内容正文:
专题17 解析几何中的椭圆问题
【高考真题】
1.(2022·全国甲文) 已知椭圆的离心率为,分别为C的左、右顶点,B为
C的上顶点.若,则C的方程为( )
A. B. C. D.
1.答案 B 解析 因为离心率,解得,,分别为C的左右顶点,
则,B为上顶点,所以,所以,因为,所以,将代入,解得,故椭圆的方程为.故选B.
2.(2022·全国甲理) 椭圆的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若
直线的斜率之积为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
2.答案 A 解析 ,设,则,则,
故,又,则,
所以,即,所以椭圆的离心率.故选A.
3.(2022·新高考Ⅰ) 已知椭圆,C的上顶点为A,两个焦点为,,离心率为.过
且垂直于的直线与C交于D,E两点,,则的周长是________________.
3.答案 13 解析 ∵椭圆的离心率为,∴,∴,∴椭圆的方程为
,不妨设左焦点为,右焦点为,如图所示,∵,∴,∴为正三角形,∵过且垂直于的直线与C交于D,E两点,为线段的垂直平分线,∴直线的斜率为,斜率倒数为, 直线的方程:,代入椭圆方程,整理化简得到:,判别式,∴,∴ , 得,∵为线段的垂直平分线,根据对称性,,∴的周长等于的周长,利用椭圆的定义得到周长为.故答案为13.
4.(2022·新高考Ⅱ) 已知直线l与椭圆在第一象限交于A,B两点,l与x轴,y轴分别交于M,
N两点,且,则l的方程为___________.
4.答案 解析 令的中点为,因为,所以,设,
,则,,所以,即,所以,即,设直线,,,令得,令得,即,,所以,即,解得或(舍去),又,即,解得或(舍去),所以直线,即;
故答案为.
【知识总结】
1.椭圆的定义
(1)定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹.
(2)焦点:两个定点F1,F2.
(3)焦距:两焦点间的距离|F1F2|;半焦距:焦距的一半.
2.椭圆的简单几何性质
焦点的位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
范围
-a≤x≤a且-b≤y≤b
-b≤x≤b且-a≤y≤a
顶点
A1(-a,0),A2(a,0)
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a)
B1(-b,0),B2(b,0)
轴长
短轴长为2b,长轴长为2a
焦点
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
焦距
|F1F2|=2c
对称性
对称轴:x轴和y轴,对称中心:原点
离心率
e=(0<e<1)
a,b,c的关系
a2=b2+c2
【题型突破】
题型一 椭圆的标准方程
1.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,且椭圆C的长轴长与焦距之和为6,则椭圆C的标准方
程为( )
A.+=1 B.+=1 C.+y2=1 D.+=1
1.答案 D 解析 依题意椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为得=,椭圆C的长轴长与焦距之和为
6,2a+2c=6,解得a=2,c=1,则b=,所以椭圆C的标准方程为:+=1,故选D.
2.一个椭圆的中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,P(2,)是椭圆上一点,且|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等差
数列,则椭圆的方程为( )
A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1
2.答案 A 解析 设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0),由点P(2,)在椭圆上,知+=1.又|PF1|,
|F1F2|,|PF2|成等差数列,则|PF1|+|PF2|=2|F1F2|,即2a=2×2c,则=.又c2=a2-b2,联立得a2=8,b2=6,故椭圆的方程为+=1.
3.如图,已知椭圆C的中心为原点O,F(-5,0)为C的左焦点,P为C上一点,满足|OP|=|OF|且|PF|
=6,则椭圆C的方程为( )
A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1
3.答案 C 解析 由题意可得c=5,设右焦点为F′,连接PF′,由|OP|=|OF|=|OF′|知,∠PFF′=∠FPO,
∠OF′P=∠OPF′,∴∠PFF′+∠OF′P=∠FPO+∠OPF′,∴∠FPO+∠OPF′=90°,即PF⊥PF′.在Rt△PFF′中,由勾股定理,得|PF′|===8,由椭圆的定义,得|PF|+|PF′|=2a=6+8=14,从而a=7,a2=49,于是b2=a2-c2=49-52=24,∴椭圆C的方程为+=1,故选C.
4.(2013·全国Ⅰ)已知椭圆E:+=1(a>b>0)的右焦点为F(3