备战2024年高考数学高频考点题型精讲+精练【艺体生专供】(新高考通用)专题20椭圆解析版.docx
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1、专题20 椭圆 一、考向解读考向:高考中椭圆的考查主要是它的标准方程和离心率等。基础知识点是椭圆的方程与性质,其中对称性的考查一般体现在小压轴中。标准方程的考查主要是解答题第一问,一般结合直线或者圆,要重点掌握好!考点:椭圆的标准方程和性质。导师建议:重视椭圆的定义,在较难选择填空中往往作为隐含条件!二、知识点汇总1.椭圆的定义平面内与两个定点的距离之和等于常数()的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距,记作,定义用集合语言表示为:注意:当时,点的轨迹是线段;当时,点的轨迹不存在2.椭圆的方程与性质焦点的位置焦点在轴上焦点在轴上图形标准方程定义到两定点的距离之
2、和等于常数2,即()范围且且顶点、轴长长轴长,短轴长长轴长,短轴长对称性关于轴、轴对称,关于原点中心对称焦点、焦距离心率【常用结论】1.过椭圆的焦点与椭圆的长轴垂直的直线被椭圆所截得的线段称为椭圆的通径,其长为2.焦点三角形面积公式:S=b2tan2三、题型专项训练目录一览椭圆的定义椭圆的标准方程椭圆的性质多选题与填空题高考题及模拟题精选题型精练,巩固基础椭圆的定义一、单选题1点在椭圆上,是的两个焦点,若,则()A5B6C7D8【答案】A【分析】首先得出椭圆得标准方程,计算出,再由由椭圆定义可知:,代入即可求得.【详解】椭圆,即,其中由椭圆定义可知:。得,故选:A.2已知,是椭圆的两个焦点,P
3、是C上一点(端点除外),则的周长为()A14B16CD【答案】C【分析】根据椭圆的定义和标准方程求得正确答案.【详解】由题可知,的周长为故选:C3已知点P为椭圆上的一点,为该椭圆的两个焦点,若,则()ABC1D3【答案】C【分析】利用椭圆的定义进行求解.【详解】因为点P为椭圆上的一点,所以,因为,所以.故选:C.4设为椭圆上的一点,、分别为椭圆的左、右焦点,且,则等于()ABCD【答案】B【分析】利用椭圆的定义以及余弦定理求得.【详解】椭圆,则,两边平方得,在中,由余弦定理得,即,由得.故选:B5已知椭圆,分别是椭圆C的焦点,过点的直线交椭圆C于A,B两点,若,则()A2B4C6D8【答案】D
4、【分析】根据椭圆的定义可求,结合条件可求.【详解】设椭圆的长半轴为,则,由椭圆定义可得,又,所以.故选:D.6已知是椭圆的左焦点,为椭圆上任一点,点的坐标为,则的最大值为()ABCD【答案】D【分析】运用椭圆定义转化及当且仅当三点共线时取得最值可得结果.【详解】由椭圆的方程知,则、由椭圆的定义知,所以,又,当且仅当F2在线段PQ上时等号成立,即:的最大值为11.故选:D.椭圆的标准方程7已知椭圆的焦点在y轴上,长轴长是短轴长的2倍,则()A2B1CD4【答案】D【分析】根据椭圆的方程,结合椭圆的几何性质,列式求解.【详解】由条件可知,且,解得:.故选:D8已知椭圆的一个焦点为,则实数的值为()
5、AB2CD【答案】A【分析】根据方程是椭圆方程,得,然后由关系得出值【详解】由题意,故选:A9已知椭圆C的焦点为,过点的直线与C交于A,B两点若的周长为12,则椭圆C的标准方程为()ABCD【答案】B【分析】根据已知条件求得,由此求得椭圆的标准方程.【详解】依题意,解得,由于椭圆的焦点在轴上,所以椭圆的标准方程为.故选:B10若椭圆的中心为坐标原点焦点在轴上;顺次连接的两个焦点一个短轴顶点构成等边三角形,顺次连接的四个顶点构成四边形的面积为,则的方程为()ABCD【答案】A【分析】由题可知,解之即可得a和b的值,从而求得椭圆的方程;【详解】设椭圆的标准方程为,由题可知,解得,故椭圆的标准方程为
6、故选:A.11已知椭圆的焦点在轴上,则实数的取值范围为()ABCD【答案】A【分析】根据椭圆的焦点位置可得出关于的不等式组,即可解得实数的取值范围.【详解】因为椭圆的焦点在轴上,则,解得.故选:A.12河南一国家级湿地,以其独特的地理环境和良好的生态环境,吸引了全国近三分之一的鸟种在此繁衍生息,成了鸟类自然保护区.天鹅戏水、白鹭觅食,形成了一幅群鸟嬉戏的生态美景.该保护区新建一个椭球形状的观鸟台,椭球的一部分竖直埋于地下,其外观的三视图(单位:米)如下,正视图中椭圆(部分)的长轴长为16米,则该椭球形状观鸟台的最高处到地面的垂直高度为()A8米B10米C12米D16米【答案】C【分析】建立平面
7、直角坐标系,【详解】如图,以长轴中点为坐标原点,长轴为轴,垂直长轴为轴,建立平面直角坐标系,设正视图的椭圆(部分)对应的标准方程为,结合题意及三视图可得:,所以椭圆(部分)对应的标准方程为,将点代入,可得.故该椭球形状观鸟台的最高处到地面的垂直高度为(米).故选:C.椭圆的性质13已知椭圆的一个焦点坐标为,则的值为()A1B3C7D9【答案】B【分析】根据焦点坐标确定,然后计算【详解】由题意,故选:B14已知椭圆的长轴长、短轴长、焦距成等比数列,则的离心率等于()ABCD【答案】B【分析】根据椭圆的几何性质即等比数列概念即可得出的关系式,解方程即可得离心率.【详解】由题意可得,长轴长、短轴长、
8、焦距成等比数列,所以,即,得,解得或(舍)故选:B15有关椭圆叙述错误的是()A长轴长等于4B短轴长等于4C离心率为D的取值范围是【答案】A【分析】根据题意求出,进而根据椭圆的性质求得答案.【详解】椭圆方程化为:,则,则长轴长为8,短轴长为4,离心率,x的取值范围是.即A错误,B,C,D正确.故选:A.16点与椭圆的位置关系为()A在椭圆上B在椭圆内C在椭圆外D不能确定【答案】B【解析】将点的坐标代入椭圆方程,根据不等关系可判断出点与椭圆的位置关系.【详解】,可知点在椭圆内【分析】故选:B.17已知椭圆C:+=1的离心率为,则C的长轴长为()A8B4C2D4【答案】B【分析】直接利用椭圆的标准
9、方程性质和离心率的定义即可求解.【详解】依题意,因为椭圆C的离心率为,所以=,得m=2,故长轴长为2=4故选:B.18在天文学上,航天器绕地球运行的椭圆轨道上距离地心最远的一点,称为远地点:距离地心最近的一点,称为近地点远地点与地球表面的最短距离称为远地点高度;近地点与地球表面的最短距离称为近地点高度已知某航天器的运行轨道是以地心为一个焦点的椭圆,地球(视为一个球体)的半径为R若该航天器的远地点高度为5R,所在椭圆轨道的离心率为,则该航天器的近地点高度为()ARB2RC3RD4R【答案】C【分析】根据题意,列方程组求出椭圆的长半轴长和半焦距,再计算该航天器的近地点高度即可.【详解】设椭圆的长半
10、轴长为a,短半轴长为b,半焦距为c,则由题意,可知 ,解得 ,所以该航天器的近地点高度为 .故选:C.19“木桶效应”是一个有名的心理效应,是指木桶盛水量的多少,取决于构成木桶的最短木板的长度,而不取决于构成木桶的长木板的长度,常被用来寓意一个短处对于一个团队或者一个人的影响程度某同学认为,如果将该木桶斜放,发挥长板的作用,在短板存在的情况下,也能盛较多的水根据该同学的说法,若有一个如图所示圆柱形木桶,其中一块木板有缺口,缺口最低处与桶口的距离为,若按图的方式盛水,木桶倾斜到与水平面成时,水面刚好与左边缺口最低处和右侧桶口齐平,并形成一个椭圆水面,且为椭圆的长轴,则该椭圆的离心率为()ABCD
11、【答案】C【分析】由面面平行的性质得水平面与水桶上底面所成角,进而求得椭圆的长轴长、短轴长,进而求得离心率.【详解】图中,因为木桶倾斜到与水平面成,所以水桶的下底面与水平面成,又因为水桶的下底面与水桶的上底面平行,图方式盛水后的水面与地面平行,所以水桶的上底面与盛水后的水面成,又因为缺口最低处与桶口距离为2,水桶的母线垂直于水桶的上底面,所以,所以,所以.故选:C.20已知椭圆的左右焦点分别为,离心率为,过点的直线交椭圆于A、B两点,若的周长为8,则C的方程为()ABCD【答案】D【分析】由椭圆的定义知的周长为,结合已知条件求出,再由离心率求出,进而求出,从而得出答案.【详解】由椭圆定义可得,
12、又,所以的周长,所以,故,又,所以,所以所以椭圆C的方程为.故选:D.多选题与填空题二、多选题21已知椭圆的对称中心为坐标原点,焦点在坐标轴上,若椭圆的长轴长为6,短轴长为4,则椭圆的标准方程可能为()ABCD【答案】AC【分析】利用椭圆长轴,短轴的长结合焦点位置可求椭圆标准方程.【详解】由题意有,故椭圆的标准方程可能为或.故选:AC.22已知是椭圆的左、右焦点,点P在椭圆上,则下列结论正确的有()A椭圆的离心率为BCD的最大值为【答案】ACD【分析】根据椭圆的标准方程求出a、b、c,根据椭圆的几何性质即可逐项求解判断【详解】易得,则,椭圆的离心率为,故A正确,B错误;,C正确;当点P位于短轴
13、的端点时,取得最大值,此时,故,即的最大值为,D正确故选:ACD23已知M是椭圆上一点,是其左右焦点,则下列选项中正确的是()A椭圆的焦距为2B椭圆的离心率C椭圆的短轴长为4D的面积的最大值是4【答案】BCD【分析】由题意可得,即可判断A,B,C;当M为椭圆短轴的一个顶点时,以为底时的高最大,面积最大,求出面积的最大值即可判断.【详解】解:因椭圆方程为,所以,所以椭圆的焦距为,离心率,短轴长为,故A错误,B,C正确;对于D,当M为椭圆短轴的一个顶点时,以为底时的高最大,为2,此时的面积取最大为,故正确.故选:BCD.24已知方程表示椭圆,下列说法正确的是()Am的取值范围为B若该椭圆的焦点在y
14、轴上,则C若,则该椭圆的焦距为4D若,则该椭圆经过点【答案】BC【分析】根据椭圆的标准方程和几何性质依次判断选项即可.【详解】A:因为方程表示椭圆,所以,解得,且,故A错误;B:因为椭圆的焦点在y轴上,所以,解得,故B正确;C:若,则椭圆方程为,所以,从而,故C正确;D:若,则椭圆方程为,点的坐标不满足方程,即该椭圆不经过点,故D错误.故选:BC.25若n,m,成等比数列,则圆锥曲线的离心率可以是()ABCD2【答案】ACD【分析】根据等比数列列方程,对的符号进行分类讨论,结合圆锥曲线的知识求得离心率.【详解】由于成等比数列,所以,当时,曲线表示焦点在轴上的椭圆,所以,A选项正确.当时,曲线即
15、,表示焦点在轴上的双曲线,所以,D选项正确.当时,所以即,表示焦点在轴上的双曲线,所以,C选项正确.当时,方程不成立.故选:ACD26加斯帕尔蒙日(图1)是1819世纪法国著名的几何学家,他在研究圆锥曲线时发现:椭圆的任意两条互相垂直的切线的交点都在同一个圆上,其圆心是椭圆的中心,这个圆被称为“蒙日圆”(图2)已知长方形R的四边均与椭圆相切,则下列说法正确的是()A椭圆C的离心率为B椭圆C的蒙日圆方程为C椭圆C的蒙日圆方程为D长方形R的面积最大值为18【答案】ACD【分析】根据椭圆方程,求出离心率即可得选项A正误;根据蒙日圆的定义可判断,该圆过点,根据圆心坐标,即可求得半径的值,进而求得圆的方
16、程;设出长方形的长和宽,根据长方形是蒙日圆的内接四边形,可得对角线为直径,求得长和宽的等量关系,再利用基本不等式即可判断选项D正误.【详解】解:由题知椭圆方程为:,所以,故选项A正确;因为长方形R的四边均与椭圆相切,所以点,即在蒙日圆上,故半径为,可得椭圆C的蒙日圆方程为;故选项B错误,选项C正确;设长方形R的边长为m,n,则有,所以长方形R的面积等于,当且仅当时取等,故选项D正确.故选:ACD27已知是双曲线的左、右焦点,是C上一点,若C的离心率为,连结交C于点B,则()AC的方程为BC的周长为D的内切圆半径为【答案】ABD【分析】根据点A的坐标和离心率求出双曲线的标准方程,再根据双曲线的性
17、质逐项分析.【详解】对A,将点A的坐标代入双曲线方程,并由 得下列方程组:,解得,双曲线,A正确;对B,B正确;对C, , ,周长,C错误;对D,令 ,则 ,在 中, ,设 的周长为l,内切圆半径为r,则 ,由三角形面积公式知: , ,D正确;故选:ABD28已知分别为椭圆和双曲线的公共左,右焦点,(在第一象限)为它们的一个交点,且,直线与双曲线交于另一点,若,则下列说法正确的是()A的周长为B双曲线的离心率为C椭圆的离心率为D【答案】BCD【分析】设,则,由双曲线定义得,再由余弦定理得,然后由椭圆定义得,利用余弦定理求得,再求三角形周长,求出椭圆、双曲线的离心率,从而判断各选项【详解】设,则
18、,中由余弦定理,得,化简得,D正确;又,所以,又,的周长为,A错误;中,由余弦定理得,所以,因此双曲线的离心率为,B正确;椭圆的离心率为,C正确,故选:BCD三、填空题29已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线交椭圆于A,B两点,若,则_.【答案】10【分析】根据椭圆的定义可得,结合题意即可求解.【详解】因为,两式相加得.又,所以.故答案为:10.30经过和两点的椭圆的标准方程为_【答案】【分析】设椭圆的方程为,将两点坐标代入椭圆方程,列出方程组,解之即可.【详解】设椭圆的方程为,则,解得,所以该椭圆的标准方程为.故答案为:.31中心在坐标原点,焦点在x轴上且焦距是8,离心率等于的椭圆的标准方程
19、为_.【答案】1【分析】先求出c,再根据离心率求出a,最后利用的关系求出b2,即可求出椭圆的标准方程.【详解】由焦点在x轴上且焦距是8,可得,由离心率等于可得,解得,所以,所以,椭圆的标准方程为1.故答案为:1.32以为焦点的椭圆上有一动点M,则的最大值为_.【答案】3【分析】利用焦点坐标即椭圆中的关系求出椭圆的标准方程,然后分析椭圆上的动点在何处时最大.【详解】因为为椭圆的焦点,所以,所以由,所以椭圆的标准方程为:,如图所示:因为为椭圆的左焦点,为椭圆上的动点,故当处于右顶点时最大,且最大值为,故答案为:3.33设,是椭圆的两个焦点,点在椭圆上,且,则的面积为_【答案】1【分析】在中,由 ,
20、得到,再由椭圆的定义得到求解.【详解】解: 在中,因为 ,所以,由椭圆的定义得:,两式求得,所以,故答案为:134已知椭圆的上、下顶点分别为,左顶点为,若,则椭圆的离心率为_.【答案】【分析】由得关系,变形后可求得离心率.【详解】根据题意,所以离心率.故答案为:35已知椭圆的左、右焦点分别为点、,若椭圆上顶点为点,且为等腰直角三角形,则_.【答案】8【分析】根据为等腰直角三角形得到,代入计算得到答案.【详解】椭圆,故,为等腰直角三角形,故,故,即,.故答案为:36已知点是椭圆上的一点,且位于第一象限内,以点及焦点、为顶点的三角形的面积等于1,则点的坐标为_.【答案】【分析】求出椭圆的焦距,利用
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