椭圆专项提升卷-2026届高考数学一轮复习 (8大考点汇总与跟踪训练)
2025-09-09
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内容正文:
椭圆专项提升卷-2026高考数学一轮复习题 (8大考点汇总与跟踪训练)
8大考点汇总
考点一:椭圆的标准方程
考点二:椭圆的焦点和焦距
考点三:椭圆的几何特征
考点四:椭圆的离心率
考点五:直线与椭圆的位置关系
考点六:椭圆的弦与弦长
考点七:椭圆与平面向量
考点八:椭圆的定点与定值问题
跟踪训练
考点一:椭圆的标准方程
1.(2025春•湖南月考)已知焦点在x轴上的椭圆,上顶点为M,左、右焦点分别为F1,F2,经过点F1的直线垂直平分线段MF2,且交椭圆于B,C两点,△MBC的周长为8,则椭圆的标准方程为( )
A.x2+4y2=1 B.
C. D.
2.(2025秋•江西月考)已知椭圆的方程为,且离心率与双曲线的离心率互为倒数,则下列椭圆方程不满足上述条件的为( )
A. B.
C. D.3x2+4y2=1
3.(2024秋•邢台期末)已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,且过点,则C的方程为( )
A. B.
C. D.
4.(2025秋•武汉月考)已知椭圆的上、下焦点分别为F1,F2,离心率为,过点F1作直线l(与y轴不重合)交椭圆C于M,N两点,△MNF2的周长为12,则椭圆C的标准方程是( )
A. B.
C. D.
考点二:椭圆的焦点和焦距
5.(2025春•静安区校级月考)已知椭圆的焦点在y轴上,焦距为4,求实数m的值为 .
6.(2025春•浦东新区校级月考)已知椭圆的长轴在y轴上,焦距为4,则m的值为 .
7.(2025春•河南月考)已知M(﹣2,﹣1)为椭圆上一点,且直线y=2与C有且仅由一个交点,则C的焦距为 .
8.(2025•山西模拟)已知P为椭圆上一动点.设点A(1,0),,则|PA|+|PB|的最小值为 .
考点三:椭圆的几何特征
9.(2025•南京校级一模)已知椭圆E:1(a>b>0)的离心率是,A1、A2分别为椭圆E的左、右顶点,B为上顶点,△A1BA2的面积为2.直线l过点D(1,0)且与椭圆E交于P,Q两点.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)求△OPQ面积的最大值;
(3)设直线A1P与直线QA2交于点N,证明:点N在定直线上,并写出该直线方程.
10.(2025春•合肥期末)已知椭圆C:1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,|F1F2|=4,过F2的直线l与椭圆C交于P,Q两点,△PQF1的周长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图,点A,F1分别是椭圆C的左顶点、左焦点,直线m与椭圆C交于不同的两点M,N(M,N都在x轴上方).且∠AF1M=∠OF1N.证明:直线m过定点,并求出该定点的坐标.
11.(2025•蚌埠模拟)如图,中心在坐标原点,焦点分别在x轴和y轴上的椭圆T1,T2都过点M(0,),且椭圆T1与T2的离心率均为.
(Ⅰ)求椭圆T1与椭圆T2的标准方程;
(Ⅱ)过点M引两条斜率分别为k,k′的直线分别交T1,T2于点P,Q,当k′=4k时,问直线PQ是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
12.(2024秋•荆门校级期中)如图,椭圆的左右焦点分别为F1、F2,设P(x0,y0)是第一象限内椭圆C上的一点,PF1、PF2的延长线分别交椭圆C于点Q1(x1,y1),Q2(x2,y2)
(1)若PF2⊥x轴,求△F1PF2的面积;
(2)若,求点P的坐标;
(3)求y1﹣y2的最大值.
考点四:椭圆的离心率
13.(2025春•顺义区校级期中)在椭圆E:中,过点P(﹣3,2)作斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C.椭圆的上顶点为A,直线AB和直线AC分别交x轴于点M,N.
(Ⅰ)求椭圆E的长轴长及离心率.
(Ⅱ)证明:M,N两点横坐标之和为﹣6.
14.(2024秋•西城区期末)已知椭圆的左顶点为A,右顶点为B,点P(x0,y0)在椭圆C上(与点A、B不重合),过D(4,0)且与x轴垂直的直线交直线AP于点G,交直线BP于点H.
(1)求椭圆C的短轴长和离心率;
(2)若线段GH的中点为D,求点P坐标.
15.(2025春•上海校级期中)已知椭圆,A为Γ的上顶点,P、Q是Γ上不同于点A的两点.
(1)求椭圆Γ的离心率;
(2)若F是椭圆Γ的右焦点,B是椭圆下顶点,R是直线AF上一点.若△ABR有一个内角为,求点R的坐标;
(3)作AH⊥PQ,垂足为H.若直线AP与直线AQ的斜率之和为2,是否存在x轴上的点M,使得为定值?若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
16.(2025•西城区校级开学)已知椭圆C:1(a>b>0)的左焦点为F1(﹣1,0),且经过点,A,B分别是椭圆C的左、右顶点,点P(x0,y0)在椭圆C上(与点A、B不重合),过D(4,0)且与x轴垂直的直线交直线AP于点G,交直线BP于点H.
(Ⅰ)求椭圆C的短轴长和离心率;
(Ⅱ)若线段GH的中点为D,求点P坐标.
考点五:直线与椭圆的位置关系
17.(2025•北京开学)已知椭圆的右顶点为A(2,0),上顶点与左右焦点构成一个等腰直角三角形.
(1)求椭圆C的方程;
(2)经过点A的直线与椭圆的另一个交点为M、点M关于y轴的对称点为N(M与N不重合),直线AM,AN与y轴的交点分别为P,Q.若|MN|=|PQ|,求线段MN的长.
18.(2025秋•湘潭月考)已知椭圆(a>b>0)的离心率为,且经过点A(﹣2,0),B(2,0).过点M(1,0),斜率为k(k≠0)的直线与椭圆交于C,D两点,直线AC,BD分别与直线x=1交于点E,G.
(1)求椭圆T的方程;
(2)求的值.
19.(2025春•河北期末)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过A(0,1),两点.
(1)求E的方程.
(2)直线l:y=kx+t与E交于M,N两点.
①若k=1,求t的取值范围;
②若,求k的取值范围.
20.(2024秋•朝阳区校级期末)已知双曲线的一条渐近线的倾斜角为,C的右焦点F到该渐近线的距离为.
(1)求C的方程;
(2)若过F的直线与C的左、右支分别交于点A,B,与圆O:x2+y2=a2交于与A,B不重合的M,N两点.
(i)求直线AB斜率的取值范围;
(ii)求|AB|•|MN|的取值范围.
考点六:椭圆的弦与弦长
21.(2025秋•小店区校级月考)已知椭圆,M为椭圆上一点,F1,F2分别为它的左右焦点,M到F1,F2距离之和为4,离心率.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l:y=x﹣1与椭圆交于A,B两点,求三角形AOB面积.
22.(2025•扬州校级模拟)已知A(4,0)和,直线AP与椭圆切于点P.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线l交C于另一点B,且△ABP的面积为,求l的方程.
23.(2024秋•湖北期末)已知椭圆C:的短轴长为2,且过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若经过椭圆C的右焦点F2作倾斜角为45°的直线l,直线l与椭圆C交于A,B两点,O为坐标原点,求△AOB的面积.
24.(2025春•邯郸期末)已知椭圆C上任意一点P到C的两个焦点,,0)的距离之和为.
(1)求C的方程;
(2)已知直线与C相交于A,B两点,若|AB|=5,求m的值.
考点七:椭圆与平面向量
25.(2024秋•富宁县校级期末)已知椭圆的左焦点为F1,上、下顶点分别为A,B,且,点在Γ上.
(1)求椭圆Γ的方程;
(2)过左焦点F1的直线交椭圆Γ于M,N两点,交直线x=﹣2于点P,设,,证明:λ+μ为定值.
26.(2025•湖南模拟)已知椭圆的离心率为,以原点为圆心、椭圆的短半轴长为半径的⊙E与直线相切.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过定点Q(1,0)斜率为k的直线与椭圆C交于M,N两点,若,求实数k的值及△MON的面积.
27.(2025春•福州期末)如图,已知椭圆C:1(a>b>0)的上、下焦点分别为F1、F2,左顶点为P,焦距为2,若△PF1F2为正三角形.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点F1,斜率为的直线与椭圆相交于M,N两点,求MN的长;
(3)过点F1的直线与椭圆相交于AB两点,若,求直线AB的方程.
28.(2025春•靖远县校级期末)已知椭圆1,过椭圆的左焦点A的直线l与椭圆交于M、N两点(M点在N点的上方)与y轴交于点E.
(1)若直线l的斜率为,求N点的坐标.
(2)设λ,μ.求证:λ+μ为定值,并求出该值.
(3)若椭圆E的右焦点为B,△MNB内切圆的半径为,求直线l的方程.
考点八:椭圆的定点与定值问题
29.(2025秋•福田区校级月考)如图,椭圆的方程为,左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0).设A,B是椭圆上位于x轴上方的两点,且直线AF1与直线BF2平行,AF2与BF1交于点P.
(1)若,求直线AF1的斜率;
(2)求证:|PF1|+|PF2|是定值.
30.(2025•汉中二模)已知椭圆的长轴长为,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若椭圆上点(x0,y0)处的切线方程是,
①过直线l:x=2上一点M引C的两条切线,切点分别是P、Q,求证:直线PQ恒过定点N;
②是否存在实数λ,使得|PN|+|QN|=λ|PN|•|QN|,若存在,求出λ的值,若不存在,说明理由.
31.(2025•雁塔区校级模拟)已知椭圆,三点中恰有两点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l交椭圆C于M,N两点,且线段MN的中点P的横坐标为,过P作新直线l′⊥l,
①求直线l和直线OP的斜率之积;
②证明:新直线l′恒过定点,并求出该定点的坐标.
32.(2025春•简阳市校级月考)在平面直角坐标系xOy中,椭圆过点A(2,0),直线l与椭圆相交于不同于A点的P,Q两点,当直线l过坐标原点O时,直线AP,AQ的斜率乘积为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线AP,AQ分别与直线x=3相交于E,F两点,线段E,F的中点为M.
①若直线l过坐标原点,记OM的斜率为k1,直线l的斜率为k2,证明k1•k2为定值;
②若,判断直线l是否过定点,若是,求出该定点,若不是,说明理由.
椭圆专项提升卷-2026高考数学一轮复习题 (8大考点汇总与跟踪训练)
参考答案与试题解析
1.(2025春•湖南月考)已知焦点在x轴上的椭圆,上顶点为M,左、右焦点分别为F1,F2,经过点F1的直线垂直平分线段MF2,且交椭圆于B,C两点,△MBC的周长为8,则椭圆的标准方程为( )
A.x2+4y2=1 B.
C. D.
【解答】解:如图,
因为线段MF2的垂直平分线经过点F1,所以|MF1|=|F1F2|,即a=2c,
又|MB|=|F2B|,|CM|=|CF2|,则△MBC的周长等于△BF2C的周长4a,
即4a=8,解得a=2,c=1,,故椭圆的标准方程为.
故选:D.
2.(2025秋•江西月考)已知椭圆的方程为,且离心率与双曲线的离心率互为倒数,则下列椭圆方程不满足上述条件的为( )
A. B.
C. D.3x2+4y2=1
【解答】解:因为双曲线的离心率为,
所以椭圆的离心率为,
椭圆的方程为,
则该椭圆的长、短半轴长分别为,
离心率,解得,
四个选项中,符合的有ACD.
故选:B.
3.(2024秋•邢台期末)已知椭圆C:(a>b>0)的离心率为,且过点,则C的方程为( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由题意得b,a>b>0,
又离心率e,
解得a=2,
所以椭圆C的方程为.
故选:A.
4.(2025秋•武汉月考)已知椭圆的上、下焦点分别为F1,F2,离心率为,过点F1作直线l(与y轴不重合)交椭圆C于M,N两点,△MNF2的周长为12,则椭圆C的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:如图,
设椭圆C的半焦距为c,
由已知,△MNF2的周长为|MN|+|MF2|+|NF2|=|MF1|+|MF2|+|NF1|+|NF2|=4a=12,
解得a=3,
因为椭圆C的离心率为,所以,解得c=2,
所以.
故椭圆C的标准方程为.
故选:D.
5.(2025春•静安区校级月考)已知椭圆的焦点在y轴上,焦距为4,求实数m的值为 5 .
【解答】解:已知椭圆的焦点在y轴上,焦距为4,
所以c=2.
可得9﹣m=22,
解得m=5.
故答案为:5.
6.(2025春•浦东新区校级月考)已知椭圆的长轴在y轴上,焦距为4,则m的值为 8 .
【解答】解:由已知得,a2=m﹣2,b2=10﹣m,2c=4,
所以c2=4,
又c2=a2﹣b2=(m﹣2)﹣(10﹣m),所以(m﹣2)﹣(10﹣m)=2m﹣12=4,
解得m=8.
故答案为:8.
7.(2025春•河南月考)已知M(﹣2,﹣1)为椭圆上一点,且直线y=2与C有且仅由一个交点,则C的焦距为 .
【解答】解:已知M(﹣2,﹣1)为椭圆上一点,且直线y=2与C有且仅由一个交点,
则得到,
又因为直线y=2与C仅有一个交点,所以b=2,
进而解得,所以C的焦距为.
故答案为:.
8.(2025•山西模拟)已知P为椭圆上一动点.设点A(1,0),,则|PA|+|PB|的最小值为 .
【解答】解:因为P为椭圆上一动点,A为椭圆的右焦点,
设F(﹣1,0)为椭圆的左焦点,
则|PA|=4﹣|PF|,
所以|PA|+|PB|=4﹣|PF|+|PB|≥4﹣|BF|,当P,B,F三点共线时等号成立.
又,故,
即|PA|+|PB|的最小值为.
故答案为:.
9.(2025•南京校级一模)已知椭圆E:1(a>b>0)的离心率是,A1、A2分别为椭圆E的左、右顶点,B为上顶点,△A1BA2的面积为2.直线l过点D(1,0)且与椭圆E交于P,Q两点.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)求△OPQ面积的最大值;
(3)设直线A1P与直线QA2交于点N,证明:点N在定直线上,并写出该直线方程.
【解答】解:由题意知e,
∴,即a=2b,
∵△A1BA2的面积为2,
∴ab=2,
解得a=2,b=1,
∴椭圆E的标准方程为y2=1,
(2)PQ斜率不存在时,易知P(1,),Q(1,),此时S△OPQ,
当直线PQ的斜率存在时,设PQ的方程为y=k(x﹣1),k≠0,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),
将y=k(x﹣1)代入y2=1,整理可得(1+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣4=0,
∴x1+x2,x1x2,
∴|x1﹣x2|,
∴S△OPQ1×|y1﹣y2|•|x1﹣x2|,
令1+4k2=t,t>1,
∴S△OPQ,
故△OPQ面积的最大值
证明(3)PQ斜率不存在时,易知N(4,),
当直线PQ的斜率存在时,直线A1P的方程为y(x+2),直线A2Q的方程为y(x﹣2),
∴(x+2)(x﹣2),
∴,
解得x=4,即N点的横坐标为4,
综上所述,点N在定直线x=4上.
10.(2025春•合肥期末)已知椭圆C:1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,|F1F2|=4,过F2的直线l与椭圆C交于P,Q两点,△PQF1的周长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图,点A,F1分别是椭圆C的左顶点、左焦点,直线m与椭圆C交于不同的两点M,N(M,N都在x轴上方).且∠AF1M=∠OF1N.证明:直线m过定点,并求出该定点的坐标.
【解答】解:(1)|F1F2|=4,即2c=4,可得c=2,
△PQF1的周长为,由椭圆的定义可得4a=8,
即a=2,b2,
则椭圆方程为1;
(2)设直线m的方程为:y=kx+n,设M(x1,y1),N(x2,y2),
把直线m代入椭圆方程,整理可得(2k2+1)x2+4kn+2n2﹣8=0,
Δ=16k2n2﹣4(2k2+1)(2n2﹣8)>0,即8k2﹣n2+4>0,
∴x1+x2,x1x2,
∵k,k,
∵M、N都在x轴上方.且∠AF1M=∠OF1N,
∴kk,
∴,
即(kx1+n)(x2+2)=﹣(kx2+n)(x1+2),
整理可得2kx1x2+(2k+n)(x1+x2)+4n=0,
∴2k•(2k+n)()+4n=0,
即4kn2﹣16k﹣8k2n﹣4kn2+8k2n+4n=0,
整理可得n=4k,
∴直线m方程为y=kx+4k即y=k(x+4),
∴直线m过定点(﹣4,0).
11.(2025•蚌埠模拟)如图,中心在坐标原点,焦点分别在x轴和y轴上的椭圆T1,T2都过点M(0,),且椭圆T1与T2的离心率均为.
(Ⅰ)求椭圆T1与椭圆T2的标准方程;
(Ⅱ)过点M引两条斜率分别为k,k′的直线分别交T1,T2于点P,Q,当k′=4k时,问直线PQ是否过定点?若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆T1与T2的离心率e.
∴a=b=c
∵焦点分别在x轴和y轴上的椭圆T1,T2都过点M(0,),
故椭圆T1的b=c,a=2,
椭圆T2的b=c=1,a,
故椭圆T1与椭圆T2的标准方程分别为:,;
(Ⅱ)直线MP的方程为,
联立椭圆方程得:,
消去y得,则P点的横坐标为,
则点P的坐标为(,)
同理可得点Q的坐标为:(,),
故直线PQ的斜率kPQ,
则直线PQ的方程为:y(x),
即yx,
即当x=0时,y,
故直线PQ过定点(0,).
12.(2024秋•荆门校级期中)如图,椭圆的左右焦点分别为F1、F2,设P(x0,y0)是第一象限内椭圆C上的一点,PF1、PF2的延长线分别交椭圆C于点Q1(x1,y1),Q2(x2,y2)
(1)若PF2⊥x轴,求△F1PF2的面积;
(2)若,求点P的坐标;
(3)求y1﹣y2的最大值.
【解答】解:(1)由题意椭圆的左右焦点分别为F1、F2,
P(x0,y0)是第一象限内椭圆C上的一点,PF1、PF2的延长线分别交椭圆C于点Q1(x1,y1),Q2(x2,y2),
可设椭圆的长半轴长为a,短半轴长为b,半焦距为c,由椭圆,得a2=2,b2=1,
则,b=1,c=1,所以F1(﹣1,0),F2(1,0),
当x=1时,由,得,所以,
所以△F1PF2的面积为;
(2)设P(x0,y0)(x0>0,y0>0),Q1(x1,y1),则直线PF1的方程为,
由,消y可得,整理得,
所以,得,
所以,
因为,所以(x0+1,y0)=4(﹣1﹣x1,﹣y1),可得y0=﹣4y1,
所以,解得,代入,得出,
所以点P的坐标为;
(3)设Q2(x2,y2),由(2)得,则直线PF2的方程为,
由,消y得到,
所以,得,
得到,
所以
,
当且仅当,即,时取等号,所以y1﹣y2的最大值为.
13.(2025春•顺义区校级期中)在椭圆E:中,过点P(﹣3,2)作斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C.椭圆的上顶点为A,直线AB和直线AC分别交x轴于点M,N.
(Ⅰ)求椭圆E的长轴长及离心率.
(Ⅱ)证明:M,N两点横坐标之和为﹣6.
【解答】(Ⅰ)解:在椭圆E:中,可得a2=9,b2=4,可得c2=a2﹣b2=9﹣4=5,
可得a=3,b=2,c,
可得椭圆的长轴长为2a=6,离心率e;
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)可得椭圆的上顶点A(0,2),
设直线BC的方程为y﹣2=k(x+3),设B(x1,y1),C(x2,y2),
联立,整理可得:(4+9k2)x2+18k(2+3k)x+81k2+108k=0,
可得x1+x2,x1x2,
直线AB的方程为:yx+2,令y=0,可得xM,
同理可得xN,
所以xM+xN=﹣[]•
••6为定值.
即证得结论.
14.(2024秋•西城区期末)已知椭圆的左顶点为A,右顶点为B,点P(x0,y0)在椭圆C上(与点A、B不重合),过D(4,0)且与x轴垂直的直线交直线AP于点G,交直线BP于点H.
(1)求椭圆C的短轴长和离心率;
(2)若线段GH的中点为D,求点P坐标.
【解答】解:(1)设椭圆的半焦距为c,由椭圆C的方程得,
所以椭圆的短轴长,离心率.
(2)由题意知直线AP的方程为,令x=4,得,可得.
直线BP的方程为,同理求得.
因为GH的中点为D(4,0),所以.
若y0=0,则P(±2,0),与A、B重合,不符合题意,舍去.
若y0≠0,则3(x0﹣2)=﹣(x0+2),解得x0=1,代入,可得,即或.
综上所述:点P坐标为或.
15.(2025春•上海校级期中)已知椭圆,A为Γ的上顶点,P、Q是Γ上不同于点A的两点.
(1)求椭圆Γ的离心率;
(2)若F是椭圆Γ的右焦点,B是椭圆下顶点,R是直线AF上一点.若△ABR有一个内角为,求点R的坐标;
(3)作AH⊥PQ,垂足为H.若直线AP与直线AQ的斜率之和为2,是否存在x轴上的点M,使得为定值?若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)由题意,,所以离心率;
(2)如图,
由题意,F(1,0),A(0,1),B(0,﹣1),所以直线AF的方程为:y=﹣x+1,
设R(x0,﹣x0+1),显然有或两种情况,
①当时,直线BR的倾斜角为,其与x轴的交点为,则,
因为,
由,得:,解得(舍去)或,
故点R的坐标是;
②当时,此时,则,
因为,
由,得:,
解得(舍去)或,
故点R的坐标是;
综上所述,点R的坐标是或.
(3)假设存在定点M(m,0)满足题意,
如图,
当PQ的斜率存在时,设直线PQ的方程为y=kx+b,P(x1,y1),Q(x2,y2),
由得(1+2k2)x2+4kbx+2b2﹣2=0,
由题意,Δ=16k2b2﹣4(1+2k2)(2b2﹣2)>0,即2k2﹣b2+1>0①,
,
,
所以k=b+1,代入①,得:b2+4b+3>0,
所以b<﹣3或b>﹣1,即存在直线PQ使得直线AP与直线AQ的斜率之和为2
直线PQ的方程为y=kx+k﹣1,直线AH的方程为,
由,得:,即,
所以,
所以当时,为定值,
当直线PQ斜率不存在时,设P(x0,y0),Q(x0,﹣y0),
则,x0=﹣1,此时H(﹣1,1),满足题意,
所以存在定点,使得为定值且定值为.
16.(2025•西城区校级开学)已知椭圆C:1(a>b>0)的左焦点为F1(﹣1,0),且经过点,A,B分别是椭圆C的左、右顶点,点P(x0,y0)在椭圆C上(与点A、B不重合),过D(4,0)且与x轴垂直的直线交直线AP于点G,交直线BP于点H.
(Ⅰ)求椭圆C的短轴长和离心率;
(Ⅱ)若线段GH的中点为D,求点P坐标.
【解答】解:(1)已知椭圆C:1(a>b>0)的左焦点为F1(﹣1,0),且经过点,
设椭圆的半焦距为c,c=1,
由椭圆方程可得,
所以椭圆的短轴长,离心率;
(2)由题意可知:直线AP的方程为,
令x=4,得,即,
直线BP的方程为,
令x=4,得,即,
因为GH的中点为D(4,0),则,
若y0=0,则P(±2,0),与A,B重合,舍去,
若y0≠0,则3(x0﹣2)=﹣(x0+2),解得x0=1,
将x0=1代入,得,即或,
综上所述:点P坐标为或.
17.(2025•北京开学)已知椭圆的右顶点为A(2,0),上顶点与左右焦点构成一个等腰直角三角形.
(1)求椭圆C的方程;
(2)经过点A的直线与椭圆的另一个交点为M、点M关于y轴的对称点为N(M与N不重合),直线AM,AN与y轴的交点分别为P,Q.若|MN|=|PQ|,求线段MN的长.
【解答】解:(1)由题设,a=2,b=c且b2+c2=a2,所以b2=c2=2,
所以C的方程为;
(2)如图,
设点M(x0,y0),N(﹣x0,y0),所以,
所以直线AM的方程为,
令x=0,所以,
同理直线AN的方程为,
令x=0,所以,
又|MN|=2|x0|,|PQ|=||=||,
因为,所以4=2,所以|PQ|=||=||,
所以2|x0|=||,所以|y0|=1,所以|x0|,所以.
18.(2025秋•湘潭月考)已知椭圆(a>b>0)的离心率为,且经过点A(﹣2,0),B(2,0).过点M(1,0),斜率为k(k≠0)的直线与椭圆交于C,D两点,直线AC,BD分别与直线x=1交于点E,G.
(1)求椭圆T的方程;
(2)求的值.
【解答】解:(1)由题意:,
所以椭圆T的标准方程为:.
(2)如图:直线CD的方程为:y=k(x﹣1),
代入,
得x2+4k2(x﹣1)2=4,
整理得:(1+4k2)x2﹣8k2x+4(k2﹣1)=0,
设C(x1,y1),D(x2,y2),
则,.
又直线AC:,令x=1,得,
直线BD:,令x=1,得,
所以
.
19.(2025春•河北期末)已知椭圆E的中心为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过A(0,1),两点.
(1)求E的方程.
(2)直线l:y=kx+t与E交于M,N两点.
①若k=1,求t的取值范围;
②若,求k的取值范围.
【解答】解:(1)若椭圆E的焦点在x轴上,则设椭圆方程为(a>b>0),
因为椭圆E过A(0,1),两点,
所以,解得,符合题意,则椭圆方程为;
若椭圆E的焦点在y轴上,则设椭圆方程为(a>b>0),
因为椭圆E过A(0,1),两点,
所以,解得,不符合题意.
所以E的方程为.
(2)联立,消去y得(4k2+1)x2+8ktx+4t2﹣4=0.
Δ=(8kt)2﹣4(4k2+1)(4t2﹣4)>0,化简得4k2﹣t2+1>0.
①因为k=1,所以4﹣t2+1>0,解得,
所以t的取值范围为.
②设M(x1,y1),N(x2,y2),则.
所以
,
化简得48k4﹣24k2﹣9+16t2(k2+1)=0,
即,
即﹣48k4+24k2+9≥0,解得,
所以k的取值范围为.
20.(2024秋•朝阳区校级期末)已知双曲线的一条渐近线的倾斜角为,C的右焦点F到该渐近线的距离为.
(1)求C的方程;
(2)若过F的直线与C的左、右支分别交于点A,B,与圆O:x2+y2=a2交于与A,B不重合的M,N两点.
(i)求直线AB斜率的取值范围;
(ii)求|AB|•|MN|的取值范围.
【解答】解:(1)因为双曲线的一条渐近线的倾斜角为,
即tan,
即ba,则c2=b2+a2=4a2,即c=2a,
所以右焦点F(2a,0)到渐近线的距离为,
解得a=2,,
所以C的方程为:;
(2)(i)由(1)知,F(4,0),设A(x1,y1),B(x2,y2),
由题意可得直线AB的斜率存在且不为零,
设直线AB 的方程为x=my+4(m≠0),
与联立得:(3m2﹣1)y2+24my+36=0,
所以3m2﹣1≠0,Δ=144(m2+1)>0,
且,,
又A,B两点在x轴同一侧,所以y1y2>0,
此时3m2﹣1>0,即,
又圆O的方程为x2+y2=4,点O到直线AB的距离,
由d<2得m2>3,
由,得m2>3,所以或;
即直线AB的斜率的范围为(0,)∪(,0);
(ii)由(i)及弦长公式|AB|,
由垂径定理得,
所以,
其中m2>3,设t=3m2﹣1,t>8,
则.
所以|AB|•|MN|的取值范围是(0,16).
21.(2025秋•小店区校级月考)已知椭圆,M为椭圆上一点,F1,F2分别为它的左右焦点,M到F1,F2距离之和为4,离心率.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l:y=x﹣1与椭圆交于A,B两点,求三角形AOB面积.
【解答】解:(1)由已知,|MF1|+|MF2|=2a=4,则a=2,
由离心率,得,解得b=1,
所以椭圆C的方程为;
(2)如图,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由,得5x2﹣8x=0,解得,
则弦长,
原点O到直线l:y=x﹣1距离,
所以三角形AOB面积.
22.(2025•扬州校级模拟)已知A(4,0)和,直线AP与椭圆切于点P.
(1)求C的离心率;
(2)若过P的直线l交C于另一点B,且△ABP的面积为,求l的方程.
【解答】解:(1)A(4,0)和,
∵直线AP与椭圆切于点P.
∴点在椭圆上,∴,
,即,
又直线AP与椭圆相切,
联立直线与椭圆,得(a2+2b2)x2﹣8a2x+(16a2﹣2a2b2)=0,
即Δ=(﹣8a2)2﹣4(a2+2b2)(16a2﹣2a2b2)=0,
化简可得a2+2b2﹣16=0,
联立,解得,
则c2=4,即,b=2,c=2,
∴C的离心率为;
(2)过P的直线l交C于另一点B,且△ABP的面积为,
由(1)得椭圆方程为,
设B(x0,y0),
由已知AP:yx+2,且|AP|,
则点B到直线AP的距离为d,
又△ABP的面积为,
化简可得,
又点B(x0,y0)在椭圆上,则,
联立方程组,解得,则B(﹣2,),
∴PB:y,整理得直线l的方程为yx.
23.(2024秋•湖北期末)已知椭圆C:的短轴长为2,且过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若经过椭圆C的右焦点F2作倾斜角为45°的直线l,直线l与椭圆C交于A,B两点,O为坐标原点,求△AOB的面积.
【解答】解:(1)因为椭圆C的短轴长为2,且过点,
所以,
解得a,b=1,c,
则椭圆C的标准方程为;
(2)易知椭圆C的右焦点为,
所以直线l的方程为,
联立,消去y并整理得,
此时Δ>0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由韦达定理得,,
所以,
又点O(0,0)到直线l:x的距离d=1.
则.
24.(2025春•邯郸期末)已知椭圆C上任意一点P到C的两个焦点,,0)的距离之和为.
(1)求C的方程;
(2)已知直线与C相交于A,B两点,若|AB|=5,求m的值.
【解答】解:(1)由已知得,,a2=b2+c2,,解得a2=12,b2=4,
故C的方程为;
(2)联立,得,
,解得,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则,
,
解得,即m的值为.
25.(2024秋•富宁县校级期末)已知椭圆的左焦点为F1,上、下顶点分别为A,B,且,点在Γ上.
(1)求椭圆Γ的方程;
(2)过左焦点F1的直线交椭圆Γ于M,N两点,交直线x=﹣2于点P,设,,证明:λ+μ为定值.
【解答】解:(1)根据题意可知,,所以,
由于点在Γ上,因此,
即2b2=2,
解得b=1,所以,
因此椭圆Γ的方程为.
(2)根据已知得直线MN的斜率必存在,所以设直线MN的方程为y=k(x+1),
代入椭圆方程,可得(1+2k2)x2+4k2x+2k2﹣2=0,Δ>0,
设N(x2,y2),M(x1,y1),
所以,
又因为F1(﹣1,0),P(﹣2,﹣k),则根据,
可得,.
因此,
又由于,
因此λ+μ=0为定值.证明完毕.
26.(2025•湖南模拟)已知椭圆的离心率为,以原点为圆心、椭圆的短半轴长为半径的⊙E与直线相切.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过定点Q(1,0)斜率为k的直线与椭圆C交于M,N两点,若,求实数k的值及△MON的面积.
【解答】解:(1)已知椭圆C的离心率,
所以,
即,①
因为以原点为圆心、椭圆的短半轴长为半径的⊙E与直线相切,
所以,②
联立①②,解得a2=4,b2=3,
则椭圆C的方程为;
(2)不妨设直线MN的方程为y=k(x﹣1),M(x1,y1),N(x2,y2),
联立,消去y并整理得(3+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣12=0,
又韦达定理得,
此时,
因为,
整理得k2=2,
解得,
此时,
则,
又点O到直线的距离,
故△MON的面积.
27.(2025春•福州期末)如图,已知椭圆C:1(a>b>0)的上、下焦点分别为F1、F2,左顶点为P,焦距为2,若△PF1F2为正三角形.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点F1,斜率为的直线与椭圆相交于M,N两点,求MN的长;
(3)过点F1的直线与椭圆相交于AB两点,若,求直线AB的方程.
【解答】解:(1)由焦距为2可得2c=2,再由△PF1F2为正三角形,P为左顶点,可得b•2c,
所以a2=b2+c2=3+1=4,
所以椭圆的方程为:1;
(2)由(1)可得上焦点F1(0,1),
由题意可设直线MN的方程为:yx+1,设M(x1,y1),N(x2,y2),
联立整理可得5x2+2x﹣9=0,
可得Δ>0,x1+2,x1x2,
所以弦长|MN|•;
(3)当直线AB的斜率不存在时,则过F1的直线为x轴,可得A,B为短轴的顶点,
因为,设A(0,),B(0,),F1(0,1),则(0,1),(0,1),
显然2,所以直线AB的斜率存在,且不为0,设直线AB的方程为y=kx+1,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立,整理可得:(4+3k2)x2+6kx﹣9=0,
可得x1+x2,x1x2,
因为,即(﹣x1,1﹣y1)=2(x2,y2﹣1),
可得﹣x1=2x2,即x1=﹣2x2,代入x1+x2,可得x2,x1,
再代入x1x2,可得•(),
解得:k2,
可得k=±,
所以直线AB的方程为y=±x+1.
28.(2025春•靖远县校级期末)已知椭圆1,过椭圆的左焦点A的直线l与椭圆交于M、N两点(M点在N点的上方)与y轴交于点E.
(1)若直线l的斜率为,求N点的坐标.
(2)设λ,μ.求证:λ+μ为定值,并求出该值.
(3)若椭圆E的右焦点为B,△MNB内切圆的半径为,求直线l的方程.
【解答】(1)解:易知椭圆左焦点坐标为 (﹣1,0),则直线 l 方程 为 ,
联立 ,解得 或,
则点N的坐标为.
(2)证明:易知直线 l 的斜率存在且不为 0,且设为 k,
则联立 ,
消去 y 得(3k2+2)x2+6k2x+3k2﹣6=0,
设 M(x1,y1),N(x2,y2),则,
由 ,
且点 E 的横坐标为 0,
得 x1=λ(x1+1),x2=μ(x2+1),
从而:
,
∴λ+μ 为定值,且 λ+μ=3.
(3)解:假设存在直线 l:y=k(x+1)满足题意,则△MNB 的内切圆的半径为 ,
又 A(﹣1,0)、B(1,0)为椭圆的焦点,
故△MNB 的周长为 ,
从而,
设 M(x1,y1)、N(x2,y2),
则,
即 .
由 (2)两方程联立得(3k2+2)x2+6k2x+3k2﹣6=0,
得,
化简得 45k4+33k2﹣16=0,
解得 或 舍去 ),
故 ,即存在直线 满足题意.
29.(2025秋•福田区校级月考)如图,椭圆的方程为,左、右焦点分别为F1(﹣c,0),F2(c,0).设A,B是椭圆上位于x轴上方的两点,且直线AF1与直线BF2平行,AF2与BF1交于点P.
(1)若,求直线AF1的斜率;
(2)求证:|PF1|+|PF2|是定值.
【解答】解:(1)因为椭圆的方程为,左、右焦点分别为F1(﹣1,0),F2(1,0),
且直线AF1与直线BF2平行,即AF1∥BF2,
所以设直线AF1,BF2的方程分别为my=x+1,my=x﹣1,A(x1,y1),B(x2,y2),y1>0,y2>0,
联立方程
可得,
求得,
所以
,①
同理可得,,②
由①②两式得,,
因为,
得,故m2=2,
注意到m>0,所以,
所以直线AF1的斜率为.
(2)证明:因为AF1∥BF2,所以,
即,
即,
所以,
由点B在椭圆上知,,
所以,
同理可得,,
所以
,
由①②两式得,,,
所以,
所以|PF1|+|PF2|是定值.
30.(2025•汉中二模)已知椭圆的长轴长为,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若椭圆上点(x0,y0)处的切线方程是,
①过直线l:x=2上一点M引C的两条切线,切点分别是P、Q,求证:直线PQ恒过定点N;
②是否存在实数λ,使得|PN|+|QN|=λ|PN|•|QN|,若存在,求出λ的值,若不存在,说明理由.
【解答】解:(1)由题意可知:,
所以,
所以,
所以椭圆C的方程为;
(2)①证明:设P(x1,y1),Q(x2,y2),M(2,m),
由题设可知:,
又因为lPM,lQM经过点M(2,m),
所以,所以P,Q均在直线x+my﹣1=0上,
即lPQ:x+my﹣1=0,
由,解得,
所以直线PQ过定点N(1,0);
②设实数λ存在,因为|PN|+|QN|=λ|PN|•|QN|,所以,
当直线PQ斜率不存在时,此时PQ:x=1,
由,
解得,
所以,
所以,
当直线PQ斜率k存在时,,
所以,
联立,
可得(m2+2)y2﹣2my﹣1=0,
所以,
所以,
综上可知,存在λ满足条件.
31.(2025•雁塔区校级模拟)已知椭圆,三点中恰有两点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l交椭圆C于M,N两点,且线段MN的中点P的横坐标为,过P作新直线l′⊥l,
①求直线l和直线OP的斜率之积;
②证明:新直线l′恒过定点,并求出该定点的坐标.
【解答】(1)解:由题可知,一定在椭圆上,A1(0,﹣2),A3(0,1)其中一个在椭圆上,
当椭圆过点,有,
所以椭圆C的方程为;
当椭圆过点,有,该方程组无解,
综上,椭圆C的方程为.
(2)①解:设P(﹣2,y0),
当y0=0时,直线l垂直于x轴,其斜率不存在,不符合题意,
所以y0≠0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),显然x1≠x2,
联立,两式相减整理得,即,
因为P为线段MN的中点,所以,
又kl=kMN,kOP,
所以,即直线l和直线OP的斜率之积为.
②证明:当y0≠0时,由①知直线l的斜率为,
因为l′⊥l,
所以直线l′的斜率为,其方程为,即,
显然l′恒过定点(,0),
当y0=0时,直线l的方程为,此时l′为x轴,也过点(,0),
综上所述,l′恒过定点(,0).
32.(2025春•简阳市校级月考)在平面直角坐标系xOy中,椭圆过点A(2,0),直线l与椭圆相交于不同于A点的P,Q两点,当直线l过坐标原点O时,直线AP,AQ的斜率乘积为.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线AP,AQ分别与直线x=3相交于E,F两点,线段E,F的中点为M.
①若直线l过坐标原点,记OM的斜率为k1,直线l的斜率为k2,证明k1•k2为定值;
②若,判断直线l是否过定点,若是,求出该定点,若不是,说明理由.
【解答】解:(1)依题意,a=2,设P(t,s),由直线l过坐标原点交椭圆于P,Q两点,得Q(﹣t,﹣s),
因此,整理得,而,因此b2=1,
因此椭圆方程为.
(2)①证明:直线l过坐标原点,设P(x0,y0),Q(﹣x0,﹣y0),
直线AP:,因此点,同理得,
由,得点,因此,
又,因此.
②当直线l的斜率存在时,设直线l方程为y=kx+m,P(x1,y1),Q(x2,y2),
由消去y得(1+4k2)x2+8kmx+4m2﹣4=0,
Δ=64k2m2﹣16(m2﹣1)(1+4k2)>0,,
由①知,由,得,
整理得y1y2+x1x2﹣2(x1+x2)+4=0,因此(kx1+m)(kx2+m)+x1x2﹣2(x1+x2)+4=0,
整理得,
因此,整理得12k2+16km+5m2=0,
因此(2k+m)(6k+5m)=0,若2k+m=0,直线l方程为y=kx﹣2k过点A(2,0),不符合题意,
若6k+5m=0,直线l方程为,过定点;
当直线l的斜率不存在时,设直线l方程为x=x3,P(x3,y3),Q(x3,﹣y3),
因此,,而,
联立解得,此时直线l过点,
因此直线l过定点.
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