3.1.1 椭圆及其标准方程 同步作业 (含答案) 2025-2026学年高二数学人教A版(2019)选择性必修第一册

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3.1.1 椭圆及其标准方程 同步作业 (含答案) 2025-2026学年高二数学人教A版(2019)选择性必修第一册

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3.1.1 椭圆及其标准方程
一、 单项选择题
1椭圆+=1的两个焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,若PF1=2,则PF2的长为(  )
A. 3 B. 4 C. 6 D. 8
2 若方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围是(  )
A. (5,7) B. (5,+∞)
C. (7,+∞) D. (5,7)∪(7,+∞)
3已知经过椭圆C:+=1的左焦点F1的直线交椭圆C于A,B两点,F2是椭圆C的右焦点,则△ABF2的周长为(  )
A. 24 B. 12
C. 36 D. 48
4 若动点P(x,y)满足方程+=6,则动点P的轨迹方程为(  )
A. +=1 B. +=1
C. +=1 D. -=1
5 已知F1,F2是椭圆+=1的两个焦点,P是椭圆上一点,则PF1·PF2的最大值是(  )
A. B. 9
C. 16 D. 25
6已知曲线C:x2+y2=16,从曲线C上任意一点P向x轴作垂线段PP′,垂足为P′(若点P在x轴上,点P′即为点P),则线段PP′的中点M的轨迹方程为(  )
A. +=1 B. +=1
C. +=1 D. +=1
7 已知椭圆+=1的两个焦点分别是F1,F2,点P在椭圆上. 若PF1-PF2=2,则△PF1F2的面积是(  )
A. B. +1
C. D. +1
8 已知P为椭圆+=1上一点,M,N分别是圆(x+3)2+y2=4和(x-3)2+y2=1上的点,则PM+PN的取值范围是(  )
A. [7,13] B. [10,15]
C. [10,13] D. [7,15]
二、 多项选择题
9 下列说法中,正确的是(  )
A. 已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足PF1+PF2=4,则点P的轨迹是椭圆
B. 已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足PF1+PF2=2,则点P的轨迹是椭圆
C. 已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足PF1+PF2=1,则点P的轨迹是椭圆
D. 已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足PF1+PF2=3,则点P的轨迹是椭圆
10 已知点A(-1,0),动点P(x,y)满足PA+PB=2,且动点P的轨迹是椭圆,则点B的坐标可能是(  )
A. (0,0) B. (1,0)
C. (0,1) D. (1,1)
三、填空题
11已知点F1(-3,0),F2(3,0),且PF1+PF2=6,则点P的轨迹是________.
12 已知F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C上的一点,且PF1⊥PF2.若△PF1F2的面积为9,则b=________.
13 已知点F1(-2,0),圆F2:(x-2)2+y2=36,M是圆F2上一动点,线段MF1的垂直平分线交MF2于点N,则点N的轨迹方程为________.
四、解答题
14 已知椭圆E:+=1的上、下焦点分别为F1,F2,M为椭圆E上任意一点,点N在F2M的延长线上,若MN=MF1,求点N的轨迹方程.
15 已知椭圆C:+=1(a>b>0)经过点M(1,),F1,F2是椭圆C的两个焦点,F1F2=2,P是椭圆C上的一个动点.
(1) 求椭圆C的标准方程;
(2) 若点P在第一象限,且△PF1F2的面积为,求点P的坐标.
16 已知椭圆+=1上一点M(x0,y0),且x0<0,y0=2.
(1) 求x0的值;
(2) 求过点M且与椭圆+=1共焦点的椭圆的方程.
3.1.1 椭圆及其标准方程
1. B 由椭圆方程可得a=3.由椭圆的定义,得PF2=2a-PF1=6-2=4.
2. C 由题意,得a-5>2,解得a>7.
3. A 因为AF1+AF2=2a=12,BF1+BF2=2a=12,所以△ABF2的周长为24.
4. A 由动点P(x,y)满足方程+=6及椭圆的定义,得点P的轨迹是以(0,2),(0,-2)为焦点的椭圆,且2a=6,2c=4,所以a=3,c=2,则b2=a2-c2=14,所以动点P的轨迹方程为+=1.
5. D 由题意,得PF1+PF2=10.因为PF1+PF2≥2,所以10≥2,可得PF1·PF2≤25,当且仅当PF1=PF2=5时,等号成立,所以PF1·PF2的最大值是25.
6. A 设点P(x0,y0),M(x,y),则P′(x0,0).因为M是线段PP′的中点,所以又点P(x0,y0)在曲线C:x2+y2=16上,则x+y=16,所以x2+(2y)2=16,即+=1,故线段PP′的中点M的轨迹方程为+=1.
7. C 由题意,得PF1+PF2=2a=4.因为PF1-PF2=2,所以PF1 =3,PF2=1.又F1F2=2c=2,则PF+F1F=PF,所以△PF1F2是以∠PF2F1为直角的直角三角形,所以S△PF1F2=×2×1=.
8. A 根据椭圆的定义,得PF1+PF2=2a=10,所以7=10-(1+2)≤PM+PN≤10+(1+2)=13,即所求的取值范围是[7,13].
9. AD 对于A,PF1+PF2=4>F1F2=2,所以动点P的轨迹是椭圆,故A正确;对于B,PF1+PF2=2=F1F2,所以动点P的轨迹是线段F1F2,故B错误;对于C,PF1+PF2=1F1F2=2,所以动点P的轨迹是椭圆,故D正确.故选AD.
10. AC 由题意可得PA+PB=2>AB,则点B在以点A为圆心,2为半径的圆内,且点A,B不重合,即点B在圆(x+1)2+y2=4内.由点(0,0),(0,1)在圆内,点(1,0)在圆上,点(1,1)在圆外,可知A,C正确,B,D错误.故选AC.
11. 线段F1F2 因为PF1+PF2=6=F1F2,所以点P的轨迹为线段F1F2.
12. 3 设PF1=r1,PF2=r2.由椭圆的定义,得PF1+PF2=r1+r2=2a.又由PF1⊥PF2,得r+r=4c2,所以2r1r2=(r1+r2)2-(r+r)=4a2-4c2=4b2,即r1r2=2b2,所以S△PF1F2=r1r2=×2b2=b2.又因为△PF1F2的面积为9,所以b2=9,解得b=3(负值舍去).
13. +=1  圆F2:(x-2)2+y2=36的圆心坐标为(2,0),半径为6.由垂直平分线的性质,得NF1=MN,则NF1+NF2=MN+NF2=MF2=6.又F1F2=4,所以点N的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆,其中2a=6,2c=4,即a=3,c=2,所以b2=a2-c2=9-4=5,所以点N的轨迹方程为+=1.
14. 如图,由椭圆的定义可知MF1+MF2=2a=2.
又MN=MF1,
所以MF2+MN=MF2+MF1=2,
即NF2=2,
所以点N的轨迹是以F2(0,-)为圆心,2为半径的圆,
故点N的轨迹方程为x2+(y+)2=24.
15. (1) 由题意,得2c=2,则c=,
所以F1(-,0),F2(,0),
所以MF1===,同理MF2=,
所以2a=MF1+MF2=4,即a=2,
所以b==1,
故椭圆C的标准方程为+y2=1.
(2) 设点P(x,y)(x>0,y>0).
由S△PF1F2=F1F2·y,得×2×y=,
解得y=.
又因为点P在椭圆C上,所以+=1,
解得x=1(负值舍去),
所以点P的坐标为.
16. (1) 由题意,得点M(x0,2)在椭圆+=1上,则+=1,即x=9.
又x0<0,所以x0=-3.
(2) 易知椭圆+=1的焦点在x轴上,且c2=9-4=5,
故可设所求椭圆的方程为+=1(a2>5).
由(1) 知,点M的坐标为(-3,2),
将其代入所设方程,得+=1(a2>5),
解得a2=15或a2=3(舍去),
故所求椭圆的方程为+=1.

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