内容正文:
专题09 直线圆的方程与椭圆(选填)
题型一 直线与圆的方程
1.(2024·安徽·三模)直线:与圆:的公共点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.1或2
2.(2024·安徽黄山·一模)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·安徽·模拟预测)已知直线,圆,则该动直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不确定
4.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知两个不同的圆,均过定点,且圆,均与轴、轴相切,则圆与圆的半径之积为( )
A. B. C. D.
5.(2024·安徽安庆·二模)已知点,,O是坐标原点,点B满足,则与夹角的最大值为( )
A. B. C. D.
6.(2024·安徽合肥·一模)已知直线与交于两点,设弦的中点为为坐标原点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
7.(2024·安徽·模拟预测)过坐标原点向圆作两条切线,切点分别为,则( )
A. B. C. D.
8.(2024·安徽·模拟预测)已知点M是直线和()的交点,,,且点M满足恒成立,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
9.(2024·安徽·模拟预测)已知m,,,记直线与直线的交点为P,点Q是圆C:上的一点,若PQ与C相切,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
(多选)10.(2024·安徽合肥·二模)已知圆,圆,则( )
A.两圆的圆心距的最小值为1
B.若圆与圆相切,则
C.若圆与圆恰有两条公切线,则
D.若圆与圆相交,则公共弦长的最大值为2
(多选)11.(2024·安徽六安·模拟预测)已知圆,点是圆上的一点,则下列说法正确的是( )
A.圆关于直线对称
B.已知,,则的最小值为
C.的最小值为
D.的最大值为
(多选)12.(2024·安徽·模拟预测)已知点在定圆内,经过点的动直线与交于两点,若的最小值为4,则( )
A.
B.若,则直线的倾斜角为
C.存在直线使得
D.的最大值为12
13.(2024·安徽合肥·模拟预测)过的直线被曲线所截得的线段长度为,则直线的方程为 .
14.(2024·安徽黄山·二模)若函数有两个零点,则实数的取值范围是 .
15.(2024·安徽·三模)已知圆的圆心为点,直线与圆交于两点,点在圆上,且,若,则 .
16.(2024·安徽蚌埠·模拟预测)已知曲线和,若C与恰有一个公共点,则实数 ;若C与恰有两个公共点,则实数m的取值范围是 .
题型二 椭圆综合题
1.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知点在圆上运动,点为椭圆的右焦点与上顶点,则最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知焦点在轴上的椭圆的离心率为,焦距为,则该椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
3.(2024·安徽阜阳·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知向量与关于轴对称,若向量满足,记的轨迹为,则( )
A.是一条垂直于轴的直线 B.是两条平行直线
C.是一个半径为1的圆 D.是椭圆
4.(2024·安徽·三模)在椭圆的4个顶点和2个焦点中,若存在不共线的三点恰为某个正方形的两个顶点和中心,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(2024·安徽池州·二模)已知实数满足,若的最大值为4,则( )
A. B. C. D.
6.(2024·安徽安庆·二模)设F是椭圆的一个焦点,过椭圆C中心的直线交椭圆于P,Q两点,则的周长的最小值为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
7.(2024·安徽·模拟预测)已知椭圆的焦点为,,点在上,点在轴上,,,则的方程为( )
A. B.
C. D.
8.(2024·安徽·模拟预测)已知为坐标原点,椭圆,过椭圆的右焦点且斜率为的直线与交于两点,若,则( )
A. B. C. D.
9.(2024·安徽·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,过点且斜率为的直线与椭圆的一个交点为,若,则椭圆的离心率为( )
A. B.或 C.或 D.或
10.(2024·安徽·模拟预测)已知点分别为椭圆的左顶点、右焦点,点为上一点,且为的平分线,,则的内切圆的半径为( )
A. B. C. D.
11.(2024·安徽·模拟预测)已知椭圆:的上、下顶点分别为,,是椭圆上异于,的一点,直线和的斜率分别为,,则满足的椭圆的方程是( )
A. B. C. D.
(多选)12.(2024·安徽合肥·三模)椭圆的两个焦点分别为,则下列说法正确的是( )
A.过点的直线与椭圆交于A,B两点,则的周长为8
B.若上存在点,使得,则的取值范围为
C.若直线与恒有公共点,则的取值范围为
D.若为上一点,,则的最小值为
(多选)13.(2024·安徽合肥·一模)已知椭圆的左、右顶点分别为,左焦点为为上异于的一点,过点且垂直于轴的直线与的另一个交点为,交轴于点,则( )
A.存在点,使
B.
C.的最小值为
D.周长的最大值为8
(多选)14.(2024·安徽阜阳·一模)已知为坐标原点,椭圆的左、右焦点分别为两点都在上,,三点共线,(不与重合)为上顶点,则( )
A.的最小值为4 B.为定值
C.存在点,使得 D.
(多选)15.(2024·安徽·模拟预测)已知圆O:经过椭圆C:()的两个焦点,,且P为圆O与椭圆C在第一象限内的公共点,且的面积为1,则下列结论正确的是( )
A.椭圆C的长轴长为2 B.椭圆C的短轴长为2
C.椭圆C的离心率为 D.点P的坐标为
(多选)16.(2024·安徽·模拟预测)在平面直角坐标系xOy中,长、短轴所在直线不与坐标轴重合的椭圆称为“斜椭圆”,将焦点在坐标轴上的椭圆绕着对称中心顺时针旋转,即得“斜椭圆”,设在上,则( )
A.“斜椭圆”的焦点所在直线的方程为 B.的离心率为
C.旋转前的椭圆标准方程为 D.
(多选)17.(2024·安徽·模拟预测)已知点为椭圆的右焦点,直线与椭圆交于,两点,直线与椭圆交于另一点,则( )
A.当直线的斜率为时,直线的斜率为
B.当时,点到直线的距离为
C.的最小值为
D.当时,直线的方程可以为
18.(2024·安徽马鞍山·模拟预测)中心位于坐标原点,对称轴为坐标轴的椭圆的上、下焦点分别为,右顶点为,若的长轴长为,,则的标准方程为 .
19.(2024·安徽合肥·模拟预测)如图,已知圆和椭圆,点,,直线交轴于,直线平行轴交于(点在轴上方),,直线交于点,直线交轴于点,则椭圆的长轴长为 .
20.(2024·安徽合肥·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知动点和,定点和,若,且的周长恒为16,则的最小值为 .
21.(2024·安徽·三模)椭圆的左、右顶点分别为,点在椭圆上第一象限内,记,存在圆经过点,且,则椭圆的离心率为 .
22.(2023·安徽芜湖·模拟预测)已知椭圆:的左、右焦点分别为和,是椭圆上一点,线段与轴交于,若,,则椭圆的离心率为 .
23.(2024·安徽·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,过点且斜率为的直线与椭圆的一个交点为,若,则椭圆的离心率为 .
24.(2024·安徽·模拟预测)已知椭圆的右焦点为,过坐标原点的直线与椭圆交于,两点.在中,,且满足,则椭圆的离心率为 .
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专题09 直线圆的方程与椭圆(选填)
题型一 直线与圆的方程
1.(2024·安徽·三模)直线:与圆:的公共点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.1或2
【答案】C
【分析】根据已知直线与圆的方程,得到直线过定点,结合点与圆的位置关系,即可判定.
【详解】由直线,可得直线过定点,
又由圆:,可得点在圆C上,
因为直线的斜率显然存在,所以公共点的个数为2.
故选:C
2.(2024·安徽黄山·一模)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】记点,记切点分别为、,求出圆心的坐标,证明出,可得出,设,求出的值,利用同角三角函数的基本关系结合二倍角的正弦公式可求得的值.
【详解】圆的标准方程为,
圆心为,半径为,
记点,
记切点分别为、,如下图所示:
由切线长定理可得,又因为,,
所以,,所以,,
设,由圆的几何性质可得,
则,所以,,
由图可知,为锐角,则,
所以,,故.
故选:A
3.(2024·安徽·模拟预测)已知直线,圆,则该动直线与圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.不确定
【答案】C
【分析】根据题意可得直线表示过定点,且除去的直线,点在圆上,可判断直线与圆相交.
【详解】因为直线,即,
当时,,解得,
所以直线表示过定点,且除去的直线,
将圆的方程化为标准方程为,因为,点在圆上,
所以直线与圆可能相交,可能相切,相切时直线为,不合题意,
所以直线与圆相交.
故选:C
4.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知两个不同的圆,均过定点,且圆,均与轴、轴相切,则圆与圆的半径之积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】按点的位置分不在坐标轴与在坐标轴上两种情况讨论,结合圆的标准方程,点在圆上,以及方程根的情况综合分析的值即可.
【详解】当点在第一象限时,圆,的方程为的形式,
代入点的坐标,可得关于的方程,
圆,的半径,是该方程的两个不同实根,
所以,同理,当点在第二、三、四象限时也可得.
当点在轴上时,,
此时圆,的圆心分别位于第一、二象限(或第三、四象限),两圆在点处相切,
且,满足.
同理,当点在轴上时,,同样满足.
故选:C
【点睛】结论点睛:圆的标准方程为,其中圆心为,半径为.
5.(2024·安徽安庆·二模)已知点,,O是坐标原点,点B满足,则与夹角的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,求得点的轨迹是以为圆心,半径的圆,结合直线与圆相切,求得切线的倾斜角,即可求解.
【详解】设点,可得,因为,可得,
即点的轨迹是以为圆心,半径的圆,
如图所示,设过点与圆相切的直线的方程为,即,
则圆心到直线的距离等于圆的半径,可得,解得,
设切线的倾斜角为,则,可得,
即与夹角的最大值为.
故选:A
6.(2024·安徽合肥·一模)已知直线与交于两点,设弦的中点为为坐标原点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】首先求出圆心坐标与半径,再求出直线过定点坐标,设,,,联立直线与圆的方程,消元、列出韦达定理,即可得到,从而求出动点的轨迹方程,再求出圆心到坐标原点的距离,从而求出的取值范围.
【详解】即,则圆心为,半径,
直线,令,解得,即直线恒过定点,
又,所以点在圆内,
设,,,由,
消去整理得,显然,则,
则,
所以,,
则,
则,
又直线的斜率不为,所以不过点,
所以动点的轨迹方程为(除点外),
圆的圆心为,半径,
又,所以,
即,即的取值范围为.
故选:D
【点睛】关键点点睛:本题关键是求出动点的轨迹,再求出圆心到原点的距离,最后根据圆的几何性质计算可得.
7.(2024·安徽·模拟预测)过坐标原点向圆作两条切线,切点分别为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】解法一 :先求出,再由两角和的正切值求解即可得出答案;解法二:设直线的方程为,由圆心到直线的立即等于半径,解方程即可得出答案.
【详解】解法一 由,得,
该圆的圆心为,半径为1,如图所示,连接,
易知,
所以,
解法二 由,得,
该圆的圆心为,半径为1,设直线的方程为,
则, 解得:或,所以.
故选:B
8.(2024·安徽·模拟预测)已知点M是直线和()的交点,,,且点M满足恒成立,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,得到点的轨迹方程为,结合恒成立,求得点,再由,且直线的方程为,得到在直线上存在两个点满足或三点共线,进而求得其最小值.
【详解】将直线化为,可得直线恒过定点,
同理可得直线恒过定点,当时,
可得,则,,当时,显然,所以,
因为点是直线和的交点,所以点的轨迹方程为,
又因为恒成立,可得恒成立,
即恒成立,所以,即,
又由,且直线的方程为,
可得原点到直线的距离为,
所以在直线上存在两个点满足或三点共线,
如图所示,可得,
所以的最小值为.
故选:D
9.(2024·安徽·模拟预测)已知m,,,记直线与直线的交点为P,点Q是圆C:上的一点,若PQ与C相切,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】结合已知,求出交点的轨迹方程,再结合切线的性质即可求解.
【详解】
直线即直线,过定点,
直线即直线,过定点,
又由斜率关系可得两直线垂直,所以交点的轨迹是以为直径的圆,
即轨迹方程为,圆心,
因为Q是圆C上一点,且PQ与C相切,
所以问题转化为圆上任意一点作直线与圆相切,求切线的范围.
设设圆的半径为,
因为圆的圆心,半径为定值,当取得最小值和最大值时,切线取得最小值和最大值,
,
又因为,即,
即,
所以,即,
故选:C.
【点睛】关键点点睛:结合已知直线过定点,求出交点的轨迹方程是关键.
(多选)10.(2024·安徽合肥·二模)已知圆,圆,则( )
A.两圆的圆心距的最小值为1
B.若圆与圆相切,则
C.若圆与圆恰有两条公切线,则
D.若圆与圆相交,则公共弦长的最大值为2
【答案】AD
【分析】根据两点的距离公式,算出两圆的圆心距,从而判断出A项的正误;根据两圆相切、相交的性质,列式算出的取值范围,判断出B,C两项的正误;当圆的圆心在两圆的公共弦上时,公共弦长有最大值,从而判断出D项的正误.
【详解】根据题意,可得圆的圆心为,半径,
圆的圆心为,半径.
对于A,因为两圆的圆心距,所以A项正确;
对于B,两圆内切时,圆心距,即,解得.
两圆外切时,圆心距,即,解得.
综上所述,若两圆相切,则或,故B项不正确;
对于C,若圆与圆恰有两条公切线,则两圆相交,,
即,可得,解得且,故C项不正确;
对于D,若圆与圆相交,则当圆的圆心在公共弦上时,公共弦长等于,达到最大值,
因此,两圆相交时,公共弦长的最大值为2,故D项正确.
故选:AD.
(多选)11.(2024·安徽六安·模拟预测)已知圆,点是圆上的一点,则下列说法正确的是( )
A.圆关于直线对称
B.已知,,则的最小值为
C.的最小值为
D.的最大值为
【答案】ABD
【分析】对于A,由直线穿过圆心即可判断,对于BCD,分别将问题理解成圆上的点与定点的距离平方和、在y轴上的截距和圆上的点和定点连线的斜率,在数形结合即可求得最值情况,进而求解即可判断.
【详解】由题圆C的圆心为,半径为,
对于A,显然圆心满足,故直线穿过圆心,
所以圆关于直线对称,A对;
对于B,,
设,如图,
所以根据代数式的几何意义可知的最小值为:,故B对;
对于C,设,即,动点在圆C上,
则z取得最小值时,即为直线在y轴上截距最小,
如图,过圆C所在平面作直线,直线与直线平行,
由图可知,当直线与圆C相切时其在y轴上截距取得最大值或最小值,
此时圆心C到直线的距离等于半径,即,
或,故的最小值为,故C错;
对于D,因为,设,
则根据代数几何意义可知当圆上的点与定点两点间斜率最大时,
的值最大,
如图,显然当过T的直线与圆相切时斜率最大,
设切线为,,
则有圆心到切线距离,或,
,故D对.
故选:ABD.
(多选)12.(2024·安徽·模拟预测)已知点在定圆内,经过点的动直线与交于两点,若的最小值为4,则( )
A.
B.若,则直线的倾斜角为
C.存在直线使得
D.的最大值为12
【答案】BC
【分析】A选项,根据点在圆的内部得到不等式,求出,利用垂径定理得到,而,从而得到方程,求出;B选项,在A选项基础上得到,结合求出直线的斜率和倾斜角;C选项,假设存在,结合满足要求,故C正确;D选项,由三角形面积公式和相交弦定理得到D错误.
【详解】A.因为点在圆的内部,所以,解得.
设点到直线的距离为,则,其中为定值,
所以当时,最大,最小.
又圆心,所以,
所以,解得,A错误.
B.由选项可知,当时,直线,而,所以,
所以直线的倾斜角为,B正确.
C.假设存在直线使得,则此时点到直线的距离为,满足要求,
所以假设成立,C正确.
D.由三角形面积公式得
,
因为弦一定经过点,设直线与圆相交于点,
因为,所以∽,
故,故,
因为,
所以,
所以,
当,即时等号成立,故D错误.
故选:BC.
13.(2024·安徽合肥·模拟预测)过的直线被曲线所截得的线段长度为,则直线的方程为 .
【答案】或
【分析】根据曲线的方程确定曲线为圆,再根据直线与圆的位置,分2种情况讨论:①当直线的斜率不存在,②当直线的斜率存在时,每种情况下先设出直线的方程,利用直线被圆所截得的线段长度,求解直线的方程可得出答案.
【详解】由曲线知,该曲线为圆 且圆心为,半径为.
当直线斜率不存在时,直线方程为,此时圆心到直线的距离为.
根据垂径定理,直线截圆所得线段长为:,满足题意.
当直线的斜率存在时,
设直线方程为:,即
圆心到直线的距离为,
当直线截圆所得线段长度时
根据垂径定理可得,,解得
此时直线方程为.
故答案为:或.
14.(2024·安徽黄山·二模)若函数有两个零点,则实数的取值范围是 .
【答案】.
【分析】令,则有,将问题转化为半圆与直线有两个交点,作出图象,结合图象求解即可.
【详解】令,
则,所以,
又因为,即为,
表示单位圆位于轴上及上方部分;
而,表示过点且斜率为的直线,
所以将问题转化为半圆与直线有两个交点,
当直线与半圆相切时;,解得,
当直线过点时,则有,解得,
综上,.
故答案为:.
15.(2024·安徽·三模)已知圆的圆心为点,直线与圆交于两点,点在圆上,且,若,则 .
【答案】
【分析】设弦的中点为,得到,化简,即可求解.
【详解】由圆,可得圆心,半径为,设弦的中点为,
因为,,所以,
且,
所以
,
解得.
故答案为:.
16.(2024·安徽蚌埠·模拟预测)已知曲线和,若C与恰有一个公共点,则实数 ;若C与恰有两个公共点,则实数m的取值范围是 .
【答案】0或4;
【分析】若C与恰有一个公共点,结合直线与圆的位置关系分析求解;若C与恰有两个公共点,结合对称性可知C与在内只有1个交点,且不过,联立方程可得关于x方程只有一个正根,且根不为0,结合二次函数零点分布分析求解.
【详解】由题意可知:曲线表示圆心为,半径为的圆,
若C与恰有一个公共点,则,解得或;
因为C与均关于y轴对称,注意到与y轴的交点为,
若C与恰有两个公共点,等价于C与在内只有1个交点,且不过,
此时,
联立方程,消去y得,
即关于x方程只有一个正根,且根不为0,
则或,
解得或,
所以实数m的取值范围是.
故答案为:0或4;.
题型二 椭圆综合题
1.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知点在圆上运动,点为椭圆的右焦点与上顶点,则最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意知,且圆在椭圆内,则确定与圆相切时取得最小值,即可求解.
【详解】由题意知,,且圆在椭圆内,
当与圆相切时,取得最小值,
此时,
所以,
所以的最小值为.
故选:A
2.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知焦点在轴上的椭圆的离心率为,焦距为,则该椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据离心率和焦距可得,进而可得,即可得方程.
【详解】由题意可知:,可得,
则,所以该椭圆的方程为.
故选:C
3.(2024·安徽阜阳·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知向量与关于轴对称,若向量满足,记的轨迹为,则( )
A.是一条垂直于轴的直线 B.是两条平行直线
C.是一个半径为1的圆 D.是椭圆
【答案】C
【分析】由题意设,结合条件等式即可列式化简,从而判断求解即可.
【详解】不妨设点的坐标为,,,,
由可得,即.
故选:C
4.(2024·安徽·三模)在椭圆的4个顶点和2个焦点中,若存在不共线的三点恰为某个正方形的两个顶点和中心,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分析这三个点一定构成等腰直角三角形,所以只可能是两种特殊情形,由于结果都是满足,所以只可求出一个离心率.
【详解】根据题意,只需要这三个点构成等腰直角三角形,所以这三个点只可能是“短轴的两个端点和一个焦点”或“两个焦点和短轴的一个端点”,
可设椭圆的长半轴长为,短半轴长为,半焦距为,
这两种情况都满足,所以,
即椭圆的离心率为,
故选:C
5.(2024·安徽池州·二模)已知实数满足,若的最大值为4,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用题给条件构造关于m的方程,解之即可求得m的值.
【详解】令,则,则时,
由,整理得,
则,
整理得,则,解之得
故选:D
6.(2024·安徽安庆·二模)设F是椭圆的一个焦点,过椭圆C中心的直线交椭圆于P,Q两点,则的周长的最小值为( )
A.12 B.14 C.16 D.18
【答案】C
【分析】根据椭圆的定义求出,再由,即可求解.
【详解】由椭圆的对称性可知P,Q两点关于原点对称,
设椭圆的另一个焦点为,则四边形为平行四边形,
由椭圆定义可知:,
又,,所以,
又 过原点,所以,
所以的周长的最小值为:.
故选:C
7.(2024·安徽·模拟预测)已知椭圆的焦点为,,点在上,点在轴上,,,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由题意设椭圆的方程为:,由,,可求出或,代入椭圆方程化简即可得求出,即可得出答案.
【详解】因为椭圆的焦点为,,
所以设椭圆的方程为:,
设,,,
则,因为,
所以,所以,
所以,又因为,
所以,所以,
所以,所以或,
因为在上,所以,即,
解得:或,因为椭圆的焦点在轴上,
所以.故的方程为.
故选:D
8.(2024·安徽·模拟预测)已知为坐标原点,椭圆,过椭圆的右焦点且斜率为的直线与交于两点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,得到直线的方程为,联立方程组,求得,结合题意和斜率公式,化简得到方程,即可求解.
【详解】由直线过椭圆的右焦点且斜率为,则直线的方程为(其中),
设,联立方程组 ,整理得,
则,
所以,可得,解得.
故选:B
9.(2024·安徽·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,过点且斜率为的直线与椭圆的一个交点为,若,则椭圆的离心率为( )
A. B.或 C.或 D.或
【答案】C
【分析】由直线的斜率得和,由得和,中,由余弦定理列方程求椭圆的离心率.
【详解】由题知在轴上方,直线的斜率为,则,.
由,,得,
所以由椭圆的定义有.
在中,由余弦定理得,
整理得,得,即,
解得或,
故椭圆的离心率为或.
故选:C
10.(2024·安徽·模拟预测)已知点分别为椭圆的左顶点、右焦点,点为上一点,且为的平分线,,则的内切圆的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由椭圆的性质可求得,根据角平分线的性质可求得的值,由余弦定理可得,可求得的值,利用面积法可求内切圆的半径.
【详解】由题意可得,则.
如图.由角平分线定理,得.
令,则.
在中,由余弦定理,得,
即,解得(负值已舍去),则.
设的内切圆的半径为.根据三角形的面积公式有
,
所以,
解得.
故选:D
11.(2024·安徽·模拟预测)已知椭圆:的上、下顶点分别为,,是椭圆上异于,的一点,直线和的斜率分别为,,则满足的椭圆的方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用点在椭圆上及两点斜率公式转化计算得,再判定选项即可.
【详解】由题意可知,.设(),则,
所以,所以,
所以.结合选项可得椭圆的方程可以为.
故选:C
(多选)12.(2024·安徽合肥·三模)椭圆的两个焦点分别为,则下列说法正确的是( )
A.过点的直线与椭圆交于A,B两点,则的周长为8
B.若上存在点,使得,则的取值范围为
C.若直线与恒有公共点,则的取值范围为
D.若为上一点,,则的最小值为
【答案】BD
【分析】对于A:根据椭圆的定义结合焦点所在的位置分析判断;对于B:分析可知当位于短轴顶点时,最大,此时,分类讨论焦点所在位置分析求解;对于C:因为直线过定点,可知定点在椭圆内或椭圆上,列式求解即可;对于D:设,根据两点间距离公式结合二次函数分析求解.
【详解】对于选项A:由椭圆定义可得的周长为
,
但焦点不一定在轴上,故A错误;
对于选项B:若,则,
当位于短轴顶点时,最大,此时,
可知,即,
当时,由,解得;
当时,由,解得;
综上所述:的取值范围为,故B正确;
对于选项C:因为直线过定点,则,即,
又因为,且,所以的取值范围为,故C错误;
对于选项D:若,即椭圆,
设,可得,
当时,,故D正确.
故选:BD.
【点睛】方法点睛:与圆锥曲线有关的取值范围问题的三种解法
(1)数形结合法:利用待求量的几何意义,确定出极端位置后数形结合求解;
(2)构建不等式法:利用已知或隐含的不等关系,构建以待求量为元的不等式求解;
(3)构建函数法:先引入变量构建以待求量为因变量的函数,再求其值域.
(多选)13.(2024·安徽合肥·一模)已知椭圆的左、右顶点分别为,左焦点为为上异于的一点,过点且垂直于轴的直线与的另一个交点为,交轴于点,则( )
A.存在点,使
B.
C.的最小值为
D.周长的最大值为8
【答案】BCD
【分析】对于A,判断与的大小即即可;对于B,设,,,利用坐标分别求出等式左右验证即可;对于C,求出,利用二次函数求最值即可;对于D,利用椭圆的定义,转化求的最大值,即可.
【详解】
对于A,设椭圆的上顶点为,则直角三角形中,,则,故A错误;
对于B,设,则,,且,即,又,
则,
又,故,则B正确;
对于C,,,,
则当时,取最小值为,故C正确;
对于D,设椭圆的右焦点为,
的周长为:,
当且仅当三点共线时,等号成立,故D正确,
故选:BCD.
(多选)14.(2024·安徽阜阳·一模)已知为坐标原点,椭圆的左、右焦点分别为两点都在上,,三点共线,(不与重合)为上顶点,则( )
A.的最小值为4 B.为定值
C.存在点,使得 D.
【答案】BCD
【分析】
求出可判断A;由椭圆的对称性可判断B;因为,所以以为直径的圆与椭圆有交点可判断C;求出可判断D.
【详解】对于A,由椭圆的方程可知,
所以焦点,设,则,,
因为在椭圆上,所以,
,
即,A错误;
对于B,由椭圆的对称性可知,,可得B正确;
对于C,因为,所以以为直径的圆与椭圆有交点,则存在点,
使得,故C正确;
对于D,设,则,
则,
故D正确.
故选:BCD.
(多选)15.(2024·安徽·模拟预测)已知圆O:经过椭圆C:()的两个焦点,,且P为圆O与椭圆C在第一象限内的公共点,且的面积为1,则下列结论正确的是( )
A.椭圆C的长轴长为2 B.椭圆C的短轴长为2
C.椭圆C的离心率为 D.点P的坐标为
【答案】BD
【分析】根据圆的方程确定的值,再由的面积可得点P的坐标,从而可得的值,再逐项判断即可得答案.
【详解】因为圆O:经过椭圆C:()的两个焦点,,
所以,
又P为圆O与椭圆C在第一象限内的公共点,
则,故,代入圆方程可得,所以,故点P的坐标为,故D正确;
将点P的坐标代入椭圆方程可得,又,解得,
故椭圆C的长轴长为,短轴长为,故A不正确,B正确;
则椭圆C的离心率为,故C不正确.
故选:BD.
(多选)16.(2024·安徽·模拟预测)在平面直角坐标系xOy中,长、短轴所在直线不与坐标轴重合的椭圆称为“斜椭圆”,将焦点在坐标轴上的椭圆绕着对称中心顺时针旋转,即得“斜椭圆”,设在上,则( )
A.“斜椭圆”的焦点所在直线的方程为 B.的离心率为
C.旋转前的椭圆标准方程为 D.
【答案】BCD
【分析】根据椭圆的对称性可联立以及与椭圆方程,进而可判断焦点所在的直线,即可判断A,根据直线与椭圆的交点间距离可求解长轴以及短轴长,即可求解BC,根据方程有解,利用判别式即可求解.
【详解】由题意可知,斜椭圆关于和对称,联立直线与,可得,联立直线与,可得,所以两焦点所在直线方程为,A选项错误;
由可知,与相交的两点之间距离等于短轴为,与相交的两点之间距离等于长轴为,故焦距为,故的离心率为,选项正确;
旋转不改变椭圆的长短轴大小,所以旋转前的椭圆焦点在轴上,曲线方程为选项正确;
因为,关于的方程有解,所以,解得,所以选项正确,
故选:BCD.
(多选)17.(2024·安徽·模拟预测)已知点为椭圆的右焦点,直线与椭圆交于,两点,直线与椭圆交于另一点,则( )
A.当直线的斜率为时,直线的斜率为
B.当时,点到直线的距离为
C.的最小值为
D.当时,直线的方程可以为
【答案】AC
【分析】通过设点的坐标,结合椭圆方程求得,由,解出判断选项A;点到直线距离公式判断选项B;通径是焦点弦中的最短弦判断选项C;由已知条件求直线的斜率判断选项D.
【详解】由椭圆方程,得,,,则.
设,,则.
若直线,的斜率都存在,则,,
得,为定值.
因为,所以,故A正确.
当时,直线的方程为,则点到直线的距离为,故B错误.
因为线段为过椭圆焦点的弦,通径是焦点弦中的最短弦,
所以的最小值为,故C正确.
当时,直线的方程为.
与椭圆方程联立,解得或
则直线与椭圆的交点为,.
若点的坐标为,则,
若点的坐标为,则,故D错误.
故选:AC.
18.(2024·安徽马鞍山·模拟预测)中心位于坐标原点,对称轴为坐标轴的椭圆的上、下焦点分别为,右顶点为,若的长轴长为,,则的标准方程为 .
【答案】
【分析】由题意可得,由,可得,可求椭圆的标准方程.
【详解】由椭圆的长轴长为4,则可得,解得,
因为,由椭圆的对称性可知,
所以,解得,所以,
又椭圆的焦点在轴上,所以的标准方程为.
故答案为:.
19.(2024·安徽合肥·模拟预测)如图,已知圆和椭圆,点,,直线交轴于,直线平行轴交于(点在轴上方),,直线交于点,直线交轴于点,则椭圆的长轴长为 .
【答案】8
【分析】设出点坐标,结合题意,利用斜率相等可得点坐标,同理可逐步计算出点、点、点、点坐标,最后结合点坐标解出的值即可得解.
【详解】设,由,
解得,,即,即,
则有,即,
又,解得,即,
则,由,有,
设,,有,由可得,
故,化简得,即或(舍去),
则,则,由,解得,
故椭圆的长轴长为.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题关键点在于设出点坐标,结合题意,利用斜率相等逐步计算出点、点、点、点坐标,最后结合点坐标解出的值.
20.(2024·安徽合肥·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知动点和,定点和,若,且的周长恒为16,则的最小值为 .
【答案】
【分析】以的中点为坐标原点,直线为轴建立如图的直角坐标系,由题意求出点的轨迹方程,结合图像可知,即可得出答案.
【详解】由题意知,点在以为圆心,6为半径的圆上运动,
点在以,为焦点,长轴长为10的椭圆上运动(长轴两端点除外).
为方便计算,可将,视为定点,则点在以为圆心,为半径的圆上运动,
以的中点为坐标原点,直线为轴建立如图的直角坐标系,
设点和,则点的轨迹方程为,
由图可知,当,,三点共线时
(在,之间或,重合),等号成立.
故答案为:.
21.(2024·安徽·三模)椭圆的左、右顶点分别为,点在椭圆上第一象限内,记,存在圆经过点,且,则椭圆的离心率为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用和角的正切求得,再设出点,结合斜率的坐标公式求出即可求出离心率.
【详解】显然直线斜率都存在,且,
由,得,
则,而,
于是,设,则,
因此,解得,
所以椭圆的离心率为.
故答案为:
【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的三种方法:
①定义法:通过已知条件列出方程组,求得得值,根据离心率的定义求解离心率;
②齐次式法:由已知条件得出关于的二元齐次方程,然后转化为关于的一元二次方程求解;
③特殊值法:通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.
22.(2023·安徽芜湖·模拟预测)已知椭圆:的左、右焦点分别为和,是椭圆上一点,线段与轴交于,若,,则椭圆的离心率为 .
【答案】
【分析】设,则,由条件得,在中,由余弦定理得,即可求解椭圆的离心率.
【详解】因为,所以设,则,
因为,所以,所以,所以,
由椭圆定义知:,
在中,由余弦定理得:,
所以,所以或,所以或,又,所以,
所以椭圆的离心率为.
故答案为:
23.(2024·安徽·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,过点且斜率为的直线与椭圆的一个交点为,若,则椭圆的离心率为 .
【答案】或
【分析】在中,表示出,,,然后利用余弦定理计算求解.
【详解】因为直线的斜率为,所以,.
由,得,所以.
在中,由余弦定理得,
整理得,得,即,
解得或,故椭圆的离心率为或.
故答案为:或.
24.(2024·安徽·模拟预测)已知椭圆的右焦点为,过坐标原点的直线与椭圆交于,两点.在中,,且满足,则椭圆的离心率为 .
【答案】
【分析】设椭圆的左焦点为,连接,,根据对称性可知四边形为平行四边形,即可得到,再由余弦定理及椭圆的定义求出,即可求出,最后由得到关于的方程,解得即可.
【详解】设椭圆的左焦点为,连接,,根据对称性可知四边形为平行四边形,
又,所以,
又,
又,,
即,
,
所以,
所以,
即,
所以,解得或.
又因为,所以.
故答案为:.
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