内容正文:
椭圆专项提升卷(8大考点汇总与跟踪训练)-2025年高考数学一轮复习题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
8大考点汇总
考点一:利用椭圆定义求方程
考点二:点到焦点的距离以及最值
考点三:椭圆中焦点三角形周长问题
考点四:椭圆中焦点三角形面积问题
考点五:椭圆标准方程及其应用
考点六:椭圆轨迹问题
考点七:求椭圆离心率
考点八:根据离心率求椭圆方程
跟踪训练
一、单选题
考点一:利用椭圆定义求方程
1.已知圆:和:,若动圆P与这两圆一个内切一个外切,记该动圆圆心的轨迹为M,则M的方程为( )
A. B. C. D.
2.在平面直角坐标系中,已知圆(圆心为),点,点在圆上运动,设线段的垂直平分线和直线的交点为,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
3.已知,是圆:上一动点,线段的垂直平分线交线段于点,则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
4.平面内点P到,的距离之和是8,则动点P的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
考点二:点到焦点的距离以及最值
5.已知椭圆上一点到椭圆的一个焦点的距离为3,则到另一个焦点的距离为( )
A.7 B.5 C.3 D.2
6.已知椭圆的右焦点为,点是上的一点,点是线段的中点,为坐标原点,若,则( )
A. B. C. D.
7.设,为椭圆:的焦点,若在椭圆上存在点,满足,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.设P是椭圆上的动点,则P到该椭圆的两个焦点的距离之和为( )
A. B. C. D.10
二、多选题
考点三:椭圆中焦点三角形周长问题
9.已知椭圆的左、右焦点为,,点在椭圆上,且不与椭圆的左、右顶点重合,则下列关于的说法正确的有( )
A.的周长为
B.的最大值为
C.当时,的面积为
D.椭圆上存在个不同的点,使得为直角三角形
10.椭圆的两个焦点分别为,则下列说法正确的是( )
A.若,过点的直线与椭圆交于两点,则的周长为16
B.若直线与恒有公共点,则的取值范围为
C.若上存在点,使得,则的取值范围为
D.若为上一点,为左焦点,则的最小值为
11.已知焦点在轴上的椭圆,左焦点,右焦点,为椭圆上且不在轴上的一点,则下列说法正确的是( )
A.的取值范围是
B.当焦距为4时,离心率为
C.当离心率为时,的周长为
D.当长轴长为时,的面积最大值为4
12.已知曲线的两个焦点为,,为曲线上不与,共线的点,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则的周长为7
D.若,则的离心率为
三、填空题
考点四:椭圆中焦点三角形面积问题
13.设点为椭圆上一点,,分别为的左、右焦点,且,则的面积为 .
14.已知点是椭圆上一动点,是椭圆的左、右焦点,(1)若,则的面积为 ;(2)的最大值为 .
15.设是椭圆上的一点,,是该椭圆的两个焦点,且,则的面积为 ,内切圆半径为 .
16.已知是椭圆的两个焦点,为椭圆上一点,且.若的面积为16,则 .
四、解答题
考点五:椭圆标准方程及其应用
17.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点P在C上,且,直线的斜率为,过点的直线l与C交于A,B两点,当轴时,四边形的面积为
(1)求C的方程;
(2)若以AB为直径的圆与直线相切,求l的斜率.
18.已知焦点在y轴上的椭圆C:()过点,且离心率为.设分别为椭圆的下顶点和上顶点,为椭圆上异于的一点,直线分别与直线:相交于两点,且直线与椭圆交于另一点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)判断三点是否共线,并证明你的结论.
19.已知椭圆过点和.过作直线l与椭圆交于C、D两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)记直线的斜率分别为,证明是定值;
20.已知为坐标原点,椭圆:的左顶点为A,右焦点为F,点B在C上,且,,直线与直线的斜率之比为3.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点F的直线,分别与C交于点D,E和点M,N,若P,Q分别为线段和的中点,当直线,的斜率之积为时,求的面积的最大值.
考点六:椭圆轨迹问题
21.已知在平面直角坐标系中,两定点,,直线,相交于点,且它们的斜率之积是.
(1)求点的轨迹方程,并指出的形状.
(2)若直线与点的轨迹交于,两点,求证:直线与直线的交点在定直线上.
22.平面直角坐标系中,点与定点的距离和它到定直线的距离之比是常数.
(1)求点的轨迹方程;
(2)若不过点的直线交曲线于P,Q两点;
①若以P,Q为直径的圆过点,证明:直线过定点;
②在①条件下,作为垂足.是否存在定点,使得为定值?若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由.
23.已知点,平面内过一动点(异于)的直线分别与直线4相交于两点,且,记动点的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)若斜率为1的直线与相交于两点,且,求的方程;
(3)记与外接圆的半径分别为,求的最小值.
24.在直角坐标系中,,两点的坐标分别为,,直线,相交于点,它们的斜率之积为,点的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)若斜率为且不经过原点的直线与交于,两点,线段的中点为,直线的斜率记为,求的值;
(3)在(2)的条件下,点为上一点,且不与的顶点重合,点关于轴的对称点为,若直线与关于直线对称,求证:,,三点共线.
考点七:求椭圆离心率
25.已知椭圆:,左右焦点为,,上顶点为,为正三角形,点在椭圆上,过(与轴不重合)的直线与椭圆交于,两点.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)在轴上是否存在定点(与不重合),使得点到直线,的距离总相等,若存在,求出点坐标;若不存在,说明理由.
26.已知椭圆的焦点和短轴顶点构成边长为2的正方形.
(1)求椭圆的标准方程和离心率;
(2)过点的动直线与椭圆有两个交点P,Q.在轴上是否存在点使得恒成立.若存在,求出这个点纵坐标的取值范围,若不存在,请说明理由.
27.已知椭圆C:的左右焦点为,点为椭圆C上的三点,且满足,直线与直线交于点Q,记直线的斜率为,直线的斜率为·
(1)若点P在y轴上,则是边长为2的等边三角形,求椭圆方程;
(2)若,求椭圆C的离心率;
(3)求证为定值.
28.已知直线经过椭圆的右顶点和上顶点.
(1)求椭圆的标准方程及离心率;
(2)与直线平行的直线交于两点(均不与的顶点重合),设直线,的斜率分别为,证明:为定值.
考点八:根据离心率求椭圆方程
29.已知椭圆过点,其离心率,点为椭圆的上顶点,过点的两条直线与椭圆分别交于两点,与直线分别交于两点,的重心为点.
(1)求椭圆的方程;
(2)求弦长的最大值;
(3)已知点,若,其中且,证明:当在变化时,重心在一条定直线上,并求出这条定直线方程.
30.已知椭圆与抛物线共焦点,且椭圆的离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)过的直线与交于两点,
(i)在轴上求一定点,使得恒成立;
(ii)满足(i)中的定点是否满足恒成立?请说明理由.
31.已知椭圆E:()的右顶点为,离心率为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设O为原点,过点()与x轴不重合的直线l交椭圆E于不同的两点B,C,直线AB交直线于点M.记直线OM,AC的斜率分别为,.若,求实数t的值.
32.如图,已知面积为的矩形,与坐标轴的交点是椭圆:的四个顶点,且该椭圆的离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)为坐标原点,过下顶点的直线与轴相交于点(不同于),与直线相交于点,与椭圆相交于点,直线与直线相交于点.
(i)证明:;
(ii)设线段的中点为为椭圆上的两点,且直线,与椭圆都仅有一个公共点,,垂足为.探究:是否存在定点,使得为定值?若存在,求点的坐标以及此定值;若不存在,请说明理由.
试卷第1页,共3页
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《2025年2月7日高中数学作业》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
A
D
A
A
A
C
ACD
ACD
题号
11
12
答案
CD
ABD
1.C
【分析】设动圆半径为.根据圆与圆的位置关系可得,,再利用椭圆的定义得到该动圆圆心的轨迹为椭圆,进而可求得方程.
【详解】圆:和:的圆心和半径分别为,
由可知圆内含于圆内.
设动圆半径为,
由题意可得,,
两式相加可得,
故点P的轨迹为以为焦点的椭圆,其中,
所以,
所以椭圆方程为.
故选:C.
2.B
【分析】由条件结合垂直平分线的性质可得,结合椭圆的定义判断曲线的轨迹形状,由此确定曲线方程.
【详解】圆:的圆心,半径.
由于,
所以在圆内,,
根据垂直平分线的性质可知,
所以,
所以点的轨迹是椭圆,
设该椭圆方程为,设椭圆的半焦距为,
则,,
所以,,,
所以点的轨迹方程是.
故选:B.
3.A
【分析】根据椭圆的定义来求得正确答案.
【详解】由于线段的垂直平分线交线段于点,
所以,
所以点的轨迹是椭圆,
且,则,
所以的轨迹方程为.
故选:A
4.D
【分析】利用椭圆的定义,求得,从而得解.
【详解】由题意,平面内点P到,的距离之和是8,
所以动点的轨迹为椭圆,焦点在轴上,且,即,
所以,
所以动点P的轨迹方程为.
故选:D.
5.A
【分析】先根据椭圆的方程求出,再利用椭圆的定义即可求解.
【详解】由椭圆的方程可得,设左焦点为,右焦点为,
由椭圆的定义可得,
若,则,
故选:A
6.A
【分析】记椭圆的左焦点为,连接,利用中位线的性质求出,再利用椭圆的定义可求得.
【详解】记椭圆的左焦点为,连接,
又点是线段的中点,为的中点,所以,
又,所以,
在椭圆中,,
又点是上的一点,所以,所以.
故选:A.
7.A
【分析】根据椭圆性质要使题设条件成立只需点在椭圆左右顶点时,此时利用余弦定理可得,进而求的范围.
【详解】由椭圆的性质知,当在椭圆左右顶点时最大,
椭圆上存在一点使,只需在椭圆左右顶点时,
此时,,即.
又,.
又,,解得.
又,.
故选:A.
8.C
【分析】根据给定条件,利用椭圆的定义求解即可.
【详解】椭圆的长半轴长,所以P到该椭圆的两个焦点的距离之和.
故选:C.
9.ACD
【分析】根据已知求出的值,结合椭圆的定义,即可判断A选项;由基本不等式结合椭圆的定义,即可判断B选项;根据焦点三角形面积公式得出面积,即可判断C选项;设,求出满足的点的个数,即可判断D项.
【详解】对于A,由得,
∴ 的周长为,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,的面积为,故C正确;
对于D,设存在点,使得,
设,根据椭圆的定义有,
因为,所以,
即,
整理可得,解得.
如上图,当点位于短轴顶点时有,
所以,当时,点P为椭圆的上下两顶点,则点有2个;
分别过点,作轴的垂线,此时与椭圆有4个交点,
即满足以及的点有4个.
综上所述,椭圆上有且仅有6个点,使得为直角三角形,故D正确.
故选:ACD.
10.ACD
【分析】根据椭圆的定义,即可判断A,根据椭圆方程的形式,以及直线所过定义,即可判断B,将存在点使,转化为以为直径的圆与椭圆有交点,再讨论焦点的位置,即可列式求解,利用椭圆的定义,结合数形结合,转化为三点共线,即可判断D.
【详解】A.若,则,,则的周长为,故A正确;
B. 直线恒过定点,若直线与恒有公共点,
则且,故B错误;
C. 若上存在点,使得,则,
若椭圆的焦点在轴,则,,解得,
若椭圆的焦点在轴,则,,解得:,
综上可知,的取值范围为,故C正确;
D.,椭圆方程为,,,,
设椭圆的右焦点为,则,
如图,当三点共线,且,等号成立,
所以的最小值为,故D正确.
故选:ACD
11.CD
【分析】根据椭圆方程以及几何性质可得AB错误,由焦点三角形周长计算可得C正确,根据面积最大值的表达式可得D正确.
【详解】对于A,因为椭圆的焦点在轴上,因此可得,即A错误;
对于B,当焦距为4时可得,即,可得,所以;
因此离心率为,即B错误;
对于C,结合B选项可得,;
所以的周长为,即C正确;
对于D,当长轴长为时可得,又,所以
的面积最大值为,即D正确.
故选:CD
12.ABD
【分析】根据各选项参数的值得到相应的方程,结合椭圆、双曲线的性质一一计算可得.
【详解】对于A:当,则曲线,表示焦点在轴上的椭圆,则,故A正确;
对于B:当,则曲线,表示焦点在轴上的双曲线,则,故B正确;
对于C:当,则曲线,表示焦点在轴上的椭圆,则,
又,所以的周长,故C错误;
对于D:当,则曲线,表示焦点在轴上的双曲线,
则,,所以的离心率,故D正确.
故选:ABD
13./
【分析】利用给定条件,利用椭圆的定义及余弦定理求出,再利用三角形面积公式计算即得.
【详解】依题意,椭圆的半焦距,
在中,,,,
由余弦定理得,
即,
则,所以.
故答案为:
14. / 5
【分析】利用余弦定理和椭圆定义以及三角形面积公式即可求出空1,设,利用向量数量积的坐标式表示得到其表达式,求出最值即可.
【详解】空1:由已知得,,
所以,
从而,
在中,,
即①,
由椭圆的定义得,
即②,
由①②得,
所以.
空2:设,,且,而,
则,,
所以,
因为,则,当时,等号成立.
故答案为:;5.
15. /
【分析】利用椭圆的定义及余弦定理求出,即可求出的面积,再由等面积法求出内切圆的半径.
【详解】由椭圆方程可得,,则,
,,
在中,,
即,解得,
,
设内切圆半径为,的周长为,
所以,解得.
故答案为:;.
【点睛】
16.
【分析】由椭圆的性质结合三角形面积公式计算即可.
【详解】,
,①
又,
②
①②得:,
的面积为16,
,
.
故答案为:4.
17.(1)
(2)
【分析】(1)根据条件求出a,b,即可得椭圆方程;
(2)由题易知直线l的斜率存在且不等于0,设其方程为,联立椭圆方程,利用韦达定理和弦长公式求出圆的半径,利用直线与圆相切求出t即可得斜率.
【详解】(1)设,,,
在椭圆方程中令,得,
由题可设,
则,①
当轴时,,
故四边形为矩形,其面积为,②
由①②及,可得,,,
故C的方程为
(2)
由题易知直线l的斜率存在且不等于0,设其方程为
联立可得,
则
设,,则,,
所以,
则圆的半径
设圆心坐标为,其中,则,
因为以AB为直径的圆与直线相切,所以,
即,解得,
故直线l的斜率为
18.(1)
(2)共线,证明见解析
【分析】(1)根据已知条列出有关的方程组,求出的值,可得椭圆的标准方程;
(2)设点,将点的坐标代入椭圆的方程可得出与之间的关系,然后利用斜率公式,确定直线与的斜率之积为定值,设直线的方程为,可得直线的方程,与直线联立,可求出的坐标,然后求出直线的斜率,写出直线的方程,与椭圆方程联立,利用根与系数的关系可求出点的坐标,再计算,的斜率,利用这两直线斜率相等可得结论.
【详解】(1)根据题意得,解得,
所以椭圆的标准方程为;
(2)
根据题意可知直线与的斜率都存在且不为零,,
设,则(),
则,
因为,
所以,
所以,
所以直线与的斜率之积为定值;
,,三点共线,证明如下:
设直线的方程为,
则直线的方程为,
所以,
所以,
所以设直线的方程为,
由,得,
设,则,
所以,
所以,
因为,
所以,,
所以,
所以,,三点共线.
19.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)代入点坐标计算可得,可得椭圆的标准方程;
(2)联立直线和椭圆方程并利用韦达定理求得的表达式并化简可得结论.
【详解】(1)因为椭圆过点和,
代入椭圆表达式可得;
所以椭圆的标准方程为.
(2)证明:设,
直线的斜率一定存在,设为,
如下图所示:
联立,消去得到,
易知,可得;
且,
,
故是定值.
20.(1)
(2)
【分析】(1)首先根据对称性,设两直线的斜率,求出,再求出,,.再求出.
(2)设直线的方程为,,,联立得,求出,再求出的中点为.再求出的面积.
【详解】(1)根据对称性,不妨设点在第一象限.
记直线与直线的斜率分别为,,
,.
由题意可得,
所以
,解得,,.
故椭圆C的标准方程为.
(2)显然直线,的斜率存在且不为0.
设直线的方程为,,,
联立得,
所以,,
则,,.
同理,,,
所以的中点为.
的面积,
当且仅当,即时,等号成立,
所以的面积的最大值为.
【点睛】思路点睛:
圆锥曲线中的几何图形面积范围或最值问题,可以以直线的斜率、横(纵)截距、图形上动点的横(纵)坐标为变量,建立函数关系求解作答.
21.(1),焦点在轴上,长轴长为6,焦距为,除去,的椭圆.
(2)证明见解析
【分析】(1)结合给定条件求出轨迹方程,再判断形状即可.
(2)利用给定条件求出直线斜率,得到直线方程,联立求出交点横坐标,结合韦达定理求出定值,进而证明交点在定直线上即可.
【详解】(1)设点的坐标为,
因为,所以直线的斜率为,
因为,所以斜率为,
由已知得,整理得,
故形状为焦点在轴上,长轴长为6,焦距为,除去,的椭圆.
(2)联立,消去整理得:,
如图,设,,,,
而,
直线,直线,
联立两直线得到,
整理得,
故直线与直线的交点在定直线上.
【点睛】关键点点睛:本题考查解析几何,解题关键是结合题意求出直线方程,然后把交点横坐标联立表示出来,结合韦达定理求出定值,进而得到所要证明的结论即可.
22.(1);
(2)①证明见解析;②存在,定值为.
【分析】(1)利用两点距离公式、点线距离列方程并整理,即可得轨迹方程;
(2)①令,,联立的轨迹方程,应用韦达定理及求参数,即可证结论;②根据①结论及确定的轨迹,即可得结论,并找到定点坐标.
【详解】(1)令,结合题设有,则,
所以,即点的轨迹方程为.
(2)若以P,Q为直径的圆过点,且直线不过点可知,直线的斜率不为0,
可设,,联立,
则,整理得,
且,则,
所以,,
①由题意
,
所以,即或(舍,直线过点),
所以,故直线过定点,得证.
②由,且直线过定点,
故在以为直径的圆上,且中点为,该点到的距离恒为,
所以,存在定点使.
23.(1)();
(2);
(3).
【分析】(1)设,根据斜率的两点式及其乘积为定值,即可得轨迹方程;
(2)设l的方程为,,,联立曲线,应用韦达定理及弦长公式列方程求参数m,即可得结果;
(3)设直线PA的方程为,则直线PB的方程为,进而求出坐标及,应用正弦定理求外接圆半径,结合可得,最后应用基本不等式求最值即可.
【详解】(1)设,由,得,整理得.
因为点P异于点A,B,所以C的方程为().
(2)设l的方程为,,,则.
联立方程组,整理得,
则,即,
所以,,
则,解得,满足题设,
所以l的方程为.
(3)
设直线PA的方程为,则直线PB的方程为.
令,得,同理得,则.
在中,由正弦定理知,同理可得.
因为,所以,
从而,当且仅当时等号成立,
故的最小值为.
24.(1);
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1)利用斜率的坐标公式列式化简即得.
(2)根据给定条件,利用点差法列式,结合斜率的坐标公式求得答案.
(3)设点及直线的斜率,直线与椭圆方程联立,利用韦达定理及斜率坐标公式,结合(2)证得的斜率相等即可.
【详解】(1)设点,依题意,,,整理得,
所以的方程是.
(2)设,则,
由点均在曲线上,得,
两式相减得,则,
而,所以.
(3)设点,则,设直线的斜率为,则的斜率为,
直线的方程为,直线的方程为,
由消去得,
则①,
同理②,
直线的斜率,则
,将①②代入并整理,
得③,而,即,
因此,由(2)知,,则,
又直线有公共点,所以,,三点共线.
【点睛】思路点睛:涉及直线被圆锥曲线所截弦中点及直线斜率问题,可以利用“点差法”,设出弦的两个端点坐标,代入曲线方程作差求解.
25.(1),
(2)存在,
【分析】(1)依题意可得,即可求出离心率,再根据椭圆过点,即可得到方程组,求出、,即可求出椭圆方程;
(2)方法一:设直线方程:,当时显然成立,当时,联立直线与椭圆方程,消元,列出韦达定理,设轴上点,依题意可得为的平分线,与互为相反数,根据求出的值,即可得解;方法二:当直线斜率不存在时显然成立,直线的斜率存在时,设直线的方程:,联立直线与椭圆方程,消元,列出韦达定理,设轴上点,依题意可得为的平分线,与互为相反数,根据求出的值,即可得解.
【详解】(1)为正三角形,
,,
椭圆过点,
或者,解得,
椭圆的方程为;
(2)方法一:过的直线与轴不重合,设直线方程:,
当时,直线与轴垂直,由椭圆的对称性可知为等腰三角形(与不重合),
因为为的中点,为的角分线,
到直线,的距离总相等.
当时,,消去整理得,
由条件可知恒成立,设,,
①,②,
设轴上点,
由于点到直线,的距离总相等,
为的平分线,
与互为相反数,
,
,
整理得:,
将①②代入上式,
当时,化简得到,解得,即,
故在轴上存在定点使得点到直线,的距离总相等.
方法二:
当直线的斜率不存在时,由椭圆的对称性可知为等腰三角形(与不重合),
为的中点,为的角分线,
到直线,的距离总相等,
当直线的斜率存在时,设直线的方程:,
又,消去得,
由条件可知恒成立,设,,
①,②,
设轴上点,由于点到直线,的距离总相等,
为的平分线
与互为相反数
,
,
整理得,
将①②代入上式,
整理得,
所以,
,即,
故在轴上存在定点使得点到直线,的距离总相等.
【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:
(1)设直线方程,设交点坐标为、;
(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,必要时计算;
(3)列出韦达定理;
(4)将所求问题或题中的关系转化为、的形式;
(5)代入韦达定理求解.
26.(1),
(2)存在,
【分析】(1)根据椭圆的焦点和短轴端点构成边长为2的正方形,得到求解;
(2)设点的坐标为,分过点的动直线的斜率不存在,过点的动直线的斜率存在,设该直线方程为,与椭圆方程联立,结合韦达定理,由求解.
【详解】(1)解:椭圆的焦点和短轴端点构成边长为2的正方形,
,
,
椭圆的标准方程为,
离心率.
(2)设点的坐标为,
①若过点的动直线的斜率不存在,
则或,
此时只需.
②若过点的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为,
设,
由可得
而,
因为恒成立,故,
解得.
由①②可知,,
存在,使得恒成立.
27.(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据题意,直接用椭圆的定义直接求得结果.
(2)联立直线与椭圆的方程,由韦达定理求出,,再由列出式子即可求得离心率.
(3)由(2)的结论联立,即可求得结果.
【详解】(1)由题可知,
所以椭圆的方程为.
(2)在椭圆中,,,设,,,,将代入 中有
,
所以,①,代入PA方程中有
②同理,③,④
因为,所以,
解得: .
(3)根据(2)中①②③④解得 .
和分别三点共线可得⑤,⑥,将①②③④代入⑤⑥解得
,, .
,从而
【点睛】关键点点睛:由椭圆的定义求出椭圆的方程,联立直线与椭圆的方程,由韦达定理得到离心率再求出利用三点共线的条件求出的定值.
28.(1),
(2)证明见解析
【分析】(1)由已知,可得,,则,,即可求得椭圆的标准方程,再求出,可求得离心率;
(2)设直线的方程为,,,联立直线方程与椭圆方程,由利用韦达定理得,得,化简可得,可得为定值.
【详解】(1)因为直线经过椭圆的右顶点和上顶点,
当时,,当时,,则,,
所以,,
所以椭圆的标准方程为.
因为,所以椭圆的离心率为.
(2)
由(1)知直线的斜率为,
设直线的方程为,,,
联立方程组,消去得,则.
因为,,所以,
因为,
且,所以,
所以,即为定值.
29.(1)
(2)
(3)证明见解析,
【分析】(1)由离心率的定义,,点在椭圆上代入求出即可;
(2)由两点间距离公式结合二次函数的性质求最值即可;
(3)设直线方程为,直曲联立,表示出韦达定理,再求出点坐标,利用重心坐标公式表示出重心所在直线即可;
【详解】(1)由得,又,
由在椭圆上,得,
椭圆的方程为.
(2)设,
,其中,
当时,取得最大值,最大值为.
(3)由知三点共线,且直线斜率存在且不为0,所以设直线方程为,
,
恒成立,
,
直线,令得,同理,
,
,
,
点在定直线上.
【点睛】关键点点睛:本题第三小问的关键是能够表示出直线与的交点坐标,再利用韦达定理化简重心坐标公式.
30.(1)
(2)(i)(ii)满足,理由见解析.
【分析】(1)根据离心率及焦点求出椭圆方程;
(2)(i)设直线方程,联立椭圆方程,由根与系数的关系及斜率公式化简即可得解;
(ii)根据定点的坐标,代入化简,可得出等式恒成立.
【详解】(1)由可知焦点,即,
又,所以,可得,
所以椭圆的方程为
(2)如图,
(i)设直线的方程为,
联立得,
,
,,,
,
,,
,即时,存在定点,使恒成立.
(ii)若
则,,,
,,
恒成立,
满足(i)中的定点满足恒成立.
31.(1);
(2).
【分析】(1)根据离心率、椭圆参数关系及已知求参数值,即可得方程;
(2)令,且,,进而求出、,联立,应用韦达定理及化简得到关于t的方程,即可求值.
【详解】(1)由题设,可得,
则,故;
(2)
令,且,,
则,若,则,
故,而,
联立,则,且,
所以,则,,
所以,,
又,即,
所以,则,
验证易知满足题设,则.
32.(1)
(2)(i)证明见解析,(ii),使得为定值,
【分析】(1)根据椭圆的几何性质列等量关系即可求解,
(2)根据两点斜率公式,即可化简求解,根据直线方程求解,即可根据长度关系求(i),联立直线与椭圆方程,根据相切,利用判别式可得切线方程为,进而求解方程为:,化简得方程为,令,求解定点,根据得在以为直径的圆上,即.
【详解】(1)由题意可得,解得,
故椭圆方程为
(2)设,则,故,
,
设直线的斜率分别为,
则,
故
由于,则,
直线的方程为令则,故
所以
直线的方程为令则,故
所以,
,
故,即;
(ii)存在定点,使得为定值,理由如下:
设,
①当过椭圆上点的有斜率时,设直线:,
联立与椭圆方程可得,
由于直线与椭圆只有一个公共点,故,
化简得,
所以,代入到可得,
所以,
从而直线:,即(※),
②当过的直线斜率不存在且与椭圆只有一个交点时,:也满足(※),
同理可得当过且与椭圆只有一个交点的直线方程为,
由于两直线均经过点,故,
故直线方程为:,
由(i)可知的方程为令则,故
又,
则的中点即,
直线方程为,
即,
令,解得,
故直线恒过点,又,
故在以为直径的圆上,即,使得为定值,
【点睛】关键点点睛:椭圆上一点,的切线方程为.
答案第1页,共2页
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