3.1.1椭圆及其标准方程讲义-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册

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内容正文:

§3.1.1 椭圆及其标准方程 目录 题型1:求动点轨迹(方程) 4 题型2:椭圆定义的应用 5 题型3:椭圆方程的求解 7 题型4:椭圆的焦点三角形 8 1. 椭圆的定义 (1) 平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫作椭圆.这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点间的距离叫作椭圆的焦距,焦距的一半叫作半焦距。 (2) 设是椭圆上任意一点,椭圆的焦距为,根据椭圆的定义,设点与焦点的距离的和等于,所以椭圆可看作点集:。 对定义中限制条件“常数(大于)”的理解: ①当(三角形两边之和大于第三边)时,动点的轨迹是椭圆。 ②当时,动点的轨迹是线段。 ③当时,其轨迹不存在。 2. 椭圆的标准方程 (1) 推导过程 ①建系:我们可以发现,椭圆具有对称性,而且过两个焦点的直线是它的对称轴,所以我们以经过椭圆两焦点的直线为x轴,线段的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系 Oxy。 ②列式:设点是椭圆上任一点,椭圆的焦距为(>0),那么焦点的坐标分别为,由椭圆的定义得,即。 ③化简:,即, 对方程两边平方,得 , 整理得, 对方程两边平方并整理,得 , 两边同除以,得 。 由椭圆得定义可知,,即,所以. 设,就有 这个方程叫做椭圆的标准方程。 (2) 标准方程的两种形式 焦点的位置 在轴上 在轴上 图形 标准方程 的关系 ①椭圆的焦点在x轴上标准方程中含项的分母较大;椭圆的焦点在y轴上标准方程中含项的分母较大。因此由椭圆的标准方程判断椭圆的焦点位置时,要根据方程中分母的大小来判断,简记为“焦点位置看大小,焦点随着大的跑”。 ②a,b,c三个量满足:,恰好是一个直角三角形的三条边,构成如图所示的直角三角形,称为椭圆的“特征三角形”。椭圆的特征三角形清晰地反映了参数a,b,c的几何意义。 (3) 椭圆的一般方程:。 当,即时,表示焦点在x轴上的椭圆; 当,即时,表示焦点在y轴上的椭圆。 题型1:求动点轨迹(方程) 方法提炼 求动点轨迹方程的常用方法 (1) 直接法 如果动点满足的几何条件本身就是一些几何量的等量关系,或这些几何条件简单明了且易于表达,我们只需把这种关系“翻译”成含x,y的等式就得到动点的轨迹方程。 用直接法求曲线轨迹方程的一般步骤: 第一步:建系,设点的坐标P(x,y); 第二步:依题意列出方程; 第三步:化简方程; 第四步:考虑x,y是否有限制范围。 (2) 相关点法(代入法) 如果动点满足的条件不便用等式列出,但动点是随着另一动点(称之为相关点)而运动的,且相关点所满足的条件是明显的,或是可分析的,那么这时我们可以用动点坐标表示相关点坐标,根据相关点所满足的方程即可求得动点的轨迹方程。 ①求解的基本思路: 如果动点P随着另一个在已知曲线上运动的点Q而运动,则用点P坐标(x,y)表示点Q(x',y'),即 ,由于点Q在已知曲线上,因此它满足已知曲线方程,将代入已知曲线方程,得到关于x,y的方程,即为所求的曲线方程。 ②其过程如下:P(x,y)Q(x',y') 已知方程所求方程。 (3) 定义法 若动点的轨迹满足已知曲线的定义,可先设定方程,再确定其中的基本量。 (4) 待定系数法 根据条件能知道曲线方程的类型,可设出其方程形式,再根据条件确定待定的系数。 【例1.1.】 在平面内,两定点、之间的距离为,动点满足,则点轨迹的长度为(    ) A. B. C. D. 【例1.2.】 平面内,已知两点,及动点,若直线,的斜率之积是,则点的轨迹方程为 . 【例1.3.】 已知是椭圆上的动点,过作轴的垂线,垂足为,若动点满足,则动点的轨迹方程为(   ) A. B. C. D. 【例1.4.】 设A,B分别是直线和上的动点,且,设O为坐标原点,动点P满足,求动点P的轨迹方程. 题型2:椭圆定义的应用 方法提炼 (1) 定义的双向运用:①平面一动点满足条件:,且(为定点),那么点的轨迹是以为焦点的椭圆。②椭圆上任意一点到两焦点的距离之和总等于常数,所以可以相互转化。 (2) 利用定义解决与椭圆有关的最值问题主要以下有两种思路: ①与(P为椭圆上一点,为椭圆的焦点)的乘积有关的最值问题,一般利用椭圆的定义(),根据基本不等式求解,注意等号成立的条件。 ②与的和、差有关的最值问题:一般利用平面几何知识,转化为三点共线问题求解。 【例2.1.】 设为定点,,动点 满足 ,则动点的轨迹是(    ) A.线段 B.直线 C.圆 D.椭圆 【例2.2.】 如图,在棱长为的正方体中,若点是棱上一点,则满足的点的个数为(    ) A.10 B.8 C.6 D.4 【例2.3.】 椭圆上一点到一个焦点的距离等于3,则点到另一个焦点的距离是 . 【例2.4.】 若为椭圆:上一点,,为的两个焦点,且,则(    ) A. B. C. D.5 【例2.5.】 已知动点P在椭圆上,,,则的最小值为 . 【例2.6.】 设F是椭圆上的右焦点,是椭圆上的动点,是直线上的动点,则的最小值为(    ) A. B.3 C. D. 【例2.7.】 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. 【例2.8.】 已知为椭圆的焦点,P为椭圆上一动点,,则的最小值为(    ) A. B.1 C. D. 【例2.9.】 点P在椭圆上运动,分别在圆,圆上运动,则的最大值为,最小值为,则 . 【例2.10.】 已知是椭圆的两焦点,点在椭圆上,则的最小值是(    ) A.5 B.9 C.4 D.3 题型3:椭圆方程的求解 方法提炼 (1) 定义法求椭圆的标准方程的解题思路 ①首先通过题干中给出的等量关系列出等式,然后化简等式得到对应的轨迹方程。 ②首先分析几何图形所表示的几何关系,然后对比椭圆的定义,设出对应椭圆的标准方程,求出a,b的值,最后得到标准方程。 (2) 用待定系数法求椭圆方程的一般步骤: (3) 共焦点的椭圆系方程:与椭圆有公共焦点的椭圆系方程为;与椭圆有公共焦点的椭圆系方程为。 【例3.1.】 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.; 【例3.2.】 已知椭圆的焦距为8,且椭圆上任意一点到两个焦点的距离之和为10,则椭圆 的标准方程为(    ) A. B. 或 C. D. 或 【例3.3.】 方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数k的取值范围是 . 题型4:椭圆的焦点三角形 方法提炼 (1) 椭圆上一点与椭圆的两个焦点组成的三角形通常称为“焦点三角形”。其中,称为此椭圆的焦半径。 (2) 焦点三角形的常用公式 令, ①。 ②焦点三角形的周长。 ③由余弦定理得:。 ④。 ⑤。 证明:因为点在椭圆上,所以,所以。①在中,。② ①-②,得。 所以,所以。 ⑥当点在轴上时,最大。 【例4.1.】 椭圆的两个焦点为,,椭圆C上有一点P,则的周长为(    ) A.12 B.18 C.16 D.20 【例4.2.】 已知椭圆中,点是椭圆上一点,是椭圆的焦点,且,则的面积为 . 【例4.3.】 如图所示,已知椭圆的方程为,若点P在第二象限,且,求点P的坐标. 【例4.4.】 已知是椭圆:上一点,,分别是椭圆的左、右焦点,若,则的面积为(   ) A.49 B.48 C.25 D.24 【例4.5.】 已知、是椭圆的两个焦点,为椭圆上一点,且.若的面积为9,则实数的值为(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【例4.6.】 在中,a,b,c分别为角A,B,C所对的边.若,,求此三角形面积的最大值. 【例4.7.】 已知椭圆的左右焦点分别为,点是椭圆上一点,,则的内切圆半径为 . 【例4.8.】 (多选)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 【例4.9.】 (多选)已知椭圆分别为它的左右焦点,分别为它的左右顶点,点是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的有(    ) A. B.的最小值为 C.的最小值为 D.若,则的面积为 ( 1 ) 学科网(北京)股份有限公司 $ §3.1.1 椭圆及其标准方程 目录 题型1:求动点轨迹(方程) 4 题型2:椭圆定义的应用 7 题型3:椭圆方程的求解 15 题型4:椭圆的焦点三角形 17 1. 椭圆的定义 (1) 平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫作椭圆.这两个定点叫椭圆的焦点,两焦点间的距离叫作椭圆的焦距,焦距的一半叫作半焦距。 (2) 设是椭圆上任意一点,椭圆的焦距为,根据椭圆的定义,设点与焦点的距离的和等于,所以椭圆可看作点集:。 对定义中限制条件“常数(大于)”的理解: ①当(三角形两边之和大于第三边)时,动点的轨迹是椭圆。 ②当时,动点的轨迹是线段。 ③当时,其轨迹不存在。 2. 椭圆的标准方程 (1) 推导过程 ①建系:我们可以发现,椭圆具有对称性,而且过两个焦点的直线是它的对称轴,所以我们以经过椭圆两焦点的直线为x轴,线段的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系 Oxy。 ②列式:设点是椭圆上任一点,椭圆的焦距为(>0),那么焦点的坐标分别为,由椭圆的定义得,即。 ③化简:,即, 对方程两边平方,得 , 整理得, 对方程两边平方并整理,得 , 两边同除以,得 。 由椭圆得定义可知,,即,所以. 设,就有 这个方程叫做椭圆的标准方程。 (2) 标准方程的两种形式 焦点的位置 在轴上 在轴上 图形 标准方程 的关系 ①椭圆的焦点在x轴上标准方程中含项的分母较大;椭圆的焦点在y轴上标准方程中含项的分母较大。因此由椭圆的标准方程判断椭圆的焦点位置时,要根据方程中分母的大小来判断,简记为“焦点位置看大小,焦点随着大的跑”。 ②a,b,c三个量满足:,恰好是一个直角三角形的三条边,构成如图所示的直角三角形,称为椭圆的“特征三角形”。椭圆的特征三角形清晰地反映了参数a,b,c的几何意义。 (3) 椭圆的一般方程:。 当,即时,表示焦点在x轴上的椭圆; 当,即时,表示焦点在y轴上的椭圆。 题型1:求动点轨迹(方程) 方法提炼 求动点轨迹方程的常用方法 (1) 直接法 如果动点满足的几何条件本身就是一些几何量的等量关系,或这些几何条件简单明了且易于表达,我们只需把这种关系“翻译”成含x,y的等式就得到动点的轨迹方程。 用直接法求曲线轨迹方程的一般步骤: 第一步:建系,设点的坐标P(x,y); 第二步:依题意列出方程; 第三步:化简方程; 第四步:考虑x,y是否有限制范围。 (2) 相关点法(代入法) 如果动点满足的条件不便用等式列出,但动点是随着另一动点(称之为相关点)而运动的,且相关点所满足的条件是明显的,或是可分析的,那么这时我们可以用动点坐标表示相关点坐标,根据相关点所满足的方程即可求得动点的轨迹方程。 ①求解的基本思路: 如果动点P随着另一个在已知曲线上运动的点Q而运动,则用点P坐标(x,y)表示点Q(x',y'),即 ,由于点Q在已知曲线上,因此它满足已知曲线方程,将代入已知曲线方程,得到关于x,y的方程,即为所求的曲线方程。 ②其过程如下:P(x,y)Q(x',y') 已知方程所求方程。 (3) 定义法 若动点的轨迹满足已知曲线的定义,可先设定方程,再确定其中的基本量。 (4) 待定系数法 根据条件能知道曲线方程的类型,可设出其方程形式,再根据条件确定待定的系数。 【例1.1.】 在平面内,两定点、之间的距离为,动点满足,则点轨迹的长度为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】轨迹问题——圆 【分析】建立平面直角坐标系,设点,根据求出点的轨迹方程,结合圆的周长公式可求得结果. 【详解】以线段的中点为坐标原点,所在直线为轴建立平面直角坐标系, 则点、, 设点,由可得, 整理可得,化为标准方程得,如下图所示: 所以,点的轨迹是以点为圆心,半径为的圆, 因此,点轨迹的长度为. 故选:A. 【例1.2.】 平面内,已知两点,及动点,若直线,的斜率之积是,则点的轨迹方程为 . 【答案】 【难度】0.85 【知识点】轨迹问题——椭圆 【分析】设动点,斜率用坐标表示,由斜率之积为可得出之间的关系式,进而得的轨迹方程. 【详解】设动点的坐标为,又,, 所以的斜率,的斜率, 由题意可得, 化简,得点的轨迹方程为. 故答案为: 【例1.3.】 已知是椭圆上的动点,过作轴的垂线,垂足为,若动点满足,则动点的轨迹方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【难度】0.94 【知识点】求平面轨迹方程、轨迹问题——椭圆 【分析】设,,则,根据求出代入椭圆方程可得答案. 【详解】设,,则, , 因为,所以, 可得,所以有. 故选:B. 【例1.4.】 设A,B分别是直线和上的动点,且,设O为坐标原点,动点P满足,求动点P的轨迹方程. 【答案】 【难度】0.65 【知识点】求平面轨迹方程、轨迹问题——椭圆 【分析】设出点的坐标,由向量条件得出关系,代入中,可得答案. 【详解】由A,B分别是直线和上的动点,设,, 由,可得 ,即 又,即 即,即 题型2:椭圆定义的应用 方法提炼 (1) 定义的双向运用:①平面一动点满足条件:,且(为定点),那么点的轨迹是以为焦点的椭圆。②椭圆上任意一点到两焦点的距离之和总等于常数,所以可以相互转化。 (2) 利用定义解决与椭圆有关的最值问题主要以下有两种思路: ①与(P为椭圆上一点,为椭圆的焦点)的乘积有关的最值问题,一般利用椭圆的定义(),根据基本不等式求解,注意等号成立的条件。 ②与的和、差有关的最值问题:一般利用平面几何知识,转化为三点共线问题求解。 【例2.1.】 设为定点,,动点 满足 ,则动点的轨迹是(    ) A.线段 B.直线 C.圆 D.椭圆 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】求平面轨迹方程、椭圆定义及辨析 【分析】对的位置分类讨论即可求解. 【详解】若在直线外,由三角形两边长大于第三边有,不合题意, 故必在直线上,若在线段外,也有,不合题意, 故必在线段上,且总有, 故选:A. 【例2.2.】 如图,在棱长为的正方体中,若点是棱上一点,则满足的点的个数为(    ) A.10 B.8 C.6 D.4 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】椭圆的其他应用、立体几何中的轨迹问题 【分析】首先连接辅助线,结合给定条件确定动点的轨迹,再判断交点个数即可. 【详解】如图,连接,正方体的棱长为,, ,点在以为焦点的椭圆绕旋转得到的椭球上, 在正方体的棱上,应是椭球与正方体的棱的交点, 结合正方体的性质可知,在棱上 各有一点满足条件,故C正确. 故选:C 【例2.3.】 椭圆上一点到一个焦点的距离等于3,则点到另一个焦点的距离是 . 【答案】 【难度】0.94 【知识点】根据椭圆方程求a、b、c、椭圆定义及辨析 【分析】根据椭圆方程得到,再根据椭圆的定义计算可得. 【详解】椭圆,则,设点到另一个焦点的距离为, 则,解得,即点到另一个焦点的距离是. 故答案为: 【例2.4.】 若为椭圆:上一点,,为的两个焦点,且,则(    ) A. B. C. D.5 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】椭圆定义及辨析 【分析】 根据椭圆的定义可得,联立即可. 【详解】 由题意可得,则,, 所以, 即,所以. 故选:D 【例2.5.】 已知动点P在椭圆上,,,则的最小值为 . 【答案】1 【难度】0.65 【知识点】椭圆上点到焦点和定点距离的和、差最值 【分析】另一焦点为,利用双曲线的定义转化为,然后可得最小值. 【详解】由题意是椭圆的下焦点,如图,设上焦点为, 在椭圆上,则, 所以, 当且仅当是线段与椭圆的焦点时等号成立, 故答案为:1. 【例2.6.】 设F是椭圆上的右焦点,是椭圆上的动点,是直线上的动点,则的最小值为(    ) A. B.3 C. D. 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】椭圆上点到焦点和定点距离的和、差最值 【分析】根据椭圆的定义,结合两点间线段最短、点到直线距离公式进行求解即可. 【详解】, 设为该椭圆的左焦点,, 所以, 于是, 显然当三点共线,且与垂直时, 有最小值,最小值为, 故选:D    【例2.7.】 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 【难度】0.65 【知识点】定点到圆上点的最值(范围)、椭圆上点到焦点和定点距离的和、差最值 【分析】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. 【详解】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. 【例2.8.】 已知为椭圆的焦点,P为椭圆上一动点,,则的最小值为(    ) A. B.1 C. D. 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】椭圆上点到焦点和定点距离的和、差最值、椭圆定义及辨析 【分析】先由焦点坐标求出椭圆方程,再根据椭圆定义转化,数形结合可得,得解. 【详解】   由为椭圆的焦点, ,,, ,, 设椭圆的左焦点为,由椭圆的定义得, , 所以的最小值为. 故选:A. 【例2.9.】 点P在椭圆上运动,分别在圆,圆上运动,则的最大值为,最小值为,则 . 【答案】8 【难度】0.65 【知识点】求椭圆中的最值问题、定点到圆上点的最值(范围)、椭圆上点到焦点和定点距离的和、差最值 【分析】易知椭圆的左、右焦点坐标恰好为两圆圆心,由椭圆定义以及定点到圆上点距离最值问题计算可得结果. 【详解】根据由题意可知椭圆的左、右焦点坐标恰好为两圆圆心; 易知两圆半径都为,由椭圆定义可得,如下图所示: 因此可得的最大值为,即图中的位置; 最小值为;即图中的位置; 所以可得. 故答案为:8 【例2.10.】 已知是椭圆的两焦点,点在椭圆上,则的最小值是(    ) A.5 B.9 C.4 D.3 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】椭圆定义及辨析 【分析】根据椭圆的定义及二次函数的性质求解即可. 【详解】由已知得,,, 设,则,所以, 从而或时取最小值为4. 故选:C. 题型3:椭圆方程的求解 方法提炼 (1) 定义法求椭圆的标准方程的解题思路 ①首先通过题干中给出的等量关系列出等式,然后化简等式得到对应的轨迹方程。 ②首先分析几何图形所表示的几何关系,然后对比椭圆的定义,设出对应椭圆的标准方程,求出a,b的值,最后得到标准方程。 (2) 用待定系数法求椭圆方程的一般步骤: (3) 共焦点的椭圆系方程:与椭圆有公共焦点的椭圆系方程为;与椭圆有公共焦点的椭圆系方程为。 【例3.1.】 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.; 【答案】(1) (2) (3) 【难度】0.65 【知识点】根据a、b、c求椭圆标准方程、根据椭圆过的点求标准方程 【分析】(1)由题意可得,设椭圆方程为,代入点解出即可; (2)设椭圆方程为,代入两点解出即可; (3)设椭圆方程为,代入点解出即可; 【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, 【例3.2.】 已知椭圆的焦距为8,且椭圆上任意一点到两个焦点的距离之和为10,则椭圆 的标准方程为(    ) A. B. 或 C. D. 或 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】根据a、b、c求椭圆标准方程 【分析】根据椭圆的定义与方程,即可求解. 【详解】由题意可知,,,即,,, 所以椭圆的标准方程为 或 . 故选:B 【例3.3.】 方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数k的取值范围是 . 【答案】 【难度】0.94 【知识点】根据方程表示椭圆求参数的范围 【分析】根据焦点在x轴上的椭圆的标准方程的特征列不等式求解. 【详解】方程可化为, 由题意得解得, 故实数k的取值范围是. 故答案为:. 题型4:椭圆的焦点三角形 方法提炼 (1) 椭圆上一点与椭圆的两个焦点组成的三角形通常称为“焦点三角形”。其中,称为此椭圆的焦半径。 (2) 焦点三角形的常用公式 令, ①。 ②焦点三角形的周长。 ③由余弦定理得:。 ④。 ⑤。 证明:因为点在椭圆上,所以,所以。①在中,。② ①-②,得。 所以,所以。 ⑥当点在轴上时,最大。 【例4.1.】 椭圆的两个焦点为,,椭圆C上有一点P,则的周长为(    ) A.12 B.18 C.16 D.20 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】椭圆中焦点三角形的周长问题 【分析】根据题意,结合椭圆的定义代入计算,即可得到结果. 【详解】因为,,所以,故的周长为. 故选:C 【例4.2.】 已知椭圆中,点是椭圆上一点,是椭圆的焦点,且,则的面积为 . 【答案】 【难度】0.65 【知识点】三角形面积公式及其应用、椭圆中焦点三角形的面积问题、余弦定理解三角形 【分析】利用余弦定理求得,然后由面积公式计算面积. 【详解】由题意,,,, 中,, 所以, ∴, 所以. 故答案为:. 【例4.3.】 如图所示,已知椭圆的方程为,若点P在第二象限,且,求点P的坐标. 【答案】 【难度】0.85 【知识点】求椭圆上点的坐标、椭圆中焦点三角形的面积问题 【分析】根据椭圆内焦点三角形面积公式,解出P点坐标. 【详解】设,由例题可知, 又,所以; 代入椭圆方程得, 又因为点P在第二象限,所以点P的坐标为. 【例4.4.】 已知是椭圆:上一点,,分别是椭圆的左、右焦点,若,则的面积为(   ) A.49 B.48 C.25 D.24 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】椭圆中焦点三角形的面积问题、椭圆定义及辨析 【分析】由椭圆方程得到的值,由椭圆的定义得到的值,联立求得的值,再证明,求得面积. 【详解】由椭圆方程可知:,,, 所以作图如下: ∴由椭圆的性质可知,由,∴,, ∴, ∴, ∴, 故选:D. 【例4.5.】 已知、是椭圆的两个焦点,为椭圆上一点,且.若的面积为9,则实数的值为(    ) A.3 B.4 C.5 D.6 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】椭圆中焦点三角形的面积问题 【分析】根据椭圆的性质、三角形面积公式以及勾股定理,利用完全平方公式,可得答案. 【详解】由题意,,,即,, 整理可得,,则,解得. 故选:A. 【例4.6.】 在中,a,b,c分别为角A,B,C所对的边.若,,求此三角形面积的最大值. 【答案】 【难度】0.65 【知识点】三角形面积公式及其应用、椭圆中焦点三角形的面积问题 【分析】方法一:以BC为x轴,BC中点为坐标原点建立平面直角坐标系,根据椭圆定义求得点A的轨迹方程,然后根据三角形面积求解最大值即可; 方法二:结合二次函数性质,利用海伦三角形面积公式求解最大值即可. 【详解】方法一:由题意,, 以BC为x轴,BC中点为坐标原点建立平面直角坐标系,如图. 则,设,根据及椭圆的定义, 可得点A的轨迹为以为焦点的椭圆(去掉与B,C共线的点), 设椭圆方程为,则,所以, 所以椭圆方程为,又三点不共线, 所以点A的轨迹方程为. 当点A为椭圆的短轴端点时,的面积最大,,此时. 方法二:因为,,所以, 由海伦公式得的面积, 此时符合题意. 【例4.7.】 已知椭圆的左右焦点分别为,点是椭圆上一点,,则的内切圆半径为 . 【答案】 【难度】0.65 【知识点】椭圆中焦点三角形的面积问题 【分析】由题意知,由余弦定理可得,由面积公式即可求解. 【详解】 因为分别为椭圆的左右焦点,为该椭圆上一点, 所以, 则由余弦定理得,, , 即, 所以, 故的面积, 设的内切圆半径为, 则, 解得,. 故答案为:. 【例4.8.】 (多选)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 【答案】ACD 【难度】0.65 【知识点】椭圆中焦点三角形的周长问题、求椭圆中的最值问题、椭圆中三角形(四边形)的面积 【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. 【例4.9.】 (多选)已知椭圆分别为它的左右焦点,分别为它的左右顶点,点是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的有(    ) A. B.的最小值为 C.的最小值为 D.若,则的面积为 【答案】ABD 【难度】0.65 【知识点】基本不等式求积的最大值、根据椭圆方程求a、b、c、椭圆上点到焦点的距离及最值、椭圆中焦点三角形的面积问题 【分析】由题设,结合椭圆性质判断A;应用余弦定理可得,根据椭圆定义及余弦定理求得,即可判断B、C、D. 【详解】由椭圆方程知:,则,A对; , 由,当且仅当时等号成立, 故,B对; ,C错; 若,则,可得, 所以的面积为,D对. 故选:ABD ( 1 ) 学科网(北京)股份有限公司 $

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