内容正文:
专题04 椭圆与双曲线
题型1 椭圆的方程
1、(2023上·海东市·高二期中)已知直线经过焦点在坐标轴上的椭圆的两个顶点,则该椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
2、(2023上·西宁市·高二期中)过点,且与椭圆有相同焦点的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
3、(2023上·西宁市·高二期中)中国是世界上最古老的文明中心之一,中国古代对世界上最重要的贡献之一就是发明了瓷器,中国陶瓷是世界上独一无二的.它的发展过程蕴藏着十分丰富的科学和艺术,陶瓷形状各式各样,从不同角度诠释了数学中几何的形式之美.现有一椭圆形明代瓷盘,经测量得到图中数据,则该椭圆瓷盘的焦距为( )
A. B. C. D.
4、(2023上·大通县·高二期中)(多选)已知焦点在轴上的椭圆的焦距大于6,则的值可以为( )
A. 6 B. 7 C. D. 9
5、(2023上·大通县·高二期中)若方程表示椭圆,则实数m的取值范围为_______.
6、(2023上·海东市·高二期中)已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是______.
7、(2023上·大通县·高二期中)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)长轴长是10,离心率是;
(2)在x轴上的一个焦点,与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦距为6.
题型2 椭圆的性质
1、(2023上·大通县·高二期中) 椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2、(2023上·海东市·高二期中)已知椭圆的右顶点为,下顶点为,为坐标原点,且点到直线的距离为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
3、(2023上·西宁市·高二期中)(多选)已知椭圆:.则下列结论正确的是( )
A. 长轴为6 B. 短轴为4
C. 焦距为 D. 离心率为
4、(2023上·海东市·高二期中)已知椭圆:()的左、右焦点分别为,,点是椭圆上的一点.
(1)若,求取值范围;
(2)若,求的面积.
5、(2023上·海东市·高二期中)已知的长轴长为4,短轴长为2.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)点A,B分别为椭圆C的左、右顶点,点P为椭圆C上的动点(异于A,B两点),过原点O作直线PB的垂线,垂足为H,直线OH与直线AP相交于点M,证明:点M的横坐标为定值.
6、(2023上·西宁市·高二期中) 已知,是椭圆C:的两个焦点,,为C上一点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若P为C上一点,且,求的面积.
题型3 双曲线的方程
1、(2023上·大通县·高二期中) 已知双曲线的离心率,且其虚轴长为8,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
题型4 双曲线的性质
1、(2023上·大通县·高二期中)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,过点的直线与双曲线的右支相交于A,B两点,,的周长为10,则双曲线C的焦距为( )
A. 3 B. C. D.
2、(2023上·大通县·高二期中)(多选)已知以坐标原点为中心,焦点在坐标轴上的双曲线C过点,且其中一条渐近线的倾斜角为,则下列结论正确的是( )
A. C的离心率为
B. 双曲线C与椭圆有相同的焦点
C. 直线与C有两个公共点
D. 直线经过C的一个顶点
3、(2023上·大通县·高二期中)已知双曲线的左、右焦点分别为,,点A在双曲线C上,,直线与双曲线C交于另一点B,,则双曲线C的离心率为___________.
题型1 直线与椭圆相交
1、(2023上·西宁市·高二期中)已知椭圆的焦距为6,短轴为长轴的,直线l与椭圆交于A,B两点,弦AB的中点为,则直线l的方程为___________.
2、(2023上·西宁市·高二期中)已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,其中左焦点为,长轴长为4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l:与椭圆C交于不同两点P、Q,求弦长.
3、(2023上·大通县·高二期中)已知椭圆的长轴长为,短轴长为2.
(1)求椭圆C的焦点坐标;
(2)直线与椭圆C相交于A、B两点,点F为椭圆C的左焦点,若为锐角,求实数m的取值范围.
题型2 双曲线中的最值
1、(2023上·大通县·高二期中)已知双曲线的焦距为为双曲线的右焦点,且点到渐近线的距离为4.
(1)求双曲线方程;
(2)若点,点为双曲线左支上一点,求的最小值.
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专题04 椭圆与双曲线
题型1 椭圆的方程
1、(2023上·海东市·高二期中)已知直线经过焦点在坐标轴上的椭圆的两个顶点,则该椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出直线与两坐标轴的焦点为,.根据,可设椭圆的方程为,求出即可.
【详解】令,可得;令,可得.
则由已知可得,椭圆的两个顶点坐标为,.
因为,所以椭圆的焦点在轴上.
设椭圆的方程为,则,,
所以椭圆方程为.
故选:C.
2、(2023上·西宁市·高二期中)过点,且与椭圆有相同焦点的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设所求椭圆方程为,依题意可得,解得、,即可求出椭圆方程.
【详解】椭圆的焦点为或,
设所求椭圆方程为,
则,解得,所以椭圆方程为.
故选:D
3、(2023上·西宁市·高二期中)中国是世界上最古老的文明中心之一,中国古代对世界上最重要的贡献之一就是发明了瓷器,中国陶瓷是世界上独一无二的.它的发展过程蕴藏着十分丰富的科学和艺术,陶瓷形状各式各样,从不同角度诠释了数学中几何的形式之美.现有一椭圆形明代瓷盘,经测量得到图中数据,则该椭圆瓷盘的焦距为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用椭圆的性质计算即可.
【详解】设该磁盘所在椭圆的标准方程为,
由题意易知该椭圆的长轴长为,短轴长为,
故焦距为.
故选:B
4、(2023上·大通县·高二期中)(多选)已知焦点在轴上的椭圆的焦距大于6,则的值可以为( )
A. 6 B. 7 C. D. 9
【答案】AC
【解析】
【分析】根据椭圆中焦距的定义即可求解.
【详解】因为椭圆焦点在轴上,所以焦距为,所以,解得.
故选:AC.
5、(2023上·大通县·高二期中)若方程表示椭圆,则实数m的取值范围为_______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据题意,方程表示椭圆,列出不等式组,解可得答案.
【详解】解:方程表示椭圆,即方程表示椭圆,则,解得且,即.
故答案为:.
6、(2023上·海东市·高二期中)已知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】
【分析】利用椭圆的标准方程和几何性质、一元二次不等式的解法运算即可得解.
【详解】解:∵方程表示焦点在x轴上的椭圆,
∴由,解得:或,
∴实数的取值范围是.
故答案为:.
7、(2023上·大通县·高二期中)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)长轴长是10,离心率是;
(2)在x轴上的一个焦点,与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦距为6.
【答案】(1)+=1或+=1;(2)+=1
【解析】
【分析】(1)设出椭圆的方程,根据a,c的值求出b的值,求出椭圆的标准方程即可;
(2)设椭圆的标准方程为,a>b>0,由已知条件推导出c=b=3,由此能求出椭圆的标准方程.
【详解】解:(1)设椭圆的方程为:+=1(a>b>0)或+=1(a>b>0),
由已知得:2a=10,a=5,e==,故c=4,
故b2=a2-c2=25-16=9,
故椭圆的方程是:+=1或+=1;
(2)设椭圆的标准方程为+=1,a>b>0,
∵在x轴上的一个焦点与短轴两端点的连线互相垂直,且焦距为6,如图所示,
∴△A1FA2为一等腰直角三角形,OF为斜边A1A2的中线(高),且OF=c,A1A2=2b,
∴c=b=3.∴a2=b2+c2=18.
故所求椭圆的方程为+=1.
【点睛】本题考查了椭圆的标准方程,解题时要认真审题,注意椭圆性质的合理运用,属于基础题.
题型2 椭圆的性质
1、(2023上·大通县·高二期中) 椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由椭圆方程求得,,,计算即可得离心率.
【详解】因为,,所以,故离心率.
故选:A.
2、(2023上·海东市·高二期中)已知椭圆的右顶点为,下顶点为,为坐标原点,且点到直线的距离为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先求出直线的方程,然后利用点到直线的距离可得到,即可求解
【详解】由题意知,,
所以直线的方程为即,
所以点到直线距离为,所以,
所以.
故选:B.
3、(2023上·西宁市·高二期中)(多选)已知椭圆:.则下列结论正确的是( )
A. 长轴为6 B. 短轴为4
C. 焦距为 D. 离心率为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据椭圆方程确定长短轴、焦距和离心率即可.
【详解】由椭圆方程知:,故长轴为6,短轴为4,焦距为,离心率为.
所以A、B、D对,C错.
故选:ABD
4、(2023上·海东市·高二期中)已知椭圆:()的左、右焦点分别为,,点是椭圆上的一点.
(1)若,求取值范围;
(2)若,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)由题设,设,应用数量积的坐标表示及椭圆的有界性求范围;
(2)由椭圆定义及余弦定理求得,利用三角形面积公式求面积即可.
【小问1详解】
由题设,则,
设,故,
所以,又,且,
则.
【小问2详解】
由题设,,
由,且,
所以,
综上,.
5、(2023上·海东市·高二期中)已知的长轴长为4,短轴长为2.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)点A,B分别为椭圆C的左、右顶点,点P为椭圆C上的动点(异于A,B两点),过原点O作直线PB的垂线,垂足为H,直线OH与直线AP相交于点M,证明:点M的横坐标为定值.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)根据椭圆的长轴长为4,短轴长为2,得到,写出椭圆方程.
(2)设点,易知,由OH垂直于直线PB,得到,,两方程联立求解即可.
【详解】(1)因为椭圆的长轴长为4,短轴长为2,
所以,
所以椭圆C的标准方程是;
(2)设点,因为A,B分别为椭圆C的左、右顶点,
所以,
则,
因为直线OH垂直直线PB,
所以,则,
又,
则,
解得,
因为,则,
解得,
所以直线OH与直线AP的交点M的横坐标为定值.
6、(2023上·西宁市·高二期中) 已知,是椭圆C:的两个焦点,,为C上一点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若P为C上一点,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件先求解出的值,然后根据椭圆定义求解出的值,结合求解出的值,则方程可求;
(2)根据先求解出点坐标,然后由三角形面积公式求解出结果.
【小问1详解】
设椭圆的焦距为,因为,可得,所以,
则,,
由椭圆的定义可得,所以,
故椭圆的标准方程为.
【小问2详解】
因为,
所以,所以,
所以.
题型3 双曲线的方程
1、(2023上·大通县·高二期中) 已知双曲线的离心率,且其虚轴长为8,则双曲线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意建立的方程,求出即可得到结果.
【详解】根据题意得到:,得,故方程为:
故选:D
【点睛】方法点睛:求双曲线方程的方法一般就是根据条件建立的方程,求出即可,注意的应用.
题型4 双曲线的性质
1、(2023上·大通县·高二期中)已知双曲线C:的左、右焦点分别为,,过点的直线与双曲线的右支相交于A,B两点,,的周长为10,则双曲线C的焦距为( )
A. 3 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由双曲线的定义和三角形的周长解得m的值,再由余弦定理列式可得结果.
【详解】设,,,
由双曲线的定义知:,
∴,a=m,
∴有,解得,
∵在和中,,
∴由余弦定理得,解得,可得双曲线的焦距为.
故选:C.
2、(2023上·大通县·高二期中)(多选)已知以坐标原点为中心,焦点在坐标轴上的双曲线C过点,且其中一条渐近线的倾斜角为,则下列结论正确的是( )
A. C的离心率为
B. 双曲线C与椭圆有相同的焦点
C. 直线与C有两个公共点
D. 直线经过C的一个顶点
【答案】BD
【解析】
【分析】A选项,求出一条渐近线,设出双曲线方程为,代入得到双曲线方程,得到离心率;B选项,求出椭圆的焦点坐标,作出判断;C选项,联立直线和双曲线方程,由的正负作出判断;D选项,求出直线所过定点坐标,从而得到D正确.
【详解】由题意得到双曲线的一条渐近线的斜率为,
故双曲线C的一条渐近线为.
设C:.代入,得.
因此双曲线C的方程为,焦点在y轴上,且,,则,
故离心率,故A项不正确;
椭圆的焦点坐标为和,故B项正确;
联立,整理得,则,
所以直线 与C有且只有一个公共点,故C项不正确;
直线,,即,,
该直线必过点,即过双曲线C的下顶点,故D项正确.
故选:BD
3、(2023上·大通县·高二期中)已知双曲线的左、右焦点分别为,,点A在双曲线C上,,直线与双曲线C交于另一点B,,则双曲线C的离心率为___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题目条件设点A和B的坐标,带入双曲线方程即可.
【详解】由于 ,不妨设点A的坐标为,
点B的坐标为,有,解得,
又由,,有,
解得,,
将点B的坐标代入双曲线方程,有,
, 解得,
双曲线C的离心率为 =;
故答案为: .
题型1 直线与椭圆相交
1、(2023上·西宁市·高二期中)已知椭圆的焦距为6,短轴为长轴的,直线l与椭圆交于A,B两点,弦AB的中点为,则直线l的方程为___________.
【答案】7x+8y-22=0
【解析】
【分析】先求出椭圆方程,再利用点差法可求直线方程.
【详解】由已知可得椭圆的半焦距c=3,又短轴为长轴的,
故,故,故椭圆方程为,
设弦的两端点为,,
则有,两式相减得.
整理得,
所以弦所在的直线的斜率为,其方程为,整理得.
故答案为:
2、(2023上·西宁市·高二期中)已知椭圆C的中心在坐标原点,焦点在x轴上,其中左焦点为,长轴长为4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)直线l:与椭圆C交于不同两点P、Q,求弦长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设出椭圆方程,由题意可得,,即可和椭圆方程;
(2)把直线与椭圆方程进行联立,结合弦长公式求解即可.
【小问1详解】
由题意可设,
则,即,且,可得,
所以椭圆方程为.
【小问2详解】
设,
将直线与椭圆联立,得,解得或
所以弦长
3、(2023上·大通县·高二期中)已知椭圆的长轴长为,短轴长为2.
(1)求椭圆C的焦点坐标;
(2)直线与椭圆C相交于A、B两点,点F为椭圆C的左焦点,若为锐角,求实数m的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
(1)由长轴长为,短轴长为2得,直接求出c,写出焦点坐标;
(2)设A、B坐标为,用“设而不求法”联立方程组,得到由为锐角,利用,求出实数m的范围.
【详解】(1)∵椭圆的长轴长为,短轴长为2
∴
即可得:,
∴焦点坐标为.
(2)设A、B坐标为,椭圆的左焦点F(-1,0),
联立,消去x的:
∴
∴
∵为锐角,∴,即
∴
解得:.
∴实数m的范围
【点睛】(1)待定系数法可以求二次曲线的标准方程,可以直接写出焦点坐标;
(2)"设而不求"是一种在解析几何中常见的解题方法,可以解决直线与二次曲线相交的问题.
题型2 双曲线中的最值
1、(2023上·大通县·高二期中)已知双曲线的焦距为为双曲线的右焦点,且点到渐近线的距离为4.
(1)求双曲线方程;
(2)若点,点为双曲线左支上一点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)23
【解析】
【分析】(1)利用点到直线的距离公式列方程得到,根据焦距得到,然后根据得到即可得到双曲线的方程;
(2)根据双曲线的定义将的最小值转化为的最小值,然后根据两点之间线段最短求最小值即可.
【小问1详解】
的一条渐近线的方程为,即,
点到的距离,
又因为,所以,
所以,所以双曲线的方程为.
【小问2详解】
记双曲线的左焦点为,则,
,
当三点共线时,最小,且最小值为.
故的最小值为.
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