内容正文:
专题04 椭圆(期中复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
椭圆的定义
理解并掌握椭圆的定义,培养数学抽象的核心素养.
基础必考点,常出现在小题
椭圆及其标准方程
掌握椭圆的标准方程及其推导过程,提升数学运算的核心素养.
基础必考点,常出现在小题或者大题第(1)问,计算能力是关键
椭圆的简单几何性质
1、掌握椭圆的几何性质,掌握a,b,c,e的几何意义及a,b,c,e之间的相互关系,培养数学抽象的核心素养.
2、尝试利用椭圆的方程研究椭圆的几何性质,提升数学运算的核心素养.
高频易错点,常出现在小题,特别是离心率的求法是高频考点
直线与椭圆的位置关系
掌握利用根的判别式判断直线与椭圆位置关系的方法,会判断直线与椭圆的位置关系,培养直观想象的核心素养.
基础必考点,常出现在大题
椭圆的弦长公式、中点弦问题
初步探寻弦长公式有关知识,能运用直线与椭圆的位置关系解决相关的弦长、中点弦问题,提升数学运算与逻辑推理的核心素养.
重难必考点,利用韦达定理、点差法突破弦长公式以及面积问题、中点弦问题
知识点01 椭圆的定义
1、椭圆的定义:平面内一个动点到两个定点、的距离之和等于常数,
这个动点的轨迹叫椭圆. 这两个定点(,)叫椭圆的焦点,两焦点的距离()叫作椭圆的焦距.
说明:
若,的轨迹为线段;
若,的轨迹无图形
2、定义的集合语言表述
集合.
知识点02 椭圆的标准方程
1、椭圆标准方程的推导
图1
(1)怎样建立适当的直角坐标系?
以经过点、的直线为轴,线段的垂直平分为y轴建立直角坐标系,如图1.
(2)椭圆可以看作是哪些点的集合?用坐标如何表示?
设点是椭圆上任一点,椭圆的焦距为(>0).
焦点的坐标分别是,
又设M与的距离的和等于常数.
由椭圆的定义,椭圆就是集合P={M|}
因为,,所以
(3)遇到根式怎么办?两个根式在同一侧能不能直接平方?
即
两边平方得,整理得
再平方并整理得,两边同除以得
考虑,应有,故设,就有.
2、椭圆的标准方程对比
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
标准方程
()
()
图象
焦点坐标
,
,
的关系
3、椭圆标准方程的求解
(1)利用待定系数法求椭圆标准方程的步骤
①定位:确定焦点在那个坐标轴上;
②定量:依据条件及确定的值;
③写出标准方程.
【常用结论】
①求椭圆方程时,若没有指明焦点位置,一般可设所求方程为;
②当椭圆过两定点时,常设椭圆方程为,将点的坐标代入,解方程组求得系数.
知识点03 点与椭圆的位置关系
1、根据椭圆的定义判断点与椭圆的位置关系,有如下结论:
点P在椭圆内部;
点P在椭圆上;
点P在椭圆外部.
2、对于点与椭圆的位置关系,有如下结论:
点在椭圆外;
点在椭圆内;
点在椭圆上;
知识点04 椭圆的焦点三角形
1、定义: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”.
2、两个性质
知识点05 椭圆的简单几何性质
焦点的位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
()
()
范围
,
,
顶点
,,
,
轴长
短轴长=,长轴长=
焦点
焦距
对称性
对称轴:轴、轴 对称中心:原点
离心率
,
注:离心率:椭圆焦距与长轴长之比:. ()
当越接近1时,越接近,椭圆越扁;
当越接近0时,越接近0,椭圆越接近圆;
当且仅当时,图形为圆,方程为
【常用结论】
①与椭圆共焦点的椭圆方程可设为:
②椭圆的图象中线段的几何特征(如下图):
(1);
(2),,;
(3),,;
知识点06 直线与椭圆的位置关系
1、位置关系的判断
直线与椭圆的位置关系
联立消去y得一个关于x的一元二次方程.
①直线和椭圆相交直线和椭圆有两个交点(或两个公共点);
②直线和椭圆相切直线和椭圆有一个切点(或一个公共点);
③直线和椭圆相离直线和椭圆无公共点.
2、直线与椭圆相交的弦长公式
(1)定义:连接椭圆上两个点的线段称为椭圆的弦.
(2)求弦长的方法
①交点法:将直线的方程与椭圆的方程联立,求出两交点的坐标,然后运用两点间的距离公式来求.
②根与系数的关系法:
若直线与圆锥曲线相交与、两点,则:
弦长
弦长
这里的求法通常使用韦达定理,需作以下变形:
;
3、解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤:
(1)得出直线方程,设交点为,;
(2)联立直线与曲线方程,得到关于x(或y)的一元二次方程;
(3)写出根与系数的关系;
(4)将所求问题或题中关系转化为关于,的形式;
(5)代入求解.
知识点07 中点弦问题与点差法
1、若椭圆与直线交于两点,为中点,且与斜率存在时,则;(焦点在x轴上时),当焦点在轴上时,
证明:设,,则椭圆
两式相减得
.
题型一 椭圆的定义及其辨析
解|题|技|巧
(1)对椭圆定义的三点说明
①椭圆是在平面内定义的,所以“平面内”这一条件不能忽视.
②定义中到两定点的距离之和是常数,而不能是变量.
③常数2a必须大于两定点间的距离,否则轨迹不是椭圆,这是判断一曲线是否为椭圆的限制条件.
(2)椭圆定义的两个应用
①若|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|>0),则动点M的轨迹是椭圆.
②若点M在椭圆上,则|MF1|+|MF2|=2a.
1.(24-25高二下·陕西咸阳·期末)已知椭圆的两焦点分别为,,点为椭圆上任意一点,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
2.(24-25高二下·辽宁抚顺·开学考试)已知平面内两个定点,,动点P满足,则点P的轨迹为( ).
A.椭圆 B.线段
C.双曲线 D.抛物线
3.(25-26高二上·全国·课后作业)方程表示的曲线为( )
A.圆 B.椭圆 C.线段 D.不表示任何图形
4.(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
5.(24-25高二上·江苏南京·期末)已知椭圆:的左、右焦点分别,,点在上,,则内切圆半径为( )
A.1 B.2 C.4 D.5
题型二 判断方程是否表示椭圆
解|题|技|巧
1、根据椭圆焦点位置求椭圆方程中的参数取值范围时,考虑含x2,y2项对应的分母都大于0,然后根据焦点所在坐标轴确定对应分母的大小.
2、由椭圆的标准方程可以确定焦点坐标或求参数的值(或取值范围).
(1)求椭圆的焦点坐标时,若方程不是标准方程,则应先将其化为标准方程,确定a2,b2的值和焦点所在的坐标轴,再利用关系式a2=b2+c2求出c,即可写出焦点坐标.
(2)已知方程求参数的值(或取值范围)时,需注意:对于方程+=1,当m>n>0时,方程表示焦点在x轴上的椭圆;当n>m>0时,方程表示焦点在y轴上的椭圆.特别地,当n=m>0时,方程表示圆心在原点的圆.
1.(23-24高二上·云南昆明·月考)方程表示椭圆的充要条件是( ).
A. B.或
C. D.
2.(25-26高二上·江苏南通·月考)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.
3.(2025高二上·全国·专题练习)“”是“曲线表示椭圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(24-25高二上·河南漯河·期末)若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.
5.(24-25高二上·浙江绍兴·期中)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则,的一组可能取值是( )
A., B.,
C., D.,
题型三 点与椭圆的位置关系
解|题|技|巧
根据椭圆的标准方程判断点P(x0,y0)与椭圆[以+=1(a>b>0)为例]的位置关系有两种方法
(1)直接利用下面的结论:
①点P(x0,y0)在椭圆外⇔+>1;
②点P(x0,y0)在椭圆上⇔+=1;
③点P(x0,y0)在椭圆内⇔+<1.
(2)先由椭圆的标准方程求出a,c,再利用下面的结论:
①|PF1|+|PF2|<2a⇔点P在椭圆内;
②|PF1|+|PF2|=2a⇔点P在椭圆上;
③|PF1|+|PF2|>2a⇔点P在椭圆外.
1.(23-24高二上·河南南阳·月考)点与椭圆的位置关系为( )
A.点在椭圆上 B.点在椭圆内
C.点在椭圆外 D.不确定
2.若点在椭圆的内部,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高二上·全国·课堂例题)已知直线与圆没有公共点,则点与椭圆的位置关系是( )
A.在椭圆内 B.在椭圆外
C.在椭圆上 D.不确定
4.(24-25高二上·全国·课前预习)若点在焦点在轴上的椭圆内部,则的取值范围是 .
5.(24-25高二上·四川南充·月考)直线与椭圆恒有公共点,则实数的取值范围是 .
题型四 椭圆的标准方程
解|题|技|巧
椭圆标准方程的求解
1、利用待定系数法求椭圆标准方程的步骤
①定位:确定焦点在那个坐标轴上;
②定量:依据条件及确定的值;
③写出标准方程.
2、求椭圆方程时,若没有指明焦点位置,一般可设所求方程为;
3、当椭圆过两定点时,常设椭圆方程为,将点的坐标代入,解方程组求得系数.
1.(23-24高二上·河南开封·期中)已知椭圆C的焦点在轴上,长轴长是短轴长的3倍,且经过点,则的标准方程为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·云南昭通·期中)已知椭圆的两个焦点坐标分别是,并且经过点,则它的标准方程为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·江西·月考)已知焦点在轴上的椭圆与椭圆:的离心率相同,且的长轴长比其短轴长大4,则的标准方程为( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高二上·广东江门·期末)阿基米德(公元前287年—公元前212年)不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,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.若椭圆的对称轴为坐标轴,面积为,且两焦点与短轴的一个端点构成直角三角形,则椭圆的标准方程为( )
A. B.,或
C. D.,或
5.已知椭圆的左、右焦点分别为,左右顶点分别为,过的直线交于两点(异于点),的周长为,且直线与的斜率之积为,则椭圆的标准方程为 ( )
A. B.
C. D.
6.已知椭圆E:的右焦点为,过点的直线交椭圆于,两点,若线段的中点坐标为,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
题型五 椭圆中的焦点三角形问题
解|题|技|巧
焦点三角形的求解思路
1、关于椭圆的焦点三角形问题,可结合椭圆的定义,利用这个关系式便可求出结果,因此回归定义式求解椭圆的焦点三角形的常用方法;
2、在椭圆中,焦点三角形引出的问题很多,在处理这些问题时,经常利用定义结合正弦定理、余弦定理及勾股定理来解决,还经常用到配方法、解方程及把看成一个整体等.
1.(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
2.(25-26高二上·四川·期中)已知椭圆方程,过左焦点的直线与椭圆交于A,B两点,连接,则三角形的周长为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
3.(24-25高二上·四川成都·期末)已知为椭圆上一点,分别是椭圆的左、右焦点.若点的横坐标为,则的面积为( )
A. B. C. D.4
4.(24-25高二下·安徽滁州·期末)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
5.若点在椭圆上,分别为椭圆的左右焦点,且,则的面积为( )
A. B.3 C.4 D.1
6.(25-26高二上·全国·单元测试)已知是椭圆的两个焦点,为上一点,且的内切圆半径为,若在第一象限,则点的纵坐标为( )
A.2 B. C. D.
7.(24-25高二上·甘肃·期末)设分别为椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,的周长为,且,则的面积为( )
A.3 B. C.4 D.
题型六 椭圆的轨迹方程求法
解|题|技|巧
如果动点的运动是由另外某一点的运动引发的,而该点的运动规律已知(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出,用表示出相关点的坐标,然后把的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点的轨迹方程.
“相关点法”求轨迹方程的基本步骤
(1)设点:设被动点坐标为(x,y),主动点坐标为(x1,y1);
(2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式
(3)代换:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程.
1.(24-25高二上·重庆·月考)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.
2.(24-25高二上·江苏泰州·月考)已知曲线,从上任意一点向轴作垂线段,为垂足(若在轴上,即为),则线段的中点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
3.点M与定点的距离和它到定直线的距离的比为,则点M的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·福建莆田·期末)在圆上任取一点P,过点P作x轴的垂线段,D为垂足,M是线段上的点,且,当点P在圆上运动时,则点M的轨迹方程是( )
A.+=1(y) B.+=1(y)
C.+=1(y) D.+=1(y)
5.(24-25高二上·北京丰台·期末)已知圆及点,在圆上任取一点,连接,将点折叠到点A,记与折痕的交点为(如图). 当点在圆上运动时,点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
6.(2025高二·全国·专题练习)已知圆内有一点,为圆上的一个动点,线段的垂直平分线与线段交于点,则动点的轨迹方程为 .
7.(24-25高二上·广东深圳·期末)已知动圆P与圆:相切,且与圆:内切,记圆心P的轨迹为曲线C,则曲线C的方程为 .
题型七 椭圆中的距离最值问题
解|题|技|巧
解决椭圆最值问题的最常见思路
1、与焦半径(椭圆上一点与焦点的距离称为焦半径)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,(为椭圆上一点,,为椭圆的焦点)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.
1.(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
2.(24-25高二上·全国·随堂练习)设为椭圆上的任意一点,,为其上、下焦点,则的最大值是( )
A.4 B.6 C.9 D.12
3.(23-24高二上·安徽·期中)已知椭圆的左焦点为,若点P在椭圆C上,则的最大值为( )
A.1 B.5 C.7 D.
4.(23-24高二上·湖南常德·期中)已知P是椭圆C:上一点,点P在直线l:上的射影为Q,F是椭圆C的右焦点,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
5.(23-24高二上·天津滨海新·期中)已知椭圆的左焦点为是上一点,是圆上一点,则的最大值为 .
题型八 椭圆的简单几何性质
解|题|技|巧
(1)由椭圆方程讨论其几何性质的步骤:
①化椭圆方程为标准形式,确定焦点在哪个坐标轴上;
②由标准形式求出a,b,c,写出其几何性质.
(2)椭圆的几何性质与椭圆的形状、大小和位置的关系:
①椭圆的焦点决定椭圆的位置;
②椭圆的范围决定椭圆的大小;
③椭圆的离心率刻画椭圆的扁平程度;
④对称性是圆锥曲线的重要性质,椭圆的顶点是椭圆与对称轴的交点,是椭圆上的重要的特殊点,在画图时应先确定这些点.
1.(25-26高二上·全国·课后作业)椭圆的标准方程为,其焦点的坐标为( )
A., B.,
C., D.,
2.(25-26高二上·全国·单元测试)已知椭圆的短轴长为4,则( )
A.2 B.4 C.8 D.2或4
3.(25-26高二上·全国·单元测试)已知椭圆的离心率为,则的值为( )
A. B. C.4或 D.或
4.(23-24高二上·全国·课后作业)椭圆上的点的横、纵坐标的范围分别为( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高二上·全国·单元测试)椭圆的左、右焦点分别为,过右焦点作直线轴交椭圆于点,则( )
A.2 B. C. D.3
6.(24-25高二上·湖南·月考)已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别为为椭圆上除左、右顶点外的一动点,则的面积最大为( )
A.1 B. C.2 D.
7.(23-24高二下·甘肃白银·期末)已知椭圆的方程为,其中依次将椭圆的下半部分分成10等份,若是椭圆的右焦点,则( )
A.10 B.16 C.20 D.12
8.(24-25高二上·浙江绍兴·期中)已知M,N是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆的右焦点,则的取值范围为( )
A.[51,76] B.[52,76] C.[64,80] D.[68,80]
题型九 椭圆的离心率问题
解|题|技|巧
1、求e的值或范围问题就是寻求它们的方程或不等式,具体如下:
(1)若已知a,c,可直接代入e=求得.
(2)若已知a,b,则使用e=求解.
(3)若已知b,c,则求a,再利用(1)或(2)求解.
(4)若已知a,b,c的关系,可转化为关于离心率e的方程(不等式)求值(范围).
2、求椭圆离心率的取值范围的方法
(1)解析几何中求参数取值范围是一类常见而又较难的题型,其基本的解题思路有: ①建立目标函数,运用求函数值域的方法求解;②建立目标变量的不等式,解不等式求解.
(2)求解时,在用基本量表示出椭圆上的点的坐标后,借助椭圆的范围建立一个关于基本量的不等式组,进而求解.
1.(24-25高二上·湖南衡阳·月考)若椭圆满足,则该椭圆的离心率( )
A. B. C. D.
2.若椭圆的焦距为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·山西·期中)已知椭圆E:的上、下顶点与左、右焦点分别为A,B,,,且四边形是正方形,则E的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二上·湖南邵阳·月考)已知椭圆,过的右焦点作轴的垂线交于两点,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高二上·天津·期末)已知,是椭圆:的左、右焦点,以为直径的圆与椭圆C有公共点,则C的离心率的最小值为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二上·全国·课后作业)椭圆的右焦点,直线与轴的交点为,在椭圆上存在点满足线段的垂直平分线过点,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二下·重庆渝中·月考)椭圆的左右焦点分别是,,过的直线交椭圆于A,B两点,且,.则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
8.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期中)已知,是椭圆上两点,,分别在的左、右焦点,,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
题型十 直线与椭圆的位置关系(含弦长和相切)
解|题|技|巧
1、判断直线与椭圆的位置关系时,通过联立直线方程与椭圆方程组成方程组,消去方程组中的一个变量,得到关于另一个变量的一元二次方程,则
Δ>0⇔直线与椭圆相交;
Δ=0⇔直线与椭圆相切;
Δ<0⇔直线与椭圆相离.
2、求弦长的两种方法
(1)求出直线与椭圆的两交点坐标,用两点距离公式求弦长.
(2)联立直线与椭圆的方程,消元得到关于x(或y)的一元二次方程,利用弦长公式:
|ab|=
=,其中x1,x2(或y1,y2)是上述一元二次方程的两根,由根与系数的关系求出两根之和与两根之积后代入公式可求得弦长.
1.(23-24高二上·浙江温州·期中)已知直线与椭圆有公共点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(2025高二·全国·专题练习)已知斜率为1的直线与椭圆相交于,两点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·上海杨浦·期中)若对任意实数 ,直线 与焦点在 轴上的椭圆 至少有一个交点,则实数 的取值范围是 .
4.已知椭圆C的标准方程为,若过点的直线l与椭圆C在第一象限相切于点M,则点M的坐标为 .
5.(23-24高二上·全国·课后作业)对不同的实数,讨论直线与椭圆的公共点的个数.
6.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期中)已知椭圆的短轴顶点为,短轴长是4,离心率是,直线与椭圆C交于P,Q两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求弦的长度.
7.已知点为椭圆上任意一点,直线,点F为椭圆C的左焦点.
(1)求椭圆C的离心率及左焦点F的坐标;
(2)求证:直线与椭圆C相切;
8.(2025高二上·全国·专题练习)已知直线经过椭圆的右焦点,与椭圆相交于A,B两点,弦AB的长为,求直线AB的方程.
题型十一 椭圆中的面积问题
解|题|技|巧
1、三角形面积问题
直线方程:
2、焦点三角形的面积
直线过焦点的面积为
注意:为联立消去后关于的一元二次方程的二次项系数
3、平行四边形的面积
直线为,直线为
注意:为直线与椭圆联立后消去后的一元二次方程的系数.
1.(24-25高二上·湖北·期末)已知椭圆的短轴长为2,且过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若经过椭圆C的右焦点作倾斜角为的直线l,直线l与椭圆C交于A,B两点,O为坐标原点,求的面积.
2.(25-26高二上·全国·期末)如图所示,椭圆的左、右焦点分别为,一条直线经过与椭圆交于A,B两点.
(1)求椭圆的焦距、短轴长和离心率;
(2)若直线的倾斜角为,求的面积.
3.(24-25高二上·内蒙古包头·期中)已知点在椭圆上,与椭圆的上,下顶点的连线的斜率之积为.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若直线与椭圆相交于、两点,且的面积为(为坐标原点),求椭圆的标准方程.
4.(24-25高二下·内蒙古包头·期末)已知椭圆的长轴长为且离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)不经过原点O的直线与椭圆C交于A,B两点,求的面积最大时直线l的方程.
5.(24-25高二下·安徽·开学考试)已知椭圆的左、右焦点分别为,,且,过作直线交于,两点,的最小值为4.
(1)求的方程;
(2)若,过作与关于轴对称的直线交于C,D两点,求四边形的面积.
6.(24-25高二上·山东济南·期中)已知椭圆的离心率为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若斜率为的直线与椭圆交于两点,且点在第一象限,点分别为椭圆的右顶点和上顶点,求四边形面积的最大值.
题型十二 椭圆中的中点弦问题
解|题|技|巧
解决椭圆中点弦问题的三种方法
(1)根与系数的关系法:联立直线方程和椭圆方程构成方程组,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决.
(2)点差法:利用端点在椭圆上,坐标满足方程,将端点坐标分别代入椭圆方程,然后作差,构造出中点坐标和斜率的关系.
(3)共线法:利用中点坐标公式,如果弦的中点为P(x0,y0),设直线与椭圆的一个交点为a(x,y),则另一个交点为b(2x0-x,2y0-y),则
两式作差即得所求直线方程.
1.已知倾斜角为的直线与椭圆交于两点,为中点,为坐标原点,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·浙江绍兴·期中)已知椭圆,一组斜率为1的平行直线与椭圆相交,则这些直线被椭圆截得的线段的中点所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高二上·湖北·月考)已知点为椭圆的左焦点,点为椭圆的下顶点,平行于的直线交椭圆于两点,且的中点为,则该椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
4.已知椭圆,过点的直线与椭圆C交于A,B两点且AB的中点为P,则坐标原点O到直线AB的距离为( )
A.1 B. C.2 D.
5.(24-25高二上·内蒙古兴安盟·期中)已知离心率为的椭圆的短轴长为,直线过点且与椭圆交于、两点,若,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高二上·山东德州·期中)已知椭圆上存在两点、关于直线对称.若椭圆离心率为,则的中点坐标为( )
A. B. C. D.
题型十三 椭圆中的定值、定点问题
解|题|技|巧
解决与椭圆有关的定点、定值问题常利用设而不求的思想,将相关各量设出,然后利用椭圆的几何性质将所求值或点表示出来,最后说明要求解的量与变量的取值无关即可.解决此类问题时,偶尔需要先根据题意观察定点,这类特殊位置一般在特殊点处取得.
1.(24-25高二上·福建莆田·期末)已知椭圆过点和.过作直线l与椭圆交于C、D两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)记直线的斜率分别为,证明是定值;
2.(24-25高二上·福建厦门·期末)已知点,点M与N关于原点对称,直线AM,AN的斜率之积是,记动点M的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)若直线l与交于P,Q两点,且.
(ⅰ)当l与y轴垂直时,求的面积;
(ⅱ)证明:l过定点.
3.(24-25高二下·贵州毕节·期末)已知点,动点到直线的距离等于,记动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于两点,在轴上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
4.(24-25高二下·云南曲靖·月考)已知椭圆:()的长轴长为4,焦距为.
(1)求的方程.
(2)若,分别为的左、右顶点,过点的直线与交于与,不重合的,两点.
①求四边形面积的最大值.
②设直线,,的斜率分别为,,,判断是否为定值.若是,求出该定值,若不是,请说明理由.
5.(24-25高二上·福建厦门·期中)已知椭圆经过点,且与双曲线有相同的焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设的左,右顶点分别为A,,过点且斜率不为0的直线与交于,两点,过点作关于轴的对称点,连结得到直线,试探究:直线是否恒过轴上的一个定点.
6.(24-25高二上·河南郑州·期中)已知椭圆的左焦点为,短轴长为,点在椭圆上且的最大值是最小值的倍.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若不经过点的直线与椭圆相交于两点,且直线与直线的斜率之积是,求证:直线恒过定点.
7.(24-25高二下·安徽合肥·期末)已知椭圆的离心率为,左、右顶点分别为A、B,左、右焦点分别为、,过右焦点的直线l交椭圆于点M、N,且的周长为
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)(i)求的最小值;
(ii)记直线AM、BN的斜率分别为、,证明:为定值.
期中基础通关练(测试时间:120分钟)
1.(24-25高二上·陕西汉中·月考)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
2.如果点在运动过程中,总满足关系式,那么点的轨迹是( )
A.不存在 B.椭圆 C.线段 D.双曲线
3.(24-25高二上·山东青岛·期末)已知方程表示焦点在x轴上的椭圆,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·全国·课前预习)设定点,,动点满足条件,则点的轨迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.射线 D.椭圆或线段
6.(24-25高二上·四川眉山·月考)若椭圆的焦点在轴上,则实数的范围是( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二上·广西北海·期中)已知椭圆的长轴长为8,且离心率为,则的标准方程为( )
A. B. C. D.
8.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知直线与椭圆有公共点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
9.(23-24高二上·河北承德·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,P为椭圆C上一点,的最小值为1,且的周长为34,则椭圆C的标准方程为( )
A. B. C. D.
10.(24-25高二上·全国·课后作业)已知是椭圆在第一象限上的点,且以点及焦点为顶点的三角形面积等于1,则点的坐标为( )
A. B.
C. D.
11.(24-25高二上·重庆秀山·月考)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.
12.(23-24高二下·云南保山·月考)设为椭圆的两个焦点,点在此椭圆上,且,则的面积为( )
A.4 B. C. D.8
13.(24-25高二上·湖北武汉·期末)已知椭圆,为坐标原点,直线与椭圆交于、两点,若为直角三角形,则椭圆的离心率为()
A. B. C. D.
14.(24-25高二上·重庆·期末)已知椭圆的一个焦点是,过原点的直线与相交于点,,的面积是,则( )
A. B. C. D.
15.(23-24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.
16.(25-26高二上·山西吕梁·月考)已知椭圆的两个焦点分别为,过作倾斜角为的直线交椭圆于两点,则的周长为( )
A. B. C.6 D.8
17.(24-25高二上·山东烟台·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为、,点为坐标原点,点为椭圆上一点,点为中点,若的周长为,则椭圆的焦距为( )
A. B. C. D.
18.(25-26高二上·河南南阳·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为,点在椭圆上,且为直角.若,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
19.(2025高二·全国·专题练习)如图,设,分别是椭圆的左、右焦点,若椭圆上存在点,使得线段的中垂线恰好过焦点,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
20.已知、分别为椭圆的左、右焦点,为的上顶点,直线与交于另一点,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
21.(23-24高二上·全国·课后作业)(多选题)点在椭圆的内部,则的值可以是( )
A. B. C.1 D.
22.(25-26高二上·全国·单元测试)(多选题)已知两椭圆和,则( )
A.两椭圆有相同的焦点 B.两椭圆的离心率相等
C.两椭圆有4个公共点 D.两椭圆有相同的对称轴和对称中心
23.(24-25高二上·浙江·期中)(多选题)已知,分别是椭圆的左、右焦点,点是上的任意一点,则下列结论成立的是( )
A. B.
C. D.
24.(24-25高二下·上海·期末)椭圆的短轴的长是 .
25.(25-26高二上·全国·课后作业)已知动点到定点的距离和到定直线的距离的比是常数,则点的轨迹方程为 .
26.已知点,P是椭圆上的动点,则的最大值是 .
27.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期中)过椭圆内一点引一条直线与椭圆相交于两点.若是线段的中点,则直线的斜率 .
28.(24-25高二上·河北石家庄·期中)已知P为椭圆上一点,分别为圆和圆上的点.则的最小值为 ,最大值为 .
29.已知直线,椭圆的短轴长为,离心率为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)讨论直线l与椭圆C的公共点个数.
30.(24-25高二上·山西太原·月考)已知椭圆的长轴长为,且点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆相交于不同的两点和,求的值.
31.(24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期末)已知焦点在x轴上的椭圆C的长轴长是短轴长的3倍,且椭圆C经过点,过点的直线l交椭圆C于A,B两点.
(1)求椭圆C的标准方程与离心率;
(2)当直线l的倾斜角是时,求的面积.
32.已知椭圆长轴长为4,且椭圆的离心率,其左右焦点分别为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点且倾斜角为的直线与椭圆交于两点,分别求的周长和面积.
33.(24-25高二下·上海嘉定·期末)如图,直线与椭圆交于A、B两点,记的面积为S.
(1)当,时,求S;
(2)当,时,求直线AB的方程;
(3)求S的最大值.
34.(24-25高二下·甘肃庆阳·开学考试)已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,离心率为,且椭圆过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线与椭圆交于两点,是椭圆上位于直线两侧的动点,且直线的斜率为.求四边形的面积的最大值;
35.(24-25高二上·全国·课后作业)已知,点在圆上运动,线段的垂直平分线交线段于点,设动点的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)设与轴交于两点(A在点左侧),直线交于两点(均不在轴上),设直线的斜率分别为,若,证明:直线过定点.
36.(23-24高二上·江苏南京·月考)已知椭圆,右焦点的坐标为,且点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交椭圆于两点(直线不与轴垂直),已知点与点关于轴对称,证明:直线恒过定点,并求出此定点坐标.
37.(24-25高二上·江西九江·期末)如图,已知,,,,是椭圆的左右顶点,是椭圆上位于轴上方的两点,.当时的面积为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线的斜率分别为,求证:为定值.
38.(24-25高二上·福建福州·期末)如图,椭圆:过点,且的离心率为.直线:与交于,两点,线段的垂直平分线交于,两点.
(1)求的方程;
(2)求的最大值;
(3)证明:为定值.
期中重难突破练(测试时间:60分钟)
1.(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.
2.已知点 分别是椭圆 的左、右焦点,是上一点,的内切圆的圆心为,则椭圆 的标准方程是( )
A. B. C. D.
3.已知椭圆:的左、右两个顶点为,,点,,是的四等分点,分别过这三点作斜率为的一组平行线,交椭圆于,,…,,则直线,,…,,这6条直线的斜率乘积为( )
A. B. C.8 D.64
4.已知椭圆的左、右焦点分别为,过点且斜率为的直线与椭圆相交于两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二上·广东·期中)已知椭圆的左右焦点分别为,,过的直线与交于,两点.若,,且△的面积为,则椭圆的方程为 .
6.(23-24高二上·广东深圳·期中)已知椭圆焦点在轴,离心率为,且过点,直线与椭圆交于两点,且以为直径的圆经过定点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求面积的最大值.
7.(25-26高二上·广西南宁·月考)已知椭圆,,分别是左、右焦点,是椭圆上一点,的最大值为3,当为椭圆上顶点时,为等边三角形.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设,分别是椭圆的左、右顶点,若直线与交于点,,且.证明:直线过定点.
8.(24-25高二下·湖北孝感·月考)已知椭圆的离心率为,其短轴长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆交于两点(均在第一象限),且直线的斜率分别为,且,证明:直线的斜率为定值.
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专题04 椭圆(期中复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
椭圆的定义
理解并掌握椭圆的定义,培养数学抽象的核心素养.
基础必考点,常出现在小题
椭圆及其标准方程
掌握椭圆的标准方程及其推导过程,提升数学运算的核心素养.
基础必考点,常出现在小题或者大题第(1)问,计算能力是关键
椭圆的简单几何性质
1、掌握椭圆的几何性质,掌握a,b,c,e的几何意义及a,b,c,e之间的相互关系,培养数学抽象的核心素养.
2、尝试利用椭圆的方程研究椭圆的几何性质,提升数学运算的核心素养.
高频易错点,常出现在小题,特别是离心率的求法是高频考点
直线与椭圆的位置关系
掌握利用根的判别式判断直线与椭圆位置关系的方法,会判断直线与椭圆的位置关系,培养直观想象的核心素养.
基础必考点,常出现在大题
椭圆的弦长公式、中点弦问题
初步探寻弦长公式有关知识,能运用直线与椭圆的位置关系解决相关的弦长、中点弦问题,提升数学运算与逻辑推理的核心素养.
重难必考点,利用韦达定理、点差法突破弦长公式以及面积问题、中点弦问题
知识点01 椭圆的定义
1、椭圆的定义:平面内一个动点到两个定点、的距离之和等于常数,
这个动点的轨迹叫椭圆. 这两个定点(,)叫椭圆的焦点,两焦点的距离()叫作椭圆的焦距.
说明:
若,的轨迹为线段;
若,的轨迹无图形
2、定义的集合语言表述
集合.
知识点02 椭圆的标准方程
1、椭圆标准方程的推导
图1
(1)怎样建立适当的直角坐标系?
以经过点、的直线为轴,线段的垂直平分为y轴建立直角坐标系,如图1.
(2)椭圆可以看作是哪些点的集合?用坐标如何表示?
设点是椭圆上任一点,椭圆的焦距为(>0).
焦点的坐标分别是,
又设M与的距离的和等于常数.
由椭圆的定义,椭圆就是集合P={M|}
因为,,所以
(3)遇到根式怎么办?两个根式在同一侧能不能直接平方?
即
两边平方得,整理得
再平方并整理得,两边同除以得
考虑,应有,故设,就有.
2、椭圆的标准方程对比
焦点位置
焦点在轴上
焦点在轴上
标准方程
()
()
图象
焦点坐标
,
,
的关系
3、椭圆标准方程的求解
(1)利用待定系数法求椭圆标准方程的步骤
①定位:确定焦点在那个坐标轴上;
②定量:依据条件及确定的值;
③写出标准方程.
【常用结论】
①求椭圆方程时,若没有指明焦点位置,一般可设所求方程为;
②当椭圆过两定点时,常设椭圆方程为,将点的坐标代入,解方程组求得系数.
知识点03 点与椭圆的位置关系
1、根据椭圆的定义判断点与椭圆的位置关系,有如下结论:
点P在椭圆内部;
点P在椭圆上;
点P在椭圆外部.
2、对于点与椭圆的位置关系,有如下结论:
点在椭圆外;
点在椭圆内;
点在椭圆上;
知识点04 椭圆的焦点三角形
1、定义: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”.
2、两个性质
知识点05 椭圆的简单几何性质
焦点的位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
()
()
范围
,
,
顶点
,,
,
轴长
短轴长=,长轴长=
焦点
焦距
对称性
对称轴:轴、轴 对称中心:原点
离心率
,
注:离心率:椭圆焦距与长轴长之比:. ()
当越接近1时,越接近,椭圆越扁;
当越接近0时,越接近0,椭圆越接近圆;
当且仅当时,图形为圆,方程为
【常用结论】
①与椭圆共焦点的椭圆方程可设为:
②椭圆的图象中线段的几何特征(如下图):
(1);
(2),,;
(3),,;
知识点06 直线与椭圆的位置关系
1、位置关系的判断
直线与椭圆的位置关系
联立消去y得一个关于x的一元二次方程.
①直线和椭圆相交直线和椭圆有两个交点(或两个公共点);
②直线和椭圆相切直线和椭圆有一个切点(或一个公共点);
③直线和椭圆相离直线和椭圆无公共点.
2、直线与椭圆相交的弦长公式
(1)定义:连接椭圆上两个点的线段称为椭圆的弦.
(2)求弦长的方法
①交点法:将直线的方程与椭圆的方程联立,求出两交点的坐标,然后运用两点间的距离公式来求.
②根与系数的关系法:
若直线与圆锥曲线相交与、两点,则:
弦长
弦长
这里的求法通常使用韦达定理,需作以下变形:
;
3、解决直线与圆锥曲线相交问题的常用步骤:
(1)得出直线方程,设交点为,;
(2)联立直线与曲线方程,得到关于x(或y)的一元二次方程;
(3)写出根与系数的关系;
(4)将所求问题或题中关系转化为关于,的形式;
(5)代入求解.
知识点07 中点弦问题与点差法
1、若椭圆与直线交于两点,为中点,且与斜率存在时,则;(焦点在x轴上时),当焦点在轴上时,
证明:设,,则椭圆
两式相减得
.
题型一 椭圆的定义及其辨析
解|题|技|巧
(1)对椭圆定义的三点说明
①椭圆是在平面内定义的,所以“平面内”这一条件不能忽视.
②定义中到两定点的距离之和是常数,而不能是变量.
③常数2a必须大于两定点间的距离,否则轨迹不是椭圆,这是判断一曲线是否为椭圆的限制条件.
(2)椭圆定义的两个应用
①若|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|>0),则动点M的轨迹是椭圆.
②若点M在椭圆上,则|MF1|+|MF2|=2a.
1.(24-25高二下·陕西咸阳·期末)已知椭圆的两焦点分别为,,点为椭圆上任意一点,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】D
【分析】根据椭圆的定义,即可求得答案.
【详解】由于椭圆,故椭圆长半轴长为,
故,
故选:D
2.(24-25高二下·辽宁抚顺·开学考试)已知平面内两个定点,,动点P满足,则点P的轨迹为( ).
A.椭圆 B.线段
C.双曲线 D.抛物线
【答案】A
【分析】根据题意,由椭圆的定义,即可得到结果.
【详解】因为为平面内两个不同定点,且,
,
则动点的轨迹是以为焦点的椭圆.
故选:A
3.(25-26高二上·全国·课后作业)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】D
【分析】结合椭圆的定义求解即可.
【详解】由题可得:方程左边的几何意义是点到点,点的距离之和,
即,
因为,所以,
所以满足点的轨迹不存在,即方程不表示任何图形.
故选:D.
4.(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
【分析】由题意,根据椭圆的定义计算直接得出结果.
【详解】由题意知,,由椭圆的定义知,
四边形的周长为.
故选:C
5.(24-25高二上·江苏南京·期末)已知椭圆:的左、右焦点分别,,点在上,,则内切圆半径为( )
A.1 B.2 C.4 D.5
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用椭圆的定义求出的面积,进而求出其内切圆半径.
【详解】椭圆:的长轴长,焦距,
则,由,得,
则,设内切圆半径为,由,
得,所以.
故选:B
题型二 判断方程是否表示椭圆
解|题|技|巧
1、根据椭圆焦点位置求椭圆方程中的参数取值范围时,考虑含x2,y2项对应的分母都大于0,然后根据焦点所在坐标轴确定对应分母的大小.
2、由椭圆的标准方程可以确定焦点坐标或求参数的值(或取值范围).
(1)求椭圆的焦点坐标时,若方程不是标准方程,则应先将其化为标准方程,确定a2,b2的值和焦点所在的坐标轴,再利用关系式a2=b2+c2求出c,即可写出焦点坐标.
(2)已知方程求参数的值(或取值范围)时,需注意:对于方程+=1,当m>n>0时,方程表示焦点在x轴上的椭圆;当n>m>0时,方程表示焦点在y轴上的椭圆.特别地,当n=m>0时,方程表示圆心在原点的圆.
1.(23-24高二上·云南昆明·月考)方程表示椭圆的充要条件是( ).
A. B.或
C. D.
【答案】B
【分析】借助椭圆的标准方程与充要条件的定义计算即可.
【详解】若表示椭圆,
则,解得或.
故选:.
2.(25-26高二上·江苏南通·月考)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】D
【分析】将题目所给方程转化为椭圆的标准方程的形式,结合题设条件,列出方程组,即可求解.
【详解】椭圆方程,
上式表示焦点在y轴上的椭圆,
则,解得,
故选:D.
3.(2025高二上·全国·专题练习)“”是“曲线表示椭圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】利用充分条件和必要条件的判断以及椭圆方程的特征求解即可.
【详解】曲线表示椭圆等价于,解得且,
所以“”是“曲线表示椭圆”的必要不充分条件.
故选:B.
4.(24-25高二上·河南漯河·期末)若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】A
【分析】根据条件,利用椭圆方程的标准形式,即可求解.
【详解】由,即,
由题有,所以,
故选:A.
5.(24-25高二上·浙江绍兴·期中)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则,的一组可能取值是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】根据椭圆的方程类型列不等式求解的关系即可得结论.
【详解】方程转化为,
若方程表示焦点在轴上的椭圆,则,所以,
则,的一组可能取值是,.
故选:B.
题型三 点与椭圆的位置关系
解|题|技|巧
根据椭圆的标准方程判断点P(x0,y0)与椭圆[以+=1(a>b>0)为例]的位置关系有两种方法
(1)直接利用下面的结论:
①点P(x0,y0)在椭圆外⇔+>1;
②点P(x0,y0)在椭圆上⇔+=1;
③点P(x0,y0)在椭圆内⇔+<1.
(2)先由椭圆的标准方程求出a,c,再利用下面的结论:
①|PF1|+|PF2|<2a⇔点P在椭圆内;
②|PF1|+|PF2|=2a⇔点P在椭圆上;
③|PF1|+|PF2|>2a⇔点P在椭圆外.
1.(23-24高二上·河南南阳·月考)点与椭圆的位置关系为( )
A.点在椭圆上 B.点在椭圆内
C.点在椭圆外 D.不确定
【答案】B
【分析】将点代入椭圆即可求解.
【详解】由于,所以在内,
故选:B
2.若点在椭圆的内部,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由点在椭圆内部,列出不等式求解即可.
【详解】由点在椭圆的内部,
可得:,且,
解得:或,
所以实数的取值范围为,
故选:B
3.(24-25高二上·全国·课堂例题)已知直线与圆没有公共点,则点与椭圆的位置关系是( )
A.在椭圆内 B.在椭圆外
C.在椭圆上 D.不确定
【答案】A
【分析】由直线与圆没有公共点得,再利用放缩法得,可判断点与椭圆的位置关系.
【详解】直线与圆没有公共点,
圆心到直线的距离,即,
,
又,
点在椭圆内部.
故选:A.
4.(24-25高二上·全国·课前预习)若点在焦点在轴上的椭圆内部,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据椭圆焦点在轴上可得,再根据点在椭圆内部列式求解.
【详解】因为椭圆的焦点在轴上,则,
又因为点在椭圆内部,则,解得,
所以的取值范围是.
故答案为:.
5.(24-25高二上·四川南充·月考)直线与椭圆恒有公共点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】求出直线所过定点的坐标,分析可知,定点在椭圆内或椭圆上,结合椭圆方程可得出关于实数的不等式组,由此可解得实数的取值范围.
【详解】直线方程可化为,故该直线恒过定点,
因为直线与椭圆恒有公共点,
则点在椭圆内或椭圆上,所以,,解得且,
所以,实数的取值范围是.
故答案为:.
题型四 椭圆的标准方程
解|题|技|巧
椭圆标准方程的求解
1、利用待定系数法求椭圆标准方程的步骤
①定位:确定焦点在那个坐标轴上;
②定量:依据条件及确定的值;
③写出标准方程.
2、求椭圆方程时,若没有指明焦点位置,一般可设所求方程为;
3、当椭圆过两定点时,常设椭圆方程为,将点的坐标代入,解方程组求得系数.
1.(23-24高二上·河南开封·期中)已知椭圆C的焦点在轴上,长轴长是短轴长的3倍,且经过点,则的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆上的点及椭圆的长短轴关系即可求得椭圆方程.
【详解】由题可知,所以,
且椭圆C的焦点在x轴上,则椭圆的标准方程为.
故选:A.
2.(24-25高二下·云南昭通·期中)已知椭圆的两个焦点坐标分别是,并且经过点,则它的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据条件设出椭圆的标准方程,再代点列方程组求系数即可.
【详解】因为椭圆的焦点在轴上,所以设它的标准方程为,
所以,解得,
所以椭圆的标准方程为.
故选:B.
3.(24-25高二上·江西·月考)已知焦点在轴上的椭圆与椭圆:的离心率相同,且的长轴长比其短轴长大4,则的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】求出椭圆的离心率,设椭圆的标准方程为,根据已知列方程即可.
【详解】设焦点在轴上的椭圆:,
由已知得,即①,
又椭圆:的离心率为,所以②,
①②联立解得,,
所以椭圆的标准方程为.
故选:C.
4.(23-24高二上·广东江门·期末)阿基米德(公元前287年—公元前212年)不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,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.若椭圆的对称轴为坐标轴,面积为,且两焦点与短轴的一个端点构成直角三角形,则椭圆的标准方程为( )
A. B.,或
C. D.,或
【答案】B
【分析】由题意,焦点的位置进行分类讨论设出椭圆的方程,由题意列出方程求出,然后得到椭圆的方程即可.
【详解】由题意,当椭圆的焦点在轴上时,可设椭圆的方程为,
因为椭圆的两焦点与短轴的一个端点构成直角三角形,所以.
又,所以①.
由椭圆的面积为,可得,即②,
联立①②,解得所以椭圆的标准方程为,
当椭圆的焦点在轴上时,同理,可得椭圆的标准方程,
综上,椭圆的标准方程为或.
故选:B
5.已知椭圆的左、右焦点分别为,左右顶点分别为,过的直线交于两点(异于点),的周长为,且直线与的斜率之积为,则椭圆的标准方程为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆的定义即可求得,设,由求得,进而求解.
【详解】由的周长为,由椭圆的定义得,解得,
所以,,设,则,可得,
则,解得,
所以椭圆C的方程,
故选:A.
6.已知椭圆E:的右焦点为,过点的直线交椭圆于,两点,若线段的中点坐标为,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用中点坐标公式和点差法可求得的值,结合可得出的值,进而得解.
【详解】设点、,则的中点为,
则,可得.
若直线轴,则线段的中点在轴上,不合题意;
故直线的斜率存在,且,
由于A、两点都在椭圆上,则,
两式相减得,即,
因为在直线AB上,故,故,即,
所以,解得,
所以椭圆的标准方程为.
故选:C.
题型五 椭圆中的焦点三角形问题
解|题|技|巧
焦点三角形的求解思路
1、关于椭圆的焦点三角形问题,可结合椭圆的定义,利用这个关系式便可求出结果,因此回归定义式求解椭圆的焦点三角形的常用方法;
2、在椭圆中,焦点三角形引出的问题很多,在处理这些问题时,经常利用定义结合正弦定理、余弦定理及勾股定理来解决,还经常用到配方法、解方程及把看成一个整体等.
1.(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
【分析】由题意,根据椭圆的定义计算直接得出结果.
【详解】由题意知,,由椭圆的定义知,
四边形的周长为.
故选:C
2.(25-26高二上·四川·期中)已知椭圆方程,过左焦点的直线与椭圆交于A,B两点,连接,则三角形的周长为( )
A.8 B.10 C.12 D.14
【答案】A
【分析】根据椭圆的定义求解即可.
【详解】椭圆方程,得:,则.
由椭圆的定义得,,
所以的周长为.
故选:A.
3.(24-25高二上·四川成都·期末)已知为椭圆上一点,分别是椭圆的左、右焦点.若点的横坐标为,则的面积为( )
A. B. C. D.4
【答案】C
【分析】有题意点的横坐标为,代入椭圆方程即可计算点的纵坐标,由即可得解.
【详解】因为,所以,又因为点的横坐标为,所以,
所以点的纵坐标为,所以.
故选:C.
4.(24-25高二下·安徽滁州·期末)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【分析】根据题意可知,可得,然后可求.
【详解】,
,
又椭圆,
则,
.
故选:D.
5.若点在椭圆上,分别为椭圆的左右焦点,且,则的面积为( )
A. B.3 C.4 D.1
【答案】A
【分析】利用椭圆定义得到,再利用余弦定理得到,两者联立解出,再利用三角形面积公式求出面积即可.
【详解】由椭圆的标准方程,可得,所以,
又因为,即,
因为,
在,根据余弦定理可得,
即,
又因为,所以,
所以,
故选:A
6.(25-26高二上·全国·单元测试)已知是椭圆的两个焦点,为上一点,且的内切圆半径为,若在第一象限,则点的纵坐标为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据椭圆的定义得,进而得的周长,设的内切圆半径为,利用等面积法即可求解.
【详解】如图,不妨令分别为椭圆的左、右焦点,由,得,
所以,所以.
设的内切圆半径为,
因为,
所以,得.
故选:C.
7.(24-25高二上·甘肃·期末)设分别为椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,的周长为,且,则的面积为( )
A.3 B. C.4 D.
【答案】C
【分析】根据椭圆的性质得到,结合求得,由余弦定理求的值,得到三角形面积.
【详解】由椭圆的性质可得,
又∵,∴,又,所以,,由余弦定理可得,即,
∴,C选项正确;
故选:C
题型六 椭圆的轨迹方程求法
解|题|技|巧
如果动点的运动是由另外某一点的运动引发的,而该点的运动规律已知(该点坐标满足某已知曲线方程),则可以设出,用表示出相关点的坐标,然后把的坐标代入已知曲线方程,即可得到动点的轨迹方程.
“相关点法”求轨迹方程的基本步骤
(1)设点:设被动点坐标为(x,y),主动点坐标为(x1,y1);
(2)求关系式:求出两个动点坐标之间的关系式
(3)代换:将上述关系式代入已知曲线方程,便可得到所求动点的轨迹方程.
1.(24-25高二上·重庆·月考)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
【分析】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.
【详解】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.
2.(24-25高二上·江苏泰州·月考)已知曲线,从上任意一点向轴作垂线段,为垂足(若在轴上,即为),则线段的中点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用动点转移可求的轨迹方程.
【详解】设,则,因在曲线上,
故即,
故选:A.
3.点M与定点的距离和它到定直线的距离的比为,则点M的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据轨迹方程的求解方法列方程求解.
【详解】设,
因为点M与定点的距离和它到定直线的距离的比为,
所以,即,
整理得,
故选:C.
4.(24-25高二上·福建莆田·期末)在圆上任取一点P,过点P作x轴的垂线段,D为垂足,M是线段上的点,且,当点P在圆上运动时,则点M的轨迹方程是( )
A.+=1(y) B.+=1(y)
C.+=1(y) D.+=1(y)
【答案】A
【分析】设点,,则,因点在圆上 ,利用相关点法即可求得点M的轨迹方程.
【详解】
如图,设点,,则,
因点在圆上 ,则 (*),
又因轴,且M是线段上的点,,则,
则得,即,
将其代入(*),即得是点M的轨迹方程.
故选:A.
5.(24-25高二上·北京丰台·期末)已知圆及点,在圆上任取一点,连接,将点折叠到点A,记与折痕的交点为(如图). 当点在圆上运动时,点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】直接由题意可得:,符合椭圆定义,且得到长半轴和半焦距,再由求得,可求点的轨迹方程可求.
【详解】连接,
圆的圆心坐标为,半径为4.
因为将点折叠到点A,记与折痕的交点为,所以,
所以,
所以点的轨迹是以为焦点的椭圆,且,所以,
所以,所以点的轨迹方程为.
故选:A.
6.(2025高二·全国·专题练习)已知圆内有一点,为圆上的一个动点,线段的垂直平分线与线段交于点,则动点的轨迹方程为 .
【答案】
【分析】本题根据中垂线的性质可得点的轨迹是椭圆
【详解】连接,因为圆,所以圆心为,半径,
由垂直平分线的性质可知,则,
而,
故点的轨迹是焦点为,的椭圆,
且,即,则,
因此,点的轨迹方程为.
7.(24-25高二上·广东深圳·期末)已知动圆P与圆:相切,且与圆:内切,记圆心P的轨迹为曲线C,则曲线C的方程为 .
【答案】
【分析】依题意可得,所以圆心的轨迹是以为焦点,实轴长为8的椭圆,进而可求其方程;
【详解】由已知得,圆半径为9,圆半径为1,
设动圆圆心,半径为,易知圆在圆内,
由于动圆与圆相切,且与圆相内切,
所以动圆与圆只能内切,且动圆在圆内,
故,所以,
所以圆心的轨迹是以为焦点,实轴长为8的椭圆,
则,所以,
所以曲线的方程为.
故答案为:
题型七 椭圆中的距离最值问题
解|题|技|巧
解决椭圆最值问题的最常见思路
1、与焦半径(椭圆上一点与焦点的距离称为焦半径)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,(为椭圆上一点,,为椭圆的焦点)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.
1.(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
【分析】根据椭圆方程及其性质,即可得点到左焦点的距离最小值.
【详解】由椭圆方程知,椭圆上点到左焦点的距离最小值为.
故选:D
2.(24-25高二上·全国·随堂练习)设为椭圆上的任意一点,,为其上、下焦点,则的最大值是( )
A.4 B.6 C.9 D.12
【答案】C
【分析】利用椭圆的定义和基本不等式求解即可.
【详解】椭圆,
故,
故,当且仅当时,等号成立.
故选:C
3.(23-24高二上·安徽·期中)已知椭圆的左焦点为,若点P在椭圆C上,则的最大值为( )
A.1 B.5 C.7 D.
【答案】C
【分析】根据两点间距离公式求解最大值.
【详解】依题意,,,则,,设,
所以:,又因为:,
所以:,因为:,所以当时,有最大值:,故C项正确.
故选:C.
4.(23-24高二上·湖南常德·期中)已知P是椭圆C:上一点,点P在直线l:上的射影为Q,F是椭圆C的右焦点,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】A
【分析】求出椭圆左焦点的坐标,结合椭圆的定义转化为求的最小值,再求出点到直线的距离得解.
【详解】椭圆C的左焦点为,则,于是,
当且仅当Q,P,三点共线,且P在线段上时,取得最小值,
最小值为点到直线的距离,所以的最小值为1.
故选:A
5.(23-24高二上·天津滨海新·期中)已知椭圆的左焦点为是上一点,是圆上一点,则的最大值为 .
【答案】11
【分析】通过解析式求出椭圆的的值,做出图像后知道圆与椭圆的位置关系,由椭圆的定义可知为定值,所以当三点共线时最大,求出最大值.
【详解】如图:
由椭圆可知,,
在椭圆中,
又因为圆心为,所以当三点共线时(如图),最大,
此时,
故答案为:11.
题型八 椭圆的简单几何性质
解|题|技|巧
(1)由椭圆方程讨论其几何性质的步骤:
①化椭圆方程为标准形式,确定焦点在哪个坐标轴上;
②由标准形式求出a,b,c,写出其几何性质.
(2)椭圆的几何性质与椭圆的形状、大小和位置的关系:
①椭圆的焦点决定椭圆的位置;
②椭圆的范围决定椭圆的大小;
③椭圆的离心率刻画椭圆的扁平程度;
④对称性是圆锥曲线的重要性质,椭圆的顶点是椭圆与对称轴的交点,是椭圆上的重要的特殊点,在画图时应先确定这些点.
1.(25-26高二上·全国·课后作业)椭圆的标准方程为,其焦点的坐标为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】根据椭圆方程求得椭圆的焦点在轴上,且,即可求得焦点坐标.
【详解】由可知椭圆的焦点在轴上,且,,
则,故椭圆焦点的坐标为,.
故选:D
2.(25-26高二上·全国·单元测试)已知椭圆的短轴长为4,则( )
A.2 B.4 C.8 D.2或4
【答案】B
【分析】根据题意,分焦点在轴与轴两种情况进行求解.
【详解】由的短轴长为4,得,即,则.
若,则,显然矛盾;
若,则.
故选:B.
3.(25-26高二上·全国·单元测试)已知椭圆的离心率为,则的值为( )
A. B. C.4或 D.或
【答案】D
【分析】根据给定条件,按焦点位置及椭圆离心率的意义分类求解.
【详解】当的焦点在轴上时,,
易知,则,解得;
当的焦点在轴上时,,
易知,则,解得,
所以的值为或.
故选:D
4.(23-24高二上·全国·课后作业)椭圆上的点的横、纵坐标的范围分别为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先将方程化为标准方程,然后根据椭圆的性质分析判断
【详解】由,得,
所以椭圆的标准方程为,则,
因为点在椭圆上,
所以.
故选:C
5.(25-26高二上·全国·单元测试)椭圆的左、右焦点分别为,过右焦点作直线轴交椭圆于点,则( )
A.2 B. C. D.3
【答案】C
【分析】解法1:设,利用椭圆的定义得,结合轴,利用勾股定理求解即得;解法2:利用椭圆的通径公式和椭圆的定义即可求得.
【详解】解法1:由题意知,设,则由可得,
在中,,即,解得.
解法2:由题意知椭圆的长轴长,短轴长是椭圆通径长的一半,所以,
则.
故选:C.
6.(24-25高二上·湖南·月考)已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别为为椭圆上除左、右顶点外的一动点,则的面积最大为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】根据离心率求出,进而可求,当点A在椭圆的上顶点或下顶点时,的面积最大.
【详解】由题可知椭圆的焦点在轴上,,
因为椭圆的离心率为,所以,解得,
所以,
如图所示,当点A与椭圆的上顶点或下顶点重合时,的面积最大,
此时的最大面积为,
故选:B.
7.(23-24高二下·甘肃白银·期末)已知椭圆的方程为,其中依次将椭圆的下半部分分成10等份,若是椭圆的右焦点,则( )
A.10 B.16 C.20 D.12
【答案】C
【分析】设椭圆的左焦点为,连接,得到,结合椭圆的定义,即可求解.
【详解】因为若是椭圆的右焦点,且,可得,
设椭圆的左焦点为,连接,
由椭圆的对称性,可得,
所以.
故选:C.
8.(24-25高二上·浙江绍兴·期中)已知M,N是椭圆上关于原点对称的两点,是椭圆的右焦点,则的取值范围为( )
A.[51,76] B.[52,76] C.[64,80] D.[68,80]
【答案】C
【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】若是左焦点,连接,又关于原点对称,
所以为平行四边形或为左右顶点,则,
由,则,
故,则
,开口向上且对称轴为,又,
所以.
故选:C
题型九 椭圆的离心率问题
解|题|技|巧
1、求e的值或范围问题就是寻求它们的方程或不等式,具体如下:
(1)若已知a,c,可直接代入e=求得.
(2)若已知a,b,则使用e=求解.
(3)若已知b,c,则求a,再利用(1)或(2)求解.
(4)若已知a,b,c的关系,可转化为关于离心率e的方程(不等式)求值(范围).
2、求椭圆离心率的取值范围的方法
(1)解析几何中求参数取值范围是一类常见而又较难的题型,其基本的解题思路有: ①建立目标函数,运用求函数值域的方法求解;②建立目标变量的不等式,解不等式求解.
(2)求解时,在用基本量表示出椭圆上的点的坐标后,借助椭圆的范围建立一个关于基本量的不等式组,进而求解.
1.(24-25高二上·湖南衡阳·月考)若椭圆满足,则该椭圆的离心率( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由椭圆离心率的公式计算.
【详解】椭圆满足,
则该椭圆的离心率.
故选:B.
2.若椭圆的焦距为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由焦距得,可判断,由离心率公式计算可得.
【详解】由得,
又,
所以,,得,
所以.
故选:A.
3.(24-25高二下·山西·期中)已知椭圆E:的上、下顶点与左、右焦点分别为A,B,,,且四边形是正方形,则E的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】数形结合得到,结合,求出离心率即可.
【详解】由题意得,故,
又,
则E的离心率为.
故选:B
4.(25-26高二上·湖南邵阳·月考)已知椭圆,过的右焦点作轴的垂线交于两点,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】代入焦点横坐标,可得到点坐标,代入条件即得答案.
【详解】将 代入椭圆方程得,
整理得,
由 ,得 ,代入上式,
,
因此,点 和 的坐标分别为 和 ,
弦长 为,
由已知 ,有,
,
离心率 ,其中 ,代入 ,
因此:.
故选:B
5.(23-24高二上·天津·期末)已知,是椭圆:的左、右焦点,以为直径的圆与椭圆C有公共点,则C的离心率的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由圆与椭圆有交点得,即,可得,即可求解.
【详解】由题意知,以为直径的圆的方程为,
要使得圆与椭圆有交点,需,
即,得,即,
由,解得,
所以椭圆的离心率的最小值为.
故选:C
6.(25-26高二上·全国·课后作业)椭圆的右焦点,直线与轴的交点为,在椭圆上存在点满足线段的垂直平分线过点,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】解法一:先根据列出等式,然后得到不等式组,进而求得离心率的范围;
解法二:先根据列出等式,然后根据范围得到不等式,进而求得离心率的范围.
【详解】解法一:由点在线段的垂直平分线上,得点到点与点的距离相等,
而,于是,即,
结合得又,故.
解法二:设点,则有,即,解得,
又因为,所以有,两边同时除以,可以解得.
故选:D.
7.(24-25高二下·重庆渝中·月考)椭圆的左右焦点分别是,,过的直线交椭圆于A,B两点,且,.则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,得到,在直角中,利用勾股定理,列出方程,求得,且,得到,结合椭圆的离心率的定义,即可求解.
【详解】如图所示,不妨设,则,
因为,所以是直角三角形,
可得,解得,则,
所以,解得,
可得,即椭圆的离心率为.
故选:B.
8.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期中)已知,是椭圆上两点,,分别在的左、右焦点,,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,由椭圆的定义求出,再由勾股定理求出,又由,即可求出答案.
【详解】设,
由椭圆的定义可得:,
所以,
因为,所以,
所以,所以,
化简可得:,解得:,
所以,
又因为,所以,
所以.
故选:D.
题型十 直线与椭圆的位置关系(含弦长和相切)
解|题|技|巧
1、判断直线与椭圆的位置关系时,通过联立直线方程与椭圆方程组成方程组,消去方程组中的一个变量,得到关于另一个变量的一元二次方程,则
Δ>0⇔直线与椭圆相交;
Δ=0⇔直线与椭圆相切;
Δ<0⇔直线与椭圆相离.
2、求弦长的两种方法
(1)求出直线与椭圆的两交点坐标,用两点距离公式求弦长.
(2)联立直线与椭圆的方程,消元得到关于x(或y)的一元二次方程,利用弦长公式:
|ab|=
=,其中x1,x2(或y1,y2)是上述一元二次方程的两根,由根与系数的关系求出两根之和与两根之积后代入公式可求得弦长.
1.(23-24高二上·浙江温州·期中)已知直线与椭圆有公共点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】直线l和椭圆C有公共点,联立直线方程和椭圆方程消去y便可得到关于x的一元二次方程,方程有解,从而有判别式,即可解出m的取值范围.
【详解】直线代入椭圆方程消去y得:;
∵直线与椭圆有公共点,方程有解,
∴;
解得,即m的取值范围为.
故选:A
2.(2025高二·全国·专题练习)已知斜率为1的直线与椭圆相交于,两点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设直线的方程为,联立椭圆方程,结合韦达定理、弦长公式将表示成的函数即可求解.
【详解】设直线的方程为,由,得,
由,得,
则,
所以,
当时取到最大值,此时直线的方程为.
故选:B.
3.(24-25高二下·上海杨浦·期中)若对任意实数 ,直线 与焦点在 轴上的椭圆 至少有一个交点,则实数 的取值范围是 .
【答案】
【分析】先求得直线过的定点坐标,再根据直线与椭圆总有公共点,由点P在椭圆上或在椭圆的内部求解.
【详解】直线,即,直线恒过定点,
直线与椭圆至少有1个公共点等价于点在椭圆内或在椭圆上.
所以,即,又,故.
故答案为:.
4.已知椭圆C的标准方程为,若过点的直线l与椭圆C在第一象限相切于点M,则点M的坐标为 .
【答案】/
【分析】设切线的方程,与椭圆联立由判别式等于0可得参数的关系,再由切线过点的坐标可得参数的关系,进而求出参数的值,即求出切线的方程,及切点的坐标.
【详解】解:当切点在第一象限时,斜率存在且不为0,
设切线的方程为:,,由于过点可得:,①
联立直线与椭圆的方程,整理可得:,
则,可得②,
由①②可得:,,
所以切线方程为:;
可得整理的方程为:,解得,代入切线的方程可得,
即切点,
所以直线的方程为:,切点的坐标.
故答案为:
5.(23-24高二上·全国·课后作业)对不同的实数,讨论直线与椭圆的公共点的个数.
【答案】答案见解析
【分析】联立直线与椭圆方程,消元,求出,再分、、三种情况讨论,即可得解.
【详解】由,消去并整理得③,
此方程的实数解的个数由它的判别式决定,,
当时,,方程③有两个不相等的实数根,代入方程①可得到两个不同的公共点坐标,此时直线与椭圆有两个公共点,即它们相交.
当或时,,方程③有两个相等的实数根,代入方程①得到一个公共点坐标,此时直线与椭圆有一个公共点,它们在这一点相切.
当或时,,方程③没有实数根,此时直线与椭圆没有公共点,即它们相离.
综上,可得:
当时,直线与椭圆有两个公共点;
当或时,直线与椭圆有一个公共点;
当或时,直线与椭圆没有公共点.
6.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期中)已知椭圆的短轴顶点为,短轴长是4,离心率是,直线与椭圆C交于P,Q两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求弦的长度.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由短轴长和离心率列式求出即可得解.
(2)联立直线与椭圆的方程,利用韦达定理和弦长公式即可计算求解.
【详解】(1)短轴长,离心率是,∴椭圆C的方程为.
(2)联立, 故,
设,则,
所以.
所以弦的长度为.
7.已知点为椭圆上任意一点,直线,点F为椭圆C的左焦点.
(1)求椭圆C的离心率及左焦点F的坐标;
(2)求证:直线与椭圆C相切;
【答案】(1),左焦点
(2)证明见解析
【分析】(1)根据题意,求得的值,进而求得离心率和椭圆的左焦点;
(2)由椭圆的方程,得到,结合直线与椭圆的位置关系的判定方法,即可求解.
【详解】(1)由椭圆,可得,则,
所以椭圆的离心率为,左焦点为.
(2)由椭圆,可得,即
当时,直线的方程为或,此时直线与椭圆相切;
当时,联立方程组,可得,
即,
则,
所以直线与椭圆相切,
综上可得,直线与椭圆相切.
8.(2025高二上·全国·专题练习)已知直线经过椭圆的右焦点,与椭圆相交于A,B两点,弦AB的长为,求直线AB的方程.
【答案】
【分析】分别讨论直线斜率不存在于存在两种情况,当存在时设出点斜式,再与椭圆方程联立,根据弦长公式求斜率.
【详解】当直线的斜率不存在时,方程为,显然被椭圆截得的弦长为,不是,不合题意.
当直线的斜率存在时,设直线方程为.
设,则A,B的坐标为方程组的解,
消去y得,
,
所以,
代入弦长公式得
,解得,
所以直线AB的方程为.
题型十一 椭圆中的面积问题
解|题|技|巧
1、三角形面积问题
直线方程:
2、焦点三角形的面积
直线过焦点的面积为
注意:为联立消去后关于的一元二次方程的二次项系数
3、平行四边形的面积
直线为,直线为
注意:为直线与椭圆联立后消去后的一元二次方程的系数.
1.(24-25高二上·湖北·期末)已知椭圆的短轴长为2,且过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若经过椭圆C的右焦点作倾斜角为的直线l,直线l与椭圆C交于A,B两点,O为坐标原点,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由已知易求得,将代入椭圆方程可求得,可求椭圆C的方程;
(2)求得直线方程,与椭圆方程联立,利用根与系数的关系可求得,,进而利用弦长公式求得弦长,利用点到直线的距离公式求得三角形边上的高,可求面积.
【详解】(1)由椭圆的简单几何性质,可知,得,
将点代入,得,
所以椭圆C的标准方程为.
(2)由已知可得椭圆的右焦点为,直线l的方程为,
联立椭圆方程,得,,
设,,所以,,
则,
点到直线的距离,
故.
2.(25-26高二上·全国·期末)如图所示,椭圆的左、右焦点分别为,一条直线经过与椭圆交于A,B两点.
(1)求椭圆的焦距、短轴长和离心率;
(2)若直线的倾斜角为,求的面积.
【答案】(1)焦距为,短轴长为6,离心率为
(2)
【分析】(1)求出,,根据焦距,短轴长和离心率的定义求出答案;
(2)求出直线方程为,联立椭圆方程,得到两根之和,两根之积,由求出面积.
【详解】(1)由已知方程得到,所以,,
由得,
故焦距为,短轴长为,离心率.
(2)由(1)知焦点坐标为,设,
由已知得直线的方程为,即,
与联立消去得,
则,
故,
所以的面积为.
3.(24-25高二上·内蒙古包头·期中)已知点在椭圆上,与椭圆的上,下顶点的连线的斜率之积为.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若直线与椭圆相交于、两点,且的面积为(为坐标原点),求椭圆的标准方程.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)由题意推理可得,利用点在椭圆上,代入消元后可得,结合即可求得离心率;
(2)设、,由直线与椭圆方程联立,写出韦达定理,求出弦长和点 到直线的距离,由三角形面积列出方程,求出参数值即得椭圆方程.
【详解】(1)因椭圆上、下顶点的坐标分别为、,
依题意,整理得(*),
因点在椭圆上,则,即,
代入(*),化简得: ,又,所以,
则椭圆的离心率;
(2)
如图,设、,由(1)已得,
则由,消去并整理得,
此时,解得,
由韦达定理得,,
所以,
又原点到直线的距离,
所以的面积,解得,
故椭圆的方程为.
4.(24-25高二下·内蒙古包头·期末)已知椭圆的长轴长为且离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)不经过原点O的直线与椭圆C交于A,B两点,求的面积最大时直线l的方程.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据条件列出关于的方程求解即可;
(2)设出直线l的方程,与椭圆方程联立,结合韦达定理求出面积的表达式,利用基本不等式求出最大值,进而得出答案.
【详解】(1)由已知,即.
又由可得,所以,
则椭圆C的方程为.
(2)由题直线l与椭圆C有两个交点A和B,设,.
联立,得,即,
∴且,.
由直线l不过原点可得且.
利用弦长公式
,
且点O到直线l的距离.
∴
,
当且仅当,即,此时直线.
5.(24-25高二下·安徽·开学考试)已知椭圆的左、右焦点分别为,,且,过作直线交于,两点,的最小值为4.
(1)求的方程;
(2)若,过作与关于轴对称的直线交于C,D两点,求四边形的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据焦距得的值,根据椭圆的几何性质知当轴时,的值最小,从而解得的值,进而得椭圆的标准方程;
(2)设,与椭圆方程联立,可得,再由得,从而解得的值,进而根据几何性质求面积即可.
【详解】(1)设半焦距为,由,得,
当轴时,的值最小,将代入,
得,所以,解得,,
故的方程为:.
(2)由题意得,直线的斜率存在且不为0,且不与椭圆上下顶点重合,
设,联立,
整理得.
易知,设,,则,
由得,
代入(*),得,,解得.
由对称性可知,四边形为等腰梯形,其面积为:
,
所以四边形的面积为.
6.(24-25高二上·山东济南·期中)已知椭圆的离心率为,且过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若斜率为的直线与椭圆交于两点,且点在第一象限,点分别为椭圆的右顶点和上顶点,求四边形面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由离心率和椭圆过点解得的值,写出椭圆方程;
(2)写出直线方程,联立方程组消元得到二次方程,用韦达定理表示出线段的长,再求出点到直线的距离,由三角形面积公式求得四边形面积代数式,然后求最大值.
【详解】(1)由题意可得:,解得,
由椭圆过点,得,联立解得,,
所以椭圆的方程为.
(2)由题意可设,
因点在第一象限,则,
设,,点,到直线的距离分别为,,
由,消可得,
,当时,,
所以,,
所以,
,,直线的一般式方程:,
所以,,
所以,
所以,
当时,有最大值为.
题型十二 椭圆中的中点弦问题
解|题|技|巧
解决椭圆中点弦问题的三种方法
(1)根与系数的关系法:联立直线方程和椭圆方程构成方程组,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决.
(2)点差法:利用端点在椭圆上,坐标满足方程,将端点坐标分别代入椭圆方程,然后作差,构造出中点坐标和斜率的关系.
(3)共线法:利用中点坐标公式,如果弦的中点为P(x0,y0),设直线与椭圆的一个交点为a(x,y),则另一个交点为b(2x0-x,2y0-y),则
两式作差即得所求直线方程.
1.已知倾斜角为的直线与椭圆交于两点,为中点,为坐标原点,则直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设出点,,的坐标,根据坐标求出的关系式,把,两点坐标代入椭圆方程,利用点差法化简即可求解.
【详解】设,,,
则,,,
所以,所以,
将,两点坐标代入椭圆方程可得:,
两式作差可得:,
所以,则,
故选:D
2.(24-25高二上·浙江绍兴·期中)已知椭圆,一组斜率为1的平行直线与椭圆相交,则这些直线被椭圆截得的线段的中点所在的直线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用点差法求解即可.
【详解】设斜率为1的平行直线为与椭圆交于两点,
设,线段中点为,
∴,
∵两点在椭圆上,
∴且,
两式相减得,
即,
∴,
∴,即,
故这些直线被椭圆截得的线段的中点所在的直线方程为.
故选:C.
3.(23-24高二上·湖北·月考)已知点为椭圆的左焦点,点为椭圆的下顶点,平行于的直线交椭圆于两点,且的中点为,则该椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】依题意可求出直线的斜率为,设点,利用点差法和题设条件可推得,结合,求出的值,即得椭圆方程.
【详解】
如图,由题意,点,,直线的斜率为,
因,故,
设点,则,
两式相减,可得:(*),
因的中点为,则,且,
代入(*),化简可得:①又②,
联立① ② ,解得:,故该椭圆的方程为.
故选:B.
4.已知椭圆,过点的直线与椭圆C交于A,B两点且AB的中点为P,则坐标原点O到直线AB的距离为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】代入点差法公式,求直线的斜率,再代入点到直线的距离公式,即可求解.
【详解】设,,
则,两式相减得,
由条件可知,,,
即,
并且由对称性可知,,所以,
所以直线的斜率为,所以直线的方程为,即,
所以原点到直线的距离.
故选:B
5.(24-25高二上·内蒙古兴安盟·期中)已知离心率为的椭圆的短轴长为,直线过点且与椭圆交于、两点,若,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】分析可知点为的中点,利用点差法可得出直线的斜率,进而可求得该直线的方程.
【详解】由题意可得,解得,所以,椭圆方程为,
因为,则点在椭圆内,设点、,
因为直线过点且与椭圆交于、两点,若,则为的中点,
所以,,,
若直线轴时,则线段的中点在轴上,不合乎题意,
所以,直线的斜率存在,
因为,这两个等式作差可得,
即,可得,
因此,直线的方程为,即.
故选:B.
6.(24-25高二上·山东德州·期中)已知椭圆上存在两点、关于直线对称.若椭圆离心率为,则的中点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设点、,线段的中点为,由已知条件可得出,利用点差法以及点在直线上,可得出关于、的值,解出这两个量的值,即可得出线段的中点坐标.
【详解】设点、,线段的中点为,则,
由题意,椭圆的离心率为,可得,
因为、关于直线对称,且直线的斜率为,
则,
将点、的坐标代入椭圆方程可得,
上述两个等式作差可得,
可得,即,即,
即,①
又因为点在直线上,则,②
联立①②可得,故线段的中点为.
故选:C.
题型十三 椭圆中的定值、定点问题
解|题|技|巧
解决与椭圆有关的定点、定值问题常利用设而不求的思想,将相关各量设出,然后利用椭圆的几何性质将所求值或点表示出来,最后说明要求解的量与变量的取值无关即可.解决此类问题时,偶尔需要先根据题意观察定点,这类特殊位置一般在特殊点处取得.
1.(24-25高二上·福建莆田·期末)已知椭圆过点和.过作直线l与椭圆交于C、D两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)记直线的斜率分别为,证明是定值;
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)代入点坐标计算可得,可得椭圆的标准方程;
(2)联立直线和椭圆方程并利用韦达定理求得的表达式并化简可得结论.
【详解】(1)因为椭圆过点和,
代入椭圆表达式可得;
所以椭圆的标准方程为.
(2)证明:设,
直线的斜率一定存在,设为,
如下图所示:
联立,消去得到,
易知,可得;
且,
,
故是定值.
2.(24-25高二上·福建厦门·期末)已知点,点M与N关于原点对称,直线AM,AN的斜率之积是,记动点M的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)若直线l与交于P,Q两点,且.
(ⅰ)当l与y轴垂直时,求的面积;
(ⅱ)证明:l过定点.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)证明见解析
【分析】(1)根据题意列出斜率的等式化简为椭圆的一般方程,
(2)(ⅰ)先求出直线AP方程,再联立直线和椭圆的方程解出点坐标,求出弦长结合三角形面积公式求解即可,(ⅱ)结合对称性,若直线l过定点,则定点必在y轴上,猜测出定点的坐标为,然后证明即可.
【详解】(1)(1)设,,
则直线AM,AN的斜率分别为,,且,
依题意有,
所以,所以的方程为.
(2)(2)(ⅰ)因为l与y轴垂直,所以P,Q关于y轴对称,因为,所以,
又,不妨设P在Q的左侧,则直线AP的倾斜角为,所以直线AP方程为,
联立的方程,消去y化简得,,解得(舍去),
所以,所以,
所以,所以的面积为.
(ⅱ)设,,由题意,l斜率存在,
设l:,联立的方程,
消去y化简得,,
,
,,
由题意得,所以
所以,即,解得或,
时,l:点A,不符合题意,
所以,此时,所以l过定点.
3.(24-25高二下·贵州毕节·期末)已知点,动点到直线的距离等于,记动点的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于两点,在轴上是否存在定点,使得为定值?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在定点
【分析】(1)设出,根据题意列出等量关系,化简后得到轨迹方程;
(2)先假设存在这样的定点,设直线方程,和曲线方程联立,利用韦达定理化简,对表达式是否可以为定值进行分析即可判断.
【详解】(1)设点,故,而点到直线的距离为,
由已知得,化简得,
所以动点的轨迹的方程为.
(2)
若存在定点满足题意,
当直线斜率存在时,设过点的直线方程为,
联立方程,消去化简得,
则,则,
又,所以,
将代入化简得:
,若为定值,不妨设为,
则,即,
亦即有,,
解得,所以存在定点,使得.
当过的直线垂直轴时,此时,则,满足条件.
所以在轴上存在定点,使得为定值.
4.(24-25高二下·云南曲靖·月考)已知椭圆:()的长轴长为4,焦距为.
(1)求的方程.
(2)若,分别为的左、右顶点,过点的直线与交于与,不重合的,两点.
①求四边形面积的最大值.
②设直线,,的斜率分别为,,,判断是否为定值.若是,求出该定值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②是,
【分析】(1)根据长轴长及焦距求出即可得解;
(2)①由题意设:,联立椭圆方程,消元后的一元二次方程,可得根与系数的关系,利用分割法求出面积,化简后由均值不等式求最值;②由斜率公式写出直线的斜率,计算,转化为关于的式子后,化简得解.
【详解】(1)由题意得得则,
所以的方程为.
(2)由(1)可知,,
易得直线的斜率不为零,设:,,.
由得,得
①四边形的面积为
,
当且仅当,即时,等号成立.
故四边形面积的最大值为.
②是定值,该定值为.
,,.
,
,
所以.
5.(24-25高二上·福建厦门·期中)已知椭圆经过点,且与双曲线有相同的焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设的左,右顶点分别为A,,过点且斜率不为0的直线与交于,两点,过点作关于轴的对称点,连结得到直线,试探究:直线是否恒过轴上的一个定点.
【答案】(1)
(2)直线恒过轴上的一个定点
【分析】(1)根据双曲线方程求焦点坐标,根据椭圆上的点列式解出的值,即可得方程;
(2)设直线方程为.联立直线与椭圆的方程,根据韦达定理得出的关系.设直线与轴交于点,有,代入求解得出的值,即可得出定点坐标.
【详解】(1)由双曲线可得,
可知所求椭圆的焦点坐标为,
则,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)由(1)可知,,
且点在椭圆内部,直线与椭圆必有两交点.
设直线方程为,,则,
联立方程化简整理得,
则.
设直线与轴交于点,则三点共线,
于是,即,则,
可得
,
即,解得,
所以,直线恒过轴上的定点.
6.(24-25高二上·河南郑州·期中)已知椭圆的左焦点为,短轴长为,点在椭圆上且的最大值是最小值的倍.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若不经过点的直线与椭圆相交于两点,且直线与直线的斜率之积是,求证:直线恒过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据短轴长求出,再结合的最值关系求出和,从而得到椭圆方程;
(2)设出直线方程和交点坐标,代入椭圆方程,利用韦达定理和斜率公式求出直线所过定点.
【详解】(1)已知短轴长为,根据椭圆的性质,.
设椭圆的半焦距为,已知的最大值是最小值的倍,即.
展开可得,即.
又因为,把代入可得.
即,解得,那么.
所以椭圆的方程为.
(2)当直线的斜率不存在时,设直线的方程为,,.
因为,在椭圆上,代入可得,.
已知,则,,.
把代入得,其值不为,
所以直线的斜率存在.
设直线的方程为,,.
联立直线与椭圆方程,得.
展开可得,
整理得.
根据韦达定理,,.
因为,所以,,.
即,.
展开得.
将,代入上式并化简可得.
即,解得或.
当时,直线的方程为, 经过原点.
当时,直线的方程为,所以直线恒过定点,不合题意.
综上所得,直线恒过定点原点.
7.(24-25高二下·安徽合肥·期末)已知椭圆的离心率为,左、右顶点分别为A、B,左、右焦点分别为、,过右焦点的直线l交椭圆于点M、N,且的周长为
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)(i)求的最小值;
(ii)记直线AM、BN的斜率分别为、,证明:为定值.
【答案】(1);
(2);证明见解析.
【分析】(1)依题意由椭圆定义及性质求出a,b,c的值,即可求解椭圆方程;
(2)(i)设点M的坐标为,表示出,由二次函数性质即可求解;(ii)设出直线l的方程及点M、N的坐标,并与椭圆方程联立,结合韦达定理及斜率公式即可证明.
【详解】(1)设椭圆的半焦距为,
因为的周长为8,由椭圆的定义可得:,即,
又椭圆离心率为,所以,则,
所以椭圆C的方程为:
(2)(i)由椭圆方程得,,设,
因为点M在椭圆C上,所以,即,
所以,
所以,
当,即M为椭圆上下顶点时,,
所以求的最小值为;
(ii)证明:依题意,直线l与x轴不重合,设l的方程为:,
联立,消去x得,
方程的判别式,
设,,则由韦达定理得,
则,
注意到,即,
所以,
所以
期中基础通关练(测试时间:120分钟)
1.(24-25高二上·陕西汉中·月考)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
【分析】根据椭圆的定义计算可得.
【详解】椭圆,则,又是椭圆上的一点,
所以.
故选:A
2.如果点在运动过程中,总满足关系式,那么点的轨迹是( )
A.不存在 B.椭圆 C.线段 D.双曲线
【答案】B
【分析】根据椭圆的定义求解即可.
【详解】表示平面内到点,的距离之和为的动点的轨迹,由于,所以点的轨迹是椭圆.
故选:B.
3.(24-25高二上·山东青岛·期末)已知方程表示焦点在x轴上的椭圆,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用方程中表示椭圆的特征列式求解.
【详解】由方程表示焦点在x轴上的椭圆,得,解得,
所以m的取值范围是.
故选:B
4.已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】依题意求得,然后由公式可得.
【详解】由题意得,,所以,.
故选:D.
5.(24-25高二上·全国·课前预习)设定点,,动点满足条件,则点的轨迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.射线 D.椭圆或线段
【答案】D
【分析】由基本不等式可得,再由椭圆的定义,代入计算,即可得到结果.
【详解】因为,所以,
当且仅当时等号成立,
当时,,而,此时点的轨迹是线段;
当时,,
此时点的轨迹是以、为焦点的椭圆.
综上所述,点的轨迹是以、为焦点的椭圆或线段.
故选:D
6.(24-25高二上·四川眉山·月考)若椭圆的焦点在轴上,则实数的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆方程及焦点位置有,即可求参数范围.
【详解】由题设,可得.
故选:A
7.(24-25高二上·广西北海·期中)已知椭圆的长轴长为8,且离心率为,则的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据概念得到,即可得到结果.
【详解】由题意易得,则,
因为椭圆的离心率为,所以,
则,
故的标准方程为,
故选:A.
8.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知直线与椭圆有公共点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据椭圆方程的特点,可得且,可排除BC,再用特例进行判断.
【详解】根据椭圆方程的特点,可得且,可排除BC,
当时,点在椭圆内部,所以直线与椭圆必有公共点.
故选:D
9.(23-24高二上·河北承德·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,P为椭圆C上一点,的最小值为1,且的周长为34,则椭圆C的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用焦点三角形的周长为,及,结合椭圆的知识求解出椭圆方程即可.
【详解】因为的最小值为1,所以.
因为的周长为34,所以,
所以.因为,
所以,所以椭圆C的标准方程为.
故选:C.
10.(24-25高二上·全国·课后作业)已知是椭圆在第一象限上的点,且以点及焦点为顶点的三角形面积等于1,则点的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先设点的坐标,再应用面积公式计算参数即可.
【详解】设,由题知,,所以,
又,所以,将其代入1,解得,
所以,
故选:B.
11.(24-25高二上·重庆秀山·月考)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
【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.
12.(23-24高二下·云南保山·月考)设为椭圆的两个焦点,点在此椭圆上,且,则的面积为( )
A.4 B. C. D.8
【答案】C
【分析】设,利用向量数量积的坐标表示与椭圆方程联立求出点坐标,代入三角形面积公式即可求解.
【详解】设,则满足,取,
因为,所以,即,
联立,解得,
则的面积,
故选:C
13.(24-25高二上·湖北武汉·期末)已知椭圆,为坐标原点,直线与椭圆交于、两点,若为直角三角形,则椭圆的离心率为()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出两点的坐标,再代入椭圆方程,再结合椭圆的离心率公式即可得解.
【详解】由椭圆的对称性可得,
因为为直角三角形
则,
则不妨设,
将点的坐标代入得:,
所以,
所以的离心率.
故选:B.
14.(24-25高二上·重庆·期末)已知椭圆的一个焦点是,过原点的直线与相交于点,,的面积是,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设直线方程,联立直线与椭圆,根据的面积求出,利用弦长公式求出弦长.
【详解】如图:
由题,不妨设,直线斜率存在,
设直线方程,
联立,
,
,
解得,
故,
故选:D.
15.(23-24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
【分析】由条件求得,结合勾股定理得,即可得,可得答案.
【详解】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.
16.(25-26高二上·山西吕梁·月考)已知椭圆的两个焦点分别为,过作倾斜角为的直线交椭圆于两点,则的周长为( )
A. B. C.6 D.8
【答案】B
【分析】结合椭圆的图象,由椭圆的定义可得的周长为
【详解】由题可知:,所以.
如图:.
所以的周长为.
故选:B.
17.(24-25高二上·山东烟台·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为、,点为坐标原点,点为椭圆上一点,点为中点,若的周长为,则椭圆的焦距为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由中位线性质得出焦点的周长,从而求得半焦距.
【详解】因为是的中点,而是中点,所以,
所以的周长是周长的一半,
又的周长为,所以周长是,
即,得,
又,所以,.
故选:B.
18.(25-26高二上·河南南阳·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为,点在椭圆上,且为直角.若,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,设,则,则,在中,是直角,可得,再根据离心率的定义,即可求解.
【详解】由题意,设,则,由椭圆的定义,得,
因为是直角,所以在中,由勾股定理,得,
即,所以椭圆的离心率.
故选:B
19.(2025高二·全国·专题练习)如图,设,分别是椭圆的左、右焦点,若椭圆上存在点,使得线段的中垂线恰好过焦点,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】通过焦半径的取值范围得到关于,的不等关系,进而可求离心率范围.
【详解】因为线段的中垂线恰好过焦点,所以,
由焦半径的范围可知,即,
则且,解得.
故选:B.
20.已知、分别为椭圆的左、右焦点,为的上顶点,直线与交于另一点,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,则,利用勾股定理求出,求出,然后在中应用余弦定理可求出该椭圆离心率的值.
【详解】如下图所示:
由题意可知,设,则,
因为,由勾股定理可得,
即,解得,故,
所以,
由余弦定理可得,
即,因为,故,
故选:A.
21.(23-24高二上·全国·课后作业)(多选题)点在椭圆的内部,则的值可以是( )
A. B. C.1 D.
【答案】BC
【分析】由点与椭圆的位置关系得出的值.
【详解】由题意知,解得.
故选:BC
22.(25-26高二上·全国·单元测试)(多选题)已知两椭圆和,则( )
A.两椭圆有相同的焦点 B.两椭圆的离心率相等
C.两椭圆有4个公共点 D.两椭圆有相同的对称轴和对称中心
【答案】BD
【分析】化为标准方程,求出焦点,离心率,公共点依次分析选项即可
【详解】设椭圆,则;
设椭圆,则.
对于A,椭圆的焦点分别在x,y轴上.故A不正确;
对于B,的离心率的离心率.故B正确;
对于C,联立,解得,所以与有2个公共点.故C不正确;
对于D,两椭圆都关于x,y轴对称,关于原点中心对称,即它们有相同的对称轴和对称中心,故D正确.
故选:BD
23.(24-25高二上·浙江·期中)(多选题)已知,分别是椭圆的左、右焦点,点是上的任意一点,则下列结论成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据椭圆的定义,,将转化为二次函数,即可求解范围,判断A,利用坐标表示,转化为二次函数求解B,利用向量的运算可知,,根据的范围,即可求解,判断C,利用焦半径的最值,即可判断D.
【详解】,,,,,设,,则,,
A.,范围是,故A正确;
B.设,则,故B错误;
C.设为原点,则;故C正确;
D.和的最大值为,最小值为 ,所以的最大值为,最小值为,,故D正确.
故选:ACD
24.(24-25高二下·上海·期末)椭圆的短轴的长是 .
【答案】6
【分析】方程化为椭圆的标准方程,即可得出,求解即可.
【详解】由可得,
所以,即,,
所以椭圆的短轴的长为,
故答案为:6
25.(25-26高二上·全国·课后作业)已知动点到定点的距离和到定直线的距离的比是常数,则点的轨迹方程为 .
【答案】(其中)(答也对)
【分析】设点的坐标为,直接利用条件建立关系式,进而求解即可.
【详解】设动点,由题意得,即,
整理得,
由,可令,所以点的轨迹方程为(其中).
故答案为:(其中).
26.已知点,P是椭圆上的动点,则的最大值是 .
【答案】
【分析】设,利用两点间的距离公式求解.
【详解】解:设,
,
,
,
当时,取得最大值,
故答案为:
27.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期中)过椭圆内一点引一条直线与椭圆相交于两点.若是线段的中点,则直线的斜率 .
【答案】/
【分析】根据点差法,结合斜率公式即可求解.
【详解】设,
则,相减可得,
故答案为:
28.(24-25高二上·河北石家庄·期中)已知P为椭圆上一点,分别为圆和圆上的点.则的最小值为 ,最大值为 .
【答案】 7 13
【分析】首先根据椭圆方程求出,由此可知两圆的圆心分别为椭圆的左、右焦点,,进而根据椭圆的定义即可求解.
【详解】由椭圆方程知,两圆的圆心分别为椭圆的左、右焦点,,
设两圆半径分别为,,则,.
∴,|,
,|,
故的最小值为;
的最大值为.
故答案为:7;13
29.已知直线,椭圆的短轴长为,离心率为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)讨论直线l与椭圆C的公共点个数.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由椭圆短轴长、离心率、可得答案;
(2)直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理判断可得答案.
【详解】(1)由题意椭圆的短轴长为,离心率为,
可知,,解得,
所求椭圆的方程为;
(2)由可得,
,
当即时,直线与椭圆相切,只有一个公共点;
当即时,直线与椭圆相交,有两个公共点;
当即或时,直线与椭圆相离,无公共点;
综上所述, 当时,直线与椭圆只有一个公共点;
当时,直线与椭圆有两个公共点;
当或时,直线与椭圆无公共点.
30.(24-25高二上·山西太原·月考)已知椭圆的长轴长为,且点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆相交于不同的两点和,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意可得关于,的方程,求解即可;
(2)联立方程,消元、列出韦达定理,利用弦长公式计算可得.
【详解】(1)由题意得,解得,
所以椭圆的方程为:.
(2)联立,消去后,得关于的一元二次方程,
化简得,
则,,,
所以.
31.(24-25高二上·新疆乌鲁木齐·期末)已知焦点在x轴上的椭圆C的长轴长是短轴长的3倍,且椭圆C经过点,过点的直线l交椭圆C于A,B两点.
(1)求椭圆C的标准方程与离心率;
(2)当直线l的倾斜角是时,求的面积.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)设出椭圆的标准方程,再由给定条件列出方程求解,进而求出离心率.
(2)求出直线的方程并与椭圆方程联立,结合韦达定理求出三角形面积.
【详解】(1)设椭圆的标准方程为:,
依题意,,解得,
所以椭圆的标准方程为:,离心率.
(2)依题意,直线的方程为,设,
由消去得,,,
所以的面积.
32.已知椭圆长轴长为4,且椭圆的离心率,其左右焦点分别为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点且倾斜角为的直线与椭圆交于两点,分别求的周长和面积.
【答案】(1)
(2)周长为8,面积为
【分析】(1)根据长轴长和离心率求出,,从而得到,得到椭圆方程;
(2)根据椭圆的定义求出三角形的周长,得到,联立椭圆方程,得到两根之和,两根之积,求出,结合点到直线距离公式得到三角形面积.
【详解】(1)由题意可知:,则,
,
,
椭圆
(2)根据椭圆的定义,的周长为;
其中,直线的斜率为,
直线,
联立方程组得,显然,
设,则,
,
点到直线的距离,
.
33.(24-25高二下·上海嘉定·期末)如图,直线与椭圆交于A、B两点,记的面积为S.
(1)当,时,求S;
(2)当,时,求直线AB的方程;
(3)求S的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)最大值是1
【分析】(1)设出交点坐标,联立方程,求得交点坐标,根据三角形面积公式,可得答案;
(2)联立方程,写出韦达定理,根据三角形面积公式与弦长公式,化简方程,可得答案;
(3)由(2)可知弦长表达式,根据基本不等式,可得答案.
【详解】(1)设,.由得,解得,,
可得下图:
则.因此.
(2)由得.
由,
可得,,
由,得.
又,
代入,得,解得,.
直线AB的方程是.
(3).
由基本不等式得,
当且仅当,等号成立.
由第(2)小题的结论知,S可以取到1,因此S的最大值是1.
34.(24-25高二下·甘肃庆阳·开学考试)已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,离心率为,且椭圆过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线与椭圆交于两点,是椭圆上位于直线两侧的动点,且直线的斜率为.求四边形的面积的最大值;
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)根据给定条件,结合离心率计算公式求出,即可求椭圆方程;
(2)求出,联立直线与椭圆方程,再结合韦达定理表示出四边形的面积,进而求出面积的最大值.
【详解】(1)设椭圆的方程为,由椭圆过点,得,
由椭圆的离心率为,得,则,
所以椭圆的标准方程为.
(2)由(1)得,,则,
设直线的方程为,,
由消去并整理得,
,,,
四边形的面积,
当且仅当时取等号,所以四边形的面积的最大值为.
35.(24-25高二上·全国·课后作业)已知,点在圆上运动,线段的垂直平分线交线段于点,设动点的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)设与轴交于两点(A在点左侧),直线交于两点(均不在轴上),设直线的斜率分别为,若,证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)利用垂直平分线的性质及椭圆的定义计算即可;
(2)设方程及坐标,联立椭圆方程,利用韦达定理及两点斜率公式化简计算即可.
【详解】(1)易知圆的圆心为,半径为4,
由题得,
所以动点的轨迹是以为焦点的椭圆,
不妨设椭圆的长轴、短轴、焦距为,
其中,
所以的方程为.
(2)易知直线的斜率不为0,
设的方程为,,
联立,得,
则,
又可知点,所以,
由得,
又,所以,
即,
又,
代入得,
整理可得,
因为两点不在轴上,所以,
所以,化简得,
所以,直线的方程为,
故直线恒过定点.
36.(23-24高二上·江苏南京·月考)已知椭圆,右焦点的坐标为,且点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交椭圆于两点(直线不与轴垂直),已知点与点关于轴对称,证明:直线恒过定点,并求出此定点坐标.
【答案】(1)
(2)证明见解析,.
【分析】(1)由题意得到关于a,b,c的方程组,求解方程组确定a,b,c的值即可确定椭圆方程;
(2)设,,,联立直线方程与椭圆方程,由题意可得,结合韦达定理和直线斜率的定义得到m与k的关系,代入直线PB的方程即可证得直线过定点.
【详解】(1)由已知得,解得,
椭圆的标准方程,
(2)
设,则,
可设的直线方程为,
联立方程,整理得,
,
,
,
整理得,,
,解得,
的直线方程为:,
直线恒过定点.
37.(24-25高二上·江西九江·期末)如图,已知,,,,是椭圆的左右顶点,是椭圆上位于轴上方的两点,.当时的面积为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线的斜率分别为,求证:为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据题意知,再由三角形面积得出,得出在椭圆上,代入即可求得结果.
(2)根据题意延长交椭圆于点,连接,根据图形的对称性可知,则,求为定值,即证为定值,再设直线利用韦达定理即可求得结果.
【详解】(1)依题可知
当时,由,得
即点在椭圆上,代入得,解得
故椭圆的方程为
(2)延长交椭圆于点,连接.
由图形的对称性可知,则
设直线方程:,,,
联立消去,整理得
,
要证为定值,即证为定值,即证为定值
为定值,即为定值
38.(24-25高二上·福建福州·期末)如图,椭圆:过点,且的离心率为.直线:与交于,两点,线段的垂直平分线交于,两点.
(1)求的方程;
(2)求的最大值;
(3)证明:为定值.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据离心率及点在椭圆上列方程计算求解得出椭圆方程;
(2)联立直线和椭圆得出韦达定理,应用弦长公式计算求解;
(3)根据韦达定理计算数量积可得定值即可证明.
【详解】(1)根据题意得,,解得,
所以椭圆的标准方程为;
(2)设,,,
由,整理得,
所以,,,解得,
设的中点,则,,
所以的中垂线方程为:,即直线的方程为,
由,整理得,所以,,
所以
,
又因为,所以当时,;
(3)由(2)可知,,,,
所以
.
期中重难突破练(测试时间:60分钟)
1.(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
【分析】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.
【详解】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.
2.已知点 分别是椭圆 的左、右焦点,是上一点,的内切圆的圆心为,则椭圆 的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用三角形面积公式,结合椭圆的定义求解即得.
【详解】依题意,设椭圆的方程为,由在上,得,
显然的内切圆与直线相切,则该圆半径为1,而,
又,于是,,因此,解得,
所以椭圆 的标准方程是.
故选:B
3.已知椭圆:的左、右两个顶点为,,点,,是的四等分点,分别过这三点作斜率为的一组平行线,交椭圆于,,…,,则直线,,…,,这6条直线的斜率乘积为( )
A. B. C.8 D.64
【答案】A
【分析】椭圆上任意一点坐标为,以及椭圆的对称性可得.
【详解】如图,
左右顶点的坐标分别为,设椭圆上任意一点坐标为,
且P不与A、B重合, 则,
又在椭圆上,故,所以,
则,
所以
同理可得
∴直线这6条直线的斜率乘积
故选:A.
4.已知椭圆的左、右焦点分别为,过点且斜率为的直线与椭圆相交于两点,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,根据勾股定理探索的关系,再以为基底表示,结合可求椭圆的离心率.
【详解】如图:
设,则,,.
因为,所以.
又,所以.
所以,,.
又.
所以.
所以.
所以.
故选:D
5.(25-26高二上·广东·期中)已知椭圆的左右焦点分别为,,过的直线与交于,两点.若,,且△的面积为,则椭圆的方程为 .
【答案】
【分析】由、及椭圆定义,可得,,,,再由余弦定理可得,又三角形的面积为,可求得,进而求出椭圆方程.
【详解】设,则,
所以,又,
所以,
又,所以,
所以,,,,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,又三角形的面积为,
所以,
所以,所以,
所以,所以,
所以椭圆的方程为.
故答案为:.
6.(23-24高二上·广东深圳·期中)已知椭圆焦点在轴,离心率为,且过点,直线与椭圆交于两点,且以为直径的圆经过定点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题干条件列出等式,结合,即得解;
(2)联立直线与椭圆方程,根据得出,即直线过定点,进而表示,代入韦达定理,换元法求解最值即可.
【详解】(1)由题意,设椭圆方程为
由于椭圆离心率为,且过点,
则,解得,
故椭圆的标准方程为:;
(2)联立,可得,
设,则当时有,
若以为直径的圆经过定点,所以,
由,得,
将代入可得,
代入韦达定理可得:
化简可得,因,得,
则直线,故直线过定点,
则
,
令,则,
当时,取得最大值.
7.(25-26高二上·广西南宁·月考)已知椭圆,,分别是左、右焦点,是椭圆上一点,的最大值为3,当为椭圆上顶点时,为等边三角形.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设,分别是椭圆的左、右顶点,若直线与交于点,,且.证明:直线过定点.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)设,,,表示出,故最大值为,又,从而得到,求出,得到椭圆方程;
(2)法一:设,直线的方程为,直线的方程为,分别联立椭圆方程,求出的坐标,得到直线的方程为,所以直线过定点;
法二:设,求出,所以,设直线的方程为,联立椭圆方程,得到两根之和,两根之积,由得到,由得到方程,求出,所以直线过定点.
【详解】(1)设,则,,,
则,
故当时,取得最大值,最大值为,
又为椭圆上顶点时,为等边三角形,故,
联立,解得,
因为,所以椭圆的标准方程为.
(2)法一:由(1)可知,
设直线的斜率为,则直线的斜率为,设,
则直线的方程为,直线的方程为,
联立,化简得,
因为,所以,即,
联立,化简得,
因为,所以,即,
则,
所以直线的方程为,
整理得,
所以直线过定点.
法二:设,又由(1)知,
所以,
则有,
又,则,代入上式可得.
又因为,所以.
设直线的方程为,
联立,得,
所以,
且,
所以,
由,
化简得且,
即,解得或(舍),所以直线过定点.
8.(24-25高二下·湖北孝感·月考)已知椭圆的离心率为,其短轴长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆交于两点(均在第一象限),且直线的斜率分别为,且,证明:直线的斜率为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析.
【分析】(1)由离心率和短轴长可求出,得到椭圆方程;
(2)设直线方程,联立-消元-韦达定理,用表示,化简可求值.
【详解】(1)由题意可得解得
故椭圆的方程为.
(2)证明:由题意可知直线的斜率存在且不为,设直线的方程为,
由消去后整理得,
直线与椭圆交于两点,
.
设点,的坐标分别为,,
则,,
,,
整理得,
,又,
,
点,都在第一象限,
,即,
故直线的斜率为定值.
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