内容正文:
专题03 椭圆中七类最值与范围问题
题型一:利用点与椭圆的位置关系求参数取值范围
题型二:利用直线与椭圆的位置关系求参数取值范围
题型三:利用椭圆中弦长求参数(值)范围
题型四:利用椭圆中弦长探求最值与范围问题
题型五:利用椭圆中切线求参数(值)范围
题型六:利用椭圆的切线探求最值与范围问题
题型七:与向量融合
题型一:利用点与椭圆的位置关系求参数取值范围
1.若点在椭圆的内部,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.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
3.已知点P(k,1),椭圆=1,点P在椭圆外,则实数k的取值范围为_____.
题型二:利用直线与椭圆的位置关系求参数取值范围
4.已知直线:与椭圆:有公共点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.已知直线与椭圆有公共点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.直线与椭圆总有公共点,则的取值范围是( )
A. B.
C.且 D.且
7.椭圆,直线l的方程为,直线l与椭圆相切,则m的值为_______.
8.已知椭圆的标准方程为,上顶点为,左顶点为,设点为椭圆上一点,的面积的最大值为,若已知点、,点为椭圆上任意一点,则的最小值为_________.
题型三:利用椭圆中弦长求参数(值)范围
9.已知椭圆的方程为,、为其左、右焦点,若直线被椭圆截得的线段长为,则的值____________.
10.斜率为1的直线与椭圆相交于A,B两点,则的最大值为( )
A.2 B. C. D.
11.(多选)已知椭圆的左焦点为F,过F的直线l与E交于A,B两点,则下列说法正确的是( )
A.若直线l垂直于x轴,则 B.
C.若,则直线l的斜率为 D.若,则
12.动点M与定点的距离和它到定直线的距离比是常数,
(1)求动点M的轨迹C的方程;
(2)若直线l过点,且与C交于A,B两点,当最大时,求直线l的方程.
题型四:利用椭圆中弦长探求最值与范围问题
13.(多选)已知,分别为椭圆的左、右焦点,不过原点且斜率为1的直线与椭圆交于,两点,则下列结论正确的有( )
A.椭圆的离心率为 B.椭圆的长轴长为2
C.若点是线段的中点,则的斜率为 D.的面积的最大值为
14.已知椭圆的左、右焦点分别为,且.过右焦点的直线与交于两点,的周长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过原点作一条垂直于l的直线交于两点,求的取值范围.
15.已知椭圆的离心率为,,分别是椭圆的左右焦点,过点的直线交椭圆于两点,且的周长为
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与交于两点,求面积的最大值.
16.已知点,动点在圆上运动,线段的垂直平分线交于点.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设直线与点的轨迹交于、两点,求面积的最大值.
17.已知椭圆,短轴的一个端点到右焦点的距离为,半焦距.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆交于,两点,坐标原点到直线的距离为,求面积的最大值.
18.已知是椭圆的左右焦点,以为直径的圆和椭圆在第一象限的交点为,若三角形的面积为1,其内切圆的半径为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知A是椭圆的上顶点,过点的直线与椭圆交于不同的两点,点在第二象限,直线分别与轴交于,求四边形面积的最大值.
19.如图.已知圆,圆.动圆与这两个圆均内切.
(1)求圆心的轨迹的方程;
(2)若、是曲线上的两点,是曲线C上位于直线两侧的动点.若直线的斜率为,求四边形面积的最大值.
题型五:利用椭圆中切线求参数(值)范围
20.已知直线:,椭圆:,则“”是“与相切”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
21.椭圆上的点到直线l:距离的最小值为( )
A. B. C. D.
22.已知椭圆与直线相切,则的取值范围是_____________
题型六:利用椭圆的切线探求最值与范围问题
23.椭圆上的点到直线l:距离的最小值为( )
A. B. C. D.
24.已知椭圆C:过点M(2,3),点A为其左顶点,且AM的斜率为 ,点N为椭圆上任意一点,则△AMN的面积的最大值为________.
25.已知椭圆E:的焦距为,且经过点.
(1)求椭圆E的标准方程:
(2)过椭圆E的左焦点作直线l与椭圆E相交于A,B两点(点A在x轴上方),过点A,B分别作椭圆的切线,两切线交于点M,求的最大值.
26.动圆与圆和圆都内切,记动圆圆心的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)已知圆锥曲线具有如下性质:若圆锥曲线的方程为,则曲线上一点处的切线方程为:,试运用该性质解决以下问题:点为直线上一点(不在轴上),过点作的两条切线,切点分别为,点关于轴的对称点为,连接交轴于点,设的面积分别为,求的最大值.
题型七:与向量融合
27.(多选)已知椭圆的左、右顶点分别为,左焦点为为上异于的一点,过点且垂直于轴的直线与的另一个交点为,交轴于点,则( )
A.存在点,使
B.
C.的最小值为
D.周长的最大值为8
28.(多选)在平面直角坐标系xOy中,已知F1,F2分别是椭圆的左,右焦点,点A,B是椭圆C上异于长轴端点的两点,且满足,则( )
A.△ABF2的周长为定值 B.AB的长度最小值为1
C.若AB⊥AF2,则λ=3 D.λ的取值范围是[1,5]
29.在平面直角坐标系中,已知椭圆的左、右焦点分别为、,点A在椭圆E上且在第一象限内,,点A关于y轴的对称点为点B,在x轴上任取一点P,直线与直线相交于点Q,则的最大值为_______________;
30.已知椭圆的离心率,直线被以椭圆C的短轴为直径的圆截得的弦长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点的直线l交椭圆于A,B两个不同的点,求的取值范围.
31.已知动点在椭圆上,且的左、右焦点分别为.设直线为上不重合的两点.
(1)求的离心率;
(2)已知;
(i)证明:点在轴的异侧;
(ii)证明:当的面积取最小值时,存在常数使得,并求的值.
32.已知椭圆的半焦距,离心率,且过点为坐标原点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点的直线与椭圆分别交于不同的两点,若,求的取值范围.
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专题03 椭圆中七类最值与范围问题
题型一:利用点与椭圆的位置关系求参数取值范围
题型二:利用直线与椭圆的位置关系求参数取值范围
题型三:利用椭圆中弦长求参数(值)范围
题型四:利用椭圆中弦长探求最值与范围问题
题型五:利用椭圆中切线求参数(值)范围
题型六:利用椭圆的切线探求最值与范围问题
题型七:与向量融合
题型一:利用点与椭圆的位置关系求参数取值范围
1.若点在椭圆的内部,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用点与椭圆的位置关系即可求解.
【解析】,所以
故选:B.
2.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.
【解析】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.
3.已知点P(k,1),椭圆=1,点P在椭圆外,则实数k的取值范围为_____.
【答案】
【分析】利用点与椭圆的位置关系即可求解.
【解析】因为点P(k,1)在椭圆=1外,
所以>1,
解得k<或k>,
故实数k取值范围为.
故答案为:
题型二:利用直线与椭圆的位置关系求参数取值范围
4.已知直线:与椭圆:有公共点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】联立直线与椭圆的方程,令判别式大于0求解即可.
【解析】将直线的方程与椭圆的方程联立,得,消去得①,
因为直线与椭圆有公共点,所以方程①有实数根,则,得.
故选:B.
5.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.
【解析】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
6.直线与椭圆总有公共点,则的取值范围是( )
A. B.
C.且 D.且
【答案】C
【分析】根据点在椭圆上或椭圆内,结合二次方程表示椭圆,即可求得参数的范围.
【解析】表示椭圆,故可得,且;
又直线过点,根据题意,在椭圆内或椭圆上,故,又,故;
综上所述,,且.
故选:C.
7.椭圆,直线l的方程为,直线l与椭圆相切,则m的值为_______.
【答案】.
【分析】联立方程组,根据直线与椭圆相切,结合,列出方程,即可求解.
【解析】联立方程组,整理得,
因为直线与椭圆相切,可得,可得,
解得.
所以的值为.
故答案为:
8.已知椭圆的标准方程为,上顶点为,左顶点为,设点为椭圆上一点,的面积的最大值为,若已知点、,点为椭圆上任意一点,则的最小值为_________.
【答案】
【分析】根据的面积的最大值为可求得,进而可得知点、为椭圆的左、右焦点,可得出,由此利用基本不等式可求得的最小值.
【解析】由已知条件可得、,直线的斜率为,
直线的方程为,
当的面积最大时,过点的直线与椭圆相切且与直线平行,
故设该直线的方程为,
联立,整理,得.
由,得,解得,
分析可知当的面积最大时,,此时切线方程为,
则点到直线的距离.
又,所以,所以,
所以、分别为椭圆的左、右焦点,
所以,
则,
当且仅当时取等号.
因此,的最小值为.
故答案为:.
题型三:利用椭圆中弦长求参数(值)范围
9.已知椭圆的方程为,、为其左、右焦点,若直线被椭圆截得的线段长为,则的值____________.
【答案】
【分析】设直线与椭圆交于,两点,联立方程组,利用韦达定理和弦长公式求解.
【解析】(1)由椭圆的方程为,
可得,
所以;
(2)设直线与椭圆交于,两点,
联立方程组,
得,
则,
由于即,
解得.
故答案为:
10.斜率为1的直线与椭圆相交于A,B两点,则的最大值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】设直线y=x+t与椭圆交于,两点,联立方程组,利用韦达定理和弦长公式求解.
【解析】设A,B两点的坐标分别为,直线l的方程为y=x+t,
由消去y,得5x2+8tx+4(t2-1)=0,
则x1+x2=,x1x2=,
∴|AB|=|x1-x2|===·,
当t=0时,|AB|max=.
故选:C.
11.(多选)已知椭圆的左焦点为F,过F的直线l与E交于A,B两点,则下列说法正确的是( )
A.若直线l垂直于x轴,则 B.
C.若,则直线l的斜率为 D.若,则
【答案】ABD
【分析】求出椭圆E的左焦点,设出直线l的方程并与椭圆方程联立,逐项计算判断作答.
【解析】依题意,椭圆的左焦点为,设,
对于A,轴,直线,由得:,则,A正确;
对于B,l不垂直于x轴时,设l的方程为,由消去y并整理得:
,则,,
,
显然,于是得,由选项A知,当轴时,,因此,B正确;
对于C,当时,由选项B得,解得,C错误;
对于D,因,有,则,即,
而,,
同理,则有,即,于是得,
因此,D正确.
故选:ABD
12.动点M与定点的距离和它到定直线的距离比是常数,
(1)求动点M的轨迹C的方程;
(2)若直线l过点,且与C交于A,B两点,当最大时,求直线l的方程.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)设,得,
整理得M的轨迹C的方程为.
(2)当直线l的斜率不存在时,方程为,此时;
当直线l的斜率存在时,设方程为,,,
联立方程,消y得,
恒成立,故,
则,,
所以,
法一:令,,则,
可得,
当,即,时,取得最大值3;
综上所述,当最大时,所求直线l的方程为;
法二:
,
当且仅当,即时,等号成立,
综上所述,当最大时,所求直线l的方程为.
题型四:利用椭圆中弦长探求最值与范围问题
13.(多选)已知,分别为椭圆的左、右焦点,不过原点且斜率为1的直线与椭圆交于,两点,则下列结论正确的有( )
A.椭圆的离心率为 B.椭圆的长轴长为2
C.若点是线段的中点,则的斜率为 D.的面积的最大值为
【答案】ACD
【分析】根据椭圆的性质可判断A,B选项;利用中点弦的设而不求的办法可判断C;
根据弦长公式面积公式结合基本不等式可判断D.
【解析】因为,,所以,所以,故A正确;
因为,所以,故B错误;
设
因为与椭圆交于,两点,
所以,
两式相减得,
即,即,
因为,所以,故C正确;
设直线,
由得,
因为直线与圆相交,所以,解得,
根据韦达定理得
,
点到直线的距离,
所以,
因为,
当且仅当时,取最大值,故D正确.
故选:ACD
14.已知椭圆的左、右焦点分别为,且.过右焦点的直线与交于两点,的周长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过原点作一条垂直于l的直线交于两点,求的取值范围.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)结合焦距及椭圆的定义由条件列的方程,解方程求,代入椭圆方程可得结论;
(2)在的斜率为时,求结论,再在的斜率不为时,利用设而不求法,结合弦长公式求,由此可得的解析式,利用换元法,二次函数性质求其范围即可.
【解析】(1)设椭圆的半焦距为,
由,得,
又的周长为,
即
所以,
,
椭圆的标准方程为.
(2)设,
直线的斜率为时,得,
此时的方程为,
代入方程可得,,
所以;
当直线的斜率不为时,
设直线,直线,
联立直线和椭圆的方程,并消去整理得
,
.
由根与系数的关系得,
所以
联立直线和椭圆的方程,并消去整理得,
由根与系数的关系得,
,
所以.
令,则,
不妨设
,
,
,
,
综上可得,的取值范围为.
15.已知椭圆的离心率为,,分别是椭圆的左右焦点,过点的直线交椭圆于两点,且的周长为
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与交于两点,求面积的最大值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)根据椭圆的定义可得的周长为,结合椭圆的离心率可得结果.
(2)利用弦长公式和点到直线的距离公式表示三角形面积,分析函数性质可得结果.
【解析】(1)
由椭圆的定义得,的周长为
,故.
由离心率得,∴,
∴椭圆C的方程为.
(2)
设,
由得,,
由得,,
∴,
∴
,
∵点到直线的距离为,
∴的面积,
令,则
∵二次函数对称轴为直线,
∴当时,,
∴.
16.已知点,动点在圆上运动,线段的垂直平分线交于点.
(1)求点的轨迹方程;
(2)设直线与点的轨迹交于、两点,求面积的最大值.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由已知圆,则,
又线段的垂直平分线交于点,所以,
则,
所以动点到定点,的距离之和为定值,
即动点的轨迹为以,为焦点的椭圆,
且,,即,,
椭圆方程为;
(2)设直线与椭圆的交点为,,
联立直线与椭圆,得,
即,
且,,
则,
又点到直线的距离,
则的面积,
设,则,,
又函数在上单调递增,
即当,即时,取得最小值为,
此时取得最大值为.
17.已知椭圆,短轴的一个端点到右焦点的距离为,半焦距.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆交于,两点,坐标原点到直线的距离为,求面积的最大值.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由椭圆方程,,则短轴的端点为,,右焦点为,
由短轴的一个端点到右焦点的距离为,
可得,解得,
所以,椭圆方程为.
(2)当直线的斜率不存在时,不妨设,
将代入椭圆方程可得,
解得,此时,的面积为;
当直线的斜率存在时,设方程为,,,
由题意可得,,
联立可得,消去可得,
由,
则,,
,
当且仅当,即时,等号成立,
此时,的面积最大值为;
综上所述,面积的最大值为.
18.已知是椭圆的左右焦点,以为直径的圆和椭圆在第一象限的交点为,若三角形的面积为1,其内切圆的半径为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知A是椭圆的上顶点,过点的直线与椭圆交于不同的两点,点在第二象限,直线分别与轴交于,求四边形面积的最大值.
【答案】(1)(2)4
【分析】(1)根据三角形的面积及内切圆的半径列出方程组求得得椭圆方程;
(2)设直线的方程与椭圆方程联立,,写出直线的方程求出的坐标,并求出, ,将表示为的函数,使用基本不等式求最大值.
【解析】(1)由题意知,则,
又,
则,
又,
解得,
所以椭圆的方程为.
(2)设直线的方程为
联立方程组,可得,
则,直线的方程:,所以,同理,
,,
,
当且仅当时,四边形的面积最大,最大值为4.
19.如图.已知圆,圆.动圆与这两个圆均内切.
(1)求圆心的轨迹的方程;
(2)若、是曲线上的两点,是曲线C上位于直线两侧的动点.若直线的斜率为,求四边形面积的最大值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)设动圆与两个已知圆的切点分别为,根据椭圆的定义可得点的轨迹是以M,N为焦点的椭圆,求出可得答案;
(2)设,,直线的方程为,代入椭圆方程,由得的范围,利用韦达定理得四边形的面积可得答案;
【解析】(1)如图,设动圆与两个已知圆的切点分别为,由,,
所以点的轨迹是以M,N为焦点的椭圆,所以,
所以点的轨迹方程为:;
(2)设,,直线的方程为,代入中,
整理得,,解得,,,
四边形的面积,
当时,,所以四边形面积的最大值为;
题型五:利用椭圆中切线求参数(值)范围
20.已知直线:,椭圆:,则“”是“与相切”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】C
【分析】利用“数形结合”的思想结合“一元二次方程根有一解求解的判别式等于零”求解即可.
【解析】当时,直线:,直线与椭圆相切,当“与相切”时,
联立有,令有,
所以是直线与椭圆相切的充要条件.
故选:C.
21.椭圆上的点到直线l:距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设与直线平行且与椭圆相切的直线方程为,联立方程求得m的值,进而求得两平行线间的距离得到最小值.
【解析】设与直线平行且与椭圆相切的直线方程为,
联立方程,消去x,整理得,
所以,解得,
当时,两平行直线的距离为,
当时,两平行直线的距离为.
所以最小值为.
故选:B
22.已知椭圆与直线相切,则的取值范围是_____________
【答案】
【分析】由椭圆与直线相切,得,解不等式组对比选项即可得解.
【解析】联立椭圆方程与直线方程得,化简并整理得,
依题意,,整理得,
因为,所以,解得,
故答案为:
题型六:利用椭圆的切线探求最值与范围问题
23.椭圆上的点到直线l:距离的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设与直线平行且与椭圆相切的直线方程为,联立方程求得m的值,进而求得两平行线间的距离得到最小值.
【解析】设与直线平行且与椭圆相切的直线方程为,
联立方程,消去x,整理得,
所以,解得,
当时,两平行直线的距离为,
当时,两平行直线的距离为.
所以最小值为.
故选:B.
24.已知椭圆C:过点M(2,3),点A为其左顶点,且AM的斜率为 ,点N为椭圆上任意一点,则△AMN的面积的最大值为________.
【答案】18.
【分析】由题意分别求得a,b的值即可确定椭圆方程;利用几何关系找到三角形面积最大时点N的位置,然后联立直线方程与椭圆方程,结合判别式确定点N到直线AM的距离即可求得三角形面积的最大值.
【解析】由题意可知直线AM的方程为:,即.
当y=0时,解得,所以a=4,
椭圆过点M(2,3),可得,
解得b2=12.
所以C的方程:.
设与直线AM平行的直线方程为:,
如图所示,当直线与椭圆相切时,与AM距离比较远的直线与椭圆的切点为N,此时△AMN的面积取得最大值.
联立直线方程与椭圆方程,
可得:,
化简可得:,
所以,即m2=64,解得m=±8,
与AM距离比较远的直线方程:,
直线AM方程为:,
点N到直线AM的距离即两平行线之间的距离,
利用平行线之间的距离公式可得:,
由两点之间距离公式可得.
所以△AMN的面积的最大值:.
故答案为:18
25.已知椭圆E:的焦距为,且经过点.
(1)求椭圆E的标准方程:
(2)过椭圆E的左焦点作直线l与椭圆E相交于A,B两点(点A在x轴上方),过点A,B分别作椭圆的切线,两切线交于点M,求的最大值.
【答案】(1) ;(2)2
【分析】(1)由待定系数法求解析式;
(2)设出直线方程,由韦达定理法及导数法求得两切线方程,即可联立两切线方程解得交点M,再由弦长公式及两点距离公式表示出,进而讨论最值.
【解析】(1)由题意得,所以,即椭圆方程为;
(2)当直线l斜率为0时,A,B分别为椭圆的左右顶点,此时切线平行无交点.故设直线l:,
由,得.
,,.
不妨设在x轴上方,则在x轴下方.
椭圆在x轴上方对应方程为,,
则A处切线斜率为,得切线方程为,整理得.
同理可得B处的切线方程为.
由得,
代入①得,所以.
因为,所以
设,则,则,
当且仅当,即时,的最大值是2.
另解:当直线l的斜率存在时,设l:,
由得,
所以,,,
椭圆在x轴上方的部分方程为,,
则过的切线方程为,
即,
同理可得过的切线方程为.
由得
设,则,
所以直线l的方程为,所以.
,
令,则,所以,
当时,即时,取得最大值,为2
26.动圆与圆和圆都内切,记动圆圆心的轨迹为.
(1)求的方程;
(2)已知圆锥曲线具有如下性质:若圆锥曲线的方程为,则曲线上一点处的切线方程为:,试运用该性质解决以下问题:点为直线上一点(不在轴上),过点作的两条切线,切点分别为,点关于轴的对称点为,连接交轴于点,设的面积分别为,求的最大值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据椭圆的定义求解点的轨迹方程;
(2)联立直线的方程与椭圆的方程,由韦达定理得出,进而求解出的定点坐标,表示出,由基本不等式得出结果.
【解析】(1)设动圆的半径为,由题意得圆和圆的半径分别为,,
因为与,都内切,
所以,,
所以,
又,,故,
所以点的轨迹是以,为焦点的椭圆,
设的方程为:,
则,,所以,
故的方程为:.
(2)设,,,
由题意中的性质可得,切线方程为,
切线方程为,
因为两条切线都经过点,所以,,
故直线的方程为:,显然当时,,
故直线经过定点.
设直线的方程为:,
联立,整理得,
由韦达定理得,
又,所以直线的方程为,
令得,
,
所以直线经过定点,又,
所以
,
所以,当且仅当时,即时取等号.
题型七:与向量融合
27.(多选)已知椭圆的左、右顶点分别为,左焦点为为上异于的一点,过点且垂直于轴的直线与的另一个交点为,交轴于点,则( )
A.存在点,使
B.
C.的最小值为
D.周长的最大值为8
【答案】BCD
【分析】对于A,判断与的大小即即可;对于B,设,,,利用坐标分别求出等式左右验证即可;对于C,求出,利用二次函数求最值即可;对于D,利用椭圆的定义,转化求的最大值,即可.
【解析】
对于A,设椭圆的上顶点为,则直角三角形中,,则,故A错误;
对于B,设,则,,且,即,又,
则,
又,故,则B正确;
对于C,,,,
则当时,取最小值为,故C正确;
对于D,设椭圆的右焦点为,
的周长为:,
当且仅当三点共线时,等号成立,故D正确,
故选:BCD.
28.(多选)在平面直角坐标系xOy中,已知F1,F2分别是椭圆的左,右焦点,点A,B是椭圆C上异于长轴端点的两点,且满足,则( )
A.△ABF2的周长为定值 B.AB的长度最小值为1
C.若AB⊥AF2,则λ=3 D.λ的取值范围是[1,5]
【答案】AC
【解析】因为,则三点共线,周长是定值,A对.
,B错.
∵,则,A在上、下顶点处,不妨设,则
解得或,,,,C对.
令
消x可得,
时,
时,∴,D错.
故选:AC.
29.在平面直角坐标系中,已知椭圆的左、右焦点分别为、,点A在椭圆E上且在第一象限内,,点A关于y轴的对称点为点B,在x轴上任取一点P,直线与直线相交于点Q,则的最大值为_______________;
【答案】3
【解析】由椭圆的左,右焦点分别为,,
设,因为,可得,
整理得,
又因为,联立方程组,解得,,
所以点点坐标为.
设P点坐标为,则可得Q点坐标为,
由,
当时,取最大值,最大值为.
故答案为:3
30.已知椭圆的离心率,直线被以椭圆C的短轴为直径的圆截得的弦长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点的直线l交椭圆于A,B两个不同的点,求的取值范围.
【答案】(1) ;(2)
【分析】(1)由直线与圆的位置关系可得.由椭圆的离心率可得,则椭圆的方程为.
(2)当直线的斜率为时,求出,当直线的斜率不为时,设直线方程为,联立方程可得,满足题意时,应用平面向量数量积公式及韦达定理,结合不等式的性质,据此即可所求范围.
【解析】(1)因为原点到直线的距离为,
所以(),解得.
又,得
所以椭圆的方程为.
(2)当直线的斜率为时,,
当直线斜率不为时,设直线:,,,
联立方程组,得,
由,得,
所以,,
,
,
由,得,所以.
综上可得:,即.
31.已知动点在椭圆上,且的左、右焦点分别为.设直线为上不重合的两点.
(1)求的离心率;
(2)已知;
(i)证明:点在轴的异侧;
(ii)证明:当的面积取最小值时,存在常数使得,并求的值.
【答案】(1);(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析,2
【分析】(1)直接根据椭圆中的关系和离心率公式求解;
(2)(i)由,则,根据坐标运算可证;
(ii)要使最小,此时,,根据等号成立的条件可得点坐标,再结合向量坐标运算可解的值.
【解析】(1)由题设,.
则,即,且,即.
则的离心率为.
(2)(i)由(1)可得,设.
则.
由,得,即0.
故必存在一点在第一象限,另一点在第四象限,即点在轴的异侧.
(ii)记的面积为,点到的距离为,则.
要使最小,则必须使与同时达到最小值.
显然当运动至的右顶点时最小,此时,
而,
当且仅当或时取等号,最小值为.
此时.
且,
故,解得.
32.已知椭圆的半焦距,离心率,且过点为坐标原点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点的直线与椭圆分别交于不同的两点,若,求的取值范围.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)把点代入椭圆得,再结合以及椭圆的性质,可解出的值,再结合离心率的取值范围,即可算出椭圆方程;
(2)当直线的斜率存在时,可设出直线方程为,联立椭圆的标准方程,由根的判别式可得,然后由韦达定理整理出,再结合即可得出;再讨论当直线的斜率不存在时,直线为,易得,综合两种情况即可得到答案.
【解析】(1)由题意得,整理得,
即,解得或.
当时,,此时C的离心率,符合题意;
当时,,此时C的离心率,不合题意,舍去,
所以椭圆C的方程为.
(2)当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为,
联立得,
因为直线l与椭圆C分别交于不同的两点A,B,
所以,整理得.
设,则,
所以
,
因为,所以令,则,
由,得,即,
因为,所以,解得,
当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为,
此时直线l与椭圆C的两交点分别为,
不妨取,则,
所以,所以,解得,
综上所述,的取值范围为.
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