内容正文:
专题2.2 椭圆的简单几何性质重难点题型专训
(1个知识点+8大题型+2大拓展训练+自我检测)
题型一 根据椭圆的有界性求范围或最值
题型二 椭圆的对称性
题型三 求椭圆的顶点坐标
题型四 求椭圆的长轴、短轴
题型五 求椭圆的离心率或离心率的取值范围
题型六 椭圆离心率大小与椭圆圆扁的关系
题型七 根据离心率求椭圆的标准方程
题型八 由椭圆的离心率求参数的取值范围
拓展训练一 椭圆的性质及应用
拓展训练二 椭圆离心率相关问题
知识点一:椭圆的简单性质
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.
【即时训练】
1.(23-24高二上·广东深圳·期中)焦点在轴上,右焦点到短轴端点距离为2,到左顶点的距离为3的椭圆的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题知,进而椭圆焦点所在轴求解即可得答案.
【详解】解:因为椭圆的右焦点到短轴端点距离为2,到左顶点的距离为3
所以,即,
所以,
因为椭圆的焦点在轴上,
所以椭圆的标准方程是.
故选:A
2.(24-25高二上·湖北武汉·阶段练习)直线经过椭圆的两个顶点,则该椭圆的离心率为 .
【答案】
【分析】先根据直线过椭圆的顶点求出的值,在结合椭圆的性质与离心率公式进行求解即可.
【详解】由题意知,直线与坐标轴的交点坐标为.
因为椭圆,即.
所以,可知.
所以,所以.
所以该椭圆的离心率为.
故答案为:.
【经典例题一 根据椭圆的有界性求范围或最值】
【例1】(23-24高二上·江苏扬州·期中)已知是椭圆上的点,则的值可能是( )
A.13 B.14 C.15 D.16
【答案】A
【分析】根据题意,可设,得到,求得的取值范围,即可求解.
【详解】由椭圆,可设,其中,
则,其中,
因为,所以,
即的取值范围为,结合选项,可得A符合题意.
故选:A.
【例2】(2025高三·全国·专题练习)求椭圆上的点到直线的最短距离.
【答案】
【分析】由题设,根据点到直线的距离公式及三角恒等变形可得最值.
【详解】由题知,设椭圆上一点,
则点到直线的距离
,其中,
所以当,即时,,
所以最短距离为.
1.(23-24高二上·河南南阳·阶段练习)设,为椭圆:()的上、下焦点,若在椭圆上存在一点,,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据椭圆性质要使题设条件成立只需在椭圆左右顶点时,此时应用余弦定理可得,进而求m的范围.
【详解】由椭圆的性质知:当在椭圆左右顶点时最大,
∴椭圆上存在一点使,只需在椭圆左右顶点时,
此时,,即,又,
∴,解得,又,
∴.
故选:C.
2.(24-25高三上·江苏无锡·阶段练习)已知椭圆,为椭圆上任意一点,过点分别作与直线和平行的直线,分别交、交于、两点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设、、,设过点分别与直线、平行的直线为、,作出图形,分析可知四边形为平行四边形,可得出,利用两点间的距离公式结合椭圆的有界性可求得的最小值.
【详解】设过点分别与直线、平行的直线为、,如图:
设、、,则,,
显然四边形为平行四边形,故的中点与的中点重合,
则,即,
又因为椭圆上任意一点,所以,即,
即,
而,所以当时,.
故选:A.
3.(2024·河南漯河·三模)已知椭圆是椭圆上的两点,线段的垂直平分线与轴相交于点,则的取值范围是 .(用表示)
【答案】
【分析】由垂直平分线性质和点在椭圆上可得且,结合椭圆的有界性有,即可求参数范围.
【详解】设的坐标分别为和.
因线段的垂直平分线与轴相交,故不平行于轴,即.
又交点为,故,即①
由在椭圆上,则
将上式代入①,得②
,得,
且,
,
.
故答案为:
4.(2025·江西·二模)已知椭圆经过点和点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设点,若在椭圆上存在不关于长轴对称的两点,满足,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用已知点建立方程组求解即得.
(2)设,且,利用两点间距离公式可得,再利用椭圆上的点坐标的范围即可求得.
【详解】(1)依题意,,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)依题意设,且,
由,得,
则(*),
因,,
则,
代入(*)式,可得:,
化简得,
因,得,
即得,
故实数的取值范围是.
【经典例题二 椭圆的对称性】
【例1】(23-24高二上·安徽合肥·期中)已知分别为椭圆的左、右顶点,点在上,若是一内角为的等腰三角形,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】C
【分析】由已知得出点位置,根据已知在中求解,即可得出答案.
【详解】
由已知是等腰三角形结合椭圆的对称性可知,为的上或下顶点,且,所以.
不妨设为的上顶点,则,
所以.
故选:C.
【例2】(24-25高三上·内蒙古呼和浩特·开学考试)已知椭圆的左、右焦点分别是、,,O是坐标原点,直线l过O且与椭圆C相交于P、Q两点.
(1)若,求证:;
(2)求周长的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)6
【分析】(1)根据给定条件,求出椭圆方向,再利用椭圆的范围推理得证.
(2)利用椭圆的定义及性质求出周长的表达式,再由(1)的结论求出最小值.
【详解】(1)依题意,,,则椭圆方程为,
由点P在椭圆上,得点P的坐标满足,即,其中,
则,由,得,
所以.
(2)依题意,四边形是平行四边形,
则的周长,
又设,则,
由(1)得,当,即点P落到椭圆的上下顶点时,取得最小值1,
所以的周长最小值为6.
1.(24-25高二上·山东临沂·期中)已知椭圆的一个焦点为,点,是上关于原点对称的两点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由是左焦点,连接,利用椭圆对称性及定义,将目标式化为,结合及二次函数性质求范围.
【详解】椭圆的长半轴长,半焦距,
由椭圆的对称性,不妨令为右焦点,是左焦点,连接,又关于原点对称,
则四边形为平行四边形或为左右顶点,则,
由,则,
故,则,
而,所以.
故选:D
2.(22-23高三·全国·对口高考)椭圆与直线相交于A,B两点,C,D两点在椭圆上,如果四边形为平行四边形,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据椭圆和平行四边形的对称性,可知直线和直线关于原点对称,则可求出直线的方程.
【详解】因为四边形为平行四边形,所以,
设直线的方程为,依题意可知直线和直线关于原点对称,
则原点到直线和到直线的距离相等,
所以,解得(舍去),
所以直线的方程为.
故选:B.
3.(22-23高二下·四川德阳·期末)已知为椭圆的两个焦点,为上关于坐标原点对称的两点,且,则的内切圆半径为 .
【答案】1
【分析】利用椭圆的对称性和条件,得出四边形为矩形,设设,根据条件建立方程得到,再利用等面积法即可求出结果.
【详解】因为椭圆,所以,
连接,由椭圆的对称性知,,
又,所以四边形为矩形,
设,则,得到,
设的内切圆半径为,则,
得到,解得.
故答案为:1.
4.(2025·天津武清·一模)已知椭圆 过点 ,分别为椭圆的左、右焦点且
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)是否存在圆心在y轴上的圆,使圆在x轴的上方与椭圆交于两点(在的左侧),都是圆的切线且?若存在,求出圆的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
【分析】(1)根据椭圆的性质和已知条件列出方程组,求解、、,进而得到椭圆的标准方程;
(2)利用圆和椭圆的对称性,结合向量垂直的性质求出交点坐标,再根据直线垂直的关系确定圆心坐标和半径,从而判断圆是否存在并求出圆的方程.
【详解】(1),即.
将代入,得,代入,
化简得,解得,(负值舍去),所以,
故椭圆的标准方程为.
(2)设圆心在轴上的圆与椭圆相交,,是两个交点,且,.
由圆和椭圆的对称性可知,,,.
由(1)知,,所以,.
因为,则,即,可得.
又因为点在椭圆上,所以,联立可得.
整理得,解得或.
当时,,重合,此时题设要求的圆不存在.
当时,.
过,分别与,垂直的直线的交点即为圆,设.
因为,即,解得.
则圆的半径.
所以圆的方程为.
【经典例题三 求椭圆的顶点坐标】
【例1】(22-23高二上·陕西咸阳·阶段练习)已知椭圆的左顶点为A,上顶点为B,则( )
A. B.3 C.4 D.
【答案】D
【分析】由方程得出的坐标,再由距离公式求解即可
【详解】因为椭圆的左顶点为A,上顶点为B,
所以,,
所以.
故选:D
【例2】(22-23高二·全国·随堂练习)已知椭圆,点A,B分别是它的左、右顶点,一条垂直于x轴的动直线l与椭圆相交于P,Q两点,当直线l与椭圆相切于点A或点B时,看作P,Q两点重合于点A或点B,求直线与直线的交点M的轨迹方程.
【答案】
【分析】设,则,写出直线和直线的方程,利用消去和即可得到结果.
【详解】由椭圆方程可知:,则,,
设,则,则,
当时,则有:
直线的方程为:,直线的方程为:,
可得,
又因为,所以,即,
当时,也符合上式,
所以直线AP与直线BQ的交点M的轨迹方程是.
1.(2023·四川甘孜·一模)已知曲线是焦点在轴上的椭圆,曲线的左焦点为,上顶点为,右顶点为,过点作轴垂线,该垂线与直线交点为,若且的面积为,则曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】依据,可求出以及,再依据的面积为,列出方程,结合,求出,从而求出椭圆的标准方程.
【详解】
由题意,设椭圆方程为,左焦点为,则,,
因为,
所以,故,
所以 ,
解得,,
又,,
解得,,故椭圆方程为.
故选:D
2.(多选题)(23-24高二上·安徽滁州·期中)已知椭圆以坐标轴为对称轴,经过点,且长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的标准方程可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】分椭圆焦点在轴上和焦点在轴上两种情况,结合椭圆的几何性质求解即可.
【详解】当椭圆的焦点在轴上时,已知椭圆过点,故,
因为长轴长是短轴长的2倍,所以,即,
所以椭圆的方程为;
当椭圆的焦点在轴上时,已知椭圆过点,故,
因为长轴长是短轴长的2倍,所以,即,
所以椭圆的方程为.
综上所述,椭圆的方程为或.
故选:BC.
3.(22-23高二下·陕西安康·开学考试)一个圆经过椭圆的三个顶点,且圆心在轴的正半轴上,则该圆的标准方程为 .
【答案】
【分析】
设出圆心与半径,根据过椭圆的上顶点、左右顶点,由半径相等列方程求解.
【详解】
由及圆心位置知:圆经过椭圆的上顶点坐标为,左右顶点坐标为,
设圆的圆心,半径为,则,解得,,
故圆的方程为.
故答案为:.
4.(2024高二·全国·专题练习)考虑这样的等腰三角形:它的三个顶点都在椭圆上,且其中恰有两个顶点为椭圆的顶点.关于这样的等腰三角形有多少个?
【答案】满足条件的三角形至少有12个,最多有个
【分析】根据题意,作图,利用分类讨论思想,选定两个顶点连线之后,分其连线为底或腰进行找等腰三角形,为底时利用垂直平分线的性质,为腰时利用圆的性质,结合椭圆的对称性,可得答案.
【详解】不妨设,
如图1,连接,
当为等腰三角形的底时,作的垂直平分线交椭圆于两点,
连接,则为等腰三角形,满足题意,
同理当为等腰三角形的底时,
也可以各作出2个满足要求的等腰三角形,共有8个;
如图2,当为等腰三角形的腰时,以为圆心,为半径作圆,
则圆的方程为,
联立,消得,
解得或,
当时,,则交点有,
当,即时,
则圆与椭圆相交于点,连接,
其中满足要求,三个顶点均为椭圆顶点,不合题意,
同理当为等腰三角形的腰时,
也可以各作出2个满足要求的等腰三角形,共有8个;
当,即时,
则圆与椭圆相交于点三点,
当,即时,则圆与椭圆相交于点两点,
综上,当为等腰三角形的腰时,符合题意的三角形的个数可能是个或个;
如图3,以为圆心,为半径作圆,此时圆与椭圆相交于点,
连接,此时为等腰三角形,满足题意,共有2个,
如图4,以为圆心,为半径作圆,此时圆与椭圆相交于点,
连接,此时为等腰三角形,满足题意,共有2个,
由椭圆性质可知,为椭圆中的最长弦,所以不能作为等腰三角形的腰,
而作为底时,刚好等腰三角形的顶点为上顶点或下顶点,不合要求,
综上所述,满足要求的等腰三角形个数为或,
所以满足条件的三角形至少有12个,最多有个,
【点睛】方法点睛:两圆一线,是平面几何中等腰三角形存在性问题的通用解法,这里以椭圆为背景进行考察,基本思路没有变化,但要注意两圆一线所得到的等腰三角形有不满足要求的,要舍去.
【经典例题四 求椭圆的长轴、短轴】
【例1】(24-25高二上·广东·期末)已知椭圆上一点到的两个焦点的距离之和为,则的长轴长为( )
A.1 B.6 C.3或6 D.2或4
【答案】B
【分析】讨论焦点的位置,再利用椭圆定义可得答案.
【详解】因为椭圆,
若椭圆的焦点在轴上,则,则由得(舍去);
若椭圆的焦点在轴上,则,则由得,故椭圆的长轴长为6.
故选:B.
【例2】(2023高三·全国·专题练习)已知椭圆的右焦点为,A、B分别是椭圆的左、右顶点,为椭圆的上顶点,的面积为,求椭圆的方程.
【答案】
【详解】由题意得,据此可求得椭圆方程.
【分析】由题知,,,,
由的面积为,得,
又,代入可得,,
所以椭圆的方程为.
1.(23-24高二上·新疆乌鲁木齐·期中)已知椭圆的焦点分别为,点在椭圆上,于,,,则椭圆的长轴长为( )
A.6 B.3 C. D.
【答案】A
【分析】利用椭圆的性质,根据,,可得,,求解,然后推出椭圆的长轴长.
【详解】
椭圆的焦点分别为,点在椭圆上,
于,,,
可得,,,
解得,
所以所求椭圆的长轴长为,
故选:A.
2.(多选题)(23-24高二上·四川南充·阶段练习)常数,椭圆的长轴长是短轴长的3倍,则a的值为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】由椭圆方程得出其长轴与短轴长,再由已知可得参数值.
【详解】由已知椭圆标准方程是,
若,则由已知得,,
若,则,,
故选:BC.
3.(24-25高一下·安徽·开学考试)在平面直角坐标系中,椭圆的长轴方程为
【答案】
【分析】由题知椭圆关于原点对称,则长轴过原点,长半轴长为椭圆上的点到原点的最大距离,令,整理得,根据判别式求出的最大值,从而得到及长轴方程.
【详解】因为,
所以椭圆关于原点对称,则长轴过原点,长半轴长为椭圆上的点到原点的最大距离,
令,
即,,解得,
易知,所以,
,此时,
所以长轴方程为.
故答案为:.
4.(23-24高二下·陕西宝鸡·阶段练习)已知椭圆,其左、右焦点分别为,,离心率,点P为该椭圆上一点,且满足,已知的内切圆的面积为,求该椭圆的长轴长.
【答案】
【分析】借助焦点三角形面积公式与内切圆性质,结合椭圆定义计算即可得.
【详解】由,故,由,故,
又的内切圆的面积为,故有,即,
由内切圆性质可得,
即有,由,
化简可得,又,故,
即该椭圆的长轴长为.
【经典例题五 求椭圆的离心率或离心率的取值范围】
【例1】(24-25高二上·全国·课前预习)已知椭圆和,且经过的焦点,的两个焦点与的顶点重合,设的离心率分别为,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【分析】由题得出的半焦距为2,短半轴长为2,进而得出长半轴长为,再根据离心率公式得出,即可求解.
【详解】由的方程可得的半焦距为,短半轴长为2,
故由题意可得的半焦距为2,短半轴长为2,
所以的长半轴长为,
所以,则,
故选:C.
【例2】(2023高三·全国·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,分别为椭圆的三个顶点,为其右焦点,直线与直线相交于点,若点在直线上,求椭圆的离心率
【答案】
【分析】由直线和的方程求点的横坐标,根据点在直线上,得到关于a,c齐次式,再求椭圆的离心率.
【详解】由题意可知,点的坐标分别为,,,
所以直线的方程为,直线的方程为.
由和,消除,得,即为点的横坐标.
因为点在直线上,所以.
整理得,所以,
所以离心率.
1.(24-25高三上·山西长治·开学考试)已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与椭圆交于两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,根据椭圆的定义可得,,结合勾股定理列方程可得,进而结合余弦定理可求得,进而求解即可.
【详解】因为,设,如图所示,
由椭圆的定义可知,,则,
同理,则,
因为,则,
则,化简可得,
则,则(舍去)或,
所以,所以为椭圆的上(或下)顶点,
又,
所以在中,,解得,即.
故选:A
2.(多选题)(2025高三·全国·专题练习)第24届冬季奥林匹克运动会圆满结束,根据规划,国家体育馆成为北京冬奥会开、闭幕式的场馆,国家体育馆内外两圈的钢骨架是离心率相同的椭圆,若椭圆和椭圆的离心率相同,且,则下列正确的是( )
A.
B.
C.如果两个椭圆,分别是同一个矩形的内切椭圆和外接椭圆,则
D.由外层椭圆的左顶点向内层椭圆分别作两条切线与交于两点,的右顶点为,若直线与的斜率之积为,则椭圆的离心率为
【答案】BCD
【分析】由离心率相同及已知得到、即可判断A、B;由在椭圆上得到,进而判断C;根据对称性确定的坐标,结合斜率两点式得,进而判断D.
【详解】选项A:因为离心率相同,所以,即,且,
所以,所以,故A错误;
选项B: 因为,所以,
由选项A解析 ,可得,即,
所以,故B正确;
选项C:由题意可得满足椭圆方程,
又因为,所以,所以,所以,故C正确;
选项D:因为,所以,.
设,由椭圆对称性知关于x轴对称,所以,
所以直线斜率,直线斜率,
所以,
所以,故D正确.
故选:BCD.
3.(24-25高二上·新疆哈密·阶段练习)已知点P在圆上,点Q在椭圆上,且的最大值等于5,则椭圆的离心率的最大值为 .
【答案】
【分析】把的最大值的问题转化为椭圆上的点到圆心的最大值,进而转化为不等式恒成立问题,得到范围及离心率的最大值.
【详解】由化简为,圆心.如图,
因为,所以的最大值为5等价于的最大值为4.
设,由,得 ①,又在上 ②
联立①②消去,化简得,
即,因在上,则有,得,
故,即在上成立(*).
令,因,则函数在上单调递减.
故,由(*)可得,解得,故.
所以,即,
即椭圆的离心率的最大值为.
故答案为:.
4.(2025高三·全国·专题练习)已知直线过椭圆的右焦点,交椭圆于两点,若存在以为直径的圆恰过原点,求离心率的取值范围.
【答案】
【分析】设过右焦点的直线方程为,,联立椭圆方程,结合题意可得,进而计算求解即可.
【详解】过右焦点斜率为0的直线不符合题意,设过右焦点的直线方程为,,
已知,
联立,得,
即.
因为,
即,
即,
所以,
可得,从而,
即,即,
所以,解得.
故,所以离心率的取值范围为.
【经典例题六 椭圆离心率大小与椭圆圆扁的关系】
【例1】(23-24高三上·江西南昌·阶段练习)已知点是椭圆的两个焦点,若椭圆的离心率的取值范围是,则以为直径的圆与椭圆的公共点的个数为( )
A.0 B.2 C.4 D.不确定
【答案】C
【分析】利用离心率的定义结合圆与椭圆的对称性判定即可.
【详解】因为椭圆的离心率越大,椭圆越扁平,
当时,,此时以为直径的圆与椭圆的公共点的个数为2个,即椭圆的上下顶点,
因为椭圆离心率,即椭圆变扁平,所以此时以为直径的圆与椭圆的公共点的个数为4个.
故选:C
【例2】(24-25高二上·全国·课前预习)扁平程度是椭圆的重要形状特征.观察图,我们发现,不同椭圆的扁平程度不同,你能用适当的量定量刻画椭圆的扁平程度吗?这个定量对椭圆的形状有何影响?
【答案】答案见解析
【详解】利用离心率来刻画椭圆的扁平程度.如图所示,
在中,,记,则,
越大,越小,椭圆越扁平;
越小,越大,椭圆越接近于圆.
1.(24-25高二上·广东惠州·期末)椭圆可看成是圆被压扁或拉伸形成的.下列椭圆中,形状更接近圆的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】法一:根据离心率越小越接近圆判断;法二:根据越接近越接近圆判断.
【详解】法一:A、B、C、D四个选项中离心率分别为,B选项最小.
法二:当椭圆的时可看成圆,最趋近于1的即满足要求,A、B、C、D四个选项中分别为,B选项最接近.
故选:B.
2.(多选题)(22-23高二上·江西抚州·期中)天文学上可以大致认为部分行星的运行轨道为椭圆,如图所示,记两个行星的运行轨道分别为椭圆,,则下列说法正确的是( )
A.椭圆的长轴长比椭圆的长轴长的两倍短
B.椭圆的短轴长比椭圆的短轴长的两倍短
C.椭圆的离心率大于椭圆的离心率
D.椭圆的短轴长与长轴长之比大于椭圆的短轴长与长轴长之比
【答案】AD
【分析】由图可直接判断长轴长与短轴长关系;由偏离圆心程度可判断离心率关系、短轴长与长轴长之比.
【详解】由图可知,椭圆的长轴长比椭圆的长轴长的两倍短,故A项正确;
椭圆的短轴长比椭圆的短轴长的两倍长,故B项错误;
椭圆更接近圆,故椭圆的离心率小于椭圆的离心率,当时,,,则椭圆的短轴长与长轴长之比大于椭圆的短轴长与长轴长之比,故选项C错误,D项正确.
故选:AD.
3.(23-24高二上·湖北随州·期末)若椭圆:()与椭圆:()的焦距相等,给出如下四个结论:
①和一定有交点;
②若,则;
③若,则;
④设与在第一象限内相交于点,若,则.
其中,所有正确结论的序号是 .
【答案】②④
【解析】通过时的图像可知和没有交点,根据两椭圆相同,结合,得到,根据分析法得到所需条件与矛盾,根据椭圆对称性,结合得到两椭圆之间离心率的关系,从而得到.
【详解】对于结论①,当时,椭圆的图像完全在椭圆的内部,
此时和没有交点,所以①错误;
对于结论②,因为两椭圆的焦距相等,即相等,可得,
因为,所以得到
由可得,
所以得到,
所以得到,所以②正确;
对于结论③,由可得,
即,即,
从而得到,与条件中的矛盾,
所以③错误;
对于结论④,因为两椭圆的相同,若两椭圆的离心率相同,
则根据对称性可知,两椭圆在第一象限的交点,其横纵坐标应相等,
而此时与在第一象限内相交于点,,
则椭圆更接近圆,或椭圆更扁,即,
所以,得到,
所以④正确.
故答案为:②④.
【点睛】本题考查焦距相等的椭圆间的关系,椭圆的几何性质,根据椭圆的形状判断离心率的大小,考查了化归与转化的思想,属于中档题.
4.(23-24高二上·全国·课后作业)比较下列每组中椭圆的形状,哪一个更接近于圆?为什么?
(1)与;
(2)与.
【答案】(1)更接近于圆;(2) 更接近于圆.
【分析】探究可得离心率越大,椭圆越扁;越小,椭圆越圆. 所以只需比较离心率的大小即可得出结果.
【详解】因为椭圆的离心率,
所以越大,越小,椭圆越扁;越小,越大,椭圆越圆.
(1)椭圆即,其离心率,椭圆的离心率,
因为,所以椭圆更接近于圆;
(2)椭圆即,其离心率,椭圆的离心率,
因为,所以椭圆更接近于圆.
【经典例题七 根据离心率求椭圆的标准方程】
【例1】(24-25高二上·广东广州·期中)已知椭圆的离心率为,则( )
A. B.或 C.或 D.
【答案】C
【分析】分和两种情况,由离心率得到方程,求出答案.
【详解】由题意知或,
当时,,解得,
当时,,解得,
综上:或
故选:C
【例2】(24-25高二上·全国·课堂例题)分别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,焦点在轴上,其离心率为,焦距为8;
(2)已知椭圆的离心率为,短轴长为.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)根据焦距得到,再根据离心率得到,则得到标准方程;
(2)根据短轴长求出,再分两种情况写出椭圆方程即可.
【详解】(1)设椭圆的标准方程为,
由题意知,,,
,
,从而,
椭圆的标准方程是.
(2)设椭圆的标准方程为或,
由得,
又,,
所以,,
所以椭圆的标准方程为或.
1.(24-25高二上·山东威海·期中)椭圆的离心率为,点为上一点,过点作圆的一条切线,切点为,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据离心率为求得椭圆方程为,设,利用切线长公式求解.
【详解】
由题知,解得,,
所以椭圆,
设,,,
设的圆心为,半径为,则,,
因为与圆相切,
所以
,
当时,.
故选:C.
2.(多选题)(23-24高三上·湖北·阶段练习)在椭圆中,为椭圆的右焦点,为椭圆的左顶点,为椭圆短轴上的顶点,若椭圆的离心率为,则( )
A. B.
C.大于 D.
【答案】ACD
【分析】结合离心率为黄金分割比例的性质即可求解.
【详解】因为,则,
所以,即,
所以,,.
因为,所以,即大于.
故选:ACD
3.(2023·陕西渭南·模拟预测)设椭圆,的离心率分别为.若,则 .
【答案】/
【分析】分别根据,椭圆的方程得出,.进而得出,列出方程组,求解即可得出答案.
【详解】对于椭圆,由方程可得,,
所以,,
所以,.
对于椭圆,由方程可得,,,
所以,,,,
所以,.
又,
所以,,,
即,
整理可得,解得.
故答案为:.
4.(2025高三·全国·专题练习)定义:由椭圆的一个焦点、一个长轴顶点(焦点与长轴顶点在对称轴同一侧)和一个短轴顶点组成的三角形称为该椭圆的“特征三角形”.若两个椭圆的“特征三角形”相似,则称这两个椭圆是“相似三角形关联椭圆”,并将这两个“特征三角形”的相似比称为“相似三角形关联椭圆”的相似比.已知椭圆C:的左、右顶点分别为,,离心率为,点在C上,焦点在x轴上的椭圆与C是“相似三角形关联椭圆”,且相似比为,的左、右顶点分别为,.
(1)求的标准方程;
(2)求的离心率,并通过比较与C的离心率,写出一个关于“相似三角形关联椭圆”离心率的结论(写出结论即可,不要求证明).
【答案】(1)
(2);“相似三角形关联椭圆”的离心率相等.
【分析】(1)先根据条件求出椭圆的方程,再根据相似比即可求出的标准方程;
(2)结合(1)即可求出离心率.
【详解】(1)设椭圆的焦半距为,椭圆的长半轴长、短半轴长、焦半距分别为,
则由题意得,,,,解得,
设椭圆的上下顶点分别为,左右焦点分别为,
椭圆的上下顶点分别为,左右焦点分别为,
因,且相似比为,则,
即,得,
则的标准方程为.
(2)由(1)可知的离心率为,则与C的离心率相等,
结论:“相似三角形关联椭圆”的离心率相等.
证明:椭圆:,
设椭圆的上下顶点分别为,左右焦点分别为,
椭圆的上下顶点分别为,左右焦点分别为,
因,设相似比为,则,
即,得,
则的离心率为,即“相似三角形关联椭圆”的离心率相等.
【经典例题八 由椭圆的离心率求参数的取值范围】
【例1】(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
【例2】(2023·湖北·模拟预测)已知椭圆过点.
(1)若椭圆E的离心率,求b的取值范围;
(2)已知椭圆E的离心率,M,N为椭圆E上不同两点,若经过M,N两点的直线与圆相切,求线段的最大值.
【答案】(1)
(2)2
【分析】(1)把点代入椭圆方程,可得,由,可求b的取值范围;
(2)由离心率和(1)中结论,求得椭圆方程,分类讨论直线的位置,联立方程组,利用弦长公式结合不等式的性质求的最大值.
【详解】(1)∵在椭圆,∴,有,所以,
又∵,所以,∵,∴;
(2)由(1)可知,又,
所以,椭圆.
因为直线与相切,故.
若直线的斜率不存在,不妨设直线为:,代入椭圆方程可得此时线段.
若直线的斜率存在,可设直线的方程为:.
由直线与相切,故,可得:.
联立得,所以,
线段.
又因为,所以.
当且仅当,故当时,的最大值为2.
综上所述:当时,线段的最大值2.
1.(22-23高二下·内蒙古赤峰·期末)已知椭圆E:的离心率的取值范围是,其左右焦点分别是,,若P为椭圆上位于y轴右侧的一点,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】设,由椭圆的定义求得,结合,整理得,进而得到,即可求解.
【详解】由题意,点P是椭圆上位于y轴右侧的一点,可得,
设,则,
由椭圆的定义可知,因此,
又因为是右焦点,所以,即,整理得,
所以,解得,
即.
故选:D.
2.(多选题)(23-24高二上·河北保定·期中)已知椭圆的离心率,则m的值为( )
A.3 B. C. D.
【答案】AD
【分析】讨论椭圆的焦点位置,确定,根据离心率求得m的值,可得答案.
【详解】当椭圆的焦点坐标在x轴上时, ,
由可得:,解得;
当椭圆的焦点坐标在y轴上时,,
可得:,解得,
综上可知m的值为3或,
故选:AD
3.(23-24高二下·全国·期末)已知椭圆G:()的左、右焦点分别,,离心率,点M是椭圆G上任意一点,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】设,,根据椭圆的定义可得,再结合与不等式的性质求解即可.
【详解】设,,则由椭圆定义可知,,
∴.由椭圆性质可知,
∴,∴,
∴,
即,即.
故答案为:
4.(23-24高二上·江苏宿迁·阶段练习)已知椭圆C的方程为;
(1)求k的取值范围;
(2)若椭圆C的离心率,求的值.
【答案】(1)k∈(1,5)∪(5,9)(2)2或8
【详解】试题分析:(1)根据椭圆的方程的定义得到解出这个不等式即可;(2)要分焦点在x轴和焦点在y轴两种情况,结合求解即可.
解析:
(1)∵方程表示椭圆,
则
(2)①当9﹣k>k﹣1时,依题意可知a= ,b=
∴c=
②当9﹣k<k﹣1时,依题意可知b=,a=.
∴c=
∴k=8;
∴k的值为2或8.
【拓展训练一 椭圆的性质及应用】
【例1】(2024·青海海南·二模)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
【例2】(2024高三·全国·专题练习)已知①如图,长为,宽为的矩形,以、为焦点的椭圆恰好过两点
②设圆的圆心为,直线过点,且与轴不重合,直线交圆于两点,过点作的平行线交于,判断点的轨迹是否椭圆
(1)在①②两个条件中任选一个条件,求椭圆的标准方程;
(2)根据(1)所得椭圆的标准方程,若点是椭圆上的点,,分别是椭圆的左右焦点,求的最值.
【答案】(1);(2)最小值为;最大值为.
【分析】(1)选①:由点在椭圆上并代入椭圆方程求出椭圆参数,进而写出椭圆方程;选②:由圆的性质知:△为等腰三角形,结合可得,根据椭圆的定义写出椭圆方程.
(2)令,应用两点距离公式及点在椭圆上构造关于m或n的二次函数,利用二次函数的性质及椭圆的有界性,即可求的最值.
【详解】(1)选①:由已知,将代入椭圆方程得:
故椭圆方程为:
选②:由题设可得如下示意图,易知:△为等腰三角形且,
∴,又,即,
∴,则,
∵,
∴椭圆定义知:动点到两定点的距离和为定值4,
∴的轨迹方程为.
(2)令,而,
∴,而,即,
∴,而,
∴在上递增,,
∴,即最小值为,最大值为.
1.(2024·河北·二模)过椭圆的中心作直线交椭圆于两点,是的一个焦点,则周长的最小值为( )
A.16 B.14 C.12 D.10
【答案】B
【分析】利用椭圆的定义和对称性,转化的周长,即可求解.
【详解】设的另一个焦点为,根据椭圆的对称性知,
所以的周长为,
当线段为椭圆短轴时,有最小值6,所以的周长的最小值为14.
故选:B
2.(多选题)(2023高二上·江苏·专题练习)已知直线被椭圆截得的弦长为8,下列直线中被椭圆截得的弦长也为8的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】根据椭圆的对称性可以直接得到答案.
【详解】由于椭圆关于坐标轴、坐标原点对称,而A、C中的直线与直线或关于原点对称或关于坐标轴对称,所以它们被椭圆截得的弦长相等.
而由直线的位置关系及椭圆图形知B、D不满足题意
故选:AC
3.(24-25高二上·湖北荆州·阶段练习)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,为上一点,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据题意,利用椭圆的性质得到的范围,再利用椭圆的定义将转化为关于的二次函数,从而得解.
【详解】由题意知,,所以,
设,则,即,
由,得,
故,
所以当时,取得最大值9,
当或时,取得最小值5,
故的取值范围为.
故答案为:.
4.(24-25高二上·重庆·期中)已知椭圆的左,右焦点分别为,,,点在上,为椭圆的一个动点.
(1)求的方程.
(2)当时,求的面积.
(3)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由,点,知的值,再由得,即可得到椭圆方程;
(2)在中,结合椭圆的定义及余弦定理可得,进而求得的面积.
(3)设,表示的坐标,根据椭圆的有界性即可求出的取值范围.
【详解】(1)由题设得到,且,即,∴,
故椭圆方程为:.
(2)∵为椭圆上的一点,
∴,平方得 ①,
在中,由余弦定理,得,
即 ②,
由,得,即,
所以的面积.
(3)设,则,所以,.
因为, ,
.
∵,∴.
所以的取值范围是.
【拓展训练二 椭圆离心率相关问题】
【例1】(2025高二·全国·专题练习)已知,分别为椭圆的左、右焦点,在椭圆上存在点,满足,且点到直线的距离为,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由等腰三角形性质把用表示后,利用椭圆的定义得出的关系式,整理后可求得离心率.
【详解】由题意,在等腰中,,底边上的高为,
所以.
又由椭圆的定义可知,,因此,
可得,即,所以或(舍去),
故选:C.
【例2】(23-24高二上·江苏南京·阶段练习)已知椭圆(其中)的离心率为,左右焦点分别为,.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点作斜率为的直线与椭圆C交于不同的两点,过原点作的垂线,垂足为D.若点D恰好是与A的中点,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意可得的值,由离心率可得的值,进而可求出的值,可得椭圆方程;
(2)联立,由题意可得为中位线,进而可得,在直角三角形中,可得为上顶点或下顶点,可得直线的斜率.
【详解】(1)由题意可得,又,可得,
所以,
所以椭圆C的方程为:.
(2)连接,由O为的中点,而D为的中点,所以OD为中位线,即,
即,设,可得,
在中,,所以,
整理可得,可得,
所以可得A为上顶点或下顶点,
所以直线AB斜率为或,即或.
所以k的值为.
1.(2024高三·全国·专题练习)已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为是上一点,且线段的中点在轴上,(为坐标原点),则( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】根据给定条件,可得,结合椭圆的定义可得,求出得解.
【详解】由在轴上,得,而是线段的中点,是线段的中点,
则,,,
解得,由离心率为,得半焦距,,
由,得,所以.
故选:A
2.(多选题)(22-23高二·江苏·假期作业)(多选)若椭圆的离心率为,则m的值可以为( )
A. B.
C.2 D.4
【答案】AD
【分析】分类讨论椭圆的焦点位置计算即可.
【详解】将原方程化为标准方程,则有且.
当,即时,则,满足要求;
当,即时,则,也满足要求.
综上m的值可以为或4,
故选:AD.
3.(23-24高三上·四川成都·期末)已知椭圆的离心率为,则 .
【答案】或
【分析】借助椭圆的性质计算即可得.
【详解】当,所以,解得.
当,所以,解得.
故答案为:或.
4.(22-23高二上·江苏徐州·期中)设分别是椭圆的左、右焦点,是椭圆上一点且与轴垂直,直线与椭圆的另一个交点为.
(1)若直线的斜率为,求椭圆的离心率;
(2)若直线在轴上的截距为1,且,求椭圆的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先求点的坐标,再利用,建立等量关系,即可求解离心率;
(2)首先利用中位线的关系,求点的纵坐标,再根据比例关系求点的坐标,代入椭圆方程,联立即可求解.
【详解】(1)记,则,
由,得,,
如图,因为,所以点在点的上方,即,
则
;
,或(舍去)
(2)
记直线与轴的交点为,则①,
轴,垂足为点,
由比例关系可知,,
将的坐标代入椭圆方程得②
由①②及得,所以椭圆的方程为.
1.(23-24高二上·浙江·期中)已知分别是椭圆的左、右两个焦点,若该椭圆上存在点满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由,分别是椭圆:的左、右两个焦点,求得m的范围,当点位于短轴端点时,取最大值,要使上存在点满足,则的最大值大于或等于,从而可得答案.
【详解】解:由,分别是椭圆:的左、右两个焦点,
则,当点位于短轴端点时,取最大值,
要使上存在点满足,则的最大值大于或等于,
即点位于短轴端点时,大于或等于,
则,解得.
故选:A.
2.(24-25高三上·广东深圳·期末)已知椭圆上一点A关于原点的对称点为点B,F为其右焦点,若,且离心率为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设椭圆的左焦点为,则由已知条件结合椭圆的性质可得四边形为矩形,得,然后在中,表示出,再利用椭圆的定义和离心率列方程化简可求.
【详解】设椭圆的左焦点为,
因为,所以根据椭圆的对称性可知:四边形为矩形,
所以,
在中,,
根据椭圆定义可知:,
所以,
所以,
因为离心率为,所以,
所以,即.
故选:A.
3.(24-25高三上·江西·开学考试)已知椭圆的上顶点为,左、右焦点分别为.直线与的另一个交点为,直线与的另一个交点为.若,且,则的周长为( )
A.24 B.28 C.32 D.36
【答案】B
【分析】先求出,由可得,,进而得到直线的方程为,,可求得,再建立方程可求得,可得,进而结合椭圆定义求解即可.
【详解】由题意,,则,
所以直线的方程为,
联立,解得或,即,
则,,
由,则,则,
则,即,
则,整理得,即,
又,则,即,
则,,
则直线的方程为,而椭圆,
联立,解得或,即,
则,解得,则,
所以的周长为.
故选:B.
4.(2023·全国·模拟预测)已知椭圆上存在点,使得曲线关于点对称.若椭圆的一个长轴端点到一个短轴端点的距离大于其焦距,则椭圆的长轴长的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据椭圆的几何性质可得,由函数图象的平移可得,即可将代入椭圆得,即可根据不等式求解.
【详解】因为椭圆的一个长轴端点到一个短轴端点的距离大于其焦距,所以,整理得.
因为,所以其图象由奇函数的图象先向右平移个单位长度,再向上平移个单位长度得到,所以关于点对称,故.
将代入椭圆的方程,得.
两边同时乘并整理,得,
所以椭圆的长轴长.又,所以,
所以,所以.
所以椭圆的长轴长的取值范围是.
故选:C.
5.(2025高三·全国·专题练习)如图,已知椭圆,点分别是椭圆的上、下顶点,点是直线上的一个动点(与轴交点除外),直线与椭圆交于另一点,直线的斜率的乘积恒为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设点的坐标为,代入椭圆方程可得,进而求得点的坐标为,由题设建立方程可得,进而求解即可.
【详解】设点的坐标为,有,得,
点的坐标为,点的坐标为,则直线的斜率为,
可得直线的方程为,代入,
可求得点的坐标为,
而直线的斜率为,直线的斜率为,
有,
可得,即,则,即,
则.
故选:D.
6.(多选题)(23-24高二上·广东东莞·期中)神舟飞船是中国自行研制、具有完全自主知识产权、达到或优于国际第三代载人飞船技术的空间载人飞船,神舟十七号也于2023年10月26日成功发射,神舟飞船采用三舱一段结构,即由返回舱、轨道舱、推进舱和附加段构成,返回舱是宇航员返回地球的座舱,其轴截面可近似看作是由半圆和半椭圆组成的“曲圆”.如图,在平面直角坐标系中,半圆的圆心在坐标原点,半圆所在的圆过椭圆的焦点,椭圆的短轴与半圆的直径重合,下半圆与y轴交于点G,若过原点O的直线与上半椭圆交于点A,与下半圆交于点B,则下列说法正确的有( )
A.椭圆的长轴长为 B.线段长度的取值范围是
C.的周长为 D.面积的最小值是4
【答案】BC
【分析】根据圆过椭圆的焦点和短轴与半圆的直径重合可得b,c,然后可得a,即可判断A;根据椭圆性质可知,然后可得范围,可判断B;利用椭圆定义可求的周长,可判断C;由,可得,根据椭圆和圆的性质,结合图形可得面积的最大值,可判断D.
【详解】因为半圆所在的圆过椭圆的焦点,
所以椭圆半焦距,圆的半径,
又椭圆的短轴与半圆的直径重合,所以椭圆短半轴,
所以,椭圆的长轴长,A错误;
因为,,所以,B正确;
由题知,为椭圆的下焦点,所以,
又,所以的周长为,C正确;
设,则,
由图可知,当直线l与x轴重合时,有最大值4,D错误.
故选:BC
7.(多选题)(24-25高一上·江西·阶段练习)已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,直线与的另一个交点为,下列结论正确的是( )
A.若,则的离心率为
B.若,则的离心率为
C.若,则的离心率为
D.若,则的离心率为
【答案】ABD
【分析】根据题意,利用椭圆的标准方程,以及几何性质,结合余弦定理,列出关于的方程,进而求得椭圆的离心率.
【详解】由椭圆,可得,且,则,
对于A中,若,可得,
又由椭圆的定义,可得,所以,
在中,由余弦定理得,
在中,可得,
因为,所以,整理得,
所以椭圆的离心率为,所以A正确;
对于B中,若,因为,可得,
在和中,由余弦定理得, ,
因为,所以,整理得,
所以椭圆的离心率为,所以B正确;
对于C中,若,可得
由椭圆的定义, 且,
所以,可得,所以,
在和中,由余弦定理得, ,
因为,所以,整理得,
所以椭圆的离心率为,所以C不正确;
对于D中,若,设,则,
由勾股定理,可得,即,
解得,即,,
由,且三点共线,可得,
代入椭圆的方程,可得,整理得,
所以椭圆的离心率为,所以D正确.
故选:ABD.
8.(多选题)(24-25高二上·辽宁·期中)已知椭圆的上顶点为,左、右焦点分别为,离心率为.过且垂直于的直线与交于两点,为的中点,则下列说法正确的是( )
A.
B.的直线方程是
C.直线的斜率为
D.的周长是8
【答案】ACD
【分析】根据离心率可得,即得为等边三角形,根据等边三角形的性质和点斜式方程可判断B,结合椭圆焦点三角形可判断D,根据点差法可判断C.
【详解】由于,故A正确,
由于,故为等边三角形,故,
因此,,
因此直线的直线方程为,即,B错误,
,则,
故,
,故,故C正确,
对于D, 为等边三角形,且,故是的垂直平分线,
故,故D正确,
故选:ACD
9.(多选题)(24-25高三下·辽宁抚顺·开学考试)已知椭圆C:的离心率为,则m的值可能为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】BD
【分析】根据椭圆的性质判断焦点位置,再结合椭圆离心率公式列出关于的方程,进而求解的值.
【详解】因为,则恒成立,
所以由C的离心率为,得,解得或.
故选:BD
10.(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:
11.(24-25高三上·安徽芜湖·期末)已知是椭圆的左焦点,,是椭圆上关于原点对称的两点,且,则 .
【答案】
【分析】求出的坐标,利用两点间的距离公式即可得
【详解】在椭圆中,,∴,
在椭圆上关于原点对称,
设,由对称性,不妨设点在第一象限,
所以,
因为,所以,,
,或,
所以,
所以,
故答案为:
12.(23-24高二下·江西景德镇·期末)椭圆C:的上、下顶点分别为A,C,如图,点B在椭圆上,平面四边形ABCD满足,且,则该椭圆的短轴长为 .
【答案】6
【分析】根据点A,B,C,D在以BD为直径的圆上,设,,结合圆的性质以及所给的面积关系可得及,从而表示圆的方程,代入A点坐标计算即可得解,
【详解】连接BD,根据题意可得,,
由可得点A,B,C,D在以BD为直径的圆上,
又原点O为圆上的弦AC的中点,所以圆心在AC的垂直平分线上,可得圆心在x轴上,
设,,则,又可得,
故圆心坐标为,所以圆的方程为,
将代入化简得即,又,所以,
所以,所以该椭圆的短轴长为6.
故答案为:6.
13.(24-25高三上·广东深圳·开学考试)已知椭圆的右顶点与上顶点之间的距离等于焦距,则的离心率为 .
【答案】
【分析】由题可得,结合离心率公式化简即可求解.
【详解】设椭圆的半焦距为,
由题可得:,即,化简得:,
所以椭圆的离心率为:,
故答案为:
14.(24-25高二上·四川自贡·期中)若椭圆比椭圆更扁,则椭圆的长轴长的取值范围是 .
【答案】
【分析】由椭圆方程分别写出离心率,由题意建立不等式,可得答案.
【详解】由椭圆可得其离心率,
由椭圆可得其离心率为,
由于比椭圆更扁,
故的离心率满足,即,解得,
故长轴长为.
故答案为:.
15.(2024高二·全国·竞赛)已知椭圆,其离心率是椭圆上两点,为的垂直平分线,交轴于点的中点为,则 .
【答案】
【分析】设出点的坐标,利用点差法求出直线的斜率,再结合已知建立方程求出.
【详解】由,得,则,设,
,两式相减得,
直线的斜率,而直线的斜率,
由,得,则,解得.
16.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知动圆与圆外切,与圆内切.
(1)求动圆圆心的轨迹方程;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用圆与圆的位置关系结合椭圆的定义可知,动圆圆心的轨迹是椭圆,求出、、的值,结合椭圆焦点的位置可得出动圆圆心的轨迹方程;
(2)设点,则,利用两点间的距离公式求出的取值范围,利用椭圆的定义结合二次函数的基本性质可求得的取值范围.
【详解】(1)解:圆的圆心为,半径.
圆的圆心为,半径,
,所以圆内含于圆.
设动圆圆心为,动圆半径为,
由于,
所以点的轨迹是以、为焦点,长轴长为的椭圆,
从而,,所以,所以点的轨迹方程为.
(2)解:设点,则,则,
则,
所以,,所以,
,
.
所以的取值范围为.
17.(2025高三·全国·专题练习)设椭圆长轴端点为,中心为,如果椭圆上存在一点,使得,求证:椭圆的离心率的取值范围为.
【答案】证明见解析
【分析】设,由,利用已知条件结合相关性质证明即可.
【详解】证明:如图,设,由,
,
因为,所以,
所以,又,,
所以,①
又点在椭圆上,所以,②
将①代入②得:,
由,,
所以设为方程的两个不同的根,
则,
又,所以,
所以,所以有,
即,
所以,所以,
又,所以椭圆的离心率的取值范围为.
18.(2025高三·全国·专题练习)椭圆的左、右焦点分别为,过点作直线交椭圆于两点,,,求椭圆的离心率.
【答案】
【分析】由题意结合椭圆定义表示出相关线段的长,利用余弦定理可列式,化简可得,即可求得答案.
【详解】由题意知,故,
由,可得,
又,
故,
即,
化简可得,即得,
解得或(舍去),故椭圆的离心率为.
19.(2025高二上·上海·专题练习)(1)已知椭圆的一个焦点为,且过点,求:椭圆的标准方程;
(2)已知椭圆经过,两点,求:此椭圆的标准方程;
(3)已知椭圆与椭圆有相同的离心率,且经过点,求:此椭圆的标准方程;
【答案】(1);(2);(3)或 .
【分析】(1)先确定椭圆焦点位置以得到标准方程形式,再根据焦点坐标求,由椭圆上点的坐标求,利用椭圆中,,的关系求,最后得出标准方程;
(2)先设椭圆的一般方程,将两点坐标代入得到方程组,解方程组求出参数,再化为标准方程;
(3)先求出已知椭圆的离心率,再分焦点在轴和轴上两种情况设椭圆方程,代入已知点求解参数,得到标准方程.
【详解】(1)根据题意,椭圆的焦点在x轴上,故设其方程为.显然,,则,故椭圆C的标准方程为;
(2)设方程为,则有,解得,则所求椭圆的标准方程为;
(3)椭圆的离心率.
当焦点在x轴上时,设所求椭圆的方程是,
所以,解得,所以所求椭圆方程为.
当焦点在y轴上时,设所求椭圆的方程为,
所以,解得,所以椭圆的标准方程为.
因此,所求椭圆标准方程为或.
20.(2025高三·全国·专题练习)阿波罗尼斯圆是阿波罗尼斯的研究成果之一.如果动点与两定点的距离之比是一个常数,那么动点的轨迹就是阿波罗尼斯圆,圆心在直线上.已知动点的轨迹是阿波罗尼斯圆,其方程为,定点分别为椭圆的右焦点与右顶点,且椭圆的离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图所示,过右焦点且斜率为的直线与椭圆相交于两点(点在轴上方),点是椭圆上异于的两点,射线平分,射线平分.
(i)求的取值范围;
(ii)将点看作一个阿波罗尼斯圆上的三点,若外接圆的面积为,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)(i);(ii).
【分析】(1)方法一:特殊值法圆上取点,结合阿波罗尼斯圆和椭圆离心率计算得椭圆方程;方法二:设,有(常数),可得结合,解得得到椭圆的方程.
(2)(i),结合,有,令,,设,,因为直线l的斜率,,因为,解得取值范围.
(ii)由(i)知,,根据阿波罗尼斯圆定义设该圆圆心为,半径为r,与直线l的另一个交点为N,则有,解得.结合,计算得到,得到直线l的方程;
【详解】(1)方法一:特殊值法,令,,且,解得,
所以,,椭圆的方程为.
方法二:设,由题意(常数),
整理得,故
又因为,解得,.所以,椭圆的方程为.
(2)(i),
又因为,所以,令,则,
设,则,又因为直线l的斜率,所以,
代入,
得,即,
因为,所以.
(ii)由(i)知,,
如图所示,由阿波罗尼斯圆定义知S,T,F在以B,D为定点的阿波罗尼斯圆上,
设该圆圆心为,半径为r,与直线l的另一个交点为N,则有,
即,解得.,故.
又因为,
所以
,
解得,,故,
直线l的方程为.
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专题2.2 椭圆的简单几何性质重难点题型专训
(1个知识点+8大题型+2大拓展训练+自我检测)
题型一 根据椭圆的有界性求范围或最值
题型二 椭圆的对称性
题型三 求椭圆的顶点坐标
题型四 求椭圆的长轴、短轴
题型五 求椭圆的离心率或离心率的取值范围
题型六 椭圆离心率大小与椭圆圆扁的关系
题型七 根据离心率求椭圆的标准方程
题型八 由椭圆的离心率求参数的取值范围
拓展训练一 椭圆的性质及应用
拓展训练二 椭圆离心率相关问题
知识点一:椭圆的简单性质
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.
【即时训练】
1.(23-24高二上·广东深圳·期中)焦点在轴上,右焦点到短轴端点距离为2,到左顶点的距离为3的椭圆的标准方程是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·湖北武汉·阶段练习)直线经过椭圆的两个顶点,则该椭圆的离心率为 .
【经典例题一 根据椭圆的有界性求范围或最值】
【例1】(23-24高二上·江苏扬州·期中)已知是椭圆上的点,则的值可能是( )
A.13 B.14 C.15 D.16
【例2】(2025高三·全国·专题练习)求椭圆上的点到直线的最短距离.
1.(23-24高二上·河南南阳·阶段练习)设,为椭圆:()的上、下焦点,若在椭圆上存在一点,,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三上·江苏无锡·阶段练习)已知椭圆,为椭圆上任意一点,过点分别作与直线和平行的直线,分别交、交于、两点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(2024·河南漯河·三模)已知椭圆是椭圆上的两点,线段的垂直平分线与轴相交于点,则的取值范围是 .(用表示)
4.(2025·江西·二模)已知椭圆经过点和点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设点,若在椭圆上存在不关于长轴对称的两点,满足,求实数的取值范围.
【经典例题二 椭圆的对称性】
【例1】(23-24高二上·安徽合肥·期中)已知分别为椭圆的左、右顶点,点在上,若是一内角为的等腰三角形,则( )
A. B.1 C. D.2
【例2】(24-25高三上·内蒙古呼和浩特·开学考试)已知椭圆的左、右焦点分别是、,,O是坐标原点,直线l过O且与椭圆C相交于P、Q两点.
(1)若,求证:;
(2)求周长的最小值.
1.(24-25高二上·山东临沂·期中)已知椭圆的一个焦点为,点,是上关于原点对称的两点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(22-23高三·全国·对口高考)椭圆与直线相交于A,B两点,C,D两点在椭圆上,如果四边形为平行四边形,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
3.(22-23高二下·四川德阳·期末)已知为椭圆的两个焦点,为上关于坐标原点对称的两点,且,则的内切圆半径为 .
4.(2025·天津武清·一模)已知椭圆 过点 ,分别为椭圆的左、右焦点且
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)是否存在圆心在y轴上的圆,使圆在x轴的上方与椭圆交于两点(在的左侧),都是圆的切线且?若存在,求出圆的方程;若不存在,请说明理由.
【经典例题三 求椭圆的顶点坐标】
【例1】(22-23高二上·陕西咸阳·阶段练习)已知椭圆的左顶点为A,上顶点为B,则( )
A. B.3 C.4 D.
【例2】(22-23高二·全国·随堂练习)已知椭圆,点A,B分别是它的左、右顶点,一条垂直于x轴的动直线l与椭圆相交于P,Q两点,当直线l与椭圆相切于点A或点B时,看作P,Q两点重合于点A或点B,求直线与直线的交点M的轨迹方程.
1.(2023·四川甘孜·一模)已知曲线是焦点在轴上的椭圆,曲线的左焦点为,上顶点为,右顶点为,过点作轴垂线,该垂线与直线交点为,若且的面积为,则曲线的标准方程为( )
A. B.
C. D.
2.(多选题)(23-24高二上·安徽滁州·期中)已知椭圆以坐标轴为对称轴,经过点,且长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的标准方程可以是( )
A. B. C. D.
3.(22-23高二下·陕西安康·开学考试)一个圆经过椭圆的三个顶点,且圆心在轴的正半轴上,则该圆的标准方程为 .
4.(2024高二·全国·专题练习)考虑这样的等腰三角形:它的三个顶点都在椭圆上,且其中恰有两个顶点为椭圆的顶点.关于这样的等腰三角形有多少个?
【经典例题四 求椭圆的长轴、短轴】
【例1】(24-25高二上·广东·期末)已知椭圆上一点到的两个焦点的距离之和为,则的长轴长为( )
A.1 B.6 C.3或6 D.2或4
【例2】(2023高三·全国·专题练习)已知椭圆的右焦点为,A、B分别是椭圆的左、右顶点,为椭圆的上顶点,的面积为,求椭圆的方程.
1.(23-24高二上·新疆乌鲁木齐·期中)已知椭圆的焦点分别为,点在椭圆上,于,,,则椭圆的长轴长为( )
A.6 B.3 C. D.
2.(多选题)(23-24高二上·四川南充·阶段练习)常数,椭圆的长轴长是短轴长的3倍,则a的值为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·安徽·开学考试)在平面直角坐标系中,椭圆的长轴方程为
4.(23-24高二下·陕西宝鸡·阶段练习)已知椭圆,其左、右焦点分别为,,离心率,点P为该椭圆上一点,且满足,已知的内切圆的面积为,求该椭圆的长轴长.
【经典例题五 求椭圆的离心率或离心率的取值范围】
【例1】(24-25高二上·全国·课前预习)已知椭圆和,且经过的焦点,的两个焦点与的顶点重合,设的离心率分别为,则( )
A. B. C.1 D.
【例2】(2023高三·全国·专题练习)如图,在平面直角坐标系中,分别为椭圆的三个顶点,为其右焦点,直线与直线相交于点,若点在直线上,求椭圆的离心率
1.(24-25高三上·山西长治·开学考试)已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与椭圆交于两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(多选题)(2025高三·全国·专题练习)第24届冬季奥林匹克运动会圆满结束,根据规划,国家体育馆成为北京冬奥会开、闭幕式的场馆,国家体育馆内外两圈的钢骨架是离心率相同的椭圆,若椭圆和椭圆的离心率相同,且,则下列正确的是( )
A.
B.
C.如果两个椭圆,分别是同一个矩形的内切椭圆和外接椭圆,则
D.由外层椭圆的左顶点向内层椭圆分别作两条切线与交于两点,的右顶点为,若直线与的斜率之积为,则椭圆的离心率为
3.(24-25高二上·新疆哈密·阶段练习)已知点P在圆上,点Q在椭圆上,且的最大值等于5,则椭圆的离心率的最大值为 .
4.(2025高三·全国·专题练习)已知直线过椭圆的右焦点,交椭圆于两点,若存在以为直径的圆恰过原点,求离心率的取值范围.
【经典例题六 椭圆离心率大小与椭圆圆扁的关系】
【例1】(23-24高三上·江西南昌·阶段练习)已知点是椭圆的两个焦点,若椭圆的离心率的取值范围是,则以为直径的圆与椭圆的公共点的个数为( )
A.0 B.2 C.4 D.不确定
【例2】(24-25高二上·全国·课前预习)扁平程度是椭圆的重要形状特征.观察图,我们发现,不同椭圆的扁平程度不同,你能用适当的量定量刻画椭圆的扁平程度吗?这个定量对椭圆的形状有何影响?
1.(24-25高二上·广东惠州·期末)椭圆可看成是圆被压扁或拉伸形成的.下列椭圆中,形状更接近圆的是( )
A. B. C. D.
2.(多选题)(22-23高二上·江西抚州·期中)天文学上可以大致认为部分行星的运行轨道为椭圆,如图所示,记两个行星的运行轨道分别为椭圆,,则下列说法正确的是( )
A.椭圆的长轴长比椭圆的长轴长的两倍短
B.椭圆的短轴长比椭圆的短轴长的两倍短
C.椭圆的离心率大于椭圆的离心率
D.椭圆的短轴长与长轴长之比大于椭圆的短轴长与长轴长之比
3.(23-24高二上·湖北随州·期末)若椭圆:()与椭圆:()的焦距相等,给出如下四个结论:
①和一定有交点;
②若,则;
③若,则;
④设与在第一象限内相交于点,若,则.
其中,所有正确结论的序号是 .
4.(23-24高二上·全国·课后作业)比较下列每组中椭圆的形状,哪一个更接近于圆?为什么?
(1)与;
(2)与.
【经典例题七 根据离心率求椭圆的标准方程】
【例1】(24-25高二上·广东广州·期中)已知椭圆的离心率为,则( )
A. B.或 C.或 D.
【例2】(24-25高二上·全国·课堂例题)分别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,焦点在轴上,其离心率为,焦距为8;
(2)已知椭圆的离心率为,短轴长为.
1.(24-25高二上·山东威海·期中)椭圆的离心率为,点为上一点,过点作圆的一条切线,切点为,则的最大值为( )
A. B. C. D.
2.(多选题)(23-24高三上·湖北·阶段练习)在椭圆中,为椭圆的右焦点,为椭圆的左顶点,为椭圆短轴上的顶点,若椭圆的离心率为,则( )
A. B.
C.大于 D.
3.(2023·陕西渭南·模拟预测)设椭圆,的离心率分别为.若,则 .
4.(2025高三·全国·专题练习)定义:由椭圆的一个焦点、一个长轴顶点(焦点与长轴顶点在对称轴同一侧)和一个短轴顶点组成的三角形称为该椭圆的“特征三角形”.若两个椭圆的“特征三角形”相似,则称这两个椭圆是“相似三角形关联椭圆”,并将这两个“特征三角形”的相似比称为“相似三角形关联椭圆”的相似比.已知椭圆C:的左、右顶点分别为,,离心率为,点在C上,焦点在x轴上的椭圆与C是“相似三角形关联椭圆”,且相似比为,的左、右顶点分别为,.
(1)求的标准方程;
(2)求的离心率,并通过比较与C的离心率,写出一个关于“相似三角形关联椭圆”离心率的结论(写出结论即可,不要求证明).
【经典例题八 由椭圆的离心率求参数的取值范围】
【例1】(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
【例2】(2023·湖北·模拟预测)已知椭圆过点.
(1)若椭圆E的离心率,求b的取值范围;
(2)已知椭圆E的离心率,M,N为椭圆E上不同两点,若经过M,N两点的直线与圆相切,求线段的最大值.
1.(22-23高二下·内蒙古赤峰·期末)已知椭圆E:的离心率的取值范围是,其左右焦点分别是,,若P为椭圆上位于y轴右侧的一点,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.(多选题)(23-24高二上·河北保定·期中)已知椭圆的离心率,则m的值为( )
A.3 B. C. D.
3.(23-24高二下·全国·期末)已知椭圆G:()的左、右焦点分别,,离心率,点M是椭圆G上任意一点,则的取值范围是 .
4.(23-24高二上·江苏宿迁·阶段练习)已知椭圆C的方程为;
(1)求k的取值范围;
(2)若椭圆C的离心率,求的值.
【拓展训练一 椭圆的性质及应用】
【例1】(2024·青海海南·二模)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.
【例2】(2024高三·全国·专题练习)已知①如图,长为,宽为的矩形,以、为焦点的椭圆恰好过两点
②设圆的圆心为,直线过点,且与轴不重合,直线交圆于两点,过点作的平行线交于,判断点的轨迹是否椭圆
(1)在①②两个条件中任选一个条件,求椭圆的标准方程;
(2)根据(1)所得椭圆的标准方程,若点是椭圆上的点,,分别是椭圆的左右焦点,求的最值.
1.(2024·河北·二模)过椭圆的中心作直线交椭圆于两点,是的一个焦点,则周长的最小值为( )
A.16 B.14 C.12 D.10
2.(多选题)(2023高二上·江苏·专题练习)已知直线被椭圆截得的弦长为8,下列直线中被椭圆截得的弦长也为8的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·湖北荆州·阶段练习)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,为上一点,则的取值范围为 .
4.(24-25高二上·重庆·期中)已知椭圆的左,右焦点分别为,,,点在上,为椭圆的一个动点.
(1)求的方程.
(2)当时,求的面积.
(3)求的取值范围.
【拓展训练二 椭圆离心率相关问题】
【例1】(2025高二·全国·专题练习)已知,分别为椭圆的左、右焦点,在椭圆上存在点,满足,且点到直线的距离为,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【例2】(23-24高二上·江苏南京·阶段练习)已知椭圆(其中)的离心率为,左右焦点分别为,.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点作斜率为的直线与椭圆C交于不同的两点,过原点作的垂线,垂足为D.若点D恰好是与A的中点,求的值.
1.(2024高三·全国·专题练习)已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为是上一点,且线段的中点在轴上,(为坐标原点),则( )
A. B. C. D.1
2.(多选题)(22-23高二·江苏·假期作业)(多选)若椭圆的离心率为,则m的值可以为( )
A. B.
C.2 D.4
3.(23-24高三上·四川成都·期末)已知椭圆的离心率为,则 .
4.(22-23高二上·江苏徐州·期中)设分别是椭圆的左、右焦点,是椭圆上一点且与轴垂直,直线与椭圆的另一个交点为.
(1)若直线的斜率为,求椭圆的离心率;
(2)若直线在轴上的截距为1,且,求椭圆的方程.
1.(23-24高二上·浙江·期中)已知分别是椭圆的左、右两个焦点,若该椭圆上存在点满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·广东深圳·期末)已知椭圆上一点A关于原点的对称点为点B,F为其右焦点,若,且离心率为,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·江西·开学考试)已知椭圆的上顶点为,左、右焦点分别为.直线与的另一个交点为,直线与的另一个交点为.若,且,则的周长为( )
A.24 B.28 C.32 D.36
4.(2023·全国·模拟预测)已知椭圆上存在点,使得曲线关于点对称.若椭圆的一个长轴端点到一个短轴端点的距离大于其焦距,则椭圆的长轴长的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.(2025高三·全国·专题练习)如图,已知椭圆,点分别是椭圆的上、下顶点,点是直线上的一个动点(与轴交点除外),直线与椭圆交于另一点,直线的斜率的乘积恒为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
6.(多选题)(23-24高二上·广东东莞·期中)神舟飞船是中国自行研制、具有完全自主知识产权、达到或优于国际第三代载人飞船技术的空间载人飞船,神舟十七号也于2023年10月26日成功发射,神舟飞船采用三舱一段结构,即由返回舱、轨道舱、推进舱和附加段构成,返回舱是宇航员返回地球的座舱,其轴截面可近似看作是由半圆和半椭圆组成的“曲圆”.如图,在平面直角坐标系中,半圆的圆心在坐标原点,半圆所在的圆过椭圆的焦点,椭圆的短轴与半圆的直径重合,下半圆与y轴交于点G,若过原点O的直线与上半椭圆交于点A,与下半圆交于点B,则下列说法正确的有( )
A.椭圆的长轴长为 B.线段长度的取值范围是
C.的周长为 D.面积的最小值是4
7.(多选题)(24-25高一上·江西·阶段练习)已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,直线与的另一个交点为,下列结论正确的是( )
A.若,则的离心率为
B.若,则的离心率为
C.若,则的离心率为
D.若,则的离心率为
8.(多选题)(24-25高二上·辽宁·期中)已知椭圆的上顶点为,左、右焦点分别为,离心率为.过且垂直于的直线与交于两点,为的中点,则下列说法正确的是( )
A.
B.的直线方程是
C.直线的斜率为
D.的周长是8
9.(多选题)(24-25高三下·辽宁抚顺·开学考试)已知椭圆C:的离心率为,则m的值可能为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
10.(2025·江西新余·二模)已知点是椭圆:上的动点,若,则的最小值为 .
11.(24-25高三上·安徽芜湖·期末)已知是椭圆的左焦点,,是椭圆上关于原点对称的两点,且,则 .
12.(23-24高二下·江西景德镇·期末)椭圆C:的上、下顶点分别为A,C,如图,点B在椭圆上,平面四边形ABCD满足,且,则该椭圆的短轴长为 .
13.(24-25高三上·广东深圳·开学考试)已知椭圆的右顶点与上顶点之间的距离等于焦距,则的离心率为 .
14.(24-25高二上·四川自贡·期中)若椭圆比椭圆更扁,则椭圆的长轴长的取值范围是 .
15.(2024高二·全国·竞赛)已知椭圆,其离心率是椭圆上两点,为的垂直平分线,交轴于点的中点为,则 .
16.(23-24高二上·江苏常州·期中)已知动圆与圆外切,与圆内切.
(1)求动圆圆心的轨迹方程;
(2)求的取值范围.
17.(2025高三·全国·专题练习)设椭圆长轴端点为,中心为,如果椭圆上存在一点,使得,求证:椭圆的离心率的取值范围为.
18.(2025高三·全国·专题练习)椭圆的左、右焦点分别为,过点作直线交椭圆于两点,,,求椭圆的离心率.
19.(2025高二上·上海·专题练习)(1)已知椭圆的一个焦点为,且过点,求:椭圆的标准方程;
(2)已知椭圆经过,两点,求:此椭圆的标准方程;
(3)已知椭圆与椭圆有相同的离心率,且经过点,求:此椭圆的标准方程;
20.(2025高三·全国·专题练习)阿波罗尼斯圆是阿波罗尼斯的研究成果之一.如果动点与两定点的距离之比是一个常数,那么动点的轨迹就是阿波罗尼斯圆,圆心在直线上.已知动点的轨迹是阿波罗尼斯圆,其方程为,定点分别为椭圆的右焦点与右顶点,且椭圆的离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图所示,过右焦点且斜率为的直线与椭圆相交于两点(点在轴上方),点是椭圆上异于的两点,射线平分,射线平分.
(i)求的取值范围;
(ii)将点看作一个阿波罗尼斯圆上的三点,若外接圆的面积为,求直线的方程.
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