内容正文:
专题3.1 椭圆及其标准方程(举一反三讲义)
【人教A版】
【题型1 椭圆的定义及辨析】 1
【题型2 曲线方程与椭圆】 3
【题型3 椭圆标准方程的求解】 5
【题型4 根据椭圆方程求a、b、c】 7
【题型5 轨迹问题——椭圆】 8
【题型6 椭圆中焦点三角形的周长、面积问题】 11
【题型7 椭圆中焦点三角形的其他问题】 13
【题型8 椭圆中距离的最值问题】 16
【题型9 椭圆中距离的和、差最值问题】 18
知识点1 椭圆的定义
1.椭圆的定义
(1)定义:平面内与两个定点,的距离的和等于常数(大于)的点的轨迹叫作椭圆.这两个定点叫作椭圆的焦点,两焦点间的距离叫作椭圆的焦距.
(2)椭圆定义的集合表示P={}.
【题型1 椭圆的定义及辨析】
【例1】(24-25高二上·内蒙古·期末)如果椭圆上一点P到焦点的距离为6,那么点P到另一个焦点的距离是( )
A.26 B.10 C.4 D.14
【答案】D
【解题思路】先求出,再根据椭圆的定义计算求解即可.
【解答过程】根据题意可得,
椭圆的长轴长为,根据,得.
故选:D.
【变式1-1】(24-25高二上·广东·期末)已知为椭圆上一点,分别为的左、右焦点,且,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解题思路】由椭圆方程求出,利用椭圆的定义式,求得,代入计算即得.
【解答过程】由可得:,则,
因,则,故.
故选:C.
【变式1-2】(24-25高二上·陕西汉中·阶段练习)已知是椭圆上的一点,分别是椭圆的左,右焦点,则( )
A.6 B.4 C.3 D.2
【答案】A
【解题思路】根据椭圆的定义计算可得.
【解答过程】椭圆,则,又是椭圆上的一点,
所以.
故选:A.
【变式1-3】(24-25高二上·湖南郴州·期末)已知椭圆的左右焦点分别为,点在椭圆上,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用椭圆的定义,结合余弦定理求解即得.
【解答过程】依题意,,,而,则,
在中,由余弦定理得,
所以.
故选:C.
知识点2 椭圆的标准方程
1.椭圆的标准方程
椭圆的标准方程与其在坐标系中的位置的对应关系:
椭圆在坐标
系中的位置
标准方程
焦点坐标
F1(-c,0),F2 (c,0)
F1(0,-c),F2 (0,c)
a,b,c的关系
2.椭圆方程的求解
(1)用定义法求椭圆的标准方程
根据椭圆的定义,确定的值,结合焦点位置可写出椭圆方程.
(2)用待定系数法求椭圆的标准方程
①如果明确了椭圆的中心在原点,焦点在坐标轴上,那么所求的椭圆一定是标准形式,就可以利用待定系数法求解.首先建立方程,然后依据题设条件,计算出方程中的a,b的值,从而确定方程(注意焦点的位置).
②如果不能确定椭圆的焦点的位置,那么可用以下两种方法来解决问题:一是分类讨论,分别就焦点在x轴上和焦点在y轴上利用待定系数法设出椭圆的标准方程,再解答;二是用待定系数法设椭圆的一般方程为=1(A>0,B>0,A≠B),再解答.
【题型2 曲线方程与椭圆】
【例2】(24-25高二上·河北沧州·阶段练习)若方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据方程表示焦点在轴上的椭圆建立不等式,并解出不等式即可
【解答过程】由题意可知:方程表示焦点在轴上的椭圆
则有:
解得:
故选:A.
【变式2-1】(24-25高二下·辽宁·开学考试)“”是“方程表示椭圆”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解题思路】利用方程表示椭圆求得,可得“”是“方程表示椭圆”的充分不必要条件.
【解答过程】由方程表示椭圆,可得,解得,
因为,
所以“”是“方程表示椭圆”的充分不必要条件.
故选:B.
【变式2-2】(24-25高二上·吉林长春·阶段练习)已知曲线方程,.
(1)若方程表示焦点在轴上的椭圆,求的取值范围;
(2)若方程表示焦距为2的椭圆,求的值.
【答案】(1)
(2)或
【解题思路】(1)根据椭圆方程的性质建立关于k的不等式,解出即可;
(2)根据椭圆方程的类型,分类讨论确定,根据求解即可.
【解答过程】(1)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则,
解得,
即的取值范围为;
(2)若方程表示焦距为2的椭圆,则,所以
当方程表示焦点在轴上的椭圆,则,且
又,得;
当方程表示焦点在轴上的椭圆,则,解得
所以,
又,得;
综上,或.
【变式2-3】(2025高二上·全国·专题练习)已知方程=1.
(1)若上述方程表示焦点在x轴上的椭圆,求实数m的取值范围;
(2)若上述方程表示焦点在y轴上的椭圆,求实数m的取值范围;
(3)若上述方程表示焦点在坐标轴上的椭圆,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)根据椭圆的标准方程求解;
(2)根据椭圆的标准方程求解;
(3)根据椭圆的标准方程求解.
【解答过程】(1)依题意,有,解得.
故实数m的取值范围为.
(2)依题意,有,解得.
故实数m的取值范围为.
(3)依题意,有,解得,且,
故实数m的取值范围是.
【题型3 椭圆标准方程的求解】
【例3】(24-25高二上·安徽淮南·期中)中心为原点,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.
【答案】A
【解题思路】依据题干信息得出的值即可得椭圆方程.
【解答过程】设椭圆方程为,
则且,得,
故椭圆方程为.
故选:A.
【变式3-1】(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)已知椭圆过点和点,则此椭圆的标准方程是( )
A. B.或 C. D.以上都不对
【答案】A
【解题思路】根据给定条件设出椭圆方程,将给定点的坐标代入,列出方程组求解即得.
【解答过程】设椭圆方程为:,因椭圆过点和点,
于是得 ,解得,
所以所求椭圆方程为.
故选:A.
【变式3-2】(24-25高二上·安徽·阶段练习)已知椭圆的左顶点为,上,下焦点分别为,直线经过且与交于两点,若垂直平分线段,且的周长为,则的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】根据椭圆的焦点三角形的周长,可得,即可根据椭圆性质可得,即可求解.
【解答过程】如图,由题可知,设.连接,
因为垂直平分线段,所以,
所以的周长为,可得,
因为,所以,得,从而,
故的方程是.
故选:A.
【变式3-3】(24-25高二上·陕西西安·期中)已知点在椭圆上,点,分别为椭圆的左、右焦点,满足,的面积为,椭圆的焦距为,则椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】由条件求得,结合勾股定理得,即可得,可得答案.
【解答过程】椭圆的焦距为,则,
由,的面积为,得,即,
又,
所以,即,,
又,则,
则椭圆的标准方程为.
故选:D.
【题型4 根据椭圆方程求a、b、c】
【例4】(24-25高二上·四川成都·阶段练习)若椭圆的右焦点坐标为,则的值为( )
A. B.或 C. D.或
【答案】C
【解题思路】根据、、的关系可求得的值.
【解答过程】因为椭圆的右焦点坐标为,则,,,
所以,.
故选:C.
【变式4-1】(24-25高二上·浙江·阶段练习)若椭圆上一点到椭圆的两个焦点的距离之和为,则( )
A. B. C. D.或
【答案】B
【解题思路】讨论焦点的位置利用椭圆定义可得答案.
【解答过程】若,则由得(舍去);
若,则由得.
故选:B.
【变式4-2】(24-25高二上·山东菏泽·期中)已知椭圆C:的一个焦点为,且C过点,则( )
A.10 B.49 C.50 D.1201
【答案】D
【解题思路】由条件知椭圆的焦点在轴上,半焦距长,短半轴长,根据的关系,可求.
【解答过程】椭圆C:的一个焦点为,过点,
∴,∴ ,∴.
故选:D.
【变式4-3】(24-25高二上·河北邯郸·期中)已知焦点在轴上的椭圆的焦距为6,则实数等于( )
A. B.6 C.12 D.
【答案】C
【解题思路】根据椭圆的焦点位置以及焦距,列式求解,即得答案.
【解答过程】由于焦点在轴上的椭圆的焦距为6,
故,
故选:C.
【题型5 轨迹问题——椭圆】
【例5】(24-25高二上·重庆·阶段练习)平面内,动点的坐标满足方程,则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】根据两点间距离公式可得已知方程的几何意义,结合椭圆的定义可求得轨迹方程.
【解答过程】由两点间距离公式知:
的几何意义是点到与的距离之和为,
,
点轨迹是以为焦点的椭圆,设其长轴长、短轴长、焦距分别为,
则,,,,,
点轨迹方程为:.
故选:B.
【变式5-1】(24-25高二上·重庆·期中)已知点,点是圆上一动点,线段MP的垂直平分线交于点,则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由一般方程得到圆心和半径,再由几何关系得到点的轨迹是以为焦点的椭圆即可;
【解答过程】
由题意得,圆心,半径,
因为,,
所以点的轨迹是以为焦点的椭圆,其中,
所以动点的轨迹方程为,
故选:B.
【变式5-2】(24-25高二上·湖北·期中)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.
【答案】B
【解题思路】根据圆的位置关系及椭圆的定义可判断点轨迹为椭圆,即可得出轨迹方程.
【解答过程】圆:的圆心,半径,
圆:的圆心,半径,
由,得圆内含于圆内,设动圆半径为,
依题意,,,则,
因此点的轨迹为以为焦点的椭圆,其中,,
所以M的方程为.
故选:B.
【变式5-3】(24-25高二上·河北唐山·期中)设点,的周长为36,则的顶点的轨迹方程为( )
A. B.
C.+ D.
【答案】B
【解题思路】由题意得到,根据椭圆的定义,可得点的轨迹是一条以为焦点的椭圆,即可得到答案.
【解答过程】由题意的周长为,,
所以,所以,
可知点的轨迹是以为焦点,长轴长为除去长轴的两个端点的椭圆,
所以,
所以点的轨迹方程为.
故选:B.
知识点3 椭圆的焦点三角形
1.椭圆的焦点三角形
(1)焦点三角形的概念
设M是椭圆上一点,F1,F2为椭圆的焦点,当点M,F1,F2不在同一条直线上时,它们构成一个焦点三角形,如图所示.
(2)焦点三角形的常用公式
①焦点三角形的周长L=2a+2c.
②在中,由余弦定理可得.
③设,,则.
【题型6 椭圆中焦点三角形的周长、面积问题】
【例6】(24-25高二上·甘肃定西·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为.过且垂直于的直线与交于,两点,则的周长为( )
A.4 B. C.8 D.
【答案】C
【解题思路】结合垂直平分线性质可得的周长与的周长相等,再结合椭圆的定义求的周长即可.
【解答过程】因为为线段的垂直平分线,
根据对称性,,,
所以的周长等于的周长,
利用椭圆的定义得到的周长为 .
故选:C.
【变式6-1】(23-24高二上·北京丰台·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上.若,则的面积为( )
A.2 B.4 C.8 D.9
【答案】B
【解题思路】根据题意,由椭圆的定义,得到,再由勾股定理得,联立方程组,求得,结合三角形的面积公式,即可求解.
【解答过程】如图所示,椭圆,可得,则,
因为点在椭圆上,可得,
又由,可得,
联立方程组,可得,
所以的面积为.
故选:B.
【变式6-2】(24-25高二上·山东烟台·期末)已知分别为椭圆的左、右焦点,直线与交于两点,则平行四边形的周长为( )
A. B.8 C. D.16
【答案】C
【解题思路】由题意,根据椭圆的定义计算直接得出结果.
【解答过程】由题意知,,由椭圆的定义知,
四边形的周长为.
故选:C.
【变式6-3】(24-25高三上·福建龙岩·阶段练习)已知点是椭圆上一点,点、是椭圆的左、右焦点,若的内切圆半径的最大值为,若椭圆的长轴长为4,则的面积的最大值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【解题思路】根据焦点三角形面积两种不同表达方式,和,分别得到焦点三角形面积的最大值,建立方程即可求解.
【解答过程】设的内切圆半径为,
则,
所以当取到最大值时,,
又,
所以,即,
因为,所以,
所以,
故选:C.
【题型7 椭圆中焦点三角形的其他问题】
【例7】(24-25高三上·重庆南岸·阶段练习)椭圆的焦点为、,若点在上且满足,则中最大角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用椭圆的定义结合已知条件可求得中的最长边的长,利用余弦定理可求得结果.
【解答过程】在椭圆中,,,则,
由已知可得,所以,,,,
所以,,故在中,最大,
由余弦定理可得,
,故,
故选:C.
【变式7-1】(24-25高二上·上海青浦·期末)设椭圆的左右焦点为,,点P在该椭圆上,则使得为等腰三角形的点P的个数为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【解题思路】分别讨论为腰或者底的情况.
【解答过程】①当等腰的底时,可知P点为椭圆上下顶点时,2个点,满足题意;
②当等腰的腰时,分别以为圆心,以长为半径画弧,交椭圆于4个点;
综上所述,共6个点满足题意.
故选:C.
【变式7-2】(2025·江西新余·模拟预测)已知椭圆的左右焦点分别为,的三个顶点均在上,分别落在线段上且轴,若,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】作出图象,由题意可知,从而可得,在和中,分别求得,从而可得,即有, ,过作于,
可得,为中点,即可得解.
【解答过程】如图所示:
由题意可知,
设椭圆的半长轴为,
则,
在中,,
在中,
,
所以 ,
整理得:,即
解得:或,
当时,,不满足题意,故舍去;
当时,,满足题意,且,
过作于,
则,
所以,
所以,
故为中点,
所以.
故选:D.
【变式7-3】(2025·北京·模拟预测)已知一个离心率为,长轴长为4的椭圆,其两个焦点为,,在椭圆上存在一个点P,使得,设的内切圆半径为r,则r的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】在中,利用余弦定理求得,再由求解.
【解答过程】解:因为椭圆的离心率为,长轴长为4,
所以,
在中,由余弦定理得:,
,
解得 ,
所以 ,
,
解得,
故选:D.
【题型8 椭圆中距离的最值问题】
【例8】(24-25高二上·重庆北碚·期末)已知椭圆的方程为,则椭圆上一点到左焦点的距离最小值为( )
A.8 B.5 C.3 D.2
【答案】D
【解题思路】根据椭圆方程及其性质,即可得点到左焦点的距离最小值.
【解答过程】由椭圆方程知,椭圆上点到左焦点的距离最小值为.
故选:D.
【变式8-1】(24-25高二上·河南开封·期中)椭圆上任一点P到点的距离的最小值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【解题思路】设,结合点在椭圆上利用两点距离公式得,根据二次函数性质求解最值即可.
【解答过程】设点P的坐标为,其中,由,可得,
又由,
当时,取得最小值,最小值为.
故选:B.
【变式8-2】(24-25高二上·湖南长沙·阶段练习)已知,是椭圆的两个焦点,P是椭圆上一点,则的最大值是( )
A. B.9 C.16 D.25
【答案】D
【解题思路】利用椭圆的定义及基本不等式可求答案.
【解答过程】因为,所以,
当且仅当时,取到最大值.
故选:D.
【变式8-3】(2025·陕西西安·一模)已知点在椭圆上运动,点在圆上运动,则的最大值为( )
A. B. C.5 D.6
【答案】B
【解题思路】根据圆的性质,结合两点间距离公式、配方法进行求解即可.
【解答过程】解:设圆的圆心为,则,
设,则,
所以
,当且仅当时取得最大值,
所以.
故选:B.
【题型9 椭圆中距离的和、差最值问题】
【例9】(24-25高二上·河北·阶段练习)已知椭圆的右焦点为,为椭圆上任意一点,点的坐标为,则的最大值为( )
A. B.5 C. D.
【答案】B
【解题思路】根据椭圆的定义,将转化为,当三点共线时,取最大值即,再利用两点距离公式就可求解.
【解答过程】由题意,椭圆的左焦点为,
由椭圆定义可得,所以,
因为,故在椭圆内,
所以,
当三点共线时,等号成立.
故选:B.
【变式9-1】(24-25高二上·辽宁沈阳·期中)已知点是椭圆上一动点,是圆上一动点,点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】由题意得圆的圆心是椭圆的左焦点,,利用椭圆的定义,结合图象得到,然后由即可求出的最大值.
【解答过程】如图,
由,得,,则,
则圆的圆心是椭圆的左焦点,椭圆的右焦点为,
由椭圆的定义得,
所以,
又,
所以,
当且仅当为线段与椭圆的交点,且为射线与圆的交点且、方向相同时,
上述不等式中的两个等号同时成立,
故的最大值为.
故选:B.
【变式9-2】(24-25高二上·全国·课后作业)已知动点P与两定点,连线的斜率之积为,点,点.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)求的最大值.
【答案】(1)
(2)5
【解题思路】(1)设,根据斜率之积列方程,化简即可得到结果.
(2)确定椭圆的左右焦点,根据椭圆的定义转化即可得到最大值.
【解答过程】(1)设,则,,
由得,整理得.
故点P的轨迹方程为.
(2)由(1)知点P的轨迹为除去长轴端点的椭圆,其中,
故点为椭圆的左焦点,设椭圆的右焦点为.
∵,∴点Q在椭圆内,
由椭圆的定义得,
当三点共线(在线段上)时取等号,所以的最大值为5.
【变式9-3】(24-25高二·全国·课后作业)已知椭圆:内有一点,,分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的一点,求:
(1)的最大值与最小值;
(2)的最大值与最小值.
【答案】(1)最大值为,最小值为
(2)最大值为,最小值为
【解题思路】(1)由题意可知:根据三角形的性质,即可求得然后得到的最大值与最小值;
(2)利用椭圆的定义表示出,根据椭圆的定义及三角形三边的关系,即可求得答案.
【解答过程】(1)由椭圆可知,,,
则,,
则,当且仅当、、三点共线时成立,
所以,
所以的最大值与最小值分别为和;
(2),,,
设是椭圆上任一点,由,,
,
等号仅当时成立,此时、、共线,
由,
,
等号仅当时成立,此时、、共线,
故的最大值与最小值为.
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专题3.1 椭圆及其标准方程(举一反三讲义)
【人教A版】
【题型1 椭圆的定义及辨析】 1
【题型2 曲线方程与椭圆】 2
【题型3 椭圆标准方程的求解】 3
【题型4 根据椭圆方程求a、b、c】 4
【题型5 轨迹问题——椭圆】 4
【题型6 椭圆中焦点三角形的周长、面积问题】 5
【题型7 椭圆中焦点三角形的其他问题】 6
【题型8 椭圆中距离的最值问题】 7
【题型9 椭圆中距离的和、差最值问题】 7
知识点1 椭圆的定义
1.椭圆的定义
(1)定义:平面内与两个定点,的距离的和等于常数(大于)的点的轨迹叫作椭圆.这两个定点叫作椭圆的焦点,两焦点间的距离叫作椭圆的焦距.
(2)椭圆定义的集合表示P={}.
【题型1 椭圆的定义及辨析】
【例1】(24-25高二上·内蒙古·期末)如果椭圆上一点P到焦点的距离为6,那么点P到另一个焦点的距离是( )
A.26 B.10 C.4 D.14
【变式1-1】(24-25高二上·广东·期末)已知为椭圆上一点,分别为的左、右焦点,且,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式1-2】(24-25高二上·陕西汉中·阶段练习)已知是椭圆上的一点,分别是椭圆的左,右焦点,则( )
A.6 B.4 C.3 D.2
【变式1-3】(24-25高二上·湖南郴州·期末)已知椭圆的左右焦点分别为,点在椭圆上,若,则( )
A. B. C. D.
知识点2 椭圆的标准方程
1.椭圆的标准方程
椭圆的标准方程与其在坐标系中的位置的对应关系:
椭圆在坐标
系中的位置
标准方程
焦点坐标
F1(-c,0),F2 (c,0)
F1(0,-c),F2 (0,c)
a,b,c的关系
2.椭圆方程的求解
(1)用定义法求椭圆的标准方程
根据椭圆的定义,确定的值,结合焦点位置可写出椭圆方程.
(2)用待定系数法求椭圆的标准方程
①如果明确了椭圆的中心在原点,焦点在坐标轴上,那么所求的椭圆一定是标准形式,就可以利用待定系数法求解.首先建立方程,然后依据题设条件,计算出方程中的a,b的值,从而确定方程(注意焦点的位置).
②如果不能确定椭圆的焦点的位置,那么可用以下两种方法来解决问题:一是分类讨论,分别就焦点在x轴上和焦点在y轴上利用待定系数法设出椭圆的标准方程,再解答;二是用待定系数法设椭圆的一般方程为=1(A>0,B>0,A≠B),再解答.
【题型2 曲线方程与椭圆】
【例2】(24-25高二上·河北沧州·阶段练习)若方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(24-25高二下·辽宁·开学考试)“”是“方程表示椭圆”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【变式2-2】(24-25高二上·吉林长春·阶段练习)已知曲线方程,.
(1)若方程表示焦点在轴上的椭圆,求的取值范围;
(2)若方程表示焦距为2的椭圆,求的值.
【变式2-3】(2025高二上·全国·专题练习)已知方程=1.
(1)若上述方程表示焦点在x轴上的椭圆,求实数m的取值范围;
(2)若上述方程表示焦点在y轴上的椭圆,求实数m的取值范围;
(3)若上述方程表示焦点在坐标轴上的椭圆,求实数m的取值范围.
【题型3 椭圆标准方程的求解】
【例3】(24-25高二上·安徽淮南·期中)中心为原点,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.
【变式3-1】(24-25高二上·宁夏吴忠·期中)已知椭圆过点和点,则此椭圆的标准方程是( )
A. B.或 C. D.以上都不对
【变式3-2】(24-25高二上·安徽·阶段练习)已知椭圆的左顶点为,上,下焦点分别为,直线经过且与交于两点,若垂直平分线段,且的周长为,则的方程是( )
A. B.
C. D.
【变式3-3】(24-25高二上·陕西西安·期中)已知点在椭圆上,点,分别为椭圆的左、右焦点,满足,的面积为,椭圆的焦距为,则椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【题型4 根据椭圆方程求a、b、c】
【例4】(24-25高二上·四川成都·阶段练习)若椭圆的右焦点坐标为,则的值为( )
A. B.或 C. D.或
【变式4-1】(24-25高二上·浙江·阶段练习)若椭圆上一点到椭圆的两个焦点的距离之和为,则( )
A. B. C. D.或
【变式4-2】(24-25高二上·山东菏泽·期中)已知椭圆C:的一个焦点为,且C过点,则( )
A.10 B.49 C.50 D.1201
【变式4-3】(24-25高二上·河北邯郸·期中)已知焦点在轴上的椭圆的焦距为6,则实数等于( )
A. B.6 C.12 D.
【题型5 轨迹问题——椭圆】
【例5】(24-25高二上·重庆·阶段练习)平面内,动点的坐标满足方程,则动点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【变式5-1】(24-25高二上·重庆·期中)已知点,点是圆上一动点,线段MP的垂直平分线交于点,则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(24-25高二上·湖北·期中)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.
【变式5-3】(24-25高二上·河北唐山·期中)设点,的周长为36,则的顶点的轨迹方程为( )
A. B.
C.+ D.
知识点3 椭圆的焦点三角形
1.椭圆的焦点三角形
(1)焦点三角形的概念
设M是椭圆上一点,F1,F2为椭圆的焦点,当点M,F1,F2不在同一条直线上时,它们构成一个焦点三角形,如图所示.
(2)焦点三角形的常用公式
①焦点三角形的周长L=2a+2c.
②在中,由余弦定理可得.
③设,,则.
【题型6 椭圆中焦点三角形的周长、面积问题】
【例6】(24-25高二上·甘肃定西·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为.过且垂直于的直线与交于,两点,则的周长为( )
A.4 B. C.8 D.
【变式6-1】(23-24高二上·北京丰台·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上.若,则的面积为( )
A.2 B.4 C.8 D.9
【变式6-2】(24-25高二上·山东烟台·期末)已知分别为椭圆的左、右焦点,直线与交于两点,则平行四边形的周长为( )
A. B.8 C. D.16
【变式6-3】(24-25高三上·福建龙岩·阶段练习)已知点是椭圆上一点,点、是椭圆的左、右焦点,若的内切圆半径的最大值为,若椭圆的长轴长为4,则的面积的最大值为( )
A. B. C.2 D.
【题型7 椭圆中焦点三角形的其他问题】
【例7】(24-25高三上·重庆南岸·阶段练习)椭圆的焦点为、,若点在上且满足,则中最大角为( )
A. B. C. D.
【变式7-1】(24-25高二上·上海青浦·期末)设椭圆的左右焦点为,,点P在该椭圆上,则使得为等腰三角形的点P的个数为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【变式7-2】(2025·江西新余·模拟预测)已知椭圆的左右焦点分别为,的三个顶点均在上,分别落在线段上且轴,若,则( ).
A. B. C. D.
【变式7-3】(2025·北京·模拟预测)已知一个离心率为,长轴长为4的椭圆,其两个焦点为,,在椭圆上存在一个点P,使得,设的内切圆半径为r,则r的值为( )
A. B. C. D.
【题型8 椭圆中距离的最值问题】
【例8】(24-25高二上·重庆北碚·期末)已知椭圆的方程为,则椭圆上一点到左焦点的距离最小值为( )
A.8 B.5 C.3 D.2
【变式8-1】(24-25高二上·河南开封·期中)椭圆上任一点P到点的距离的最小值为( )
A. B. C.2 D.
【变式8-2】(24-25高二上·湖南长沙·阶段练习)已知,是椭圆的两个焦点,P是椭圆上一点,则的最大值是( )
A. B.9 C.16 D.25
【变式8-3】(2025·陕西西安·一模)已知点在椭圆上运动,点在圆上运动,则的最大值为( )
A. B. C.5 D.6
【题型9 椭圆中距离的和、差最值问题】
【例9】(24-25高二上·河北·阶段练习)已知椭圆的右焦点为,为椭圆上任意一点,点的坐标为,则的最大值为( )
A. B.5 C. D.
【变式9-1】(24-25高二上·辽宁沈阳·期中)已知点是椭圆上一动点,是圆上一动点,点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式9-2】(24-25高二上·全国·课后作业)已知动点P与两定点,连线的斜率之积为,点,点.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)求的最大值.
【变式9-3】(24-25高二·全国·课后作业)已知椭圆:内有一点,,分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的一点,求:
(1)的最大值与最小值;
(2)的最大值与最小值.
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