第18讲 椭圆的简单几何性质(思维导图+3知识点+8考点+过关检测)【暑假自学课】-2024年新高二数学暑假提升精品讲义(人教A版2019选择性必修第一册)

2024-07-01
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第一册
年级 高二
章节 3.1.2椭圆的简单几何性质
类型 教案-讲义
知识点 椭圆
使用场景 寒暑假-暑假
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 3.09 MB
发布时间 2024-07-01
更新时间 2024-07-29
作者 小zhang老师数学乐园
品牌系列 上好课·暑假轻松学
审核时间 2024-07-01
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来源 学科网

内容正文:

第18讲 椭圆的简单几何性质 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理(吃透教材) 模块三 核心考点举一反三 模块四 小试牛刀过关测 1.能利用类比的方法,通过椭圆的标准方程推导出椭圆的简单几何性质; 2.能通过椭圆简单几何性质的应用,将椭圆的实际问题转化为数学问题,提升数学建模素养 知识点 1 椭圆的简单几何性质 焦点在x轴上 焦点在y轴上 图形 标准方程 范围 , , 对称性 关于轴、原点对称 轴长 长轴长:;短轴长: 长轴长:;短轴长: 顶点 离心率 离心率越接近0,则椭圆越圆;离心率越接近1,则椭圆越扁 通径 通径的定义:过焦点且垂直于焦点轴的椭圆的弦长 通径的大小: 知识点 2 直线与椭圆的位置关系 1、位置关系的判断 直线与椭圆的位置关系: 联立消去y得一个关于x的一元二次方程. ①直线和椭圆相交直线和椭圆有两个交点(或两个公共点); ②直线和椭圆相切直线和椭圆有一个切点(或一个公共点); ③直线和椭圆相离直线和椭圆无公共点. 2、直线与椭圆相交的弦长公式 (1)定义:连接椭圆上两个点的线段称为椭圆的弦. (2)求弦长的方法 ①交点法:将直线的方程与椭圆的方程联立,求出两交点的坐标,然后运用两点间的距离公式来求. ②根与系数的关系法: 如果直线的斜率为k,被椭圆截得弦AB两端点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2), 则弦长公式为:. 3、解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤: (1)得出直线方程,设交点为,; (2)联立直线与曲线方程,得到关于x(或y)的一元二次方程; (3)写出根与系数的关系; (4)将所求问题或题中关系转化为关于,的形式; (5)代入求解. 知识点 3 椭圆的中点弦问题 1、根与系数关系法:联立直线方程和椭圆方程构成方程组,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决; 2、点差法:利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标分别代入椭圆方程,然后作差,构造出中点坐标和斜率的关系,具体如下:直线(不平行于轴)过椭圆()上两点、,其中中点为,则有. 证明:设、,则有, 上式减下式得,∴, ∴,∴. 特殊的:直线(存在斜率)过椭圆()上两点、,线段中点为,则有. 考点一:由椭圆方程求研究几何性质 例1.(23-24高二上·河北邢台·月考)(多选)已知椭圆,则(    ) A.椭圆的长轴长为 B.椭圆的焦距为6 C.椭圆的短半轴长为 D.椭圆的离心率为 【变式1-1】(23-24高二上·河南焦作·月考)椭圆的焦点在轴上,长轴长是短轴长的两倍,则的值为(    ) A. B. C.2 D.4 【变式1-2】(23-24高二下·北京·开学考试)椭圆的焦距为2,则为(    ) A.5或13 B.5 C.8或10 D.8 【变式1-3】(23-24高二上·湖南常德·月考)椭圆与椭圆的(    ) A.长轴长相等 B.短轴长相等 C.离心率相等 D.焦距相等 考点二:由几何性质求椭圆方程 例2.(22-23高二上·河南·月考)已知直线,经过椭圆的右顶点和上顶点,则椭圆的标准方程为(   ) A. B. C. D. 【变式2-1】(23-24高二下·四川广安·开学考)已知焦点在x轴上的椭圆的离心率为,且它的长轴长等于4,则椭圆的标准方程是(    ) A. B. C. D. 【变式2-2】(23-24高二上·重庆九龙坡·期中)已知是椭圆上一点,、分别是椭圆的左、右焦点,若的周长为6.且椭圆的离心率为,则椭圆方程为(    ) A. B. C. D. 【变式2-3】(23-24高二上·北京·月考)与椭圆有相同焦点,且满足短半轴长为的椭圆方程是(    ) A. B. C. D. 考点三:求椭圆离心率的值 例3.(23-24高二下·河南周口·月考)已知椭圆的上顶点、左焦点、右顶点分别为A,F,B,且点A为的垂心,则椭圆C的离心率为(   ) A. B. C. D. 【变式3-1】(23-24高二下·山西晋城·月考)已知,是椭圆的两个焦点,M为C的顶点,若的内心和重心重合,则C的离心率为(    ) A. B. C. D. 【变式3-2】(23-24高二下·重庆·月考)椭圆 的右顶点为 ,右焦点为 为椭圆在第二象限上的点,直线 交椭圆 于点 , 11 延长直线 交线段 于 ,若 ,则椭圆 的离心率是 (        ) A. B. C. D. 【变式3-3】(23-24高二下·吉林长春·月考)椭圆的右焦点为F,过F的直线交椭圆于A,B两点,点C是A点关于原点O的对称点,若且,则椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 考点四:求椭圆离心率的取值范围 例4.(23-24高三上·江苏淮安·月考)设,分别是椭圆的左、右焦点,过作轴的垂线与椭圆交于,两点,若为钝角三角形,则离心率的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式4-1】(23-24高二上·广东深圳·期中)已知是椭圆的两个焦点,满足的点总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式4-2】(23-24高二上·浙江台州·期中)椭圆的左,右焦点分别为,,若椭圆上存在点,使,则椭圆离心率的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【变式4-3】(23-24高二上·天津·期中)已知椭圆,P是椭圆C上的点,是椭圆C的左右焦点,若恒成立,则椭圆C的离心率e的取值范围是(    ) A. B. C. D. 考点五:直线与椭圆的位置关系 例5.(23-24高二上·辽宁大连·期中)已知椭圆,直线,则与的位置关系为(    ) A.相交 B.相切 C.相离 D.以上选项都不对 【变式5-1】(23-24高二上·重庆·期末)已知直线的方程为,椭圆的方程为,则直线与椭圆的位置关系为(    ) A.相离 B.相交 C.相切 D.不能确定 【变式5-2】(23-24高二上·江西·期末)直线与椭圆的位置关系为(    ) A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定 【变式5-3】(23-24高二下·山东烟台·月考)已知直线与焦点在轴上的椭圆总有公共点,则的取值范围(    ). A. B. C. D. 考点六:直线与椭圆相交弦长 例6.(22-23高二上·江苏淮安·月考)过椭圆的左焦点作斜率为1的弦,则弦的长为(    ) A. B. C. D. 【变式6-1】(23-24高二上·全国·单元测试)过椭圆的右焦点且与椭圆长轴垂直的直线与椭圆相交于两点,则等于(    ) A.4 B. C.1 D. 【变式6-2】(23-24高二上·浙江温州·期中)直线:在椭圆上截得的弦长是(    ) A. B. C. D. 【变式6-3】(23-24高二上·河南南阳·期末)已知椭圆C:(,)的长轴为,短轴长为4. (1)求椭圆C的标准方程; (2)设直线l:与椭圆C交于不同两点A、B,且,求直线的方程. 考点七:椭圆的中点弦问题 例7.(22-23高二上·安徽芜湖·月考)不经过原点的直线与椭圆相交于,,线段的中点为,设直线的斜率为,直线(为原点)的斜率为,则的值为(    ) A. B. C. D. 【变式7-1】(22-23高二上·四川成都·期中)若椭圆的动弦斜率为,则弦中点坐标可能是(    ) A. B. C. D. 【变式7-2】(23-24高二上·广东深圳·期中)已知椭圆方程为,其右焦点为,过点的直线交椭圆与,两点.若的中点坐标为,则椭圆的方程为(    ) A. B. C. D. 【变式7-3】(22-23高二上·广东东莞·月考)已知椭圆的短半轴为3,离心率为. (1)求椭圆的方程; (2)过的直线交椭圆于两点,且为的中点,求弦的长度. 考点八:椭圆的综合应用 例8.(23-24高二上·北京·期中)已知椭圆. 斜率为的直线与椭圆交于两点,以为底边作等腰三角形,顶点为. (1)求椭圆的离心率; (2)求的面积. 【变式8-1】(23-24高二下·安徽合肥·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,且,动直线与椭圆交于两点;当直线过焦点且与轴垂直时,. (1)求椭圆的方程; (2)若直线过点,椭圆的左顶点为,当面积为时,求直线的斜率. 【变式8-2】(23-24高二上·天津·期末)已知㭻圆:()经过点,离心率为. (1)求椭圆的方程; (2)直线与椭圆交于点(异于顶点)与轴交于点,点为椭圆的右焦点,为坐标原点,,求直线的方程. 【变式8-3】(23-24高二上·江苏徐州·期末)已知椭圆的右焦点为,且过点. (1)求C的方程; (2)若过点的直线与交于两点,为坐标原点,求面积的最大值. 一、单选题 1.(23-24高二上·江苏宿迁·期末)已知椭圆的离心率为,则椭圆的长轴长为(    ) A. B. C. D.6 2.(23-24高二上·山东济宁·月考)焦点在y轴上,且长轴长与短轴长之比为2:1,焦距为的椭圆方程为(    ) A. B. C. D. 3.(23-24高二上·江苏徐州·期中)通过椭圆的焦点且垂直于x轴的直线l被椭圆截得的弦长等于(    ) A. B.3 C. D.6 4.(23-24高二上·全国·课后作业)直线与椭圆的公共点的个数是(    ) A.0 B.1 C.2 D.无数个 5.(23-24高二下·河南·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线交椭圆于两点,且,则椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 6.(23-24高二上·山东济南·月考)已知椭圆,点是椭圆上任意一点,则到直线的距离最大值是(    ) A. B. C. D. 二、多选题 7.(2024·河南开封·三模)椭圆的焦点为,,上顶点为A,直线与C的另一个交点为B,若,则(    ) A.C的焦距为2 B.C的短轴长为 C.C的离心率为 D.的周长为8 8.(23-24高二上·甘肃武威·月考)已知椭圆,则(    ) A.的焦点都在轴上 B.的焦距不相等 C.有公共点 D.椭圆比椭圆扁平 三、填空题 9.(23-24高二上·江苏扬州·月考)若焦点在轴上的椭圆的焦距为,则实数的值为 . 10.(22-23高二上·湖南邵阳·月考)设椭圆经过点,离心率为,求过点且斜率为的直线被C所截线段的中点坐标 . 11.(23-24高二上·河南许昌·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为是椭圆上一点,是以为底边的等腰三角形,且,则该椭圆的离心率的取值范围是 . 四、解答题 12.(23-24高二上·天津·月考)已知椭圆的焦距为2,离心率为. (1)求椭圆C的标准方程; (2)经过椭圆的左焦点作倾斜角为60°的直线,直线与椭圆交于M,N两点,点为椭圆的右焦点,求的面积. 13.(23-24高二上·河北石家庄·期中)已知椭圆的离心率为,短轴长为2. (1)求椭圆L的标准方程; (2)过椭圆内一点引一条弦,使弦被点平分.求此弦所在的直线方程. ( 4 )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第18讲 椭圆的简单几何性质 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理(吃透教材) 模块三 核心考点举一反三 模块四 小试牛刀过关测 1.能利用类比的方法,通过椭圆的标准方程推导出椭圆的简单几何性质; 2.能通过椭圆简单几何性质的应用,将椭圆的实际问题转化为数学问题,提升数学建模素养 知识点 1 椭圆的简单几何性质 焦点在x轴上 焦点在y轴上 图形 标准方程 范围 , , 对称性 关于轴、原点对称 轴长 长轴长:;短轴长: 长轴长:;短轴长: 顶点 离心率 离心率越接近0,则椭圆越圆;离心率越接近1,则椭圆越扁 通径 通径的定义:过焦点且垂直于焦点轴的椭圆的弦长 通径的大小: 知识点 2 直线与椭圆的位置关系 1、位置关系的判断 直线与椭圆的位置关系: 联立消去y得一个关于x的一元二次方程. ①直线和椭圆相交直线和椭圆有两个交点(或两个公共点); ②直线和椭圆相切直线和椭圆有一个切点(或一个公共点); ③直线和椭圆相离直线和椭圆无公共点. 2、直线与椭圆相交的弦长公式 (1)定义:连接椭圆上两个点的线段称为椭圆的弦. (2)求弦长的方法 ①交点法:将直线的方程与椭圆的方程联立,求出两交点的坐标,然后运用两点间的距离公式来求. ②根与系数的关系法: 如果直线的斜率为k,被椭圆截得弦AB两端点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2), 则弦长公式为:. 3、解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤: (1)得出直线方程,设交点为,; (2)联立直线与曲线方程,得到关于x(或y)的一元二次方程; (3)写出根与系数的关系; (4)将所求问题或题中关系转化为关于,的形式; (5)代入求解. 知识点 3 椭圆的中点弦问题 1、根与系数关系法:联立直线方程和椭圆方程构成方程组,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决; 2、点差法:利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标分别代入椭圆方程,然后作差,构造出中点坐标和斜率的关系,具体如下:直线(不平行于轴)过椭圆()上两点、,其中中点为,则有. 证明:设、,则有, 上式减下式得,∴, ∴,∴. 特殊的:直线(存在斜率)过椭圆()上两点、,线段中点为,则有. 考点一:由椭圆方程求研究几何性质 例1.(23-24高二上·河北邢台·月考)(多选)已知椭圆,则(    ) A.椭圆的长轴长为 B.椭圆的焦距为6 C.椭圆的短半轴长为 D.椭圆的离心率为 【答案】BD 【解析】因为椭圆,所以,且椭圆的焦点在轴上, 所以椭圆的长轴长为,焦距为6,短半轴长为,离心率.故选:BD. 【变式1-1】(23-24高二上·河南焦作·月考)椭圆的焦点在轴上,长轴长是短轴长的两倍,则的值为(    ) A. B. C.2 D.4 【答案】A 【解析】椭圆的焦点在轴上,长轴长是短轴长的两倍, ,解得.故选:A. 【变式1-2】(23-24高二下·北京·开学考试)椭圆的焦距为2,则为(    ) A.5或13 B.5 C.8或10 D.8 【答案】C 【解析】因为椭圆的焦距为2,则且,, 当焦点在轴上时,,则,则, 当焦点在轴上时,,则,则, 故的值为8或10,故选:C. 【变式1-3】(23-24高二上·湖南常德·月考)椭圆与椭圆的(    ) A.长轴长相等 B.短轴长相等 C.离心率相等 D.焦距相等 【答案】D 【解析】椭圆的长轴长为,短轴长为,焦距为,离心率为, 椭圆的长轴长为,短轴长为, 焦距为,离心率为, 所以,两椭圆的焦距相等,长轴长不相等,短轴长不相等,离心率也不相等.故选:D. 考点二:由几何性质求椭圆方程 例2.(22-23高二上·河南·月考)已知直线,经过椭圆的右顶点和上顶点,则椭圆的标准方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】直线与坐标轴交点为,, 直线经过椭圆的右顶点和上顶点,所以,, 所以椭圆方程为:.故选:C. 【变式2-1】(23-24高二下·四川广安·开学考)已知焦点在x轴上的椭圆的离心率为,且它的长轴长等于4,则椭圆的标准方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由题意得,解得,所以椭圆方程为:,故选:A. 【变式2-2】(23-24高二上·重庆九龙坡·期中)已知是椭圆上一点,、分别是椭圆的左、右焦点,若的周长为6.且椭圆的离心率为,则椭圆方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】设椭圆的半焦距为, 由题意可得,解得, 所以椭圆方程为.故选:C. 【变式2-3】(23-24高二上·北京·月考)与椭圆有相同焦点,且满足短半轴长为的椭圆方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】椭圆化成标准方程为,焦点在轴上, 设所求椭圆方程为, 依题意有,所以,所求椭圆方程为.故选:B 考点三:求椭圆离心率的值 例3.(23-24高二下·河南周口·月考)已知椭圆的上顶点、左焦点、右顶点分别为A,F,B,且点A为的垂心,则椭圆C的离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】的垂心为点是以为直角顶点的直角三角形, 又,与相似(为坐标原点), , ,解得或(舍),故选:A. 【变式3-1】(23-24高二下·山西晋城·月考)已知,是椭圆的两个焦点,M为C的顶点,若的内心和重心重合,则C的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】如图所示,为椭圆的顶点,且的内心和重心重合, 所以为等边三角形, 又因为,所以,即.故选:C. 【变式3-2】(23-24高二下·重庆·月考)椭圆 的右顶点为 ,右焦点为 为椭圆在第二象限上的点,直线 交椭圆 于点 , 11 延长直线 交线段 于 ,若 ,则椭圆 的离心率是 (        ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】如图, 设点,则,,, 由 知,为线段的中点,则, 由三点共线,故,化简得到,故.故选:A. 【变式3-3】(23-24高二下·吉林长春·月考)椭圆的右焦点为F,过F的直线交椭圆于A,B两点,点C是A点关于原点O的对称点,若且,则椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】如图 取椭圆的另一焦点,连接,,. 因为、关于原点对称,则四边形是平行四边形. 又,所以四边形是矩形. 设,在中:,,,所以. 由椭圆定义:, 所以. 在中,,, ,, 由勾股定理:. 所以,故.故选:C 考点四:求椭圆离心率的取值范围 例4.(23-24高三上·江苏淮安·月考)设,分别是椭圆的左、右焦点,过作轴的垂线与椭圆交于,两点,若为钝角三角形,则离心率的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由,分别是椭圆的左、右焦点,过作轴的垂线与椭圆交于两点, 可得,即, 因为为钝角三角形,则,可得,即,即, 又因为,可得,即, 即,且,解得, 即椭圆的离心率的取值范围为.故选:A. 【变式4-1】(23-24高二上·广东深圳·期中)已知是椭圆的两个焦点,满足的点总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】,故在为直径的圆上,即, 圆在椭圆内部,故,,故.故选:B. 【变式4-2】(23-24高二上·浙江台州·期中)椭圆的左,右焦点分别为,,若椭圆上存在点,使,则椭圆离心率的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】设椭圆的上顶点为,连接、,则,, 椭圆上存在点,使得,则需, 则,显然,所以, 所以,所以, 又,所以,即椭圆离心率的取值范围为.故选:D. 【变式4-3】(23-24高二上·天津·期中)已知椭圆,P是椭圆C上的点,是椭圆C的左右焦点,若恒成立,则椭圆C的离心率e的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】设,则,,, , 因为,所以,又, 所以时,取得最大值, 恒成立,则,变形得, 又,故解得,故选:D. 考点五:直线与椭圆的位置关系 例5.(23-24高二上·辽宁大连·期中)已知椭圆,直线,则与的位置关系为(    ) A.相交 B.相切 C.相离 D.以上选项都不对 【答案】A 【解析】由消去y并整理得:,显然, 因此方程组有两个不同的解, 所以与相交.故选:A 【变式5-1】(23-24高二上·重庆·期末)已知直线的方程为,椭圆的方程为,则直线与椭圆的位置关系为(    ) A.相离 B.相交 C.相切 D.不能确定 【答案】B 【解析】,即,令,解得, 则直线所过定点,代入椭圆方程,,则该定点在椭圆内, 则直线与椭圆的位置关系为相交.故选:B. 【变式5-2】(23-24高二上·江西·期末)直线与椭圆的位置关系为(    ) A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定 【答案】C 【解析】因为直线过点, 而为椭圆的右端点和上端点, 故直线与椭圆相交.故选:C. 【变式5-3】(23-24高二下·山东烟台·月考)已知直线与焦点在轴上的椭圆总有公共点,则的取值范围(    ). A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由,得, 因为是焦点在轴上的椭圆,所以, 直线过定点, 因为直线与焦点在轴上的椭圆总有公共点, 所以点在椭圆上或椭圆内部,所以,解得, 综上所述,.故选:D. 考点六:直线与椭圆相交弦长 例6.(22-23高二上·江苏淮安·月考)过椭圆的左焦点作斜率为1的弦,则弦的长为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由,得椭圆方程, 左焦点为, 过左焦点的直线为, 代入椭圆方程得,解得或, ,故选:D. 【变式6-1】(23-24高二上·全国·单元测试)过椭圆的右焦点且与椭圆长轴垂直的直线与椭圆相交于两点,则等于(    ) A.4 B. C.1 D. 【答案】C 【解析】因为椭圆,可得,所以, 所以椭圆的右焦点的坐标为, 将,代入椭圆的方程,求得,所以.故选:C. 【变式6-2】(23-24高二上·浙江温州·期中)直线:在椭圆上截得的弦长是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】设与椭圆交于, 联立可得, 且,, 所以,故选:D. 【变式6-3】(23-24高二上·河南南阳·期末)已知椭圆C:(,)的长轴为,短轴长为4. (1)求椭圆C的标准方程; (2)设直线l:与椭圆C交于不同两点A、B,且,求直线的方程. 【答案】(1);(2) 【解析】(1)由已知长轴为,短轴长为4,可得,, 则椭圆C的标准方程为:; (2)依题意,解得, 因为,可得,且, 因为,解得, 所以直线的方程为l:. 考点七:椭圆的中点弦问题 例7.(22-23高二上·安徽芜湖·月考)不经过原点的直线与椭圆相交于,,线段的中点为,设直线的斜率为,直线(为原点)的斜率为,则的值为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】设,,,, 则,又, 所以,即,即, 又,,所以.故选:A 【变式7-1】(22-23高二上·四川成都·期中)若椭圆的动弦斜率为,则弦中点坐标可能是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】设,,则由已知得,,, 两式作差可得,,整理可得. 中点D的坐标为,则有. 又点D在椭圆的内部,所以故选:B. 【变式7-2】(23-24高二上·广东深圳·期中)已知椭圆方程为,其右焦点为,过点的直线交椭圆与,两点.若的中点坐标为,则椭圆的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】的中点坐标为,则, 设,,则,, 相减得到:,即,, 又,,解得,,椭圆的方程为.故选:C. 【变式7-3】(22-23高二上·广东东莞·月考)已知椭圆的短半轴为3,离心率为. (1)求椭圆的方程; (2)过的直线交椭圆于两点,且为的中点,求弦的长度. 【答案】(1);(2) 【解析】(1)由椭圆 的短半轴为,离心率为, 可得且,即, 因为,可得,解得,所以, 所以椭圆的方程为. (2)设,因为为的中点,可得, 则 ,两式相减得, 即,即, 所以直线的方程为,即, 联立方程组,整理得,可得, 则. 考点八:椭圆的综合应用 例8.(23-24高二上·北京·期中)已知椭圆. 斜率为的直线与椭圆交于两点,以为底边作等腰三角形,顶点为. (1)求椭圆的离心率; (2)求的面积. 【答案】(1);(2) 【解析】(1)由已知有,,故,所以离心率. (2)如图,设,,的中点为. 则由,可知. 而, 故. 所以,从而在直线上. 由知,故, 结合可知直线的方程为. 所以是直线和的交点,故. 而,故的方程为,与椭圆联立解得,. 所以,,故. 【变式8-1】(23-24高二下·安徽合肥·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,且,动直线与椭圆交于两点;当直线过焦点且与轴垂直时,. (1)求椭圆的方程; (2)若直线过点,椭圆的左顶点为,当面积为时,求直线的斜率. 【答案】(1);(2) 【解析】(1)由题意得:,,,,, ,即,; 当直线过焦点且与轴垂直时,,不妨令, 由得:,, 由得:,椭圆的方程为:. (2)由题意知:直线斜率不为,可设, 由得:, 则, 设,则,, , 又,, ,解得:, 直线的斜率. 【变式8-2】(23-24高二上·天津·期末)已知㭻圆:()经过点,离心率为. (1)求椭圆的方程; (2)直线与椭圆交于点(异于顶点)与轴交于点,点为椭圆的右焦点,为坐标原点,,求直线的方程. 【答案】(1);(2) 【解析】(1)由题意可得所以, 所以椭圆方程为; (2)由题意可得直线的斜率存在,故设直线的方程为,, , 所以,所以, 故,, 所以, 所以, 所以,解得, 故直线的方程为. 【变式8-3】(23-24高二上·江苏徐州·期末)已知椭圆的右焦点为,且过点. (1)求C的方程; (2)若过点的直线与交于两点,为坐标原点,求面积的最大值. 【答案】(1);(2) 【解析】(1)椭圆的右焦点为, 则椭圆的半焦距为, 由于,则椭圆的方程变为:, 将点的坐标代入,, 解得:或(舍去),得, 所以椭圆的方程为. (2)依题意,直线l的斜率不为0,则设直线l的方程为, ,, 由消去x并整理得:, ,, 的面积, , 设,, , 因为,当且仅当,时取得“=”, 于是得,, 所以面积的最大值为1. 一、单选题 1.(23-24高二上·江苏宿迁·期末)已知椭圆的离心率为,则椭圆的长轴长为(    ) A. B. C. D.6 【答案】B 【解析】由条件可知,,,则, 由条件可知,,得, 所以,椭圆的长轴长.故选:B 2.(23-24高二上·山东济宁·月考)焦点在y轴上,且长轴长与短轴长之比为2:1,焦距为的椭圆方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】焦距为,长轴长与短轴长之比为2:1, ,即,且,联立解得, 焦点在y轴上,所以椭圆方程为:.故选:D 3.(23-24高二上·江苏徐州·期中)通过椭圆的焦点且垂直于x轴的直线l被椭圆截得的弦长等于(    ) A. B.3 C. D.6 【答案】B 【解析】由题设,不妨设过焦点且垂直于x轴的直线, 代入椭圆方程得,可得,故被椭圆截得的弦长等于.故选:B 4.(23-24高二上·全国·课后作业)直线与椭圆的公共点的个数是(    ) A.0 B.1 C.2 D.无数个 【答案】C 【解析】由消去y并整理得,显然, 所以直线与椭圆相交,有2个公共点.故选:C 5.(23-24高二下·河南·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线交椭圆于两点,且,则椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】设,,则,即, 则,从而,,所以, 如图,取的中点为,则, 在中,. 在中,由余弦定理得,, 化简得,则.故选:D 6.(23-24高二上·山东济南·月考)已知椭圆,点是椭圆上任意一点,则到直线的距离最大值是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】根据题意,,则, 则, 所以直线与椭圆相切,且在椭圆上方, 设直线方程为,联立, 则, 故,即,解得或(舍去), 则 ,故,故选:A 二、多选题 7.(2024·河南开封·三模)椭圆的焦点为,,上顶点为A,直线与C的另一个交点为B,若,则(    ) A.C的焦距为2 B.C的短轴长为 C.C的离心率为 D.的周长为8 【答案】ABD 【解析】由于,所以, 故, 因此,故, 所以椭圆, 对于A,焦距为,故A正确, 对于B,短轴长为,B正确, 对于C,离心率为,C错误, 对于D,的周长为,D正确,故选:ABD 8.(23-24高二上·甘肃武威·月考)已知椭圆,则(    ) A.的焦点都在轴上 B.的焦距不相等 C.有公共点 D.椭圆比椭圆扁平 【答案】BCD 【解析】由椭圆的标准方程为,所以椭圆的焦点在轴上,所以A不正确; 又由椭圆的焦距为,椭圆的焦距为,所以B正确; 由椭圆和的方程,可得两椭圆和都过,所以C正确; 因为椭圆的离心率为,的离心率为, 所以,所以D正确.故选:BCD. 三、填空题 9.(23-24高二上·江苏扬州·月考)若焦点在轴上的椭圆的焦距为,则实数的值为 . 【答案】 【解析】由于椭圆焦距为,所以, 由于椭圆的焦点在轴上,, 所以,解得. 故答案为: 10.(22-23高二上·湖南邵阳·月考)设椭圆经过点,离心率为,求过点且斜率为的直线被C所截线段的中点坐标 . 【答案】 【解析】椭圆经过点 所以 ,又因为 ,得 , 所以椭圆C方程为 , 过点且斜率为的直线方程为, 设直线与椭圆C的交点为,线段EF的中点为, 将直线方程代入C的方程,整理就会得到, ,中点坐标为, 故答案为: 11.(23-24高二上·河南许昌·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为是椭圆上一点,是以为底边的等腰三角形,且,则该椭圆的离心率的取值范围是 . 【答案】 【解析】因为是以为底边的等腰三角形, 所以,所以, ,, 在中,由余弦定理得:, 故,即, 即, 不等式,即,解得(舍去)或 不等式,即 所以. 故答案为: 四、解答题 12.(23-24高二上·天津·月考)已知椭圆的焦距为2,离心率为. (1)求椭圆C的标准方程; (2)经过椭圆的左焦点作倾斜角为60°的直线,直线与椭圆交于M,N两点,点为椭圆的右焦点,求的面积. 【答案】(1);(2) 【解析】(1)由已知得, 可得,所以椭圆C的标准方程为; (2)由(1)得,则直线:, 联立,消去得,设, 则, 所以. 13.(23-24高二上·河北石家庄·期中)已知椭圆的离心率为,短轴长为2. (1)求椭圆L的标准方程; (2)过椭圆内一点引一条弦,使弦被点平分.求此弦所在的直线方程. 【答案】(1);(2). 【解析】(1)由题意,则椭圆标准方程为; (2)令过椭圆内一点的直线交椭圆于, 所以,两式作差得,则, 又,,故直线斜率为, 所以直线为,即. ( 4 )原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究! 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第18讲 椭圆的简单几何性质(思维导图+3知识点+8考点+过关检测)【暑假自学课】-2024年新高二数学暑假提升精品讲义(人教A版2019选择性必修第一册)
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