3.1 练习1 椭圆及其标准方程(一)课时练(学生版+教师版) 2026-2027学年 高中数学 选择性必修 第一册 (人教A版)

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3.1 练习1 椭圆及其标准方程(一)课时练(学生版+教师版) 2026-2027学年 高中数学 选择性必修 第一册 (人教A版)

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3.1 练习1 椭圆及其标准方程(一)
1. 椭圆5x2+6y2=30的焦点坐标为( C )
A. (-3,0),(3,0)
B. (0,-3),(0,3)
C. (-1,0),(1,0)
D. (0,-1),(0,1)
【解析】 根据题意,椭圆5x2+6y2=30的标准方程为=1,其中a2=6,b2=5,且其焦点在x轴上,则c2=6-5=1,则椭圆的焦点坐标为(-1,0),(1,0).
2. 设P是椭圆=1上一点,P到两焦点F1,F2的距离之差为2,则△PF1F2是( B )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形
C. 钝角三角形 D. 等腰直角三角形
【解析】 由椭圆定义,知|PF1|+|PF2|=2a=8.不妨设|PF1|-|PF2|=2,∴|PF1|=5,|PF2|=3.又|F1F2|=2c=4,∴△PF1F2为直角三角形.
3. 已知椭圆y2=1的一个焦点是(2,0),那么实数k为( D )
A. B.
C. 3 D. 5
【解析】 ∵椭圆y2=1的一个焦点是(2,0),∴k>1,∵k-1=4,∴k=5.
4. (2024·广东肇庆高二期中)已知椭圆=1的焦距等于2,则实数m的值为( A )
A. 3或5 B. 8
C. 2或2 D. 或
【解析】 若椭圆的焦点在x轴上,则a2=m,b2=4,则2c=2=2=2,可得m=5;若椭圆的焦点在y轴上,则a2=4,b2=m,则2c=2=2=2,可得m=3.综上,m=3或5.
5. 化简方程=10为不含根式的形式为( C )
A. =1 B. =1
C. =1 D. =1
【解析】 由题意可知方程表示点(x,y)与两个定点(0,3)和(0,-3)之间的距离之和为10,又两定点之间的距离为6,且6<10,符合椭圆的定义,即2a=10,2c=6,从而可求得b2=16,相应椭圆方程为=1.
6. 设椭圆C:y2=1的左焦点为F,直线l:y=kx(k≠0)与椭圆C交于A,B两点,则|AF|+|BF|的值是( C )
A. 2 B. 2
C. 4 D. 4
【解析】 设椭圆的右焦点为F2,连接AF2,BF2,∵|OA|=|OB|,|OF|=|OF2|,O为坐标原点,
∴四边形AFBF2是平行四边形,∴|BF|=|AF2|,∴|AF|+|BF|=|AF|+|AF2|=2a=4.
7. 若椭圆上存在点P,使得点P到椭圆的两个焦点的距离之比为2∶1,则称该椭圆为“倍径椭圆”,则下列椭圆中,为“倍径椭圆”的是( B )
A. =1
B. =5
C. =1
D. =1
【解析】 设椭圆的两个焦点为F1,F2,由题意可得,|PF1|+|PF2|=2a,即|PF1|=2a-|PF2|,不妨设|PF1|>|PF2|,则|PF1|=2a-|PF2|=2|PF2|,解得|PF2|=,可得a-c≤,又a2=b2+c2,∴∈.对于A,可知a2=16,b2=15,则 ,A错误;对于B,∵=5,即=1,可知a2=45,b2=40,则∈,B正确;对于C,可知a2=25,b2=24,则 ,C错误;对于D,可知a2=36,b2=33,则 ,D错误.
8. (多选)若方程=1表示椭圆C,则下列结论中,正确的是( CD )
A. k∈(1,9)
B. 椭圆C的焦距为2
C. 若椭圆C的焦点在x轴上,则k∈(1,5)
D. 若椭圆C的焦点在y轴上,则k∈(5,9)
【解析】 由题可知又椭圆中a2≠b2,故k-1≠9-k,可得k∈(1,5)∪(5,9),A错误.当9-k>k-1>0,即k∈(1,5)时,焦点在x轴上,c2=a2-b2=9-k-(k-1)=10-2k;当k-1>9-k>0,即k∈(5,9)时,焦点在y轴上,c2=a2-b2=k-1-(9-k)=2k-10,B错误,C,D正确.
9. (多选)已知P是椭圆=1上一点,椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,且cos∠F1PF2=,则( BCD )
A. △F1PF2的周长为12
B. =2
C. 点P到x轴的距离为
D. ·=2
【解析】 △F1PF2的周长为|PF1|+|PF2|+|F1F2|=2a+2c=6+2×=6+2,A错误;∵|PF1|+|PF2|=2a=6,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos∠F1PF2,∴4×(9-4)=36-2|PF1|·|PF2||PF1|·|PF2|,∴|PF1|·|PF2|=6,∴|PF1|·|PF2|sin∠F1PF2=×6×=2,B正确;设点P到x轴的距离为d,则|F1F2|·d=2,∴d=,C正确;·=||·||cos∠F1PF2=6×=2,D正确.
10. 已知椭圆的中心为坐标原点,焦点在x轴上,椭圆与x轴的一个交点到两焦点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为 =1 ,其焦点坐标为 (±1,0) .
【解析】 由题意知解得则b2=a2-c2=3,故椭圆的标准方程为=1,焦点坐标为(±1,0).
11. 焦距等于4,且经过点P的椭圆的标准方程为 =1,或=1 .
【解析】 ∵椭圆的焦距为4,∴c=2,设椭圆的标准方程为=1,或=1,∵椭圆过点P,∴=1,可得a2=8,∴椭圆的标准方程为=1,或=1.
12. 椭圆=1上的点M到焦点F1的距离为2,N是MF1的中点,则|ON|(O为坐标原点)的值为 4 .
【解析】 由椭圆方程可知,a2=25,∴a=5,∵|MF1|=2,∴|MF2|=2a-|MF1|=8,连接|MF2|,在△MF1F2中,N是MF1的中点,O为F1F2的中点,∴ON是△MF1F2的中位线,∴|ON|=|MF2|=4.
13. 分别求满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1)经过点(2,3),且与椭圆9x2+4y2=36有共同的焦点;
(2)经过P(-2,1),Q(,-2) 两点.
解: (1)椭圆9x2+4y2=36,即=1,故c=,焦点为(0,),(0,).设所求椭圆的标准方程为=1(a>b>0),则可得
∴所求椭圆的标准方程为=1.
(2)设所求椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,且m≠n),将P(-2,1),Q(,-2)的坐标代入方程得解得
∴所求椭圆的标准方程为=1.
14. 设P(x,y)是椭圆=1上的点且P的纵坐标y≠0,点A(-5,0),B(5,0),试判断kPA·kPB是否为定值,若是定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由.
解: ∵点P在椭圆=1上,∴y2=16×=16× ①.∵点P的纵坐标y≠0,∴x≠±5,∴kPA=,kPB=,
∴kPA·kPB=· ②.
把①代入②,得kPA·kPB=.
∴kPA·kPB为定值,这个定值是.
15. (多选)若椭圆=1上的一点P到椭圆焦点的距离之积为a,当a取得最大值时,点P的坐标可能为( CD )
A. (-4,0)
B. (4,0)
C. (0,3)
D. (0,-3)
【解析】 记椭圆=1的两个焦点分别为F1,F2,则|PF1|+|PF2|=8,可得|PF1|·|PF2|≤=16,当且仅当|PF1|=|PF2|=4时取等号,此时点P的坐标为(0,3)或(0,-3).
16. (2024·湖南常德部分学校高二联考)已知P是椭圆C:=1上一点,点P在直线l:4x+3y-21=0上的射影为Q,F是椭圆C的右焦点,则|PQ|-|PF|的最小值是( A )
A. 1 B. -1
C. D. 2
【解析】 椭圆C的左焦点为F1(-1,0),则|PF1|+|PF|=4,故|PQ|-|PF|=|PQ|+|PF1|-4,当且仅当Q,P,F1三点共线,且P在线段QF1上时,|PQ|+|PF1|取得最小值,最小值为点F1到直线l的距离=5,∴|PQ|-|PF|的最小值是1.3.1 练习1 椭圆及其标准方程(一)
1. 椭圆5x2+6y2=30的焦点坐标为(  )
A. (-3,0),(3,0)
B. (0,-3),(0,3)
C. (-1,0),(1,0)
D. (0,-1),(0,1)
2. 设P是椭圆=1上一点,P到两焦点F1,F2的距离之差为2,则△PF1F2是(  )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形
C. 钝角三角形 D. 等腰直角三角形
3. 已知椭圆y2=1的一个焦点是(2,0),那么实数k为(  )
A. B.
C. 3 D. 5
4. (2024·广东肇庆高二期中)已知椭圆=1的焦距等于2,则实数m的值为(  )
A. 3或5 B. 8
C. 2或2 D. 或
5. 化简方程=10为不含根式的形式为(  )
A. =1 B. =1
C. =1 D. =1
6. 设椭圆C:y2=1的左焦点为F,直线l:y=kx(k≠0)与椭圆C交于A,B两点,则|AF|+|BF|的值是(  )
A. 2 B. 2
C. 4 D. 4
7. 若椭圆上存在点P,使得点P到椭圆的两个焦点的距离之比为2∶1,则称该椭圆为“倍径椭圆”,则下列椭圆中,为“倍径椭圆”的是(  )
A. =1
B. =5
C. =1
D. =1
8. (多选)若方程=1表示椭圆C,则下列结论中,正确的是(  )
A. k∈(1,9)
B. 椭圆C的焦距为2
C. 若椭圆C的焦点在x轴上,则k∈(1,5)
D. 若椭圆C的焦点在y轴上,则k∈(5,9)
9. (多选)已知P是椭圆=1上一点,椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,且cos∠F1PF2=,则(  )
A. △F1PF2的周长为12
B. =2
C. 点P到x轴的距离为
D. ·=2
10. 已知椭圆的中心为坐标原点,焦点在x轴上,椭圆与x轴的一个交点到两焦点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为 ,其焦点坐标为 .
11. 焦距等于4,且经过点P的椭圆的标准方程为 .
12. 椭圆=1上的点M到焦点F1的距离为2,N是MF1的中点,则|ON|(O为坐标原点)的值为 .
13. 分别求满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1)经过点(2,3),且与椭圆9x2+4y2=36有共同的焦点;
(2)经过P(-2,1),Q(,-2) 两点.
14. 设P(x,y)是椭圆=1上的点且P的纵坐标y≠0,点A(-5,0),B(5,0),试判断kPA·kPB是否为定值,若是定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由.
15. (多选)若椭圆=1上的一点P到椭圆焦点的距离之积为a,当a取得最大值时,点P的坐标可能为(  )
A. (-4,0)
B. (4,0)
C. (0,3)
D. (0,-3)
16. (2024·湖南常德部分学校高二联考)已知P是椭圆C:=1上一点,点P在直线l:4x+3y-21=0上的射影为Q,F是椭圆C的右焦点,则|PQ|-|PF|的最小值是(  )
A. 1 B. -1
C. D. 2(共26张PPT)
一、 椭圆
练习1 椭圆及其标准方程(一)
圆锥曲线的方程
第三章
必备知识练
1. 椭圆5x2+6y2=30的焦点坐标为(  )
A. (-3,0),(3,0) B. (0,-3),(0,3)
C. (-1,0),(1,0) D. (0,-1),(0,1)
【解析】 根据题意,椭圆5x2+6y2=30的标准方程为=1,其中a2=6,b2=5,且其焦点在x轴上,则c2=6-5=1,则椭圆的焦点坐标为(-1,0),(1,0).
C
2. 设P是椭圆=1上一点,P到两焦点F1,F2的距离之差
为2,则△PF1F2是(  )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形
C. 钝角三角形 D. 等腰直角三角形
【解析】 由椭圆定义,知|PF1|+|PF2|=2a=8.不妨设|PF1|-|PF2|=2,∴|PF1|=5,|PF2|=3.又|F1F2|=2c=4,∴△PF1F2为直角三角形.
B
3. 已知椭圆y2=1的一个焦点是(2,0),那么实数k为(  )
A. B.
C. 3 D. 5
【解析】 ∵椭圆y2=1的一个焦点是(2,0),∴k>1,
∵k-1=4,∴k=5.
D
4. (2024·广东肇庆高二期中)已知椭圆=1的焦距等
于2,则实数m的值为(  )
A. 3或5 B. 8
C. 2或2 D. 或
【解析】 若椭圆的焦点在x轴上,则a2=m,b2=4,则2c=2=2=2,可得m=5;若椭圆的焦点在y轴上,则a2=4,b2=m,则2c=2=2=2,可得m=3.综上,m=3或5.
A
5. 化简方程=10为不含根式的
形式为(  )
A. =1 B. =1
C. =1 D. =1
【解析】 由题意可知方程表示点(x,y)与两个定点(0,3)和(0,-3)之间的距离之和为10,又两定点之间的距离为6,且6<10,符合椭圆的定义,即2a=10,2c=6,从而可求得b2=16,相应椭圆方程为=1.
C
6. 设椭圆C:y2=1的左焦点为F,直线l:y=kx(k≠0)与椭
圆C交于A,B两点,则|AF|+|BF|的值是(  )
A. 2 B. 2
C. 4 D. 4
【解析】 设椭圆的右焦点为F2,连接AF2,BF2,∵|OA|=|OB|,|OF|=|OF2|,O为坐标原点,∴四边形AFBF2是平行四边形,∴|BF|=|AF2|,∴|AF|+|BF|=|AF|+|AF2|=2a=4.
C
7. 若椭圆上存在点P,使得点P到椭圆的两个焦点的距离之比为2∶1,则称该椭圆为“倍径椭圆”,则下列椭圆中,为“倍径椭圆”的是(  )
A. =1 B. =5
C. =1 D. =1
B
【解析】 设椭圆的两个焦点为F1,F2,由题意可得,|PF1|+|PF2|=2a,即|PF1|=2a-|PF2|,不妨设|PF1|>|PF2|,则|PF1|=2a-|PF2|=2|PF2|,解得|PF2|=,可得a-c≤,又a2=b2+c2,∴∈.对于A,可知a2=16,b2=15,则 ,A错误;对于B,∵=5,即=1,可知a2=45,b2=40,则∈,B正确;对于C,可知a2=25,b2=24,则 ,C错误;对于D,可知a2=36,b2=33,则 ,D错误.
8. (多选)若方程=1表示椭圆C,则下列结论中,正
确的是(  )
A. k∈(1,9)
B. 椭圆C的焦距为2
C. 若椭圆C的焦点在x轴上,则k∈(1,5)
D. 若椭圆C的焦点在y轴上,则k∈(5,9)
CD
【解析】 由题可知又椭圆中a2≠b2,故k-1≠9-k,可得k∈(1,5)∪(5,9),A错误.当9-k>k-1>0,即k∈(1,5)时,焦点在x轴上,c2=a2-b2=9-k-(k-1)=10-2k;当k-1>9-k>0,即k∈(5,9)时,焦点在y轴上,c2=a2-b2=k-1-(9-k)=2k-10,B错误,C,D正确.
9. (多选)已知P是椭圆=1上一点,椭圆的左、右焦点分
别为F1,F2,且cos∠F1PF2=,则(   )
A. △F1PF2的周长为12
B. =2
C. 点P到x轴的距离为
D. ·=2
BCD
【解析】 △F1PF2的周长为|PF1|+|PF2|+|F1F2|=2a+2c=6+2×=6+2,A错误;∵|PF1|+|PF2|=2a=6,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos∠F1PF2,∴4×(9-4)=36-2|PF1|·|PF2||PF1|·|PF2|,∴|PF1|·|PF2|=6,∴|PF1|·|PF2|sin∠F1PF2=×6×=2,B正确;设点P到x轴的距离为d,则|F1F2|·d=2,∴d=,C正确;·=||·||cos∠F1PF2=6×=2,D正确.
10. 已知椭圆的中心为坐标原点,焦点在x轴上,椭圆与x轴的一个交点到两焦点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为
_____________,其焦点坐标为__________.
【解析】 由题意知解得则b2=a2-c2=3,故椭圆的标准方程为=1,焦点坐标为(±1,0).
=1
(±1,0)
11. 焦距等于4,且经过点P的椭圆的标准方程为________________________.
【解析】 ∵椭圆的焦距为4,∴c=2,设椭圆的标准方程为=1,或=1,∵椭圆过点P,∴=1,可得a2=8,∴椭圆的标准方程为=1,或=1.
=1,或=1
12. 椭圆=1上的点M到焦点F1的距离为2,N是MF1的中点,则|ON|(O为坐标原点)的值为__________.
【解析】 由椭圆方程可知,a2=25,∴a=5,∵|MF1|=2,∴|MF2|=2a-|MF1|=8,连接|MF2|,在△MF1F2中,N是MF1的中点,O为F1F2的中点,∴ON是△MF1F2的中位线,∴|ON|=|MF2|=4.
4
关键能力练
13. 分别求满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1)经过点(2,3),且与椭圆9x2+4y2=36有共同的焦点;
(2)经过P(-2,1),Q(,-2) 两点.
解: (1)椭圆9x2+4y2=36,即=1,故c=,焦点为(0,),(0,).设所求椭圆的标准方程为=1(a>b>0),则可得
∴所求椭圆的标准方程为=1.
(2)设所求椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,且m≠n),将P(-2,1),Q(,-2)的坐标代入方程得解得
∴所求椭圆的标准方程为=1.
14. 设P(x,y)是椭圆=1上的点且P的纵坐标y≠0,点A(-5,0),B(5,0),试判断kPA·kPB是否为定值,若是定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由.
解: ∵点P在椭圆=1上,∴y2=16×=16× ①.∵点P的纵坐标y≠0,∴x≠±5,∴kPA=,kPB=,
∴kPA·kPB=· ②.
把①代入②,得kPA·kPB=.
∴kPA·kPB为定值,这个定值是.
拓展突破练
15. (多选)若椭圆=1上的一点P到椭圆焦点的距离之积
为a,当a取得最大值时,点P的坐标可能为(   )
A. (-4,0) B. (4,0)
C. (0,3) D. (0,-3)
【解析】 记椭圆=1的两个焦点分别为F1,F2,则|PF1|+|PF2|=8,可得|PF1|·|PF2|≤=16,当且仅当|PF1|=|PF2|=4时取等号,此时点P的坐标为(0,3)或(0,-3).
CD
16. (2024·湖南常德部分学校高二联考)已知P是椭圆C:=1上一点,点P在直线l:4x+3y-21=0上的射影为Q,F是椭圆C的右焦点,则|PQ|-|PF|的最小值是(  )
A. 1 B. -1
C. D. 2
A
【解析】 椭圆C的左焦点为F1(-1,0),则|PF1|+|PF|=4,故|PQ|-|PF|=|PQ|+|PF1|-4,当且仅当Q,P,F1三点共线,且P在线段QF1上时,|PQ|+|PF1|取得最小值,最小值为点F1到直线l的距离=5,∴|PQ|-|PF|的最小值是1.

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