格物学 第三章 圆锥曲线的方程直线与圆锥曲线的位置关系

直线与椭圆的交点个数-直线与圆锥曲线的位置关系知识点专题进阶单选题自测题解析-江苏省等高一数学选择必修,平均正确率44.00000000000001%

2025-09-03
直线与椭圆的交点个数-直线与圆锥曲线的位置关系知识点专题进阶单选题自测题解析-江苏省等高一数学选择必修,平均正确率44.00000000000001%
2、['直线与椭圆的交点个数']

正确率80.0%直线$$y=x+1$$与椭圆$$\frac{x^{2}} {5}+\frac{y^{2}} {4}=1$$的位置关系是(

A

A.相交

B.相切

C.相离

D.无法判断

3、['直线与椭圆的交点个数']

正确率60.0%已知直线$$l : x+y-3=0$$,椭圆$$\frac{x^{2}} {4}+y^{2}=1$$,则直线与椭圆的位置关系是(

C

A.相交

B.相切

C.相离

D.相切或相交

4、['直线与椭圆的交点个数']

正确率40.0%直线$$m x-y-2 m+1=0 \, ( m \in R )$$与椭圆$$\frac{x^{2}} {8}+\frac{y^{2}} {3}=1$$的位置关系是(

C

A.相离

B.相切

C.相交

D.随着$${{m}}$$的取值变化而变化

5、['椭圆的标准方程', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '直线与椭圆的交点个数']

正确率40.0%以$$F_{1} (-1, 0 ), F_{2} ( 1, 0 )$$为焦点且与直线$$x-y+3=0$$有公共点的椭圆中,离心率最大的椭圆方程是(

C

A.$$\frac{x^{2}} {2 0}+\frac{y^{2}} {1 9}=1$$

B.$$\frac{x^{2}} {9}+\frac{y^{2}} {8}=1$$

C.$$\frac{x^{2}} {5}+\frac{y^{2}} {4}=1$$

D.$$\frac{x^{2}} {3}+\frac{y^{2}} {2}=1$$

6、['二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系', '直线与椭圆的交点个数', '直线与双曲线的交点个数']

正确率40.0%直线$$y=\frac{3} {2} x+1$$与曲线$$\frac{y^{2}} {9}-\frac{x | x |} {4}=1$$的公共点个数为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{1}}$$个

B.$${{2}}$$个

C.$${{3}}$$个

D.$${{4}}$$个

7、['直线的点斜式方程', '导数与极值', '直线与椭圆的交点个数', '直线的斜率']

正确率40.0%已知$$x=x_{1}, x=x_{2}$$是函数$$f ( x )=\frac{1} {3} a x^{3}-\frac{1} {2} a x^{2}-x$$的两个极值点,且$$A \left( x_{1}, \frac{1} {x_{1}} \right) B ( x_{2}, \frac{1} {x_{2}} )$$,则直线$${{A}{B}}$$与椭圆$$\frac{x^{2}} {2}+y^{2}=1$$的位置关系为

B

A.相切

B.相交

C.相离

D.位置关系不确定

9、['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', '直线与椭圆的交点个数']

正确率60.0%直线$${{y}{=}{a}}$$与椭圆$$\frac{x^{2}} {3}+\frac{y^{2}} {4}=1$$恒有两个不同的交点,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

C

A.$$(-\sqrt{3}, \sqrt{3} )$$

B.$$(-3, 3 )$$

C.$$(-2, 2 )$$

D.$$(-4, 4 )$$

10、['椭圆的离心率', '椭圆的对称性', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '直线与圆相交', '直线与椭圆的交点个数', '直线的斜率']

正确率19.999999999999996%已知椭圆$$\frac{x^{2}} {a^{2}}+\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > b > 0 )$$的右焦点为$$F ( c, 0 )$$,离心率为$$\frac{\sqrt{3}} {3},$$点$${{M}}$$在椭圆上且位于第一象限,直线$${{F}{M}}$$被圆$$x^{2}+y^{2}=\frac{b^{2}} {4}$$截得的线段的长为$${{c}}$$,则直线$${{F}{M}}$$的斜率为($${{)}}$$.

A

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

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

C.$${{2}}$$

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

2、直线$$y=x+1$$与椭圆$$\frac{x^{2}}{5}+\frac{y^{2}}{4}=1$$的位置关系判断:

将直线代入椭圆方程:$$\frac{x^{2}}{5}+\frac{(x+1)^{2}}{4}=1$$

通分:$$4x^{2}+5(x+1)^{2}=20$$

展开:$$4x^{2}+5(x^{2}+2x+1)=20$$

整理:$$9x^{2}+10x+5=20$$

得:$$9x^{2}+10x-15=0$$

判别式:$$\Delta=100+540=640>0$$

有两个不同实数解,故相交。

答案:A

3、直线$$l:x+y-3=0$$与椭圆$$\frac{x^{2}}{4}+y^{2}=1$$的位置关系:

由直线得$$y=3-x$$,代入椭圆:$$\frac{x^{2}}{4}+(3-x)^{2}=1$$

展开:$$\frac{x^{2}}{4}+9-6x+x^{2}=1$$

通分:$$x^{2}+36-24x+4x^{2}=4$$

整理:$$5x^{2}-24x+32=0$$

判别式:$$\Delta=576-640=-64<0$$

无实数解,故相离。

答案:C

4、直线$$m x-y-2 m+1=0$$与椭圆$$\frac{x^{2}}{8}+\frac{y^{2}}{3}=1$$的位置关系:

整理直线:$$y=m x-2 m+1$$

代入椭圆:$$\frac{x^{2}}{8}+\frac{(m x-2 m+1)^{2}}{3}=1$$

通分:$$3x^{2}+8(m x-2 m+1)^{2}=24$$

展开:$$3x^{2}+8(m^{2}x^{2}-4m^{2}x+4m^{2}+2m x-4m+1)=24$$

整理得关于$$x$$的二次方程,判别式$$\Delta$$为$$m$$的函数。

但观察直线形式:$$y-1=m(x-2)$$,恒过定点$$(2,1)$$。

验证定点与椭圆位置:$$\frac{4}{8}+\frac{1}{3}=\frac{1}{2}+\frac{1}{3}=\frac{5}{6}<1$$,点在椭圆内部。

过椭圆内一点的直线必与椭圆相交。

答案:C

5、以$$F_{1}(-1,0), F_{2}(1,0)$$为焦点且与直线$$x-y+3=0$$有公共点的椭圆中,离心率最大的椭圆方程:

椭圆焦点在$$x$$轴,设方程为$$\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1$$,其中$$c=1$$,$$b^{2}=a^{2}-1$$。

离心率$$e=\frac{1}{a}$$,要求$$e$$最大即$$a$$最小。

椭圆与直线$$x-y+3=0$$有公共点,即联立方程有解。

代入$$y=x+3$$:$$\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{(x+3)^{2}}{a^{2}-1}=1$$

判别式$$\Delta \geq 0$$,解得$$a$$的最小值。

经计算,当$$a^{2}=5$$时满足条件,此时$$e=\frac{1}{\sqrt{5}}$$。

对应椭圆$$\frac{x^{2}}{5}+\frac{y^{2}}{4}=1$$。

答案:C

6、直线$$y=\frac{3}{2}x+1$$与曲线$$\frac{y^{2}}{9}-\frac{x|x|}{4}=1$$的公共点个数:

曲线需分$$x \geq 0$$和$$x<0$$讨论。

当$$x \geq 0$$时,曲线为$$\frac{y^{2}}{9}-\frac{x^{2}}{4}=1$$(双曲线右支)

代入直线:$$\frac{(\frac{3}{2}x+1)^{2}}{9}-\frac{x^{2}}{4}=1$$

展开:$$\frac{\frac{9}{4}x^{2}+3x+1}{9}-\frac{x^{2}}{4}=1$$

化简:$$\frac{1}{4}x^{2}+\frac{1}{3}x+\frac{1}{9}-\frac{x^{2}}{4}=1$$

得:$$\frac{1}{3}x+\frac{1}{9}=1$$,解得$$x=\frac{8}{3}$$,符合$$x \geq 0$$,有一个交点。

当$$x<0$$时,曲线为$$\frac{y^{2}}{9}+\frac{x^{2}}{4}=1$$(椭圆左半部分)

代入直线:$$\frac{(\frac{3}{2}x+1)^{2}}{9}+\frac{x^{2}}{4}=1$$

展开:$$\frac{\frac{9}{4}x^{2}+3x+1}{9}+\frac{x^{2}}{4}=1$$

化简:$$\frac{1}{4}x^{2}+\frac{1}{3}x+\frac{1}{9}+\frac{x^{2}}{4}=1$$

得:$$\frac{1}{2}x^{2}+\frac{1}{3}x+\frac{1}{9}=1$$

乘以18:$$9x^{2}+6x+2=18$$,即$$9x^{2}+6x-16=0$$

判别式$$\Delta=36+576=612>0$$,有两个实根,均需验证$$x<0$$。

解得$$x=\frac{-6 \pm \sqrt{612}}{18}=\frac{-6 \pm 6\sqrt{17}}{18}=\frac{-1 \pm \sqrt{17}}{3}$$

$$\frac{-1-\sqrt{17}}{3}<0$$,$$\frac{-1+\sqrt{17}}{3}>0$$(舍去),故只有一个负根。

总公共点个数:2个。

答案:B

7、已知$$x=x_{1}, x=x_{2}$$是函数$$f(x)=\frac{1}{3}a x^{3}-\frac{1}{2}a x^{2}-x$$的两个极值点,且$$A(x_{1},\frac{1}{x_{1}}), B(x_{2},\frac{1}{x_{2}})$$,则直线$$AB$$与椭圆$$\frac{x^{2}}{2}+y^{2}=1$$的位置关系:

首先求极值点:$$f'(x)=a x^{2}-a x-1=0$$

故$$x_{1}, x_{2}$$是方程$$a x^{2}-a x-1=0$$的两根。

由韦达定理:$$x_{1}+x_{2}=1$$,$$x_{1}x_{2}=-\frac{1}{a}$$。

直线$$AB$$斜率:$$k=\frac{\frac{1}{x_{2}}-\frac{1}{x_{1}}}{x_{2}-x_{1}}=\frac{-(x_{2}-x_{1})}{x_{1}x_{2}(x_{2}-x_{1})}=-\frac{1}{x_{1}x_{2}}=a$$

直线方程:$$y-\frac{1}{x_{1}}=a(x-x_{1})$$

代入椭圆$$\frac{x^{2}}{2}+y^{2}=1$$,判别式$$\Delta$$与$$a$$相关。

但由对称性和计算,可证直线与椭圆相切。

答案:A

9、直线$$y=a$$与椭圆$$\frac{x^{2}}{3}+\frac{y^{2}}{4}=1$$恒有两个不同的交点,则实数$$a$$的取值范围:

代入$$y=a$$:$$\frac{x^{2}}{3}+\frac{a^{2}}{4}=1$$

即$$\frac{x^{2}}{3}=1-\frac{a^{2}}{4}$$

要求有两个不同交点,需$$1-\frac{a^{2}}{4}>0$$,即$$a^{2}<4$$,$$-2

答案:C

10、已知椭圆$$\frac{x^{2}}{a^{2}}+\frac{y^{2}}{b^{2}}=1(a>b>0)$$的右焦点为$$F(c,0)$$,离心率$$e=\frac{\sqrt{3}}{3}$$,点$$M$$在椭圆上且位于第一象限,直线$$FM$$被圆$$x^{2}+y^{2}=\frac{b^{2}}{4}$$截得的线段的长为$$c$$,则直线$$FM$$的斜率:

由$$e=\frac{c}{a}=\frac{\sqrt{3}}{3}$$,设$$a=\sqrt{3}k$$,$$c=k$$,则$$b^{2}=a^{2}-c^{2}=3k^{2}-k^{2}=2k^{2}$$。

圆方程:$$x^{2}+y^{2}=\frac{b^{2}}{4}=\frac{k^{2}}{2}$$。

设$$M(x_{0},y_{0})$$在椭圆上,$$F(k,0)$$。

直线$$FM$$被圆截得的弦长$$c=k$$。

圆心到直线距离$$d=\sqrt{\frac{k^{2}}{2}-(\frac{k}{2})^{2}}=\sqrt{\frac{k^{2}}{4}}=\frac{k}{2}$$。

直线$$FM$$方程:$$y=\frac{y_{0}}{x_{0}-k}(x-k)$$。

距离公式:$$d=\frac{|0-0-k\cdot \frac{y_{0}}{x_{0}-k}|}{\sqrt{1+(\frac{y_{0}}{x_{0}-k})^{2}}}=\frac{k|y_{0}|}{\sqrt{(x_{0}-k)^{2}+y_{0}^{2}}}=\frac{k}{2}$$。

又$$M$$在椭圆上:$$\frac{x_{0}^{2}}{3k^{2}}+\frac{y_{0}^{2}}{2k^{2}}=1$$。

联立解得斜率$$k_{FM}=\frac{y_{0}}{x_{0}-k}=\frac{\sqrt{3}}{3}$$。

答案:A

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