3.1.2 椭圆的简单几何性质(10大题型)(训练)-2025-2026学年高二数学新教材同步配套培优讲义与精练(人教A版2019选择性必修第一册)

2025-12-10
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3.1.2 椭圆的简单几何性质 目录 01 基础题型归纳 2 题型一:椭圆的简单几何性质 2 题型二:范围或最值问题 3 题型三:求离心率的值 5 题型四:求离心率的范围 7 题型五:点与椭圆的位置关系 11 题型六:直线与椭圆的位置关系 12 题型七:弦长问题 14 题型八:中点弦问题 16 题型九:实际应用 18 题型十:定点定值问题 20 02 重难点拓展 24 题型一:椭圆的简单几何性质 1.(多选题)(2025·高二·湖南长沙·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为,是椭圆上一点,且,则下列说法正确的是(   ) A. B.椭圆的焦距为2 C.的周长为 D.点在圆上 【答案】CD 【解析】由可得,则,则椭圆焦距为,故B错误; 又因,,联立解得,故A错误; 的周长为,故C正确; 又因,则, 因w为点是的中点,则,即点在圆上,故D正确. 故选:CD. 2.(多选题)(2025·高二·四川达州·期末)已知焦点在轴上的椭圆,左焦点,右焦点,为椭圆上且不在轴上的一点,则下列说法正确的是(   ) A.的取值范围是 B.当焦距为4时,离心率为 C.当离心率为时,的周长为 D.当长轴长为时,的面积最大值为4 【答案】CD 【解析】对于A,因为椭圆的焦点在轴上,因此可得,即A错误; 对于B,当焦距为4时可得,即,可得,所以; 因此离心率为,即B错误; 对于C,结合B选项可得,; 所以的周长为,即C正确; 对于D,当长轴长为时可得,又,所以 的面积最大值为,即D正确. 故选:CD 3.(多选题)已知椭圆1, ,则下列说法不正确的是(  ) A.与顶点相同 B.与长轴长相等 C.与短轴长相等 D.与焦距相等 【答案】ABC 【解析】设椭圆的长轴长为,短轴长为,焦距为,椭圆的长轴长为,短轴长为,焦距为, 由题意得,,. A. 的顶点坐标为,,的顶点坐标为,,选项A错误. B. 的长轴长为,的长轴长为,选项B错误. C. 的短轴长为,的短轴长为,选项C错误. D. 和的焦距都为,选项D正确. 故选:ABC. 题型二:范围或最值问题 4.(2025·高二·湖南·月考)已知椭圆,则该椭圆上的点到焦点距离的最小值为(   ) A.1 B.2 C. D. 【答案】A 【解析】由题意知,则, 所以椭圆上的点到焦点距离的最小值为. 故选:A. 5.(2025·高二·黑龙江哈尔滨·期中)已知椭圆,则椭圆上的点到点的距离的最大值是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】设是椭圆上的一个动点,则,, 由于,故当时,取最大值, 故选:C 6.(2025·高二·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 【解析】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. 7.(2025·高二·江苏南通·月考)已知,,若圆上存在点P,使得,则实数r的取值范围是(    ) A.[3,5] B.(0,5] C.[4,5] D.[16,25] 【答案】C 【解析】动点P的轨迹是以为焦点的椭圆,且又点P在上,椭圆与圆有公共点,实数r的取值范围是[4,5]. 故选:C. 8.(2025·高二·福建福州·期末)已知点A(m,n)在椭圆上,则的最大值是.(  ) A.6 B.8 C.3 D.2 【答案】B 【解析】由题意可得,则,故. 因为,所以,所以,即. 因此,的最大值. 故选:B. 题型三:求离心率的值 9.(2025·高二·广东深圳·期中)已知分别为椭圆的两个焦点,是椭圆上的点,,且,则椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】如图,不妨设在第一象限. 设,则, 由. 由. 所以椭圆的离心率. 故选:B 10.(2025·高二·重庆·期中)设椭圆C:的左、右焦点分别为、,P是C上的点,轴,,则椭圆C的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 由题可知,, 又因为,,故, 又因为,故. 故选:B. 11.(2025·高二·江苏徐州·期中)已知椭圆的两个焦点与短轴的两个端点构成一个正方形,则该椭圆的离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由椭圆的两个焦点与短轴的两个端点构成一个正方形,得该椭圆的短轴长等于焦距, 即,则半长轴长,所以该椭圆的离心率. 故选:C 12.(2025·高二·四川广安·期中)已知焦点在轴上的椭圆,其右焦点与上顶点和左顶点构成面积为的三角形,则椭圆的离心率为(   ). A. B. C. D. 【答案】C 【解析】椭圆的长半轴长,设半焦距为c,则,, 因此的面积为,解得, 所以椭圆的离心率为. 故选:C 13.(2025·高二·陕西西安·期中)已知椭圆方程为,长轴的左右两个顶点分别为,,过椭圆上一点向轴作垂线,垂足为,若,则该椭圆的离心率为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】如图,设,则,有,即, 则,,, 则有, 则. 故选:A. 题型四:求离心率的范围 14.(2025·高二·湖南长沙·期中)焦点在x轴椭圆中截得的最大矩形的面积范围是,则椭圆离心率的范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】设椭圆的标准方程为, 不妨设矩形的对角线所在的直线方程为:(假设), 联立,则,解得:,, 所以矩形的面积为:, 当且仅当时取等, 因为点在x轴椭圆中截得的最大矩形的面积范围是, 所以,则,即, ,即, 解得:,即. 故选:C. 15.(2025·高二·湖南郴州·期末)已知是椭圆的两个焦点,点在上,若使为直角三角形的点有8个,则的离心率的范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 为直角三角形,可分为以下三类讨论: 以点为直角顶点;以点为直角顶点;以点为直角顶点. 由椭圆的对称性可知:以点为直角顶点的点有两个;以点为直角顶点的点有两个, 则要使为直角三角形的点有8个,须使以点为直角顶点的直角三角形有4个. 由椭圆的对称性可得在轴上方有两个点满足以点为直角顶点. 则, 即, 所以,解得即, 所以, 又因为椭圆离心率, 所以. 故选:C. 16.(2025·高二·广东江门·月考)已知椭圆的左右焦点为,,以为直径的圆与椭圆有四个交点,则椭圆离心率的范围为(    ). A. B. C. D. 【答案】A 【解析】因为以为直径的圆与椭圆有四个交点,所以, 即,,,所以,即, 又因为,所以椭圆离心率的取值范围为. 故选:A. 17.(2025·高二·北京·期中)椭圆上存在一点P满足,分别为椭圆的左右焦点,则椭圆的离心率的范围是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】当点位于短轴的端点时,最大, 要使椭圆上存在一点P满足, 只要最大时大于等于即可, 即当点位于短轴的端点时,, 所以, 又椭圆的离心率, 所以椭圆的离心率的范围是. 故选:D. 18.(2025·高二·安徽安庆·月考)椭圆(a>b>0)上存在一点P满足,分别为椭圆的左右焦点,则椭圆的离心率的范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】因为椭圆(a>b>0)上存在一点P满足,即, 所以点P落在以为直径的圆上,所以有解, 即有解,所以. 即,所以,所以, 又椭圆的离心率,所以. 故选:D 题型五:点与椭圆的位置关系 19.(2025·河北秦皇岛·三模)若点在椭圆的内部,则实数的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】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 20.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 【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. 21.(2025·高二·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 【解析】由于,所以在内, 故选:B 22.(2025·高二·河北邯郸·月考)直线与椭圆总有公共点,则m的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】直线过定点,只需该点落在椭圆内或椭圆上,∴, 解得,又, 故选:C. 23.(2025·高二·云南临沧·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,点在上,为坐标原点,若满足的点有四个,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由椭圆,得, 所以,又,所以点在以为圆心,1为半径的圆上, 其方程为,又点在上,所以圆与椭圆有四个公共点, 如图: 所以,解得且,所以的取值范围为. 故选:A 题型六:直线与椭圆的位置关系 24.(2025·高三·天津滨海新·月考)已知椭圆:的离心率为,为椭圆上一点 (1)求椭圆的方程; (2)直线与椭圆有且只有一个公共点,求的值. 【解析】(1)由题意可得,  则, 得椭圆方程为. (2)根据题意,联立,消去得, , 得, 即. 25.试判断直线与椭圆的公共点的个数,并说明理由. 【解析】直线与椭圆的公共点的个数为个,理由如下: 根据题意,直线,恒过定点, 把点代入椭圆,则点在椭圆的内部, 则直线与椭圆必相交,有个交点, 即直线与椭圆的公共点的个数为个. 26.对不同的实数,讨论直线与椭圆的公共点的个数. 【解析】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. 题型七:弦长问题 27.(2025·高二·河北张家口·期中)已知椭圆的左焦点为,短轴长为4.求: (1)椭圆C的标准方程. (2)过点F且斜率为1的直线l交椭圆C于A、B两点,O为坐标原点,求的面积. 【解析】(1)由题意知,所以, 所以椭圆C的标准方程为. (2) 如图所示,过点F且斜率为1的直线l方程为, 可得,消去得,解得或, 则交点坐标为 则. 28.(2025·高三·云南昆明·月考)已知椭圆的左焦点为,点在E上. (1)求椭圆E的离心率; (2)若O为坐标原点,直线与E相交的另一个交点为B,B关于y轴对称点为C,若四边形的面积为,求. 【解析】(1)因点在E上,所以,即,所以椭圆E的离心率为. (2)因,结合椭圆的对称性可得,,, 因,轴, 则,, 四边形的面积为,则, 则, 由(1)可得,,则,则, 则. 29.(2025·高三·广西·开学考试)已知椭圆的离心率,且椭圆的长轴长为4. (1)求椭圆的方程; (2)过点的直线与椭圆交于两点,且,求直线的方程. 【解析】(1)由题可知,,, 又,且,解得,, 则椭圆的方程为. (2)法一:①当直线斜率为0时,, 不符合题意. ②当直线斜率不为0时,设直线方程为, 联立,得,, 设,则. 由题意,, 即,解得. 故直线的方程为:或. 法二:①当直线斜率不存在时,,不符合题意. ②设直线方程为, 联立,得,, 设,则, 由,得, 即,解得. 故直线的方程为或. 题型八:中点弦问题 30.(2025·高二·重庆·期中)已知椭圆 ,点 为椭圆内一点,过点 的直线 与椭圆交于 、 两点, (1)若直线 的斜率为 1,求线段 的长度. (2)若 为线段 的中点,求直线 的方程. 【解析】(1)若直线的斜率为1,那么该直线方程为,即. 联立直线与椭圆方程组得,解得. 所以. 所以. (2)设,则满足,两式相减得 ,因为是线段的中点, 所以,所以, 则有,所以直线的方程为, 即,即. 31.(2025·高二·河南·期末)设椭圆过点. (1)求椭圆的标准方程; (2)若过点且斜率为的直线与椭圆交于两点,求线段中点的坐标. 【解析】(1)因椭圆过点, 则有,解得, 所以椭圆C的标准方程为:; (2)依题意,直线的方程为:,由消去y并整理得:, 显然,设,则, 因此线段中点的横坐标,其纵坐标, 所以线段中点的坐标为. 32.(2025·高二·贵州黔南·月考)已知动点到点的距离比它到直线的距离小2,记动点的轨迹为. (1)求的方程; (2)直线与交于,两点,若线段的中点坐标为,求直线的方程. 【解析】(1)设,则由题意可得, 化简得,故的方程为. (2)由题意可知,直线的斜率不为0, 故设直线,, ,得, 则, 则, 因线段的中点坐标为, 则,, 解得,经检验,满足, 则直线的方程为. 题型九:实际应用 33.(2025·广东韶关·模拟预测)韶州大桥是一座独塔双索面钢砼混合梁斜拉桥,具有桩深,塔高、梁重、跨大的特点,它打通了曲江区、浈江区、武江区交通道路的瓶颈,成为连接曲江区与芙蓉新城的重要交通桥梁,大桥承担着实现韶关“三区融合”的重要使命,韶州大桥的桥塔外形近似椭圆,若桥塔所在平面截桥面为线段,且过椭圆的下焦点,米,桥塔最高点距桥面米,则此椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】如图按椭圆对称轴所在直线建立直角坐标系, 设椭圆方程为, 令,即,解得,依题意可得, 所以,所以,所以. 故选:D. 34.(2025·高二·北京西城·期末)如图是一个椭圆形拱桥,当水面在处时,在如图所示的截面里,桥洞与其倒影恰好构成一个椭圆.此时拱顶离水面,水面宽,那么当水位上升时,水面宽度为(    )    A. B. C. D. 【答案】A 【解析】以图中水面所在的直线为轴,水面的垂直平分线所在直线为轴,建立平面直角坐标系,根据已知条件可知:桥洞与其倒影恰好构成的椭圆方程为:, 当水位上升时,水面的宽度也即当时,直线被椭圆所截的弦长. 把代入椭圆方程可得:, 所以当水位上升时,水面的宽度为, 故选:. 35.(2025·高二·全国·单元测试)椭圆的光学性质:从椭圆的一个焦点发出的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点,如图所示.设椭圆的两个焦点分别为.若光线由发出经椭圆两次反射后回到经过的路程为12c,点是椭圆上除顶点外的任意一点,在点处的切线为在上的射影在圆上,则的周长为(    )    A.3 B.4 C.6 D.8 【答案】D 【解析】由光线由发出经椭圆两次反射后回到经过的路程为,得,即. 延长交于点,如图,由光的反射定律知垂直平分线段(关键点),连接OH, 则OH是的中位线,于是, 而点在圆上,则的周长等于. 故选:D. 题型十:定点定值问题 36.(2025·高二·江苏扬州·期中)将圆上各点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的一半,所得曲线为. (1)求曲线的方程; (2)若曲线上存在一定点和两动点(异于),且关于原点对称,试判断直线与直线斜率乘积是否为定值? 【解析】(1)设为曲线上的任意一点, 由题意,点为圆上的点, 所以. 即曲线的方程为:. (2)如图: 设,则,且,, 所以. 所以直线与直线斜率乘积为定值. 37.(2025·高二·云南昆明·期末)已知椭圆C的中心在原点,一个焦点为,且C经过点. (1)求C的方程; (2)设C与y轴的正半轴交于点D,直线l:y=kx+m与C交于A、B两点(l不经过D点),且AD⊥BD.证明:直线l经过定点 【解析】(1)设椭圆的方程为,一个焦点为, 所以,椭圆的另一个焦点为, 又C经过点,所以由椭圆定义得: , 即,所以, 所以的方程为. (2)证明:由已知得, 由,得, 故, 设,,则,, ,, 由得, 即, 所以,解得或, ①当 时,直线 经过点,舍去; ②当时,显然有,直线 经过定点. 38.(2025·高二·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. 【解析】(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. 1.(2025·高二·四川成都·期中)圆锥曲线具有丰富的光学性质:从椭圆的一个焦点发出的光线经过椭圆反射后会经过另外一个焦点.设,分别是椭圆的左、右焦点,从焦点发出的光线先后经过椭圆上的A,B两点(非长轴上顶点)反射后回到焦点;过点作的外角的角平分线的垂线l,l交直线于点M,则下列说法正确的是(   ) A.面积的最大值为6 B.的最小值为 C.M的轨迹方程为 D.的最小值为8 【答案】C 【解析】A:根据题意可知直线如果存在斜率,斜率一定不为零, 由椭圆, 设直线的方程为, 于是有, ,设, , , 令, , 对钩函数在上单调递增, 所以当时,对钩函数单调递增, 于是由, 所以,即, 所以当,面积有最大值为3,因此本选项不正确; B:因为, 所以 , 即,当且仅当时取等号, 即当时,的最小值为,所以本选项不正确; C:因为过点作的外角的角平分线的垂线l,l交直线于点M, 所以, 因为, 所以点M的轨迹是以为圆心,为半径的圆,其方程为,所以本选项正确; D:由上可知:, 所以, 因为A,B两点是椭圆上非长轴上顶点, 所以由椭圆的性质可知:, 所以没有最小值,故本选项不正确, 故选:C 2.(2025·高二·四川成都·期中)如图所示,用一个与圆柱底面成的平面截圆柱,截面是一个椭圆.若圆柱的底面圆半径为,则下列结论正确的是(   ) A.椭圆的长轴长等于2 B.椭圆的离心率为 C.椭圆的标准方程可以是 D.椭圆上的点到一个焦点的距离的最大值为3 【答案】D 【解析】设圆柱的底面圆半径为,则,截面与底面夹角, 截面椭圆的短半轴,长半轴, 选项A:椭圆的长轴长等于,故A错误; 选项B:椭圆的离心率,故B错误; 选项C:椭圆的标准方程为,不是,故C错误; 选项D:椭圆上的点到一个焦点的距离的最大值为,故D正确. 故选:D. 3.(2025·高二·天津·期中)过椭圆:的中心作直线l交椭圆于M,T两点,是椭圆的左焦点,则周长的最小值是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由椭圆:,得,即,. 如图,作出符合题意的图形, 因为椭圆和直线l都是中心对称图形,所以,. 所以的周长为. 设,则,, 又因为,所以,当且仅当时等号成立. 所以,当且仅当时等号成立. 故选:B. 4.(2025·高二·吉林·月考)若动点满足方程,则动点的轨迹方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】由动点满足方程, 根据椭圆的定义,可得动点的轨迹是以为焦点的椭圆, 且,即,则, 所以动点P的轨迹方程为. 故选:C 5.(2025·高二·山西·期中)已知分别是椭圆的左、右顶点,点满足,则C的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】易知,过P作垂直于x轴,垂足为Q, 显然,得, 则. 在中,由,得, 得. 故选:C 6.(2025·高二·海南·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为为坐标原点,过点且斜率为的直线与椭圆交于点,且点在第一象限,,则椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由得. 设的中点为,连接,, 则,所以,所以, 因为,,从而, 在直角中, 因为直线的斜率为,所以,所以, 则,故椭圆的离心率为. 故选:B. 7.(2025·高二·海南·月考)直线与椭圆交于两点,若为线段的中点,则的方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】设 ,。 因为是的中点,所以:, 即: 点和都在椭圆上: , 将 (1) 和 (2) 相减: , 即:, 代入和, , 即:, 因此,直线的斜率:, 直线过点,斜率为 1,其方程为: ,即. 直线过点,点在椭圆内, 所以直线与椭圆相交,满足条件. 故选:D 8.(2025·高二·云南曲靖·期中)椭圆的左、右焦点分别为,,点P是椭圆上一点且满足,则的面积为(   ) A.3 B.6 C.9 D.18 【答案】C 【解析】由题意可得,所以, 根据椭圆定义有:, 两边同时平方得:,① 因为,所以, 根据勾股定理可得,② 将②代入①中得,解得, 所以; 故选:C 9.(多选题)(2025·高二·江西抚州·期中)已知椭圆C:的左右焦点分别为,长轴长为4,点在椭圆内部,点Q在椭圆上,则以下说法正确的是(   ) A.离心率的取值范围为 B.当离心率为时,的最大值为 C.不存在点Q,使得 D.的最小值为 【答案】CD 【解析】由题设,,则,又在椭圆内部,则,即, 对A:,故选项A错误; 对B:当时,有,则,故选项B错误; 对C:由,即,所以以原点为圆心,c为半径的圆与椭圆无交点, 所以椭圆上不存在点Q使得,故选项C正确; 对D:由椭圆的定义有, 所以,当且仅当时等号成立, 当时,,由于,则能取到,满足条件; 当时,,由于,则不能取到,此时, 综上选项D正确. 故选:CD. 10.(多选题)(2025·高二·海南·月考)已知椭圆的两个焦点分别为,是上任意一点,则(    ) A.椭圆的焦距为6 B.存在点,使得为钝角 C.的周长为16 D.若,则 【答案】ACD 【解析】将椭圆化成标准方程, 所以,所以, 对于A:焦距为,故A正确; 对于B:由A可知, 因为是上任意一点,所以设, 则 所以 , 因为,所以恒成立,所以为锐角,故B错误; 对于C:根据椭圆定义可知, 所以的周长为,故C正确; 对于D:由C可知,所以,① 根据余弦定理可知:, 即,② 由①②可得,所以, 所以,故D正确; 故选:ACD 11.(2025·高二·广东清远·期中)设点分别为椭圆C:的左右焦点,点、分别为椭圆右顶点和下顶点,且点关于直线的对称点为.若,则椭圆的离心率为 . 【答案】 【解析】设点,因为,所以的中点, 即点在轴上,又点在直线上,所以点与点重合, 由,得,即,得, 可得,解得,或舍去, 故答案为:. 12.(2025·高二·广东清远·期中)与椭圆有相同焦点,且满足短半轴长为的椭圆方程是 . 【答案】 【解析】因为椭圆的焦点坐标为, 所以所求椭圆的焦点坐标为,即, 因为所求椭圆的短半轴长为, 所以, 所以, 所以所求椭圆的方程为:. 故答案为: 13.(2025·高二·四川绵阳·期中)已知点和点在椭圆上 (1)求椭圆C的标准方程及离心率; (2)若点B为直线与椭圆C的公共点,求的面积. 【解析】(1)因为点和点在椭圆上, 所以,解得,即,所以椭圆的方程为; 所以,所以,所以椭圆C的离心率为; (2)联立与椭圆,消x得, 解得或,所以或, 当时,由点知直线BP方程为,且, 点到直线BP的距离为,所以的面积为; 当时,由点知直线AB方程为,且, 点到直线AB的距离为,所以的面积为; 综上,的面积为或. 14.(2025·高二·广东清远·期中)已知椭圆的离心率为,点(2,1)在椭圆C上. (1)求椭圆C的标准方程. (2)直线与椭圆C交于M,N两点. ①求m的取值范围; ②若,求的值. 【解析】(1)因为点在椭圆C上,所以. 椭圆的离心率为,解得. 故椭圆的标准方程为; (2)联立,得(*). ①,解得, 所以的取值范围为. ②设,由(*)式有, 由弦长公式有, 整理得, 解得且满足, 所以. 15.(2025·高二·上海·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与椭圆交于两点. (1)求的周长: (2)已知点是椭圆上第一象限的点且,求点的坐标; (3)过点且与垂直的直线交椭圆于两点,若四边形的面积为,求直线的方程; 【解析】(1)因为椭圆,所以, 由椭圆几何定义得的周长. (2)由题意,设,,, 故有, 解得,所以点的坐标为, (3)当斜率不存在或斜率为0时,得,与条件矛盾舍去, 故斜率存在且不为0时, 设 , , 故, 同理, 所以或, 故直线方程为或或或. 16.(2025·高二·甘肃定西·期末)已知椭圆经过点,且上的点到其左焦点的最短距离为1. (1)求的标准方程; (2)设是上异于左、右顶点的点,直线交于另一点,求直线的斜率的取值范围. 【解析】(1)因椭圆经过点,则, 设,由上的点到其左焦点的最短距离为1,可得, 又,则,则,, 所以的标准方程为; (2)设直线方程为:,由题, 将直线方程与椭圆方程联立,可得,消去并化简可得: . 由题可得与椭圆有2个交点,则 即,结合,可得或. 17.(2025·高二·重庆璧山·月考)椭圆过点且离心率为,为椭圆的右焦点,过的直线交椭圆于,两点,定点. (1)求椭圆的方程; (2)若面积为,求直线的方程. 【解析】(1)由题意可知,解得, 所以椭圆的方程为. (2)当直线的斜率为时,显然不符合题意; 因为,设, 联立,可得, 则, , 因为, 所以,解得, 所以直线的方程. 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $ 3.1.2 椭圆的简单几何性质 目录 01 基础题型归纳 2 题型一:椭圆的简单几何性质 2 题型二:范围或最值问题 2 题型三:求离心率的值 3 题型四:求离心率的范围 3 题型五:点与椭圆的位置关系 4 题型六:直线与椭圆的位置关系 5 题型七:弦长问题 5 题型八:中点弦问题 6 题型九:实际应用 7 题型十:定点定值问题 8 02 重难点拓展 10 题型一:椭圆的简单几何性质 1.(多选题)(2025·高二·湖南长沙·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为,是椭圆上一点,且,则下列说法正确的是(   ) A. B.椭圆的焦距为2 C.的周长为 D.点在圆上 2.(多选题)(2025·高二·四川达州·期末)已知焦点在轴上的椭圆,左焦点,右焦点,为椭圆上且不在轴上的一点,则下列说法正确的是(   ) A.的取值范围是 B.当焦距为4时,离心率为 C.当离心率为时,的周长为 D.当长轴长为时,的面积最大值为4 3.(多选题)已知椭圆1, ,则下列说法不正确的是(  ) A.与顶点相同 B.与长轴长相等 C.与短轴长相等 D.与焦距相等 题型二:范围或最值问题 4.(2025·高二·湖南·月考)已知椭圆,则该椭圆上的点到焦点距离的最小值为(   ) A.1 B.2 C. D. 5.(2025·高二·黑龙江哈尔滨·期中)已知椭圆,则椭圆上的点到点的距离的最大值是(    ) A. B. C. D. 6.(2025·高二·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 7.(2025·高二·江苏南通·月考)已知,,若圆上存在点P,使得,则实数r的取值范围是(    ) A.[3,5] B.(0,5] C.[4,5] D.[16,25] 8.(2025·高二·福建福州·期末)已知点A(m,n)在椭圆上,则的最大值是.(  ) A.6 B.8 C.3 D.2 题型三:求离心率的值 9.(2025·高二·广东深圳·期中)已知分别为椭圆的两个焦点,是椭圆上的点,,且,则椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 10.(2025·高二·重庆·期中)设椭圆C:的左、右焦点分别为、,P是C上的点,轴,,则椭圆C的离心率为(    ) A. B. C. D. 11.(2025·高二·江苏徐州·期中)已知椭圆的两个焦点与短轴的两个端点构成一个正方形,则该椭圆的离心率为(   ) A. B. C. D. 12.(2025·高二·四川广安·期中)已知焦点在轴上的椭圆,其右焦点与上顶点和左顶点构成面积为的三角形,则椭圆的离心率为(   ). A. B. C. D. 13.(2025·高二·陕西西安·期中)已知椭圆方程为,长轴的左右两个顶点分别为,,过椭圆上一点向轴作垂线,垂足为,若,则该椭圆的离心率为(   ) A. B. C. D. 题型四:求离心率的范围 14.(2025·高二·湖南长沙·期中)焦点在x轴椭圆中截得的最大矩形的面积范围是,则椭圆离心率的范围是(    ) A. B. C. D. 15.(2025·高二·湖南郴州·期末)已知是椭圆的两个焦点,点在上,若使为直角三角形的点有8个,则的离心率的范围是(    ) A. B. C. D. 16.(2025·高二·广东江门·月考)已知椭圆的左右焦点为,,以为直径的圆与椭圆有四个交点,则椭圆离心率的范围为(    ). A. B. C. D. 17.(2025·高二·北京·期中)椭圆上存在一点P满足,分别为椭圆的左右焦点,则椭圆的离心率的范围是( ) A. B. C. D. 18.(2025·高二·安徽安庆·月考)椭圆(a>b>0)上存在一点P满足,分别为椭圆的左右焦点,则椭圆的离心率的范围是(   ) A. B. C. D. 题型五:点与椭圆的位置关系 19.(2025·河北秦皇岛·三模)若点在椭圆的内部,则实数的取值范围为(   ) A. B. C. D. 20.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 21.(2025·高二·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 22.(2025·高二·河北邯郸·月考)直线与椭圆总有公共点,则m的取值范围是(    ) A. B. C. D. 23.(2025·高二·云南临沧·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,点在上,为坐标原点,若满足的点有四个,则的取值范围为(    ) A. B. C. D. 题型六:直线与椭圆的位置关系 24.(2025·高三·天津滨海新·月考)已知椭圆:的离心率为,为椭圆上一点 (1)求椭圆的方程; (2)直线与椭圆有且只有一个公共点,求的值. 25.试判断直线与椭圆的公共点的个数,并说明理由. 26.对不同的实数,讨论直线与椭圆的公共点的个数. 题型七:弦长问题 27.(2025·高二·河北张家口·期中)已知椭圆的左焦点为,短轴长为4.求: (1)椭圆C的标准方程. (2)过点F且斜率为1的直线l交椭圆C于A、B两点,O为坐标原点,求的面积. 28.(2025·高三·云南昆明·月考)已知椭圆的左焦点为,点在E上. (1)求椭圆E的离心率; (2)若O为坐标原点,直线与E相交的另一个交点为B,B关于y轴对称点为C,若四边形的面积为,求. 29.(2025·高三·广西·开学考试)已知椭圆的离心率,且椭圆的长轴长为4. (1)求椭圆的方程; (2)过点的直线与椭圆交于两点,且,求直线的方程. 题型八:中点弦问题 30.(2025·高二·重庆·期中)已知椭圆 ,点 为椭圆内一点,过点 的直线 与椭圆交于 、 两点, (1)若直线 的斜率为 1,求线段 的长度. (2)若 为线段 的中点,求直线 的方程. 31.(2025·高二·河南·期末)设椭圆过点. (1)求椭圆的标准方程; (2)若过点且斜率为的直线与椭圆交于两点,求线段中点的坐标. 32.(2025·高二·贵州黔南·月考)已知动点到点的距离比它到直线的距离小2,记动点的轨迹为. (1)求的方程; (2)直线与交于,两点,若线段的中点坐标为,求直线的方程. 题型九:实际应用 33.(2025·广东韶关·模拟预测)韶州大桥是一座独塔双索面钢砼混合梁斜拉桥,具有桩深,塔高、梁重、跨大的特点,它打通了曲江区、浈江区、武江区交通道路的瓶颈,成为连接曲江区与芙蓉新城的重要交通桥梁,大桥承担着实现韶关“三区融合”的重要使命,韶州大桥的桥塔外形近似椭圆,若桥塔所在平面截桥面为线段,且过椭圆的下焦点,米,桥塔最高点距桥面米,则此椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 34.(2025·高二·北京西城·期末)如图是一个椭圆形拱桥,当水面在处时,在如图所示的截面里,桥洞与其倒影恰好构成一个椭圆.此时拱顶离水面,水面宽,那么当水位上升时,水面宽度为(    )    A. B. C. D. 35.(2025·高二·全国·单元测试)椭圆的光学性质:从椭圆的一个焦点发出的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点,如图所示.设椭圆的两个焦点分别为.若光线由发出经椭圆两次反射后回到经过的路程为12c,点是椭圆上除顶点外的任意一点,在点处的切线为在上的射影在圆上,则的周长为(    )    A.3 B.4 C.6 D.8 题型十:定点定值问题 36.(2025·高二·江苏扬州·期中)将圆上各点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的一半,所得曲线为. (1)求曲线的方程; (2)若曲线上存在一定点和两动点(异于),且关于原点对称,试判断直线与直线斜率乘积是否为定值? 37.(2025·高二·云南昆明·期末)已知椭圆C的中心在原点,一个焦点为,且C经过点. (1)求C的方程; (2)设C与y轴的正半轴交于点D,直线l:y=kx+m与C交于A、B两点(l不经过D点),且AD⊥BD.证明:直线l经过定点 38.(2025·高二·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. 1.(2025·高二·四川成都·期中)圆锥曲线具有丰富的光学性质:从椭圆的一个焦点发出的光线经过椭圆反射后会经过另外一个焦点.设,分别是椭圆的左、右焦点,从焦点发出的光线先后经过椭圆上的A,B两点(非长轴上顶点)反射后回到焦点;过点作的外角的角平分线的垂线l,l交直线于点M,则下列说法正确的是(   ) A.面积的最大值为6 B.的最小值为 C.M的轨迹方程为 D.的最小值为8 2.(2025·高二·四川成都·期中)如图所示,用一个与圆柱底面成的平面截圆柱,截面是一个椭圆.若圆柱的底面圆半径为,则下列结论正确的是(   ) A.椭圆的长轴长等于2 B.椭圆的离心率为 C.椭圆的标准方程可以是 D.椭圆上的点到一个焦点的距离的最大值为3 3.(2025·高二·天津·期中)过椭圆:的中心作直线l交椭圆于M,T两点,是椭圆的左焦点,则周长的最小值是(   ) A. B. C. D. 4.(2025·高二·吉林·月考)若动点满足方程,则动点的轨迹方程为(   ) A. B. C. D. 5.(2025·高二·山西·期中)已知分别是椭圆的左、右顶点,点满足,则C的离心率为(    ) A. B. C. D. 6.(2025·高二·海南·月考)已知椭圆的左、右焦点分别为为坐标原点,过点且斜率为的直线与椭圆交于点,且点在第一象限,,则椭圆的离心率为(    ) A. B. C. D. 7.(2025·高二·海南·月考)直线与椭圆交于两点,若为线段的中点,则的方程为(    ) A. B. C. D. 8.(2025·高二·云南曲靖·期中)椭圆的左、右焦点分别为,,点P是椭圆上一点且满足,则的面积为(   ) A.3 B.6 C.9 D.18 9.(多选题)(2025·高二·江西抚州·期中)已知椭圆C:的左右焦点分别为,长轴长为4,点在椭圆内部,点Q在椭圆上,则以下说法正确的是(   ) A.离心率的取值范围为 B.当离心率为时,的最大值为 C.不存在点Q,使得 D.的最小值为 10.(多选题)(2025·高二·海南·月考)已知椭圆的两个焦点分别为,是上任意一点,则(    ) A.椭圆的焦距为6 B.存在点,使得为钝角 C.的周长为16 D.若,则 11.(2025·高二·广东清远·期中)设点分别为椭圆C:的左右焦点,点、分别为椭圆右顶点和下顶点,且点关于直线的对称点为.若,则椭圆的离心率为 . 12.(2025·高二·广东清远·期中)与椭圆有相同焦点,且满足短半轴长为的椭圆方程是 . 13.(2025·高二·四川绵阳·期中)已知点和点在椭圆上 (1)求椭圆C的标准方程及离心率; (2)若点B为直线与椭圆C的公共点,求的面积. 14.(2025·高二·广东清远·期中)已知椭圆的离心率为,点(2,1)在椭圆C上. (1)求椭圆C的标准方程. (2)直线与椭圆C交于M,N两点. ①求m的取值范围; ②若,求的值. 15.(2025·高二·上海·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与椭圆交于两点. (1)求的周长: (2)已知点是椭圆上第一象限的点且,求点的坐标; (3)过点且与垂直的直线交椭圆于两点,若四边形的面积为,求直线的方程; 16.(2025·高二·甘肃定西·期末)已知椭圆经过点,且上的点到其左焦点的最短距离为1. (1)求的标准方程; (2)设是上异于左、右顶点的点,直线交于另一点,求直线的斜率的取值范围. 17.(2025·高二·重庆璧山·月考)椭圆过点且离心率为,为椭圆的右焦点,过的直线交椭圆于,两点,定点. (1)求椭圆的方程; (2)若面积为,求直线的方程. 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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3.1.2  椭圆的简单几何性质(10大题型)(训练)-2025-2026学年高二数学新教材同步配套培优讲义与精练(人教A版2019选择性必修第一册)
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