专题1.2 椭圆的简单几何性质(高效培优讲义)数学北师大版2019选择性必修第一册

2025-07-28
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精品

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学北师大版选择性必修 第一册
年级 高二
章节 1.2 椭圆的简单几何性质
类型 教案-讲义
知识点 椭圆
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 6.14 MB
发布时间 2025-07-28
更新时间 2025-07-28
作者 高中数学教辅专家孙小明
品牌系列 学科专项·举一反三
审核时间 2025-07-28
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来源 学科网

内容正文:

专题1.2 椭圆的简单性质 教学目标 1.掌握椭圆的中心、顶点、长轴、短轴、离心率的概念,理解椭圆的范围和对称性.  .掌握已知椭圆标准方程时a,b,c,e的几何意义及其相互关系. 教学重难点 1.重点:掌握椭圆的简单性质. 2.难点:用代数法研究曲线的几何性质,在熟练掌握椭圆的几何性质的过程中,体会数形结合的思想. 知识点01 椭圆的简单性质(重点) 1.对称性 (1)在椭圆的标准方程中,用代换x(用-y代换y),方程不变,所以椭圆关于x轴(轴)对称,即 是椭圆的对称轴. (2)同时以-x代换x,-y代换y,方程不变,则椭圆关于 对称,这个对称中心称为椭圆的中心. 2.范围 因为椭圆上的点的坐标都适合不等式,,即有,,所以这说明椭圆位于由直线和所围成的矩形里,如图所示. 3.顶点 椭圆与它的对称轴的交点称为椭圆的顶点. 如图,椭圆四个顶点的坐标分别为,. 线段A1A2叫做椭圆的长轴,它的长等于 ;线段B1B2叫做椭圆的短轴,它的长等于 ;a,b分别叫作椭圆的长半轴长与短半轴长. 4.离心率 (1)我们规定,椭圆的焦距与长轴长的比叫做椭圆的离心率,用e表示,即 . (2)因为a>c>0,所以0<e<1. 【知识剖析】 细解椭圆的范围和顶点 1.从椭圆的方程或图形中可以直接看出它的范围. 2.在画椭圆时,常利用椭圆上的点的横、纵坐标的取值范围先画出矩形,然后在矩形内画出椭圆的草图. 3.椭圆有四个顶点、两个焦点,共六个特殊点,研究椭圆时一定要注意这六个特殊点的位置. 4.已知椭圆的四个顶点,可以使用几何作图找出其焦点,方法是:以短轴的端点为圆心,以a为半径作弧交长轴于两点,这两点就是该椭圆的焦点. 【即学即练】 1.椭圆+=1与+=1(0<k<9)的(  ) A.长轴长相等     B.短轴长相等 C.离心率相等 D.焦距相等 2.已知椭圆的标准方程为+=1,则椭圆上的点P到椭圆中心|OP|的范围为(  ) A.[6,10] B.[6,8] C.[8,10] D.[16,20] ∴8≤|OP|≤10. 3.求椭圆的长轴长、短轴长、离心率、焦点和顶点坐标. 知识点02 椭圆标准方程中的三个量a、b、c的几何意义 椭圆标准方程中,a、b、c三个量的大小与坐标系无关,是由椭圆本身的形状大小所确定的,分别表示椭圆的长半轴长、短半轴长和半焦距长,均为正数,且三个量的大小关系为:,,且. 可借助下图帮助记忆: a、b、c恰构成一个直角三角形的三条边,其中a是斜边,b、c为两条直角边.和a、b、c有关的椭圆问题常与与焦点三角形有关,这样的问题考虑到用椭圆的定义及余弦定理(或勾股定理)、三角形面积公式相结合的方法进行计算与解题,将有关线段、、,有关角()结合起来,建立、之间的关系. 【即学即练】 1.已知椭圆的短轴长为,焦距为,则椭圆的上顶点到右焦点的距离为(     ) A. B. C. D. 2.已知椭圆的左、右焦点分别为是上在第二象限内的一点,且,则直线的斜率为(    ) A. B. C. D. 知识点03椭圆和的简单性质比较(难点) 焦点的位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上 图形 标准方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0) 对称性 对称轴 ,对称中心 范围 且 且 顶点 轴长 短轴长= ,长轴长= 焦点 焦距 |F1F2|= 离心率 e=(0<e<1) 【知识剖析】 离心率对椭圆扁圆程度的影响 1.如图所示,在Rt△BF2O中,cos∠BF2O=,记e=则0<e<1,e越大,∠BF2O越小,椭圆越扁;e越小,∠BF2O越大,椭圆越圆. 2.当且仅当a=b时,两焦点重合,图形变为圆,它的方程为,也可认为圆是椭圆在e=0时的特例. 【即学即练】 1. 已知椭圆的方程为+=1,则此椭圆的长轴长为(  ) A.3 B.4 C.6 D.8 2.已知椭圆C1:+=1,C2:+=1,则(  ) A.C1与C2顶点相同 B.C1与C2长轴长相同 C.C1与C2短轴长相同 D.C1与C2焦距相等 题型01 利用性质求椭圆的标准方程 【典例1】求适合下列条件的椭圆的标准方程. (1)长轴长是10,离心率是; (2)在x轴上的一个焦点与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦距为6. 由椭圆的简单性质求椭圆标准方程的步骤 1.确定焦点所在的位置,进而确定椭圆标准方程的形式,若焦点位置不确定,则需分类讨论. 2.由条件直接确定a,b的值或建立关于a,b,c的方程(组),解出a,b的值. 3.写出椭圆的标准方程. 【变式1-1】设椭圆的一个焦点为,离心率为,则此椭圆的方程为(    ) A. B. C. D. 【变式1-2】(2025河北石家庄高二上期中联考).阿基米德不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他最早利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆的对称轴为坐标轴,焦点在轴上,且椭圆C的离心率为,面积为,则椭圆C的标准方程为(    ) A. B. C. D. 【变式1-3】求满足下列各条件的椭圆的标准方程. (1)已知椭圆的中心在原点,焦点在y轴上,其离心率为,焦距为8; (2)已知椭圆的离心率为e=,短轴长为8. 题型02 利用方程研究椭圆的性质 【典例2-1】(多选)(2025·高二·四川广元·阶段练习)已知分别是椭圆C:的左、右焦点,P为椭圆C上异于长轴端点的动点,则下列结论正确的是(      ) A.的周长为10 B.面积的最大值为25 C.的最小值为1 D.椭圆C的离心率为 【典例2-2】(多选)(2025·河南开封·三模)椭圆的焦点为,,上顶点为A,直线与C的另一个交点为B,若,则(    ) A.C的焦距为2 B.C的短轴长为 C.C的离心率为 D.的周长为8 由椭圆方程研究其性质的步骤 已知椭圆方程讨论其几何性质时,首先要将其化为标准方程,确定a,b的值,然后求解其几何性质中的其他相关量.若不能确定焦点是在x轴上还是y轴上,则需分情况讨论. 【变式2-1】(多选)已知椭圆的左、右焦点分别为,点)是椭圆E上的一个动点,则下列说法正确的是(    ) A.椭圆E的长轴长为5 B.椭圆E的离心率为 C. D.恰好存在两个点P使得 【变式2-2】已知焦点在x轴上的椭圆的焦距与长轴长的比值恰好是黄金分割数,则实数m的值为 . 题型03 定义法求椭圆的离心率 【典例3-1】(24-25高二下·河南周口·开学考试)已知椭圆的左、右焦点分别为,,P是椭圆C上任意一点.若,则椭圆C的离心率为(    ). A. B. C. D. 【典例3-2】已知F是双曲线的右焦点,直线与C交于P,Q两点,若以为直径的圆经过点F,则C的离心率为(    ) A.2 B. C.3 D. 定义法求椭圆的离心率 所谓定义法,是指利用离心率的定义求解,即建立a,c的关系式,求出的值,再利用定义式求得离心率e,或整体得到. 【变式3-1】(2025·江西宜春·一模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在该椭圆上,则该椭圆的离心率为(   ) A. B. C. D. 【变式3-2】已知椭圆,、是的焦点,过且垂直于轴的直线截椭圆所得弦长为,是上一动点,是圆上一动点,则(    ) A. B.椭圆离心率为 C.圆与圆相切 D.的最大值为4 题型04 构造方程求椭圆的离心率 【典例4】已知椭圆的左右焦点分别为,,右顶点为.过点的直线与椭圆的交点为,与轴的交点为.若,且,则椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 方程法求椭圆的离心率 即根据a,c,b,e的关系,构造关于e的方程,解方程求解. 【变式4-1】已知椭圆C:的焦点分别为,,过的直线与C交于P,Q两点,若,,则椭圆C的离心率为(   ) A. B. C. D. 【变式4-2】(2025·高二·湖北武汉·联考)已知椭圆:()的左右焦点分别为,,点在上,点在轴上,,,则椭圆的离心率为 . 题型05 求椭圆离心率的取值范围 【典例5】(2024·高二·安徽安庆·阶段练习)椭圆(a>b>0)上存在一点P满足,分别为椭圆的左右焦点,则椭圆的离心率的范围是(   ) A. B. C. D. 求椭圆的离心率的取值范围的策略 利用题设条件或问题中的隐含条件构建关于a,b,c,e的不等关系,进而转化为关于离心率e的不等式(组),通过解不等式(组)求出离心率e的取值范围.求解的同时要注意椭圆的离心率e 【变式5-1】(2024·高二·四川内江·阶段练习)已知点A、B为椭圆的长轴顶点,P为椭圆上一点,若直线PA,PB的斜率之积的范围为,则椭圆的离心率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式5-2】(2025·高二·江苏盐城·阶段练习)已知椭圆上有一点P,是椭圆的左、右焦点,若使得为直角三角形点P有8个,则椭圆的离心率的范围是(    ) A. B. C. D. 题型06 由椭圆的离心率求参 【典例6】(2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)已知椭圆的离心率,则的值为(    ) A.12 B. C.12或 D.或 由椭圆的离心率求参问题求解策略 这类问题一般根据椭圆的离心率列出关于参数的方程,解之即得所求.但求解时还需注意椭圆焦点所在的位置,有时要分焦点在x轴还是y轴讨论求解. 【变式6-1】(2025·湖南湘潭·三模)已知椭圆的离心率为,则的短轴长为(    ) A. B.1 C.2 D.3 【变式6-2】(24-25高二下·湖北·期中)若焦点在轴上的椭圆的离心率为,则的值为(   ) A. B.9 C. D.12 题型07 椭圆对称性的应用 【典例6】已知椭圆的方程为,其中依次将椭圆的下半部分分成10等份,若是椭圆的右焦点,则(    ) A.10 B.16 C.20 D.12 椭圆对称性的应用策略 椭圆关于x轴、y轴,原点对称.应用时,可利用对称简化问题: 求对称点坐标,将非第一象限内的点转化到第一象限来分析;处理弦中点、对称点问题时,用对称性质减少计算,结合椭圆的性质高效解题. 【变式7-1】(多选)已知直线被椭圆截得的弦长为8,则下列直线中被椭圆截得的弦长也为8的有(    ) A. B. C. D. 【变式7-2】已知椭圆的中心为原点,焦点为,,以为圆心,为半径的圆交椭圆于、两点,且,则椭圆的方程是(    ) A. B. C. D. 题型08 利用椭圆上点的范围求解最值问题 【典例8-1】已知曲线,圆,若A,B分别是M,N上的动点,则的最小值是(    ) A.2 B. C.3 D. 【典例8-2】(2025·高二·辽宁·期中)已知是椭圆上一点,,则的最小值为 . 利用椭圆上点的范围解决最值问题的策略 这类问题往往与椭圆上动点坐标有关,可以将所求最值的量用椭圆上点的坐标表示,从而建立关于椭圆上点的横坐标或纵坐标的函数,借助函数思想及点的坐标范围求得最值. 【变式8-1】设P为椭圆上任意一点,其中,为它的一个焦点,则的最大值为 ,最小值为 . 【变式8-2】(2025·高二·上海普陀·期中)过椭圆的中心的直线与椭圆交于两点,是椭圆的右焦点,则的面积的最大值为 . 题型09 几何法求解椭圆的最值问题 【典例9】(24-25高二下·湖南永州·期末)已知椭圆的左、右焦点分别,,椭圆的长轴长为,短轴长为2,P为直线上的任意一点,则的最大值为 . 几何法求解椭圆的最值问题 若题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,则考虑利用图形性质来解决,这就是几何法.解题的关键是能够准确分析出最值问题所隐含的几何意义,并能借助相应曲线的定义及对称知识求解. 【变式9】(2025·山东日照·二模)已知与x轴相交于C,D两点,点,以AB为直径的圆与⊙O内切,则△BCD面积的最大值为 . 题型10 椭圆简单性质的实际应用 【典例10】某彗星的运行轨道是以太阳为一个焦点的椭圆,测得轨道的近日点(距离太阳最近的点)与太阳中心的距离为,远日点(距离太阳最远的点)与太阳中心的距离为,并且近日点、远日点及太阳中心在同一条直线上,则(    ) A.轨道的焦距为 B.轨道的离心率为 C.轨道的短轴长为 D.当越大时,轨道越圆 解决椭圆的实际应用题的一般思路 根据题意得到几何图形,建立适当的平面直角坐标系,与椭圆知识相联系,找出题目中已知量和隐含条件的关系,求出椭圆方程. 【变式10-1】(2025·广东韶关·模拟预测)韶州大桥是一座独塔双索面钢砼混合梁斜拉桥,具有桩深,塔高、梁重、跨大的特点,它打通了曲江区、浈江区、武江区交通道路的瓶颈,成为连接曲江区与芙蓉新城的重要交通桥梁,大桥承担着实现韶关“三区融合”的重要使命,韶州大桥的桥塔外形近似椭圆,若桥塔所在平面截桥面为线段,且过椭圆的下焦点,米,桥塔最高点距桥面米,则此椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 【变式10-2】(2024·高二·福建福州·期中)“嫦娥四号”探测器实现历史上的首次月背着陆,如图是“嫦娥四号”运行轨道示意图,圆形轨道距月球表面千米,椭圆形轨道的一个焦点是月球球心,一个长轴顶点位于两轨道相切的变轨处,另一个长轴顶点距月球表面千米,则椭圆形轨道的焦距为 千米. 【变式8-3】(2025·高二·湖北武汉·期末)在对表面为曲面的工件进行磨削时应当选用尺寸适当的圆形砂轮,如果砂轮半径太大,则磨削时工件与砂轮接触处附近的那部分会磨去太多.现有一工件,其截面内表面是一长轴长为4,离心率为的椭圆,在对其内表面进行抛光时,所选用砂轮的半径最大为 . 练基础 1.椭圆25x2+9y2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是(  ) A.5,3,      B.10,6, C.5,3, D.10,6, 2.焦点在x轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为4,则椭圆的方程为(  ) A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1 3.(24-25高二下·云南玉溪·期末)已知椭圆的离心率为,短轴长为2,则(   ) A. B. C.1 D. 4.(24-25高二下·云南丽江·阶段练习)若椭圆的焦距为,则该椭圆的离心率为(   ) A. B. C. D. 5.(24-25高三下·云南昆明·开学考试)已知椭圆和椭圆有相同的离心率,则(   ) A. B. C.或4 D.或4 6.(24-25高二上·山西·阶段练习)下列四个椭圆中,形状与圆更接近的一个是(    ) A. B. C. D. 7.(24-25高二上·浙江台州·期末)已知椭圆的标准方程为,下列说法正确的是(    ) A.椭圆的长轴长为2 B.椭圆的焦点坐标为 C.椭圆关于直线对称 D.当点在椭圆上时, 8.(多选)(2025·贵州·二模)已知椭圆:,:,则(   ) A.与的离心率相等 B.与的焦距相等 C.与的长轴长相等 D.的短轴长是的短轴长的两倍 9.(多选)(24-25高二上·山东临沂·期末)椭圆:的左、右焦点分别为,,点为上的任意一点,则(   ) A.椭圆的长轴长为3 B.椭圆的离心率为 C.的最大值为5 D.存在点,使得 10.(24-25高二上·宁夏银川·阶段练习)若椭圆:的短轴的一个端点为,则椭圆的长轴长为 11.已知椭圆的短半轴长为1,离心率0<e≤.则长轴长的取值范围为________. 12.(2025·江西新余·二模)已知点是椭圆:上的动点,若,则的最小值为 . 13.已知椭圆x2+(m+3)y2=m(m>0)的离心率e=,求m的值及椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐标、顶点坐标. 14.如图,椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线交椭圆于P,Q两点,且PQ⊥PF1. (1)若|PF1|=2+,|PF2|=2-,求椭圆的标准方程; (2)若|PF1|=|PQ|,求椭圆的离心率e. 练提升 15.(24-25高二上·天津·期中),是椭圆的左、右焦点,点P在椭圆上运动,则的最大值是(   ) A.4 B.5 C.2 D.1 16.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)阿基米德在他的著作《关于圆锥体和球体》中计算了一个椭圆的面积,当我们垂直地缩小一个圆时,得到一个椭圆,椭圆的面积等于圆周率与椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.已知椭圆的面积为,两个焦点分别为,点是椭圆上的动点,点是点关于原点的对称点,若四边形的周长为12,则四边形面积的最大值为(   ) A. B. C. D. 17.(24-25高二下·广东广州·期中)已知直线与椭圆交于A,B两点,椭圆E右焦点为F,直线AF与E的另外一个交点为C,若,若,则E的离心率为(   ) A. B. C. D. 18.(多选)(24-25高二下·海南海口·阶段练习)已知椭圆的两个焦点分别为,,P是C上任意一点,则(   ) A.C的离心率为 B.的周长为12 C.的最小值为3 D.的最大值为16 19.(多选)(24-25高二下·内蒙古·期末)已知为坐标原点,椭圆的左、右焦点分别为,点在上,,且为上一个动点,则(   ) A. B.的长轴长为4 C.的最小值为 D.的最大值是 20.如图,椭圆的中心在坐标原点O,顶点分别是A1,A2,B1,B2,焦点分别为F1,F2,延长B1F2与A2B2交于P点,若∠B1PA2为钝角,则此椭圆的离心率e的取值范围为________. 21.(24-25高二上·上海·期末)已知椭圆方程为,点为椭圆的右顶点,定点在轴上,点为椭圆上一动点,当取得最小值时点恰与点重合,则实数的取值范围为 . 22.已知椭圆C:经过点,、是椭圆C的左、右两个焦点,,P是椭圆C上的一个动点. (1)求椭圆C的标准方程; (2)若点P在第一象限,且,求点P的横坐标的取值范围. 23.已知椭圆C:,椭圆的长轴长为6,离心率为,M为椭圆上一动点. (1)求椭圆的方程; (2)若点,,求的最小值. 24.(24-25高二上·黑龙江绥化·期中)以椭圆的焦点为焦点,过直线上一点作椭圆,要使所作椭圆的长轴最短,点应在何处?求出坐标,并求出此时的椭圆方程. 练创新 25.(24-25高二上·广东梅州·期中)小明同学某天发现,在阳光的照射下,篮球在地面留下的影子如图所示,设过篮球的中心且与太阳平行光线垂直的平面为,地面所在平面为,篮球与地面的切点为,球心为,球心在地面的影子为点;已知太阳光线与地面的夹角为;如图,为球的一条直径,为在地面的影子,点在线段上,小明经过研究资料发现,当时,篮球的影子为一椭圆,且点为椭圆的焦点,线段为椭圆的长轴,则此时该椭圆的离心率(    )(用表示).    A. B. C. D. 26.(24-25高二下·上海·期中)已知曲线:的左、右顶点分别为A,B,设P是曲线上的任意一点, 设点C满足,且的最大值为7,则的值是 . 27.(23-24高二上·江苏常州·期中)如图,人们打算对长方形地块进行开发建设,其中百米,百米,长方形各边中点分别为E,F,G,H,现计划在此地块正中间铺一块椭圆形草坪,长轴在线段上且长度为6百米,椭圆离心率为.同时计划修一条长为6百米的路(其中,分别在线段,上,路的宽度忽略不计),并在内修建花圃.    (1)求椭圆上的点到直线的最短距离; (2)求线段的中点到椭圆中心的距离的最小值. 27 / 28 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$ 专题1.2 椭圆的简单性质 教学目标 1.掌握椭圆的中心、顶点、长轴、短轴、离心率的概念,理解椭圆的范围和对称性.  .掌握已知椭圆标准方程时a,b,c,e的几何意义及其相互关系. 教学重难点 1.重点:掌握椭圆的简单性质. 2.难点:用代数法研究曲线的几何性质,在熟练掌握椭圆的几何性质的过程中,体会数形结合的思想. 知识点01 椭圆的简单性质(重点) 1.对称性 (1)在椭圆的标准方程中,用代换x(用-y代换y),方程不变,所以椭圆关于x轴(轴)对称,即坐标轴是椭圆的对称轴. (2)同时以-x代换x,-y代换y,方程不变,则椭圆关于原点对称,这个对称中心称为椭圆的中心. 2.范围 因为椭圆上的点的坐标都适合不等式,,即有,,所以这说明椭圆位于由直线和所围成的矩形里,如图所示. 3.顶点 椭圆与它的对称轴的交点称为椭圆的顶点. 如图,椭圆四个顶点的坐标分别为,. 线段A1A2叫做椭圆的长轴,它的长等于2a;线段B1B2叫做椭圆的短轴,它的长等于2b.a,b分别叫作椭圆的长半轴长与短半轴长. 4.离心率 (1)我们规定,椭圆的焦距与长轴长的比叫做椭圆的离心率,用e表示,即 . (2)因为a>c>0,所以0<e<1. 【知识剖析】 细解椭圆的范围和顶点 1.从椭圆的方程或图形中可以直接看出它的范围. 2.在画椭圆时,常利用椭圆上的点的横、纵坐标的取值范围先画出矩形,然后在矩形内画出椭圆的草图. 3.椭圆有四个顶点、两个焦点,共六个特殊点,研究椭圆时一定要注意这六个特殊点的位置. 4.已知椭圆的四个顶点,可以使用几何作图找出其焦点,方法是:以短轴的端点为圆心,以a为半径作弧交长轴于两点,这两点就是该椭圆的焦点. 【即学即练】 1.椭圆+=1与+=1(0<k<9)的(  ) A.长轴长相等     B.短轴长相等 C.离心率相等 D.焦距相等 【答案】C 【解析】椭圆+=1中c=25-9=16, 椭圆+=1中c=25-k-(9-k)=16, ∴两椭圆焦距相等. 2.已知椭圆的标准方程为+=1,则椭圆上的点P到椭圆中心|OP|的范围为(  ) A.[6,10] B.[6,8] C.[8,10] D.[16,20] 【答案】C 【解析】设P(x0,y0),则|OP|=. 由椭圆的范围,知|x0|≤a=10,|y0|≤b=8, 又∵P在椭圆上,∴+=1, ∴y=64-x,∴|OP|= ∵0≤x≤100,∴64≤x+64≤100, ∴8≤|OP|≤10. 3.求椭圆的长轴长、短轴长、离心率、焦点和顶点坐标. 【解析】把已知方程化成标准方程+=1, 于是a=4,b=3,c==, ∴椭圆的长轴长和短轴长分别是2a=8和2b=6, 离心率e==, 两个焦点坐标分别是(-,0),(,0), 四个顶点坐标分别是(-4,0),(4,0),(0,-3),(0,3). 知识点02 椭圆标准方程中的三个量a、b、c的几何意义 椭圆标准方程中,a、b、c三个量的大小与坐标系无关,是由椭圆本身的形状大小所确定的,分别表示椭圆的长半轴长、短半轴长和半焦距长,均为正数,且三个量的大小关系为:,,且. 可借助下图帮助记忆: a、b、c恰构成一个直角三角形的三条边,其中a是斜边,b、c为两条直角边.和a、b、c有关的椭圆问题常与与焦点三角形有关,这样的问题考虑到用椭圆的定义及余弦定理(或勾股定理)、三角形面积公式相结合的方法进行计算与解题,将有关线段、、,有关角()结合起来,建立、之间的关系. 【即学即练】 1.已知椭圆的短轴长为,焦距为,则椭圆的上顶点到右焦点的距离为(     ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据椭圆的性质求出,即可得解. 【详解】依题意,所以,则, 则椭圆的上顶点到右焦点的距离为. 故选:B 2.已知椭圆的左、右焦点分别为是上在第二象限内的一点,且,则直线的斜率为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由条件可知,,得,,且 所以,且, 设直线的倾斜角为,则, 所以直线的斜率为. 故选:B 知识点03椭圆和的简单性质比较(难点) 焦点的位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上 图形 标准方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0) 对称性 对称轴x轴和y轴,对称中心(0,0) 范围 -a≤x≤a且 -b≤y≤b -b≤x≤b且 -a≤y≤a 顶点 A1(-a,0)、A2(a,0), B1(0,-b)、B2(0,b) A1(0,-a)、A2(0,a), B1(-b,0)、B2(b,0) 轴长 短轴长=2b,长轴长=2a 焦点 F1(-c,0)、F2(c,0) F1(0,-c)、F2(0,c) 焦距 |F1F2|=2c 离心率 e=(0<e<1) 【知识剖析】 离心率对椭圆扁圆程度的影响 1.如图所示,在Rt△BF2O中,cos∠BF2O=,记e=则0<e<1,e越大,∠BF2O越小,椭圆越扁;e越小,∠BF2O越大,椭圆越圆. 2.当且仅当a=b时,两焦点重合,图形变为圆,它的方程为,也可认为圆是椭圆在e=0时的特例. 【即学即练】 1. 已知椭圆的方程为+=1,则此椭圆的长轴长为(  ) A.3 B.4 C.6 D.8 【答案】D 【解析】该椭圆的标准方程为+=1,故a=4,故长轴长=2a=8. 2.已知椭圆C1:+=1,C2:+=1,则(  ) A.C1与C2顶点相同 B.C1与C2长轴长相同 C.C1与C2短轴长相同 D.C1与C2焦距相等 【答案】D 【解析】由两个椭圆的标准方程可知:C1的顶点坐标为(±2,0),(0,±2),长轴长为4,短轴长为4,焦距为4;C2的顶点坐标为(±4,0),(0,±2),长轴长为8,短轴长为4,焦距为4.故选D. 题型01 利用性质求椭圆的标准方程 【典例1】求适合下列条件的椭圆的标准方程. (1)长轴长是10,离心率是; (2)在x轴上的一个焦点与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦距为6. 【解析】(1)设椭圆的方程为 +=1(a>b>0)或+=1(a>b>0). 由已知得2a=10,a=5. 又∵e==,∴c=4. ∴b2=a2-c2=25-16=9. ∴椭圆方程为+=1或+=1. (2)依题意可设椭圆方程为+=1(a>b>0). 如图所示,△A1FA2为一等腰直角三角形,OF为斜边A1A2的中线(高),且|OF|=c,|A1A2|=2b, 则c=b=3, a2=b2+c2=18, 故所求椭圆的方程为+=1. 由椭圆的简单性质求椭圆标准方程的步骤 1.确定焦点所在的位置,进而确定椭圆标准方程的形式,若焦点位置不确定,则需分类讨论. 2.由条件直接确定a,b的值或建立关于a,b,c的方程(组),解出a,b的值. 3.写出椭圆的标准方程. 【变式1-1】设椭圆的一个焦点为,离心率为,则此椭圆的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】因为椭圆的一个焦点为,所以焦点在轴上, 又离心率为,所以,解得,所以椭圆的方程为, 故选:A. 【变式1-2】(2025河北石家庄高二上期中联考).阿基米德不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他最早利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆的对称轴为坐标轴,焦点在轴上,且椭圆C的离心率为,面积为,则椭圆C的标准方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】设椭圆的标准方程为,则椭圆的面积为,又, 联立解得.所以椭圆的标准方程为. 故选:D. 【变式1-3】求满足下列各条件的椭圆的标准方程. (1)已知椭圆的中心在原点,焦点在y轴上,其离心率为,焦距为8; (2)已知椭圆的离心率为e=,短轴长为8. 【解析】(1)由题意知,2c=8,c=4, ∴e===,∴a=8, 从而b2=a2-c2=48, ∴椭圆的标准方程是+=1. (2)由e==得c=a, 又2b=8,a2=b2+c2,所以a2=144,b2=80, 所以椭圆的标准方程为+=1或+=1. 题型02 利用方程研究椭圆的性质 【典例2-1】(多选)(2025·高二·四川广元·阶段练习)已知分别是椭圆C:的左、右焦点,P为椭圆C上异于长轴端点的动点,则下列结论正确的是(      ) A.的周长为10 B.面积的最大值为25 C.的最小值为1 D.椭圆C的离心率为 【答案】AD 【解析】由题意可知:, 则,, 对于选项A:的周长为,故A正确; 对于选项B:当P为短轴顶点时,面积取到最大值为,故B错误; 对于选项C:的最小值为,此时P为长轴顶点, 但本题取不到长轴顶点,故没有最小值,故C错误; 对于选项D:椭圆C的离心率为,故D正确; 故选:AD. 【典例2-2】(多选)(2025·河南开封·三模)椭圆的焦点为,,上顶点为A,直线与C的另一个交点为B,若,则(    ) A.C的焦距为2 B.C的短轴长为 C.C的离心率为 D.的周长为8 【答案】ABD 【解析】由于,所以, 故, 因此,故, 所以椭圆, 对于A,焦距为,故A正确, 对于B,短轴长为,B正确, 对于C,离心率为,C错误, 对于D,的周长为,D正确, 故选:ABD 由椭圆方程研究其性质的步骤 已知椭圆方程讨论其几何性质时,首先要将其化为标准方程,确定a,b的值,然后求解其几何性质中的其他相关量.若不能确定焦点是在x轴上还是y轴上,则需分情况讨论. 【变式2-1】(多选)已知椭圆的左、右焦点分别为,点)是椭圆E上的一个动点,则下列说法正确的是(    ) A.椭圆E的长轴长为5 B.椭圆E的离心率为 C. D.恰好存在两个点P使得 【答案】BC 【详解】对于椭圆,,故椭圆长轴长为,A错误; 椭圆离心率为,B正确; 点)是椭圆E上的一个动点,则,即,C正确; 由可知P点位于以为直径的圆上,, 则该圆方程为,联立,解得, 则或或或,故满足题意的点P有4个,D错误, 故选:BC 【变式2-2】已知焦点在x轴上的椭圆的焦距与长轴长的比值恰好是黄金分割数,则实数m的值为 . 【答案】 【分析】根据焦距和长轴定义以及黄金分割的相关概念得到方程,解出即可. 【详解】焦点在x轴上的椭圆中,,, 所以,由题意得,即, 即,解得. 题型03 定义法求椭圆的离心率 【典例3-1】(24-25高二下·河南周口·开学考试)已知椭圆的左、右焦点分别为,,P是椭圆C上任意一点.若,则椭圆C的离心率为(    ). A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据椭圆方程及其定义和焦点位置得,,进而求离心率. 【详解】由椭圆的定义及题意,得,所以. 因为,所以,所以, 所以离心率. 故选:B. 【典例3-2】已知F是双曲线的右焦点,直线与C交于P,Q两点,若以为直径的圆经过点F,则C的离心率为(    ) A.2 B. C.3 D. 【答案】B 【详解】不妨设点P在第一象限,连接FP,FQ,PF1,如图.由题意可得, 易知P,Q两点关于坐标原点O对称,所以O为线段PQ的中点, 所以,故为直角三角形,由题意,,设, 则,解得或(舍), 所以,. 故选:B 定义法求椭圆的离心率 所谓定义法,是指利用离心率的定义求解,即建立a,c的关系式,求出的值,再利用定义式求得离心率e,或整体得到. 【变式3-1】(2025·江西宜春·一模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在该椭圆上,则该椭圆的离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据给定条件,结合椭圆的定义求出焦距及长轴长,再求出离心率. 【详解】依题意,椭圆的焦距,长轴长, 所以该椭圆的离心率. 故选:A 【变式3-2】已知椭圆,、是的焦点,过且垂直于轴的直线截椭圆所得弦长为,是上一动点,是圆上一动点,则(    ) A. B.椭圆离心率为 C.圆与圆相切 D.的最大值为4 【答案】AC 【详解】AB选项,由通径长,得.所以, 由椭圆的定义,可得,所以A正确; 椭圆离心率,所以B不正确; C选项,圆N的圆心为,半径,圆圆心为,, 因为,所以两圆相内切;C正确; D选项,设点,其中,则满足,可得, 则 , 当时,取得最大值,, 故,所以D不正确.故选:AC 题型04 构造方程求椭圆的离心率 【典例4】已知椭圆的左右焦点分别为,,右顶点为.过点的直线与椭圆的交点为,与轴的交点为.若,且,则椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】设椭圆的半焦距为, 椭圆的左右焦点分别为,,右顶点为. 设,因为,所以, 所以,则,将点代入椭圆方程得,所以, 即,则,由得, 又,所以, 化简得, 所以,解得(负根舍去). 故选:B 方程法求椭圆的离心率 即根据a,c,b,e的关系,构造关于e的方程,解方程求解. 【变式4-1】已知椭圆C:的焦点分别为,,过的直线与C交于P,Q两点,若,,则椭圆C的离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】设,则,, 由,可得, ,所以点为椭圆的上顶点或下顶点, 在中,由余弦定理可得, 在中,由余弦定理可得,即,. 故选:B. 【变式4-2】(2025·高二·湖北武汉·联考)已知椭圆:()的左右焦点分别为,,点在上,点在轴上,,,则椭圆的离心率为 . 【答案】 【解析】令椭圆:()的半焦距为, 设,则,由点在轴上, ,得, 而,,因此, 即,解得, 在中,, 在中,由余弦定理得, 即, 整理得,而, 所以椭圆的离心率为. 题型05 求椭圆离心率的取值范围 【典例5】(2024·高二·安徽安庆·阶段练习)椭圆(a>b>0)上存在一点P满足,分别为椭圆的左右焦点,则椭圆的离心率的范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】因为椭圆(a>b>0)上存在一点P满足,即, 所以点P落在以为直径的圆上,所以有解, 即有解,所以. 即,所以,所以, 又椭圆的离心率,所以. 故选:D 求椭圆的离心率的取值范围的策略 利用题设条件或问题中的隐含条件构建关于a,b,c,e的不等关系,进而转化为关于离心率e的不等式(组),通过解不等式(组)求出离心率e的取值范围.求解的同时要注意椭圆的离心率e 【变式5-1】(2024·高二·四川内江·阶段练习)已知点A、B为椭圆的长轴顶点,P为椭圆上一点,若直线PA,PB的斜率之积的范围为,则椭圆的离心率的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由题得:,所以 故选:A. 【变式5-2】(2025·高二·江苏盐城·阶段练习)已知椭圆上有一点P,是椭圆的左、右焦点,若使得为直角三角形点P有8个,则椭圆的离心率的范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】如图所示,当点落在上顶点时,恰好有6个直角三角形,此时,,当椭圆变扁时,椭圆越扁,离心率越大,,此时为直角三角形点P有8个, 故选:C 题型06 由椭圆的离心率求参 【典例6】(2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)已知椭圆的离心率,则的值为(    ) A.12 B. C.12或 D.或 【答案】C 【分析】通过讨论和,结合离心率,即可求解. 【详解】①当时,即椭圆的焦点在轴上时, 此时,,解得,符合题意; ②当时,即椭圆的焦点在轴上时, 此时,,解得,符合题意; 综上,的值为或12. 故选:C 由椭圆的离心率求参问题求解策略 这类问题一般根据椭圆的离心率列出关于参数的方程,解之即得所求.但求解时还需注意椭圆焦点所在的位置,有时要分焦点在x轴还是y轴讨论求解. 【变式6-1】(2025·湖南湘潭·三模)已知椭圆的离心率为,则的短轴长为(    ) A. B.1 C.2 D.3 【答案】B 【分析】首先判断焦点在轴上,根据离心率求出,即可得解. 【详解】依题意,,即,则的焦点在轴上, 因此,所以,故的短轴长为. 故选:B. 【变式6-2】(24-25高二下·湖北·期中)若焦点在轴上的椭圆的离心率为,则的值为(   ) A. B.9 C. D.12 【答案】B 【分析】由离心率的定义即可求解. 【详解】由题意可知:, 所以, 解得:, 故选:B 题型07 椭圆对称性的应用 【典例6】已知椭圆的方程为,其中依次将椭圆的下半部分分成10等份,若是椭圆的右焦点,则(    ) A.10 B.16 C.20 D.12 【答案】C 【分析】设椭圆的左焦点为,连接,得到,结合椭圆的定义,即可求解. 【详解】因为若是椭圆的右焦点,且,可得, 设椭圆的左焦点为,连接, 由椭圆的对称性,可得, 所以. 故选:C. 椭圆对称性的应用策略 椭圆关于x轴、y轴,原点对称.应用时,可利用对称简化问题: 求对称点坐标,将非第一象限内的点转化到第一象限来分析;处理弦中点、对称点问题时,用对称性质减少计算,结合椭圆的性质高效解题. 【变式7-1】(多选)已知直线被椭圆截得的弦长为8,则下列直线中被椭圆截得的弦长也为8的有(    ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【分析】根据椭圆的对称性,结合直线之间的对称性,可得答案. 【详解】由椭圆是关于轴、轴、原点对称, 对于A,由直线与直线关于轴对称,则A正确; 对于B,直线是由直线向上平移个单位,则B错误; 对于C,由直线与直线关于轴对称,则C正确; 对于D,由直线与直线关于原点对称,则D正确. 故选 :ACD 【变式7-2】已知椭圆的中心为原点,焦点为,,以为圆心,为半径的圆交椭圆于、两点,且,则椭圆的方程是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】连接、,即可得到为等边三角形,从而得到点在椭圆的短轴的顶点,又,,再求出,即可得解. 【详解】连接、,根据对称性可知, 又,所以为等边三角形,即, 所以点为椭圆的短轴的顶点, 又,所以,则, 所以椭圆方程为. 故选:C 题型08 利用椭圆上点的范围求解最值问题 【典例8-1】已知曲线,圆,若A,B分别是M,N上的动点,则的最小值是(    ) A.2 B. C.3 D. 【答案】C 【分析】根据题意可得曲线M的方程为,设出,利用两点间距离公式并由二次函数性质可求得,进而利用点与圆的位置关系求解即可. 【详解】根据题意,曲线, 则曲线M上的点到点和距离之和为, 根据椭圆定义知曲线M的是以和为焦点的椭圆, 其中,则,所以曲线M的的方程为, 设点满足且,可得, 圆的圆心为,半径为1, 则, 又函数在单调递减,所以, 所以的最小值是. 故选:C 【典例8-2】(2025·高二·辽宁·期中)已知是椭圆上一点,,则的最小值为 . 【答案】 【解析】设, 所以, 由于,故当,取最小值, 利用椭圆上点的范围解决最值问题的策略 这类问题往往与椭圆上动点坐标有关,可以将所求最值的量用椭圆上点的坐标表示,从而建立关于椭圆上点的横坐标或纵坐标的函数,借助函数思想及点的坐标范围求得最值. 【变式8-1】设P为椭圆上任意一点,其中,为它的一个焦点,则的最大值为 ,最小值为 . 【答案】, 【分析】代入两点间距离公式,转化为根据定义域求函数的最值. 【详解】设,, , ,函数在区间上单调递增, 当时,的最大值为,当时,的最小值是. 【变式8-2】(2025·高二·上海普陀·期中)过椭圆的中心的直线与椭圆交于两点,是椭圆的右焦点,则的面积的最大值为 . 【答案】12 【解析】由椭圆,得,,.设点,则, 故的面积. 题型09 几何法求解椭圆的最值问题 【典例9】(24-25高二下·湖南永州·期末)已知椭圆的左、右焦点分别,,椭圆的长轴长为,短轴长为2,P为直线上的任意一点,则的最大值为 . 【答案】 【分析】先计算得出,,,再结合两角差正切公式计算应用基本不等式计算求解即可. 【详解】由题意有,,, 设直线与x轴的交点为Q, 设,有,, 可得, 当且仅当时取等号,可得的最大值为. 故答案为: 几何法求解椭圆的最值问题 若题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,则考虑利用图形性质来解决,这就是几何法.解题的关键是能够准确分析出最值问题所隐含的几何意义,并能借助相应曲线的定义及对称知识求解. 【变式9】(2025·山东日照·二模)已知与x轴相交于C,D两点,点,以AB为直径的圆与⊙O内切,则△BCD面积的最大值为 . 【答案】8 【分析】由两圆内切可以判定得到B的轨迹方程为椭圆,根据椭圆的性质即可确定最大值. 【详解】 如图,设以为直径的圆的圆心为,, 因为两圆内切,所以, 又为的中位线,所以, 所以, 所以的轨迹为以,为焦点的椭圆, ,, 显然当为椭圆短轴顶点即时,的面积最大, 最大值为. 题型10 椭圆简单性质的实际应用 【典例10】某彗星的运行轨道是以太阳为一个焦点的椭圆,测得轨道的近日点(距离太阳最近的点)与太阳中心的距离为,远日点(距离太阳最远的点)与太阳中心的距离为,并且近日点、远日点及太阳中心在同一条直线上,则(    ) A.轨道的焦距为 B.轨道的离心率为 C.轨道的短轴长为 D.当越大时,轨道越圆 【答案】BCD 【详解】设椭圆的长轴长为,短轴长为,焦距为,根据题意得到;故, 对于A:焦距,故选项A错误; 对于B:因为离心率,故选项B正确; 对于C:短轴长,故选项C正确; 对于D:离心率, 当越大时,椭圆的离心率越小,即椭圆越圆,故D正确; 故选:BCD 解决椭圆的实际应用题的一般思路 根据题意得到几何图形,建立适当的平面直角坐标系,与椭圆知识相联系,找出题目中已知量和隐含条件的关系,求出椭圆方程. 【变式10-1】(2025·广东韶关·模拟预测)韶州大桥是一座独塔双索面钢砼混合梁斜拉桥,具有桩深,塔高、梁重、跨大的特点,它打通了曲江区、浈江区、武江区交通道路的瓶颈,成为连接曲江区与芙蓉新城的重要交通桥梁,大桥承担着实现韶关“三区融合”的重要使命,韶州大桥的桥塔外形近似椭圆,若桥塔所在平面截桥面为线段,且过椭圆的下焦点,米,桥塔最高点距桥面米,则此椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】如图按椭圆对称轴所在直线建立直角坐标系, 设椭圆方程为, 令,即,解得,依题意可得, 所以,所以,所以. 故选:D. 【变式10-2】(2024·高二·福建福州·期中)“嫦娥四号”探测器实现历史上的首次月背着陆,如图是“嫦娥四号”运行轨道示意图,圆形轨道距月球表面千米,椭圆形轨道的一个焦点是月球球心,一个长轴顶点位于两轨道相切的变轨处,另一个长轴顶点距月球表面千米,则椭圆形轨道的焦距为 千米. 【答案】 【解析】设椭圆长轴长为,焦距为,月球半径为,则, 两式作差,可得,椭圆形轨道的焦距为千米. 故答案为:85. 【变式8-3】(2025·高二·湖北武汉·期末)在对表面为曲面的工件进行磨削时应当选用尺寸适当的圆形砂轮,如果砂轮半径太大,则磨削时工件与砂轮接触处附近的那部分会磨去太多.现有一工件,其截面内表面是一长轴长为4,离心率为的椭圆,在对其内表面进行抛光时,所选用砂轮的半径最大为 . 【答案】/1.5 【解析】,,离心率,故,, 不妨设椭圆方程为:, 设圆半径为,椭圆与圆相切于左顶点或者右顶点时有最大值, 圆方程为:,联立方程:, 消去得到,, 解得. 练基础 1.椭圆25x2+9y2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是(  ) A.5,3,      B.10,6, C.5,3, D.10,6, 【答案】B 【解析】变形+=1,∵焦点在y轴上,∴a=5,b=3, ∴长轴长10,短轴长6,e=. 2.焦点在x轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为4,则椭圆的方程为(  ) A.+=1 B.+=1 C.+=1 D.+=1 【答案】A 【解析】设椭圆方程+=1(a>b>0),∴⇒,∴椭圆方程+=1.] 3.(24-25高二下·云南玉溪·期末)已知椭圆的离心率为,短轴长为2,则(   ) A. B. C.1 D. 【答案】A 【分析】由离心率、短轴长以及的关系式,建立方程组,可得答案. 【详解】由题可知,所以. 故选:A. 4.(24-25高二下·云南丽江·阶段练习)若椭圆的焦距为,则该椭圆的离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据题意求出、、的值,结合椭圆离心率公式求解即可. 【详解】由题意可知,椭圆的焦点在轴上,且,则, 又因为,则,因此,该椭圆的离心率为. 故选:B. 5.(24-25高三下·云南昆明·开学考试)已知椭圆和椭圆有相同的离心率,则(   ) A. B. C.或4 D.或4 【答案】D 【分析】根据题意,求出椭圆离心率,分焦点在轴或轴上讨论列出方程,即可求解. 【详解】易知椭圆的离心率为, 对于椭圆, 当焦点在轴上时离心率为,解得; 当焦点在轴上时离心率为,解得, 所以或. 故选:D. 6.(24-25高二上·山西·阶段练习)下列四个椭圆中,形状与圆更接近的一个是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】求出所有选项的椭圆离心率,根据离心率越小,椭圆越接近圆,离心率越大,椭圆越扁,选出离心率最小的即可. 【详解】由椭圆的性质知,离心率越小,椭圆越接近圆,离心率越大,椭圆越扁, 四个椭圆的离心率分别为,其中离心率最小的为, 所以椭圆的形状与圆更接近. 故选:C. 7.(24-25高二上·浙江台州·期末)已知椭圆的标准方程为,下列说法正确的是(    ) A.椭圆的长轴长为2 B.椭圆的焦点坐标为 C.椭圆关于直线对称 D.当点在椭圆上时, 【答案】D 【分析】由椭圆的标准方程先确定求得,得到长轴长,焦点为即可判断A,B; 将方程中的互换,根据所得方程是否与原方程相同可判别C;根据椭圆的范围可判断D. 【详解】对于A、B,由得, ∴长轴长,焦点为.故A、B不正确; 对于C,将互换,得椭圆与原椭圆方程不相同,故椭圆不关于直线对称.故C不正确; 对于D,因为点在椭圆上,则,∴,故D正确. 故选:D 8.(多选)(2025·贵州·二模)已知椭圆:,:,则(   ) A.与的离心率相等 B.与的焦距相等 C.与的长轴长相等 D.的短轴长是的短轴长的两倍 【答案】BD 【分析】求出给定的两个椭圆的长短半轴长、半焦距及离心率,再逐项判断即可. 【详解】椭圆:的长半轴长,短半轴长,半焦距, 椭圆:的长半轴长,短半轴长,半焦距, 对于A,椭圆的离心率,椭圆的离心率,A错误; 对于B,椭圆与的焦距长都为6,相等,B正确; 对于C,椭圆与的长轴长不相等,C错误; 对于D,椭圆的短轴长是的短轴长的两倍,D正确. 故选:BD 9.(多选)(24-25高二上·山东临沂·期末)椭圆:的左、右焦点分别为,,点为上的任意一点,则(   ) A.椭圆的长轴长为3 B.椭圆的离心率为 C.的最大值为5 D.存在点,使得 【答案】BC 【分析】根据给定的椭圆方程,求出其长短半轴长、半焦距,再逐项判断得解. 【详解】椭圆:的长半轴长,短半轴长,半焦距, 对于A,椭圆的长轴长为6,A错误; 对于B,椭圆的离心率为,B正确; 对于C,,C正确; 对于D,,以线段为直径的圆在椭圆内,因此不存在点,使得,D错误. 故选:BC. 10.(24-25高二上·宁夏银川·阶段练习)若椭圆:的短轴的一个端点为,则椭圆的长轴长为 【答案】 【解析】由题意知C的焦点在x轴上,椭圆C的标准方程为,且, 所以,所以C的方程为,所以其长轴长为,故A正确. 11.已知椭圆的短半轴长为1,离心率0<e≤.则长轴长的取值范围为________. 【答案】(2,4] 【解析】∵b=1,∴c2=a2-1,又==1-≤,∴≥,∴a2≤4, 又∵a2-1>0,∴a2>1,∴1<a≤2,故长轴长2<2a≤4. 12.(2025·江西新余·二模)已知点是椭圆:上的动点,若,则的最小值为 . 【答案】/ 【分析】根据两点间的距离公式列关于的函数式,然后利用二次函数求出最值即可 【详解】由题意得,且.所以 当时,取得最小值为, 故答案为: 13.已知椭圆x2+(m+3)y2=m(m>0)的离心率e=,求m的值及椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐标、顶点坐标. 【解析】椭圆方程可化为+=1(m>0), ∵m-=>0,∴m>, 即a2=m,b2=.∴c==. 由e=,得=,解得m=1, ∴椭圆的标准方程为x2+=1. ∴a=1,b=,c=. ∴椭圆的长轴长为2,短轴长为1, 两焦点坐标分别为F1,F2, 顶点坐标分别为A1(-1,0),A2(1,0),B1,B2. 14.如图,椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,过F2的直线交椭圆于P,Q两点,且PQ⊥PF1. (1)若|PF1|=2+,|PF2|=2-,求椭圆的标准方程; (2)若|PF1|=|PQ|,求椭圆的离心率e. 【解析】(1)由椭圆的定义,有2a=|PF1|+|PF2|=(2+)+(2-)=4,故a=2. 设椭圆的半焦距为c,由已知PF1⊥PF2,因此2c=|F1F2|===2.即c=,从而b==1, 故所求椭圆的标准方程为+y2=1. (2)如图,由椭圆的定义,|PF1|+|PF2|=2a, |QF1|+|QF2|=2a, 从而由|PF1|=|PQ|=|PF2|+|QF2|, 得|QF1|=4a-2|PF1|. 又由PF1⊥PQ,|PF1|=|PQ|, 知|QF1|=|PF1|,因此4a-2|PF1|=|PF1|,则|PF1|=2(2-)a,从而|PF2|=2a-|PF1|=2a-2(2-)a=2(-1)a.由PF1⊥PF2,知|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=(2c)2, 因此e== = ==-. 练提升 15.(24-25高二上·天津·期中),是椭圆的左、右焦点,点P在椭圆上运动,则的最大值是(   ) A.4 B.5 C.2 D.1 【答案】C 【分析】由题意表示出点的坐标,利用向量数量积的坐标表示,结合二次函数的性质,可得答案. 【详解】由椭圆,则,即,所以, 设,则,,, 由在椭圆上,则,即, 易知,所以的最大值为. 故选:C. 16.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)阿基米德在他的著作《关于圆锥体和球体》中计算了一个椭圆的面积,当我们垂直地缩小一个圆时,得到一个椭圆,椭圆的面积等于圆周率与椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.已知椭圆的面积为,两个焦点分别为,点是椭圆上的动点,点是点关于原点的对称点,若四边形的周长为12,则四边形面积的最大值为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据椭圆面积得出,结合四边形的周长求得,进而得出椭圆方程,得出,设,根据四边形的面积为即可求解最大面积. 【详解】由题可知,,即, 由四边形的周长为12得,,即,所以, 所以椭圆,则, 设,,则, 所以四边形的面积为, 故选:A.    17.(24-25高二下·广东广州·期中)已知直线与椭圆交于A,B两点,椭圆E右焦点为F,直线AF与E的另外一个交点为C,若,若,则E的离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】如图,设,根据椭圆的对称性和定义可得,,在直角与中,分别利用勾股定理建立方程,解之即可求解. 【详解】设椭圆的左焦点为,连接, 设,由对称性可知, 由定义得,则, 又,,所以, 在直角中,由, 即,解得. 在直角中,,即, 把代入整理得,由解得. 故选:C 18.(多选)(24-25高二下·海南海口·阶段练习)已知椭圆的两个焦点分别为,,P是C上任意一点,则(   ) A.C的离心率为 B.的周长为12 C.的最小值为3 D.的最大值为16 【答案】BD 【分析】A:根据离心率定义计算出并判断;B:根据椭圆定义计算焦点三角形的周长并判断;C:根据的最小值为作出判断;D:根据椭圆定义结合基本不等式计算并判断. 【详解】椭圆即为, 故, 对于A,,故A错误; 对于B,的周长为,故B正确; 对于C,的最小值为,故C错误; 对于D,,当且仅当时等号成立,故D正确, 故选:BD. 19.(24-25高二下·内蒙古·期末)已知为坐标原点,椭圆的左、右焦点分别为,点在上,,且为上一个动点,则(   ) A. B.的长轴长为4 C.的最小值为 D.的最大值是 【答案】ABD 【分析】根据数量积的坐标运算求得,然后由求得判断A,将点B的坐标代入椭圆方程,结合列式求解判断B,根据焦半径的性质判断C,结合椭圆的定义利用三点共线最短求解判断D. 【详解】设,因为,所以, 因为,所以,解得,A正确. 因为点在上,所以解得则的长轴长为,B正确. 的最小值为,C错误. 因为, 当且仅当共线时等号成立,所以的最大值为,D正确. 故选:ABD 20.如图,椭圆的中心在坐标原点O,顶点分别是A1,A2,B1,B2,焦点分别为F1,F2,延长B1F2与A2B2交于P点,若∠B1PA2为钝角,则此椭圆的离心率e的取值范围为________. 【答案】  【解析】由题意可设椭圆方程为+=1,A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b),F2(c,0),=(-c,-b),=(a,-b),=(-c,-b)·(a,-b)=-ac+b2<0,又∵a2=b2+c2,∴-ac+a2-c2<0, ∴e2+e-1>0 又∵0<e<1,∴<e<1. 21.(24-25高二上·上海·期末)已知椭圆方程为,点为椭圆的右顶点,定点在轴上,点为椭圆上一动点,当取得最小值时点恰与点重合,则实数的取值范围为 . 【答案】 【分析】设,利用两点间距离公式建立函数关系,借助二次函数探讨最小值. 【详解】椭圆方程为,则圆的右顶点 设,则,, 则, 所以,, 当恰与点重合时,取得最小值, 即要使时取最小值,则必有,所以. 22.已知椭圆C:经过点,、是椭圆C的左、右两个焦点,,P是椭圆C上的一个动点. (1)求椭圆C的标准方程; (2)若点P在第一象限,且,求点P的横坐标的取值范围. 【分析】(1)依题意得焦点坐标,再利用椭圆的定义求得,进而求得即可; (2)设,从而可求得,再把代入求解即可. 【详解】(1)由已知得,, ,,, 同理, , ,, 椭圆的标准方程为. (2)设,且,则,,   . 由椭圆方程可得, 整理得,所以, 即点的横坐标的取值范围是. 23.已知椭圆C:,椭圆的长轴长为6,离心率为,M为椭圆上一动点. (1)求椭圆的方程; (2)若点,,求的最小值. 【分析】(1)由已知条件列方程组解出和,得到椭圆方程. (2)设,则,由和的取值范围讨论最小值. 【详解】(1)依题意有:,解得, 所以椭圆的方程为. (2)设,有,得,, 则, 当时,,当,; 当时,,当,. 24.(24-25高二上·黑龙江绥化·期中)以椭圆的焦点为焦点,过直线上一点作椭圆,要使所作椭圆的长轴最短,点应在何处?求出坐标,并求出此时的椭圆方程. 【详解】椭圆的焦点为,,如图所示, 要求所作椭圆的长轴最短,即求的最小值, 设关于直线的对称点为,则,即共线时,取得最小值, 设,则有,解得,故, 所以,故直线的方程为,即, 联立,解得,故, 故所求椭圆的长轴, 所以,又,故, 此时椭圆的方程为, 所以的坐标为,此时椭圆的方程为. 练创新 25.(24-25高二上·广东梅州·期中)小明同学某天发现,在阳光的照射下,篮球在地面留下的影子如图所示,设过篮球的中心且与太阳平行光线垂直的平面为,地面所在平面为,篮球与地面的切点为,球心为,球心在地面的影子为点;已知太阳光线与地面的夹角为;如图,为球的一条直径,为在地面的影子,点在线段上,小明经过研究资料发现,当时,篮球的影子为一椭圆,且点为椭圆的焦点,线段为椭圆的长轴,则此时该椭圆的离心率(    )(用表示).    A. B. C. D. 【答案】A 【分析】设篮球半径为,连接,过作交于,则,于是椭圆长轴长,,由二倍角公式化简即可求解. 【详解】   设篮球半径为,显然平面平面,连接平面, 过作交于,则, 于是椭圆长轴长, 在四边形中,, 令椭圆半焦距为,而,则, 解得, 所以该椭圆的离心率为. 故选:A 26.(24-25高二下·上海·期中)已知曲线:的左、右顶点分别为A,B,设P是曲线上的任意一点, 设点C满足,且的最大值为7,则的值是 . 【答案】7或 【分析】设,写出两点间的距离公式,分类利用配方法求最值,可得m值,结合,求得的值. 【详解】由曲线:,得,则, 设,则,得, 设,则 , 若,则,得, 即,解得或(舍去). 此时,则,由,得; 若,,得, 即,解得或(舍去). 此时,则,由,得 故的值为7或. 故答案为:7或    27.(23-24高二上·江苏常州·期中)如图,人们打算对长方形地块进行开发建设,其中百米,百米,长方形各边中点分别为E,F,G,H,现计划在此地块正中间铺一块椭圆形草坪,长轴在线段上且长度为6百米,椭圆离心率为.同时计划修一条长为6百米的路(其中,分别在线段,上,路的宽度忽略不计),并在内修建花圃.    (1)求椭圆上的点到直线的最短距离; (2)求线段的中点到椭圆中心的距离的最小值. 【分析】(1)根据题意建立平面直角坐标系,求出椭圆的基本量即可得到答案; (2)将题意转化为求圆上一点到定点距离的最小值即可求解. 【详解】(1)以椭圆中心为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴,建立平面直角坐标系,    设椭圆标准方程为, 由题意得,离心率,,所以, 又因为,解得, 所以,椭圆上的点到直线的最短距离百米 (2)设线段的中点为,由知, 由圆的定义知,点在以为圆心,3为半径的圆上. 则点运动轨迹为, 所以线段的中点到椭圆中心的距离的最小值为百米 27 / 28 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题1.2 椭圆的简单几何性质(高效培优讲义)数学北师大版2019选择性必修第一册
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