内容正文:
专题05 椭圆的标准方程与几何性质
椭圆的定义及辨析
1.(23-24高二上·四川成都·期中)已知点P为椭圆C:上一点,且点和点分别为椭圆C的左、右焦点,若,则( )
A.5 B.6 C.7 D.4
2.(23-24高二上·四川泸州·期中)设 P 是椭圆上一点,F1、F2是椭圆的焦点,若等于 4,则等于( )
A.1 B.2 C.4 D.6
3.(23-24高二上·四川雅安·期中)椭圆上一点到两个焦点的距离之和为 .
4.(23-24高二上·四川绵阳·期中)已知是椭圆的左焦点,是椭圆上的动点,点,则的最小值为 .
5.(23-24高二上·四川资阳·期中)已知点为椭圆上的任意一点,到焦点的距离最大值为,最小值为,则的取值范围是 .
椭圆中焦点三角形问题
1.(23-24高二上·四川遂宁·期中)已知椭圆:的离心率为,,分别为的左、右焦点,为上一点,若的面积等于2,且,则的方程为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·四川南充·期中)已知点是椭圆上一点,椭圆的左、右焦点分别为、,且,则的面积为( )
A.6 B.12 C. D.
3.(23-24高二上·四川成都·期中)(多选)已知曲线,点,,,P为曲线上的一个动点,则下列结论正确的是( )
A.的周长为6
B.的面积的最大值为
C.存在点P,使得
D.的最大值为7
4.(23-24高二上·四川宜宾·期中)(多选)已知点是椭圆上一点,是椭圆的左、右焦点,且的面积为4,则下列说法正确的是( )
A.点的纵坐标为4 B.
C.的周长为 D.的内切圆半径为
5.(23-24高二上·四川达州·期中)(多选)已知椭圆:的左、右焦点分别是、,点为椭圆上一点, 则下列关于椭圆的结论正确的有( )
A.长轴长为 B.离心率为
C.的周长为 D.的面积为
椭圆标准方程辨析及求解
1.(23-24高二上·四川宜宾·期中)若过椭圆的上顶点与左顶点的直线方程为,则椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·四川泸州·期中)若动点满足方程,则动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·四川绵阳·期中)(多选)彗星是太阳系中具有明亮尾巴的天体,它们的运行轨道是以太阳为一个焦点的椭圆.某彗星测得轨道的近日点(距离太阳最近的点)距太阳中心约个天文单位,远日点(距离太阳最远的点)距太阳中心约个天文单位,且近日点、远日点及太阳中心同在一条直线上,则轨道方程可以为(以“天文单位”为单位)( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二上·四川宜宾·期中)分别根据下列条件求椭圆标准方程:
(1)一个焦点为
(2)与椭圆有相同的焦点,且经过点
5.(23-24高二上·四川·期中)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点坐标为和,椭圆上任一点到两个焦点的距离之和为;
(2)焦点坐标为和,且椭圆经过点.
椭圆的几何性质
1.(23-24高二上·四川成都·期中)椭圆C:一个焦点的坐标是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·四川遂宁·期中)已知椭圆的方程为,则该椭圆的长轴长为 .
3.(23-24高二上·四川·期中)(多选)已知,分别是椭圆的上、下焦点,点在椭圆上,则( )
A.的长轴长为 B.的短轴长为
C.的坐标为 D.的最小值为
4.(23-24高二上·四川绵阳·期中)关于椭圆,以下说法正确的是( )
A.长轴长为2 B.焦距为
C.离心率为 D.左顶点的坐标为
5.(23-24高二上·四川绵阳·期中)(多选)已知椭圆与椭圆,则下列说法错误的是( )
A.长轴长相等 B.短轴长相等 C.离心率相等 D.焦距相等
直线与椭圆的位置关系
1.(23-24高二上·四川成都·期中)已知斜率为的两条直线都与椭圆相切,则这两条直线间的距离等于( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·四川达州·期中)已知椭圆,直线,若椭圆上存在关于直线对称的两点,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·四川泸州·期中)已知椭圆()的离心率为,短轴长为2,直线与椭圆C交于A、B两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)是否存在实数k,使得点在线段的中垂线上?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.
4.(23-24高二上·四川泸州·期中)已知圆经过椭圆的右焦点,且经过点作圆的切线被椭圆截得的弦长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线经过椭圆的右焦点与椭圆交于,两点,且,求直线的方程.
直线与椭圆相交弦问题
1.(23-24高二上·四川·期中)已知椭圆,过点,斜率为的直线与交于,两点,且为的中点,则 .
2.(23-24高二上·四川资阳·期中)已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,离心率为,焦距为2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过椭圆的左焦点,且斜率为的直线交椭圆于A,两点,求的面积.
3.(23-24高二上·四川绵阳·期中)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,设点,在中,,周长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过左焦点作倾斜角为的直线l交椭圆C于M、N两点,求△OMN的面积.
4.(23-24高二上·四川成都·期中)已知,为椭圆C:的左、右顶点,且椭圆C过点.
(1)求C的方程;
(2)过左焦点F的直线l交椭圆C于D,E两点(其中点D在x轴上方),试求的取值范围.(其中与分别表示和的面积)
5.(23-24高二上·四川·期中)已知是椭圆的左顶点,且经过点.
(1)求的方程;
(2)若直线与交于两点,且,求.
求椭圆离心率的值或范围
1.(23-24高二上·四川眉山·期中)若椭圆的离心率为e,则e的值为( )
A. B.2 C. D.
2.(23-24高二上·四川成都·期中)已知椭圆中,,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·四川雅安·期中)已知椭圆的右顶点、上顶点分别为,直线与直线相交于点,且点到轴的距离为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高二上·四川德阳·期中)已知为坐标原点,是椭圆上位于轴上方的点,为右焦点.延长、交椭圆于、两点,,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高二上·四川绵阳·期中)设椭圆()的右焦点为F,椭圆C上的两点A、B关于原点对称,且满足,,则椭圆C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二上·四川达州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别是,点是椭圆上一点,的内切圆的圆心为,若,则椭圆的离心率为 .
7.(23-24高二上·四川成都·期中)已知,为椭圆的两个焦点,为椭圆短轴的一个顶点,直线与椭圆的另一个交点为.若,则椭圆的离心率为 .
8.(23-24高二上·四川泸州·期中)设椭圆的两焦点为,.若椭圆上存在点P,使,则椭圆的离心率e的取值范围为 .
椭圆中的定点、定值问题
1.(23-24高二上·四川·期中)圆称为椭圆的蒙日圆.已知椭圆:的离心率为,的蒙日圆方程为.
(1)求的方程;
(2)若为的左焦点,过上的一点作的切线,与的蒙日圆交于,两点,过作直线与交于,两点,且,证明:是定值.
2.(23-24高二上·四川雅安·期中)动点P到定点的距离和它到直线l:的距离的比是常数,设点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)已知O为坐标原点,与x轴不垂直的直线l与曲线C交于A,B两点,若曲线C上存在点P,使得四边形为平行四边形,证明:的面积为定值.
3.(23-24高二上·四川绵阳·期中)如图,设P是圆上的动点,点D是点P在x轴上的射影,点M在DP的延长线上,且.
(1)当点P在圆上运动时,求动点M的轨迹方程;
(2)记动点M的轨迹为曲线C,过点作两条相异直线分别与曲线相交于两点,若直线,的斜率分别为,,且,试判断直线的斜率是否为定值?并说明理由.
4.(23-24高二上·四川达州·期中)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,点是椭圆上不同于左右顶点的一动点,点关于x轴的对称点为点.当直线过左焦点时,.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆交于另外一点(点和点不重合),证明直线过定点.
5.(23-24高二上·四川泸州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为、,其离心率为.椭圆的左、右顶点分别为,,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)过的直线与椭圆相交于,(不与顶点重合),过右顶点分别作直线,与直线相交于,两点,以为直径的圆是否恒过某定点?若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
椭圆中的最值范围问题
1.(23-24高二上·四川成都·期中)已知点,点分别是直线,上的动点,且,的中点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)过点作两条相互垂直的直线与,若与曲线交于,两点,与曲线交于,两点,求的取值范围.
2.(23-24高二上·四川成都·期中)已知圆心为H的圆和定点,B是圆上任意一点,线段AB的中垂线l和直线BH相交于点M,当点B在圆上运动时,点M的轨迹记为曲线C.
(1)求C的方程.
(2)如图所示,过点A作两条相互垂直的直线分别与曲线C相交于P,Q和E,F,求的取值范围
3.(23-24高二上·四川德阳·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,点在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的直线与椭圆相交于,两点,记的面积为,求的最大值.
4.(23-24高二上·四川眉山·期中)已知点在椭圆上,设点为的短轴的上、下顶点,点是椭圆上任意一点,且,的斜率之积为.
(1)求的方程;
(2)过的两焦点、作两条相互平行的直线,交于,和,,求四边形面积的取值范围.
5.(23-24高二上·四川资阳·期中)已知椭圆过和两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图所示,记椭圆的左、右顶点分别为A,B,当动点M在定直线上运动时,直线,分别交椭圆于两点P和Q.
(i)证明:点B在以为直径的圆内;
(ii)求四边形面积的最大值.
椭圆中向量共线比例问题
1.(23-24高二上·四川成都·期中)已知椭圆C:的离心率为,斜率为正的直线l与椭圆C交于A,B两点,与x轴、y轴分别交于P,Q两点,点的位置如图所示,且,则直线l的斜率为 .
2.(23-24高二上·四川成都·期中)已知椭圆:焦距为,过点,斜率为的直线与椭圆有两个不同的交点、.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,直线与椭圆的另一个交点为,直线与椭圆的另一个交点为.若、和点共线,求实数的值.
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专题05 椭圆的标准方程与几何性质
椭圆的定义及辨析
1.(23-24高二上·四川成都·期中)已知点P为椭圆C:上一点,且点和点分别为椭圆C的左、右焦点,若,则( )
A.5 B.6 C.7 D.4
【答案】B
【解析】因为椭圆C:,则,
由题意定义可得,且,则.故选:B
2.(23-24高二上·四川泸州·期中)设 P 是椭圆上一点,F1、F2是椭圆的焦点,若等于 4,则等于( )
A.1 B.2 C.4 D.6
【答案】D
【解析】由,
因为P 是椭圆上一点,F1、F2是椭圆的焦点,
所以,故选:D
3.(23-24高二上·四川雅安·期中)椭圆上一点到两个焦点的距离之和为 .
【答案】
【解析】因为,所以,则,
所以椭圆上一点到两个焦点的距离之和为.
故答案为:20
4.(23-24高二上·四川绵阳·期中)已知是椭圆的左焦点,是椭圆上的动点,点,则的最小值为 .
【答案】/
【解析】不妨设椭圆的右焦点,
因为点是椭圆上的动点,
所以,
则,
当且仅当,,三点共线时,等号成立,
又,
则的最小值为.
故答案为:.
5.(23-24高二上·四川资阳·期中)已知点为椭圆上的任意一点,到焦点的距离最大值为,最小值为,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】因为点到椭圆焦点的距离的最大值为,最小值为,
所以,所以,
所以,
因为,
又,所以当
所以的取值范围是.
故答案为:.
椭圆中焦点三角形问题
1.(23-24高二上·四川遂宁·期中)已知椭圆:的离心率为,,分别为的左、右焦点,为上一点,若的面积等于2,且,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为椭圆离心率为,故可设,,
则椭圆的方程为.
由椭圆的定义可知,,
在中,,
由余弦定理可知,
所以,
即,
所以,
又因为,,
所以,
所以,解得,
所以椭圆的方程为.故选:C
2.(23-24高二上·四川南充·期中)已知点是椭圆上一点,椭圆的左、右焦点分别为、,且,则的面积为( )
A.6 B.12 C. D.
【答案】C
【解析】由椭圆,得,,.
设,,
∴,在中,由余弦定理可得:,
可得,得,
故.故选:C.
3.(23-24高二上·四川成都·期中)(多选)已知曲线,点,,,P为曲线上的一个动点,则下列结论正确的是( )
A.的周长为6
B.的面积的最大值为
C.存在点P,使得
D.的最大值为7
【答案】BD
【解析】因为曲线,,,
所以,所以曲线是椭圆,其中,则,
所以曲线的标准方程为,
对于A,的周长为,故A错误;
对于B,当P为椭圆短轴顶点时,点到边的距离最大,则的面积最大,
则最大面积,故B正确;
对于C,当P为椭圆短轴顶点时,最大,
此时,即为锐角,
所以不存在点P使得,故C错误;
对于D,如图,,,
所以,
所以,
当且仅当在的延长线上时,等号成立,故D正确.故选:BD.
4.(23-24高二上·四川宜宾·期中)(多选)已知点是椭圆上一点,是椭圆的左、右焦点,且的面积为4,则下列说法正确的是( )
A.点的纵坐标为4 B.
C.的周长为 D.的内切圆半径为
【答案】BC
【解析】依题意,不妨设点,由可得故,
则的面积为解得:,
对于A选项,由上分析知点的纵坐标为,故A项错误;
对于B选项,由 知,此时点为椭圆短轴顶点,故,
又由知,故B项正确;
对于C选项,因点在椭圆上,故有
于是的周长为故C项正确;
对于D选项,设的内切圆半径为,则由三角形面积相等可得:
,解之得:故D项错误.故选:BC.
5.(23-24高二上·四川达州·期中)(多选)已知椭圆:的左、右焦点分别是、,点为椭圆上一点, 则下列关于椭圆的结论正确的有( )
A.长轴长为 B.离心率为
C.的周长为 D.的面积为
【答案】BCD
【解析】由椭圆:,得:,,
对于A项:长轴长为,故A项错误;
对于B项:离心率,故B项正确;
对于C项:由椭圆定义得:,
的周长为,故C项正确;
对于D项:因为,所以得:,
解得:,故D项正确.故选:BCD.
椭圆标准方程辨析及求解
1.(23-24高二上·四川宜宾·期中)若过椭圆的上顶点与左顶点的直线方程为,则椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】在直线方程中,令,得,得到椭圆的上顶点坐标为,所以,
令,得,得到椭圆的左顶点坐标为,所以,
所以椭圆的标准方程为,故选:C.
2.(23-24高二上·四川泸州·期中)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】由题意得:到与的距离之和为8,且8>4,
故动点P的轨迹方程是以与为焦点的椭圆方程,
故,,所以,,
所以椭圆方程为.故选:A
3.(23-24高二上·四川绵阳·期中)(多选)彗星是太阳系中具有明亮尾巴的天体,它们的运行轨道是以太阳为一个焦点的椭圆.某彗星测得轨道的近日点(距离太阳最近的点)距太阳中心约个天文单位,远日点(距离太阳最远的点)距太阳中心约个天文单位,且近日点、远日点及太阳中心同在一条直线上,则轨道方程可以为(以“天文单位”为单位)( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】由已知可得,,
则,,,
当椭圆焦点在轴上时,椭圆方程为;
当椭圆焦点在轴上时,椭圆方程为,即;故选:AC.
4.(23-24高二上·四川宜宾·期中)分别根据下列条件求椭圆标准方程:
(1)一个焦点为
(2)与椭圆有相同的焦点,且经过点
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由题知,,椭圆焦点在x轴上,
又,所以,
所以,椭圆方程为.
(2)椭圆的焦点为,
设所求椭圆方程为,
则有,解得,
所以所求椭圆方程为.
5.(23-24高二上·四川·期中)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点坐标为和,椭圆上任一点到两个焦点的距离之和为;
(2)焦点坐标为和,且椭圆经过点.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)因为椭圆的焦点坐标为和,设椭圆的标准方程为,
因为椭圆上任一点到两个焦点的距离之和为,则,可得,
所以,,
因此,椭圆的标准方程为.
(2)因为焦点坐标为和,设椭圆的标准方程为,
因为椭圆经过点,由椭圆定义可得,
所以,,则,
因此,椭圆的标准方程为.
椭圆的几何性质
1.(23-24高二上·四川成都·期中)椭圆C:一个焦点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由椭圆C:,知,
故焦点坐标为.故选:B
2.(23-24高二上·四川遂宁·期中)已知椭圆的方程为,则该椭圆的长轴长为 .
【答案】4
【解析】由题意椭圆标准方程是,所以,长轴长为.
故答案为:4.
3.(23-24高二上·四川·期中)(多选)已知,分别是椭圆的上、下焦点,点在椭圆上,则( )
A.的长轴长为 B.的短轴长为
C.的坐标为 D.的最小值为
【答案】ABD
【解析】由椭圆,可得,,则,
所以,椭圆的长轴长为,的短轴长为,上焦点的坐标为,
根据椭圆的几何性质,得到的最小值为.故选:ABD.
4.(23-24高二上·四川绵阳·期中)关于椭圆,以下说法正确的是( )
A.长轴长为2 B.焦距为
C.离心率为 D.左顶点的坐标为
【答案】B
【解析】椭圆中,,
故长轴长为,焦距,离心率为,左顶点的坐标为,故只有B正确.
故选:B
5.(23-24高二上·四川绵阳·期中)(多选)已知椭圆与椭圆,则下列说法错误的是( )
A.长轴长相等 B.短轴长相等 C.离心率相等 D.焦距相等
【答案】ABC
【解析】由已知条件得椭圆中,,,,
则该椭圆的长轴长为,短轴长为,离心率为,焦距为;
椭圆中,焦点在轴上,,,,
故这两个椭圆只有焦距相等.故选:.
直线与椭圆的位置关系
1.(23-24高二上·四川成都·期中)已知斜率为的两条直线都与椭圆相切,则这两条直线间的距离等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设切线方程为,则,则,
,解得,
切线方程为,故这两条直线间的距离等于.故选:B.
2.(23-24高二上·四川达州·期中)已知椭圆,直线,若椭圆上存在关于直线对称的两点,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设,线段的中点,
若此椭圆上存在不同的两点关于直线对称,
所以直线的方程可以设为,
联立,化为,
,解得,
而,所以,即,
代入直线可得,
所以,即实数m的取值范围是.故选:D.
3.(23-24高二上·四川泸州·期中)已知椭圆()的离心率为,短轴长为2,直线与椭圆C交于A、B两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)是否存在实数k,使得点在线段的中垂线上?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)存在,
【解析】(1)依题意有解得,.
∴椭圆C的方程为.
(2)假设在线段的中垂线上,
联立消去y得.
设,,则,.
∴.
∴的中点坐标为.
∴,
∴,即,解得.
∴存在时,点在线段的中垂线上.
4.(23-24高二上·四川泸州·期中)已知圆经过椭圆的右焦点,且经过点作圆的切线被椭圆截得的弦长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线经过椭圆的右焦点与椭圆交于,两点,且,求直线的方程.
【答案】(1);(2)或.
【解析】(1)因为圆经过椭圆的右焦点,所以,,
且过点作圆的切线被椭圆截得的弦长为,
所以在椭圆上,即,
所以,,故椭圆的方程为.
(2)当直线的斜率为零或不存在时,显然不满足题意.
设直线方程为,
联立,化简整理,得.
设交点,的坐标为,,
则,,
故有
由,得,
即有,解得,
所以直线的方程为或.
直线与椭圆相交弦问题
1.(23-24高二上·四川·期中)已知椭圆,过点,斜率为的直线与交于,两点,且为的中点,则 .
【答案】
【解析】设椭圆上的点,则,
两式相减得,
而,
即,整理得,
又,于是,
显然点在椭圆内,符合题意,所以.
2.(23-24高二上·四川资阳·期中)已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,离心率为,焦距为2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过椭圆的左焦点,且斜率为的直线交椭圆于A,两点,求的面积.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由题意,设所求椭圆标准方程为:,
因为焦距为,,
又离心率,,
再由,
所以椭圆标准方程为:.
(2)由(1)知:左焦点为,直线的方程为:
则,
,
由弦长公式,
到直线的距离,
.
3.(23-24高二上·四川绵阳·期中)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,设点,在中,,周长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过左焦点作倾斜角为的直线l交椭圆C于M、N两点,求△OMN的面积.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由
,①
又的周长为,
,②
联立①②,解得,
椭圆方程为
(2)直线的方程为:,设,,
由得,,
因为直线过椭圆内焦点,所以恒成立,
,,
,
原点到直线的距离为,
所以的面积.
4.(23-24高二上·四川成都·期中)已知,为椭圆C:的左、右顶点,且椭圆C过点.
(1)求C的方程;
(2)过左焦点F的直线l交椭圆C于D,E两点(其中点D在x轴上方),试求的取值范围.(其中与分别表示和的面积)
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由题意得,把代入,解得,
所以C的方程为;
(2)由(1)知:,,
明显直线l的斜率不为零,设l:,,,
由,得,显然,
所以,,
因为,,
所以,
因为,
当时,,解得,此时,
当时,,所以.
又,
设,则,,解得且,
所以,
综上所述可得的取值范围为.
5.(23-24高二上·四川·期中)已知是椭圆的左顶点,且经过点.
(1)求的方程;
(2)若直线与交于两点,且,求.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)依题意可得,解得,所以的方程为.
(2)联立消去得,
因为经过定点,且点在的内部,所以恒成立.
则.
所以,解得,即.
求椭圆离心率的值或范围
1.(23-24高二上·四川眉山·期中)若椭圆的离心率为e,则e的值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】C
【解析】由题意得椭圆长半轴,短半轴,所以半焦距,
所以离心率,故选:C.
2.(23-24高二上·四川成都·期中)已知椭圆中,,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由椭圆,
则椭圆的离心率,
又因为,则,
所以.故选:B
3.(23-24高二上·四川雅安·期中)已知椭圆的右顶点、上顶点分别为,直线与直线相交于点,且点到轴的距离为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
如图,设直线与轴的交点为,则,
所以,所以,所以离心率为.故选:A.
4.(23-24高二上·四川德阳·期中)已知为坐标原点,是椭圆上位于轴上方的点,为右焦点.延长、交椭圆于、两点,,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图,设椭圆的左焦点为,连接、、,
由题意可知,、关于原点对称,且为的中点,
所以四边形为平行四边形,
又因为,所以四边形为矩形.
因为,设,,
则,,
所以,,
在中,,即,
解得,所以,,,
在中,由勾股定理可得,即,
整理可得,解得.故选:C.
5.(23-24高二上·四川绵阳·期中)设椭圆()的右焦点为F,椭圆C上的两点A、B关于原点对称,且满足,,则椭圆C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】如图所示:
设椭圆的左焦点,由椭圆的对称性可知,四边形为平行四边形,
又,则,所以平行四边形为矩形,故,
设,,则,
在直角中,,,
所以,则,
所以,
令,得,
又由,得,
因为对勾函数在上单调递增,所以,
所以 ,即,则,故,
所以,
所以椭圆离心率的取值范围是.故选:B.
6.(23-24高二上·四川达州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别是,点是椭圆上一点,的内切圆的圆心为,若,则椭圆的离心率为 .
【答案】/
【解析】如图所示:
不妨取点在轴上方,设点的纵坐标为,点的纵坐标为,
的内切圆半径为,椭圆焦距为,
取线段的中点为,设点的纵坐标为,
由可得,即
又为的中点,可得,即,
所以三点共线,且,可得,
又因为,所以;
利用椭圆定义以及等面积法可得,
,
,
所以,可得,
即椭圆离心率为.
故答案为:
7.(23-24高二上·四川成都·期中)已知,为椭圆的两个焦点,为椭圆短轴的一个顶点,直线与椭圆的另一个交点为.若,则椭圆的离心率为 .
【答案】/
【解析】不妨取为上顶点,如图所示:
则,设,则,则,
整理得到,,
中,根据余弦定理:,
整理得到,即.
故答案为:.
8.(23-24高二上·四川泸州·期中)设椭圆的两焦点为,.若椭圆上存在点P,使,则椭圆的离心率e的取值范围为 .
【答案】
【解析】设,,则,,
即,
,即,当且仅当时等号成立,
故,即,.
故答案为:
椭圆中的定点、定值问题
1.(23-24高二上·四川·期中)圆称为椭圆的蒙日圆.已知椭圆:的离心率为,的蒙日圆方程为.
(1)求的方程;
(2)若为的左焦点,过上的一点作的切线,与的蒙日圆交于,两点,过作直线与交于,两点,且,证明:是定值.
【答案】(1);(2)证明见解析
【解析】(1)依题意,得,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)当,的斜率等于0时,,,
所以;
当,的斜率不等于0时,设:,则:,
由,得,
令,得.
设到的距离为,则,
得,
由,得,
易知,设,,则,
则,
故.
综上,是定值.
2.(23-24高二上·四川雅安·期中)动点P到定点的距离和它到直线l:的距离的比是常数,设点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)已知O为坐标原点,与x轴不垂直的直线l与曲线C交于A,B两点,若曲线C上存在点P,使得四边形为平行四边形,证明:的面积为定值.
【答案】(1);(2)证明见解析
【解析】(1)设点,依题意可得,
化简得,
所以曲线C的方程为.
(2)证明:设,,直线l:.
由,消去y得,
则,
,,
则,
因为四边形为平行四边形,所以.
设,则,
又因为,即,得,
所以,
因为坐标原点到直线l的距离,
所以的面积为,
所以的面积为定值.
3.(23-24高二上·四川绵阳·期中)如图,设P是圆上的动点,点D是点P在x轴上的射影,点M在DP的延长线上,且.
(1)当点P在圆上运动时,求动点M的轨迹方程;
(2)记动点M的轨迹为曲线C,过点作两条相异直线分别与曲线相交于两点,若直线,的斜率分别为,,且,试判断直线的斜率是否为定值?并说明理由.
【答案】(1);(2)是定值,理由见解析
【解析】(1)设,,
因为点是在轴上的射影,是线段上一点,且,
所以,因为在圆上,所以,
化简得,因为,所以,
动点的轨迹方程为.
(2)
法一:由题意可知直线的斜率存在且不过点,
设直线的方程为,,
,,由,
消去整理得,
需满足,则,,
因为,,
,
,
将,,
代入得,
化简得,即,
整理得,而,
,所以直线的斜率为定值,其定值为2.
法二:由题意可设:,
由,得,
设,则,,
,,
同理,
,则,
,
为定值.
4.(23-24高二上·四川达州·期中)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,点是椭圆上不同于左右顶点的一动点,点关于x轴的对称点为点.当直线过左焦点时,.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆交于另外一点(点和点不重合),证明直线过定点.
【答案】(1);(2)证明见解析
【解析】(1)由已知得直线过左焦点时,即为通径,可得;
又,且,解得;
所以椭圆C的方程为
(2)由题意得直线AP的斜率一定存在,
如下图所示:
设直线的方程为,
联立直线和椭圆方程,消去可得,
所以可得
因为三点共线,可得,
所以,即,
即
所以,
也即,可得,
所以直线的方程为
即直线恒过定点.
5.(23-24高二上·四川泸州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为、,其离心率为.椭圆的左、右顶点分别为,,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)过的直线与椭圆相交于,(不与顶点重合),过右顶点分别作直线,与直线相交于,两点,以为直径的圆是否恒过某定点?若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
【答案】(1);(2)过定点;,
【解析】(1)由离心率.且左右顶点间距离为,
所以,,,
∴椭圆的标准方程为.
(2)由(1)知,,由题意,直线的斜率不为0,设直线的方程为,
代入椭圆的方程,整理得.
设,,则,②
由直线,令,得,同理,
∴以为直径的圆的方程为,
即,③
由②得,
代入③得圆的方程为.
若圆过定点,则解得或
∴以为直径的圆恒过两定点,.
椭圆中的最值范围问题
1.(23-24高二上·四川成都·期中)已知点,点分别是直线,上的动点,且,的中点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)过点作两条相互垂直的直线与,若与曲线交于,两点,与曲线交于,两点,求的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)设,,,
则,.
由得,
从而,即曲线的方程为.
(2)由于,所以.
当与一条与轴垂直,另一条与轴垂直时,
不妨设,
可得.
当与都不与坐标轴垂直时,不妨设,,其中.
将的方程与曲线的方程联立消去得,
显然对都有.设,,
则,,
因此.
同理可得.
所以.
令,有.
由于,因此,
从而.
综上所述,的取值范围是.
2.(23-24高二上·四川成都·期中)已知圆心为H的圆和定点,B是圆上任意一点,线段AB的中垂线l和直线BH相交于点M,当点B在圆上运动时,点M的轨迹记为曲线C.
(1)求C的方程.
(2)如图所示,过点A作两条相互垂直的直线分别与曲线C相交于P,Q和E,F,求的取值范围
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由,得,所以圆心为,半径为4,
连接MA,由l是线段AB的中垂线,得,
所以,又,
根据椭圆的定义可知,点M的轨迹是以A,H为焦点,4为长轴长的椭圆,
所以,,,所求曲线C的方程为;
(2)由直线EF与直线PQ垂直,可得,
于是,
①当直线PQ的斜率不存在时,直线EF的斜率为零,
此时可不妨取,,,,
所以,
②当直线PQ的斜率为零时,直线EF的斜率不存在,同理可得,
③当直线PQ的斜率存在且不为零时,直线EF的斜率也存在,
于是可设直线PQ的方程为,,,,,
则直线EF的方程为,
将直线PQ的方程代入曲线C的方程,并整理得,,
所以,,
于是
,
将上面的k换成,可得,
所以,
令,则,于是上式化简整理可得,
,
由,得,所以,
综合①②③可知,的取值范围为.
3.(23-24高二上·四川德阳·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,点在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点的直线与椭圆相交于,两点,记的面积为,求的最大值.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)因为,所以,则,
所以的标准方程为,
因为点在上,所以,
解得,从而,.
所以的标准方程为.
(2)易知点在的外部,则直线的斜率存在且不为0,
设,,,
联立方程组消去得,
由得,由根与系数的关系知
所以,
化简得.
设点到直线的距离为,则,
所以的面积
令,得,所以,
因为,所以,
当且仅当,即时,等号成立.
因为满足,所以的最大值为.
评分细则:
第二问另解:
(2)设,,,
联立方程组,消去得.
由得,由根与系数的关系知.
所以,
化简得.
设点到直线的距离为,则,
所以的面积.
令,得,
所以,
因为,所以,
当且仅当,即时,等号成立.
因为满足,所以的最大值为.
4.(23-24高二上·四川眉山·期中)已知点在椭圆上,设点为的短轴的上、下顶点,点是椭圆上任意一点,且,的斜率之积为.
(1)求的方程;
(2)过的两焦点、作两条相互平行的直线,交于,和,,求四边形面积的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由题意得,设,,,
则,,
故,
又,的斜率之积为,故,解得,
所以椭圆;
(2)由(1)知,,
故,
当,的斜率不存在时,四边形为矩形,
令得,,故,同理可得,
故,,
故四边形面积为,
当,的斜率存在时,由对称性可知,四边形为平行四边形,
设,联立得,
易得,设,
则,
则,
设点到直线的距离为,则,
故四边形面积为,
令,则,
则,
因为,所以,故,,
,,
故,
综上:四边形面积的取值范围是.
5.(23-24高二上·四川资阳·期中)已知椭圆过和两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图所示,记椭圆的左、右顶点分别为A,B,当动点M在定直线上运动时,直线,分别交椭圆于两点P和Q.
(i)证明:点B在以为直径的圆内;
(ii)求四边形面积的最大值.
【答案】(1);(2)(i)证明见解析;(ii)6
【解析】(1)依题意将和两点代入椭圆可得
,解得;
所以椭圆方程为
(2)(i)易知,由椭圆对称性可知,不妨设,;
根据题意可知直线斜率均存在,且;
所以直线的方程为,的方程为;
联立直线和椭圆方程,消去可得;
由韦达定理可得,解得,则;
联立直线和椭圆方程,消去可得;
由韦达定理可得,解得,则;
则,;
所以;
即可知为钝角,
所以点B在以为直径的圆内;
(ii)易知四边形的面积为
,
设,则,当且仅当时等号成立;
由对勾函数性质可知在上单调递增,
所以,可得,
由对称性可知,即当点的坐标为或时,
四边形的面积最大,最大值为6.
椭圆中向量共线比例问题
1.(23-24高二上·四川成都·期中)已知椭圆C:的离心率为,斜率为正的直线l与椭圆C交于A,B两点,与x轴、y轴分别交于P,Q两点,点的位置如图所示,且,则直线l的斜率为 .
【答案】/0.75
【解析】设,因为直线斜率为正,设为,所以可设点在第一象限,
,,且A,B,P,Q四点共线,
,,
又,,,,
在椭圆上,,,
两式相减可得,,,
又,,
,即,,
,又直线斜率为正,.
故答案为:.
2.(23-24高二上·四川成都·期中)已知椭圆:焦距为,过点,斜率为的直线与椭圆有两个不同的交点、.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,直线与椭圆的另一个交点为,直线与椭圆的另一个交点为.若、和点共线,求实数的值.
【答案】(1);(2)2
【解析】(1)由题意得:焦距为,得,
点坐标代入椭圆方程得:,
,解得:,,
所以椭圆的标准方程为.
(2)
设,,,,
则①,②,
又,所以可设,直线的方程为,
由消去可得,
则,即,
由,及①,
代入可得,
又,所以,所以,
同理可得.
故,,
因为、、三点共线,所以.
将点,的坐标代入,通分化简得,即.
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