专题05 椭圆8种常见考法归类-【好题汇编】备战2024-2025学年高二数学上学期期末真题分类汇编(云南专用)
2025-01-03
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内容正文:
专题05 椭圆8种常考题型归类
求椭圆的方程
1.(2023秋•昆明期末)把离心率为的椭圆称为“正椭圆”.已知、为“正椭圆” 的左、右焦点,过的直线交椭圆于、两点,若周长为16,则“正椭圆” 方程为 .
2.(2023秋•玉溪期末)已知椭圆的中心为坐标原点,一个焦点为,过的直线与椭圆交于,两点.若的中点为,则椭圆的方程为
A. B. C. D.
3.(2023秋•官渡区期末)焦点在轴上,且长轴长与短轴长之比为,焦距为的椭圆方程为
A. B. C. D.
4.(2023秋•昭阳区校级期末)椭圆的长半轴长为,右顶点为,上、下顶点分别为,,是线段的中点.若,则椭圆的方程为
A. B. C. D.
椭圆的焦点三角形问题
5.(2023秋•昭阳区期末)椭圆上的一点到椭圆一个焦点的距离为5,则点到另一个焦点的距离为
A.7 B.5 C.4 D.1
6.(2022秋•西山区校级期末)已知椭圆的两个焦点分别为,,椭圆上有一点,则△的周长为
A.8 B.10 C. D.12
椭圆的离心率问题
7.(2023秋•西山区校级期末)如图,一束平行光线与地平面的夹角为,一直径为的篮球在这束光线的照射下,在地平面上形成的影子轮廓为椭圆,则此椭圆的离心率为
A. B. C. D.
8.(2023秋•楚雄州期末)已知,分别是椭圆的左、右两个焦点,点是椭圆上一点.若,,则椭圆的离心率为 .
9.(2022秋•保山期末)已知椭圆,,,过点且斜率为的直线与相交于,两点,若直线平分线段,则的离心率等于 .
10.(2024春•红河州期末)已知椭圆,的右焦点为,过的直线与椭圆交于,两点,线段的中点为,则椭圆的离心率为
A. B. C. D.
11.(2024春•大理州期末)设,分别是椭圆的左、右焦点,过的直线交椭圆于,两点,且,,则椭圆的离心率为 .
12.(2023秋•昭阳区期末)斜率为的直线与椭圆交于,两点,为线段的中点,则椭圆的离心率为 .
13.(2024春•昭通期末)油纸伞是中国传统工艺品,至今已有1000多年的历史,为宣传和推广这一传统工艺,北京市文化宫开展油纸伞文化艺术节.活动中,某油纸伞撑开后摆放在户外展览场地上,如图所示,该拿伞沿是一个半径为2的圆,圆心到伞柄底端距离为2,当阳光与地面夹角为时,在地面形成了一个椭圆形影子,且伞柄底端正好位于该椭圆的长轴上,若该椭圆的离心率为,则
A. B. C. D.
14.(2023春•昆明期末)已知椭圆分别是的左,右焦点,为上一点,若线段的中点在轴上,,则的离心率为
A. B. C. D.
15.(2024春•保山期末)已知点是椭圆上的一点,左、右焦点分别为点,,,点在的平分线上,为坐标原点,,且,则椭圆的离心率为
A. B. C. D.
16.(2024春•昭通期末)“蒙日圆”涉及几何学中的一个著名定理,该定理的内容为:椭圆上任意两条互相垂直的切线的交点都在同一个圆上,它的圆心是椭圆中心,这个圆称为该椭圆的蒙日圆.已知椭圆的蒙日圆方程为,则椭圆的离心率为 .
17.(2023春•玉溪期末)已知椭圆的右焦点为,左顶点为,若上的点满足轴,,则的离心率为
A. B. C. D.
18.(2023春•大理州期末)已知椭圆,点,是椭圆的左、右焦点,点是椭圆上一点,△的内切圆的圆心为,若,则椭圆的离心率为 .
19.(2022秋•东川区校级期末)已知为椭圆的右焦点,为坐标原点,为线段垂直平分线与椭圆的一个交点,若,则椭圆的离心率为 .
20.(2022秋•官渡区期末)已知,分别是椭圆的左、右焦点,是椭圆外一点,线段与交于点,的内切圆与相切于点,且内切圆圆心恰在线段上.设为坐标原点,若,则的离心率为 .
椭圆的弦长问题
21.(2023秋•昭阳区期末)已知椭圆的长轴是短轴的倍,且右焦点为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线交椭圆于,两点,求的面积.
22.(2024春•昆明期末)已知椭圆的短轴长为2,离心率为.
(1)求的方程;
(2)过点作直线与椭圆相交于,两点,若,求直线的方程.
23.(2024春•麒麟区期末)已知椭圆的左、右焦点分别为、,短轴长为,点在上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知点,点为椭圆上一点,求周长的最大值;
(3)过的左焦点,且斜率不为零的直线交于、两点,求△面积的最大值.
椭圆的中点弦问题
24.(2022秋•五华区校级期末)已知经过点且斜率为的直线与椭圆交于,两点,若恰为弦的中点,则椭圆的离心率为 .
25.(2023春•麒麟区校级期末)椭圆内有一点,则以为中点的弦所在直线的斜率为
A. B. C. D.
椭圆的向量问题
26.【多选】(2023秋•沾益区校级期末)设点,分别为椭圆的左、右焦点,点是椭圆上任意一点,若使得成立的点恰好是4个,则实数的取值可以是
A.1 B.3 C.5 D.4
27.(2022秋•东川区校级期末)已知、分别是椭圆的左、右焦点,椭圆过和两点,点在线段上,则的取值范围为
A. B. C., D.
28.(2022秋•保山期末)已知点,椭圆的离心率为,是椭圆的右焦点,直线的斜率为,为坐标原点.
(1)求的方程;
(2)设过点的直线与相交于,两点,且,求的面积及直线的方程.
29.(2023春•麒麟区校级期末)椭圆上顶点为,左焦点为,中心为.已知为轴上动点,直线与椭圆交于另一点;而为定点,坐标为,直线与轴交于点.当与重合时,有,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设的横坐标为,且,当面积等于时,求的取值.
30.(2023秋•沾益区校级期末)已知椭圆的短轴长和焦距相等,长轴长是.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线与椭圆相交于,两点,原点到直线的距离为.点在椭圆上,且满足,求直线的方程.
椭圆的最值问题
31.(2022秋•临翔区校级期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在上,为坐标原点,若满足的点有四个,则的取值范围为
A.,, B.,,
C.,, D.,,
32.(2022秋•德宏州期末)已知椭圆,,为椭圆的左右焦点.若点是椭圆上的一个动点,点的坐标为,则的范围为 .
33.(2023秋•五华区校级期末)已知椭圆的短轴的一个顶点与两个焦点构成面积为的三角形,且点在上.
(1)求椭圆的方程;
(2)如图,设,是椭圆的左、右焦点,椭圆的一个内接平行四边形的一组对边分别过点和,求这个平行四边形的面积的取值范围.
34.(2024春•曲靖期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,,在椭圆上且关于原点对称,则的最大值与最小值之和为 .
35.(2022秋•五华区校级期末)已知椭圆的左,右焦点分别为,,且经过点.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)过点作一条斜率不为0的直线与椭圆相交于,两点,记点关于轴对称的点为.若直线与轴相交于点,求面积的最大值.
椭圆的定点、定值问题
36.(2023春•富源县期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,离心率为,且椭圆上的点到焦点的距离的最大值为3.
(1)求椭圆的方程.
(2)设,是椭圆上关于轴对称的不同两点,在椭圆上,且点异于,两点,为原点,直线交轴于点,直线交轴于点,试问是否为定值?若为定值,求出这个定值;若不是定值,请说明理由.
37.(2023秋•云南期末)已知椭圆的离心率为,,分别为椭圆的左、右顶点,为椭圆的右焦点,过的直线与椭圆交于不同的两点,,当直线垂直于轴时,四边形的面积为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线的斜率为,线段的垂直平分线与轴交于点.求证:为定值.
38.(2023春•保山期末)已知椭圆经过点,离心率为,点为椭圆的右顶点,直线与椭圆相交于不同于点的两个点,,,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若以,为直径的圆恒过点,求证:直线恒过定点,并求出定点坐标.
39.(2023春•楚雄州期末)椭圆的左、右顶点分别为,,上顶点为,是椭圆在第一象限内的一动点,直线与直线相交于点,直线与轴相交于点.
(1)求椭圆的方程;
(2)试判断直线是否经过定点.若经过,求出该定点的坐标;若不经过,请说明理由.
40.(2023秋•迪庆州期末)已知椭圆的一个焦点为,椭圆上的点到的最大距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)不经过的直线与轴垂直,与椭圆交于,两点,连接并延长交椭圆于点,求证:直线过定点.
41.(2024春•昭通期末)已知圆,圆动圆与圆外切并且与圆内切,圆心的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设不经过点的直线与曲线相交于,两点,直线与直线的斜率均存在且斜率之和为,直线是否过定点,若过定点,写出定点坐标.
42.(2024春•师宗县校级期末)已知椭圆的短轴长等于,离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)过右焦点的直线与椭圆交于、两点,线段的垂直平分线交轴于点,证明:为定值.
43.(2023秋•玉溪期末)已知椭圆的离心率为,且椭圆过点,点为椭圆的左焦点.垂直于轴的动直线与椭圆相交于不同两点,,直线与椭圆的另一个交点为(异于点,直线恒过定点,则点的坐标为 .
44.(2022秋•西山区期末)已知椭圆的右顶点为,过右焦点的直线交椭圆于,两点,设,,,,,的斜率分别记为,,以下各式为定值的是
A. B.
C. D.
45.(2024春•会泽县期末)已知椭圆的离心率为,且椭圆过点.
(1)求椭圆的方程.
(2)设,是椭圆上异于的两个动点,直线,的斜率分别为,.若,试判断直线的斜率是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
46.(2023秋•大理州期末)已知椭圆的离心率为,且椭圆过点,点为椭圆的左焦点,则点的坐标为
A. B. C. D.
47.(2023秋•西山区期末)已知椭圆的左右焦点分别为,,抛物线的焦点与的右焦点重合,为上的点,三角形的周长为5,则
A. B. C.1 D.2
48.【多选】(2023秋•楚雄州期末)已知椭圆,则
A.的长轴长为
B.当时,的焦点在轴上
C.的焦距可能为4
D.的短轴长与长轴长的平方和为定值
49.【多选】(2024春•师宗县期末)设椭圆的左右焦点为,,是上的动点,则下列结论正确的是
A.
B.离心率
C.△面积的最大值为
D.以线段为直径的圆与直线相切
50.(2023秋•禄劝县校级期末)已知椭圆,是椭圆的右顶点,是椭圆的上顶点,直线与椭圆交于、两点,且点位于第一象限.
(1)若,证明:直线和的斜率之积为定值;
(2)若,求四边形的面积的最大值.
51.【多选】(2024春•楚雄州期末)已知椭圆的左、右顶点分别为,,左、右焦点分别为,,是椭圆上异于,的一点,且为坐标原点),记,的斜率分别为,,设为△的内心,记,,△的面积分别为,,,则
A. B.的离心率为
C. D.
52.【多选】(2023秋•西山区校级期末)已知,分别为椭圆的左,右焦点,为的上顶点,过且垂直于的直线与交于、两点,则
A.椭圆的焦距为2 B.
C.的面积为 D.的周长为8
53.【多选】(2023春•麒麟区校级期末)已知椭圆的左,右焦点分别为,,长轴长为,点在椭圆外,点在椭圆上,则
A.椭圆的离心率的取值范围是
B.当椭圆的离心率为时,的取值范围是
C.存在点使
D.的最小值为2
54.【多选】(2023秋•西山区期末)设,为椭圆的左右顶点,,为的左、右焦点,点在上,则
A.当椭圆与直线相切时,
B.在椭圆上任意取一点,过作轴的垂线段,为垂足,动点满足,则点的轨迹为圆
C.若点不与,重合,则直线,的斜率之积为
D.不存在点,使得
55.(2023秋•保山期末)已知椭圆,且椭圆的长轴长为4,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作椭圆的两条切线,切点分别为,,现过点的直线分别交椭圆于,两点,且直线交线段于点,试判断与的大小,并说明理由.
56.【多选】(2023秋•保山期末)某学校数学课外兴趣小组研究发现:椭圆的两条互相垂直的切线交点的轨迹是以椭圆中心为圆心的圆,称为该椭圆的“蒙日圆”.利用此结论解决下列问题:已知椭圆的离心率为,,为的左、右焦点且,为上一动点,直线.说法中正确的有
A.椭圆的“伴随圆”的面积为
B.对直线上任意点,都有
C.椭圆的标准方程为
D.椭圆的“蒙日圆”的两条弦、都与椭圆相切,则面积的最大值为6
57.(2022秋•官渡区期末)已知椭圆的左、右两个焦点分别为,,焦距为2,为椭圆上一点,且,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点作与轴不重合的直线与椭圆相交于,两点,若直线交椭圆于点,直线交轴于点,求证:.
58.【多选】(2022秋•保山期末)一般地,我们把离心率为的椭圆称为“黄金椭圆”,则下列命题正确的有
A.若,且点在以,为焦点的“黄金椭圆”上,则△的周长为
B.若是“黄金椭圆”,则
C.若“黄金椭圆”的左焦点是,右顶点和上顶点分别是,,则
D.设焦点在轴上的“黄金椭圆”左右顶点分别为,,“黄金椭圆”上动点(异于,,设直线,的斜率分别为,,则
59.【多选】(2023秋•五华区校级期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,过作直线与交于,两点,△的周长为8.若在外,点在上,记的离心率为,则
A.的最小值为5
B.
C.存在点,使得
D.当时,点在上且满足,则有
60.(2022秋•玉溪期末)已知曲线,且点和点在曲线上.
(1)求曲线的方程;
(2)若点为坐标原点,直线与曲线交于,两点,且满足,试探究:点到直线的距离是否为定值.如果是,请求出定值;如果不是,请说明理由.
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专题05 椭圆8种常考题型归类
求椭圆的方程
1.(2023秋•昆明期末)把离心率为的椭圆称为“正椭圆”.已知、为“正椭圆” 的左、右焦点,过的直线交椭圆于、两点,若周长为16,则“正椭圆” 方程为 .
【解析】、为“正椭圆” 的左、右焦点,过的直线交椭圆于、两点,若周长为16,
则,可得,
又离心率为,
,可得;
;
“正椭圆” 方程为.
故答案为:.
2.(2023秋•玉溪期末)已知椭圆的中心为坐标原点,一个焦点为,过的直线与椭圆交于,两点.若的中点为,则椭圆的方程为
A. B. C. D.
【解析】不妨设椭圆方程为,
由题意得:,两式作差得:,
整理得:,
因为的中点为,
所以,
所以,所以,
又因为,,所以,.
故选:.
3.(2023秋•官渡区期末)焦点在轴上,且长轴长与短轴长之比为,焦距为的椭圆方程为
A. B. C. D.
【解析】由题意得,,又,
解得,,
故椭圆方程为.
故选:.
4.(2023秋•昭阳区校级期末)椭圆的长半轴长为,右顶点为,上、下顶点分别为,,是线段的中点.若,则椭圆的方程为
A. B. C. D.
【解析】由,可得,且点是线段的中点,
所以,又,则,解得,
所以椭圆方程为.
故选:.
椭圆的焦点三角形问题
5.(2023秋•昭阳区期末)椭圆上的一点到椭圆一个焦点的距离为5,则点到另一个焦点的距离为
A.7 B.5 C.4 D.1
【解析】椭圆,所以,,由椭圆的定义可知:
椭圆上一点到椭圆的一个焦点的距离为5,则到另一个焦点的距离为:7.
故选:.
6.(2022秋•西山区校级期末)已知椭圆的两个焦点分别为,,椭圆上有一点,则△的周长为
A.8 B.10 C. D.12
【解析】因为,,所以,故△的周长为.
故选:.
椭圆的离心率问题
7.(2023秋•西山区校级期末)如图,一束平行光线与地平面的夹角为,一直径为的篮球在这束光线的照射下,在地平面上形成的影子轮廓为椭圆,则此椭圆的离心率为
A. B. C. D.
【解析】由题意如图所示:设,,,
即短轴长,长轴长,即,
所以椭圆的离心率.
故选:.
8.(2023秋•楚雄州期末)已知,分别是椭圆的左、右两个焦点,点是椭圆上一点.若,,则椭圆的离心率为 .
【解析】因为,,
所以,又,
所以,,
则,
解得,即椭圆的离心率为.
故答案为:.
9.(2022秋•保山期末)已知椭圆,,,过点且斜率为的直线与相交于,两点,若直线平分线段,则的离心率等于 .
【解析】设,,,,则,
故,即,
因为为的中点,故,即,
所以,即.
故答案为:.
10.(2024春•红河州期末)已知椭圆,的右焦点为,过的直线与椭圆交于,两点,线段的中点为,则椭圆的离心率为
A. B. C. D.
【解析】设,,,,
则,两式作差得:,
线段的中点为,故,
所以,
且直线过和,
则直线的斜率:,
故,
解得.
故选:.
11.(2024春•大理州期末)设,分别是椭圆的左、右焦点,过的直线交椭圆于,两点,且,,则椭圆的离心率为 .
【解析】设,则,
根据椭圆定义,因此,,
又因为,所以,
即,解得,
则,
则在△中,,
即,所以.
故答案为:.
12.(2023秋•昭阳区期末)斜率为的直线与椭圆交于,两点,为线段的中点,则椭圆的离心率为 .
【解析】设,,,,
因为为线段的中点,
所以直线斜率,,
即,,
因为,,,在椭圆上,
所以,两式相减得,
代入化简得,,
由题意知,,,所以化简得,
则,显然,椭圆的焦点位于轴,
所以椭圆的离心率.
故答案为:.
13.(2024春•昭通期末)油纸伞是中国传统工艺品,至今已有1000多年的历史,为宣传和推广这一传统工艺,北京市文化宫开展油纸伞文化艺术节.活动中,某油纸伞撑开后摆放在户外展览场地上,如图所示,该拿伞沿是一个半径为2的圆,圆心到伞柄底端距离为2,当阳光与地面夹角为时,在地面形成了一个椭圆形影子,且伞柄底端正好位于该椭圆的长轴上,若该椭圆的离心率为,则
A. B. C. D.
【解析】因伞柄底端正好位于该椭圆的长轴上,由图可知,椭圆的短半轴长,
在中,由正弦定理得,
解得,则,
故选:.
14.(2023春•昆明期末)已知椭圆分别是的左,右焦点,为上一点,若线段的中点在轴上,,则的离心率为
A. B. C. D.
【解析】线段的中点在轴上,设的横坐标为,,
,则,即与的横坐标相等,可知轴,
,,
,,
则,
解得.
故选:.
15.(2024春•保山期末)已知点是椭圆上的一点,左、右焦点分别为点,,,点在的平分线上,为坐标原点,,且,则椭圆的离心率为
A. B. C. D.
【解析】设的平分线与轴的交点为,设,,,
由内角平分线定理可得,即,
由,且,可得,即为,即,
可得,化为,
由,可得△为直角三角形,
由勾股定理可得,即有,
化为,则.
故选:.
16.(2024春•昭通期末)“蒙日圆”涉及几何学中的一个著名定理,该定理的内容为:椭圆上任意两条互相垂直的切线的交点都在同一个圆上,它的圆心是椭圆中心,这个圆称为该椭圆的蒙日圆.已知椭圆的蒙日圆方程为,则椭圆的离心率为 .
【解析】由椭圆知,椭圆的右顶点为,
上顶点为,过,作椭圆的切线,
则交点坐标为,
因为椭圆上任意两条互相垂直的切线的交点都在同一个圆上,
所以在上,
所以,解得:,
则椭圆的离心率为.
故答案为:.
17.(2023春•玉溪期末)已知椭圆的右焦点为,左顶点为,若上的点满足轴,,则的离心率为
A. B. C. D.
【解析】设,则直线,由,得,即,
而,,由,得,即,
有,又,因此,
所以的离心率为.
故选:.
18.(2023春•大理州期末)已知椭圆,点,是椭圆的左、右焦点,点是椭圆上一点,△的内切圆的圆心为,若,则椭圆的离心率为 .
【解析】不妨设点在轴上方,设点的纵坐标为,点的纵坐标为,△的内切圆的半径为,椭圆焦距为,
取线段的中点,设点的纵坐标为,
,
,
,即,
,,三点共线,且,
,
,
,
又,
,
,
椭圆的离心率.
故答案为:.
19.(2022秋•东川区校级期末)已知为椭圆的右焦点,为坐标原点,为线段垂直平分线与椭圆的一个交点,若,则椭圆的离心率为 .
【解析】设,,
将代入椭圆的方程,可得,
即,
设为线段的垂直平分线与轴的交点,则为直角三角形,
,在中,不妨设,
,.
由勾股定理可得,
即,,
又,,
,
或(舍去),
,
椭圆的离心率.
故答案为:.
20.(2022秋•官渡区期末)已知,分别是椭圆的左、右焦点,是椭圆外一点,线段与交于点,的内切圆与相切于点,且内切圆圆心恰在线段上.设为坐标原点,若,则的离心率为 .
【解析】设的内切圆的圆心为,则,
由于内切圆圆心恰在线段上,
可得,且平分,
则,
且为线段的中点,可得,
因为,所以,
即有,
则.
故答案为:.
椭圆的弦长问题
21.(2023秋•昭阳区期末)已知椭圆的长轴是短轴的倍,且右焦点为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线交椭圆于,两点,求的面积.
【解析】(1)因为长轴是短轴的倍,
所以,①
因为右焦点为,
所以,②
又,③
联立①②③,
解得,
则椭圆的标准方程为;
(2)不妨设,,,,
联立,消去并整理得,
解得或,
即,
此时,
易知点到直线的距离,
则的面积.
22.(2024春•昆明期末)已知椭圆的短轴长为2,离心率为.
(1)求的方程;
(2)过点作直线与椭圆相交于,两点,若,求直线的方程.
【解析】(1)因为椭圆的短轴长为2,离心率为,
所以,
解得,,
则的方程为;
(2)当直线的斜率不存在时,
可得,不符合题意;
当直线的斜率存在时,
设直线的方程,,,,,
联立,消去并整理得,
此时,
解得,,,
由韦达定理得,,
所以,
整理得,
即,
解得或.
故直线的方程为或.
23.(2024春•麒麟区期末)已知椭圆的左、右焦点分别为、,短轴长为,点在上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知点,点为椭圆上一点,求周长的最大值;
(3)过的左焦点,且斜率不为零的直线交于、两点,求△面积的最大值.
【解析】(1)因为椭圆短轴长为,且经过点,
所以,,
解得,
则椭圆的标准方程为;
(2)由(1)知,,,
又,
所以,
此时周长,
当且仅当点是线段的延长线与椭圆的交点时,等号成立,
则周长的最大值为;
(3)设直线的方程为,,,,,
联立,消去并整理得,
此时△,
由韦达定理得,
所以,
此时△面积,
令,,
易知函数在,上单调递增,
所以当,即时,取得最小值,最小值为4,
则当时,△面积取得最大值3.
椭圆的中点弦问题
24.(2022秋•五华区校级期末)已知经过点且斜率为的直线与椭圆交于,两点,若恰为弦的中点,则椭圆的离心率为 .
【解析】设,,,
①, ②,
是线段的中点,
,①②两式相减可得,
整理得,即,
弦的斜率为,
,即,
.
故答案为:.
25.(2023春•麒麟区校级期末)椭圆内有一点,则以为中点的弦所在直线的斜率为
A. B. C. D.
【解析】设以点为中点的弦所在直线与椭圆相交于点,,,,斜率为.
则,,
两式相减得,,
又,
代入解得,.
故选:.
椭圆的向量问题
26.【多选】(2023秋•沾益区校级期末)设点,分别为椭圆的左、右焦点,点是椭圆上任意一点,若使得成立的点恰好是4个,则实数的取值可以是
A.1 B.3 C.5 D.4
【解析】由椭圆,得,,则.
,,
设,,则,,,,
由,得,,,即①,
又点在椭圆上,②,
联立①②,得.
要使成立的点恰好是4个,则.
则.
实数的值可以是3或4.
故选:.
27.(2022秋•东川区校级期末)已知、分别是椭圆的左、右焦点,椭圆过和两点,点在线段上,则的取值范围为
A. B. C., D.
【解析】椭圆过点和,
,,可得,
,,
设,由题意直线的方程为,即,
点在线段上,
满足,,
则,,,
当时,,当时,,
的取值范围为.
故选:.
28.(2022秋•保山期末)已知点,椭圆的离心率为,是椭圆的右焦点,直线的斜率为,为坐标原点.
(1)求的方程;
(2)设过点的直线与相交于,两点,且,求的面积及直线的方程.
【解析】(1)设,因为直线的斜率为,,
所以,解得.
又,解得,则,
所以椭圆的方程为.
(2)设,、,,
由题意可设直线的方程为:,
联立,消去得,
当△,所以,即或,
由根与系数的关系可得,,,
由,得,代入上解得,即,
又,
点到直线的距离,
所以,
此时直线的方程为:或.
29.(2023春•麒麟区校级期末)椭圆上顶点为,左焦点为,中心为.已知为轴上动点,直线与椭圆交于另一点;而为定点,坐标为,直线与轴交于点.当与重合时,有,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设的横坐标为,且,当面积等于时,求的取值.
【解析】(1)设,由,知,
解得,
由知,
解得,
所以,
所以椭圆的方程为.
(2)直线的方程为,
联立,得,
且△,,则,
直线的方程为,
令得,
由,
所以,
即,,
若面积等于,则,,
解得或1(舍.
所以.
30.(2023秋•沾益区校级期末)已知椭圆的短轴长和焦距相等,长轴长是.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线与椭圆相交于,两点,原点到直线的距离为.点在椭圆上,且满足,求直线的方程.
【解析】(1)设椭圆的焦距为,
因为椭圆的短轴长和焦距相等,长轴长是,
所以,解得,,,
故椭圆的标准方程为.
(2)若直线的斜率不存在,则直线的方程为,
此时满足的点显然不在椭圆上,可得直线的斜率存在,
设直线的方程为,,,,,,,
联立方程,消去后整理为,
可得,,
由△,可得,
又由,可得,,
将点的坐标代入椭圆的方程,有,所以,
又由原点到直线的距离为,可得,
联立方程,可得,
解得或或或,
又由,
可得直线的方程为或或或.
椭圆的最值问题
31.(2022秋•临翔区校级期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在上,为坐标原点,若满足的点有四个,则的取值范围为
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【解析】由椭圆,得,,
点在上,且满足的点有四个,
,解得且,
的取值范围为,,.
故选:.
32.(2022秋•德宏州期末)已知椭圆,,为椭圆的左右焦点.若点是椭圆上的一个动点,点的坐标为,则的范围为 .
【解析】由椭圆标准方程可知,,,,
又点在椭圆上,根据椭圆定义可得,所以,
所以,
易知,当且仅当,,三点共线时等号成立,
又,
所以,即的范围为.
故答案为:.
33.(2023秋•五华区校级期末)已知椭圆的短轴的一个顶点与两个焦点构成面积为的三角形,且点在上.
(1)求椭圆的方程;
(2)如图,设,是椭圆的左、右焦点,椭圆的一个内接平行四边形的一组对边分别过点和,求这个平行四边形的面积的取值范围.
【解析】(1)因为椭圆的短轴的一个顶点与两个焦点构成面积为的三角形,且点在上,
所以,①
又,②
联立①②,解得,,
则椭圆的方程为;
(2)易知直线的斜率不为0,
由(1)知,
不妨设直线的方程为,
联立,消去并整理得,
此时△恒成立,
由韦达定理得,
所以,
此时,
椭圆的内接平行四边形面积为,
令,则,
不妨设,
易知函数在,上单调递增,
所以,,
则,,
故平行四边形的面积取值范围为,.
34.(2024春•曲靖期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,,在椭圆上且关于原点对称,则的最大值与最小值之和为 .
【解析】依题意得,,设,,则,
由椭圆的定义得,
因为,,
所以,,
所以,,,,
,,
则,
设,,
则在,上单调递减,在,上单调递增,
所以,,则,,
故的最大值与最小值之和为.
故答案为:.
35.(2022秋•五华区校级期末)已知椭圆的左,右焦点分别为,,且经过点.
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)过点作一条斜率不为0的直线与椭圆相交于,两点,记点关于轴对称的点为.若直线与轴相交于点,求面积的最大值.
【解析】由椭圆的定义,可知.
解得.
又.
所以椭圆的标准方程为.
(Ⅱ)由题意,设直线的方程为,.设,,,,则,.
由,消去,可得.
因为△,所以
所以,.
因为,所以直线的方程为.
令,可得.
所以,所以.
所以.
令,.
则,当且仅当即时等号成立,
所以面积的最大值为.
椭圆的定点、定值问题
36.(2023春•富源县期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,离心率为,且椭圆上的点到焦点的距离的最大值为3.
(1)求椭圆的方程.
(2)设,是椭圆上关于轴对称的不同两点,在椭圆上,且点异于,两点,为原点,直线交轴于点,直线交轴于点,试问是否为定值?若为定值,求出这个定值;若不是定值,请说明理由.
【解析】(1)由题意可得,解得,,
所以椭圆的方程为:;
(2)设,,,,由题意可得,,则,,
直线的方程为:,
令,可得,
所以,
直线的方程为:,
令,可得,
所以,
所以为定值,
所以为定值,且定值为4.
37.(2023秋•云南期末)已知椭圆的离心率为,,分别为椭圆的左、右顶点,为椭圆的右焦点,过的直线与椭圆交于不同的两点,,当直线垂直于轴时,四边形的面积为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线的斜率为,线段的垂直平分线与轴交于点.求证:为定值.
【解析】(1)当直线垂直于轴时,直线的方程为,
联立,解得,
所以不妨设,,
所以,①
又因为离心率,②
,③
由①②③解得,,,
所以椭圆的方程为.
(2)由(1)可得,
直线的方程为,
联立,得,
设,,,,
所以,,
所以
,
设线段的中点为,
,,
所以线段的垂直平分线的方程为,
令,得,
所以,,
所以,
所以.
38.(2023春•保山期末)已知椭圆经过点,离心率为,点为椭圆的右顶点,直线与椭圆相交于不同于点的两个点,,,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若以,为直径的圆恒过点,求证:直线恒过定点,并求出定点坐标.
【解析】(1)由题意知:,可得:,
则椭圆的标准方程为.
(2)证明:当直线的斜率不存在时,设,
联立,
解得,
所以,,
又,
所以由,
解得或(舍去),
此时直线方程为;
当直线的斜率存在时,设,
联立,消得到.
由△得,,
由韦达定理知,,,
因为以,为直径的圆恒过点,
由,
将,代入整理得,
即,
所以或,
当时,直线为,
此时直线过点,不合题意,舍去,
当时,直线为,
此时直线过定点,
综上,直线恒过定点.
39.(2023春•楚雄州期末)椭圆的左、右顶点分别为,,上顶点为,是椭圆在第一象限内的一动点,直线与直线相交于点,直线与轴相交于点.
(1)求椭圆的方程;
(2)试判断直线是否经过定点.若经过,求出该定点的坐标;若不经过,请说明理由.
【解析】(1)由椭圆的左、右顶点分别为,,
上顶点为,可得,,
所以椭圆的方程为.
(2)依题可设直线的方程为,其中.
联立方程组,整理得,
由,得,
则,
直线的方程为,
联立方程组,解得,,
由,,三点共线,得,
解得,
直线的方程为,
整理得,
联立方程组,
解得,,
故直线经过定点,该定点坐标为.
40.(2023秋•迪庆州期末)已知椭圆的一个焦点为,椭圆上的点到的最大距离为3.
(1)求椭圆的方程;
(2)不经过的直线与轴垂直,与椭圆交于,两点,连接并延长交椭圆于点,求证:直线过定点.
【解析】(1)由题意,椭圆上的点到的最大距离为,
所以,
所以椭圆方程为;
(2)证明:显然直线的斜率存在且不为0,
设直线的方程为,,,,,
则,,由,
可得,
△,
,
所以直线的方程为,
令,可得
,
所以直线过定点.
41.(2024春•昭通期末)已知圆,圆动圆与圆外切并且与圆内切,圆心的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设不经过点的直线与曲线相交于,两点,直线与直线的斜率均存在且斜率之和为,直线是否过定点,若过定点,写出定点坐标.
【解析】(1)设动圆的半径为,
因为动圆与圆外切,
所以.
因为动圆于圆外切,
所以,
此时,
由椭圆的定义可知,曲线是以,为左、右焦点,长轴长为4的椭圆,
设椭圆方程为,
可得,,
则,
故曲线的方程为;
(2)当直线斜率存在时,
设直线的方程为,,,,,
联立,消去并整理得,
则△,
即.
由韦达定理得,
因为,
所以,
可得,
此时,
即,
因为,
所以,
整理得.
因为,
所以,
解得,
则直线的方程为,
故直线过定点;
当直线斜率不存在时,设直线的方程为,且,
此时,
所以,
解得,
则直线的方程为,
此时直线过定点.
综上所述,直线过定点.
42.(2024春•师宗县校级期末)已知椭圆的短轴长等于,离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)过右焦点的直线与椭圆交于、两点,线段的垂直平分线交轴于点,证明:为定值.
【解析】(1)由题意可得,即,
又,即,
由,解得,,
则椭圆的方程为;
(2)证明:由,设直线的方程为,,
联立椭圆方程,
化为,
设,,,,可得,,
设的中点为,则,,即,,
即,,
则的垂直平分线方程为,
令,可得,
即,,
所以,
又,
则;
若直线的斜率为0,则直线的方程为,,,可得,
则为定值.
43.(2023秋•玉溪期末)已知椭圆的离心率为,且椭圆过点,点为椭圆的左焦点.垂直于轴的动直线与椭圆相交于不同两点,,直线与椭圆的另一个交点为(异于点,直线恒过定点,则点的坐标为 .
【解析】因为椭圆的离心率为,
椭圆过点椭圆的标准方程为,由题可知直线的斜率存在,
设直线,则,,
联立直线与椭圆方程得,
则,
所以,整理得,
又
,
所以直线的方程为,故直线过定点.
故答案为:.
44.(2022秋•西山区期末)已知椭圆的右顶点为,过右焦点的直线交椭圆于,两点,设,,,,,的斜率分别记为,,以下各式为定值的是
A. B.
C. D.
【解析】如图所示,根据题意易得:,,
设直线的方程为,
联立,可得,
,
,
,
(与有关,不是定值),选项错误;
又是定值,选项正确;
(与有关,不是定值),选项错误;
(定值),选项正确.
故选:.
45.(2024春•会泽县期末)已知椭圆的离心率为,且椭圆过点.
(1)求椭圆的方程.
(2)设,是椭圆上异于的两个动点,直线,的斜率分别为,.若,试判断直线的斜率是否为定值.若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【解析】(1)因为椭圆的离心率为,且过点,
由题可得:,解得:,
所以椭圆的方程为;
(2)由题,设,,,,直线的斜率为,则直线的斜率为,
设直线的方程为,即,
联立方程,消去得,
因为,为直线与椭圆的交点,
所以,即,
把换为得,
所以,
因为
,
所以直线的斜率为,
即直线的斜率为定值1.
46.(2023秋•大理州期末)已知椭圆的离心率为,且椭圆过点,点为椭圆的左焦点,则点的坐标为
A. B. C. D.
【解析】由题意可得,解得.
,则点的坐标为.
故选:.
47.(2023秋•西山区期末)已知椭圆的左右焦点分别为,,抛物线的焦点与的右焦点重合,为上的点,三角形的周长为5,则
A. B. C.1 D.2
【解析】根据题意可得,,
又抛物线的焦点与的右焦点重合,
,.
故选:.
48.【多选】(2023秋•楚雄州期末)已知椭圆,则
A.的长轴长为
B.当时,的焦点在轴上
C.的焦距可能为4
D.的短轴长与长轴长的平方和为定值
【解析】对于,当时,椭圆的长轴长为,故错误;
对于,当时,椭圆方程为,则的焦点在轴上,故正确;
对于,当椭圆的焦距为或时,方程均有解,故正确;
对于,椭圆的短轴长与长轴长的平方和为,为定值,故正确.
故选:.
49.【多选】(2024春•师宗县期末)设椭圆的左右焦点为,,是上的动点,则下列结论正确的是
A.
B.离心率
C.△面积的最大值为
D.以线段为直径的圆与直线相切
【解析】由椭圆可知,,,,
所以左、右焦点为,,
根据椭圆的定义,故正确;
离心率,故错误;
所以△面积的最大值为,故错误;
由原点到直线的距离,
所以以线段为直径的圆与直线相切,故正确;
故选:.
50.(2023秋•禄劝县校级期末)已知椭圆,是椭圆的右顶点,是椭圆的上顶点,直线与椭圆交于、两点,且点位于第一象限.
(1)若,证明:直线和的斜率之积为定值;
(2)若,求四边形的面积的最大值.
【解析】(1)证明:设,,则,,
,,,
,在椭圆上,,
为定值.
(2)解:设,依题意:,点在第一象限,,
联立:得:,
,
设到的距离为,到的距离为,
,
.
又(当 时取等号),
.
故四边形的面积的最大值为.
51.【多选】(2024春•楚雄州期末)已知椭圆的左、右顶点分别为,,左、右焦点分别为,,是椭圆上异于,的一点,且为坐标原点),记,的斜率分别为,,设为△的内心,记,,△的面积分别为,,,则
A. B.的离心率为
C. D.
【解析】
因为,所以为正三角形,且点在以为直径的圆上,
所以,即,故正确.
不妨设,
则的离心率为,故错误.
,故正确.
设△的内切圆半径为,则,
,
,所以,故正确.
故选:.
52.【多选】(2023秋•西山区校级期末)已知,分别为椭圆的左,右焦点,为的上顶点,过且垂直于的直线与交于、两点,则
A.椭圆的焦距为2 B.
C.的面积为 D.的周长为8
【解析】椭圆的,,,即有,,焦距为2,故正确;
由,直线的斜率为,直线垂直于直线,可得直线的斜率为,
直线的方程为,与椭圆方程联立,可得,
设,,,,则,,则,故正确;
由到直线的距离为,可得,故错误;
因为线段的中点为,,且,又直线垂直于直线,
可得直线垂直平分线段,可得,,所以的周长为,故正确.
故选:.
53.【多选】(2023春•麒麟区校级期末)已知椭圆的左,右焦点分别为,,长轴长为,点在椭圆外,点在椭圆上,则
A.椭圆的离心率的取值范围是
B.当椭圆的离心率为时,的取值范围是
C.存在点使
D.的最小值为2
【解析】由题意得,又点在椭圆外,则,解得,
所以椭圆的离心率,
即椭圆的离心率的取值范围是,故正确;
当时,,
所以的取值范围是,,
即,故正确;
设椭圆的上顶点为,,,
由于,
所以存在点使得,故正确;
,
当且仅当时,等号成立,
又,所以,故错误.
故选:.
54.【多选】(2023秋•西山区期末)设,为椭圆的左右顶点,,为的左、右焦点,点在上,则
A.当椭圆与直线相切时,
B.在椭圆上任意取一点,过作轴的垂线段,为垂足,动点满足,则点的轨迹为圆
C.若点不与,重合,则直线,的斜率之积为
D.不存在点,使得
【解析】根据题意可得,,,
,,,,,,
对选项,联立,可得,
令△,得,
当椭圆与直线相切时,,选项正确;
对选项,设,则根据题意可得,
又在椭圆上,
,点的轨迹方程为,
点的轨迹为圆,选项正确;
对选项,设,则,,
,选项错误;
对选项,设的最大值为,
则,又,,,
的最大值为,存在点,使得,选项错误.
故选:.
55.(2023秋•保山期末)已知椭圆,且椭圆的长轴长为4,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作椭圆的两条切线,切点分别为,,现过点的直线分别交椭圆于,两点,且直线交线段于点,试判断与的大小,并说明理由.
【解析】(1)因为椭圆的长轴长为4,
所以,
解得,
因为椭圆的离心率为,
所以,
解得,
则,
故而椭圆的方程为;
(2)不妨设,,,,,,,,,,
易知切线的方程为,切线的方程为,
因为是切线,的公共点,
所以,
则所在的直线为,
易知直线的斜率存在,
不妨设直线的方程为,
联立,
解得,
联立,消去并整理得,
由韦达定理得,,
因为,,,
所以
,
而,
故.
56.【多选】(2023秋•保山期末)某学校数学课外兴趣小组研究发现:椭圆的两条互相垂直的切线交点的轨迹是以椭圆中心为圆心的圆,称为该椭圆的“蒙日圆”.利用此结论解决下列问题:已知椭圆的离心率为,,为的左、右焦点且,为上一动点,直线.说法中正确的有
A.椭圆的“伴随圆”的面积为
B.对直线上任意点,都有
C.椭圆的标准方程为
D.椭圆的“蒙日圆”的两条弦、都与椭圆相切,则面积的最大值为6
【解析】已知椭圆的离心率为,,为的左、右焦点且,为上一动点,直线.
对于,因为点在伴随圆上,所以方程为,
因为,又,所以,,故正确;
伴随圆程为,面积为,故正确;
对于:直线的方程为,椭圆方程,组成方程组去得,
△,所以直线与椭圆相切,切点到两焦点的距离和为,
故错误;
由伴随圆的定义可知,,则为伴随圆的直径,
连接,
,
,
设,,
,
又(当且仅当时取等号),
,即
,故错误.
故选:.
57.(2022秋•官渡区期末)已知椭圆的左、右两个焦点分别为,,焦距为2,为椭圆上一点,且,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点作与轴不重合的直线与椭圆相交于,两点,若直线交椭圆于点,直线交轴于点,求证:.
【解析】(1)由题意得,
因为,所以,
又因为,
解得,,
椭圆的标准方程为.
(2)证明:设直线,点,,,,
联立,得,
由题意知,△,
所以,,
所以,
故直线与直线关于轴对称,即轴平分,
由角平分线性质易知:.
58.【多选】(2022秋•保山期末)一般地,我们把离心率为的椭圆称为“黄金椭圆”,则下列命题正确的有
A.若,且点在以,为焦点的“黄金椭圆”上,则△的周长为
B.若是“黄金椭圆”,则
C.若“黄金椭圆”的左焦点是,右顶点和上顶点分别是,,则
D.设焦点在轴上的“黄金椭圆”左右顶点分别为,,“黄金椭圆”上动点(异于,,设直线,的斜率分别为,,则
【解析】对于选项,,,
△的周长为,正确;
对于选项,当,时,,;
当,时,,,不正确;
对于选项,,,,
要使椭圆为“黄金椭圆”,则,,
,,,
又,,
,,正确;
对于选项,,,设点坐标为,,
则,又点在椭圆上,
,,
,又动点在“黄金椭圆”上,
,,又,
,即,
,故正确.
故选:.
59.【多选】(2023秋•五华区校级期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,过作直线与交于,两点,△的周长为8.若在外,点在上,记的离心率为,则
A.的最小值为5
B.
C.存在点,使得
D.当时,点在上且满足,则有
【解析】中,在椭圆上,可得,
所以
,
当且仅当,即,即时取等号,
所以的最小值为4,所以不正确;
由题意及△的周长为8,可得,则,
因为在外,可得,可得,即,
所以,即,可得,,所以正确;
中,因为,所以以为直径的圆在轴上的交点在椭圆外,所以椭圆上存在,使以为直径的圆过点,即,所以正确;
中,由,,可得,,则椭圆的方程为,
可以为极点,为极轴,建立极坐标系,由,,可得椭圆的极坐标方程为,
由,设,,,,
则
,故正确.
故选:.
60.(2022秋•玉溪期末)已知曲线,且点和点在曲线上.
(1)求曲线的方程;
(2)若点为坐标原点,直线与曲线交于,两点,且满足,试探究:点到直线的距离是否为定值.如果是,请求出定值;如果不是,请说明理由.
【解析】由已知可设曲线的方程为,,
及点在曲线上,
,解得:,
曲线的方程为;
(2)设,,,,
①若直线斜率存在,设直线的方程为,
联立,得,
△,
,,又,
可得,此时△,
又点到直线的距离,
;
②当直线的斜率不存在时,、两点关于轴对称,
而且当时,代入方程,可得,
直线的方程为,
此时点到直线的距离,符合题意.
综上所述,点到直线的距离为定值.
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