.$${{1}}$$
C.$$\frac{\sqrt3} {2}$$
D.$$\frac{1} {2}$$
第一题:方程 $$\frac{x^{2}}{m}+\frac{y^{2}}{2m-1}=1$$ 为椭圆方程的一个充分不必要条件是( )。
椭圆方程要求分母为正且不相等:$$m>0$$ 且 $$2m-1>0$$ 且 $$m \neq 2m-1$$。
解得:$$m>0$$ 且 $$m>\frac{1}{2}$$ 且 $$m \neq 1$$,即 $$m>\frac{1}{2}$$ 且 $$m \neq 1$$。
充分不必要条件需比此范围更宽松,选项 B 是 $$m>\frac{1}{2}$$ 且 $$m \neq 1$$,恰好是充要条件,非充分不必要。
选项 A:$$m>\frac{1}{2}$$ 包含 $$m=1$$,此时为圆,非椭圆,不充分。
选项 C:$$m>1$$ 是 $$m>\frac{1}{2}$$ 且 $$m \neq 1$$ 的真子集,是充分不必要条件。
选项 D:$$m>0$$ 包含 $$m \leq \frac{1}{2}$$,此时分母非正,不充分。
故选 C。
第二题:椭圆 $$\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1 (a>b>0)$$,$$F_{1}, F_{2}$$ 为焦点,$$O$$ 为原点,点 $$P$$ 在椭圆上,$$|OP|=\frac{\sqrt{2}}{4}a$$,且 $$|PF_{1}|, |F_{1}F_{2}|, |PF_{2}|$$ 成等比数列,求离心率。
设 $$|PF_{1}|=m$$, $$|PF_{2}|=n$$,则 $$m+n=2a$$,$$|F_{1}F_{2}|=2c$$。
等比数列:$$(2c)^{2}=m \cdot n$$,即 $$4c^{2}=mn$$。
由余弦定理:$$|OP|^{2}=\frac{1}{2}(|PF_{1}|^{2}+|PF_{2}|^{2}-|F_{1}F_{2}|^{2})$$(中线公式)。
代入 $$|OP|=\frac{\sqrt{2}}{4}a$$:$$\frac{a^{2}}{8}=\frac{1}{2}(m^{2}+n^{2}-4c^{2})$$。
又 $$m^{2}+n^{2}=(m+n)^{2}-2mn=4a^{2}-2mn$$。
代入得:$$\frac{a^{2}}{8}=\frac{1}{2}(4a^{2}-2mn-4c^{2})$$,化简:$$a^{2}=4(4a^{2}-2mn-4c^{2})$$?重新计算:
$$\frac{a^{2}}{8}=\frac{1}{2}(4a^{2}-2mn-4c^{2})$$ → 两边乘2:$$\frac{a^{2}}{4}=4a^{2}-2mn-4c^{2}$$ → 整理:$$2mn+4c^{2}=4a^{2}-\frac{a^{2}}{4}=\frac{15a^{2}}{4}$$。
但 $$4c^{2}=mn$$,代入:$$2 \cdot 4c^{2} + 4c^{2} = \frac{15a^{2}}{4}$$ → $$12c^{2}=\frac{15a^{2}}{4}$$ → $$c^{2}=\frac{5a^{2}}{16}$$。
离心率 $$e=\frac{c}{a}=\frac{\sqrt{5}}{4}$$,但无此选项,检查错误。
正确使用中线公式:$$|OP|^{2}=\frac{|PF_{1}|^{2}+|PF_{2}|^{2}}{2}-\frac{|F_{1}F_{2}|^{2}}{4}$$。
代入:$$\frac{a^{2}}{8}=\frac{m^{2}+n^{2}}{2}-\frac{4c^{2}}{4}=\frac{m^{2}+n^{2}}{2}-c^{2}$$。
又 $$m^{2}+n^{2}=(m+n)^{2}-2mn=4a^{2}-2mn$$。
所以 $$\frac{a^{2}}{8}=\frac{4a^{2}-2mn}{2}-c^{2}=2a^{2}-mn-c^{2}$$。
移项:$$mn+c^{2}=2a^{2}-\frac{a^{2}}{8}=\frac{15a^{2}}{8}$$。
由等比 $$mn=4c^{2}$$,代入:$$4c^{2}+c^{2}=\frac{15a^{2}}{8}$$ → $$5c^{2}=\frac{15a^{2}}{8}$$ → $$c^{2}=\frac{3a^{2}}{8}$$。
$$e=\frac{c}{a}=\frac{\sqrt{6}}{4}$$,故选 D。
第三题:椭圆 $$C: \frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1 (a>b>0)$$,$$F_{1}, F_{2}$$ 为焦点,$$F_{1}$$ 关于直线 $$y=2x$$ 的对称点 $$P$$ 在 $$C$$ 上,直线 $$PF_{1}$$ 与 $$C$$ 交于另一点 $$Q$$,求 $$\cos \angle F_{1}QF_{2}$$。
设 $$F_{1}=(-c,0)$$,其关于 $$y=2x$$ 的对称点 $$P$$ 坐标:斜率垂直 $$k=-\frac{1}{2}$$,中点在线上。
解出 $$P$$ 坐标,代入椭圆,结合 $$c^{2}=a^{2}-b^{2}$$,可求关系。
由对称性及椭圆性质,$$\angle F_{1}QF_{2}$$ 的余弦值固定,计算得 $$\frac{12}{13}$$,故选 D。
第四题:实数 $$x,y$$ 满足 $$\sqrt{x^{2}+y^{2}+4x+4}+\sqrt{x^{2}+y^{2}-4x+4}=4\sqrt{2}$$,求 $$\frac{y-2}{x-3}$$ 的取值范围。
化简根号:$$\sqrt{(x+2)^{2}+y^{2}}+\sqrt{(x-2)^{2}+y^{2}}=4\sqrt{2}$$。
表示点 $$(x,y)$$ 到 $$(-2,0)$$ 和 $$(2,0)$$ 距离和为 $$4\sqrt{2}$$,轨迹为椭圆,焦点 $$(\pm2,0)$$,$$2a=4\sqrt{2}$$,$$a=2\sqrt{2}$$,$$c=2$$,$$b=2$$。
方程:$$\frac{x^{2}}{8}+\frac{y^{2}}{4}=1$$。
$$\frac{y-2}{x-3}$$ 表示椭圆上点与点 $$(3,2)$$ 连线的斜率,求斜率范围。
设 $$k=\frac{y-2}{x-3}$$,直线 $$y-2=k(x-3)$$,与椭圆联立,判别式 $$\geq0$$,解得 $$k \in [0,12]$$,故选 C。
第五题:椭圆 $$C: \frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1 (a>b>0)$$,$$F_{1},F_{2}$$ 为焦点,$$P$$ 在椭圆上,$$|PF_{1}|:|PF_{2}|:|F_{1}F_{2}|=7:1:4\sqrt{3}$$,求 $$\frac{a}{b}$$。
设 $$|PF_{1}|=7k$$,$$|PF_{2}|=k$$,$$|F_{1}F_{2}|=4\sqrt{3}k$$。
由椭圆定义:$$7k+k=2a$$,$$a=4k$$。
焦距 $$2c=4\sqrt{3}k$$,$$c=2\sqrt{3}k$$。
$$b^{2}=a^{2}-c^{2}=16k^{2}-12k^{2}=4k^{2}$$,$$b=2k$$。
$$\frac{a}{b}=\frac{4k}{2k}=2$$,故选 B。
第六题:椭圆 $$\frac{x^{2}}{4}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1 (0
$$a=2$$,$$c=\sqrt{4-b^{2}}$$。
由椭圆定义:$$|AF_{1}|+|AF_{2}|=2a=4$$,同理 $$B$$。
所以 $$|AF_{2}|+|BF_{2}|=4-|AF_{1}|+4-|BF_{1}|=8-(|AF_{1}|+|BF_{1}|)$$。
$$|AF_{1}|+|BF_{1}|$$ 为焦点弦长,最小值为通径时,最大值为长轴时。
$$|AF_{2}|+|BF_{2}|$$ 最大当 $$|AF_{1}|+|BF_{1}|$$ 最小,即弦垂直于x轴时。
此时 $$|AF_{1}|+|BF_{1}|=2\cdot \frac{b^{2}}{2}=b^{2}$$?准确计算:
设 $$A(x_{1},y_{1})$$, $$B(x_{1},-y_{1})$$,则 $$|AF_{1}|=\sqrt{(x_{1}+c)^{2}+y_{1}^{2}}$$,$$|BF_{1}|$$ 相同。
由椭圆方程及 $$c^{2}=4-b^{2}$$,可求 $$|AF_{1}|+|BF_{1}|=2\sqrt{4-cx_{1}}$$ 等,复杂。
已知最大值5,即 $$8-b^{2}=5$$?假设弦垂直时 $$|AF_{1}|=|BF_{1}|=\sqrt{b^{2}+c^{2}}$$?不正确。
实际上,当弦过 $$F_{1}$$ 且垂直x轴时,$$x=-c$$,代入椭圆:$$\frac{c^{2}}{4}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$$,$$y=\pm b\sqrt{1-\frac{c^{2}}{4}}$$。
$$|AF_{1}|=|BF_{1}|=\sqrt{0^{2}+y^{2}}=b\sqrt{1-\frac{c^{2}}{4}}$$。
所以 $$|AF_{1}|+|BF_{1}|=2b\sqrt{1-\frac{c^{2}}{4}}$$。
则 $$|AF_{2}|+|BF_{2}|=8-2b\sqrt{1-\frac{c^{2}}{4}}$$。
此表达式最大值5,应发生在 $$b\sqrt{1-\frac{c^{2}}{4}}$$ 最小时,即 $$b=0$$ 但不可能,或 $$c$$ 最大?矛盾。
另一种思路:$$|AF_{2}|+|BF_{2}|=4a-(|AF_{1}|+|BF_{1}|)=8-(|AF_{1}|+|BF_{1}|)$$。
$$|AF_{1}|+|BF_{1}|$$ 的最小值即弦长最小值,为通径长 $$\frac{2b^{2}}{a}=b^{2}$$(因为 $$a=2$$)。
所以 $$|AF_{2}|+|BF_{2}|$$ 最大值为 $$8-b^{2}=5$$,得 $$b^{2}=3$$。
但 $$b<2$$,$$b^{2}=3<4$$ 合理。
$$c^{2}=a^{2}-b^{2}=4-3=1$$,$$c=1$$。
离心率 $$e=\frac{c}{a}=\frac{1}{2}$$,故选 A。
第八题:椭圆 $$\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1 (a>b>0)$$,$$F_{1},F_{2}$$ 为焦点,$$P,Q$$ 在椭圆上,四边形 $$PF_{1}QF_{2}$$ 为矩形,求面积。
矩形对角线相等且互相平分,即 $$PQ$$ 和 $$F_{1}F_{2}$$ 互相平分,故 $$P$$ 和 $$Q$$ 关于原点对称。
设 $$P(x,y)$$,则 $$Q(-x,-y)$$。
由矩形,$$PF_{1} \perp PF_{2}$$,即 $$(x+c,y)\cdot(x-c,y)=0$$,$$x^{2}-c^{2}+y^{2}=0$$。
又 $$P$$ 在椭圆上:$$\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$$。
联立解得 $$x^{2}=\frac{a^{2}(c^{2}-b^{2})}{a^{2}-b^{2}}$$,$$y^{2}=\frac{b^{2}(a^{2}-c^{2})}{a^{2}-b^{2}}$$。
矩形边长 $$|PF_{1}|=\sqrt{(x+c)^{2}+y^{2}}$$,$$|PF_{2}|=\sqrt{(x-c)^{2}+y^{2}}$$。
面积 $$S=|PF_{1}||PF_{2}|$$,计算得 $$S=2b^{2}$$。
故选 D。
第九题:椭圆 $$\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1 (a>b>0)$$,$$F_{1}(-c,0), F_{2}(c,0)$$,$$P$$ 在椭圆上,从焦点引 $$\angle F_{1}PF_{2}$$ 的外角平分线的垂线,垂足 $$Q$$,求 $$Q$$ 的轨迹。
由几何性质,$$Q$$ 的轨迹为圆,半径为 $$a$$。
故选 A。
第十题:点 $$P$$ 在椭圆 $$\frac{x^{2}}{2}+y^{2}=1$$ 上,$$F_{1},F_{2}$$ 为焦点,$$\angle F_{1}PF_{2}=90^{\circ}$$,求 $$\triangle F_{1}PF_{2}$$ 的面积。
椭圆 $$a^{2}=2$$,$$b^{2}=1$$,$$c^{2}=a^{2}-b^{2}=1$$,$$c=1$$。
设 $$|PF_{1}|=m$$,$$|PF_{2}|=n$$,则 $$m+n=2a=2\sqrt{2}$$。
由勾股定理:$$m^{2}+n^{2}=|F_{1}F_{2}|^{2}=4c^{2}=4$$。
$$(m+n)^{2}=m^{2}+n^{2}+2mn=8$$,代入 $$4+2mn=8$$,$$mn=2$$。
面积 $$S=\frac{1}{2}mn=1$$,故选 B。