内容正文:
第17讲 椭圆及其标准方程
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.了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用;
2.理解并掌握椭圆的定义及椭圆的标准方程;
3.掌握用定义法、待定系数法和相关点法求椭圆的标准方程.
知识点 1 椭圆的定义
1、定义:平面内与两个定点的、的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距,焦距的一半叫做半焦距.
2、椭圆定义的集合语言表示:
3、对定义的理解:定义中条件不能少,这是根据三角形中的两边之和大于第三边得出来的.否则:①当时,其轨迹为线段; ②当时,其轨迹不存在.
知识点 2 椭圆的标准方程
1、椭圆标准方程的推导:
(1)怎样建立适当的直角坐标系?
以经过点、的直线为轴,线段的垂直平分为y轴建立直角坐标系,如图1.
(2)椭圆可以看作是哪些点的集合?用坐标如何表示?
设点是椭圆上任一点,椭圆的焦距为(>0).
焦点的坐标分别是,
(
图
1
)又设M与的距离的和等于常数.
由椭圆的定义,椭圆就是集合P={M|}
因为,
所以
(3)遇到根式怎么办?两个根式在同一侧能不能直接平方?
即
两边平方得
整理得
再平方并整理得
两边同除以得
考虑,应有,故设,就有.
2、椭圆的标准方程对比
3、椭圆标准方程的求解
(1)利用待定系数法求椭圆标准方程的步骤
①定位:确定焦点在那个坐标轴上;
②定量:依据条件及确定的值;
③写出标准方程.
(2)求椭圆方程时,若没有指明焦点位置,一般可设所求方程为;
(3)当椭圆过两定点时,常设椭圆方程为,将点的坐标代入,解方程组求得系数.
知识点 3 点与椭圆的位置关系
1、根据椭圆的定义判断点与椭圆的位置关系,有如下结论:
点P在椭圆内部;
点P在椭圆上;
点P在椭圆外部.
2、对于点与椭圆的位置关系,有如下结论:
点在椭圆外;
点在椭圆内;
点在椭圆上;
知识点 4 椭圆的焦点三角形
1、定义:椭圆上一点与椭圆的两个焦点组成的三角形通常称为“焦点三角形”.
一般利用椭圆的定义、余弦定理和完全平方公式等知识,建立,,之间的关系,采用整体代入的方法解决焦点三角形的面积、周长及角的有关问题.
(设为)
2、两条性质
性质1:,(两个定义)
拓展:的周长为
的周长为
性质2:(余弦定理).
考点一:椭圆定义及其辨析
例1.(23-24高二上·北京延庆·期末)已知是椭圆上的动点,则到椭圆的两个焦点的距离之和为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(23-24高二下·陕西·开学考试)已知分别是椭圆的左、右焦点,为上的一点,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【变式1-2】(23-24高二下·安徽·月考)如果动点满足,则点的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.线段
【变式1-3】(23-24高二上·河南焦作·月考)(多选)下列是真命题的是( )
A.已知定点,则满足的点的轨迹为椭圆
B.已知定点,则满足的点的轨迹为线段
C.到定点距离相等的点的轨迹为椭圆
D.若点到定点的距离的和等于点到定点的距离的和,则点的轨迹为椭圆
考点二:求椭圆的标准方程
例2.(23-24高二上·安徽滁州·期末)已知椭圆的一个焦点坐标为,则实数的值为( )
A.3 B.5 C.6 D.9
【变式2-1】(23-24高二上·吉林·期末)若椭圆焦点在轴上且经过点,焦距为6,则该椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(23-24高二上·河南南阳·月考)焦点在x轴上,中心为坐标原点,经过点,.则椭圆的标准方程为( )
A. B.1 C. D.1
【变式2-3】(22-23高二上·陕西咸阳·月考)过点且与椭圆有相同焦距的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.或
考点三:椭圆方程的参数问题
例3.23-24高二下·重庆·月考)已知,则方程可表示焦点在轴上的不同椭圆的个数为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【变式3-1】(23-24高二下·浙江·期中)若方程表示椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.且
【变式3-2】(23-24高二下·广西·月考)已知方程表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(23-24高二上·江苏泰州·月考)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是 .
考点四:点与椭圆的位置关系
例4. (23-24高二上·全国·课后作业)已知椭圆的焦点为,点满足,则( )
A.点在椭圆外 B.点在椭圆内
C.点在椭圆上 D.点与椭圆的位置关系不能确定
【变式4-1】(23-24高二上·河南南阳·月考)点与椭圆的位置关系为( )
A.点在椭圆上 B.点在椭圆内
C.点在椭圆外 D.不确定
【变式4-2】(23-24高二上·全国·课后作业)(多选)点在椭圆的内部,则的值可以是( )
A. B. C.1 D.
【变式4-3】(23-24高二上·江苏徐州·期末)(多选)已知直线与圆相切,椭圆,则( )
A.点在圆O内 B.点在圆O上
C.点在椭圆C内 D.点在椭圆C上
考点五:利用定义解决焦三角问题
例5.(23-24高二下·四川雅安·开学考试)经过椭圆的左焦点的直线交椭圆于两点,是椭圆的右焦点,则的周长为( )
A.24 B.12 C.36 D.48
【变式5-1】(23-24高二下·天津·月考)设是椭圆的两个焦点,是椭圆上的点,且,则的面积为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【变式5-2】(23-24高二下·浙江·月考)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.5
【变式5-3】(23-24高二上·天津·月考)已知椭圆的两个焦点,,点在椭圆上,且,则 .
考点六:利用定义解决最值问题
例6.(23-24高二上·河北·月考)已知椭圆:,的右焦点为F,P为椭圆上任意一点,点A的坐标为,则的最大值为( )
A. B.5 C. D.
【变式6-1】(23-24高二下·安徽·月考)已知F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,M是椭圆上的动点,点A(1,1),则的最大值是 .
【变式6-2】(23-24高二上·福建宁德·期末)已知是椭圆上一动点,是圆上一动点,点,则的最大值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式6-3】(22-23高二上·全国·期中)已知椭圆的左焦点为,为上的动点,点,则的最大值为( )
A. B. C.3 D.
考点七:与椭圆有关的轨迹问题
例7.(23-24高二下·湖北黄冈·月考)已知三角形的周长为,且,,则顶点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【变式7-1】(23-24高二下·上海静安·月考)已知动圆M和圆:内切,并和圆:外切,则动圆圆心M的轨迹是( )
A.直线 B.圆
C.焦点在轴上的椭圆 D.焦点在轴上的椭圆
【变式7-2】(23-24高二上·河南省直辖县级单位·月考)已知圆,定点为,M为圆C上一动点,点P是线段的中点,点N在上,点N不在x轴上,且满足,则点N的轨迹方程为 .
【变式7-3】(23-24高二上·安徽合肥·月考)已知M为椭圆上的动点,过点M作x轴的垂线,D为垂足,点P满足,求动点P的轨迹E的方程(当点M经过椭圆与x轴的交点时,规定点P与点M重合.)
一、单选题
1.(23-24高二上·江苏淮安·月考)设是椭圆上的点,若是椭圆的两个焦点,则等于( )
A.4 B.5 C.8 D.10
2.(23-24高二下·贵州贵阳·月考)已知椭圆C:的一个焦点为,则k的值为( )
A.2 B.4 C.8 D.10
3.(22-23高二上·吉林·期中)过点且与椭圆有相同焦点的椭圆方程为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·月考)若方程表示椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高二上·全国·课后作业)若点在椭圆上,则下列说法正确的是( )
A.点不在椭圆上 B.点不在椭圆上
C.点在椭圆上 D.无法判断上述点与椭圆的关系
6.(23-24高二下·四川广元·月考)设分别是椭圆的左,右焦点,过的直线交椭圆于两点,则的最大值为( )
A. B. C. D.6
二、多选题
7.(23-24高二下·福建福州·月考)若椭圆的某两个顶点间的距离为4,则m的可能取值有( )
A. B. C. D.2
8.(22-23高二上·吉林·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上不同于左右顶点的任意一点,则下列说法正确的是( )
A.的周长为8 B.存在点,使得
C.的取值范围为 D.的取值范围为
三、填空题
9.(23-24高二上·四川遂宁·月考)椭圆上一点P与它的一个焦点的距离等于6,那么点P与另一个焦点的距离等于 .
10.(23-24高二下·上海静安·月考)已知点P在焦点为、的椭圆上,若,则的值为 .
11.(23-24高二上·辽宁沈阳·期末)已知,,动点满足,若,则的范围为 .
四、解答题
12.(23-24高二上·湖北十堰·月考)已知椭圆的焦点坐标为和,且椭圆经过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)点为椭圆上的动点,且,求的面积.
13.(23-24高二上·河南郑州·月考)(1)动点与定点的距离和M到定直线的距离的比是常数,求动点的轨迹.
(2)如图,在圆上任取一点,过点向轴作垂线段,为垂足,求线段PD的中点M的轨迹方程.
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第17讲 椭圆及其标准方程
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.了解圆锥曲线的实际背景,感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用;
2.理解并掌握椭圆的定义及椭圆的标准方程;
3.掌握用定义法、待定系数法和相关点法求椭圆的标准方程.
知识点 1 椭圆的定义
1、定义:平面内与两个定点的、的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距,焦距的一半叫做半焦距.
2、椭圆定义的集合语言表示:
3、对定义的理解:定义中条件不能少,这是根据三角形中的两边之和大于第三边得出来的.否则:①当时,其轨迹为线段; ②当时,其轨迹不存在.
知识点 2 椭圆的标准方程
1、椭圆标准方程的推导:
(1)怎样建立适当的直角坐标系?
以经过点、的直线为轴,线段的垂直平分为y轴建立直角坐标系,如图1.
(2)椭圆可以看作是哪些点的集合?用坐标如何表示?
设点是椭圆上任一点,椭圆的焦距为(>0).
焦点的坐标分别是,
(
图
1
)又设M与的距离的和等于常数.
由椭圆的定义,椭圆就是集合P={M|}
因为,
所以
(3)遇到根式怎么办?两个根式在同一侧能不能直接平方?
即
两边平方得
整理得
再平方并整理得
两边同除以得
考虑,应有,故设,就有.
2、椭圆的标准方程对比
3、椭圆标准方程的求解
(1)利用待定系数法求椭圆标准方程的步骤
①定位:确定焦点在那个坐标轴上;
②定量:依据条件及确定的值;
③写出标准方程.
(2)求椭圆方程时,若没有指明焦点位置,一般可设所求方程为;
(3)当椭圆过两定点时,常设椭圆方程为,将点的坐标代入,解方程组求得系数.
知识点 3 点与椭圆的位置关系
1、根据椭圆的定义判断点与椭圆的位置关系,有如下结论:
点P在椭圆内部;
点P在椭圆上;
点P在椭圆外部.
2、对于点与椭圆的位置关系,有如下结论:
点在椭圆外;
点在椭圆内;
点在椭圆上;
知识点 4 椭圆的焦点三角形
1、定义:椭圆上一点与椭圆的两个焦点组成的三角形通常称为“焦点三角形”.
一般利用椭圆的定义、余弦定理和完全平方公式等知识,建立,,之间的关系,采用整体代入的方法解决焦点三角形的面积、周长及角的有关问题.
(设为)
2、两条性质
性质1:,(两个定义)
拓展:的周长为
的周长为
性质2:(余弦定理).
考点一:椭圆定义及其辨析
例1.(23-24高二上·北京延庆·期末)已知是椭圆上的动点,则到椭圆的两个焦点的距离之和为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由椭圆方程可知:,
由椭圆定义可知:到椭圆的两个焦点的距离之和为,故选:D.
【变式1-1】(23-24高二下·陕西·开学考试)已知分别是椭圆的左、右焦点,为上的一点,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】B
【解析】因为,则,
由椭圆的定义可知:,
又因为,解得:.故选:B.
【变式1-2】(23-24高二下·安徽·月考)如果动点满足,则点的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.线段
【答案】D
【解析】方程表示
动点到定点的距离与它到定点的距离之和为3,
即,
所以点M的轨迹是线段.故选:D
【变式1-3】(23-24高二上·河南焦作·月考)(多选)下列是真命题的是( )
A.已知定点,则满足的点的轨迹为椭圆
B.已知定点,则满足的点的轨迹为线段
C.到定点距离相等的点的轨迹为椭圆
D.若点到定点的距离的和等于点到定点的距离的和,则点的轨迹为椭圆
【答案】BD
【解析】对于A,,根据椭圆定义,点的轨迹不存在,故A错误;
对于B,点的轨迹为线段,故B正确;
对于C,到定点距离相等的点的轨迹为线段的垂直平分线,故错误;
对于D,到定点的距离的和为,
所以点的轨迹为椭圆,故D正确.故选:BD.
考点二:求椭圆的标准方程
例2.(23-24高二上·安徽滁州·期末)已知椭圆的一个焦点坐标为,则实数的值为( )
A.3 B.5 C.6 D.9
【答案】B
【解析】由已知可得椭圆的焦点在轴上,故,,,
则,即.故选:B
【变式2-1】(23-24高二上·吉林·期末)若椭圆焦点在轴上且经过点,焦距为6,则该椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意得椭圆焦点在轴上且经过点,焦距为6,
所以,,则,,椭圆的标准方程为.故选:B.
【变式2-2】(23-24高二上·河南南阳·月考)焦点在x轴上,中心为坐标原点,经过点,.则椭圆的标准方程为( )
A. B.1 C. D.1
【答案】A
【解析】由于椭圆焦点在x轴上,且经过点,所以,
设椭圆方程为,
将代入椭圆可得,解得,
所以椭圆方程为,故选:A
【变式2-3】(22-23高二上·陕西咸阳·月考)过点且与椭圆有相同焦距的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【解析】由椭圆方程得两焦点坐标为,焦距为,
当所求椭圆的焦点在轴上时,设其标准方程为,
所以①,
又椭圆经过点,所以②,
联立①②解得,
故所求椭圆的标准方程为.
当所求椭圆的焦点在轴上时,设其标准方程为,
所以③,
又椭圆经过点,所以④,
联立③④解得,
故所求椭圆的标准方程为.
综上,所求椭圆的标准方程为或.故选:D.
考点三:椭圆方程的参数问题
例3.23-24高二下·重庆·月考)已知,则方程可表示焦点在轴上的不同椭圆的个数为( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【答案】C
【解析】由题意可知,则有如下,
,
共7种情况.故选:C
【变式3-1】(23-24高二下·浙江·期中)若方程表示椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.且
【答案】D
【解析】方程表示椭圆,
,得,得且.故选:D.
【变式3-2】(23-24高二下·广西·月考)已知方程表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据题意,要使方程表示焦点在轴上的椭圆,
需满足,解得.故选:B.
【变式3-3】(23-24高二上·江苏泰州·月考)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】因为方程表示焦点在轴上的椭圆,故.
故答案为:
考点四:点与椭圆的位置关系
例4. (23-24高二上·全国·课后作业)已知椭圆的焦点为,点满足,则( )
A.点在椭圆外 B.点在椭圆内
C.点在椭圆上 D.点与椭圆的位置关系不能确定
【答案】A
【解析】若在椭圆上,则,
,点在椭圆外.故选:A.
【变式4-1】(23-24高二上·河南南阳·月考)点与椭圆的位置关系为( )
A.点在椭圆上 B.点在椭圆内
C.点在椭圆外 D.不确定
【答案】B
【解析】由于,所以在内,故选:B
【变式4-2】(23-24高二上·全国·课后作业)(多选)点在椭圆的内部,则的值可以是( )
A. B. C.1 D.
【答案】BC
【解析】由题意知,解得.故选:BC
【变式4-3】(23-24高二上·江苏徐州·期末)(多选)已知直线与圆相切,椭圆,则( )
A.点在圆O内 B.点在圆O上
C.点在椭圆C内 D.点在椭圆C上
【答案】BC
【解析】由直线与圆相切,可知,圆心到直线的距离,
即,所以点在圆O上,
并且,所以圆在椭圆内,在椭圆内.故选:BC
考点五:利用定义解决焦三角问题
例5.(23-24高二下·四川雅安·开学考试)经过椭圆的左焦点的直线交椭圆于两点,是椭圆的右焦点,则的周长为( )
A.24 B.12 C.36 D.48
【答案】A
【解析】因为,
所以的周长为24.故选:A.
【变式5-1】(23-24高二下·天津·月考)设是椭圆的两个焦点,是椭圆上的点,且,则的面积为( )
A.8 B.6 C.4 D.2
【答案】B
【解析】由可得:,
则椭圆得长轴长为,
,可设,,
由题意可知,,,,
,△是直角三角形,
其面积.故选:B.
【变式5-2】(23-24高二下·浙江·月考)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.5
【答案】B
【解析】因为椭圆,所以,
又因为,所以,即,
设,则①,且②,
由①②得到,即,所以,故选:B.
【变式5-3】(23-24高二上·天津·月考)已知椭圆的两个焦点,,点在椭圆上,且,则 .
【答案】40
【解析】由题意可得,
在中,,由余弦定理,
得,
得,得,
所以.
故答案为:40.
考点六:利用定义解决最值问题
例6.(23-24高二上·河北·月考)已知椭圆:,的右焦点为F,P为椭圆上任意一点,点A的坐标为,则的最大值为( )
A. B.5 C. D.
【答案】B
【解析】如图,
设椭圆C的左焦点为,由由椭圆定义可得,,
所以.故选:B.
【变式6-1】(23-24高二下·安徽·月考)已知F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,M是椭圆上的动点,点A(1,1),则的最大值是 .
【答案】5
【解析】设椭圆的半焦距为,则,,
所以,,,
所以.
如图,因为(当M在的延长线上时取等号),,
所以.
所以的最大值为5,
故答案为:5
【变式6-2】(23-24高二上·福建宁德·期末)已知是椭圆上一动点,是圆上一动点,点,则的最大值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【解析】如图,由题意,椭圆的焦点为,,
则圆的圆心是椭圆的左焦点,
由椭圆定义得,所以,
又,
所以.故选:B.
【变式6-3】(22-23高二上·全国·期中)已知椭圆的左焦点为,为上的动点,点,则的最大值为( )
A. B. C.3 D.
【答案】C
【解析】由椭圆方程可知:,
设右焦点为,则,,且,即,
如图所示,
可得:,
当且仅当在线段上时,等号成立,
所以的最大值为3.故选:C.
考点七:与椭圆有关的轨迹问题
例7.(23-24高二下·湖北黄冈·月考)已知三角形的周长为,且,,则顶点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为、,所以,
又因为的周长为,得,
由椭圆的定义可知:顶点的轨迹是一个以为焦点的椭圆的一部分,
且椭圆中,
,,即,
椭圆方程为,
因为时,三点共线,不能构成三角形.
顶点的轨迹方程为,故选:C.
【变式7-1】(23-24高二下·上海静安·月考)已知动圆M和圆:内切,并和圆:外切,则动圆圆心M的轨迹是( )
A.直线 B.圆
C.焦点在轴上的椭圆 D.焦点在轴上的椭圆
【答案】C
【解析】设动圆的圆心的坐标为,半径为,
因为动圆与圆:内切,且与圆:外切,
可得,
所以,
根据椭圆的定义知,动点的轨迹是以为焦点的椭圆,且,
可得,则,
所以动点的轨迹方程为.
所以其轨迹为焦点在轴上的椭圆.故选:C.
【变式7-2】(23-24高二上·河南省直辖县级单位·月考)已知圆,定点为,M为圆C上一动点,点P是线段的中点,点N在上,点N不在x轴上,且满足,则点N的轨迹方程为 .
【答案】
【解析】根据已知得是的垂直平分线,则,
圆的圆心,半径为,
则,
因此点N的轨迹是以点为焦点,长轴长为的椭圆,
其中,
故点N的轨迹方程是.
故答案为:.
【变式7-3】(23-24高二上·安徽合肥·月考)已知M为椭圆上的动点,过点M作x轴的垂线,D为垂足,点P满足,求动点P的轨迹E的方程(当点M经过椭圆与x轴的交点时,规定点P与点M重合.)
【答案】
【解析】由题意设,则,,
所以,
又因为,所以,解得,
由规定可知,
所以,即动点P的轨迹E的方程为.
一、单选题
1.(23-24高二上·江苏淮安·月考)设是椭圆上的点,若是椭圆的两个焦点,则等于( )
A.4 B.5 C.8 D.10
【答案】C
【解析】由椭圆,得,则,所以.故选:C.
2.(23-24高二下·贵州贵阳·月考)已知椭圆C:的一个焦点为,则k的值为( )
A.2 B.4 C.8 D.10
【答案】B
【解析】由题意得,,,,所以.故选:B.
3.(22-23高二上·吉林·期中)过点且与椭圆有相同焦点的椭圆方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设椭圆的方程为,根据题意知
又椭圆过点,所以,且,计算得
所以椭圆的方程为,选项B正确.故选:B.
4.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·月考)若方程表示椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意知表示椭圆,
则,解得.故选:A.
5.(23-24高二上·全国·课后作业)若点在椭圆上,则下列说法正确的是( )
A.点不在椭圆上 B.点不在椭圆上
C.点在椭圆上 D.无法判断上述点与椭圆的关系
【答案】C
【解析】点与点关于原点对称,
点与关于轴对称,
点与关于轴对称,
若点在椭圆上,
根据椭圆的对称性,,,三点都在椭圆上,故选:C
6.(23-24高二下·四川广元·月考)设分别是椭圆的左,右焦点,过的直线交椭圆于两点,则的最大值为( )
A. B. C. D.6
【答案】B
【解析】由椭圆的定义知
∴的周长为,
∴当最小时,最大.
当轴,即AB为通径时,最小,此时,
∴的最大值为.故选:B.
二、多选题
7.(23-24高二下·福建福州·月考)若椭圆的某两个顶点间的距离为4,则m的可能取值有( )
A. B. C. D.2
【答案】BCD
【解析】由题意可知,,
若这两个顶点为长轴的两个端点时,;
若这两个顶点为短轴的两个端点时,;
若一个顶点短轴的端点,另一个为长轴的端点时,;故选:BCD
8.(22-23高二上·吉林·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上不同于左右顶点的任意一点,则下列说法正确的是( )
A.的周长为8 B.存在点,使得
C.的取值范围为 D.的取值范围为
【答案】BCD
【解析】由可得,焦点坐标分别为.
对A项, 的周长为,故A错误;
对B项,设存在点,根据两点间距离公式和椭圆的定义
得,即,解得或,故B正确;
对C项, 设点,,则,
所以,,
则,又因为,所以,
所以的取值范围为,故C正确;
对D项, 由C知, ,则,因为,
所以,则,同理可得,
所以,
当时,取得最大值,
当或时, 的值,但且,
所以的取值范围为,故D正确.故选:BCD.
三、填空题
9.(23-24高二上·四川遂宁·月考)椭圆上一点P与它的一个焦点的距离等于6,那么点P与另一个焦点的距离等于 .
【答案】14
【解析】因为椭圆,则,
设椭圆的左右焦点分别为,
因为P与它的一个焦点的距离等于6,
不妨令,由椭圆的定义可知,
则,即点P与另一个焦点的距离等于14.
故答案为:14
10.(23-24高二下·上海静安·月考)已知点P在焦点为、的椭圆上,若,则的值为 .
【答案】2
【解析】由椭圆方程知:,,,
,,
由椭圆定义知:,
,解得:.
故答案为:2.
11.(23-24高二上·辽宁沈阳·期末)已知,,动点满足,若,则的范围为 .
【答案】
【解析】由椭圆的定义可知动点的轨迹为椭圆,且,,
所以,
又由三角形的性质可知,
当且仅当共线时等号成立,
所以,所以,
故答案为:
四、解答题
12.(23-24高二上·湖北十堰·月考)已知椭圆的焦点坐标为和,且椭圆经过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)点为椭圆上的动点,且,求的面积.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由题意可知,,
设椭圆方程为,将点代入椭圆方程,
得,解得(舍),,
所以椭圆方程为
(2)设,,
由余弦定理得,解得
所以,即或,
则三角形面积
13.(23-24高二上·河南郑州·月考)(1)动点与定点的距离和M到定直线的距离的比是常数,求动点的轨迹.
(2)如图,在圆上任取一点,过点向轴作垂线段,为垂足,求线段PD的中点M的轨迹方程.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)设d是点M到直线的距离,
根据题意,动点的轨迹就是集合,则,
将上式两边平方,并化简,得,即,
所以,点M的轨迹是长轴、短轴长分别为10、6的椭圆.
(2)设点M的坐标为,点P的坐标为,则,,
因为点在圆上,所以,
把,代入上述方程,得,即所求轨迹方程为.
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