内容正文:
第01讲 3.1.1椭圆及其标准方程
课程标准
学习目标
①了解圆锥曲线的实际背景。
②了解圆锥
曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用。
③掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程。
④会根据相关的条件求椭圆的标准方程。
⑤会求与椭圆有关的量。
1.通过本节课的学习,要求掌握椭圆的定义(相关的量的掌握)及椭圆的标准方程(满足的条件),会求与椭圆有关的几何量
知识点01:椭圆的定义
1、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.
说明:
若,的轨迹为线段;
若,的轨迹无图形
2、定义的集合语言表述
集合.
【即学即练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
【分析】
根据两点间距离公式结合椭圆的定义分析判断.
【详解】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
知识点02:椭圆的标准方程
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
标准方程
()
()
图象
焦点坐标
,
,
的关系
【即学即练2】(多选)(23-24高二下·江西·期中)已知椭圆的对称中心为坐标原点,焦点在坐标轴上,若椭圆的长轴长为10,短半轴长为4,则椭圆的标准方程可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】求出,得到椭圆方程.
【详解】由题意,,故,
椭圆的标准方程可能为或.
故选:AC.
特别说明:
1、两种椭圆,()的相同点是:它们的形状、大小都相同,都有,;不同点是:两种椭圆的位置不同,它们的焦点坐标也不同.
2、给出椭圆方程(,,),判断该方程所表示的椭圆的焦点位置的方法是:椭圆的焦点在轴上⇔标准方程中项的分母较大;椭圆的焦点在轴上⇔标准方程中项的分母较大,这是判断椭圆焦点所在坐标轴的重要方法.可简记作:焦点位置看大小,焦点跟着大的跑.
题型01椭圆的定义及辨析
【典例1】(2024高二上·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
【分析】利用椭圆轨迹的相关定义即可得解.
【详解】因为
所以为线段上的点.
故选:D.
【典例2】(多选)(23-24高二上·广西·阶段练习)设定点,,动点满足,则点的轨迹可能是( )
A.圆 B.线段 C.椭圆 D.直线
【答案】BC
【分析】根据椭圆的定义求解.
【详解】由题意知,定点,,可得,
因为,可得,
当且仅当,即时取得等号,
当时,可得的,此时点的轨迹是线段;
当时,可得,此时点的轨迹是椭圆.
故选:BC.
【典例3】(多选)(23-24高二上·河南焦作·阶段练习)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
【分析】根据椭圆定义可依次判断各个选项.
【详解】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.
【变式1】(23-24高二上·重庆渝中·期中)设F1,F2为定点,|F1F2|=10,动点M满足|MF1|+|MF2|=8,则动点M的轨迹是( )
A.椭圆 B.圆 C.不存在 D.线段
【答案】C
【分析】当|MF1|+|MF2|>|F1F2|时,M的轨迹是椭圆;当|MF1|+|MF2|=|F1F2|时,M的轨迹是线段;当|MF1|+|MF2|<|F1F2|时,M的轨迹不存在
【详解】|MF1|+|MF2|=8<10=|F1F2|,故不存在
故选:C
【变式2】(23-24高二下·安徽·阶段练习)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
【分析】由题意可知方程表示出动点到定点的距离与它到定点的距离之和为3,而,从而可判断出其轨迹.
【详解】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3】(多选)(23-24高二上·吉林松原·期中)下列说法正确的是( )
A.已知点,,动点满足,则点的轨迹是椭圆
B.已知点,,动点满足,则点的轨迹是椭圆
C.已知点,,动点满足,则点的轨迹是椭圆
D.已知点,,动点满足,则点的轨迹是椭圆
【答案】AD
【分析】根据椭圆的定义分别判断各选项.
【详解】A选项:,所以动点的轨迹是椭圆,A选项正确;
B选项:,所以动点的轨迹是线段,B选项错误;
C选项:,所以动点不存在,C选项错误;
的选项:,所以动点的轨迹是椭圆,D选项正确;
故选:AD.
题型02利用椭圆定义求方程
【典例1】(23-24高二上·北京顺义·期中)椭圆的两个焦点是和,椭圆上的点M到两个焦点的距离之和等于10,则椭圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据椭圆定义可得a,根据焦点坐标可得c,然后由求出即可得方程.
【详解】由椭圆定义可知,,得,
又椭圆的两个焦点是和,
所以椭圆焦点在x轴上,且,所以,
所以,所求椭圆的标准方程为.
故选:C
【典例2】(23-24高二上·上海浦东新·阶段练习)平面内点P到、的距离之和是10,则动点P的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】求出即可得出动点P的轨迹方程.
【详解】由题意,
平面内点P到、的距离之和是10,
∴动点的轨迹为椭圆,焦点在轴上,
, 解得:,
∴,
∴轨迹方程为: ,
故选: B.
【典例3】(23-24高二上·天津·期末)已知B(,0)是圆A:内一点,点C是圆A上任意一点,线段BC的垂直平分线与AC相交于点D.则动点D的轨迹方程为 .
【答案】
【分析】利用椭圆的定义可得轨迹方程.
【详解】连接,由题意,,则,
由椭圆的定义可得动点D的轨迹为椭圆,其焦点坐标为,长半轴长为2,
故短半轴长为1,故轨迹方程为:.
故答案为:.
【变式1】(23-24高二上·广东广州·期中)方程的化简结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由表达式几何意义并利用椭圆定义可知满足椭圆的方程,即可得出结果.
【详解】根据题意可知,表达式可表示点到定点的距离之和为10,
且,
由椭圆定义可知点满足以为焦点,长轴长为10的椭圆方程,
所以可得.
故选:B
【变式2】(23-24高二上·辽宁沈阳·期中)椭圆M的左、右焦点分别为,,过点的直线交椭圆M于点A,B.若的周长为20,则该椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据椭圆定义列出方程,求出a=5,根据焦点坐标求出c=3,,得到椭圆标准方程.
【详解】因为的周长为20,由椭圆定义可知:4a=20,即a=5,
又因为c=3,所以,
所以该椭圆的标准方程为.
故选:B.
【变式3】(23-24高二上·辽宁大连·期中)已知的底边长为,其中点,,其他两边,上的中线之和为,则三角形重心的轨迹方程为 .
【答案】()
【分析】根据重心的性质以及椭圆的定义可求得轨迹方程.
【详解】设边,的中点分别为,,
故,
所以,
所以点的轨迹为椭圆,且其两个焦点分别为点和,
所以轨迹方程为且,
故答案为:()
题型03椭圆上点到焦点距离(含最值)问题
【典例1】(23-24高二上·陕西榆林·期中)已知椭圆上有一点P到右焦点的距离为4,则点P到左焦点的距离为( )
A.6 B.3 C.4 D.2
【答案】D
【分析】根据椭圆的定义即可求出.
【详解】由椭圆,得,即,设左焦点为,右焦点为,
则,因为,所以,即点到左焦点的距离为2.
故选:D.
【典例2】(23-24高二上·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
【分析】
由标准方程求得,设并利用两点间距离公式可得,结合二次函数性质可求得其最大值为9.
【详解】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
【典例3】(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知椭圆的右焦点为,设是椭圆上的两个动点,且,则当取得最大值时,的周长为 .
【答案】
【分析】根据椭圆的定义可判断出当且仅当三点共线时,取得最大值,由此即可求出结果.
【详解】在椭圆中,,
由椭圆的定义可得,,
所以,
当且仅当三点共线时,取得最大值,
此时的周长,
故答案为:.
【变式1】(2024·四川泸州·二模)已知点P在椭圆C:上,C的左焦点为F,若线段的中点在以原点O为圆心,为半径的圆上,则的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【分析】利用三角形的中位线定理与圆的半径求得,再利用椭圆的定义即可得解.
【详解】因为椭圆C:
所以该椭圆,,则,
设椭圆的右焦点为,连接,记线段的中点为,连接,
因为,所以,
因为分别为的中点,所以,
又,所以.
故选:B.
【变式2】(23-24高二上·河南三门峡·阶段练习)已知P是椭圆上一点,、分别是椭圆的左、右焦点,若右顶点坐标为,且椭圆的离心率为,则椭圆上的点到椭圆焦点的最小距离为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】先根据椭圆的右顶点和离心率求得椭圆方程,再通过设点表示距离,转化为求二次函数在定区间上的最小值问题.
【详解】因椭圆的右顶点坐标为,故又因椭圆的离心率为,
故由知从而于是,椭圆方程为:
不妨设椭圆上的任意点为则点P到椭圆右焦点的距离为:
(因点P在椭圆上,故有:),
又因故当时,有最小值为1.
故选:B.
【变式3】(23-24高二上·辽宁沈阳·期中)已知为椭圆的左焦点,P为椭圆上半部分上任意一点,A(1,1)为椭圆内一点,则的最小值为 .
【答案】
【分析】将椭圆方程化为标准方程,可得焦点坐标;由两点间距离公式求得,根据椭圆定义将转化为.根据三点共线时线段长度最小,即可求得的最小值.
【详解】椭圆的方程可化为,可得,,
故,如下图所示,
因为,所以,
当且仅当,,三点共线时取等号.
故的最小值为.
【点睛】本题考查了椭圆的标准方程及定义的简单应用,属于基础题.
题型04椭圆上点到焦点和定点距离的和差最值
【典例1】(23-24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
【分析】利用椭圆的定义转化结合几何性质求最值即可.
【详解】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.
【典例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
【分析】由题意得圆的圆心是椭圆的左焦点,利用圆和椭圆的定义,结合图象得到,然后由即可求解.
【详解】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.
【典例3】(23-24高二上·全国·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,为椭圆上任意一点,为圆上任意一点,则的最小值为 .
【答案】/
【分析】
根据椭圆定义可将转化为,再根据可得的最小值为,结合两点间距离公式即得答案.
【详解】
由为椭圆上任意一点,则
又为圆上任意一点,则(当且仅当M、N、E共线时取等号),
∴,
当且仅当M、N、E、共线时等号成立.
∵,,则,
∴的最小值为.
故答案为:.
【典例4】(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】
【分析】由椭圆的定义可知动点的运动轨迹为椭圆,将变形成结合三角形的性质求解即可.
【详解】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:
【变式1】(23-24高二上·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
【分析】作出椭圆的另一个焦点,转化线段,最后利用三角不等式解决即可.
【详解】
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
【变式2】(23-24高三上·陕西·阶段练习)已知点,,点P为椭圆上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用椭圆的定义,得到,从而得解.
【详解】因为椭圆,则,
所以为椭圆的右焦点,设椭圆左焦点为F,则,
由椭圆的定义得,,
所以P为射线FA与椭圆交点时,取最小值,
此时.
故选:B
【变式3】(23-24高二上·江苏·阶段练习)已知点为椭圆:的右焦点,为上一点,为圆:上一点,则的最大值为( )
A.6 B.7 C. D.
【答案】D
【分析】求出椭圆的焦点坐标,求出圆心和半径,求解的表达式,然后求解最值.
【详解】点为椭圆:的右焦点,设椭圆的左焦点为,
又为上一点,为圆:上一点,圆的圆心,半径为,
则,
当且仅当四点共线时取等号,
则的最大值为.
故选:D.
【变式4】(23-24高三上·山东临沂·期末)已知F是椭圆C:的左焦点,点P为该椭圆上一动点,若在椭圆内部,则的最大值为 .
【答案】11
【分析】
利用椭圆的定义,转化,再利用数形结合,求的最大值.
【详解】由条件可知,,,则,
设椭圆的右焦点为,且,
所以,当点(点在第四象限)三点共线时,等号成立,
且,
所以的最大值为.
故答案为:11
题型05判断方程是否表示椭圆
【典例1】(23-24高二下·北京·期末)椭圆的焦距为4,则的值为( )
A.或 B.或 C. D.
【答案】D
【分析】先把椭圆化为标准形式,分焦点在,轴上两种情况进行分类讨论,能求出的值.
【详解】由椭圆化为标准形式得:
,
且椭圆的焦距,
当椭圆焦点在轴上时,,,
则由,所以,
此时方程为:不是椭圆,所以不满足题意,
当椭圆焦点在轴上时,,,
,解得,
此时方程为:,满足题意
综上所述,的值为.
故选:D.
【典例2】(多选)(23-24高三上·云南楚雄·期末)已知椭圆:,则( )
A.的长轴长为 B.当时,的焦点在轴上
C.的焦距可能为4 D.的短轴长与长轴长的平方和为定值
【答案】BCD
【分析】根据椭圆标准方程的形式、性质及焦点所在的位置分情况讨论即可.
【详解】若,则椭圆焦点在轴上,,长轴长为:,A错误.
当时,,则的焦点在轴上,B正确.
当时,的焦距为4,C正确.
因为,所以,D正确.
故选:BCD
【典例3】(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中)对于方程,若该方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数m的取值范围为 ;椭圆的焦点为、,椭圆上的点P满足,则 .
【答案】 /
【分析】第一空,利用方程表示椭圆,列出限制条件,可得实数的取值范围;第二空,利用椭圆的定义,结合余弦定理和三角形的面积公式,即可得解.
【详解】第一空,因为表示焦点在轴上的椭圆,
所以,所以.
第二空,由椭圆的标准方程可得,,
设,则,又,
由余弦定理可得,
而,故,故,
故.
故答案为:;.
【变式1】(23-24高二上·天津和平·期中)曲线与的关系是( )
A.有相等的焦距,相同的焦点 B.有不等的焦距,相同的焦点
C.有不等的焦距,不同的焦点 D.有相等的焦距,不同的焦点
【答案】D
【分析】根据椭圆标准方程的特点及焦距的定义即可求解.
【详解】由题意可知,椭圆的焦点在轴上,且,
所以,焦距为,焦点坐标为,
椭圆的焦点在轴上,且,
所以,焦距为,焦点坐标为,
所以两椭圆有相等的焦距,不同的焦点.
故选:D.
【变式2】(23-24高二上·安徽芜湖·期中)若方程表示椭圆,则下面结论正确的是( )
A. B.椭圆的焦距为
C.若椭圆的焦点在轴上,则 D.若椭圆的焦点在轴上,则
【答案】C
【分析】利用椭圆方程与椭圆位置特征逐项分析、计算即可判断作答.
【详解】因方程表示椭圆,则有,,且,即,A错误;
焦点在轴上时,,解得,D错误,C正确;
焦点在轴上时,则,焦点在轴上时,,B错误.
故选:C
【变式3】(多选)(23-24高二上·山东青岛·期中)已知曲线.下列结论正确的有( )
A.若,则是椭圆,其焦点在轴上
B.若,则是椭圆,其焦点在轴上
C.若,则是圆,其半径为
D.若,,则是两条直线
【答案】AD
【分析】将方程,转化为,判断选项ABC,再根据,判断选项D.
【详解】方程,化为,表示椭圆,且其焦点在轴上,则,即,故A正确;
若,表示椭圆,且其焦点在x轴上,则,即,故B错误;
,表示圆,即,其半径为故C错误;
当,时,,则是两条直线,故D正确,
故选:AD
题型06求椭圆方程
【典例1】(2024·陕西安康·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,真线与轴的交点为,过右焦点作于点,且的中点在椭圆上,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】连接,结合椭圆的定义,利用求出,由求出可得答案.
【详解】连接,依题意,知是线段的中点,,
又是线段的中点,所以,,
因为,所以,
因为点在椭圆上,结合椭圆的定义,
,得,
解得(舍去),所以,
所以椭圆的方程为.
故选:C.
【典例2】(23-24高二下·上海黄浦·期中)若椭圆的焦点在轴上,焦距为,且经过点则该椭圆的标准方程为 .
【答案】/
【分析】由题意,建立方程组,解之即可求解.
【详解】由题意知,设椭圆的标准方程为,
又,椭圆过点,
则,解得,
所以椭圆的标准方程为.
故答案为:
【典例3】(23-24高二上·江苏泰州·阶段练习)已知椭圆的焦点为,,过点的直线与椭圆交于两点,若,则的方程为 .
【答案】
【分析】根据已知和椭圆定义求出、,点在轴上(也为椭圆的顶点),在中,由余弦定理、解得,再由求出可得答案.
【详解】因为,所以,
又,所以,
又,所以,,,
又,所以,所以,所以在轴上(也为椭圆的顶点),
在中,由余弦定理可得,
,可得,解得,
所以,则的方程为.
故答案为:.
【变式1】(2024高二下·上海·专题练习)长轴的长是4,焦距是2,中心在原点的椭圆的标准方程是
【答案】或.
【分析】根据长轴长求出,根据焦距求出,再根据椭圆的定义求出,即可写出椭圆的标准方程.
【详解】因为长轴的长是,,焦距是,解得,
所以,
所以当焦点在轴上时,椭圆的标准方程是;
当焦点在轴上时,椭圆的标准方程是.
故答案为:或.
【变式2】(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:.
【变式3】(2024·河北唐山·一模)已知椭圆E:的左、右焦点分别为,,过的直线交E于A,B两点,是线段的中点,且,则E的方程为 .
【答案】
【分析】根据中点关系可得平行,进而可得,根据向量的坐标运算即可求解.
【详解】由于是线段的中点,是线段的中点,
所以,故,
设椭圆焦距为,则,将代入椭圆方程可得,
故,因此,
是线段的中点,所以,故,
,
由得,
故,解得,
又,故,,
故椭圆方程为,
故答案为:
题型07根据椭圆方程求参数
【典例1】(2024·河南·模拟预测)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则( )
A. B.
C. D.或
【答案】C
【分析】利用已知条件,分析椭圆的标准方程,列出不等式,求解即可.
【详解】方程可化为:,
因为方程表示焦点在轴上的椭圆,
所以,解得.
故选:C
【典例2】(2024高二上·全国·专题练习)已知方程=1.
(1)若上述方程表示焦点在x轴上的椭圆,求实数m的取值范围;
(2)若上述方程表示焦点在y轴上的椭圆,求实数m的取值范围;
(3)若上述方程表示焦点在坐标轴上的椭圆,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据椭圆的标准方程求解;
(2)根据椭圆的标准方程求解;
(3)根据椭圆的标准方程求解.
【详解】(1)依题意,有,解得.
故实数m的取值范围为.
(2)依题意,有,解得.
故实数m的取值范围为.
(3)依题意,有,解得,且,
故实数m的取值范围是.
【变式1】(23-24高二上·江苏泰州·阶段练习)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据椭圆的标准方程求解即可.
【详解】因为方程表示焦点在轴上的椭圆,故.
故答案为:
【变式2】(2024高二上·全国·专题练习)已知曲线,则“”是“曲线C表示焦点在y轴上的椭圆” 的条件.
【答案】必要不充分
【分析】根据椭圆的性质即可列不等式求解.
【详解】将曲线C的方程化为,若曲线C是焦点在y轴上的椭圆,
则,即,
故“”是“曲线C表示焦点在y轴上的椭圆”的必要不充分条件.
故答案为:必要不充分
题型08椭圆中的轨迹方程问题
【典例1】(2024·全国·高考真题)已知曲线C:(),从C上任意一点P向x轴作垂线段,为垂足,则线段的中点M的轨迹方程为( )
A.() B.()
C.() D.()
【答案】A
【分析】设点,由题意,根据中点的坐标表示可得,代入圆的方程即可求解.
【详解】设点,则,
因为为的中点,所以,即,
又在圆上,
所以,即,
即点的轨迹方程为.
故选:A
【典例2】(2024高三·全国·专题练习)已知周长为16的△ABC中,点A(-3,0),B(3,0),则点C的轨迹方程是( )
A.1
B.1
C.1(y≠0)
D.1(y≠0)
【答案】C
【详解】
解析:因为三角形周长为16,又CA+CB=10>6=AB,所以点C的轨迹在以A,B为焦点的椭圆+=1上.因为△ABC中点C与点A,B不共线,所以去掉y轴上的两点,得y≠0.
【考查意图】定义法求轨迹方程.
【典例3】(2024·广东江门·二模)已知圆内切于圆,圆内切于圆,则动圆的圆心的轨迹方程为 .
【答案】
【分析】根据圆的性质和椭圆定义得到,再利用关系即可.
【详解】设圆的半径为,则,则,
所以点的轨迹为以A,B为焦点,长轴长为6的椭圆.
则,所以,
所以动圆的圆心的轨迹方程为.
故答案为:.
【变式1】(23-24高二下·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
【分析】设,结合已知写出直线,的斜率,由列式求解动点的轨迹方程.
【详解】设,,,
,,
由,得.
即.
动点的轨迹方程为.
故选:B.
【变式2】(23-24高二下·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
【分析】根据三角形的周长和定点,得到点到两个定点的距离之和等于定值,得到点的轨迹是椭圆,椭圆的焦点在轴上,写出椭圆的方程,去掉不合题意的点.
【详解】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3】(23-24高二上·江苏镇江·阶段练习)已知定点 和一动点 ,若 ,则动点的轨迹方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据椭圆的定义分析求解,注意焦点所在位置.
【详解】由题意可知:,
可知动点的轨迹是以为焦点的椭圆,
则,可得,
注意到焦点在y轴上,所以动点的轨迹方程为.
故选:D.
题型09椭圆中焦点三角形面积问题
【典例1】(23-24高二下·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
【分析】由题意结合椭圆定义推导出△是直角三角形,再求面积即可.
【详解】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2】(23-24高二上·江西九江·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为和,点在椭圆上且在轴的上方若线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆上,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意得到垂直平分线段,则,再根据椭圆的定义式和勾股定理即可求解.
【详解】
因为椭圆方程为,
所以,,,
又线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆上,
所以垂直平分线段,所以,
又因为,所以,,
在直角三角形中,,
于是的面积为.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题关键在于将线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆上转化为垂直平分线段,再结合椭圆定义求解.
【典例3】(23-24高二下·上海·阶段练习)该椭圆的左右焦点为,点是上一点,满足,则的面积为 .
【答案】9
【分析】解法一:由椭圆方程求出,设,然后由椭圆的定义结合已知条件列方程可求出,从而可求出的面积,解法二:利用焦点三角形的面积公式求解
【详解】解法一:由,得,则,
设,则由题意得
,
由,得,
所以,得,
所以的面积为
解法二:由,得,
因为
所以由焦点三角形的面积公式得.
故答案为:9
【典例4】(23-24高三下·湖北武汉·阶段练习)设椭圆的左右焦点为,椭圆上点满足,则的面积为 .
【答案】
【分析】结合椭圆定理、勾股定理的逆定理与三角形面积公式计算即可得.
【详解】由椭圆定义可得,
则有,即,,
又,
由,故,
故.
故答案为:.
【变式1】(23-24高三下·湖南长沙·阶段练习)已知点为坐标原点,椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,设线段的中点为,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆的定义及三角形中位线的性质求出、,再由余弦定理求出,即可求出,最后由面积公式计算可得.
【详解】由题意可得.
如图,因为分别是和的中点,所以,
根据椭圆定义,可得,又因为,
所以,
所以,
故的面积为.
故选:A.
【变式2】(23-24高二上·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
【分析】分析确定直角顶点后位置,当焦点(或)为直角,结合三角形的面积公式即可求解.
【详解】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.
【点睛】方法点睛:分类讨论得出直角位置,结合椭圆定义得出面积计算即可;
【变式3】(23-24高三下·广东深圳·期中)已知分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上一点且,则的面积为 .
【答案】
【分析】根据椭圆的定义求得三边长,根据三角形面积公式求解即可.
【详解】由椭圆可知,
故,结合,
可得,而,
故为等腰三角形,其面积为.
故答案为:.
【变式4】(2024·全国·模拟预测)已知是椭圆的左、右焦点,在上,是坐标原点,,则的面积为 .
【答案】
【分析】由椭圆方程联立距离公式可得点M的纵坐标,即可求得答案.
【详解】由题意知椭圆方程为,故,
即,设,则,
故,故的面积为,
故答案为:.
题型10椭圆中焦点三角形其他问题
【典例1】(23-24高二上·上海青浦·期末)设椭圆的左右焦点为,,点P在该椭圆上,则使得为等腰三角形的点P的个数为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】分别讨论为腰或者底的情况.
【详解】①当等腰的底时,可知P点为椭圆上下顶点时,2个点,满足题意;
②当等腰的腰时,分别以为圆心,以长为半径画弧,交椭圆于4个点;
综上所述,共6个点满足题意.
故答案选:C.
【典例2】(多选)(23-24高二上·山西太原·期末)椭圆的方程为,,是椭圆的两个焦点,点为椭圆上一点且在第一象限.若是等腰三角形,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.点到轴的距离为 D.
【答案】AC
【分析】根据椭圆的定义和性质,确定焦点三角形的有关结论.
【详解】如图:
因为椭圆的标准方程为:,所以:,,.
因为点在第一象限,且是等腰三角形,离心率,
所以必是:.
根据椭圆的定义,,故A正确;
在中,,,
由余弦定理:,故B错误;
由,到轴的距离为:,故C正确;
,故D错误.
故选:AC
【典例3】(23-24高二上·天津·阶段练习)已知椭圆的两个焦点,,点在椭圆上,且,则 .
【答案】40
【分析】根据余弦定理,结合椭圆定义即可求解.
【详解】由题意可得,
在中,,由余弦定理,
得,
得,
得,
所以.
故答案为:40.
【典例4】(23-24高二上·重庆·阶段练习)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,且,则 .
【答案】
【分析】
根据椭圆得定义可得,在中,利用余弦定理求出,从而可求出,即可得解.
【详解】由椭圆:,得,
所以,
因为点在椭圆上,
所以,
在中,由余弦定理得:,
即,
所以,所以,
则,
所以,
所以点在椭圆的上下顶点处,
所以.
故答案为:.
【变式1】(23-24高二上·山西吕梁·期中)已知,分别是椭圆的左,右焦点,是椭圆上一点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根据椭圆的几何性质即可求解.
【详解】
由椭圆的方程,得,,因为,所以,
又在椭圆上,所以,解得,
即,,
所以.
故选:A.
【变式2】(多选)(23-24高二上·河南·阶段练习)已知,分别是椭圆的左、右焦点,点在上,且,,则的值可能为( )
A. B.2 C. D.
【答案】AC
【分析】
根据椭圆的焦点三角形的性质,结合余弦定理即可求解.
【详解】
由,,得.
,
由,得.
在中,由余弦定理得,
得或,所以或.
故选:AC
【变式3】(23-24高二下·上海静安·阶段练习)已知点P在焦点为、的椭圆上,若,则的值为 .
【答案】2
【分析】利用勾股定理构造方程,结合椭圆定义可求得结果.
【详解】
由椭圆方程知:,,,
,,
由椭圆定义知:,
,
解得:.
故答案为:2.
【变式4】(2024高三·全国·专题练习)已知椭圆,若在椭圆上,是椭圆的左、右焦点,满足,则 .
【答案】/
【分析】由题意可得出,,再由余弦定理求解即可.
【详解】由椭圆方程知:,,;
若,,,
又,,
又,.
故答案为:.
A夯实基础 B能力提升
A夯实基础
一、单选题
1.(2024·湖北荆州·三模)已知椭圆C:的一个焦点为,则k的值为( )
A.4 B.8 C.10 D.12
【答案】D
【分析】利用椭圆的标准方程与焦点位置即可得解.
【详解】由题意得,,,,所以.
故选:D.
2.(2024·河北保定·三模)已知是椭圆:上一点,,分别为的左、右焦点,则( )
A.8 B.6 C.4 D.3
【答案】A
【分析】直接根据椭圆的定义可求得答案.
【详解】由椭圆的定义可知,.
故选:A.
3.(23-24高二下·广西·阶段练习)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
【分析】根据题意列出含有参数的不等式组求解即可.
【详解】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.
4.(23-24高二下·贵州六盘水·期中)设,分别为椭圆:的两个焦点,过且不与坐标轴重合的直线椭圆C于A,B两点,则的周长为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
【答案】C
【分析】由椭圆定义求焦点三角形周长.
【详解】根据题意,椭圆中,
根据椭圆定义,的周长为
.
故选:C
5.(23-24高二上·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
【分析】根据椭圆的定义,将转化为,当三点共线时,取最大值即,再利用两点距离公式就可求解.
【详解】如图,
设椭圆C的左焦点为,由由椭圆定义可得,,
所以
.
故选:B.
6.(2024·湖南衡阳·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点为是椭圆上一动点,直线经过的定点为,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.6
【答案】B
【分析】由直线经过定点,结合椭圆的定义由求解.
【详解】由椭圆得,
因为点为椭圆上的点,则,
直线经过定点,
则,
当且仅当在线段上时取等号,
所以的最大值为2.
故选:B.
7.(23-24高三下·贵州·阶段练习)已知椭圆的左右焦点分别为,,点在直线上运动,则的最小值为( )
A.7 B.9 C.13 D.15
【答案】A
【分析】由椭圆方程确定,的坐标,根据向量的数量积的坐标表示求出的表达式,结合二次函数性质,即可求得答案.
【详解】由椭圆可得,,
点在直线上运动,设,
则
,
当时,取到最小值7,即的最小值为7,
故选:A
8.(23-24高三下·山西晋城·开学考试)已知分别为椭圆的两个焦点,为椭圆上一点,则的最大值为( )
A.20 B.16 C.64 D.24
【答案】A
【分析】根据椭圆的定义和基本不等式求解.
【详解】由椭圆的定义可知,
∴,
∴
,
当且仅当时等号成立,
故选:.
二、多选题
9.(2023高二上·江苏·专题练习)已知椭圆的标准方程为,并且焦距为6,则实数m的值可以为( )
A.4 B. C.6 D.
【答案】AB
【分析】首先确定c的值,然后分类讨论焦点位置在x轴和y轴两种情况求解m的值即可.
【详解】因为,所以,
当焦点在x轴上时,由椭圆的标准方程知,,所以,
又,解得.
当焦点在y轴上时,由椭圆的标准方程知,,所以,
解得.
综上,解得或.
故选:AB.
10.(23-24高二上·山东·期中)已知是椭圆的两个焦点,点在上,,则( )
A.的周长为6 B.的面积为
C.内切圆的半径为 D.
【答案】BC
【分析】
根据焦点三角形的性质,即可求解AC,即可结合余弦定理,以及面积公式即可求解BD.
【详解】
由可得,
A选项:周长为,所以A错误;
B选项:由余弦定理可得,故
所以,所以B正确;
C选项:,所以,所以C正确;
D选项:,所以,
所以,所以,所以D错误.
故选:BC
三、填空题
11.(2024高二下·上海·专题练习)设、分别是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上,且满足,则 .
【答案】18
【分析】根据椭圆的定义得到,由,得到,结合,即可求解.
【详解】如图:
由题意,椭圆,可得,,则,
根据椭圆的定义,可得.
又由,可得,所以.
因为,
即,解得.
故答案为:18
12.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)设为曲线上的任意两点,则的最大值为 .
【答案】10
【分析】由椭圆定义可知,均在椭圆上,结合椭圆性质即可得.
【详解】由,
即点到点与点的距离之和为,
由椭圆定义可知,在以与为焦点,
与为上下顶点的椭圆上,
故.
故答案为:.
四、解答题
13.(23-24高二上·黑龙江鸡西·期末)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别是,椭圆上一点P到两焦点距离的和是10;
(2)焦点在y轴上,且经过两个点和;
(3)经过和点.
【答案】(1)1
(2)
(3).
【分析】(1)由焦点坐标求,由椭圆定义得即可求,从而得方程;
(2)结合图形,已知点是长短轴的顶点,则可得;
(3)设椭圆方程的简化形式,待定系数解方程组可得.
【详解】(1)由题意,椭圆焦点在轴上,且,
则,
∴椭圆方程为1;
(2)根据题意,所求椭圆的焦点在y轴上,且经过两个点和,
则,则椭圆的标准方程为;
(3)根据题意,要求椭圆经过(,)和点(,1)两点,
设其方程为,
则有,解可得,
则所求椭圆的方程为.
14.(23-24高二上·广东惠州·期中)已知点是椭圆上的一点,和分别为左右焦点,焦距为6,且过.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若动直线过与椭圆交于两点,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆的焦距定义,结合代入法进行求解即可;
(2)利用椭圆定义进行求解即可.
【详解】(1)因为椭圆的焦距为6,所以,
又因为该椭圆过,所以,
由解得;
(2)由(1)可知,
的周长为:
B能力提升
1.(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
2.(23-24高二下·江西吉安·阶段练习)已知是椭圆的左、右焦点,为上一点,则的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.4
【答案】A
【分析】利用椭圆的定义知,利用基本不等式即可求出的最小值.
【详解】因为是椭圆的左、右焦点,P在椭圆上运动,
所以.
所以,所以(当且仅当时等号成立).
所以.
即的最小值为1.
故选:A
3.(2024高三·全国·专题练习)设分别是椭圆的左、右焦点,是上一点且与轴垂直,直线与的另一个交点为,若直线在轴上的截距为2,且,则椭圆的方程为
【答案】
【分析】
由题目条件可以得到,然后计算出并代入椭圆方程即可得到另一个条件,二者结合即可求出方程.
【详解】
不妨设在第一象限,因为与轴垂直,
所以点为直线和椭圆的交点,
联立得,故的坐标为.
而,故线段的中点坐标为,
由直线在轴上的截距为2,且的中点在直线上,
可得,故①.
又,在线段上,故,
从而,所以.
故由,,可得,
解得,知,
将代入椭圆方程即可得到②.
又③,
由①②③解方程可得,,
故椭圆的方程为.
故答案为:.
4.(2024·河北衡水·一模)已知椭圆过和两点.分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的点(不在轴上),过椭圆右焦点的直线与椭圆交于两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求的范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将点代入椭圆方程,即可求出椭圆C的标准方程;
(2)分类讨论直线斜率是否为0,从而假设直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理与弦长公式得到关于的关系式,再分析即可得解;
【详解】(1)由题意可知,将点代入椭圆方程,
得,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)由(1)知,,
当直线l的斜率为0时,,
当直线l的斜率不为0时,设直线的方程为,,,
联立,消去,得,
易得,则,
所以
,
因为,所以,所以,所以,
综上,,即的范围是.
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第01讲 3.1.1椭圆及其标准方程
课程标准
学习目标
①了解圆锥曲线的实际背景。
②了解圆锥
曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用。
③掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程。
④会根据相关的条件求椭圆的标准方程。
⑤会求与椭圆有关的量。
1.通过本节课的学习,要求掌握椭圆的定义(相关的量的掌握)及椭圆的标准方程(满足的条件),会求与椭圆有关的几何量
知识点01:椭圆的定义
1、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.
说明:
若,的轨迹为线段;
若,的轨迹无图形
2、定义的集合语言表述
集合.
【即学即练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
知识点02:椭圆的标准方程
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
标准方程
()
()
图象
焦点坐标
,
,
的关系
【即学即练2】(多选)(23-24高二下·江西·期中)已知椭圆的对称中心为坐标原点,焦点在坐标轴上,若椭圆的长轴长为10,短半轴长为4,则椭圆的标准方程可能为( )
A. B. C. D.
特别说明:
1、两种椭圆,()的相同点是:它们的形状、大小都相同,都有,;不同点是:两种椭圆的位置不同,它们的焦点坐标也不同.
2、给出椭圆方程(,,),判断该方程所表示的椭圆的焦点位置的方法是:椭圆的焦点在轴上⇔标准方程中项的分母较大;椭圆的焦点在轴上⇔标准方程中项的分母较大,这是判断椭圆焦点所在坐标轴的重要方法.可简记作:焦点位置看大小,焦点跟着大的跑.
题型01椭圆的定义及辨析
【典例1】(2024高二上·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
【典例2】(多选)(23-24高二上·广西·阶段练习)设定点,,动点满足,则点的轨迹可能是( )
A.圆 B.线段 C.椭圆 D.直线
【典例3】(多选)(23-24高二上·河南焦作·阶段练习)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
【变式1】(23-24高二上·重庆渝中·期中)设F1,F2为定点,|F1F2|=10,动点M满足|MF1|+|MF2|=8,则动点M的轨迹是( )
A.椭圆 B.圆 C.不存在 D.线段
【变式2】(23-24高二下·安徽·阶段练习)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3】(多选)(23-24高二上·吉林松原·期中)下列说法正确的是( )
A.已知点,,动点满足,则点的轨迹是椭圆
B.已知点,,动点满足,则点的轨迹是椭圆
C.已知点,,动点满足,则点的轨迹是椭圆
D.已知点,,动点满足,则点的轨迹是椭圆
题型02利用椭圆定义求方程
【典例1】(23-24高二上·北京顺义·期中)椭圆的两个焦点是和,椭圆上的点M到两个焦点的距离之和等于10,则椭圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【典例2】(23-24高二上·上海浦东新·阶段练习)平面内点P到、的距离之和是10,则动点P的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【典例3】(23-24高二上·天津·期末)已知B(,0)是圆A:内一点,点C是圆A上任意一点,线段BC的垂直平分线与AC相交于点D.则动点D的轨迹方程为 .
【变式1】(23-24高二上·广东广州·期中)方程的化简结果是( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24高二上·辽宁沈阳·期中)椭圆M的左、右焦点分别为,,过点的直线交椭圆M于点A,B.若的周长为20,则该椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【变式3】(23-24高二上·辽宁大连·期中)已知的底边长为,其中点,,其他两边,上的中线之和为,则三角形重心的轨迹方程为 .
题型03椭圆上点到焦点距离(含最值)问题
【典例1】(23-24高二上·陕西榆林·期中)已知椭圆上有一点P到右焦点的距离为4,则点P到左焦点的距离为( )
A.6 B.3 C.4 D.2
【典例2】(23-24高二上·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
【典例3】(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知椭圆的右焦点为,设是椭圆上的两个动点,且,则当取得最大值时,的周长为 .
【变式1】(2024·四川泸州·二模)已知点P在椭圆C:上,C的左焦点为F,若线段的中点在以原点O为圆心,为半径的圆上,则的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【变式2】(23-24高二上·河南三门峡·阶段练习)已知P是椭圆上一点,、分别是椭圆的左、右焦点,若右顶点坐标为,且椭圆的离心率为,则椭圆上的点到椭圆焦点的最小距离为( )
A. B.1 C. D.2
【变式3】(23-24高二上·辽宁沈阳·期中)已知为椭圆的左焦点,P为椭圆上半部分上任意一点,A(1,1)为椭圆内一点,则的最小值为 .
题型04椭圆上点到焦点和定点距离的和差最值
【典例1】(23-24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.
【典例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
【典例3】(23-24高二上·全国·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,为椭圆上任意一点,为圆上任意一点,则的最小值为 .
【典例4】(23-24高二上·辽宁沈阳·期末)已知,,动点满足,若,则的范围为 .
【变式1】(23-24高二上·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
【变式2】(23-24高三上·陕西·阶段练习)已知点,,点P为椭圆上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式3】(23-24高二上·江苏·阶段练习)已知点为椭圆:的右焦点,为上一点,为圆:上一点,则的最大值为( )
A.6 B.7 C. D.
【变式4】(23-24高三上·山东临沂·期末)已知F是椭圆C:的左焦点,点P为该椭圆上一动点,若在椭圆内部,则的最大值为 .
题型05判断方程是否表示椭圆
【典例1】(23-24高二下·北京·期末)椭圆的焦距为4,则的值为( )
A.或 B.或 C. D.
【典例2】(多选)(23-24高三上·云南楚雄·期末)已知椭圆:,则( )
A.的长轴长为 B.当时,的焦点在轴上
C.的焦距可能为4 D.的短轴长与长轴长的平方和为定值
【典例3】(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中)对于方程,若该方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数m的取值范围为 ;椭圆的焦点为、,椭圆上的点P满足,则 .
【变式1】(23-24高二上·天津和平·期中)曲线与的关系是( )
A.有相等的焦距,相同的焦点 B.有不等的焦距,相同的焦点
C.有不等的焦距,不同的焦点 D.有相等的焦距,不同的焦点
【变式2】(23-24高二上·安徽芜湖·期中)若方程表示椭圆,则下面结论正确的是( )
A. B.椭圆的焦距为
C.若椭圆的焦点在轴上,则 D.若椭圆的焦点在轴上,则
【变式3】(多选)(23-24高二上·山东青岛·期中)已知曲线.下列结论正确的有( )
A.若,则是椭圆,其焦点在轴上
B.若,则是椭圆,其焦点在轴上
C.若,则是圆,其半径为
D.若,,则是两条直线
题型06求椭圆方程
【典例1】(2024·陕西安康·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,真线与轴的交点为,过右焦点作于点,且的中点在椭圆上,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【典例2】(23-24高二下·上海黄浦·期中)若椭圆的焦点在轴上,焦距为,且经过点则该椭圆的标准方程为 .
【典例3】(23-24高二上·江苏泰州·阶段练习)已知椭圆的焦点为,,过点的直线与椭圆交于两点,若,则的方程为 .
【变式1】(2024高二下·上海·专题练习)长轴的长是4,焦距是2,中心在原点的椭圆的标准方程是
【变式2】(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 .
【变式3】(2024·河北唐山·一模)已知椭圆E:的左、右焦点分别为,,过的直线交E于A,B两点,是线段的中点,且,则E的方程为 .
题型07根据椭圆方程求参数
【典例1】(2024·河南·模拟预测)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则( )
A. B.
C. D.或
【典例2】(2024高二上·全国·专题练习)已知方程=1.
(1)若上述方程表示焦点在x轴上的椭圆,求实数m的取值范围;
(2)若上述方程表示焦点在y轴上的椭圆,求实数m的取值范围;
(3)若上述方程表示焦点在坐标轴上的椭圆,求实数m的取值范围.
【变式1】(23-24高二上·江苏泰州·阶段练习)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是 .
【变式2】(2024高二上·全国·专题练习)已知曲线,则“”是“曲线C表示焦点在y轴上的椭圆” 的条件.
题型08椭圆中的轨迹方程问题
【典例1】(2024·全国·高考真题)已知曲线C:(),从C上任意一点P向x轴作垂线段,为垂足,则线段的中点M的轨迹方程为( )
A.() B.()
C.() D.()
【典例2】(2024高三·全国·专题练习)已知周长为16的△ABC中,点A(-3,0),B(3,0),则点C的轨迹方程是( )
A.1
B.1
C.1(y≠0)
D.1(y≠0)
【典例3】(2024·广东江门·二模)已知圆内切于圆,圆内切于圆,则动圆的圆心的轨迹方程为 .
【变式1】(23-24高二下·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.
【变式2】(23-24高二下·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.
【变式3】(23-24高二上·江苏镇江·阶段练习)已知定点 和一动点 ,若 ,则动点的轨迹方程为( )
A.
B.
C.
D.
题型09椭圆中焦点三角形面积问题
【典例1】(23-24高二下·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2】(23-24高二上·江西九江·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为和,点在椭圆上且在轴的上方若线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆上,则的面积为( )
A. B. C. D.
【典例3】(23-24高二下·上海·阶段练习)该椭圆的左右焦点为,点是上一点,满足,则的面积为 .
【典例4】(23-24高三下·湖北武汉·阶段练习)设椭圆的左右焦点为,椭圆上点满足,则的面积为 .
【变式1】(23-24高三下·湖南长沙·阶段练习)已知点为坐标原点,椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,设线段的中点为,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24高二上·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3】(23-24高三下·广东深圳·期中)已知分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上一点且,则的面积为 .
【变式4】(2024·全国·模拟预测)已知是椭圆的左、右焦点,在上,是坐标原点,,则的面积为 .
题型10椭圆中焦点三角形其他问题
【典例1】(23-24高二上·上海青浦·期末)设椭圆的左右焦点为,,点P在该椭圆上,则使得为等腰三角形的点P的个数为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【典例2】(多选)(23-24高二上·山西太原·期末)椭圆的方程为,,是椭圆的两个焦点,点为椭圆上一点且在第一象限.若是等腰三角形,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.点到轴的距离为 D.
【典例3】(23-24高二上·天津·阶段练习)已知椭圆的两个焦点,,点在椭圆上,且,则 .
【典例4】(23-24高二上·重庆·阶段练习)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,且,则 .
【变式1】(23-24高二上·山西吕梁·期中)已知,分别是椭圆的左,右焦点,是椭圆上一点,且,则( )
A. B. C. D.
【变式2】(多选)(23-24高二上·河南·阶段练习)已知,分别是椭圆的左、右焦点,点在上,且,,则的值可能为( )
A. B.2 C. D.
【变式3】(23-24高二下·上海静安·阶段练习)已知点P在焦点为、的椭圆上,若,则的值为 .
【变式4】(2024高三·全国·专题练习)已知椭圆,若在椭圆上,是椭圆的左、右焦点,满足,则 .
A夯实基础 B能力提升
A夯实基础
一、单选题
1.(2024·湖北荆州·三模)已知椭圆C:的一个焦点为,则k的值为( )
A.4 B.8 C.10 D.12
2.(2024·河北保定·三模)已知是椭圆:上一点,,分别为的左、右焦点,则( )
A.8 B.6 C.4 D.3
3.(23-24高二下·广西·阶段练习)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.
4.(23-24高二下·贵州六盘水·期中)设,分别为椭圆:的两个焦点,过且不与坐标轴重合的直线椭圆C于A,B两点,则的周长为( )
A.4 B.8 C.16 D.32
5.(23-24高二上·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.
6.(2024·湖南衡阳·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点为是椭圆上一动点,直线经过的定点为,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.6
7.(23-24高三下·贵州·阶段练习)已知椭圆的左右焦点分别为,,点在直线上运动,则的最小值为( )
A.7 B.9 C.13 D.15
8.(23-24高三下·山西晋城·开学考试)已知分别为椭圆的两个焦点,为椭圆上一点,则的最大值为( )
A.20 B.16 C.64 D.24
二、多选题
9.(2023高二上·江苏·专题练习)已知椭圆的标准方程为,并且焦距为6,则实数m的值可以为( )
A.4 B. C.6 D.
10.(23-24高二上·山东·期中)已知是椭圆的两个焦点,点在上,,则( )
A.的周长为6 B.的面积为
C.内切圆的半径为 D.
三、填空题
11.(2024高二下·上海·专题练习)设、分别是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上,且满足,则 .
12.(23-24高二上·浙江绍兴·期末)设为曲线上的任意两点,则的最大值为 .
四、解答题
13.(23-24高二上·黑龙江鸡西·期末)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别是,椭圆上一点P到两焦点距离的和是10;
(2)焦点在y轴上,且经过两个点和;
(3)经过和点.
14.(23-24高二上·广东惠州·期中)已知点是椭圆上的一点,和分别为左右焦点,焦距为6,且过.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若动直线过与椭圆交于两点,求的周长.
B能力提升
1.(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.
2.(23-24高二下·江西吉安·阶段练习)已知是椭圆的左、右焦点,为上一点,则的最小值为( )
A.1 B. C.2 D.4
3.(2024高三·全国·专题练习)设分别是椭圆的左、右焦点,是上一点且与轴垂直,直线与的另一个交点为,若直线在轴上的截距为2,且,则椭圆的方程为
4.(2024·河北衡水·一模)已知椭圆过和两点.分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的点(不在轴上),过椭圆右焦点的直线与椭圆交于两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求的范围.
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