第13讲 椭圆(十大题型)-2024年暑假高一升高二数学衔接知识自学讲义(人教A版2019)

2024-07-03
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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椭圆
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 6.32 MB
发布时间 2024-07-03
更新时间 2024-07-03
作者 冠一高中数学精品打造
品牌系列 -
审核时间 2024-07-03
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来源 学科网

内容正文:

第13讲 椭圆 【题型归纳目录】 【思维导图】 【知识点梳理】 知识点一:椭圆的定义 平面内一个动点到两个定点、的距离之和等于常数(),这个动点的轨迹叫椭圆.这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点的距离叫作椭圆的焦距. 知识点诠释: 若,则动点的轨迹为线段; 若,则动点的轨迹无图形. 知识点二:椭圆的标准方程 1、当焦点在轴上时,椭圆的标准方程:,其中; 2、当焦点在轴上时,椭圆的标准方程:,其中; 知识点诠释: (1)这里的“标准”指的是中心在坐标原点,对称轴为坐标轴建立直角坐标系时,才能得到椭圆的标准方程; (2)在椭圆的两种标准方程中,都有和; (3)椭圆的焦点总在长轴上.当焦点在轴上时,椭圆的焦点坐标为,;当焦点在轴上时,椭圆的焦点坐标为,; (4) 在两种标准方程中,∵a2>b2,∴可以根据分母的大小来判定焦点在哪一个坐标轴上. 知识点三:求椭圆的标准方程 求椭圆的标准方程主要用到以下几种方法: (1)待定系数法:①若能够根据题目中条件确定焦点位置,可先设出标准方程,再由题设确定方程中的参数a,b,即:“先定型,再定量”.②由题目中条件不能确定焦点位置,一般需分类讨论;有时也可设其方程的一般式:. (2)定义法:先分析题设条件,判断出动点的轨迹,然后根据椭圆的定义确定方程,即“先定型,再定量”。利用该方法求标准方程时,要注意是否需先建立平面直角坐标系再解题. 知识点四:椭圆的简单几何性质 我们根据椭圆来研究椭圆的简单几何性质 椭圆的范围 椭圆上所有的点都位于直线x=±a和y=±b所围成的矩形内,所以椭圆上点的坐标满足|x|≤a,|y|≤b. 椭圆的对称性 对于椭圆标准方程,把x换成-x,或把y换成-y,或把x、y同时换成-x、-y,方程都不变,所以椭圆是以x轴、y轴为对称轴的轴对称图形,且是以原点为对称中心的中心对称图形,这个对称中心称为椭圆的中心。 椭圆的顶点 ①椭圆的对称轴与椭圆的交点称为椭圆的顶点。 ②椭圆(a>b>0)与坐标轴的四个交点即为椭圆的四个顶点,坐标分别为A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b)。 ③线段A1A2,B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴,|A1A2|=2a,|B1B2|=2b。a和b分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。 椭圆的离心率 ①椭圆的焦距与长轴长度的比叫做椭圆的离心率,用e表示,记作. ②因为a>c>0,所以e的取值范围是0<e<1。e越接近1,则c就越接近a,从而越小,因此椭圆越扁;反之,e越接近于0,c就越接近0,从而b越接近于a,这时椭圆就越接近于圆。当且仅当a=b时,c=0,这时两个焦点重合,图形变为圆,方程为x2+y2=a2。 知识点五:椭圆标准方程中的三个量a、b、c的几何意义 椭圆标准方程中,a、b、c三个量的大小与坐标系无关,是由椭圆本身的形状大小所确定的,分别表示椭圆的长半轴长、短半轴长和半焦距长,均为正数,且三个量的大小关系为:a>b>0,a>c>0,且a2=b2+c2。 可借助下图帮助记忆: a、b、c恰构成一个直角三角形的三条边,其中a是斜边,b、c为两条直角边。 和a、b、c有关的椭圆问题常与与焦点三角形有关,这样的问题考虑到用椭圆的定义及余弦定理(或勾股定理)、三角形面积公式相结合的方法进行计算与解题,将有关线段、、,有关角()结合起来,建立、之间的关系. 知识点六:椭圆两个标准方程几何性质的比较 标准方程 图形 性质 焦点 , , 焦距 范围 , , 对称性 关于x轴、y轴和原点对称 顶点 , , 轴 长轴长=,短轴长= 离心率 知识点诠释:椭圆,(a>b>0)的相同点为形状、大小都相同,参数间的关系都有a>b>0和,a2=b2+c2;不同点为两种椭圆的位置不同,它们的焦点坐标也不相同; 椭圆的焦点总在长轴上,因此已知标准方程,判断焦点位置的方法是:看x2、y2的分母的大小,哪个分母大,焦点就在哪个坐标轴上。 【典例例题】 题型一:椭圆的定义 【典例1-1】(2024·高二·全国·专题练习)如果点在运动过程中,总满足关系式,那么点P的轨迹为(    ) A.线段 B.直线 C.椭圆 D.圆 【典例1-2】(2024·高二·山东烟台·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为、,若过且斜率不为0的直线交椭圆于A、B两点,则的周长为( ) A. B. C. D. 【变式1-1】(2024·高二·全国·专题练习)已知为两定点,,动点满足,则动点的轨迹是(   ) A.椭圆 B.直线 C.圆 D.线段 【变式1-2】(2024·高二·江苏徐州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,则的周长为(    ) A. B. C. D. 【变式1-3】(2024·高二·海南省直辖县级单位·期中)已知坐标平面上的两点和,动点P到A、B两点距离之和为常数3,则动点P的轨迹是(    ) A.射线 B.线段 C.圆 D.椭圆 题型二:求椭圆的标准方程 【典例2-1】(2024·高二·四川成都·阶段练习)求适合下列条件的椭圆的标准方程 : (1)已知椭圆的两个焦点坐标分别是,,并且经过点,求它的标准方程 (2)长轴长是短轴长的3倍,且经过点; 【典例2-2】(2024·高二·全国·期中)已知椭圆的中心在原点,对称轴为坐标轴,且过点,, (1)求的标准方程; (2)写出的焦点和顶点坐标. 【变式2-1】(2024·高二·陕西渭南·阶段练习)求两焦点分别为,,且经过点的椭圆标准方程. 【变式2-2】(2024·高二·河北承德·开学考试)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,离心率为,过点的直线与椭圆交于,两点,且的周长为,求椭圆的标准方程; 【变式2-3】(2024·高二·宁夏银川·期中)求适合下列条件的椭圆的标准方程 (1)经过点,的椭圆标准方程. (2)焦点在轴上,短轴长为12,离心率为的椭圆标准方程. 题型三:椭圆的综合问题 【典例3-1】(2024·广西柳州·高二校考期末)若椭圆的两个焦点坐标分别是,并且经过点,过作轴的垂线与椭圆相交于两点. (1)求椭圆的标准方程; (2)求三角形的面积. 【典例3-2】(2024·高二课时练习)已知经过椭圆的右焦点的直线的倾斜角为,交椭圆于A、B两点,是椭圆的左焦点,求的周长和面积. 【变式3-1】(2024·高二课时练习)已知椭圆的焦点分别是,点分别为椭圆的长轴端点,点B为椭圆的短轴端点,且. (1)求椭圆的方程; (2)求点B与两点,的连线的斜率的乘积; (3)设点P在这个椭圆上,且,求的长. 【变式3-2】(2024·高二课时练习)已知椭圆的方程为,若点P在椭圆上,F1,F2为椭圆的两个焦点,且,求的面积. 题型四:轨迹方程 【典例4-1】(2024·高二·广东珠海·期中)已知在平面直角坐标系xOy中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点,离心率为.已知 (1)求该椭圆的标准方程; (2)若P是椭圆上的动点,求线段PA中点M的轨迹方程. 【典例4-2】(2024·高二·四川成都·阶段练习)已知的两个顶点分别为. (1)若顶点C为,求BC边上的高所在直线的一般式方程; (2)若的周长为14,求点C的轨迹方程. 【变式4-1】(2024·高二·内蒙古赤峰·期中)已知圆,圆.若动圆与圆外切,且与圆内切. (1)求圆和圆的圆心和半径 (2)求动圆的圆心的轨迹方程. 【变式4-2】(2024·高二·全国·随堂练习)已知圆,圆.若动圆C与圆外切,且与圆内切,求动圆的圆心C的轨迹方程. 【变式4-3】(2024·高三·全国·专题练习)已知圆,直线过点且与圆交于点B,C,线段的中点为D,过的中点E且平行于的直线交于点P.求动点P的轨迹方程. 【变式4-4】(2024·高二·内蒙古赤峰·期中)已知动圆与圆:外切,与圆:内切. (1)求动圆圆心的轨迹方程; (2)若点为动圆圆心的轨迹上任意一点,过点做轴垂线,垂足为,求中点的轨迹方程. 题型五:椭圆的简单几何性质 【典例5-1】(多选题)(2024·甘肃酒泉·三模)已知椭圆上存在点,使得,其中分别为椭圆的左、右焦点,则该椭圆的离心率可能为(    ) A. B. C. D. 【典例5-2】(多选题)(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 【变式5-1】(多选题)(2024·高二·辽宁朝阳·阶段练习)若实数数列:成等差数列,则圆锥曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 【变式5-2】(多选题)(2024·高二·浙江杭州·期中)已知椭圆的离心率,则的值可能是(    ) A. B. C. D. 【变式5-3】(多选题)(2024·高二·陕西西安·期末)已知椭圆的一个焦点为为上一动点,则(    ) A.的短轴长为7 B.的最大值为 C.的长轴长为6 D.的离心率为 题型六:求椭圆的离心率 【典例6-1】(2024·高二·上海青浦·期末)已知中,,,,则以A、B为焦点,经过点C的椭圆的离心率为 . 【典例6-2】(2024·高二·上海·期末)点是椭圆的左、右顶点,是椭圆上不同于的任意一点,若直线的斜率之积为,则椭圆的离心率为 . 【变式6-1】(2024·高二·安徽淮北·阶段练习)已知椭圆的左焦点为上关于原点对称的两点满足,若的值为,则的离心率为 . 【变式6-2】(2024·高二·全国·专题练习)已知椭圆C:的左、右焦点分别是F1,F2,过右焦点F2且斜率为1的直线与椭圆相交于A,B两点,若满足,则椭圆的离心率为 . 【变式6-3】(2024·高二·广东佛山·阶段练习)已知椭圆,的上顶点为,两个焦点为,是等边三角形,椭圆的离心率是 . 题型七:求椭圆离心率的取值范围 【典例7-1】(2024·高二·甘肃兰州·期末)如图,已知椭圆的左、右焦点为、,是椭圆上一点,在上,且满足,,为坐标原点,则椭圆离心率的取值范围是 . 【典例7-2】(2024·高二·四川成都·期末)已知分别为椭圆的左、右焦点,A为右顶点,B为上顶点,若在线段AB上有且仅有一个点P使,则椭圆离心率的取值范围为 (写成集合或区间形式). 【变式7-1】(2024·高二·湖南长沙·阶段练习)已知,分别是椭圆:的左、右焦点,若椭圆上存得线段的中垂线恰好经过焦点,则椭圆离心率的取值范围是 【变式7-2】(2024·高二·广东深圳·期中)已知椭圆C:()的左、右两焦点分别是、,其中.椭圆C上存在一点,满足,则椭圆的离心率的取值范围是 【变式7-3】(2024·高二·广东深圳·期末)设椭圆的左右焦点分别为,,焦距为,点在椭圆的内部,椭圆上存在点使得成立,则椭圆的离心率的取值范围为 . 【变式7-4】(2024·陕西西安·一模)已知椭圆的上顶点为A,B、C在椭圆上,△ABC为等腰直角三角形,A为直角,若这样的△ABC有且只有一个,则该椭圆的离心率的取值范围为 . 题型八:由椭圆离心率求参数的取值范围 【典例8-1】(2024·四川乐山·高二校考期中)已知焦点在y轴上的椭圆,其离心率为,则实数m的值是___________. 【典例8-2】(2024·全国·高二专题练习)已知椭圆C的离心率为,则椭圆C的长轴长与短轴长的比值为______. 【变式8-1】(2024·全国·高二专题练习)若椭圆和椭圆的离心率相同,且,给出如下四个结论: ①椭圆和椭圆一定没有公共点; ②;     ③; ④. 则所有结论正确的序号是_____. 【变式8-2】(2024·浙江·高二期末)椭圆的离心率是椭圆上关于轴都不对称的两点,线段的垂直平分线与x轴交于点,若的中点为,则的值为_______. 【变式8-3】(2024·全国·高二专题练习)已知椭圆的左、右焦点分别为,,右顶点为,且离心率为,求短轴长为______. 题型九:椭圆中的范围与最值问题 【典例9-1】(2024·高二·山东济宁·期末)若椭圆:的左、右焦点分别为,,为C上的任意一点,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【典例9-2】(2024·高二·黑龙江哈尔滨·期末)已知椭圆的左焦点为为上任意一点,则的最大值为(    ) A.5 B.9 C.10 D.18 【变式9-1】(2024·高二·四川绵阳·阶段练习)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,M为C上任意一点,N为圆E:上任意一点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【变式9-2】(2024·高二·湖北·期中)点是椭圆上任一动点,定点,F为右焦点,则的最小值为(    ) A.1 B.3 C. D. 【变式9-3】(2024·高二·浙江·期中)已知点为椭圆:的右焦点,点是椭圆上的动点,点是圆上的动点,则的最小值是(    ) A. B. C. D. 【变式9-4】(2024·高二·全国·竞赛)在中,,已知点,则的最大值为(    ). A. B. C.4 D.8 题型十:焦点三角形 【典例10-1】(2024·高二·天津·阶段练习)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 【典例10-2】(2024·高二·四川德阳·期末)设、是椭圆:的两个焦点,点P在C上,若为直角三角形,则的面积为(    ) A. B. C.或1 D.1或 【变式10-1】(2024·高二·湖北·期末)已知椭圆()的两焦点分别为、.若椭圆上有一点P,使,则的面积为(    ) A. B. C. D. 【变式10-2】(2024·高二·山西大同·期末)已知,分别是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上,是坐标原点,且,则的面积等于(   ) A. B. C. D.3 【变式10-3】(2024·高三·陕西西安·阶段练习)设,是椭圆C:的两个焦点,点P是C上的一点,且,则的面积为(    ) A.3 B. C.9 D. 【变式10-4】(2024·陕西咸阳·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与交于两点,若,则的面积为(    ) A. B. C. D. 【变式10-5】(2024·高二·江西·开学考试)已知,分别是椭圆C:的左,右焦点,M是椭圆C上一点,且,则=(    ) A. B. C. D. 【过关测试】 1.(2024·高二·广东清远·期末)椭圆上一点与它的一个焦点的距离等于4,则点与另一个焦点的距离等于(    ) A.2 B.6 C.8 D.16 2.(2024·高二·江苏盐城·期中)点在椭圆上,则等于(    ) A.6 B.8 C.10 D.12 3.(2024·高二·四川巴中·期末)已知椭圆的焦点在x轴上,,,则其标准方程为(    ) A. B. C. D. 4.(2024·高二·江苏宿迁·期中)如图,椭圆的右顶点为A,上顶点为B,从椭圆上一点P向x轴作垂线,垂足恰为左焦点,若,,则椭圆C的标准方程为(    )    A. B. C. D. 5.(2024·广西柳州·二模)已知椭圆C的焦点为,过的直线与C交于P,Q两点,若,则椭圆C的标准方程为(    ) A. B. C. D. 6.(2024·高二·河北承德·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,P为椭圆C上一点,的最小值为1,且的周长为34,则椭圆C的标准方程为(   ) A. B. C. D. 7.(2024·高二·浙江·期中)在平面直角坐标系中,已知两点,,点为动点,且直线与的斜率之积为,则点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 8.(2024·高二·湖北黄冈·阶段练习)已知三角形的周长为,且,,则顶点的轨迹方程为(   ) A. B. C. D. 9.(2024·高二·贵州黔南·期末)若动点满足方程,则动点P的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 10.(2024·高二·吉林长春·期末)已知是椭圆的上顶点,点是椭圆上的任意一点,则的最大值为(    ) A.2 B. C. D. 11.(2024·高二·江苏南通·阶段练习)为椭圆:上一点,,则最小值为(    ) A.1 B. C. D. 12.(2024·高二·河北·阶段练习)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. 13.(2024·高二·江苏南京·期末)已知点 在椭圆 上,点 ,则 的最大值为(    ) A. B.4 C. D.5 14.(2024·高二·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. 15.(2024·高二·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 16.(2024·高二·河南郑州·开学考试)已知为椭圆上的点,分别为椭圆的左、右焦点,椭圆的离心率为的平分线交线段于点,则(    ) A.2 B. C. D. 17.(2024·四川成都·二模)设为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点在上,,则(    ) A. B. C.2 D. 18.(2024·高二·吉林·期末)已知椭圆方程为,P为椭圆上一点,若,为的内切圆,则(    ) A. B. C. D. 19.(多选题)(2024·高二·广东湛江·阶段练习)已知椭圆,且两个焦点分别为,,是椭圆上任意一点,以下结论正确的是(    ) A.椭圆的离心率为 B.的周长为12 C.的最小值为3 D.的最大值为16 20.(多选题)(2024·高二·安徽芜湖·期中)若椭圆绕其对称中心旋转,所得新椭圆的两个顶点恰好是旋转前椭圆的两个焦点,就称该椭圆为“对称椭圆”.下列是“对称椭圆”的方程有(    ) A. B. C. D. 21.(多选题)(2024·高二·河北石家庄·期末)已知椭圆C:的左右焦点分别为,,P是椭圆C上的动点,点,则下列结论正确的是(    ) A. B.面积的最大值是 C.椭圆C的离心率为 D.最小值为 22.(多选题)(2024·高二·全国·专题练习)若椭圆的一个焦点坐标为(0,1),则下列结论中正确的是(  ) A.m=2 B.椭圆C的长轴长为 C.椭圆C的短轴长为2 D.椭圆C的离心率为 23.(多选题)(2024·高二·河南开封·期末)已知椭圆与直线相交于两个不同的点,点为线段的中点,则(   ) A. B.或 C.弦长的最大值为 D.点一定在直线上 24.(2024·高二·山西吕梁·期末)已知为坐标原点,动点满足,其中,且,则动点的轨迹方程是 . 25.(2024·高二·宁夏石嘴山·阶段练习)已知圆E:,点,P是圆E上的任意一点,线段PF的垂直平分线和半径PE相交于点Q,则动点Q的轨迹方程为 . 26.(2024·高二·河南信阳·期末)圆与的位置关系为 ;与圆,都内切的动圆圆心的轨迹方程为 . 27.(2024·高二·全国·专题练习)已知△ABC的两个顶点坐标分别是和,边AB,AC所在直线的斜率的乘积是,则顶点A的轨迹方程为 28.(2024·高二·上海·期末)已知椭圆上有一点,是轴上的定点,若有一点满足,则的轨迹方程为 . 29.(2024·高二·上海·期中)设,分别是椭圆的右顶点和上焦点,点在上,且,则的离心率为 . 30.(2024·高二·河北张家口·阶段练习)几何体结构素描是学习素描最重要的一个阶段.某同学在画“切面圆柱体”(用不平行于圆柱底面的平面去截圆柱,圆柱底面与截面之间的部分叫做切面圆柱体)的过程中,发现“切面”是一个椭圆,若切面所在平面与底面成角,则该椭圆的离心率为 .    31.(2024·高二·广东梅州·期末)天宫空间站的建成,标志着我国独立掌握了近地轨道大型航天器在轨组装建造技术,具备了开展空间长期有人参与科学技术实(试)验的能力,为不断推动我国空间科学、空间技术的创新发展,为建设航天强国、提升我国在国际载人航天领域的影响力提供了重要支墇.设某航天器轨道可近似为一个以地心为其中一个焦点的椭圆,其近地点距地面约为,远地点距地面约为,地球半径约为,则此航天器轨道的离心率为 . 32.(2024·高三·宁夏石嘴山·阶段练习)过椭圆左焦点 F作x轴的垂线,交椭圆于 P,Q两点,A是椭圆与x轴正半轴的交点,且,则该椭圆的离心率是 . 33.(2024·高二·安徽芜湖·期中)已知椭圆的左右顶点分别为,,上下顶点分别为,,且以线段为直径的圆与直线相切,则椭圆的离心率是 . 34.(2024·高二·江苏南通·期中)设椭圆C:的上顶点为A,左、右焦点分别为,连接并延长交椭圆C于点P,若,则该椭圆的离心率为 . 35.(2024·高二·江苏·开学考试)已知点P是椭圆C: 上动点,点A是椭圆C的上顶点.当P为下顶点时,取到最大值,则椭圆C的离心率的取值范围为 . 36.(2024·高二·河南·期中)设是椭圆的上顶点,若上的任意一点P都满足,则的离心率的取值范围是 . 37.(2024·高二·安徽亳州·阶段练习)已知椭圆E:的左、右焦点分别为A,B,若E上存在点P满足:,则E的离心率的取值范围是 . 38.(2024·高二·河南许昌·阶段练习)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 . 39.(2024·高二·江苏常州·期末)已知椭圆的离心率为,点,若椭圆上存在四个不同的点到点的距离相等,则的取值范围为 . 40.(2024·高二·四川绵阳·阶段练习)已知圆:,圆:.若动圆与外切,且与圆内切. (1)判断圆和的位置关系; (2)求动圆的圆心的轨迹方程. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司zxxk.com 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第13讲 椭圆 【题型归纳目录】 【思维导图】 【知识点梳理】 知识点一:椭圆的定义 平面内一个动点到两个定点、的距离之和等于常数(),这个动点的轨迹叫椭圆.这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点的距离叫作椭圆的焦距. 知识点诠释: 若,则动点的轨迹为线段; 若,则动点的轨迹无图形. 知识点二:椭圆的标准方程 1、当焦点在轴上时,椭圆的标准方程:,其中; 2、当焦点在轴上时,椭圆的标准方程:,其中; 知识点诠释: (1)这里的“标准”指的是中心在坐标原点,对称轴为坐标轴建立直角坐标系时,才能得到椭圆的标准方程; (2)在椭圆的两种标准方程中,都有和; (3)椭圆的焦点总在长轴上.当焦点在轴上时,椭圆的焦点坐标为,;当焦点在轴上时,椭圆的焦点坐标为,; (4) 在两种标准方程中,∵a2>b2,∴可以根据分母的大小来判定焦点在哪一个坐标轴上. 知识点三:求椭圆的标准方程 求椭圆的标准方程主要用到以下几种方法: (1)待定系数法:①若能够根据题目中条件确定焦点位置,可先设出标准方程,再由题设确定方程中的参数a,b,即:“先定型,再定量”.②由题目中条件不能确定焦点位置,一般需分类讨论;有时也可设其方程的一般式:. (2)定义法:先分析题设条件,判断出动点的轨迹,然后根据椭圆的定义确定方程,即“先定型,再定量”。利用该方法求标准方程时,要注意是否需先建立平面直角坐标系再解题. 知识点四:椭圆的简单几何性质 我们根据椭圆来研究椭圆的简单几何性质 椭圆的范围 椭圆上所有的点都位于直线x=±a和y=±b所围成的矩形内,所以椭圆上点的坐标满足|x|≤a,|y|≤b. 椭圆的对称性 对于椭圆标准方程,把x换成-x,或把y换成-y,或把x、y同时换成-x、-y,方程都不变,所以椭圆是以x轴、y轴为对称轴的轴对称图形,且是以原点为对称中心的中心对称图形,这个对称中心称为椭圆的中心。 椭圆的顶点 ①椭圆的对称轴与椭圆的交点称为椭圆的顶点。 ②椭圆(a>b>0)与坐标轴的四个交点即为椭圆的四个顶点,坐标分别为A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b)。 ③线段A1A2,B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴,|A1A2|=2a,|B1B2|=2b。a和b分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。 椭圆的离心率 ①椭圆的焦距与长轴长度的比叫做椭圆的离心率,用e表示,记作. ②因为a>c>0,所以e的取值范围是0<e<1。e越接近1,则c就越接近a,从而越小,因此椭圆越扁;反之,e越接近于0,c就越接近0,从而b越接近于a,这时椭圆就越接近于圆。当且仅当a=b时,c=0,这时两个焦点重合,图形变为圆,方程为x2+y2=a2。 知识点五:椭圆标准方程中的三个量a、b、c的几何意义 椭圆标准方程中,a、b、c三个量的大小与坐标系无关,是由椭圆本身的形状大小所确定的,分别表示椭圆的长半轴长、短半轴长和半焦距长,均为正数,且三个量的大小关系为:a>b>0,a>c>0,且a2=b2+c2。 可借助下图帮助记忆: a、b、c恰构成一个直角三角形的三条边,其中a是斜边,b、c为两条直角边。 和a、b、c有关的椭圆问题常与与焦点三角形有关,这样的问题考虑到用椭圆的定义及余弦定理(或勾股定理)、三角形面积公式相结合的方法进行计算与解题,将有关线段、、,有关角()结合起来,建立、之间的关系. 知识点六:椭圆两个标准方程几何性质的比较 标准方程 图形 性质 焦点 , , 焦距 范围 , , 对称性 关于x轴、y轴和原点对称 顶点 , , 轴 长轴长=,短轴长= 离心率 知识点诠释:椭圆,(a>b>0)的相同点为形状、大小都相同,参数间的关系都有a>b>0和,a2=b2+c2;不同点为两种椭圆的位置不同,它们的焦点坐标也不相同; 椭圆的焦点总在长轴上,因此已知标准方程,判断焦点位置的方法是:看x2、y2的分母的大小,哪个分母大,焦点就在哪个坐标轴上。 【典例例题】 题型一:椭圆的定义 【典例1-1】(2024·高二·全国·专题练习)如果点在运动过程中,总满足关系式,那么点P的轨迹为(    ) A.线段 B.直线 C.椭圆 D.圆 【答案】C 【解析】可设,,则, 可得, 由椭圆的定义可知:点P的轨迹为焦点在轴上的椭圆,且,. 故选:C 【典例1-2】(2024·高二·山东烟台·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为、,若过且斜率不为0的直线交椭圆于A、B两点,则的周长为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由题意可得, 的周长为, 故选:D 【变式1-1】(2024·高二·全国·专题练习)已知为两定点,,动点满足,则动点的轨迹是(   ) A.椭圆 B.直线 C.圆 D.线段 【答案】D 【解析】因为 所以为线段上的点. 故选:D. 【变式1-2】(2024·高二·江苏徐州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,则的周长为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】由题知,椭圆, 则长轴,焦距, 的周长为. 故选:D 【变式1-3】(2024·高二·海南省直辖县级单位·期中)已知坐标平面上的两点和,动点P到A、B两点距离之和为常数3,则动点P的轨迹是(    ) A.射线 B.线段 C.圆 D.椭圆 【答案】D 【解析】因为,,所以, 因为动点P到A、B两点距离之和为常数3,则, 由椭圆的定义可知动点P的轨迹是椭圆. 故选:D. 题型二:求椭圆的标准方程 【典例2-1】(2024·高二·四川成都·阶段练习)求适合下列条件的椭圆的标准方程 : (1)已知椭圆的两个焦点坐标分别是,,并且经过点,求它的标准方程 (2)长轴长是短轴长的3倍,且经过点; 【解析】(1)由题意设椭圆的标准方程为, 由解得:. 所以椭圆的标准方程为; (2)由题意:当椭圆的焦点位于x轴上时,设椭圆的标准方程为, 故,故,此时椭圆的标准方程为, 当椭圆的焦点位于轴上时,设椭圆的标准方程为, 故,故,此时椭圆的标准方程为. 综上所述:椭圆的标准方程为或. 【典例2-2】(2024·高二·全国·期中)已知椭圆的中心在原点,对称轴为坐标轴,且过点,, (1)求的标准方程; (2)写出的焦点和顶点坐标. 【解析】(1)设椭圆的方程为(,,), 则,解得,, 椭圆的标准方程为. (2)椭圆的焦点在轴上, 焦点坐标为,顶点坐标为,. 【变式2-1】(2024·高二·陕西渭南·阶段练习)求两焦点分别为,,且经过点的椭圆标准方程. 【解析】由焦点坐标可知,为轴椭圆, 设所求椭圆的标准方程为 两焦点分别为,, 又椭圆过点,,又 ,, 所以椭圆的标准方程为. 【变式2-2】(2024·高二·河北承德·开学考试)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,离心率为,过点的直线与椭圆交于,两点,且的周长为,求椭圆的标准方程; 【解析】由题意可得,的周长为, 所以,则,又, 所以椭圆的标准方程为. 【变式2-3】(2024·高二·宁夏银川·期中)求适合下列条件的椭圆的标准方程 (1)经过点,的椭圆标准方程. (2)焦点在轴上,短轴长为12,离心率为的椭圆标准方程. 【解析】(1)由题意可得椭圆焦点在轴上,且, 故椭圆方程为, (2)设椭圆方程为, 由题意得,得,而, 解得, 故椭圆方程为 题型三:椭圆的综合问题 【典例3-1】(2024·广西柳州·高二校考期末)若椭圆的两个焦点坐标分别是,并且经过点,过作轴的垂线与椭圆相交于两点. (1)求椭圆的标准方程; (2)求三角形的面积. 【解析】(1)由题知焦点坐标分别是, 设椭圆方程为:将代入得:解得, (2)过作轴的垂线,其方程为,与联立解得: 【典例3-2】(2024·高二课时练习)已知经过椭圆的右焦点的直线的倾斜角为,交椭圆于A、B两点,是椭圆的左焦点,求的周长和面积. 【解析】如下图所示:    由椭圆方程可知, 根据椭圆定义可知, 所以的周长为, 即的周长为; 易知, 又直线的倾斜角为,则, 所以直线的方程为,设 联立整理可得, 由韦达定理可知; 由图可知的面积为; 所以的周长为,面积为 【变式3-1】(2024·高二课时练习)已知椭圆的焦点分别是,点分别为椭圆的长轴端点,点B为椭圆的短轴端点,且. (1)求椭圆的方程; (2)求点B与两点,的连线的斜率的乘积; (3)设点P在这个椭圆上,且,求的长. 【解析】(1)因为椭圆的焦点分别是,所以 又因为,,联立可得,, 所以椭圆的方程为; (2)由分别为椭圆的长轴端点,所以不妨设,, 由点B为椭圆的短轴端点,所以或, 当时,,, 所以, 当时,,, 所以, 所以点B与两点的连线的斜率的乘积为; (3)因为点P在这个椭圆上,所以,由小问(1)知, 所以,又,联立可得. 【变式3-2】(2024·高二课时练习)已知椭圆的方程为,若点P在椭圆上,F1,F2为椭圆的两个焦点,且,求的面积. 【解析】由,可知,所以,从而. 在中,由余弦定理得,即,① 由椭圆定义得,② 由①②联立可得,解得. 所以. 题型四:轨迹方程 【典例4-1】(2024·高二·广东珠海·期中)已知在平面直角坐标系xOy中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点,离心率为.已知 (1)求该椭圆的标准方程; (2)若P是椭圆上的动点,求线段PA中点M的轨迹方程. 【解析】(1)设椭圆的标准方程为,其焦距为, 由左焦点,则得, 离心率为,则, 故椭圆标准方程为; (2)设,则,, 故,代入中,即, 即线段PA中点M的轨迹方程为. 【典例4-2】(2024·高二·四川成都·阶段练习)已知的两个顶点分别为. (1)若顶点C为,求BC边上的高所在直线的一般式方程; (2)若的周长为14,求点C的轨迹方程. 【解析】(1)由,则直线的斜率为, ∴上的高所在的直线的斜率为,又直线过点, ∴所求直线的方程为,即. (2)的周长为14且, 根据椭圆的定义可知,点的轨迹是以为焦点,以8为长轴长的椭圆, 即,故顶点的轨迹方程为, 又为三角形的顶点,故所求的轨迹方程为. 【变式4-1】(2024·高二·内蒙古赤峰·期中)已知圆,圆.若动圆与圆外切,且与圆内切. (1)求圆和圆的圆心和半径 (2)求动圆的圆心的轨迹方程. 【解析】(1)圆的圆心为,半径为; 圆的圆心为,半径为. (2)设动圆的半径为R, 动圆与圆外切且与圆内切, ,, 而,由椭圆的定义可知,动点在以、为焦点,为长轴长的椭圆上, 设椭圆的方程为,半焦距为, 则,,, 又可知圆与圆内切,∴点C不能在切点处,即椭圆应去掉点, 曲线C的方程为. 【变式4-2】(2024·高二·全国·随堂练习)已知圆,圆.若动圆C与圆外切,且与圆内切,求动圆的圆心C的轨迹方程. 【解析】因为圆,圆. 所以为,的半径,,的半径, 设动圆的半径为, 则,,可得为定值, 所以圆心在以、为焦点的椭圆上运动, 由,得,, 所以椭圆方程为, 即动圆圆心的轨迹方程为. 【变式4-3】(2024·高三·全国·专题练习)已知圆,直线过点且与圆交于点B,C,线段的中点为D,过的中点E且平行于的直线交于点P.求动点P的轨迹方程. 【解析】如图所示, 圆心,. 因为D为中点,所以,即, 又,所以, 又E为的中点,所以为线段的垂直平分线, 所以, 所以, 若弦为轴,此时重合,不符合题意,所以不在轴上, 所以动点P的轨迹是以,为焦点的椭圆(左、右顶点除外), 设动点P的轨迹方程为:,其中,, 则,, 所以, 所以动点P的轨迹方程为:. 【变式4-4】(2024·高二·内蒙古赤峰·期中)已知动圆与圆:外切,与圆:内切. (1)求动圆圆心的轨迹方程; (2)若点为动圆圆心的轨迹上任意一点,过点做轴垂线,垂足为,求中点的轨迹方程. 【解析】(1)圆:,即,所以圆心,半径 圆:,即,所以圆心,半径 设动圆的圆心,半径为 动圆与圆外切,则. 动圆与圆内切,则 将上面两式相加,可得. 由椭圆的定义知,点的轨迹是以为焦点的椭圆,设其椭圆方程为,则 所以动圆圆心的轨迹方程 (2)设,则, 由点在上可得 所以点的轨迹方程 题型五:椭圆的简单几何性质 【典例5-1】(多选题)(2024·甘肃酒泉·三模)已知椭圆上存在点,使得,其中分别为椭圆的左、右焦点,则该椭圆的离心率可能为(    ) A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】因为,又,所以,, 又,即, 所以,则,又,所以,故符合题意的有BCD. 故选:BCD 【典例5-2】(多选题)(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 【变式5-1】(多选题)(2024·高二·辽宁朝阳·阶段练习)若实数数列:成等差数列,则圆锥曲线的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】实数数列:成等差数列,故,解得或3, 当时,即为,是椭圆,则的离心率为; 当时,即为,是椭圆,则的离心率为, 故选:BD 【变式5-2】(多选题)(2024·高二·浙江杭州·期中)已知椭圆的离心率,则的值可能是(    ) A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】因为,可得, 当椭圆的焦点在轴上时,则,解得; 当椭圆的焦点在轴上时,则,解得. 综上所述,或. 故选:BC. 【变式5-3】(多选题)(2024·高二·陕西西安·期末)已知椭圆的一个焦点为为上一动点,则(    ) A.的短轴长为7 B.的最大值为 C.的长轴长为6 D.的离心率为 【答案】CD 【解析】由标准方程可知,,, 所以,,. 所以短轴长为,长轴长为,即选项C正确,A错误; 离心率,即D正确; 由椭圆性质得, 故选项B错误. 故选:CD. 题型六:求椭圆的离心率 【典例6-1】(2024·高二·上海青浦·期末)已知中,,,,则以A、B为焦点,经过点C的椭圆的离心率为 . 【答案】/ 【解析】由已知,所以, 又点C在椭圆上,所以,所以, 所以椭圆的离心率为. 故答案为:. 【典例6-2】(2024·高二·上海·期末)点是椭圆的左、右顶点,是椭圆上不同于的任意一点,若直线的斜率之积为,则椭圆的离心率为 . 【答案】/ 【解析】由题意方程可知,,,设, 所以,,则,整理得:,①, 又,得,即,②, 联立①②,得,即,解得. 故答案为:. 【变式6-1】(2024·高二·安徽淮北·阶段练习)已知椭圆的左焦点为上关于原点对称的两点满足,若的值为,则的离心率为 . 【答案】/ 【解析】设是椭圆的右焦点,连接, 依题意,根据椭圆的对称性可知四边形是矩形, 所以, 根据椭圆的定义有, 在直角三角形中,, . 故答案为: 【变式6-2】(2024·高二·全国·专题练习)已知椭圆C:的左、右焦点分别是F1,F2,过右焦点F2且斜率为1的直线与椭圆相交于A,B两点,若满足,则椭圆的离心率为 . 【答案】/ 【解析】根据平面向量共线的坐标表示公式,结合一元二次方程根与系数、椭圆的离心率公式进行求解即可. 设, 由, 设A(x1,y1),B(x2,y2),F2(c,0), 设直线的方程为,代入椭圆的方程中, 得, 因为, 所以有,而, 所以有, 于是有 故答案为: 【变式6-3】(2024·高二·广东佛山·阶段练习)已知椭圆,的上顶点为,两个焦点为,是等边三角形,椭圆的离心率是 . 【答案】/0.5 【解析】设椭圆的焦距, 是等边三角形,的上顶点为, , , , , 故答案为:. 题型七:求椭圆离心率的取值范围 【典例7-1】(2024·高二·甘肃兰州·期末)如图,已知椭圆的左、右焦点为、,是椭圆上一点,在上,且满足,,为坐标原点,则椭圆离心率的取值范围是 . 【答案】 【解析】设,,又,, 所以,,又,得到, 即,得到,,所以, 因为,, 又,所以,整理得, 由,消得, 解得或,又,所以舍去, 所以,即, 整理得,解得,又, 所以, 故答案为:. 【典例7-2】(2024·高二·四川成都·期末)已知分别为椭圆的左、右焦点,A为右顶点,B为上顶点,若在线段AB上有且仅有一个点P使,则椭圆离心率的取值范围为 (写成集合或区间形式). 【答案】 【解析】直线AB方程为,设点P的坐标为, ,故, 所以点P在以原点为圆心,为半径的圆M上, ① 圆M与直线AB相切,则原点到直线的距离等于半径, ,即,, 方程两边同除以得,,解得, 故, ②若,,解得, 综上,的取值范围为. 故答案为:. 【变式7-1】(2024·高二·湖南长沙·阶段练习)已知,分别是椭圆:的左、右焦点,若椭圆上存得线段的中垂线恰好经过焦点,则椭圆离心率的取值范围是 【答案】 【解析】 如图,线段的中垂线经过, ,即椭圆上存在一点,使得. , . 故答案为:. 【变式7-2】(2024·高二·广东深圳·期中)已知椭圆C:()的左、右两焦点分别是、,其中.椭圆C上存在一点,满足,则椭圆的离心率的取值范围是 【答案】 【解析】设点, 则, 即,所以点在以为圆心,半径为的圆上, 又因为点在椭圆上,所以圆与椭圆有交点, 根据对称性可知,即, 所以,即椭圆离心率, 故答案为: 【变式7-3】(2024·高二·广东深圳·期末)设椭圆的左右焦点分别为,,焦距为,点在椭圆的内部,椭圆上存在点使得成立,则椭圆的离心率的取值范围为 . 【答案】 【解析】点在椭圆的内部,则, . 因为, 当是的延长线与椭圆的交点时等号成立, 由于椭圆上存在点使得成立, 所以, 综上所述,离心率的取值范围是. 故答案为: 【变式7-4】(2024·陕西西安·一模)已知椭圆的上顶点为A,B、C在椭圆上,△ABC为等腰直角三角形,A为直角,若这样的△ABC有且只有一个,则该椭圆的离心率的取值范围为 . 【答案】 【解析】由椭圆可知, 易知,直线与的斜率存在且不为0, 故可设直线方程为,直线方程为, 联立消元得, 解得, 同理,联立可解得, 由题知,, 所以,即, 整理得, 因为为上述方程的根, 所以,要使满足条件的△ABC有且只有一个,方程没有实数解,或者有两个相等的根. 当时,解得, 当时,解得,此时方程的根为1. 综上,. 所以,. 故答案为: 题型八:由椭圆离心率求参数的取值范围 【典例8-1】(2024·四川乐山·高二校考期中)已知焦点在y轴上的椭圆,其离心率为,则实数m的值是___________. 【答案】/0.25 【解析】因为焦点在y轴上的椭圆,故, 又,所以. 故答案为: 【典例8-2】(2024·全国·高二专题练习)已知椭圆C的离心率为,则椭圆C的长轴长与短轴长的比值为______. 【答案】/ 【解析】由题设,解得, 所以长轴长与短轴长的比值为. 故答案为: 【变式8-1】(2024·全国·高二专题练习)若椭圆和椭圆的离心率相同,且,给出如下四个结论: ①椭圆和椭圆一定没有公共点; ②;     ③; ④. 则所有结论正确的序号是_____. 【答案】①② 【解析】设,由已知可得,则, 所以,,则,②对; 在椭圆上任取一点,则, 所以,,即点在椭圆内,①对; 因为,则,即,③错; 因为,即,④错. 故答案为:①②. 【变式8-2】(2024·浙江·高二期末)椭圆的离心率是椭圆上关于轴都不对称的两点,线段的垂直平分线与x轴交于点,若的中点为,则的值为_______. 【答案】 【解析】设,,则, 因为,所以, 由得,得, 所以, 又线段的垂直平分线与x轴交于点, 所以,所以,解得. 故答案为:. 【变式8-3】(2024·全国·高二专题练习)已知椭圆的左、右焦点分别为,,右顶点为,且离心率为,求短轴长为______. 【答案】 【解析】由题意,椭圆的右顶点为,可得, 又由椭圆的离心率为,即,可得, 所以,所以,即椭圆的短轴长为. 故答案为:. 题型九:椭圆中的范围与最值问题 【典例9-1】(2024·高二·山东济宁·期末)若椭圆:的左、右焦点分别为,,为C上的任意一点,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】易知椭圆的参数方程为(是参数),, 故,,, 故设,由两点间距离公式得, , 故, 而,,故,即,故B正确 故选:B 【典例9-2】(2024·高二·黑龙江哈尔滨·期末)已知椭圆的左焦点为为上任意一点,则的最大值为(    ) A.5 B.9 C.10 D.18 【答案】B 【解析】易知, 设,则,可得, 所以 ; 由二次函数性质可得当时,取得最大值为9. 故选:B 【变式9-1】(2024·高二·四川绵阳·阶段练习)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,M为C上任意一点,N为圆E:上任意一点,则的最小值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】如图,M为椭圆C上任意一点,则, 又因为N为圆E:上任意一点, , 当且仅当M、N、E、共线且M、N在E、之间时等号成立. 由题意知,,,则, 所以的最小值为. 故选:B. 【变式9-2】(2024·高二·湖北·期中)点是椭圆上任一动点,定点,F为右焦点,则的最小值为(    ) A.1 B.3 C. D. 【答案】D 【解析】依题意,设为椭圆的左焦点, 因为椭圆,则,, 所以, 故选:D. 【变式9-3】(2024·高二·浙江·期中)已知点为椭圆:的右焦点,点是椭圆上的动点,点是圆上的动点,则的最小值是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】如下图所示: 在椭圆中,, 则, 圆的圆心,半径, 圆心为椭圆的左焦点,由椭圆定义可得, , 由椭圆的几何性质可得,即, 由圆的几何性质可得, 所以, 所以的最小值是. 故选:C. 【变式9-4】(2024·高二·全国·竞赛)在中,,已知点,则的最大值为(    ). A. B. C.4 D.8 【答案】A 【解析】因为,所以, 所以点的轨迹是以点为焦点,长轴为8的椭圆. 所以当且仅当点是椭圆的上下顶点,最大,面积最大值为. 故选:A. 题型十:焦点三角形 【典例10-1】(2024·高二·天津·阶段练习)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. 【典例10-2】(2024·高二·四川德阳·期末)设、是椭圆:的两个焦点,点P在C上,若为直角三角形,则的面积为(    ) A. B. C.或1 D.1或 【答案】D 【解析】由已知,若是直角三角形,则直角顶点可能是点P, ; 若是直角三角形,则直角顶点可能是焦点(或)为直角顶点, 此时(或),. 故选:D. 【变式10-1】(2024·高二·湖北·期末)已知椭圆()的两焦点分别为、.若椭圆上有一点P,使,则的面积为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 如图,不妨设,由点在椭圆上可得:①, 由余弦定理可得:,化简得:②, 由①式两边平方再减去②式,得:, 于是的面积为. 故选:D. 【变式10-2】(2024·高二·山西大同·期末)已知,分别是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上,是坐标原点,且,则的面积等于(   ) A. B. C. D.3 【答案】C 【解析】椭圆的半焦距,则,设点, 于是,消去得, 所以的面积. 故选:C 【变式10-3】(2024·高三·陕西西安·阶段练习)设,是椭圆C:的两个焦点,点P是C上的一点,且,则的面积为(    ) A.3 B. C.9 D. 【答案】B 【解析】由题设,,可得, , 由,,则,即, 所以的面积. 故选:B 【变式10-4】(2024·陕西咸阳·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与交于两点,若,则的面积为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】设,则,所以, 因为,即,故, 所以, 所以,故,即, 所以. 故选:B. 【变式10-5】(2024·高二·江西·开学考试)已知,分别是椭圆C:的左,右焦点,M是椭圆C上一点,且,则=(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由椭圆的方程,得,,因为,所以, 又在椭圆C上,所以,解得,即, ,所以. 故选:C. 【过关测试】 1.(2024·高二·广东清远·期末)椭圆上一点与它的一个焦点的距离等于4,则点与另一个焦点的距离等于(    ) A.2 B.6 C.8 D.16 【答案】D 【解析】椭圆中,所以, 由椭圆的定义可得, 又,所以,即点到另一个焦点的距离是16. 故选:D. 2.(2024·高二·江苏盐城·期中)点在椭圆上,则等于(    ) A.6 B.8 C.10 D.12 【答案】A 【解析】因为椭圆的标准方程为:,所以该椭圆的交点在轴上,且,, 所以,所以焦点坐标为:和. 因为表示点到两点和的距离之和; 根据椭圆的定义,所以. 故选:A. 3.(2024·高二·四川巴中·期末)已知椭圆的焦点在x轴上,,,则其标准方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由,可得, 由于焦点在x轴上,所以椭圆方程为, 故选:A 4.(2024·高二·江苏宿迁·期中)如图,椭圆的右顶点为A,上顶点为B,从椭圆上一点P向x轴作垂线,垂足恰为左焦点,若,,则椭圆C的标准方程为(    )    A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由题意得, 当时,,解得,故, 所以, 因为,所以,即,解得, 故, 所以,解得, 所以, 椭圆C的标准方程为. 故选:A 5.(2024·广西柳州·二模)已知椭圆C的焦点为,过的直线与C交于P,Q两点,若,则椭圆C的标准方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】如图,由已知可设,又因为 根据椭圆的定义, 在中由余弦定理得,所以 故椭圆方程为: 故选:B 6.(2024·高二·河北承德·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,P为椭圆C上一点,的最小值为1,且的周长为34,则椭圆C的标准方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】因为的最小值为1,所以. 因为的周长为34,所以, 所以.因为, 所以,所以椭圆C的标准方程为. 故选:C. 7.(2024·高二·浙江·期中)在平面直角坐标系中,已知两点,,点为动点,且直线与的斜率之积为,则点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】设,,, ,, 由,得. 即. 动点的轨迹方程为. 故选:B. 8.(2024·高二·湖北黄冈·阶段练习)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. 9.(2024·高二·贵州黔南·期末)若动点满足方程,则动点P的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由动点满足方程, 根据椭圆的定义,可得点的轨迹是以为焦点的椭圆, 且,可得,则, 所以动点P的轨迹方程为. 故选:A. 10.(2024·高二·吉林长春·期末)已知是椭圆的上顶点,点是椭圆上的任意一点,则的最大值为(    ) A.2 B. C. D. 【答案】C 【解析】设,,且, 所以 , 又因为,所以当时取最大值, 所以, 故选:C. 11.(2024·高二·江苏南通·阶段练习)为椭圆:上一点,,则最小值为(    ) A.1 B. C. D. 【答案】D 【解析】设, 则 , 由于,故当时,取最小值, 故选:D 12.(2024·高二·河北·阶段练习)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. 13.(2024·高二·江苏南京·期末)已知点 在椭圆 上,点 ,则 的最大值为(    ) A. B.4 C. D.5 【答案】C 【解析】 作椭圆的左焦点,则, 当且仅当点为线段的延长线与椭圆的交点时取得,由两点间距离公式得, 故,C正确, 故选:C 14.(2024·高二·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. 15.(2024·高二·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. 16.(2024·高二·河南郑州·开学考试)已知为椭圆上的点,分别为椭圆的左、右焦点,椭圆的离心率为的平分线交线段于点,则(    ) A.2 B. C. D. 【答案】A 【解析】因为的平分线交线段于点,所以, 由正弦定理得,. 又因为, 所以,即. 不妨设,则, 则,解得, 所以. 故选:A. 17.(2024·四川成都·二模)设为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点在上,,则(    ) A. B. C.2 D. 【答案】A 【解析】由椭圆的定义可得, 在 中,由余弦定理, 又 ,可得: ,即, 即,即, 则, 故选:A. 18.(2024·高二·吉林·期末)已知椭圆方程为,P为椭圆上一点,若,为的内切圆,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 由椭圆定义及圆切线性质知:. 故选:B 19.(多选题)(2024·高二·广东湛江·阶段练习)已知椭圆,且两个焦点分别为,,是椭圆上任意一点,以下结论正确的是(    ) A.椭圆的离心率为 B.的周长为12 C.的最小值为3 D.的最大值为16 【答案】BD 【解析】椭圆,则 对于A:,故A错误; 对于B:的周长为,故B正确; 对于C:的最小值为,故C错误; 对于D:,当且仅当时等号成立,故D正确. 故选:BD. 20.(多选题)(2024·高二·安徽芜湖·期中)若椭圆绕其对称中心旋转,所得新椭圆的两个顶点恰好是旋转前椭圆的两个焦点,就称该椭圆为“对称椭圆”.下列是“对称椭圆”的方程有(    ) A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】因为新椭圆的两个顶点恰好是旋转前椭圆的两个焦点, 所以,即, 对于A,,则,所以,所以A正确, 对于B,,则,所以,所以B错误, 对于C,,则,所以,所以C正确, 对于D,,则,所以,所以D错误, 故选:AC 21.(多选题)(2024·高二·河北石家庄·期末)已知椭圆C:的左右焦点分别为,,P是椭圆C上的动点,点,则下列结论正确的是(    ) A. B.面积的最大值是 C.椭圆C的离心率为 D.最小值为 【答案】ACD 【解析】A选项,由题意得, 由椭圆定义可得,A正确; B选项,当在上顶点或下顶点时,面积最大, 最大值为,B错误; C选项,离心率,C正确; D选项,因为,所以点在椭圆内,连接, 由椭圆定义可知,故, 故, 当三点共线且在之间时,取得最小值, 最小值为, 所以最小值为,D正确. 故选:ACD 22.(多选题)(2024·高二·全国·专题练习)若椭圆的一个焦点坐标为(0,1),则下列结论中正确的是(  ) A.m=2 B.椭圆C的长轴长为 C.椭圆C的短轴长为2 D.椭圆C的离心率为 【答案】ACD 【解析】对于A项,由题意,椭圆的焦点在轴上,且,,由已知可得, 解得m=2或m=-1(舍去),故A项正确; 对于B项,C项,把的值代入椭圆方程即得:.则, 即椭圆C的长轴长为,短轴长为,故B项错误;C项正确; 对于D项,即a=,b=,则, 则离心率为,故D项正确. 故选:ACD. 23.(多选题)(2024·高二·河南开封·期末)已知椭圆与直线相交于两个不同的点,点为线段的中点,则(   ) A. B.或 C.弦长的最大值为 D.点一定在直线上 【答案】AD 【解析】设两点的坐标为:, 联立椭圆与直线的方程, 得:, 由判别式,得,即,选项A正确,选项B不正确; 韦达定理:, 弦长, 当时,弦长取最大值,,选项C不正确; 由直线,线段中点的坐标为, 即,所以点的坐标满足直线方程,选项D正确. 故选:AD. 24.(2024·高二·山西吕梁·期末)已知为坐标原点,动点满足,其中,且,则动点的轨迹方程是 . 【答案】 【解析】设动点, 因为动点满足,其中, 所以, 所以解得,, 因为, 所以,整理得. 故答案为:. 25.(2024·高二·宁夏石嘴山·阶段练习)已知圆E:,点,P是圆E上的任意一点,线段PF的垂直平分线和半径PE相交于点Q,则动点Q的轨迹方程为 . 【答案】 【解析】连结QF,根据题意,, 则, 故Q的轨迹是以E,F为焦点,长轴长为4的椭圆, 设椭圆方程为,则有 所以,则, 所以点Q的轨迹方程为. 故答案为: . 26.(2024·高二·河南信阳·期末)圆与的位置关系为 ;与圆,都内切的动圆圆心的轨迹方程为 . 【答案】 内含 【解析】依题意,圆心,半径,圆心,半径, 所以,则两圆内含; 设动圆的圆心,半径为,则, , 依椭圆的定义知,的轨迹为椭圆,其中, 又, 所以的轨迹方程为. 故答案为:内含;. 27.(2024·高二·全国·专题练习)已知△ABC的两个顶点坐标分别是和,边AB,AC所在直线的斜率的乘积是,则顶点A的轨迹方程为 【答案】 【解析】设顶点A的坐标为,依题意,,整理得, 所以顶点A的轨迹方程为. 故答案为: 28.(2024·高二·上海·期末)已知椭圆上有一点,是轴上的定点,若有一点满足,则的轨迹方程为 . 【答案】 【解析】设是所求轨迹上的一点,且, 因为,且,可得, 即,可得, 代入椭圆,可得,整理得, 所以点的轨迹方程为. 故答案为:. 29.(2024·高二·上海·期中)设,分别是椭圆的右顶点和上焦点,点在上,且,则的离心率为 . 【答案】 【解析】根据题意可得,设, ,,, 又点在椭圆上, ,∴椭圆的离心率为. 故答案为:. 30.(2024·高二·河北张家口·阶段练习)几何体结构素描是学习素描最重要的一个阶段.某同学在画“切面圆柱体”(用不平行于圆柱底面的平面去截圆柱,圆柱底面与截面之间的部分叫做切面圆柱体)的过程中,发现“切面”是一个椭圆,若切面所在平面与底面成角,则该椭圆的离心率为 .    【答案】/ 【解析】如图所示:切面与底面的二面角的平面角为, 故, 设圆半径为,则, 设椭圆的长轴长及短轴长分别为,故, 故,所以. 故答案为: 31.(2024·高二·广东梅州·期末)天宫空间站的建成,标志着我国独立掌握了近地轨道大型航天器在轨组装建造技术,具备了开展空间长期有人参与科学技术实(试)验的能力,为不断推动我国空间科学、空间技术的创新发展,为建设航天强国、提升我国在国际载人航天领域的影响力提供了重要支墇.设某航天器轨道可近似为一个以地心为其中一个焦点的椭圆,其近地点距地面约为,远地点距地面约为,地球半径约为,则此航天器轨道的离心率为 . 【答案】 【解析】设椭圆的半长轴为a,半焦距为c. 则根据题意得,解得, 故此航天器轨道的离心率为 故答案为: 32.(2024·高三·宁夏石嘴山·阶段练习)过椭圆左焦点 F作x轴的垂线,交椭圆于 P,Q两点,A是椭圆与x轴正半轴的交点,且,则该椭圆的离心率是 . 【答案】/ 【解析】结合题意:当时,可得到,, 所以, 因为,所以,即, 整理得,即, 解得:. 故答案为:. 33.(2024·高二·安徽芜湖·期中)已知椭圆的左右顶点分别为,,上下顶点分别为,,且以线段为直径的圆与直线相切,则椭圆的离心率是 . 【答案】/ 【解析】如图所示,椭圆上下定点, 所以以线段为直径的圆方程为, 又因为圆与直线相切, 所以圆心到直线的距离为, 故,即, 所以离心率. 故答案为:. 34.(2024·高二·江苏南通·期中)设椭圆C:的上顶点为A,左、右焦点分别为,连接并延长交椭圆C于点P,若,则该椭圆的离心率为 . 【答案】 【解析】依题意,,由, 得:,而, 于是得, 令椭圆半焦距为c,有,如图, 在中,由余弦定理得:, 即,整理得, 因此,解得, 所以椭圆的离心率为. 故答案为: 35.(2024·高二·江苏·开学考试)已知点P是椭圆C: 上动点,点A是椭圆C的上顶点.当P为下顶点时,取到最大值,则椭圆C的离心率的取值范围为 . 【答案】 【解析】由题意, ,设 ,因为 , , 所以 , ,因为当 时, 取得最大值,所以 , 可得 ,即 . 故答案为: . 36.(2024·高二·河南·期中)设是椭圆的上顶点,若上的任意一点P都满足,则的离心率的取值范围是 . 【答案】 【解析】设,,,则,即, 故,即, ,故,,解得, ,离心率的取值范围为, 故答案为:. 37.(2024·高二·安徽亳州·阶段练习)已知椭圆E:的左、右焦点分别为A,B,若E上存在点P满足:,则E的离心率的取值范围是 . 【答案】 【解析】设椭圆E的上顶点为Q, 则,则, 又因为,则, 即E的离心率的取值范围是. 故答案为:. 38.(2024·高二·河南许昌·阶段练习)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: 39.(2024·高二·江苏常州·期末)已知椭圆的离心率为,点,若椭圆上存在四个不同的点到点的距离相等,则的取值范围为 . 【答案】 【解析】由题意知,在椭圆上存在四个不同的点到点的距离相等,由对称性知,在直线右侧要存在两个点到的距离相等, 不妨设轴上方椭圆上的点为,即,得, 所以,, 要满足题意,由二次函数的对称性可知需在内对于总能取到两个不同的的值,即等价于二次函数对称轴在的范围内即可, 所以,即,即,即, 化简得,即, 即,解得, 又因为,所以. 故答案为:. 40.(2024·高二·四川绵阳·阶段练习)已知圆:,圆:.若动圆与外切,且与圆内切. (1)判断圆和的位置关系; (2)求动圆的圆心的轨迹方程. 【解析】(1)圆的圆心为,半径为; 圆的圆心为,半径为, 可得,可知, 所以圆和内切. (2)设动圆的半径为R, 因为动圆与圆外切且与圆内切, 则,且, 由椭圆的定义可知,动点在以、为焦点,为长轴长的椭圆上, 设椭圆的方程为,半焦距为, 则,,则, 又因为圆与圆内切,则点C不能在切点处,即椭圆应去掉点, 所以动圆的圆心的轨迹方程为. 原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司zxxk.com 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第13讲 椭圆(十大题型)-2024年暑假高一升高二数学衔接知识自学讲义(人教A版2019)
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