内容正文:
3.1.1椭圆的标准方程
【考点梳理】
考点一:利用椭圆的定义求方程
考点二:椭圆的焦点三角形问题
考点三:根据方程表示椭圆求参数问题
考点四:椭圆的标准方程的求法
考点五:与椭圆有关的轨迹问题
考点六:椭圆的最值问题
考点七:椭圆方程的综合问题
【知识梳理】
知识点一:椭圆的定义
1.定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹.
2.焦点:两个定点F1,F2.
3.焦距:两焦点间的距离|F1F2|.
4.几何表示:|MF1|+|MF2|=2a(常数)且2a>|F1F2|.
知识点二:椭圆的标准方程
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
图形
焦点坐标
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c的关系
b2=a2-c2
知识点三:求轨迹方程的方法
直译法——“四步一回头”,
四步:(1)建立适当坐标系,设出动点M的坐标;
(2)写出适合条件的点M的集合;
(3)将 “翻译”成代数方程;
(4)化简代数方程为最简形式.
【题型归纳】
题型一:利用椭圆的定义求方程
1.(23-24高二上·江苏常州·期中)若动点满足方,则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
2.(22-23高二上·江苏连云港·期中)已知动点到两个定点的距离之和为6,则动点轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
3.(22-23高二上·浙江温州·期中)已知为圆的一个动点,定点,线段的垂直平分线交线段于点,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
题型二:椭圆的焦点三角形问题
4.(23-24高二下·四川雅安)经过椭圆的左焦点的直线交椭圆于两点,是椭圆的右焦点,则的周长为( )
A.24 B.12 C.36 D.48
5.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知点为椭圆上的一个动点,点,分别为该椭圆的左、右焦点,当时,则的面积为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(2023·广东梅州·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,过点的直线与椭圆的一个交点为,若,则的面积为( )
A. B. C.4 D.
题型三:根据方程表示椭圆求参数问题
7.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知方程表示椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(23-24高二上·江苏常州·期末)方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
9.(23-24高二上·江苏泰州·期中)设为实数,若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型四:椭圆的标准方程的求法
10.(22-23高二上·辽宁葫芦岛·期末)设椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为B.若,则该椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
11.(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.
12.(24-25高二上·江苏盐城)分别求符合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)过点,且与椭圆有相同的焦点.
(2)经过两点,.
题型五:与椭圆有关的轨迹问题
13.(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.()
14.(23-24高二上·江苏·开学考试)已知动圆过点,并且在圆B:的内部与其相切,则动圆圆心的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
15.(22-23高二下·山东菏泽·期末)点M与定点的距离和它到定直线的距离的比为,则点M的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
题型六:椭圆的最值问题
16.(23-24高二上·湖南长沙)已知,是椭圆的两个焦点,P是椭圆上一点,则的最大值是( )
A. B.9 C.16 D.25
17.(20-21高二上·河南开封·期中)椭圆上任一点到点的距离的最小值为( )
A. B. C.2 D.
18.(23-24高二上·江苏泰州·期中)已知F为椭圆C:的右焦点,P为C上一点,Q为圆M:上一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
题型七:椭圆方程的综合问题
19.(23-24高二上·湖南长沙)求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别是,,并且椭圆经过点;
(2)经过两点,.
20.(23-24高二上·吉林长春·阶段练习)已知曲线方程,.
(1)若方程表示焦点在轴上的椭圆,求的取值范围;
(2)若方程表示焦距为2的椭圆,求的值.
21.(23-24高二上·江西)
(1)已知点到定点的距离与到定直线的距离之比为,求点的轨迹方程;
(2)已知点A是圆上的动点,过点A作轴,垂足为,点在线段上,且,求点的轨迹方程,并说明点的轨迹是什么图形.
【高分达标】
一、单选题
22.(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
23.(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.
24.(2024·辽宁辽阳·一模)若为椭圆上一点,为的两个焦点,且,则( )
A.10 B.12 C.14 D.16
25.(23-24高二上·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.
26.(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
27.(23-24高二上·陕西西安·期中)已知点在椭圆上,点,分别为椭圆的左、右焦点,满足,的面积为,椭圆的焦距为,则椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
28.(23-24高二上·广东广州·期中)设,为椭圆C:的两个焦点,点P在C上,若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
29.(23-24高二上·江苏无锡·期中)设F是椭圆上的右焦点,是椭圆上的动点,是直线上的动点,则的最小值为( )
A. B.3 C. D.
二、多选题
30.(23-24高二上·江西·阶段练习),为椭圆的两个焦点,椭圆上存在点,使得,则椭圆的方程可以是( )
A. B. C. D.
31.(20-21高二上·福建漳州·期中)若是椭圆上一点,,为其左右焦点,且不可能为钝角,则实数的值可以是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
32.(22-23高二上·江苏连云港·期末)已知椭圆上一点,椭圆的左、右焦点分别为,则( )
A.若点的横坐标为2,则
B.的最大值为9
C.若为直角,则的面积为9
D.若为钝角,则点的横坐标的取值范围为
33.(22-23高二上·江苏盐城·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,点为椭圆的一个动点,点,则下列结论正确的是( )
A.的周长为 B.的面积最大值为
C.存在点,使得 D.的最大值为
34.(22-23高二上·重庆沙坪坝·期中)已知P是椭圆上一点,椭圆的左、右焦点分别为,
,则下列结论正确的是( )
A.△F1PF2的周长为16 B.
C.点到x轴的距离为 D.
三、填空题
35.(23-24高二下·安徽·阶段练习)已知F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,M是椭圆上的动点,点A(1,1),则的最大值是 .
36.(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 .
37.(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 .
38.(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 .
39.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知为椭圆上一点,,分别为上动点,则的最大值为 .
四、解答题
40.(23-24高二上·江苏连云港·期中)在平面直角坐标系xOy中,分别求满足下列条件的动点M的轨迹方程,并说明方程表示何种曲线.
(1)动点M到点的距离是到点的距离的3倍;
(2)动点M到点的距离与到直线的距离之比为.
41.(23-24高二上·江苏·阶段练习)求符合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过点,焦点坐标分别为,;
(2)经过,两点.
42.(23-24高二上·全国)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1),;
(2)焦点坐标为,,椭圆上任一点到两个焦点的距离之和为10;
(3)焦点在x轴上,,且经过点;
(4),且经过点.
43.(22-23高二上·安徽滁州·期末)已知椭圆的焦点在轴上,且过点,焦距为,设为椭圆上的一点,、是该椭圆的两个焦点,若,求:
(1)椭圆的标准方程
(2)△𝑃,𝐹-1.,𝐹-2.的面积.
44.(23-24高二上·江苏)已知椭圆C:,左,右焦点分别为,,椭圆C经过,.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若椭圆C上的点P使得,求的面积.
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3.1.1椭圆的标准方程
【考点梳理】
考点一:利用椭圆的定义求方程
考点二:椭圆的焦点三角形问题
考点三:根据方程表示椭圆求参数问题
考点四:椭圆的标准方程的求法
考点五:与椭圆有关的轨迹问题
考点六:椭圆的最值问题
考点七:椭圆方程的综合问题
【知识梳理】
知识点一:椭圆的定义
1.定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹.
2.焦点:两个定点F1,F2.
3.焦距:两焦点间的距离|F1F2|.
4.几何表示:|MF1|+|MF2|=2a(常数)且2a>|F1F2|.
知识点二:椭圆的标准方程
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
图形
焦点坐标
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c的关系
b2=a2-c2
知识点三:求轨迹方程的方法
直译法——“四步一回头”,
四步:(1)建立适当坐标系,设出动点M的坐标;
(2)写出适合条件的点M的集合;
(3)将 “翻译”成代数方程;
(4)化简代数方程为最简形式.
【题型归纳】
题型一:利用椭圆的定义求方程
1.(23-24高二上·江苏常州·期中)若动点满足方,则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将方程转化为,利用椭圆定义法求标准方程.
【详解】已知动点满足方程,
设,且,
则有,
故点的轨迹是以为焦点,长轴长为的椭圆,
且中心在原点,焦点在轴,即点的轨迹轨迹方程为椭圆的标准方程,
则,,
故所求轨迹方程为,
故选:B.
2.(22-23高二上·江苏连云港·期中)已知动点到两个定点的距离之和为6,则动点轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据椭圆定义即可求出答案.
【详解】根据椭圆的定义知动点M轨迹为以A,B为焦点的椭圆,,,,
即动点轨迹方程为.
故选:D.
3.(22-23高二上·浙江温州·期中)已知为圆的一个动点,定点,线段的垂直平分线交线段于点,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据几何关系,找到点满足的条件,结合椭圆的定义,直接写出方程即可.
【详解】根据题意,作图如下:
易知,则,即,
故点的轨迹是以为焦点且长轴长为6的椭圆,
设其方程为,则,则,
故,则椭圆方程为:.
故选:C.
题型二:椭圆的焦点三角形问题
4.(23-24高二下·四川雅安)经过椭圆的左焦点的直线交椭圆于两点,是椭圆的右焦点,则的周长为( )
A.24 B.12 C.36 D.48
【答案】A
【分析】利用椭圆的定义求解即可.
【详解】因为,
所以的周长为24.
故选:A.
5.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知点为椭圆上的一个动点,点,分别为该椭圆的左、右焦点,当时,则的面积为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】根据题意,设,结合椭圆的定义以及勾股定理列出方程,再由三角形的面积公式,即可得到结果.
【详解】由题意可得,设,
则,所以,
解得,所以.
故选:A
6.(2023·广东梅州·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,过点的直线与椭圆的一个交点为,若,则的面积为( )
A. B. C.4 D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用椭圆定义求出,再求出等腰三角形的面积作答.
【详解】椭圆中,,由及椭圆定义得,
因此为等腰三角形,底边上的高,
所以的面积为.
故选:D
题型三:根据方程表示椭圆求参数问题
7.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知方程表示椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据椭圆的标准方程即可求解m的范围.
【详解】依题意,解得或
故选:D
8.(23-24高二上·江苏常州·期末)方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据椭圆的标准方程及焦点在轴上,可得的不等式组,解不等式组即可得的取值范围.
【详解】由题意知焦点在轴上,则,解得,故D正确.
故选:D.
9.(23-24高二上·江苏泰州·期中)设为实数,若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用已知条件,分析椭圆的简单性质,列出不等式,求解即可.
【详解】表示焦点在轴上的椭圆,可得,解得.
故选:D
题型四:椭圆的标准方程的求法
10.(22-23高二上·辽宁葫芦岛·期末)设椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为B.若,则该椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意和椭圆的几何性质,得到,进而求得的值,即可求解.
【详解】由椭圆的几何性质,因为,可得,
所以,,则,所以椭圆的方程为.
故选:A.
11.(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.
12.(24-25高二上·江苏盐城·阶段练习)分别求符合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)过点,且与椭圆有相同的焦点.
(2)经过两点,.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由共焦点求得,再通过点在椭圆上,列出方程即可求解;
(2)通过待定系数法即可求解.
【详解】(1)因为所求的椭圆与椭圆的焦点相同,所以其焦点在轴上,且.
设所求椭圆的标准方程为.
因为所求椭圆过点,所以有①
又,②
由①②解得.
故所求椭圆的标准方程为.
(2)设椭圆方程为,且,在椭圆上,
所以,则椭圆方程.
题型五:与椭圆有关的轨迹问题
13.(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
14.(23-24高二上·江苏·开学考试)已知动圆过点,并且在圆B:的内部与其相切,则动圆圆心的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据圆与圆的位置关系,整理等式,根据椭圆的定义,可得答案.
【详解】由圆,则其圆心,半径为,
设动圆的圆心为,半径为,
由圆在圆的内部与其相切,则,
由圆过点,则,即,
所以动点的轨迹为以为焦点的椭圆,则,,
,所以其轨迹方程为.
故选:D.
15.(22-23高二下·山东菏泽·期末)点M与定点的距离和它到定直线的距离的比为,则点M的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据轨迹方程的求解方法列方程求解.
【详解】设,
因为点M与定点的距离和它到定直线的距离的比为,
所以,即,
整理得,
故选:C.
题型六:椭圆的最值问题
16.(23-24高二上·湖南长沙)已知,是椭圆的两个焦点,P是椭圆上一点,则的最大值是( )
A. B.9 C.16 D.25
【答案】D
【分析】利用椭圆的定义及基本不等式可求答案.
【详解】因为,所以,
当且仅当时,取到最大值.
故选:D.
17.(20-21高二上·河南开封·期中)椭圆上任一点到点的距离的最小值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【解析】设点的坐标为,结合两点间的距离公式,化简得到,即可求解.
【详解】设点的坐标为,其中,
由,可得,
又由,
当时,取得最小值,最小值为.
故选:B.
18.(23-24高二上·江苏泰州·期中)已知F为椭圆C:的右焦点,P为C上一点,Q为圆M:上一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】要求的最小值,根据椭圆的定义可以转化为(其中为椭圆的左焦点),即求的最小值,即为圆心与的距离减去半径,进而解决问题.
【详解】如图,由题可知,圆的圆心坐标为,半径为1,
设椭圆的左焦点为,即,
则,
故要求的最小值,即求的最小值,
所以的最小值等于,
即的最小值为,
故选:D.
题型七:椭圆方程的综合问题
19.(23-24高二上·湖南长沙)求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别是,,并且椭圆经过点;
(2)经过两点,.
【答案】(1);
(2).
【分析】
(1)由题设椭圆焦点在y轴上且,设椭圆方程,根据参数关系及点在椭圆上列方程求参数,即得方程;
(2)设椭圆方程,由点在椭圆上列方程组求参数,即得方程.
【详解】(1)由已知:椭圆焦点在y轴上且,则,且
设椭圆方程为,又在椭圆上,
所以,
故椭圆方程为.
(2)设椭圆方程为,且,在椭圆上,
所以,则椭圆方程为.
20.(23-24高二上·吉林长春·阶段练习)已知曲线方程,.
(1)若方程表示焦点在轴上的椭圆,求的取值范围;
(2)若方程表示焦距为2的椭圆,求的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据椭圆方程的性质建立关于k的不等式,解出即可;
(2)根据椭圆方程的类型,分类讨论确定,根据求解即可.
【详解】(1)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则,
解得,
即的取值范围为;
(2)若方程表示焦距为2的椭圆,则,所以
当方程表示焦点在轴上的椭圆,则,且
又,得;
当方程表示焦点在轴上的椭圆,则,解得
所以,
又,得;
综上,或.
21.(23-24高二上·江西)
(1)已知点到定点的距离与到定直线的距离之比为,求点的轨迹方程;
(2)已知点A是圆上的动点,过点A作轴,垂足为,点在线段上,且,求点的轨迹方程,并说明点的轨迹是什么图形.
【答案】(1)(2)点的轨迹方程是,点的轨迹是椭圆
【分析】(1)设出点M的坐标,根据题意列出满足的等量关系,整理化简即可求得轨迹方程;
(2)设,根据题意结合可得,代入圆A的方程即可求得轨迹方程.
【详解】(1)设点的坐标为,
由题意可得,两边平方得,
整理得,所以点的轨迹方程为.
(2)依题意,设,则,
因为,则,
则,可得,解得,即.
因为点A在圆上,则,即,
所以点的轨迹方程是,点的轨迹是椭圆.
【高分达标】
一、单选题
22.(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
23.(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.
24.(2024·辽宁辽阳·一模)若为椭圆上一点,为的两个焦点,且,则( )
A.10 B.12 C.14 D.16
【答案】C
【分析】根据题意利用椭圆的定义分析求解.
【详解】由椭圆方程可知:,则,
即,解得.
故选:C.
25.(23-24高二上·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
【分析】利用焦点三角形的周长为,及,结合椭圆的知识求解出椭圆方程即可.
【详解】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.
26.(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
27.(23-24高二上·陕西西安·期中)已知点在椭圆上,点,分别为椭圆的左、右焦点,满足,的面积为,椭圆的焦距为,则椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由条件求得,结合勾股定理得,即可得,可得答案.
【详解】椭圆的焦距为,则,
由,的面积为,得,即,
又,
所以,即,,
又,则,
则椭圆的标准方程为.
故选:D.
28.(23-24高二上·广东广州·期中)设,为椭圆C:的两个焦点,点P在C上,若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】C
【分析】根据椭圆的定义以及勾股定理即可解出.
【详解】由椭圆C:,可得,,,
因为,所以,
由题意可得,,
即.
故选:C.
29.(23-24高二上·江苏无锡·期中)设F是椭圆上的右焦点,是椭圆上的动点,是直线上的动点,则的最小值为( )
A. B.3 C. D.
【答案】D
【分析】根据椭圆的定义,结合两点间线段最短、点到直线距离公式进行求解即可.
【详解】,
设为该椭圆的左焦点,,
所以,
于是,
显然当三点共线,且与垂直时,
有最小值,最小值为,
故选:D
二、多选题
30.(23-24高二上·江西·阶段练习),为椭圆的两个焦点,椭圆上存在点,使得,则椭圆的方程可以是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】设椭圆方程为,椭圆与y轴正半轴的交点为B,椭圆C上存在点P,使得,则需,再结合椭圆的性质,即可求解.
【详解】根据选项,设椭圆的方程为,设椭圆的上顶点为,
椭圆上存在点,使得,则需,
所以,即,
因为,,则,检验可得选项A,D满足.
故选:AD.
31.(20-21高二上·福建漳州·期中)若是椭圆上一点,,为其左右焦点,且不可能为钝角,则实数的值可以是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】CD
【分析】
根据椭圆的几何性质可判断为椭圆的短轴端点时,此时最大,即可列不等式求解.
【详解】由椭圆的性质可得当点为椭圆的短轴端点时,此时最大,
若不可能为钝角,当点为椭圆的短轴断点时,则,
则,即,
又焦点在轴上,解得,
所以实数的值可以是4,5,
故选:CD
32.(22-23高二上·江苏连云港·期末)已知椭圆上一点,椭圆的左、右焦点分别为,则( )
A.若点的横坐标为2,则
B.的最大值为9
C.若为直角,则的面积为9
D.若为钝角,则点的横坐标的取值范围为
【答案】BCD
【分析】对A,可直接解出点P坐标,求两点距离;
对B,最大值为
对C,设,则,列勾股定理等式,可求面积;
对D,所求点在以原点为圆心,为半径的圆内,求出椭圆与该圆的交点横坐标即可判断.
【详解】椭圆的长半轴为,半焦距为,∴
对A,时,代入椭圆方程得,,,A错;
对B,的最大值为,B对;
对C,为直角,设,则,则有,
则的面积为,C对;
对D,以原点为圆心,为半径作圆,则为圆的直径,则点P在圆内时,为钝角,联立,消y得,故点的横坐标的取值范围为,D对.
故选:BCD
33.(22-23高二上·江苏盐城·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,点为椭圆的一个动点,点,则下列结论正确的是( )
A.的周长为 B.的面积最大值为
C.存在点,使得 D.的最大值为
【答案】ABD
【分析】利用椭圆的定义及几何性质逐项判断即可.
【详解】对A,由椭圆,可得的周长为:,故A正确;
对B,当P为椭圆短轴顶点时,的面积最大,且最大面积为:,故B正确;
对C,当P为椭圆短轴顶点时,为最大,此时,即为锐角,所以不存在点P使得,故C错误;
对D,由椭圆,所以,又,所以,所以,故D正确.
故选:ABD.
34.(22-23高二上·重庆沙坪坝·期中)已知P是椭圆上一点,椭圆的左、右焦点分别为,
,则下列结论正确的是( )
A.△F1PF2的周长为16 B.
C.点到x轴的距离为 D.
【答案】ABC
【分析】根据椭圆的定义、椭圆内三角形的周长、面积、向量数量积运算等知识求得正确答案.
【详解】依题意,,,
所以三角形的周长为,A选项正确,
设,
所以,
整理得,
所以,B选项正确,
设到轴的距离为,则,C选项正确,
,D选项错误.
故选:ABC
三、填空题
35.(23-24高二下·安徽·阶段练习)已知F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,M是椭圆上的动点,点A(1,1),则的最大值是 .
【答案】5
【分析】先求出,,则,结合图形可知,从而可求得结果.
【详解】设椭圆的半焦距为,则,,
所以,,,
所以.
如图,因为(当M在的延长线上时取等号),,
所以.
所以的最大值为5,
故答案为:5
36.(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
37.(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.
38.(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:.
39.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知为椭圆上一点,,分别为上动点,则的最大值为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用椭圆的定义及圆的性质求解即得.
【详解】圆的圆心,半径,圆的圆心,半径,
由在椭圆上,得,解得,,
则椭圆的焦点,,
因此,
当且仅当分别为线段的延长线与圆的交点,
所以的最大值为.
故答案为:
四、解答题
40.(23-24高二上·江苏连云港·期中)在平面直角坐标系xOy中,分别求满足下列条件的动点M的轨迹方程,并说明方程表示何种曲线.
(1)动点M到点的距离是到点的距离的3倍;
(2)动点M到点的距离与到直线的距离之比为.
【答案】(1),该方程表示圆
(2),该方程表示椭圆.
【分析】(1)根据两点间距离公式进行求解即可;
(2)根据两点间距离公式,结合点到线距离公式进行求解即可.
【详解】(1)设动点.
因为动点M到点的距离是到点的距离的3倍,所以.
所以,
即,化简得,
,
所以动点M的轨迹方程为该方程,表示圆.
(2)因为动点M到点的距离与到直线的距离之比为,
所以,
即,化简得,
所以动点M的轨迹方程为,该方程表示椭圆.
41.(23-24高二上·江苏·阶段练习)求符合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过点,焦点坐标分别为,;
(2)经过,两点.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据焦点位置设出椭圆方程,把点的坐标代入椭圆方程求解即可;
(2)设出椭圆方程,将两点代入椭圆方程,列式计算即可求解.
【详解】(1)由题知:焦点在轴,且,设椭圆标准方程为,则,
由椭圆过点知,解得或(舍去).
所以椭圆的标准方程为.
(2)椭圆经过,两点,设所求椭圆的方程为,
把点、代入得,解得,所以所求椭圆的方程为.
42.(23-24高二上·全国·课后作业)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1),;
(2)焦点坐标为,,椭圆上任一点到两个焦点的距离之和为10;
(3)焦点在x轴上,,且经过点;
(4),且经过点.
【答案】(1)或
(2)
(3)
(4)或
【分析】(1)直接联立方程组,求出、的值,再利用椭圆的基本性质求出的值,然后分别讨论焦点所在的坐标轴,直接写出标准方程即可;
(2)由椭圆的定义,直接写出、的值,并可判断焦点所在坐标轴,再利用椭圆的基本性质求出的值,即可直接写出椭圆的标准方程;
(3)由题意,设出椭圆的标准方程,再把点代入求解即可;
(4)由题意结合椭圆的性质,可列出、的关系式,再设出椭圆的标准方程,然后把点代入求解即可.
【详解】(1)由题意,联立,解得: ,
则由椭圆的性质得:,
所以当椭圆的焦点落在轴上时,椭圆的标准方程为:;
当椭圆的焦点落在轴上时,椭圆的标准方程为:,
故椭圆的标准方程为:或.
(2)由题意可得,椭圆上任一点到两个焦点的距离之和为,即,
又椭圆的两个焦点坐标为,,则,且焦点落在轴上,
所以由椭圆的性质得:,
故椭圆的标准方程为:.
(3)因为椭圆的焦点在轴上,且,
所以可设椭圆的标准方程为,
又因为椭圆经过点,
所以,解得:,
故椭圆的标准方程为:.
(4)因为,由椭圆的性质得,则,
所以可设椭圆的标准方程为或
又因为椭圆经过点,
所以或,解得:或,
所以,当时,椭圆的焦点落在轴上,此时椭圆的标准方程为:;
当时,椭圆的焦点落在轴上,此时椭圆的标准方程为:,
故椭圆的标准方程为:或.
43.(22-23高二上·安徽滁州·期末)已知椭圆的焦点在轴上,且过点,焦距为,设为椭圆上的一点,、是该椭圆的两个焦点,若,求:
(1)椭圆的标准方程
(2)的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】设出椭圆的标准方程,利用待定系数法求出椭圆方程;
利用椭圆定义以及余弦定理、面积公式求得结果.
【详解】(1)设椭圆的标准方程为,
由已知得解得,,,
故椭圆的标准方程为.
(2)如图,由椭圆的定义可得,
由余弦定理可得,
整理得,
又,
所以,
故.
44.(23-24高二上·江苏·开学考试)已知椭圆C:,左,右焦点分别为,,椭圆C经过,.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若椭圆C上的点P使得,求的面积.
【答案】(1)
(2)1
【分析】(1)由题意可知 , ,代入椭圆的标准方程进行求解即可;
(2)假设椭圆C上存在点,使得,则 ,可求出 ,根据 计算可得结果.
【详解】(1)因为椭圆C经过,.则,解得,.
所以椭圆C的方程为.
(2)由(1)知,,假设椭圆C上存在点,使得,
则,即,
联立,解得,.
∴椭圆C上存在点P使得.∴.
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