第05讲 椭圆(讲义)- 2025年高考数学一轮复习核心考点精讲精练(新教材新高考)

2024-11-01
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第05讲 椭圆 1 定义 平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹称为椭圆. 这两个定点称为椭圆的焦点,两焦点的距离称为椭圆的焦距. 如图:是椭圆上一点.(三角形两边之和大于第三边) 注 点的轨迹是以、为焦点的椭圆; 点的轨迹是线段; 点P的轨迹是无轨迹. 2 几何性质 焦点的位置 焦点在轴上 焦点在轴上 图形 标准方程 范围 且 且 顶点 轴长 短轴长长轴长 焦点 焦距 的关系 离心率 3 一些常见结论 ① 通径:过焦点且垂直于长轴的弦,其长度为; ② 最大角,是椭圆上一点,当运动到短轴端点时,为最大角; ③ 焦点三角形面积; ④ 焦半径,; ⑤ 椭圆的参数方程. 4直线与圆锥曲线的位置关系 设直线,圆锥曲线,把两者方程联立得到方程组,消元得到一个关于的方程. ① 当时, 方程有两个不同的实数解,即直线与圆锥曲线有两个交点相交; 方程有两个相同的实数解,即直线与圆锥曲线有一个交点相切; 方程无实数解,即直线与圆锥曲线无交点相离. ② 当时,即得到一个一次方程,则直线与圆锥曲线相交,且只有一个交点,此时,若为双曲线,则直线与双曲线的渐近线的位置关系是平行;若为抛物线,则直线与抛物线的对称轴的位置关系是平行. 5 直线与圆锥曲线的弦长公式 (1)直线与圆锥曲线相交于,则 或 , (,注意对公式推导的理解,其本质是两点距离公式) 【题型1】 椭圆的定义 角度1 焦点三角形问题 【典题1】 (2024·河南驻马店·二模)已知椭圆的左、右焦点分别为,点在上但不在坐标轴上,且是等腰三角形,其中一个内角的余弦值为,则(    ) A.4 B.5 C.6 D.8 【巩固练习】 1. (2023·安徽·模拟预测)已知分别为椭圆的左右焦点,点P为椭圆上一点,以为圆心的圆与直线恰好相切于点P,则是(    ) A. B. C. D. 2(2024·四川成都·二模)设为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点在上,,则(    ) A. B. C.2 D. 3(2025·全国·专练)如图,设、分别是椭圆的左、右焦点,点是以为直径的圆与椭圆在第一象限内的一个交点,延长与椭圆交于点,若,则直线的斜率为(    ) A. B. C. D. 4(2024·陕西西安·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,点是椭圆上一点,若的内心为,连接PM并延长交轴于点,且 . 角度2 最值问题 【典题1】 (2023·江苏南通·三模)已知为椭圆:的右焦点,为上一点,为圆:上一点,则的最大值为(    ) A.5 B.6 C. D. 【巩固练习】 1. (2025·全国·专练)已知椭圆C:的左焦点为F,P为C上一动点,定点,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 2(2024·江苏泰州·模拟预测)已知F为椭圆的右焦点,P为C上一点,Q为圆上一点,则的最大值为(    ) A.5 B. C. D.6 【题型2】 椭圆的标准方程 【典题1】 (2025·全国·专练)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,. 【典题2】(2024·福建南平·二模)已知椭圆的焦点为,,点在上,点在轴上,,,则的方程为(    ) A. B. C. D.   【巩固练习】 1. (2025·全国·专练)过点,且与椭圆有相同焦点的椭圆的标准方程为(    ) A. B. C. D. 2. (2025·全国·专练)已知,是椭圆C的两个焦点,过且垂直于x轴的直线交C于A,B两点,且,则椭圆C的标准方程为(    ) A. B. C. D. 3(2023·陕西西安·一模)已知椭圆的左、右焦点分别为,M为C上一点,若的中点为,且的周长为,则C的标准方程为(    ) A. B. C. D. 4(2023·全国·模拟预测)已知分别是椭圆的左、右焦点,在上,在轴上,,以为直径的圆过,且的面积为,则椭圆的标准方程为(    ) A. B. C. D. 【题型3】 椭圆的简单几何性质 【典题1】 (2024·湖北武汉·模拟预测)设椭圆的左右焦点为,右顶点为,已知点在椭圆上,若,则椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 【典题2】已知P、Q为椭圆上关于原点对称的两点,点P在第一象限,、是椭圆C的左、右焦点,,若,则椭圆C的离心率的取值范围为 . 【巩固练习】 1. (2024·湖北武汉·三模)已知椭圆C: ()的左、右焦点分别为,,P为C上一点,满足,以C的短轴为直径作圆O,截直线的弦长为,则C的离心率为(    ) A. B. C. D. 2已知椭圆()的长轴长为4,离心率为.若,分别是椭圆的上、下顶点,,分别为椭圆的上、下焦点,为椭圆上任意一点,且,则的面积为 . 3(多选)已知是椭圆:()位于第一象限上的一点,,是的两个焦点,,点在的平分线上,的平分线与轴交于点,为原点,,且,则下列结论正确的是(    ) A.的面积为 B.的离心率为 C.点到轴的距离为 D. 4(多选)(2024·浙江嘉兴·模拟预测)已知椭圆的左右焦点分别是,以为直径的圆与在第一象限交于点,延长线段交于点.若,则(    ) A. B.的面积为 C.椭圆的离心率为 D.直线的斜率为 5(多选)(2024·江西南昌·三模)将椭圆上所有的点绕原点旋转角,得到椭圆的方程:,则下列说法中正确的是(   ) A. B.椭圆的离心率为 C.是椭圆的一个焦点 D. 6(2024·河北·三模)已知一个装有半瓶水的圆柱形玻璃杯,其底面半径为,玻璃杯高为(玻璃厚度忽略不计),其倾斜状态的正视图如图所示,表示水平桌面.当玻璃杯倾斜时,瓶内水面为椭圆形,阴影部分为瓶内水的正视图.设,则下列结论正确的是(    ) A.当时,椭圆的离心率为 B.当椭圆的离心率最大时, C.当椭圆的焦距为4时, D.当时,椭圆的焦距为6 【题型4】 直线与椭圆的综合 【典题1】 (2024·广东·二模)已知椭圆的短轴长为,焦距为.过椭圆的上端点作圆的两条切线,与椭圆分别交于另外两点,.则的面积为(    ) A. B. C. D. 【典题2】 (2023·全国·高考真题)已知椭圆的离心率是,点在上. (1)求的方程; (2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点. 【巩固练习】 1. (2024·上海·模拟预测)已知直线与椭圆,点分别为椭圆的左右焦点,直线,,垂足分别为点(不重合),那么“直线与椭圆相切”是“”的(    ) A.充分非必要 B.必要非充分 C.充分必要 D.既非充分又非必要 2(2024·四川·模拟预测)已知,分别是椭圆C:的左、右焦点,O为坐标原点,M,N为C上两个动点,且,面积的最大值为,过O作直线MN的垂线,垂足为H,则(   ) A. B. C.1 D. 3(多选)已知直线与椭圆交于两点,椭圆的左、右顶点分别为,直线与直线,及轴分别交于点,则(    ) A.的周长为 B.直线,,,的斜率之积为定值 C.当时,线段的中点到直线的距离为 D.若,则的取值范围是 4 (2024·广东江苏·高考真题)已知和为椭圆上两点. (1)求C的离心率; (2)若过P的直线交C于另一点B,且的面积为9,求的方程. 5 (2022·全国·高考真题)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过两点. (1)求E的方程; (2)设过点的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.证明:直线HN过定点. 6. (2023·北京·高考真题)已知椭圆的离心率为,A、C分别是E的上、下顶点,B,D分别是的左、右顶点,. (1)求的方程; (2)设为第一象限内E上的动点,直线与直线交于点,直线与直线交于点.求证:. 1(2023·全国·高考真题)设椭圆的离心率分别为.若,则(    ) A. B. C. D. 2(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.() 3(2022·全国·高考真题)已知椭圆的离心率为,分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为(    ) A. B. C. D. 4(2023·全国·高考真题)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则(    ) A.1 B.2 C.4 D.5 5(2024·全国·高考真题)已知椭圆的右焦点为,点在上,且轴. (1)求的方程; (2)过点的直线交于两点,为线段的中点,直线交直线于点,证明:轴. 2 / 2 多反思总结多交流的学习才高效! 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第05讲 椭圆 1 定义 平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹称为椭圆. 这两个定点称为椭圆的焦点,两焦点的距离称为椭圆的焦距. 如图:是椭圆上一点.(三角形两边之和大于第三边) 注 点的轨迹是以、为焦点的椭圆; 点的轨迹是线段; 点P的轨迹是无轨迹. 2 几何性质 焦点的位置 焦点在轴上 焦点在轴上 图形 标准方程 范围 且 且 顶点 轴长 短轴长长轴长 焦点 焦距 的关系 离心率 3 一些常见结论 ① 通径:过焦点且垂直于长轴的弦,其长度为; ② 最大角,是椭圆上一点,当运动到短轴端点时,为最大角; ③ 焦点三角形面积; ④ 焦半径,; ⑤ 椭圆的参数方程. 4直线与圆锥曲线的位置关系 设直线,圆锥曲线,把两者方程联立得到方程组,消元得到一个关于的方程. ① 当时, 方程有两个不同的实数解,即直线与圆锥曲线有两个交点相交; 方程有两个相同的实数解,即直线与圆锥曲线有一个交点相切; 方程无实数解,即直线与圆锥曲线无交点相离. ② 当时,即得到一个一次方程,则直线与圆锥曲线相交,且只有一个交点,此时,若为双曲线,则直线与双曲线的渐近线的位置关系是平行;若为抛物线,则直线与抛物线的对称轴的位置关系是平行. 5 直线与圆锥曲线的弦长公式 (1)直线与圆锥曲线相交于,则 或 , (,注意对公式推导的理解,其本质是两点距离公式) 【题型1】 椭圆的定义 角度1 焦点三角形问题 【典题1】 (2024·河南驻马店·二模)已知椭圆的左、右焦点分别为,点在上但不在坐标轴上,且是等腰三角形,其中一个内角的余弦值为,则(    ) A.4 B.5 C.6 D.8 【答案】B 【分析】,设,由是等腰三角形,利用余弦定理求出,可求的值. 【详解】依题意得,设, 不妨设点在第一象限,若,有, 故或, 解得或,又9,所以. 若,有,同理可得. 此时,,不符合点在第一象限, 所以. 故选:B. 【巩固练习】 1. (2023·安徽·模拟预测)已知分别为椭圆的左右焦点,点P为椭圆上一点,以为圆心的圆与直线恰好相切于点P,则是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据椭圆的定义,设,得,结合圆的几何性质列方程,从而求得,然后求得. 【详解】依题意, 设,由椭圆定义得, 由于以为圆心的圆与直线恰好相切于点P, 所以,即, 整理得,得,得,所以. 故选:A 2(2024·四川成都·二模)设为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点在上,,则(    ) A. B. C.2 D. 【答案】A 【分析】由椭圆的定义可得,再结合余弦定理可得,然后由向量数量积定义得解. 【详解】由椭圆的定义可得, 在 中,由余弦定理, 又 ,可得: ,即, 即,即, 则, 故选:A. 3(2025·全国·专练)如图,设、分别是椭圆的左、右焦点,点是以为直径的圆与椭圆在第一象限内的一个交点,延长与椭圆交于点,若,则直线的斜率为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由点为圆与椭圆的焦点,可得,,结合条件,应用勾股定理即可得. 【详解】 连接、, 由在以为直径的圆上,故, 、在椭圆上,故有,, 设,则, 则有,, 即可得,解得, 故,则, 故. 故选:C. 4(2024·陕西西安·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,点是椭圆上一点,若的内心为,连接PM并延长交轴于点,且 . 【答案】/ 【分析】连接,则由角平分线定理得,再结合等比性质和椭圆的定义可求得结果. 【详解】如图,连接,在和中, 因为为的内心,平分,平分, 因为, 所以利用角平分线定理可得, 所以由比例的等比性质可得,得, 因为,所以,所以. 故答案为: 【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆定义的应用,考查解平分线定理的应用,解题的关键是根据题意利用角平分线定理得,考查数形结合的思想,属于较难题. 角度2 最值问题 【典题1】 (2023·江苏南通·三模)已知为椭圆:的右焦点,为上一点,为圆:上一点,则的最大值为(    ) A.5 B.6 C. D. 【答案】D 【分析】 利用椭圆的定义、点和圆的位置关系等知识确定正确答案. 【详解】依题意,设椭圆的左焦点为, 圆的圆心为,半径为, , 当三点共线,且在之间时等号成立. 而, 所以, 当四点共线,且在之间,是的延长线与圆的交点时等号成立. 故选:D    【巩固练习】 1. (2025·全国·专练)已知椭圆C:的左焦点为F,P为C上一动点,定点,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】记椭圆的右焦点为,由椭圆定义转化为,当是的延长线椭圆的交点时,可取得最大值. 【详解】,在椭圆内部,记椭圆的右焦点为,,椭圆中,在椭圆上, ,, ,当是的延长线椭圆的交点时,取等号, 所以的最大值为, 故选:B. 2(2024·江苏泰州·模拟预测)已知F为椭圆的右焦点,P为C上一点,Q为圆上一点,则的最大值为(    ) A.5 B. C. D.6 【答案】B 【分析】由题意设椭圆的左焦点为,作出图形,结合图形和椭圆的定义可知当三点共线时取到最大值. 【详解】由题意知,,设椭圆的左焦点为, 如图,P为C上一点,Q为圆上一点,,半径为1, , 当且仅当三点共线时,等号成立, 所以的最大值为. 故选:B 【题型2】 椭圆的标准方程 【典题1】 (2025·全国·专练)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. 【典题2】(2024·福建南平·二模)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.    【巩固练习】 1. (2025·全国·专练)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】C 【分析】将与椭圆焦点相同的椭圆的方程设为,再将点代入,求得的值,即可得出椭圆标准方程. 【详解】设所求椭圆方程为, 将点代入,可得,解得(舍去), 故所求椭圆的标准方程为. 故选:C 【点睛】本题主要考查了求与已知椭圆方程有相同焦点的椭圆的标准方程,属于基础题. 2. (2025·全国·专练)已知,是椭圆C的两个焦点,过且垂直于x轴的直线交C于A,B两点,且,则椭圆C的标准方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用椭圆的对称性、勾股定理、椭圆的定义求得,再求得后可得标准方程. 【详解】由对称性,又, 则, 所以,,又,则, 椭圆标准方程为. 故选:B. 3(2023·陕西西安·一模)已知椭圆的左、右焦点分别为,M为C上一点,若的中点为,且的周长为,则C的标准方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据的周长可得,由的中点坐标求得M坐标,代入椭圆方程可得关系式,解方程可得的值,即可求得答案 【详解】因为的周长为,所以,则, 又,的中点为 ,所以M的坐标为, 故,则, 结合,,解得, 所以椭圆C的标准方程为, 故选:A 4(2023·全国·模拟预测)已知分别是椭圆的左、右焦点,在上,在轴上,,以为直径的圆过,且的面积为,则椭圆的标准方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】 设,表示出的面积,结合向量关系以及垂直关系,求出点,借助椭圆的定义求解即可. 【详解】 结合题意可得:,,设, 则由的面积为,得①, 由,得②. 连接以为直径的圆过,③. 由②③得, 结合①得, , ,故椭圆的标准方程为, 故选:B. 【题型3】 椭圆的简单几何性质 【典题1】 (2024·湖北武汉·模拟预测)设椭圆的左右焦点为,右顶点为,已知点在椭圆上,若,则椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据题意,利用椭圆的定义,求得的面积为,结合,求得,进而得到,代入椭圆的方程,得到,转化为,即可求解. 【详解】由椭圆,可得, 不妨设点在第一象限,由椭圆的定义知, 因为,可得,即, 可得,所以, 所以的面积为,可得,解得, 又因为,可得,即, 将点代入椭圆的方程,可得,整理得, 因为,可得,即, 解得和(舍去),即椭圆的离心率为. 故选:D. 【典题2】已知P、Q为椭圆上关于原点对称的两点,点P在第一象限,、是椭圆C的左、右焦点,,若,则椭圆C的离心率的取值范围为 . 【答案】 【分析】结合题目条件可得四边形是矩形,设,由可得,又,化简计算即可得解. 【详解】如图,, 显然四边形是矩形,所以, 由题意,,所以, 设,则,所以, 又点P在第一象限,所以, 故,即,所以, 椭圆C的离心率 , 由可得, 又, 所以, 故. 故答案为:. 【巩固练习】 1. (2024·湖北武汉·三模)已知椭圆C: ()的左、右焦点分别为,,P为C上一点,满足,以C的短轴为直径作圆O,截直线的弦长为,则C的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】取弦的中点D,连接,求出,结合椭圆定义即可求解. 【详解】如图,取弦的中点D,连接,则,即,因为, 所以,因为O为的中点,所以D是的中点,所以, 因为,所以OD垂直平分弦,因为,, 所以,所以, 由椭圆定义可得,, 所以,解得,, 所以离心率为, 故选:A. 2已知椭圆()的长轴长为4,离心率为.若,分别是椭圆的上、下顶点,,分别为椭圆的上、下焦点,为椭圆上任意一点,且,则的面积为 . 【答案】 【分析】先根据长轴及离心率列式求出得出椭圆方程,再设点应用数量积得出点P的坐标,最后计算面积即可. 【详解】因为, 所以, 所以椭圆方程为, 设,椭圆的上、下顶点, 所以且, 所以, 所以 即得. 故答案为:. 3(多选)已知是椭圆:()位于第一象限上的一点,,是的两个焦点,,点在的平分线上,的平分线与轴交于点,为原点,,且,则下列结论正确的是(    ) A.的面积为 B.的离心率为 C.点到轴的距离为 D. 【答案】ACD 【分析】根据中位线及椭圆的定义,利用等边三角可求出,,再由余弦定理可得关系,即可判断B,再由三角形面积公式判断A,利用等面积法判断C,由角平分线定理求出即可判断D. 【详解】如图,设,,延长交于点.    由题意知,为的中点,则为的中点, 又,所以是等边三角形, 则化简得即 在中,由余弦定理得, 所以,即. 因为,所以,,所以,,故B错误. 的面积为,故A正确. 设点到轴的距离为,所以,则,故C正确. 因为是的平分线,所以, 所以, 则,故D正确. 故选:ACD 4(多选)(2024·浙江嘉兴·模拟预测)已知椭圆的左右焦点分别是,以为直径的圆与在第一象限交于点,延长线段交于点.若,则(    ) A. B.的面积为 C.椭圆的离心率为 D.直线的斜率为 【答案】ACD 【分析】对于A,结合椭圆的定义即可得解;对于B,设,结合椭圆定义,和直角三角形中勾股定理,得出,从而得出面积;对于C,在中,利用勾股定理得出a与c的齐次方程,从而得解;对于D,在中,求得,在中,求得,结合两角差的正切公式可以求得,从而得到直线的斜率. 【详解】 对于A,由椭圆的定义可得,,,又,所以,故A正确; 对于B,如图,连接,,设(),则. 因为,, 所以,. 因为为圆的直径,所以,在中,, 即,整理得, 所以,故B错误; 对于C,在中,,. 所以,即, 解得;,即,故C正确; 对于D,在中, 在中, 所以, 所以直线的斜率为.故D正确; 故选:ACD 5(多选)(2024·江西南昌·三模)将椭圆上所有的点绕原点旋转角,得到椭圆的方程:,则下列说法中正确的是(   ) A. B.椭圆的离心率为 C.是椭圆的一个焦点 D. 【答案】ACD 【分析】根据题意,由椭圆的对称性,求解顶点坐标,从而可得,再由椭圆的性质对选项逐一判断,即可得到结果. 【详解】椭圆上所有的点绕原点旋转角, 得到椭圆的方程:, 设点在该椭圆上,则其关于的对称点代入椭圆方程有 ,即,则该对称点位于椭圆方程上, 同理其关于的对称点代入椭圆方程有 ,即,则该对称点位于椭圆方程上, 则关于对称, 所以,故D正确; 将代入可得, 可得椭圆长轴的顶点为,所以,故A正确; 将代入可得, 可得椭圆长轴的顶点为,所以, 则,则,故B错误; 所以焦点坐标为或,所以C正确; 故选:ACD 【点睛】关键点点睛:本题的关键通过证明该非标准椭圆的对称性,从而得到的值,再按照普通椭圆的定义计算即可,也可将该过程想象成坐标系的旋转. 6(2024·河北·三模)已知一个装有半瓶水的圆柱形玻璃杯,其底面半径为,玻璃杯高为(玻璃厚度忽略不计),其倾斜状态的正视图如图所示,表示水平桌面.当玻璃杯倾斜时,瓶内水面为椭圆形,阴影部分为瓶内水的正视图.设,则下列结论正确的是(    ) A.当时,椭圆的离心率为 B.当椭圆的离心率最大时, C.当椭圆的焦距为4时, D.当时,椭圆的焦距为6 【答案】AD 【分析】根据,椭圆长轴为,短轴长为,求离心率判断A,由离心率最大知长轴最长可得求解判断B,由离心率求出即可判断C,由求出,再得出焦距判断D. 【详解】过作于,如图, 由,当时,在中,, 所以椭圆中,,故A正确; 因为椭圆的短轴长为定值6,,所以当椭圆的长轴最长时,椭圆的离心率最大, 由图可知,椭圆长轴为时,椭圆的长轴最长,此时,故B错误; 当椭圆的焦距为4时,,即, 所以,所以,故C错误; 当时,,所以, 由勾股定理可得,即,, 所以,所以焦距,故D正确. 故选:AD 【题型4】 直线与椭圆的综合 【典题1】 (2024·广东·二模)已知椭圆的短轴长为,焦距为.过椭圆的上端点作圆的两条切线,与椭圆分别交于另外两点,.则的面积为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据椭圆的短轴长为,焦距为,求得椭圆方程,再设直线BN的方程,利用直线与圆相切,求得直线方程,与椭圆方程联立,求得M,N的坐标即可. 【详解】因为椭圆的短轴长为,焦距为, , 所以椭圆方程为, 如图所示: 设直线BN的方程为, 则原点到直线BN的距离为, 又因为直线BN与圆相切, 所以,解得, 则直线BN的方程为, 由,解得,即, 同理求得, 所以的面积为, 故选:B 【典题2】 (2023·全国·高考真题)已知椭圆的离心率是,点在上. (1)求的方程; (2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点. 【答案】(1) (2)证明见详解 【分析】(1)根据题意列式求解,进而可得结果; (2)设直线的方程,进而可求点的坐标,结合韦达定理验证为定值即可. 【详解】(1)由题意可得,解得, 所以椭圆方程为. (2)由题意可知:直线的斜率存在,设, 联立方程,消去y得:, 则,解得, 可得, 因为,则直线, 令,解得,即, 同理可得, 则 , 所以线段的中点是定点.    【点睛】方法点睛:求解定值问题的三个步骤 (1)由特例得出一个值,此值一般就是定值; (2)证明定值,有时可直接证明定值,有时将问题转化为代数式,可证明该代数式与参数(某些变量)无关;也可令系数等于零,得出定值; (3)得出结论. 【巩固练习】 1. (2024·上海·模拟预测)已知直线与椭圆,点分别为椭圆的左右焦点,直线,,垂足分别为点(不重合),那么“直线与椭圆相切”是“”的(    ) A.充分非必要 B.必要非充分 C.充分必要 D.既非充分又非必要 【答案】C 【分析】设直线方程为,将直线方程与椭圆方程联立,利用判别式和点到直线的距离公式求出与的关系,再根据充分性和必要性的概念求解即可. 【详解】根据题意可知直线斜率存在,设直线方程为, 联立得 当直线与椭圆相切时,,化简得, 由题意, 因为,,所以, 所以当时,, 解得或(舍去), 所以“直线与椭圆相切”是“”的充要条件. 故选:C 2(2024·四川·模拟预测)已知,分别是椭圆C:的左、右焦点,O为坐标原点,M,N为C上两个动点,且,面积的最大值为,过O作直线MN的垂线,垂足为H,则(   ) A. B. C.1 D. 【答案】D 【分析】依题意当在椭圆短轴的顶点时面积取得最大值,即可求出椭圆方程,当直线的斜率存在时,设其方程为,,,联立直线与椭圆方程,消元、列出韦达定理,由,可得,及,从而得到,从而得到,在根据数量积的坐标表示计算可得. 【详解】依题意当在椭圆短轴的顶点时面积取得最大值,又, 所以,解得,所以,则椭圆方程为, 当直线的斜率存在时,设其方程为,,, 由,消去整理得, 在的条件下,可知,, 又,所以,即, 即,即, 所以, 所以,所以, 当直线的斜率不存在时,则为与轴的交点, 又,根据对称性可知, 设,则(或), 所以,则,所以, 又,,所以,, 所以. 故选:D 3(多选)已知直线与椭圆交于两点,椭圆的左、右顶点分别为,直线与直线,及轴分别交于点,则(    ) A.的周长为 B.直线,,,的斜率之积为定值 C.当时,线段的中点到直线的距离为 D.若,则的取值范围是 【答案】BCD 【分析】对于A,将的周长转化为椭圆上两点到两焦点的距离即可;对于B,设,且,,结合斜率两点公式判断;对于C,直线与椭圆联立,应用韦达定理,再通过计算线段中点到直线的距离即可;对于D,由C选项的结论,设,,通过共线得,同理由共线得,结合韦达定理则,且,即可计算. 【详解】椭圆,长轴长,短轴长, 对于A,直线过椭圆的左焦点,为右焦点, 的周长为,故A错误; 对于B,设,则,, 所以,同理, 所以直线,,,的斜率之积为,故B正确; 对于C,直线与联立得, 设,则,, 线段的中点到直线的距离为, 当时,故C正确; 设,,由共线得,, 同理由共线得, 所以, 而, 则, 所以, 又,则,故D正确. 故选:BCD. 4 (2024·广东江苏·高考真题)已知和为椭圆上两点. (1)求C的离心率; (2)若过P的直线交C于另一点B,且的面积为9,求的方程. 【答案】(1) (2)直线的方程为或. 【分析】(1)代入两点得到关于的方程,解出即可; (2)以为底,求出三角形的高,即点到直线的距离,再利用平行线距离公式得到平移后的直线方程,联立椭圆方程得到点坐标,则得到直线的方程。 【详解】(1)由题意得,解得, 所以. (2),则直线的方程为,即, ,由(1)知, 设点到直线的距离为,则, 则将直线沿着与垂直的方向平移单位即可, 此时该平行线与椭圆的交点即为点, 设该平行线的方程为:, 则,解得或, 当时,联立,解得或, 即或, 当时,此时,直线的方程为,即, 当时,此时,直线的方程为,即, 当时,联立得, ,此时该直线与椭圆无交点. 综上直线的方程为或. 5 (2022·全国·高考真题)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过两点. (1)求E的方程; (2)设过点的直线交E于M,N两点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.证明:直线HN过定点. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)将给定点代入设出的方程求解即可; (2)设出直线方程,与椭圆C的方程联立,分情况讨论斜率是否存在,即可得解. 【详解】(1)解:设椭圆E的方程为,过, 则,解得,, 所以椭圆E的方程为:. (2),所以, ①若过点的直线斜率不存在,直线.代入, 可得,,代入AB方程,可得 ,由得到.求得HN方程: ,过点. ②若过点的直线斜率存在,设. 联立得, 可得,, 且 联立可得 可求得此时, 将,代入整理得, 将代入,得 显然成立, 综上,可得直线HN过定点 【点睛】求定点、定值问题常见的方法有两种: ①从特殊入手,求出定值,再证明这个值与变量无关; ②直接推理、计算,并在计算推理的过程中消去变量,从而得到定值. 6. (2023·北京·高考真题)已知椭圆的离心率为,A、C分别是E的上、下顶点,B,D分别是的左、右顶点,. (1)求的方程; (2)设为第一象限内E上的动点,直线与直线交于点,直线与直线交于点.求证:. 【答案】(1) (2)证明见解析 【分析】(1)结合题意得到,,再结合,解之即可; (2)依题意求得直线、与的方程,从而求得点的坐标,进而求得,再根据题意求得,得到,由此得解. 【详解】(1)依题意,得,则, 又分别为椭圆上下顶点,,所以,即, 所以,即,则, 所以椭圆的方程为. (2)因为椭圆的方程为,所以, 因为为第一象限上的动点,设,则,        易得,则直线的方程为, ,则直线的方程为, 联立,解得,即, 而,则直线的方程为, 令,则,解得,即, 又,则,, 所以 , 又,即, 显然,与不重合,所以. 1(2023·全国·高考真题)设椭圆的离心率分别为.若,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据给定的椭圆方程,结合离心率的意义列式计算作答. 【详解】由,得,因此,而,所以. 故选:A 2(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 3(2022·全国·高考真题)已知椭圆的离心率为,分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据离心率及,解得关于的等量关系式,即可得解. 【详解】解:因为离心率,解得,, 分别为C的左右顶点,则, B为上顶点,所以. 所以,因为 所以,将代入,解得, 故椭圆的方程为. 故选:B. 4(2023·全国·高考真题)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则(    ) A.1 B.2 C.4 D.5 【答案】B 【分析】方法一:根据焦点三角形面积公式求出的面积,即可解出; 方法二:根据椭圆的定义以及勾股定理即可解出. 【详解】方法一:因为,所以, 从而,所以. 故选:B. 方法二: 因为,所以,由椭圆方程可知,, 所以,又,平方得: ,所以. 故选:B. 5(2024·全国·高考真题)已知椭圆的右焦点为,点在上,且轴. (1)求的方程; (2)过点的直线交于两点,为线段的中点,直线交直线于点,证明:轴. 【答案】(1) (2)证明见解析 【分析】(1)设,根据的坐标及 轴可求基本量,故可求椭圆方程. (2)设,,,联立直线方程和椭圆方程,用的坐标表示,结合韦达定理化简前者可得,故可证轴. 【详解】(1)设,由题设有且,故,故,故, 故椭圆方程为. (2)直线的斜率必定存在,设,,, 由可得, 故,故, 又, 而,故直线,故, 所以 , 故,即轴. 2 / 2 多反思总结多交流的学习才高效! 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第05讲 椭圆(讲义)- 2025年高考数学一轮复习核心考点精讲精练(新教材新高考)
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