内容正文:
· 专题04 椭圆及其性质
椭圆的定义
1.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,为椭圆上一点,且,则( )
A.4 B.6 C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆定义求解即可.
【详解】由椭圆:知:,
由椭圆定义得:,
又,所以,
故选:A.
2.(23-24高二上·新疆·期末)若椭圆上一点到焦点的距离为6,则点到另一个焦点的距离 .
【答案】14
【分析】借助椭圆定义即可得.
【详解】由,则,由在椭圆上,故有,
又,所以.
故答案为:.
3.(23-24高二上·新疆·期末)椭圆的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】将椭圆方程化为标准方程,即可得出焦点坐标.
【详解】∵椭圆的标准方程为=1,∴,,
∴,且焦点在轴上,
∴焦点坐标为.
故选:C.
【点睛】本题主要考查求椭圆的焦点坐标,熟记椭圆的简单性质即可,属于基础题型.
椭圆的方程
1.(23-24高二上·新疆·期末)下列椭圆中最接近于圆的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】椭圆的离心率越小,则椭圆越圆,则越大,分析各选项中的椭圆中的即可得出答案.
【详解】椭圆的离心率越小,则椭圆越圆,则越大,
A中,B中,C中,D中,
其中C中的最大,故选择C的椭圆最圆,
故选:C.
2.(23-24高二上·新疆·期末)焦点在y轴上,且长轴长与短轴长之比为2:1,焦距为的椭圆方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用椭圆中之间的关系求解即可.
【详解】焦距为,
长轴长与短轴长之比为2:1,
,即,
且,联立解得,
焦点在y轴上,所以椭圆方程为:.
故选:D
3.(23-24高二上·新疆·期末)已知,是椭圆的焦点,过且垂直于轴的直线交椭圆于,两点,且,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题意设椭圆方程为,再将代入椭圆方程求出,则有,再结合可求出,从而可得椭圆方程.
【详解】由题意设椭圆方程为,则,
当时,,则,
因为,所以,得,所以,
所以,所以,解得或(舍去),
所以,
所以椭圆方程为,
故选:C
4.(23-24高二上·新疆·期末)若椭圆:的长轴长为4,焦距为2,则椭圆的标准方程为 .
【答案】
【分析】由焦距可得c,长轴长得到a,再根据可得答案.
【详解】因为椭圆的长轴长为4,则,焦距为2,
由,得,
则椭圆的标准方程为:.
故答案为:.
5.(23-24高二上·新疆·期末)若椭圆的离心率为,短半轴长为,则该椭圆的长半轴长为 .
【答案】
【分析】根据离心率、短半轴长和椭圆关系,可构造方程组求得的值.
【详解】由题意知:,解得:,,即椭圆的长半轴长为.
故答案为:.
椭圆的焦点三角形
1.(23-24高二上·新疆·期末)已知F1(-1,0),F2(1,0)是椭圆的两个焦点,过F1的直线l交椭圆于M,N两点,若△MF2N的周长为8,则椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题得c=1,再根据△MF2N的周长=4a=8得a=2,进而求出b的值得解.
【详解】∵F1(-1,0),F2(1,0)是椭圆的两个焦点,∴c=1,又根据椭圆的定义,△MF2N的周长=4a=8,得a=2,进而得b=,所以椭圆方程为.
故答案为A
【点睛】本题主要考查椭圆的定义和椭圆方程的求法,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.
2.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,点为椭圆上一点,若且,则( )
A. B. C.2 D.
【答案】D
【分析】画出图形,根据椭圆的定义和性质及余弦定理的应用求解即可.
【详解】由题意知该椭圆的焦点在轴上,如图所示:
由题意,,
所以,
由余弦定理得:,
即,
即
解得:或(舍去)
由,
所以,
故选:D.
3.(23-24高二上·新疆·期末)设是椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,且.则的面积为( )
A.6 B. C.8 D.
【答案】B
【分析】利用椭圆的几何性质,得到,,进而利用得出,进而可求出
【详解】解:由椭圆的方程可得,
所以,得
且,,
在中,由余弦定理可得
,
而,所以,,
又因为,,所以,
所以,
故选:B
4.(23-24高二上·新疆·期末)已知,分别为椭圆的两个焦点,椭圆C上的一点P满足,且,则a的值为( )
A.3 B.2 C.1 D.
【答案】A
【分析】根据正弦定理结合已知得出,根据勾股定理得出.根据离心率公式,结合椭圆的定义,即可得出.根据焦点即可得出答案.
【详解】
由正弦定理得.
又,则,
又,得,
所以,,,
所以椭圆C的离心率.
又,所以.
故选:A.
5.(23-24高二上·新疆·期末)已知,为椭圆的两个焦点,是椭圆上的点,且,则三角形的面积为 .
【答案】4
【分析】由椭圆定义以及勾股定理即可求得,即可求得三角形的面积为4.
【详解】根据椭圆定义可知,
由勾股定理可得,
所以可得,
因此可得三角形的面积为.
故答案为:4
椭圆的简单几何意义
1.(23-24高二上·新疆·期末)(多选)关于椭圆 ,下列结论正确的是( )
A.长轴长为4 B.短轴长为1
C.焦距为 D.离心率为
【答案】ACD
【分析】结合椭圆的几何性质依次判断即可.
【详解】因为椭圆,所以,,.
长轴长为4 ,故 A正确;
短轴长为,故B 错误;
焦距为,故C正确;
,故 D正确.
故选:ACD.
2.(23-24高二上·新疆·期末)(多选)已知椭圆与椭圆有相同的长轴,椭圆的短轴长与椭圆的短轴长相等,则( )
A.a2=25 B.b2=25 C.a2=9 D.b2=9
【答案】AD
【分析】由椭圆的标准方程求出两个已知椭圆的长轴长和短轴长,再利用椭圆间的关系进行求解.
【详解】因为椭圆的长轴长为10,
且椭圆的短轴长为6,
所以椭圆中,,,
即,.
故选:AD.
3.(23-24高二上·新疆·期末)(多选)已知椭圆:,则下列各选项正确的是( )
A.若的离心率为,则
B.若,的焦点坐标为
C.若,则的长轴长为6
D.不论取何值,直线都与没有公共点
【答案】BCD
【分析】对于A,分焦点在轴上和焦点在轴上讨论即可判断;对于B,根据得出的焦点在轴上,再由平方关系即可判断;对于C,根据,可以得出,根据长轴长的定义即可判断;对于D,首先求出的范围,然后在方程中,令,得出矛盾,由此即可判断.
【详解】对于A,当椭圆:的焦点在轴上时,此时;
但当椭圆:的焦点在轴上时,此时,解得,
综上,若的离心率为,则或,故A错误;
对于B,若,则的焦点在轴上,,即的焦点坐标为,故B正确;
对于C,若,则的焦点在轴上,,所以的长轴长为,故C正确;
对于D,由题意方程表示椭圆,所以,
在中令,得,即,
结合可知,,这与矛盾,
这表明了不论取何值,直线都与没有公共点,故D正确.
故选:BCD.
4.(23-24高二上·新疆·期末)设分别是椭圆的两个焦点,点在椭圆上,若线段的中点在轴上,则= .
【答案】
【分析】先设P点,中点,再求焦点,再根据线段的中点在轴上,求出P点坐标,再利用焦半径公式即可得的长,则可解.
【详解】设,中点.
由题意得,,由线段的中点在轴上,
则有,,代入中得P点坐标
为或根据焦半径公式可得,,
∴.
故答案为:.
【点睛】考查椭圆的焦半径公式, 解题关键要求出P点坐标.
弦长及中点弦问题
1.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆的离心率为,右焦点为.
(1)求此椭圆的方程;
(2)若过点F且倾斜角为的直线与此椭圆相交于A、B两点,求|AB|的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆的性质即可求解,
(2)联立直线与椭圆方程,由弦长公式即可求解.
【详解】(1)由,得,
∴椭圆方程为
(2)由题意可知直线的方程为:,
由得,
解得.
∴.
2.(23-24高二上·新疆·期末)椭圆()的左右焦点分别为,,其中,为原点.椭圆上任意一点到,距离之和为.
(1)求椭圆的标准方程及离心率;
(2)过点的斜率为2的直线交椭圆于、两点.求的面积.
【答案】(1),;(2)
【分析】(1)根据题意和椭圆的定义可知,再根据,即可求出,由此即可求出椭圆的方程和离心率;
(2)求出直线的方程,将其与椭圆方程联立,设,求出,根据弦长公式求出的长度,再根据点到直线的距离公式求出点到直线的距离,再根据面积公式即可求出结果.
【详解】(1)由题意,,,
所以椭圆的标准方程为,离心率为;
(2)直线的方程为,代入椭圆方程得
设,则
∴,
又∵点到直线的距离
即的面积为.
【点睛】关键点点睛:本题主要考查了圆锥曲线中弦长公式的应用.
3.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆的离心率为,焦距为,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)若,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意可知离心率且焦距为,结合焦距为即可得解.
(2)由题意已知,所以设出直线方程(只含有一个参数即截距,不妨设为),将其与椭圆方程联立后,再结合韦达定理可将表示成的函数,进一步求其最大值即可.
【详解】(1)由题意得,
解得,,,
∴椭圆的方程为 .
(2)因为,所以设直线的方程为,,.
联立得得 ,
又直线与椭圆有两个不同的交点,
所以,∴
∴,
∴
故当,即直线过原点时,最大,最大值为.
4.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆:的长轴长是短轴长的倍.
(1)求的方程;
(2)若倾斜角为的直线与交于,两点,线段的中点坐标为,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件确定的值,即得椭圆的标准方程;
(2)涉及中点弦问题,可以考虑“点差法”解决问题.
【详解】(1)由题意可得,得,所以的方程为.
(2)由题意得.
设,,依题意可得,且,
由得,
则,解得.
经检验,点在椭圆内.
所以为所求.
5.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆C的焦点为F1(0,-2)和F2(0,2),椭圆C与轴相交于两点,且,设直线y=x+2交椭圆C于A,B两点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求弦AB的中点坐标及|AB|.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)由题意以及即可求出椭圆的标准方程.
(2)将直线与椭圆方程联立,由中点坐标公式以及弦长公式即可求解.
【详解】(1)由题意,椭圆C的焦点为和 ,长轴长为,
所以椭圆的焦点在轴上,.
所以.
所以椭圆C的标准方程.
(2)设,,AB线段的中点为,
由得,
所以,
所以,,
所以弦AB的中点坐标为,
.
椭圆的离心率问题
1.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,直线与椭圆交于点M,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据题意画出椭圆的图像,再求出点M的坐标,进而利用得到离心率.
【详解】如图,不妨设点M为第二象限的点,直线与x轴交于点.
,
于是,
,.
,又,,则由,
得,即,于是.
所以椭圆的离心率.
故选:C.
2.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆的右焦点为,为坐标原点,上位于第一象限的点满足,若直线的斜率为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据条件,直接建立关系,即可求出结果.
【详解】设的离心率为,因为,则的横坐标为,且为第一象限上的点,
由,解得,则,又因为直线的斜率为,
则,得到,又,所以,
得到,解得或(舍).
故选:A.
3.(23-24高二上·新疆·期末)已知,是椭圆E的两个焦点,P是E上的一点,若,且,则E的离心率为 .(注:离心率等于)
【答案】/
【分析】根据椭圆定义及勾股定理求出,从而求出,结合题干条件得到,从而求出离心率.
【详解】由椭圆定理可知:,,
因为,由勾股定理得:,
即,
所以,
解得:,
所以,
因为,
所以,故,
故离心率为.
故答案为:
与椭圆相关最值问题
1.(23-24高二上·新疆·期末)已知F是椭圆的左焦点,P为椭圆C上任意一点,点Q坐标为,则的最大值为( )
A.3 B.5 C. D.13
【答案】B
【分析】由,结合图形即得.
【详解】因为椭圆,
所以,,
则椭圆的右焦点为,
由椭圆的定义得:,
当点P在点处,取等号,
所以的最大值为5,
故选:B.
2.(23-24高二上·新疆·期末)椭圆的焦点F1,F2,点P为其上的动点,当∠F1PF2为钝角时,点P横坐标的取值范围是( )
A.(﹣,) B.(﹣,) C.(﹣,) D.(﹣,)
【答案】C
【解析】设P(x,y),根据椭圆方程求得两焦点坐标,根据∠F1PF2是钝角推断出PF12+PF22<F1F22代入P坐标求得x和y的不等式关系,求得x的范围.
【详解】解:设P(x,y),由椭圆方程得椭圆焦点坐标为为F1(﹣,0),F2(,0),
且∠F1PF2是钝角⇔⇔(x+)2+y2+(x﹣)2+y2<20
⇔x2+5+y2<10⇔x2+4(1﹣)<5⇔x2<.所以.
故选:C.
【点睛】结论点睛:本题考查椭圆的标准方程的应用,中,为锐角,为直角,为钝角.
3.(2021·全国·高考真题)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
【答案】C
【分析】本题通过利用椭圆定义得到,借助基本不等式即可得到答案.
【详解】由题,,则,
所以(当且仅当时,等号成立).
故选:C.
【点睛】
4.(23-24高二上·新疆·期末)已知点F是椭圆的右焦点,点到椭圆上的动点Q的距离的最大值不超过,当椭圆的离心率取到最大值时,则的最大值等于 .
【答案】/
【分析】设,求得的表达式,对进行分类讨论,结合二次函数的性质、椭圆的定义来求得的最大值.
【详解】设,则,即且.
因为,
而,即,
所以,当,即时,
当时,取得最大值,.
又因为椭圆的离心率,因此当时,e最大.
设椭圆的左焦点为,则,因此,
所以当Q在的延长线上时,取得最大值,
,
因此的最大值为.
当,即时,
当时,取得最大值,,
由解得,即.
又因为椭圆的离心率,因此当时,e最大.
设椭圆的左焦点为,则,
因此,
所以当Q在的延长线上时,取得最大值,
,
因此的最大值为.
综上所述,的最大值为.
故答案为:
【点睛】在椭圆有关线段和差的最值问题求解的过程中,可考虑利用椭圆的定义进行转换,从而求得最值.
直线与椭圆的位置关系
1.(2023·全国·高考真题)已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于A,B两点,若面积是面积的2倍,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先联立直线方程与椭圆方程,利用,求出范围,再根据三角形面积比得到关于的方程,解出即可.
【详解】将直线与椭圆联立,消去可得,
因为直线与椭圆相交于点,则,解得,
设到的距离到距离,易知,
则,,
,解得或(舍去),
故选:C.
2.(23-24高二上·新疆·期末)设椭圆的左焦点为F,上下顶点分别为A、B,直线AF的斜率为,并交椭圆于另一点C,则直线BC的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先根据,设出,,,从而得到椭圆,直线:,联立椭圆和直线得到,,再求直线BC的斜率即可.
【详解】由题知:,,,
,设,则,,
则椭圆,直线:.
所以,解得,,
则.
因为,所以.
故选:C
3.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆,焦点,.若过的直线和圆相切,与椭圆的第一象限交于点,且轴,则该直线的斜率是 .
【答案】.
【分析】写出点坐标,求得直线斜率,得直线方程,由圆心到直线的距离等于半径可求得的关系,从而可求得斜率.
【详解】由题意,,,
直线的方程为,即,
圆的圆心为,半径为,
直线与圆相切,则,整理得,
所以,,
故答案为:.
4.(23-24高二上·新疆·期末)如果直线l:与椭圆C:()总有公共点,求实数a的取值范围.
【答案】
【分析】根据题意直线过的定点在椭圆上或椭圆内,进而,解不等式即可得答案.
【详解】解:由题知直线l:过定点,
因为直线l:与椭圆C:()总有公共点,
所以点在椭圆上或椭圆内,
所以,由于,所以,
所以实数a的取值范围是
5.(23-24高二上·新疆·期末)已知M,N是椭圆的上顶点和右顶点,且直线的斜率为.
(1)求椭圆E的离心率;
(2)设A为椭圆E的左顶点,B为椭圆E上一点,C为椭圆E上位于第一象限内的一点,且,求直线的斜率.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由已知可得,再由,可求出离心率,
(2)由离心率可得椭圆方程为,设,则由可得,再由在椭圆上,可得,从而可求出直线的斜率
【详解】(1)椭圆的上顶点为和右顶点为,
因为直线的斜率为,
所以,,
所以离心率为,
(2)因为离心率,所以,则,
所以椭圆方程为,,
设,
则,得,则,
因为在椭圆上,所以,,
解得,
则直线的斜率为,
6.(23-24高二上·新疆·期末)在平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点的直线与椭圆交于不同的两点,且,求直线的斜率.
【答案】(1)
(2)
【分析】
(1)由椭圆离心率为可知,所以椭圆的方程为,将点代入椭圆的方程即可求解;
(2)设直线的方程并将其方程与椭圆方程联立,利用韦达定理以及求解.
【详解】(1)由可知,,则,即,
则椭圆的方程为,
将点代入椭圆方程可得,
解得,,
故椭圆的方程为;
(2)由题意可知直线的斜率存在且不为,
设直线的方程为,且,,
将直线方程与椭圆方程联立,得,
,化简得,解得或,
,,
由可知,所以,,
所以,化简得 ,解得,
所以直线的斜率为.
7.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆的两焦点分别为和,短轴的一个端点为
(1)求椭圆的标准方程;
(2)椭圆上是否存在一点使得?若存在求的面积,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)椭圆上不存在点,使得,理由见解析
【分析】(1)由已知条件推导出,,由此能求出椭圆的标准方程;
(2)假设椭圆上存在点,使得,由向量垂直与数量积的关系得到点坐标的一个方程,与椭圆方程联立,由方程组无解说明椭圆上不存在一点,使得.
【详解】(1)椭圆的两焦点分别为和,短轴的一个端点为,
,,
,
椭圆的标准方程为:;
(2)假设椭圆上存在点,使得,
则,
即,
联立,得:,此方程无解.
椭圆上不存在点,使得.
定点、定值问题
1.(23-24高二上·新疆·期末)如图,已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线经过与桶圆交于,两点,且的周长为12.
(1)求椭圆的离心率.
(2)若,分别为椭圆的左、右顶点,记直线,的斜率分别为,,证明:是定值.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)由题意可得,的周长为,可求出,从而得到离心率.
(2)根据题意有,,设,由斜率公式分别得出,,再结合椭圆方程可得答案.
【详解】(1)解:由题可知,
的周长为,
所以,所以椭圆的离心率为.
(2)证明:由(1)可知椭圆的方程为,,.
设则,所以 ,,
由椭圆方程可知,,
所以,即是定值.
2.(22-23高二上·新疆伊犁·期末)已知椭圆经过点,且离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知直线不过点且与椭圆交于、两点,直线、的斜率分别为、,则,证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据题意可得出关于、、的方程组,解出这三个量的值,即可得出椭圆的方程;
(2)分析可知,直线的斜率存在,设的方程为,设点、,其中,将直线的方程与椭圆方程联立,列出韦达定理,利用求出的值,即可证得结论成立.
【详解】(1)解:因为椭圆经过点,且离心率为,
则,解得,故椭圆的方程为.
(2)证明:当直线的斜率不存在时,则点、关于轴对称,
设点,则点,且,且,
,不合乎题意,故直线的斜率存在,
设直线的方程为,设点、,
因为直线不过点,则,
联立可得,
,可得,
由韦达定理可得,,
所以,,
整理可得,
即,化简得,解得,
所以,直线的方程为,故直线过定点.
【点睛】方法点睛:求解直线过定点问题常用方法如下:
(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;
(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;
(3)求证直线过定点,常利用直线的点斜式方程或截距式来证明.
3.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆的焦距为2,圆与椭圆恰有两个公共点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知结论:若点为椭圆上一点,则椭圆在该点处的切线方程为.若椭圆的短轴长小于4,过点作椭圆的两条切线,切点分别为,求证:直线过定点.
【答案】(1)或
(2)证明见解析
【分析】(1)设椭圆的半焦距为,再分圆在椭圆的内部和外部两种情况分别求解即可;
(2)由题意椭圆的方程为,再设,得出切线的方程,将代入可得的坐标都满足方程即可得定点.
【详解】(1)设椭圆的半焦距为.当圆在椭圆的内部时,,椭圆的方程为.
当圆在椭圆的外部时,,
椭圆的方程为.
(2)证明:设.
因为椭圆的短轴长小于4,所以的方程为.
则由已知可得,切线的方程为的方程为,
将代入的方程整理可得,
.
显然的坐标都满足方程,
故直线的方程为,
令,可得,即直线过定点.
4.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆C:()的长轴长是短轴长的3倍,且椭圆C经过点.
(1)求椭圆C的方程.
(2)设A是椭圆C的右顶点,P,Q是椭圆C上不同的两点,直线的斜率分别为,,且.过A作,垂足为B,试问是否存在定点M,使得线段的长度为定值?若存在,求出该定点;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
【分析】(1)由题意,将点代入即可得解.
(2)由题意,,直线PQ的方程为,且,联立椭圆方程,结合韦达定理以及,得直线PQ恒过点.进一步结合,可得点B在以线段为直径的圆上,由此即可得解.
【详解】(1)因为椭圆C的长轴长是短轴长的3倍,所以,
则椭圆C的方程为.
又椭圆C经过点,所以,
解得,,所以椭圆C的方程为.
(2)
设,,若直线斜率为0,不妨设,
此时是方程的两根,所以,
但,不满足题意;
若直线斜率不为0,直线PQ的方程为,且,
联立方程组,消去x得,
由,得,
所以,.
又因为,
所以,整理得,
即,
化简得.
所以,
化简得,解得,即直线PQ恒过点.
因为,所以点B在以线段为直径的圆上,取线段的中点,
则,所以存在定点,使得线段的长度为定值.
5.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆,长轴长为4, 离心率是
(1)求椭圆 C的标准方程;
(2)斜率为且不过原点的直线交椭圆C于 A,B两点,线段AB的中点为E,射线OE交椭圆C于点 G,交直线于点D. 若 证明:直线经过定点,并求出定点坐标.
【答案】(1);
(2)证明见解析,.
【分析】(1)根据给定条件,求出即可求出椭圆 C的标准方程.
(2)设直线的方程为:,,联立直线与椭圆得交点坐标,再结合已知求出的值即可得结论.
【详解】(1)由椭圆的长轴长为4,得,即,
由离心率是,得,解得,
所以椭圆 C的标准方程为.
(2)设直线的方程为:,,
由消去并整理得:,
,即,设,
则,,于是点,
直线的方程为,则点,
由,解得,设点,则,
显然点的纵坐标同号,由得,,
因此,解得,此时,直线:过定点,
所以直线经过定点,该定点坐标为.
椭圆的轨迹方程
1.(23-24高二上·新疆·期末)已知动点到两个定点的距离之和为4,记点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)若点,过点的直线与交于两点,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)2
【分析】(1)根据椭圆的定义求椭圆的标准方程.
(2)设出直线方程,联立直线与椭圆方程,得出关于x的方程,根据韦达定理,表示出的面积公式,利用单调性,求出面积最大值.
【详解】(1)由题知P的轨迹为E是以,-),(0,)为焦点,长轴长为4的椭圆
即,∴
E的方程为.
(2)因为直线l的斜率存在,设l:,代入
整理得,设
则恒成立
∴,
直线的方程为
点Q到直线的距离
所以,
设
在上单调递减
故当,即时的面积取最大值.
椭圆的综合问题
1.(22-23高二上·新疆乌鲁木齐·期中)(多选)为了迎接二十大的召开,我国全体航空人以昂扬的精神面貌、实际行动,践行“航空报国、航空强国”的初心使命.2022年4月16日9时56分,神舟十三号返回舱成功着陆,返回舱是宇航员返回地球的座舱,返回舱的轴截面可近似看作是由半圆和半椭圆组成的“曲圆”,如图,在平面直角坐标系中,半圆的圆心在坐标原点,半圆所在的圆过椭圆的焦点,椭圆的短轴与半圆的直径重合,下半圆与y轴交于点G.若过原点O的直线与上半椭圆交于点A,与下半圆交于点B,则( )
A.椭圆的长轴长为
B.线段AB长度的取值范围是
C.的周长为
D.不算椭圆在x轴上的端点,x轴上方椭圆上存在2个点A,使得
【答案】ABC
【分析】根据给定条件,求出椭圆短半轴长、半焦距,求出长轴长判断A;求出OA长范围判断B;利用椭圆定义求出焦点三角形周长判断C;计算判断D作答.
【详解】依题意,半椭圆所在椭圆的半焦距,短半轴长,得长半轴长,则长轴长,A正确;
,因此,B正确;
因点F,G是椭圆的两个焦点,则的周长,C正确;
显然,在中,,
因此不可能为直角,除椭圆在x轴上的端点外,x轴上方椭圆上不存在点A,使,D不正确.
故选:ABC
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· 专题04 椭圆及其性质
椭圆的定义
1.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,为椭圆上一点,且,则( )
A.4 B.6 C. D.
2.(23-24高二上·新疆·期末)若椭圆上一点到焦点的距离为6,则点到另一个焦点的距离 .
3.(23-24高二上·新疆·期末)椭圆的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
椭圆的方程
1.(23-24高二上·新疆·期末)下列椭圆中最接近于圆的是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·新疆·期末)焦点在y轴上,且长轴长与短轴长之比为2:1,焦距为的椭圆方程为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·新疆·期末)已知,是椭圆的焦点,过且垂直于轴的直线交椭圆于,两点,且,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
4.
(23-24高二上·新疆·期末)若椭圆:的长轴长为4,焦距为2,则椭圆的标准方程为 .
5.(23-24高二上·新疆·期末)若椭圆的离心率为,短半轴长为,则该椭圆的长半轴长为 .
椭圆的焦点三角形
1.(23-24高二上·新疆·期末)已知F1(-1,0),F2(1,0)是椭圆的两个焦点,过F1的直线l交椭圆于M,N两点,若△MF2N的周长为8,则椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,点为椭圆上一点,若且,则( )
A. B. C.2 D.
3.(23-24高二上·新疆·期末)设是椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,且.则的面积为( )
A.6 B. C.8 D.
4.(23-24高二上·新疆·期末)已知,分别为椭圆的两个焦点,椭圆C上的一点P满足,且,则a的值为( )
A.3 B.2 C.1 D.
5.(23-24高二上·新疆·期末)已知,为椭圆的两个焦点,是椭圆上的点,且,则三角形的面积为 .
椭圆的简单几何意义
1.(23-24高二上·新疆·期末)(多选)关于椭圆 ,下列结论正确的是( )
A.长轴长为4 B.短轴长为1
C.焦距为 D.离心率为
2.(23-24高二上·新疆·期末)(多选)已知椭圆与椭圆有相同的长轴,椭圆的短轴长与椭圆的短轴长相等,则( )
A.a2=25 B.b2=25 C.a2=9 D.b2=9
3.(23-24高二上·新疆·期末)(多选)已知椭圆:,则下列各选项正确的是( )
A.若的离心率为,则
B.若,的焦点坐标为
C.若,则的长轴长为6
D.不论取何值,直线都与没有公共点
4.(23-24高二上·新疆·期末)设分别是椭圆的两个焦点,点在椭圆上,若线段的中点在轴上,则= .
弦长及中点弦问题
1.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆的离心率为,右焦点为.
(1)求此椭圆的方程;
(2)若过点F且倾斜角为的直线与此椭圆相交于A、B两点,求|AB|的值.
2.(23-24高二上·新疆·期末)椭圆()的左右焦点分别为,,其中,为原点.椭圆上任意一点到,距离之和为.
(1)求椭圆的标准方程及离心率;
(2)过点的斜率为2的直线交椭圆于、两点.求的面积.
3.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆的离心率为,焦距为,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)若,求的最大值.
4.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆:的长轴长是短轴长的倍.
(1)求的方程;
(2)若倾斜角为的直线与交于,两点,线段的中点坐标为,求.
5.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆C的焦点为F1(0,-2)和F2(0,2),椭圆C与轴相交于两点,且,设直线y=x+2交椭圆C于A,B两点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求弦AB的中点坐标及|AB|.
椭圆的离心率问题
1.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,直线与椭圆交于点M,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆的右焦点为,为坐标原点,上位于第一象限的点满足,若直线的斜率为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·新疆·期末)已知,是椭圆E的两个焦点,P是E上的一点,若,且,则E的离心率为 .(注:离心率等于)
与椭圆相关最值问题
1.(23-24高二上·新疆·期末)已知F是椭圆的左焦点,P为椭圆C上任意一点,点Q坐标为,则的最大值为( )
A.3 B.5 C. D.13
2.(23-24高二上·新疆·期末)椭圆的焦点F1,F2,点P为其上的动点,当∠F1PF2为钝角时,点P横坐标的取值范围是( )
A.(﹣,)B.(﹣,) C.(﹣,) D.(﹣,)
3.(2021·全国·高考真题)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
4.(23-24高二上·新疆·期末)已知点F是椭圆的右焦点,点到椭圆上的动点Q的距离的最大值不超过,当椭圆的离心率取到最大值时,则的最大值等于 .
直线与椭圆的位置关系
1.(2023·全国·高考真题)已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于A,B两点,若面积是面积的2倍,则( ).
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·新疆·期末)设椭圆的左焦点为F,上下顶点分别为A、B,直线AF的斜率为,并交椭圆于另一点C,则直线BC的斜率为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆,焦点,.若过的直线和圆相切,与椭圆的第一象限交于点,且轴,则该直线的斜率是 .
4.(23-24高二上·新疆·期末)如果直线l:与椭圆C:()总有公共点,求实数a的取值范围.
5.(23-24高二上·新疆·期末)已知M,N是椭圆的上顶点和右顶点,且直线的斜率为.
(1)求椭圆E的离心率;
(2)设A为椭圆E的左顶点,B为椭圆E上一点,C为椭圆E上位于第一象限内的一点,且,求直线的斜率.
6.(23-24高二上·新疆·期末)在平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点的直线与椭圆交于不同的两点,且,求直线的斜率.
7.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆的两焦点分别为和,短轴的一个端点为
(1)求椭圆的标准方程;
(2)椭圆上是否存在一点使得?若存在求的面积,若不存在,请说明理由.
定点、定值问题
1.(23-24高二上·新疆·期末)如图,已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线经过与桶圆交于,两点,且的周长为12.
(1)求椭圆的离心率.
(2)若,分别为椭圆的左、右顶点,记直线,的斜率分别为,,证明:是定值.
2.(22-23高二上·新疆伊犁·期末)已知椭圆经过点,且离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知直线不过点且与椭圆交于、两点,直线、的斜率分别为、,则,证明:直线过定点.
3.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆的焦距为2,圆与椭圆恰有两个公共点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知结论:若点为椭圆上一点,则椭圆在该点处的切线方程为.若椭圆的短轴长小于4,过点作椭圆的两条切线,切点分别为,求证:直线过定点.
4.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆C:()的长轴长是短轴长的3倍,且椭圆C经过点.
(1)求椭圆C的方程.
(2)设A是椭圆C的右顶点,P,Q是椭圆C上不同的两点,直线的斜率分别为,,且.过A作,垂足为B,试问是否存在定点M,使得线段的长度为定值?若存在,求出该定点;若不存在,请说明理由.
5.(23-24高二上·新疆·期末)已知椭圆,长轴长为4, 离心率是
(1)求椭圆 C的标准方程;
(2)斜率为且不过原点的直线交椭圆C于 A,B两点,线段AB的中点为E,射线OE交椭圆C于点 G,交直线于点D. 若 证明:直线经过定点,并求出定点坐标.
椭圆的轨迹方程
1.(23-24高二上·新疆·期末)已知动点到两个定点的距离之和为4,记点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)若点,过点的直线与交于两点,求面积的最大值.
椭圆的综合问题
1.(22-23高二上·新疆乌鲁木齐·期中)(多选)为了迎接二十大的召开,我国全体航空人以昂扬的精神面貌、实际行动,践行“航空报国、航空强国”的初心使命.2022年4月16日9时56分,神舟十三号返回舱成功着陆,返回舱是宇航员返回地球的座舱,返回舱的轴截面可近似看作是由半圆和半椭圆组成的“曲圆”,如图,在平面直角坐标系中,半圆的圆心在坐标原点,半圆所在的圆过椭圆的焦点,椭圆的短轴与半圆的直径重合,下半圆与y轴交于点G.若过原点O的直线与上半椭圆交于点A,与下半圆交于点B,则( )
A.椭圆的长轴长为
B.线段AB长度的取值范围是
C.的周长为
D.不算椭圆在x轴上的端点,x轴上方椭圆上存在2个点A,使得
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!12
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