内容正文:
3.1.1 椭圆的标准方程
题型一:椭圆定义及辨析
1.(24-25高二上·江苏宿迁·期中)方程表示的曲线为( )
A.圆 B.椭圆 C.线段 D.不表示任何图形
【答案】C
【详解】解:∵,
∴方程可表示平面内点到点与点的距离之和为的图形,
此时,
∴方程表示的轨迹是线段,
故选:C.
2.(23-24高二上·江苏淮安·阶段练习)设是椭圆上的点,若是椭圆的两个焦点,则等于( )
A.4 B.5
C.8 D.10
【答案】C
【详解】由椭圆,得,则,
所以.
故选:C.
3.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)讨论方程+表示的曲线.
【详解】表示点到点的距离,表示点到点的距离,
所以表示点到点和的距离之和,
当时,方程表示的曲线是椭圆;
当时,方程表示的曲线是线段;
当时,方程表示的曲线不存在.
题型二:利用椭圆定义求方程
4.(22-23高二上·江苏镇江·阶段练习)已知定点 和一动点 ,若 ,则动点的轨迹方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】由题意可知:,
可知动点的轨迹是以为焦点的椭圆,
则,可得,
注意到焦点在y轴上,所以动点的轨迹方程为.
故选:D.
5.(22-23高二上·江苏淮安·期中)若动点满足方程,则动点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题意得:到与的距离之和为,且,
故动点P的轨迹方程是以与为焦点的椭圆方程,故,,
所以,,所以椭圆方程为.
故选:C
6.圆,圆心为,点,作圆上任意一点与点连线的中垂线,交于,求的轨迹的方程.
【答案】
【详解】连接,由中垂线性质,有,
其中,则,
所以,
故的轨迹为以两点为焦点,长轴长为4的椭圆,
其中,,故,,,
所以的方程为.
7.(2023高二·江苏·专题练习)在平面直角坐标系中,圆,点,过B的直线l与圆A交于点C,D,过B作直线BE平行AC交AD于点E.求点E的轨迹的方程.
【答案】.
【详解】圆的圆心,半径为4,
如图,因为,于是,而,则,
于是,因此E的轨迹是焦点为A,B,长轴长为4的椭圆的一部分,
设椭圆方程为,则,,,
从而椭圆方程为,又因为点E不在x轴上,则,
所以点E的轨迹的方程为.
题型三:根据方程表示椭圆求参数的范围
8.(24-25高二上·江苏宿迁·期末)若方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意可得:,
解得:,
故选:B
9.(24-25高二上·江苏南京·期中)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为方程表示焦点在轴上的椭圆,
所以,解得,即.
故选:C.
10.(24-25高二上·江苏·期中)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为方程表示焦点在轴上的椭圆,
则,解得,
所以的取值范围为.
故选:B.
11.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)若方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数m的取值范围为( )
A. B.且 C. D.
【答案】D
【详解】,即,
因为方程表示焦点在x轴上的椭圆,
所以,解得.
故选:.
题型四:根据椭圆方程求a、b、c
12.(24-25高二上·江苏扬州·期中)椭圆的焦点为为椭圆上一点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由椭圆方程:,可知,
因,故.
故选:D.
13.(多选)(2023高二上·江苏·专题练习)已知椭圆的标准方程为,并且焦距为6,则实数m的值可以为( )
A.4 B. C.6 D.
【答案】AB
【详解】因为,所以,
当焦点在x轴上时,由椭圆的标准方程知,,所以,
又,解得.
当焦点在y轴上时,由椭圆的标准方程知,,所以,
解得.
综上,解得或.
故选:AB.
14.(23-24高二上·江苏盐城·期中)点在椭圆上,则等于( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】A
【详解】因为椭圆的标准方程为:,所以该椭圆的交点在轴上,且,,
所以,所以焦点坐标为:和.
因为表示点到两点和的距离之和;
根据椭圆的定义,所以.
故选:A.
15.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知椭圆的焦距为2,则实数m的值为 .
【答案】3
【详解】因为,所以椭圆的焦点在轴上,所以,,,
所以,解得.
故答案为:3.
题型五:根据a、b、c求椭圆标准方程
16.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)如图,椭圆的右顶点为A,上顶点为B,从椭圆上一点P向x轴作垂线,垂足恰为左焦点,若,,则椭圆C的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题意得,
当时,,解得,故,
所以,
因为,所以,即,解得,
故,
所以,解得,
所以,
椭圆C的标准方程为.
故选:A
17.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)阿基米德是古希腊著名的数学家、物理学家,他利用“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.已知椭圆C:的面积是,长轴的一个端点与短轴的两个端点构成等边三角形,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由椭圆面积公式可得,依题意有①,
又长轴的一个端点与短轴的两个端点构成等边三角形,得②,
联立①②得:,
故椭圆的方程为.
故选:A
18.(23-24高二上·江苏苏州·期末)在平面直角坐标系中,已知菱形的边长为2,一个内角为60°,顶点,,,均在坐标轴上,以为焦点的椭圆经过,两点,请写出一个这样的的标准方程: .
【答案】(答案不唯一)
【详解】如图,以菱形的对角线的交点为原点建立平面直角坐标系,
因为菱形的边长为2,一个内角为60°,
不妨取,
则为等边三角形,
故,
则椭圆的焦距,短轴长,所以,
则长轴长,所以,
所以此时椭圆的标准方程为.
故答案为:.(答案不唯一)
19.(23-24高二上·江苏扬州·阶段练习)若焦点在轴上的椭圆的焦距为,则实数的值为 .
【答案】
【详解】由于椭圆焦距为,所以,
由于椭圆的焦点在轴上,,
所以,
解得.
故答案为:
题型六:根据椭圆过的点求标准方程
20.(22-23高二上·江苏连云港·期末)经过两点的椭圆的标准方程为 .
【答案】
【详解】设椭圆为,代入两点得,解得.
故椭圆的标准方程为.
故答案为:.
21.椭圆经过点和,则该椭圆的标准方程为 .
【答案】
【详解】解:由题意得:
椭圆的标准方程为
椭圆经过点和
将和代入
椭圆标准方程
故答案为:.
22.(24-25高二上·江苏盐城·阶段练习)分别求符合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)过点,且与椭圆有相同的焦点.
(2)经过两点,.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为所求的椭圆与椭圆的焦点相同,所以其焦点在轴上,且.
设所求椭圆的标准方程为.
因为所求椭圆过点,所以有①
又,②
由①②解得.
故所求椭圆的标准方程为.
(2)设椭圆方程为,且,在椭圆上,
所以,则椭圆方程.
23.(23-24高二上·江苏·阶段练习)求符合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过点,焦点坐标分别为,;
(2)经过,两点.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题知:焦点在轴,且,设椭圆标准方程为,则,
由椭圆过点知,解得或(舍去).
所以椭圆的标准方程为.
(2)椭圆经过,两点,设所求椭圆的方程为,
把点、代入得,解得,所以所求椭圆的方程为.
题型七:求椭圆的焦点、焦距
24.(24-25高二上·江苏淮安·期中)椭圆的右焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由题设,椭圆标准方程为,故,
所以右焦点为.
故选:C
25.(23-24高二上·江苏扬州·阶段练习)已知椭圆:的左、右焦点分别为、,则椭圆的焦距的长为( )
A.1 B.2 C.4 D.
【答案】B
【详解】椭圆的左、右焦点分别为、,可得,则,
则.
故选:B.
26.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知椭圆的的焦距为2,则m的值为( )
A.5 B. C.3或5 D.或
【答案】C
【详解】由题有,所以
当椭圆方程的交点在轴时,
且,解得;
当椭圆方程的交点在轴时,
且,解得;
的值为5或3.
故选C.
27.(22-23高二上·江苏盐城·期末)已知椭圆:,则椭圆的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为椭圆方程是,所以,
所以,即,又因为椭圆焦点在轴上,所以焦点坐标为.
故选:B.
28.(22-23高二上·江苏苏州·期中)已知椭圆,则它的焦点坐标是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【答案】B
【详解】椭圆的标准方程为,其中,
所以.
所以焦点坐标是和.
故选:B
题型八:椭圆上点到焦点的距离及最值
29.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)已知是椭圆的两个焦点,点在上,若,则的值为( )
A.8 B.6 C.20 D.10
【答案】A
【详解】因为椭圆方程为,所以,
又因为,所以,
故选:A.
30.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)为椭圆:上一点,,则最小值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【详解】设,
则
,
由于,故当时,取最小值,
故选:D
31.(23-24高二上·江苏南通·期中)点在椭圆上,则等于( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】C
【详解】根据椭圆的方程为,
所以,,,且焦点在轴上,
所以焦点坐标分别为,,
又在椭圆上,
所以表示:椭圆上的点P到两焦点距离和,
故
故选:C
32.(24-25高二上·江苏南京·期中)已知A,B分别是椭圆的左、右顶点,P是椭圆在第一象限内一点.若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意知,,设,
直线,的斜率分别为,,则,
又∵,即,∴,即,
由正弦定理得,
又,则,
联立解得,即,
所以,即.
故选:C
题型九:椭圆中焦点三角形的周长问题
33.(24-25高二上·江苏泰州·期末)已知椭圆的两个焦点分别为,过点作斜率不为0的直线l,直l与椭圆C交于两点,则的周长为( )
A.8 B.12 C.16 D.20
【答案】C
【详解】由题意,
所以的周长为16.
故选:C
34.(24-25高二上·江苏南通·期中)已知、是椭圆的两个焦点,过的直线交于、两点,若的周长为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,则椭圆的焦点在轴上,
过的直线交于、两点,
若的周长为,则,
所以,.
故选:C.
35.(23-24高二上·江苏徐州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,则的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题知,椭圆,
则长轴,焦距,
的周长为.
故选:D
36.(23-24高二上·江苏扬州·期中)已知是椭圆 的两个焦点,过的直线交椭圆于两点,则的周长为 ( )
A.10 B.16 C.20 D.26
【答案】C
【详解】由椭圆的定义可得:,,
则的周长为:
.
故选:C.
37.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知为椭圆的焦点且,M,N是椭圆上两点,且,以为直径的圆经过M点,则的周长为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
【答案】D
【详解】由于为直径的圆经过M点,所以,
不妨设则,
由椭圆定义可得
由勾股定理可得和,
即和,
解得,
故的周长为,
故选:D
题型十:椭圆上点到焦点和定点距离的和、差最值
38.(24-25高二上·江苏连云港·期末)已知点,且是椭圆的左焦点,是椭圆上任意一点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】取椭圆的右焦点为,故,
由于,故,
因此,
故的最小值为5,当且仅当三点共线,且在上半椭圆时取到最小值,
故选:B
39.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知点 在椭圆 上,点 ,则 的最大值为( )
A. B.4 C. D.5
【答案】C
【详解】
作椭圆的左焦点,则,
当且仅当点为线段的延长线与椭圆的交点时取得,由两点间距离公式得,
故,C正确,
故选:C
40.(23-24高二上·江苏·阶段练习)已知点为椭圆:的右焦点,为上一点,为圆:上一点,则的最大值为( )
A.6 B.7 C. D.
【答案】D
【详解】点为椭圆:的右焦点,设椭圆的左焦点为,
又为上一点,为圆:上一点,圆的圆心,半径为,
则,
当且仅当四点共线时取等号,
则的最大值为.
故选:D.
41.(24-25高二上·江苏扬州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,为上任意一点,为圆上任意一点,则的最小值为 .
【答案】
【详解】
由椭圆可知椭圆的实轴长,,,
圆的圆心,半径,
由已知圆上任意一点到得距离,
所以,
又根据椭圆定义,
则,
当且仅当,都在线段上时,等号成立,
故答案为:.
42.(23-24高二上·江苏徐州·期末)已知P是椭圆上的一个动点,点,则的最小值为 .
【答案】
【详解】易知为椭圆的下焦点,点在椭圆内部;
设为椭圆的上焦点,连接,
由椭圆定义可得,则,
所以,
当且仅当三点共线时,取得最小值,如下图所示:
因此则的最小值为.
故答案为:
题型十一:椭圆中焦点三角形的面积问题
43.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知点为椭圆上的一个动点,点,分别为该椭圆的左、右焦点,当时,则的面积为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【详解】由题意可得,设,
则,所以,
解得,所以.
故选:A
44.(22-23高二上·江苏·阶段练习)设点P为椭圆上一点,,分别为C的左、右焦点,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设,
根据椭圆的定义以及余弦定理得
,
整理得,即,
所以的面积为.
故选:C
45.(多选)(22-23高二上·江苏常州·期中)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P在C上(异于左右顶点),记的面积为S,则( )
A.当时,
B.的取值范围为
C.的面积的最大值为
D.椭圆C上有且只有4个点P,使得是直角三角形
【答案】BCD
【详解】在椭圆中,,且,
对于A,在中,由余弦定理可得,
即①,
又,即②
由②-①解得8,
∴的面积为,故A错误;
对于B,设点,则,
,
,
∵,,∴,
∴的取值范围为,故B正确;
对于C,当点为椭圆的短轴顶点时,点到轴的距离最大,所以面积的最大值为,故C正确;
对于D,当点位于椭圆的上、下顶点时,,,则,所以不可能为直角;
当时,,此时点位于第二或第三象限,有2个直角三角形;
当时,,此时点位于第一或第四象限,有2个直角三角形.
所以椭圆C上有且只有4个点P,使得是直角三角形,故D正确.
故选:BCD.
46.(22-23高二上·江苏盐城·期中)设,是椭圆:的两个焦点,为椭圆上的点,当时,的面积为 .
【答案】4
【详解】∵,;∴,因为,所以,
设,,
则①,②,
由①2﹣②得,
∴.
故答案为:4.
47.(22-23高二上·江苏南京·开学考试)设椭圆的两个焦点为,若点在椭圆上,且.
(1)求椭圆的长轴长、短轴长、焦点坐标、离心率;
(2)求的面积;
(3)求点的坐标.
【详解】(1)由椭圆方程得:,,则,
椭圆的长轴长为;短轴长为;焦点坐标为,,离心率.
(2)由椭圆定义知:,
,,
即,解得:,.
(3)设,则,解得:,
,解得:;
点坐标为或或或.
一、单选题
1.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知椭圆C:的焦点在y轴上,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为椭圆的焦点在y轴上,所以有,解得.
故选:A
2.(23-24高二上·江苏连云港·期中)设椭圆C:的左焦点为F,下顶点为B,点P在C上,则的最大值为( )
A.1 B.b C.3 D.3b
【答案】C
【详解】设该椭圆的右焦点为,
因为点P在C上,所以,
所以,
当三点共线时,有最大值,即,
所以的最大值为,
故选:C
3.(23-24高二上·江苏常州·期末)方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意知焦点在轴上,则,解得,故D正确.
故选:D.
4.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)已知曲线,将曲线上各点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的一半,得到曲线;将曲线上各点的纵坐标保持不变,横坐标变为原来的一半,得到曲线.则曲线与的一个公共点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设曲线上任意点,则点在曲线上,于是得曲线:,
同理得曲线:,由,解得,
因此曲线与的公共点坐标为.
故选:C
5.(24-25高二上·江苏连云港·期中)一动圆与圆外切,与圆内切,则该动圆圆心的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
【答案】B
【详解】由可得,,圆心为,半径;
由可得,圆心为,半径.
设动圆的圆心为,半径为,
由于动圆和外切,根据两圆外切的性质,,
由于动圆和内切,根据两圆内切的性质,,
于是,
即动点到的距离之和是,且大于两定点间距离,
根据椭圆的定义,动圆圆心的轨迹是椭圆.
故选:B
6.(24-25高二上·江苏徐州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,椭圆上一点P满足,以C的短轴为直径作圆O,截直线的弦长为,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】如图,取弦的中点D,连接,则,即,
因为,
所以,因为O为的中点,所以D是的中点,所以,
因为,所以OD垂直平分弦,
因为,,
所以,所以,
由椭圆定义可得,,
所以,解得,,
又,,所以,故,
所以椭圆的方程为.
故选:B.
7.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)如图,已知,分别是椭圆的左、右焦点,过的直线与过的直线交于点,线段的中点为,线段的垂直平分线与的交点(第一象限)在椭圆上,若为坐标原点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.(0,1)
【答案】D
【详解】如图所示,点在轴右边,
因为为的垂直平分线,所以,.
由中位线定理可得.
设点.由两点间的距离公式,
得
,
同理可得,
所以,故,
因为,,所以,故,
所以.
因为,所以,故的取值范围为.
故选:D.
8.(24-25高二上·江苏徐州·期末)已知椭圆的左焦点为,点在上,点在圆上,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.9 D.11
【答案】A
【详解】由椭圆,得,∴,
由得,所以圆心,半径为.
设分别与椭圆、圆交于点
则,,
所以,
当且仅当四点共线时取等号
的最小值为.
故选:A.
二、多选题
9.(23-24高二上·江苏淮安·开学考试)若方程所表示的曲线为C,则下面四个说法中正确的是( )
A.曲线C可能是圆
B.若,则C为椭圆
C.若C为椭圆,且焦点在x轴上,则
D.若C为椭圆,且焦点在y轴上,则
【答案】AD
【详解】当即时,方程为,
表示圆心为原点,半径为1的圆,故选项A正确,选项B错误;
若C为椭圆,且焦点在x轴上,则,解得,故选项C错误;
若C为椭圆,且焦点在y轴上,则,解得,故选项D正确.
故选:AD.
10.(23-24高二上·江苏无锡·期中)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,过点且垂直于轴的直线与该椭圆相交于,两点,且,点在该椭圆上,则下列说法正确的是( )
A.存在点,使得
B.若,则
C.满足为等腰三角形的点只有2个
D.的取值范围为
【答案】AD
【详解】由椭圆的左右焦点分别为、,得,
将代入,则,解得,不妨令,,
由,则,即,将其代入,可得,
化简得,由,解得,则椭圆,
对于A,当点为椭圆的上(或下)顶点时,最大,如图:
由椭圆,则,,在中,,
由对称性得,因此的取值范围为,A正确;
对于B,如图:
设,,则,,
在中,由余弦定理得,即,整理得,
因此,B错误;
对于C,设,,则,,
当时,为等腰三角形,此时的坐标为或,
当时,为等腰三角形,此时,设,
则,消去得,
由,则方程有解,C错误;
对于D,显然,当且仅当点为椭圆长轴端点时取等号,
因此,D正确.
故选:AD
11.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,的面积为,则( )
A.点的横坐标为 B.的周长为16
C.的内切圆的半径为 D.的外接圆的半径为
【答案】BCD
【详解】由题意知,,,则,.
对于A选项,因为,解得,又,
则,,故A错误;
对于B选项,的周长为,故B正确;
对于C选项,设的内切圆的半径,
则,
又,,
解得,故C正确;
对于D选项,在中,
由,
解得,
又,
即,
整理得:,
即,
即,
又,
解得,
设的外接圆的半径为,
由正弦定理知: ,即,解得,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题
12.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】由已知可得,,解得.
故答案为:.
13.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)椭圆有这样的光学性质:从椭圆的一个焦点出发的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点.根据椭圆的光学性质解决下题:已知曲线的方程为,其左、右焦点分别是,,直线与椭圆切于点,且,过点且与直线垂直的直线与椭圆长轴交于点,则
【答案】
【详解】
曲线C的方程为,即,即有,,
由椭圆的定义可得且,
过点且与直线垂直的直线与椭圆长轴交于点M,结合光线的反射定律可得为的角平分线,即有.
故答案为:
14.(23-24高二上·江苏常州·期末)椭圆的左、右焦点分别为,,过右焦点作斜率为1的直线与椭圆相交,其中交点落在第一象限,若,则的值为 .
【答案】
【详解】
设.
由直线过右焦点且斜率为1;直线与椭圆相交,其中交点落在第一象限,可得:.
由,可得:,整理可得:.
则.
将代入可得:,
又因为
所以.
故答案为:
15.(23-24高二上·江苏泰州·阶段练习)已知椭圆的焦点为,,过点的直线与椭圆交于两点,若,则的方程为 .
【答案】
【详解】因为,所以,
又,所以,
又,所以,,,
又,所以,所以,所以在轴上(也为椭圆的顶点),
在中,由余弦定理可得,
,可得,解得,
所以,则的方程为.
故答案为:.
四、解答题
16.(24-25高二上·江苏连云港·阶段练习)(1)椭圆C与椭圆C1:有相同的焦点,且经过点M,求椭圆C的标准方程;
(2)已知椭圆的焦点分别是,,点在椭圆上,且,求点到轴的距离.
【详解】(1)椭圆C1:的焦点坐标为,
所以椭圆C的焦点坐标也为,即得焦距为,
∵椭圆C过点M,∴,
∴,∴椭圆的标准方程为.
(2)由椭圆方程得,,,
设,则,;
由得:(1);
又点在椭圆上,可得(2);
(1)(2)联立消去得,,即;
故点到轴的距离是.
17.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)求出适合下列条件的圆锥曲线的标准方程:
(1)已知椭圆的两个焦点坐标分别是,,并且经过点;
(2)两个焦点在坐标轴上,且经过和两点的椭圆方程
(3)过点,且与椭圆有相同焦点椭圆方程.;
【详解】(1)由题意可得,设椭圆方程为,
由点在椭圆上可得,
又,
由以上两式消去并整理可得,解得或(舍去),
所以,
所以椭圆方程为,
(2)设椭圆方程为,
由题意可得,解得,
所以椭圆方程为,
(3)由题意可设椭圆方程为,
代入,可得,整理可得,
解得或(舍去)
所以椭圆方程为,
18.(23-24高二上·江苏南京·阶段练习)已知椭圆C:()过点,离心率为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设点A关于y轴的对称点为B,直线l与平行,且与椭圆C相交于,N两点,直线,分别与y轴交于P,Q两点.求证:四边形为菱形.
【详解】(1)由题意可知,解得.
所以椭圆的标准方程为.
(2)点关于轴的对称点为点的坐标为.
直线OB的斜率为.
因为直线与OB平行,设直线的方程为.
由得,
由,得,且,
设,
则,
直线BM的方程为,
令,得点的纵坐标为.
同理可得点的纵坐标为.
,
,
所以线段PQ中点坐标为.
又线段AB中点坐标也为,
所以线段AB,PQ垂直且平分.
所以四边形APBQ为菱形.
19.(24-25高二上·江苏苏州·期中)已知椭圆的右焦点为,且该椭圆过点,直线l交椭圆E于两点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若直线l方程为,过作直线的垂线,垂足分别为,点R为线段的中点,求证:四边形为梯形.
【详解】(1)由题意可知:,,解方程组得:,所以椭圆的标准方程为:.
(2)设,则,
直线与椭圆方程联立得:
,
所以,
,
所以,,而与不平行,所以四边形为梯形.
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3.1.1 椭圆的标准方程
题型一:椭圆定义及辨析
1.(24-25高二上·江苏宿迁·期中)方程表示的曲线为( )
A.圆 B.椭圆 C.线段 D.不表示任何图形
2.(23-24高二上·江苏淮安·阶段练习)设是椭圆上的点,若是椭圆的两个焦点,则等于( )
A.4 B.5
C.8 D.10
3.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)讨论方程+表示的曲线.
题型二:利用椭圆定义求方程
4.(22-23高二上·江苏镇江·阶段练习)已知定点 和一动点 ,若 ,则动点的轨迹方程为( )
A.
B.
C.
D.
5.(22-23高二上·江苏淮安·期中)若动点满足方程,则动点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
6.圆,圆心为,点,作圆上任意一点与点连线的中垂线,交于,求的轨迹的方程.
7.(2023高二·江苏·专题练习)在平面直角坐标系中,圆,点,过B的直线l与圆A交于点C,D,过B作直线BE平行AC交AD于点E.求点E的轨迹的方程.
题型三:根据方程表示椭圆求参数的范围
8.(24-25高二上·江苏宿迁·期末)若方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.(24-25高二上·江苏南京·期中)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
10.(24-25高二上·江苏·期中)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
11.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)若方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数m的取值范围为( )
A. B.且 C. D.
题型四:根据椭圆方程求a、b、c
12.(24-25高二上·江苏扬州·期中)椭圆的焦点为为椭圆上一点,若,则( )
A. B. C. D.
13.(多选)(2023高二上·江苏·专题练习)已知椭圆的标准方程为,并且焦距为6,则实数m的值可以为( )
A.4 B. C.6 D.
14.(23-24高二上·江苏盐城·期中)点在椭圆上,则等于( )
A.6 B.8 C.10 D.12
15.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知椭圆的焦距为2,则实数m的值为 .
题型五:根据a、b、c求椭圆标准方程
16.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)如图,椭圆的右顶点为A,上顶点为B,从椭圆上一点P向x轴作垂线,垂足恰为左焦点,若,,则椭圆C的标准方程为( )
A. B.
C. D.
17.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)阿基米德是古希腊著名的数学家、物理学家,他利用“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.已知椭圆C:的面积是,长轴的一个端点与短轴的两个端点构成等边三角形,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
18.(23-24高二上·江苏苏州·期末)在平面直角坐标系中,已知菱形的边长为2,一个内角为60°,顶点,,,均在坐标轴上,以为焦点的椭圆经过,两点,请写出一个这样的的标准方程: .
19.(23-24高二上·江苏扬州·阶段练习)若焦点在轴上的椭圆的焦距为,则实数的值为 .
题型六:根据椭圆过的点求标准方程
20.(22-23高二上·江苏连云港·期末)经过两点的椭圆的标准方程为 .
21.椭圆经过点和,则该椭圆的标准方程为 .
22.(24-25高二上·江苏盐城·阶段练习)分别求符合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)过点,且与椭圆有相同的焦点.
(2)经过两点,.
23.(23-24高二上·江苏·阶段练习)求符合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过点,焦点坐标分别为,;
(2)经过,两点.
题型七:求椭圆的焦点、焦距
24.(24-25高二上·江苏淮安·期中)椭圆的右焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
25.(23-24高二上·江苏扬州·阶段练习)已知椭圆:的左、右焦点分别为、,则椭圆的焦距的长为( )
A.1 B.2 C.4 D.
26.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知椭圆的的焦距为2,则m的值为( )
A.5 B. C.3或5 D.或
27.(22-23高二上·江苏盐城·期末)已知椭圆:,则椭圆的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
28.(22-23高二上·江苏苏州·期中)已知椭圆,则它的焦点坐标是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
题型八:椭圆上点到焦点的距离及最值
29.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)已知是椭圆的两个焦点,点在上,若,则的值为( )
A.8 B.6 C.20 D.10
30.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)为椭圆:上一点,,则最小值为( )
A.1 B. C. D.
31.(23-24高二上·江苏南通·期中)点在椭圆上,则等于( )
A.6 B.8 C.10 D.12
32.(24-25高二上·江苏南京·期中)已知A,B分别是椭圆的左、右顶点,P是椭圆在第一象限内一点.若,则的值是( )
A. B. C. D.
题型九:椭圆中焦点三角形的周长问题
33.(24-25高二上·江苏泰州·期末)已知椭圆的两个焦点分别为,过点作斜率不为0的直线l,直l与椭圆C交于两点,则的周长为( )
A.8 B.12 C.16 D.20
34.(24-25高二上·江苏南通·期中)已知、是椭圆的两个焦点,过的直线交于、两点,若的周长为,则( )
A. B. C. D.
35.(23-24高二上·江苏徐州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,则的周长为( )
A. B. C. D.
36.(23-24高二上·江苏扬州·期中)已知是椭圆 的两个焦点,过的直线交椭圆于两点,则的周长为 ( )
A.10 B.16 C.20 D.26
37.(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)已知为椭圆的焦点且,M,N是椭圆上两点,且,以为直径的圆经过M点,则的周长为( )
A.4 B.6 C.8 D.12
题型十:椭圆上点到焦点和定点距离的和、差最值
38.(24-25高二上·江苏连云港·期末)已知点,且是椭圆的左焦点,是椭圆上任意一点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
39.(23-24高二上·江苏南京·期末)已知点 在椭圆 上,点 ,则 的最大值为( )
A. B.4 C. D.5
40.(23-24高二上·江苏·阶段练习)已知点为椭圆:的右焦点,为上一点,为圆:上一点,则的最大值为( )
A.6 B.7 C. D.
41.(24-25高二上·江苏扬州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,为上任意一点,为圆上任意一点,则的最小值为 .
42.(23-24高二上·江苏徐州·期末)已知P是椭圆上的一个动点,点,则的最小值为 .
题型十一:椭圆中焦点三角形的面积问题
43.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知点为椭圆上的一个动点,点,分别为该椭圆的左、右焦点,当时,则的面积为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
44.(22-23高二上·江苏·阶段练习)设点P为椭圆上一点,,分别为C的左、右焦点,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
45.(多选)(22-23高二上·江苏常州·期中)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P在C上(异于左右顶点),记的面积为S,则( )
A.当时,
B.的取值范围为
C.的面积的最大值为
D.椭圆C上有且只有4个点P,使得是直角三角形
46.(22-23高二上·江苏盐城·期中)设,是椭圆:的两个焦点,为椭圆上的点,当时,的面积为 .
47.(22-23高二上·江苏南京·开学考试)设椭圆的两个焦点为,若点在椭圆上,且.
(1)求椭圆的长轴长、短轴长、焦点坐标、离心率;
(2)求的面积;
(3)求点的坐标.
一、单选题
1.(23-24高二上·江苏南通·期中)已知椭圆C:的焦点在y轴上,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高二上·江苏连云港·期中)设椭圆C:的左焦点为F,下顶点为B,点P在C上,则的最大值为( )
A.1 B.b C.3 D.3b
3.(23-24高二上·江苏常州·期末)方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)已知曲线,将曲线上各点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的一半,得到曲线;将曲线上各点的纵坐标保持不变,横坐标变为原来的一半,得到曲线.则曲线与的一个公共点坐标为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高二上·江苏连云港·期中)一动圆与圆外切,与圆内切,则该动圆圆心的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
6.(24-25高二上·江苏徐州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,椭圆上一点P满足,以C的短轴为直径作圆O,截直线的弦长为,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)如图,已知,分别是椭圆的左、右焦点,过的直线与过的直线交于点,线段的中点为,线段的垂直平分线与的交点(第一象限)在椭圆上,若为坐标原点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.(0,1)
8.(24-25高二上·江苏徐州·期末)已知椭圆的左焦点为,点在上,点在圆上,则的最小值为( )
A.3 B.4 C.9 D.11
二、多选题
9.(23-24高二上·江苏淮安·开学考试)若方程所表示的曲线为C,则下面四个说法中正确的是( )
A.曲线C可能是圆
B.若,则C为椭圆
C.若C为椭圆,且焦点在x轴上,则
D.若C为椭圆,且焦点在y轴上,则
10.(23-24高二上·江苏无锡·期中)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,过点且垂直于轴的直线与该椭圆相交于,两点,且,点在该椭圆上,则下列说法正确的是( )
A.存在点,使得
B.若,则
C.满足为等腰三角形的点只有2个
D.的取值范围为
11.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,的面积为,则( )
A.点的横坐标为 B.的周长为16
C.的内切圆的半径为 D.的外接圆的半径为
三、填空题
12.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是 .
13.(23-24高二上·江苏宿迁·期中)椭圆有这样的光学性质:从椭圆的一个焦点出发的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点.根据椭圆的光学性质解决下题:已知曲线的方程为,其左、右焦点分别是,,直线与椭圆切于点,且,过点且与直线垂直的直线与椭圆长轴交于点,则
14.(23-24高二上·江苏常州·期末)椭圆的左、右焦点分别为,,过右焦点作斜率为1的直线与椭圆相交,其中交点落在第一象限,若,则的值为 .
15.(23-24高二上·江苏泰州·阶段练习)已知椭圆的焦点为,,过点的直线与椭圆交于两点,若,则的方程为 .
四、解答题
16.(24-25高二上·江苏连云港·阶段练习)(1)椭圆C与椭圆C1:有相同的焦点,且经过点M,求椭圆C的标准方程;
(2)已知椭圆的焦点分别是,,点在椭圆上,且,求点到轴的距离.
17.(24-25高二上·江苏徐州·阶段练习)求出适合下列条件的圆锥曲线的标准方程:
(1)已知椭圆的两个焦点坐标分别是,,并且经过点;
(2)两个焦点在坐标轴上,且经过和两点的椭圆方程
(3)过点,且与椭圆有相同焦点椭圆方程.;
18.(23-24高二上·江苏南京·阶段练习)已知椭圆C:()过点,离心率为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设点A关于y轴的对称点为B,直线l与平行,且与椭圆C相交于,N两点,直线,分别与y轴交于P,Q两点.求证:四边形为菱形.
19.(24-25高二上·江苏苏州·期中)已知椭圆的右焦点为,且该椭圆过点,直线l交椭圆E于两点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若直线l方程为,过作直线的垂线,垂足分别为,点R为线段的中点,求证:四边形为梯形.
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