内容正文:
解答题第20题 解析几何(椭圆)(讲练测)
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【典例】1.(2025·北京东城·二模)已知椭圆的一个顶点为.且过点.
(1)求椭圆的方程及焦距
(2)过点的直线与椭圆交于不同的两点.直线的斜率分别记为与,当时,求的面积.
【答案】(1)椭圆方程,焦距为
(2)
【分析】(1)根据椭圆过顶点和点构造方程求得,由此可得椭圆方程;
(2)设过点的直线为,与椭圆方程联立可得韦达定理的形式,由解得,再由弦长公式求以及点到直线的距离,最后求即可.
【详解】(1)由题意,因为椭圆的一个顶点为,且过点,
所以,解得,
所以椭圆的方程为,焦距为.
(2)设过点的直线为,,
由,化简得,
则,即,
所以,
即,
则,
所以直线方程为,,
故,
且点到直线的距离,
所以.
【典例】2.(2025·北京·模拟预测)已知椭圆的左焦点为,,分别为左右顶点.点是直线上异于点的动点,直线交椭圆的另一点为点.
(1)求的值;
(2)直线与交于点,求证:.
【答案】(1)9
(2)证明见解析
【分析】(1)法一:设,求出直线的方程并与椭圆方程联立,求得点的坐标,利用向量的坐标计算化简即得;法二:设,写出直线的方程,将代入求得点的坐标,利用和的坐标计算即得;
(2)将待证等式等价转换为证明.对应(1)中的法一与法二:利用向量坐标的数量积运算得到即可.
【详解】(1)
法一:设,则直线,
与椭圆方程联立,得,
则由 ,
且,故,则.
所以.
法二:设,则
则直线的方程为:,令,代入即得.
所以.
(2)因为,
所以,要证,只需证,即证.
对应(1)中的法一:因为,,,,
所以
,
于是.
或者:因直线,直线,即,
联立,解得.
因为
,所以.
对应(1)的法二:因为,
所以,要证,只需证,即证.
因为,,,,
所以,
于是.
【典例】3.(2025·北京·三模)已知椭圆:过,两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,,过点的直线与椭圆交于两点,连接、交x轴于两点(不重合),已知,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)将两点代入计算可得椭圆的方程;
(2)设出直线方程并与椭圆方程联立,利用韦达定理并结合,由向量共线可得出坐标间的等量关系,联立解方程组可得直线斜率,可求得结论.
【详解】(1)将,代入椭圆的方程可得,
解得,
所以椭圆的方程为.
(2)结合题意可知,直线的斜率存在,
又,设直线方程为,,如下图所示:
联立,整理可得,
所以可得,且,
可得,即或;
因为,所以、的斜率分别为,
因此直线、的方程分别为,
则交点的坐标为;
结合可知,即,
也即,整理可得,
又,可得,
又因为,将代入,
可得,解得,
所以,
代入计算可得,解得,
即或,经检验符合题意,
所以直线的方程为或.
【典例】4.(2025·北京海淀·二模)已知椭圆.设直线交椭圆于不同的两点、,与轴交于点.
(1)当时,求的值;
(2)若点满足且,求的大小.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)当时,将直线的方程与椭圆方程联立,求出交点的坐标,再利用弦长公式可求得的值;
(2)设点、,设线段的中点为,将直线的方程与椭圆方程联立,列出韦达定理,求出、,利用勾股定理求出,可求出的值,可得出的值,进而可得出的值.
【详解】(1)设点、,当时,直线的方程为,
联立可得或,
所以.
(2)设点、,设线段的中点为,
因为,则,且,
联立,可得,
则,
由韦达定理可得,,
则,故点,
所以,,
,
,
又因为,,
因为,则,故.
【典例】5.(2025·北京大兴·三模)已知椭圆:()的短轴长为,过左焦点作两条互相垂直的直线,,分别交椭圆于,和,四点.设,的中点分别为,.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线是否经过定点?若是,求出定点坐标;若否,请说明理由.
【答案】(1)
(2)直线经过定点,定点坐标为
【分析】(1)由焦点坐标以及短轴长的概念,结合椭圆的标准方程,可得答案;
(2)利用分类讨论,分直线斜率存在与否,设出直线方程以及交点坐标,写出中点坐标,联立方程,写出韦达定理,可得答案.
【详解】(1)因为椭圆的左焦点,所以,
又短轴长为,所以,由可得,
故椭圆的方程为.
(2)
当直线和斜率存在时,设直线方程为:,
设,,则有中点,
联立方程,消去得:,
由韦达定理得:,所以的坐标为,
将上式中的换成,同理可得的坐标为,
若,即,,
此时直线斜率不存在,直线过定点;
当时,即直线斜率存在,
则,
直线为,
令,得,
此时直线过定点,
显然当直线或斜率不存在时,直线就是轴,也会过,
综上所述:直线经过定点,定点坐标为.
【典例】6.(2025·北京海淀·三模)椭圆的左、右焦点分别为,点P为椭圆E上动点.当P点在长轴端点时, ;当P点在短轴端点时,.过作直线的垂线,过作直线的垂线,直线的交点为Q.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若四边形为平行四边形,求平行四边形的面积;
(3)若点P在第一象限,点Q在椭圆E上,求点P坐标.
【答案】(1)
(2)2
(3)
【分析】(1)利用题设条件列出的方程组,求解即得椭圆方程;
(2)由条件推得为矩形,设,利用椭圆的定义得,再由勾股定理得,联立求出,从而可求的平行四边形的面积;
(3)设,则,依题意求出的方程,联立求得点的坐标,由点Q在椭圆E上,解方程即可求得点P坐标.
【详解】(1)由题意,当P点在长轴端点时,取,则 ①,
当P点在短轴端点时,取,则 ②,
由②得,故代入①,可得,,
故椭圆E的标准方程为.
(2)
如图1,若四边形为平行四边形,又,则,即为矩形,
设,则,又,则,
于是,故平行四边形的面积为.
(3)
如图2,设,则,且,
因且,故,则;
因,则因,故,则.
由联立解得:,
因点Q在椭圆E上,则得,将代入化简得:,
解得,,即点P坐标为.
【典例】7.(2025·北京昌平·二模)已知椭圆的长轴长为,以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形的面积为6.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)过点且斜率为的直线与椭圆交于两点,点与点关于轴对称.在轴上是否存在定点,使三点共线?若存在,求实数的值,若不存在,说明理由.
【答案】(1),
(2)存在;
【分析】(1)利用椭圆的性质,结合面积公式可列出方程组求解椭圆各参数即求解;
(2)利用直线与椭圆联立方程组,设交点坐标,假设存在点,则可得相等关系,然后利用韦达定理来进行化简,计算即可得结果.
【详解】(1)由题意得,解得.
所以椭圆的方程为,离心率.
(2)
设直线的方程为,点,点.
由,得.
依据题意,,
因为点与点关于轴对称,所以点.
若在轴上存在定点,使三点共线,则.
由,得.
由,得.
因为
,解得.
故在轴上存在定点,使三点共线.
【典例】8.(2025·北京·模拟预测)已知椭圆 的长轴的两个端点分别为 ,短轴的两个端点与 恰构成一个等边三角形的三个顶点.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)点为椭圆上除,外的任意一点,直线交直线于点,点 为坐标原点:过点且与直线垂直的直线记为,直线交轴于点,交直线于点,问:是否存在点使得与的面积相等?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在点P的坐标为
【分析】(1)根据已知条件,列出满足的等量关系,求得,即可求得椭圆的方程;
(2),且,根据已知条件将点坐标以及用表示,求得,由此可将与的面积用表示,构成方程即可求解,即可解答.
【详解】(1)根据题意可得:,,解得,
故椭圆的方程为:.
(2)
设,且,则 ,
又因为,所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,
令,得,所以点的坐标为,
因为,所以直线的斜率为,
因为,所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,
因为,,所以直线的斜率为,
所以直线的方程为,即,
所以,
联立直线和直线的方程,
消去得,即,
整理有:,
因为,所以,
所以,解得点的横坐标,
,,
要使得与的面积相等,应有,
整理有,即,
解得,,因为,(舍去),所以,
由可得点P的坐标为.
【典例】9.(2025·北京·模拟预测)椭圆:,左、右顶点分别为A,B,上顶点为C,原点为,P是椭圆上一点.,面积的最大值为6.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)当点P不与椭圆顶点重合时,记直线与椭圆的另一个交点为,交直线为D,直线交x轴为E.求证:直线与直线的斜率之积为定值.
【答案】(1),
(2)证明见解析
【分析】(1)由长轴长得,当点在椭圆上下顶点时,面积取得最大值,
由此求得,即得椭圆的方程,有平方关系可得,即求得离心率;
(2)先设点的坐标,由椭圆的对称性得点的坐标,
再分别写出直线和直线的方程得点和的坐标,
由此得到的表达式,结合点在椭圆上代入化简即可证明.
【详解】(1)由题意知,当点在椭圆上下顶点时,
面积取得最大值,即,
所以椭圆方程为,,所以离心率;
(2)不妨设点,由椭圆的对称性可知,
直线的斜率为,故直线的方程为,
令,得点纵坐标;
直线的斜率为,故直线的方程为,
令,得点横坐标,
所以直线的斜率为,
直线的斜率为,
故直线和直线的斜率之积为
,
因为点在椭圆上,所以有,
也即,代入斜率之积的表达式的三次项中,
得为定值.
【典例】10.(2025·北京·二模)已知椭圆,直线经过椭圆的左顶点和下顶点.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)设过点且斜率不为0的直线交椭圆于两点,直线与直线的交点分别为,线段的中点分别为.若直线经过坐标原点,求的取值范围.
【答案】(1),离心率
(2)
【分析】(1)由直线方程确定,进而可求解;
(2)设方程为,点,联立椭圆方程,结合韦达定理得到的坐标为,再由直线:,直线:.得点.再由线段的中点为,得,化简得到,进而可求解.
【详解】(1)因为直线与坐标轴交点为和,
所以.
由,解得,
所以椭圆的方程为,离心率.
(2)
由题意,直线的斜率存在,故设其方程为,
设点,
由得,
所以.
所以点的横坐标,纵坐标.
结合直线过坐标原点,可得直线的方程为.
令,得点的坐标为.
当时,显然点不在轴上.
则直线:,直线:.
令,得点.
由线段的中点为,得,
整理,得,
即,
化简,得.
由,得.
当时,由题意,点中有一个与点重合(不妨设点与点重合),
处为中点,且,
在中,,则直线的方程为,
由的中点为,则,即,故,
所以,当且仅当时等号成立.
综上,的取值范围为.
11.(2025·北京大兴·三模)已知椭圆经过点,且右顶点为.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)过点的直线与椭圆交于不同两点B,C(均不是椭圆顶点),直线AB,AC分别与直线OP交于点M、N,求证:.
【答案】(1),离心率
(2)证明见解析
【分析】(1)根据椭圆过的点及右顶点坐标得到,,之间的关系,列出等式求解即可.
(2)设出直线的方程,将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理得到,,求出,两点的横坐标,代入公式再求证即可.
【详解】(1)由题意,
又因为经过点,所以,所以
所以椭圆的方程,离心率.
(2)证明:设,
由,消去可得,,
则,
由得.
同理,,
则
,
上式分子部分
,
故,所以.
12.(2025·北京·三模)已知椭圆 过点,焦距为 过点的直线与椭圆交于两个不同的点, 已知点, 为直线上一点, 且直线.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)求的横坐标.
【答案】(1);.
(2)
【分析】(1)利用椭圆过点和焦距求出,即求得椭圆方程与离心率;
(2)通过设直线方程,联立直线的方程和椭圆的方程,化简后写出韦达定理表示坐标,利用平行条件建立方程求出坐标.
【详解】(1)由题意可知,,由焦距,则,
所以,
所以椭圆方程为,离心率
(2)若斜率不存在,则,则;
设直线方程,,
则,消元可得;
则,
设,由点是直线上一点,,
则存在,使得,则,
由,则,
故,代入可得,
,
故点的横坐标为.
13.(2025·北京·模拟预测)已知椭圆:的一个顶点为,焦距为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于不同两点,直线,分别与x轴交于点,比较与的大小,并证明.
【答案】(1)
(2),证明见解析
【分析】(1)依题意可得,即可求出,从而求出椭圆方程;
(2)首先表示出直线方程,设、,联立直线与椭圆方程,消元列出韦达定理,由直线、的方程,表示出、,根据即可判断.
【详解】(1)依题意可得,,又,所以,
所以椭圆方程为.
(2)依题意过点的直线斜率存在,设,
设、,不妨令,
由,消去整理得,
所以,解得,
所以,,
直线的方程为,令,解得,
直线的方程为,令,解得,
所以
,
即的中点横坐标为,
又,所以
14.(2025·北京丰台·二模)已知椭圆的左顶点为,焦距为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为原点,过点且斜率为的直线与椭圆的另一个交点为,线段的垂直平分线与轴交于点,与轴交于点.过点且与平行的直线与轴交于点.若与的面积之比为,求的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)由已知及椭圆中的关系,解出,即可得到椭圆的方程;
(2)由题意,直线的方程为,与椭圆方程联立,利用韦达定理可由表示出线段的中点坐标,进而写出线段垂直平分线的方程,得到点和点坐标,表示出的面积,再由表示出的面积,再由面积之比为得到方程,即可求得的值.
【详解】(1)由题意,
解得.
所以椭圆的方程为.
(2)
由题意,直线的方程为,
由,得.
由题意,.
设,则,
解得,
所以线段的中点为.
线段垂直平分线的方程为:,
令得,所以.
令得,所以.
所以.
因为过点与直线平行的直线的方程为,故,
所以.
因为,
所以,整理得.
若,则,解得,故;
若,则,解得,故.
综上,或.
15.(24-25高三下·北京·月考)已知椭圆E:的左右焦点分别为,以椭圆E的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为的正方形.A为圆上一点(不在x轴上),B为椭圆E上一点,且满足轴,直线l与圆O切于点A,过作l的垂线,垂足为M.
(1)求椭圆E的方程及圆O的方程;
(2)求证:为定值.
【答案】(1),
(2)证明见解析
【分析】(1)根据已知得出,且进而求得,即可求得椭圆和圆的方程;
(2)首先由椭圆方程得出焦点坐标,设的坐标为,的坐标为,不妨取,根据点到直线距离公式求得,再根据两点间距离公式求得,即可证明为定值.
【详解】(1)已知以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为的正方形,设椭圆的焦距为,
则:,且,
所以,则椭圆的方程为:,
圆的方程为:.
(2)证明:由椭圆方程得,
因为轴,所以设的坐标为,的坐标为,不妨取,
因为直线与圆切于点,切线的方程为:,
因为,所以,
由得,,
又,所以,
因为,所以,
所以.
16.(2025·北京通州·一模)已知椭圆的离心率为,点在椭圆E上.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若过A的直线l(斜率不为0)与椭圆E的另一个交点为B,线段中点为M,射线交椭圆E于点N,交直线于点Q.求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据离心率和即可结合的关系求解,
(2)联立直线与椭圆方程,根据中点坐标可得,进而可得以及,即可结合向量的数量积以及两点距离公式化简求解.
【详解】(1)根据题意可知,解得,
故椭圆方程为
(2)设直线,联立与的方程可得,
设,则,
故,故,
,
故直线的方程为,
联立与椭圆方程可得,解得,
在直线中,令,则,故,
故
,
故
17.(2025·北京海淀·一模)已知椭圆,,分别是的左、右顶点,是的上顶点,的面积为2,且.
(1)求椭圆的方程及长轴长;
(2)已知点,点在直线上,设直线与轴交于点,直线与直线交于点,判断点是否在椭圆上,并说明理由.
【答案】(1)椭圆的方程为:,其长轴长为;
(2)在椭圆上,理由见解析.
【分析】(1)根据题意,列出满足的方程组,求得,即可求得椭圆方程和长轴长;
(2)求出方程,设出点的坐标,进而写出方程,从而求得的坐标;再结合已知条件,求得方程,联立方程组,解得坐标,将其代入椭圆方程,即可检验和判断.
【详解】(1)由题可知,,
的面积为2,且,则,又,解得;
故椭圆的方程为:,其长轴长.
(2)由(1)可知,,又,
故直线方程为:,又在直线上,故设点,
当时,直线斜率不存在,此时与重合,也与重合,显然在椭圆上;
当时,直线的斜率为,与轴没有交点,不满足题意;
当,且时,直线斜率为,直线方程为:,
令,可得,故;
直线斜率为:,直线方程为:;
直线斜率为:,直线方程为:;
联立,消去可得,代入可得:,即,
又,即,故点在椭圆上.
综上所述,在椭圆上.
18.(2025·北京西城·一模)已知椭圆的离心率为,为椭圆上一点,且点到椭圆的两个焦点的距离之和等于.
(1)求椭圆的方程;
(2)若关于原点的对称点为,过点与垂直的直线与椭圆的另一个交点为,轴于点,直线与轴交于点.用与分别表示与的面积,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据椭圆性质,已知离心率、长轴以及,通过解方程组就能得出、的值,进而得到椭圆方程.
(2)先设点、、坐标,再设直线方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理得到、表达式.因为,根据向量垂直性质得到,解出与的关系.排除直线过原点的情况后,确定时直线方程,求出点坐标,最后根据三角形面积公式得出.
【详解】(1)由题意,得解得,,
所以椭圆的方程为.
(2)由题意,设点,则点,.
设直线的方程为,.由得.
所以,,,
故,.
又因为,
所以,
去分母化简得到,所以或.
当时,直线过原点,不符合题意.
当时,直线的方程为,则点坐标为,
所以,.
故.
19.(2025·北京房山·一模)已知椭圆的长轴长为4,一个焦点为.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)过点且斜率存在的直线交椭圆于两点,在轴上是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1),离心率;
(2)存在,.
【分析】(1)由题意确定椭圆参数值,即可得椭圆方程,进而得到离心率;
(2)设直线的方程为,,,联立椭圆并应用韦达定理得,法一:根据面积比得到,即直线的斜率与直线的斜率互为相反数,列方程求得;法二:根据面积比得,结合两点距离公式并整理求得,即得结论.
【详解】(1)由题意,得,所以.
所以椭圆的方程为,离心率.
(2)设直线的方程为(显然),点,
设,联立方程,
整理得.
所以.
法一:因为.
又,所以.
所以,直线的斜率与直线的斜率互为相反数.
设直线的斜率为,直线的斜率为,
,整理可得,
,因为,
所以,,
即,解得.
所以点的坐标.
法二:因为,又,
所以,即,,
所以,且,
整理得,
则,
而,显然,
所以,
故,
所以,解得.
所以点的坐标.
20.(2025·北京门头沟·一模)已知椭圆的一个顶点为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,,直线,分别与轴交于点,,点关于轴的对称点为,求证:四边形为菱形.
【答案】(1);
(2)证明见解析
【分析】(1)由右顶点及离心率可得a,c,然后可得椭圆方程.
(2)设直线l,将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理可化简,得出四边形对角线垂直平分即可得答案.
【详解】(1)因椭圆顶点为,离心率为,
则,所以,故椭圆方程为:;
(2)由题,设直线方程为,将直线方程与椭圆方程联立,
可得.
即得
化简得
因直线与椭圆交于不同的两点,则.
设,由韦达定理.
又设,令得;
设,令得;
又因为
.
所以,,所以平分,所以四边形为菱形.
21.(25-26高三上·北京·月考)椭圆分别为左右焦点,为坐标原点,直线过与椭圆交于两点,的周长为,的周长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过作直线交抛物线于点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由焦点三角形的周长,建立方程组,解得,可得答案;
(2)设出直线方程,分别联立椭圆与抛物线方程,写出韦达定理,利用三角形面积公式,结合二次函数以及不等式性质,可得答案.
【详解】(1)由题意可得的周长,
的周长,
联立可得,解得,则,
所以椭圆的标准方程为.
(2)由椭圆,即,则,
易知直线的斜率存在,设,
联立,化简可得,
显然,设,则,
可得,
由,且垂足为,则,
联立可得,化简可得,
显然,设,则,
可得,
设直线的倾斜角为,则,可得,
,
令,可得,
由,则令,求导可得,
易知当时,,所以函数在上单调递增,故,
即,可得
所以.
22.(25-26高三上·北京·月考)已知椭圆的离心率为,右焦点为,过的直线交于两点,为的中点.
(1)求的方程和短轴长;
(2)若的垂直平分线交轴于,且.
(i)求直线的方程;
(ii)点在上,求△面积的最大值.
【答案】(1)的方程为,短轴长.
(2)(i);(ii).
【分析】(1)根据焦点与离心率,以及椭圆中的关系求解即可;
(2)(i)设直线与椭圆联立,根据韦达定理得出中点,根据弦长公式以及建立方程求解即可;
(ii)利用椭圆的参数方程设点,写出点到直线距离公式,结合辅助角公式求最大值即可.
【详解】(1)由题意,,则,,
则的方程为,短轴长.
(2)(i)当直线斜率不存在时,,,不合题意,
故设直线的方程为:,,
联立,得,
,
所以,
,
,
由得,
解得,
所以直线的方程为:.
(ii)由于点在上,故设,
由对称性,设,,,
则点到的距离
其中,
当时,,
.
所以△面积的最大值为.
23.(2025·北京东城·一模)已知椭圆过点,离心率为,上的点关于轴的对称点为.设为原点,,过点与轴平行的直线交于点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若点在以为直径的圆上,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由椭圆过点可求出,由离心率为及椭圆中,可求得,即可得到椭圆方程;
(2)先由条件得到的坐标,再得到过的直线方程,代入双曲线得到的坐标,进而得到以为直径的圆的方程,再利用点既在圆上,又在椭圆上,化简整理即可求出的值.
【详解】(1)因为椭圆过点,
所以,即.
因为椭圆的离心率为,所以,,
又因为椭圆中,代入可得,
解得,所以椭圆的方程为;
(2)
如图所示,因为关于轴的对称点为,,所以,
因为,所以,所以,
所以过点与轴平行的直线为,
将直线代入椭圆方程,
可得,即,
所以,,
所以以为直径的圆的圆心为,半径为,
所以圆的方程为,
因为点在圆上,所以,
即,
又因为点在椭圆上,所以,即,
代入可得 ,
化简后可得,解得或(舍),
所以.
24.(24-25高三下·北京·月考)已知椭圆,且过,两点.
(1)求的方程;
(2)设过点的直线交于,两点,过且平行于轴的直线与线段交于点,点与点关于点对称.证明:直线恒过点.
【答案】(1)
(2)证明见详解
【分析】(1)设椭圆的标准方程为,由已知条件求出的值,将点的坐标代入椭圆的方程,求出的值,可得出椭圆的标准方程,求出的值,即可求出该椭圆的离心率;
(2)分析可知,直线的斜率存在,先利用特殊位置猜想出直线过轴上的一个定点,设直线的方程为,、,将该直线方程与椭圆方程联立,列出韦达定理,求出直线的方程,可求出点的坐标,由已知条件求出点的坐标,求出直线的方程,然后令,可求出直线所过定点的坐标.
【详解】(1)设椭圆的标准方程为,
由题意,代入点得,,解得,
所以椭圆E的标准方程.
(2)若直线的斜率不存在,此时直线与椭圆相切,不合乎题意,
所以,直线的斜率存在.
当的斜率为时,的方程为,
此时、,
直线的斜率为,则直线的方程为,
令得,
由题意可得:,
此时直线的方程为过点,
当过椭圆的右顶点时,
直线的方程为,此时、,
直线的方程为,令得,
由题意可得,,
此时直线的方程,故直线过轴上一个定点.
设直线的方程为,、,
与椭圆方程联立得:,
,可得,
由韦达定理可得,,
在直线的方程为中,
令得,
由题意可得得,,
,
直线的方程为,
令,可得
,
所以直线过定点.
25.(25-26高三上·北京·月考)已知椭圆的离心率为,点在C上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知动直线l过曲线C的左焦点F,且与椭圆C分别交于P,Q两点,试问x轴上是否存在定点R,使得为定值?若存在,求出该定点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)存在.
【分析】(1)由离心率和点在椭圆上,列出等式求解即可;
(2)当直线的斜率存在时,设直线的方程为,设,利用韦达定理和向量的数量积求出,此时为定值;当直线的斜率不存在时,直线的方程为,求出此时点R也满足前面的结论,即得解.
【详解】(1)设椭圆的半焦距为,
由题意可得,
解得, ,则,
所以椭圆的标准方程为.
(2)
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
代入椭圆的方程,可得,
设,,则,,
设,则
,
若为定值,则,解得,
此时,
点的坐标为,
当直线的斜率不存在时,直线的方程为,
代入,得,
不妨设,若,
则,
,
综上所述,在轴上存在点,使得为定值.
(建议用时:70分钟)
26.(25-26高三上·北京顺义·期中)已知椭圆的短轴长为,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若过点的直线交椭圆于两点,且(其中为坐标原点),求的面积.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)利用椭圆的短轴长与离心率,结合求出椭圆的基本参数,得到标准方程;
(2)设直线方程与椭圆联立,利用向量垂直的条件求出直线斜率,再通过弦长公式与点到直线的距离公式计算三角形面积.
【详解】(1)由短轴长,得,故.
由离心率,得.
结合,代入得,解得.
故椭圆的标准方程为.
(2)设直线方程为,代入椭圆方程得.
设,,则,.
由,得,代入、,化简得,
解得,此时,
原点到直线的距离, 弦长.
故的面积为.
27.(25-26高三上·北京·期中)已知椭圆的长轴长为,且.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)椭圆的左、右顶点分别为,,经过点的直线与椭圆相交于不同的两点,(不与点,重合).直线与直线相交于点,求证:,,三点共线.
【答案】(1),;
(2)证明见解析.
【分析】(1)椭圆的长轴长和、的关系求出椭圆方程和离心率;
(2)再利用直线与椭圆相交,通过联立方程求出相关点的坐标,进而证明三点共线.
【详解】(1)已知椭圆长轴长为,得,
因为,所以,
因此,椭圆方程为,
由,得离心率;
(2)设直线的方程为,如下图所示:
联立,消去得,
由韦达定理得,
直线的方程为,令,得,
要证三点共线,只需证,
因为,所以需证,即证,
将代入,化简得,
即,整理为,
代入韦达定理结果:左边,右边,等式成立,故三点共线.
28.(25-26高三上·北京·月考)已知椭圆 经过点 .
(1)求椭圆 的方程及离心率;
(2)设椭圆 的左顶点为 ,直线 与 相交于 两点,直线 与直线 相交于点 . 问: 直线 是否过定点? 若过定点,求出该点坐标; 若不过定点, 说明理由.
【答案】(1);
(2)直线过定点
【分析】(1)根据椭圆经过点即可求得椭圆方程,利用离心率公式即可求离心率;
(2)写出直线的方程为,即可求得点,再利用点斜式表示得直线的方程为,即可求出与轴的交点,利用韦达定理等量替换即可求出直线NQ恒过的定点.
【详解】(1)因为椭圆经过点,
所以,解得,
所以椭圆E的方程为,
因为所以,
所以离心率为.
(2)直线过定点,理由如下:
由可得,
显然,
设则有
直线的方程为
令,解得,则,
所以直线的斜率为且,
所以直线的方程为
令,则
所以直线过定点.
29.(25-26高三上·北京·月考)椭圆的离心率为,左右顶点分别为,,上下顶点分别为,,四边形是边长为的菱形.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知A是椭圆C在第一象限上的点,B与A关于原点对称,为椭圆C的右焦点,连接与,并延长交椭圆C于D,E两点,若直线AB的斜率为,直线DE的斜率为,试探究是否为定值.若是,则求出这个定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)是定值,.
【分析】(1)根据离心率和菱形的边长,建立关于的方程组,求解即得椭圆方程;
(2)设,求出,写出直线的方程并与椭圆方程联立,消去后得到韦达定理,从而用表示出点的坐标,写出的算式并化简即可求出的定值.
【详解】(1)由可得
又由题意,,
联立两式,解得
所以椭圆C的方程为.
(2)
设,则,,,
则,.
则直线与椭圆方程联立,
消去可得:,
即.
显然,,
所以,.
所以,同理可得.
所以.
所以.
30.(25-26高三上·北京东城·月考)如图,已知椭圆的左,右焦点分别为,,离心率为,长轴长为.
(1)求E的方程;
(2)过焦点的直线交E于A,B两点,过焦点的直线交E于C,D两点,且轴,,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据给定条件,列式求出,根据求出即可得到答案;
(2)设,直线的方程分别与椭圆方程联立求出点的纵坐标,结合给定向量关系求解.
【详解】(1)由椭圆的长轴长为,得,所以,
因为离心率为,所以,所以,
则,所以椭圆的方程为.
(2)设,因为轴,则,且,而,,
依题意,,直线方程为,
由消去得,
则,解得,
因为,所以;
直线方程为,由,得,
则,解得,
因为,所以,
所以.
(建议用时:70分钟)
31.(25-26高三上·北京海淀·月考)已知椭圆经过点和点.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)设点关于原点的对称点为,过点的直线与椭圆的另一个交点为,且与直线交于椭圆内的点.设的面积和的面积分别为和,若,求直线的斜率.
【答案】(1),
(2)0
【分析】(1)根据题意有,解出即可得椭圆的方程,进而得离心率;
(2)连接,由,得,进而得,点与点关于原点对称,得,进而得,得直线的方程,与椭圆方程联立即可得点坐标,进而求解.
【详解】(1)由已知有:
,解得,
所以椭圆方程为,
所以,
所以离心率;
(2)连接,因为,
所以,即,
所以点和点到直线的距离相等,
由题意,点与点在直线的同侧,
所以,
因为点与点关于原点对称,所以,
又,所以,
所以,
直线的方程为,即,
由可得,
得或,
当时,,得,
当时,点与点重合,不合题意.
所以直线的斜率为0.
32.(25-26高三上·北京·开学考试)已知椭圆:的右顶点为,焦距为.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)过作直线交椭圆E于不同两点,设直线,分别与直线交于点,,比较与的大小,并给出证明.
【答案】(1);
(2),证明见解析
【分析】(1)利用已知得,又利用即可求椭圆的方程,利用离心率的公式即可求解;
(2)设直线的方程为:,与椭圆方程联立,设,由韦达定理得,求直线的方程,进而得,同理得,求出和即可求解.
【详解】(1)由题意有:,所以,
又,
所以椭圆的方程为:,
所以离心率为;
(2)由题意得直线的斜率存在且不为0,可设直线的方程为:,
所以,
所以,即,
设,
所以,
由,所以直线的方程为:,
令得,同理得,
所以,
,
当且时,,
当时,或,
此时与平行,没有交点,不合题意.
所以.
33.(25-26高三上·北京·开学考试)已知椭圆,其中,点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程及上顶点的坐标;
(2)过点的直线交椭圆于两点,直线与轴的交点分别为,,证明:线段的中点为定点.
【答案】(1),;
(2)证明见解析.
【分析】(1)根据题意列方程组式求解,进而可得结果;
(2)设直线的方程,进而可求点的坐标,结合韦达定理验证为定值即可.
【详解】(1)由题意可得,解得.
所以椭圆方程为.
上顶点的坐标为;
(2)由题意可知:直线的斜率存在且不为0,
设,
联立方程,消去得:
,
则,解得,
可得,
因为,则直线,
令,解得,即,
同理可得,
所以线段的中点是定点.
34.(25-26高三上·北京·开学考试)已知椭圆的右顶点为,上顶点与左右焦点构成一个等腰直角三角形.
(1)求椭圆的方程;
(2)经过点的直线与椭圆的另一个交点为、点关于轴的对称点为与不重合),直线与轴的交点分别为.若,求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等腰直角三角形可得,结合右顶点可求各基本量,从而可得椭圆方程;
(2)利用知点求点可用直线的斜率结合表示,再根据可求得,故可得的坐标,从而求出线段的长.我们也可以设,则可用表示,再根据可求,故可求线段的长.
【详解】(1)由题设,,所以,
所以的方程为.
(2)方法一:由题设,直线的斜率一定存在,设直线的方程为.
所以可得,,
设,所以,所以,
所以,所以,
直线的斜率,所以直线的方程为,
令,得,所以,同理可得
所以,又,所以,
因为与不重合,所以,
所以,所以,所以,所以.
方法二:设点,所以,
所以直线的方程为,
令,所以,同理直线的方程为,
令,所以,
又,
因为,所以,所以
所以,所以,所以,所以.
35.(24-25高三上·北京海淀·月考)已知椭圆的左、右顶点分别为、,上、下顶点分别为、,离心率为,且经过点.
(1)求椭圆的方程及长轴长;
(2)点是椭圆上一动点,且不与顶点重合,点满足四边形是平行四边形,过点作轴的垂线交直线于点,连接交于点,求证:.
【答案】(1)椭圆的方程为,椭圆的长轴长为
(2)证明过程见解析
【分析】(1)根据题意列方程组求出即可求解;
(2)欲证,只需证明,由题意知斜率存在,设,联立椭圆方程,结合韦达定理得的坐标,求得方程,联立,可得,由题意得,求得方程,联立得,对比,即可得证.
【详解】(1)由题意,解得,
所以椭圆的方程为,椭圆的长轴长为;
(2)
由题意知斜率存在,设,
联立与得,,化简得,
由韦达定理得,,
所以,
而直线,从而,
因为点满足四边形是平行四边形,关于中心对称,
根据平行四边形的中心对称性,可知也关于中心对称,
所以,而,
所以,显然,所以,
所以直线的方程为,
联立与,得,
即,
化简得,即,
因为,所以,
所以.
(建议用时:70分钟)
36.(24-25高三下·北京·月考)已知椭圆方程,椭圆上有三个点,,.
(1)求椭圆的标准方程,并求椭圆的离心率:
(2)设是椭圆上的动点,且直线关于直线对称,求直线的斜率.
【答案】(1)方程为,离心率为;
(2)
【分析】(1)将两点代入椭圆方程解方程即可求得椭圆方程和离心率;
(2)设直线的方程并与椭圆联立,解得两点的坐标表示,即可求得的斜率.
【详解】(1)根据题意将代入椭圆方程可得,解得;
再代入点坐标,可得,可得;
所以,
因此椭圆的标准方程为,离心率为.
(2)如下图所示:
因为两点关于轴对称,且直线关于直线对称,所以直线的斜率均存在,且互为相反数,
即;
设,则直线的方程为,
联立,可得,
显然是该方程的根,所以,可得;
即
因为,
同理可得,
可知
因此直线的斜率为.
37.(2025·北京延庆·一模)已知椭圆的左,右顶点分别为A,B,且,离心率为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设直线与x轴交于点Q,点P是直线上不同于点Q的一点,直线BP与椭圆E交于点M,直线AM与直线交于点N,判断是否存在点P,使得?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点的坐标为或
【分析】(1)由题意得,再结合求出,从而可求出椭圆E的标准方程;
(2)假设存在点P,使得,则‖,设,由结合点在直线上,可求得,再由在椭圆上可求出,从而可求出,进而可求出点的坐标.
【详解】(1)由题意得,解得,
所以,
所以椭圆E的标准方程为;
(2)假设存在点P,使得,则‖,
所以,
设,则,
所以,直线的方程为,
因为点在直线上,所以,
所以,
因为点P是直线上不同于点Q的一点,所以,
所以,解得,
因为点在椭圆上,所以,解得或,
当时,,得,
当时,,得,
所以存在点P,使得,点的坐标为或
【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆方程的求解,考查直线与椭圆的位置关系,考查椭圆中的定点问题,第(2)问解题的关键是将问题转化为,再结合直线的方程和椭圆方程可求得结果,考查数学转化思想和计算能力,属于中档题.
38.(24-25高三上·北京昌平·期末)已知椭圆的离心率为,且经过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若过点,斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,且与直线交于点,点在线段(不包括两端点)上,为坐标原点,直线与直线,分别交于点.求证:点关于原点对称.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)依题意知,结合求出,即可得椭圆方程;
(2)首先表示出直线方程,设,联立直线与椭圆方程,消元列出韦达定理,再表示出直线,的方程、求得坐标,并分别将直线,与直线联立求得,通过化简证明,得到点关于原点对称,即可得证.
【详解】(1)∵椭圆的离心率为,且经过点,
∴ 解得.
∴椭圆的方程为.
(2)
过点,斜率为的直线方程为.
由 得 .
. 设,则.
直线, 直线,
在直线方程中,令,得.
直线.
由得.
同理得.
所以,即点为线段中点.
所以点关于原点对称.
39.(24-25高三上·北京丰台·期末)已知椭圆的上顶点为,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设B为椭圆C的下顶点,动点M到坐标原点O的距离等于1(M与A,B不重合),直线AM与椭圆C的另一个交点为N.记直线BM,BN的斜率分别为,,问:是否存在常数,使得恒成立?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在
【分析】(1)根据题意,列出关于的方程,代入计算,即可得到结果;
(2)根据题意,表示出直线BN的斜率与直线AM的斜率,从而得到,然后代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)由题意得解得,.
所以椭圆C的方程为.
(2)
因为B为椭圆C的下顶点,所以.
设(且),则直线BN的斜率.
由点M到坐标原点O的距离等于1,可知点M在以AB为直径的圆上,
所以直线AM与直线BM垂直.
由题意得直线AM的斜率,
所以直线BM的斜率.所以.
因为点N在椭圆C上,所以,
故,所以,
所以存在,使得恒成立.
40.(24-25高三上·北京西城·期末)已知椭圆的左右顶点分别为,离心率为,点,的面积为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点且斜率为的直线交椭圆于点,线段的垂直平分线交轴于点,点关于直线的对称点为.若四边形为正方形,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆的性质,离心率(为椭圆半焦距),三角形面积公式,再结合椭圆中来确定椭圆方程.
(2)先求出直线与椭圆的交点坐标关系,再根据垂直平分线的性质、正方形的性质来求解的值.
【详解】(1)已知,,,
则的面积,解得.
因为离心率,,所以.
又因为,,,所以.
所以椭圆的方程为.
(2)将直线与椭圆联立得.
根据韦达定理,,.
计算,
从而得到线段中点坐标为.
然后求线段垂直平分线方程:垂直平分线的斜率为,
根据点斜式可得垂直平分线方程为,
进而得到点.
最后根据四边形为正方形时:
则
展开得
进一步化简为
将,代入得,,
整理得,解得.
(建议用时:70分钟)
41.(24-25高三上·北京海淀·期末)已知椭圆的左顶点为,离心率.
(1)求的标准方程;
(2)设点为上异于顶点的一点,点关于轴的对称点为,过作的平行线,与的另一个交点为. 当与不重合时,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据离心率及左顶点,求出、,即可得解;
(2)设,,则,从而得到直线的方程,联立直线与椭圆方程,消元,求出,即可得到,得到,即可得证.
【详解】(1)依题意可得,解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)设,,
则,,得直线的斜率.
由得直线的斜率.
由经过点得直线的方程.
由,得,
由韦达定理
得.
所以.
因为 ,,
由于不重合,所以,所以
所以.
因为两条直线不重合,所以.
42.(2025·北京海淀·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为,过坐标原点的直线交椭圆于、两点,点在第一象限.
(1)求椭圆的焦距;若,求点的坐标;
(2)若轴,垂足为,连结并延长交椭圆于点,取线段中点,求证:.
【答案】(1)4,;
(2)证明见解析.
【分析】(1)利用椭圆方程直接求出焦距,设出点的坐标,利用向量垂直的坐标表示,结合椭圆方程求解.
(2)法1,设,直线与椭圆方程联立证明即可;法2,设,联立直线与椭圆方程证明即可;法3,设,联立直线与椭圆方程证明即可;法4,直线与椭圆方程联立证明即可.
【详解】(1)设椭圆长轴长、短轴长、焦距分别为.依题意,,,
所以椭圆焦距为;
设点,而,则,
于是,即,由点在椭圆上,得,
解得,,由点在第一象限,得,则,
所以点的坐标为.
(2)
方法1:设点,,,则,
依题意,点与点关于原点对称,即,
显然直线斜率存在且不为0,设直线,
代入中得,,
,
设,则,,
,即,直线斜率,
由在直线上,得,即,
于是直线的斜率,,即,
又为线段中点,所以.
方法2:设点,,,则,
依题意,点与点关于原点对称,即,
直线斜率,直线,
联立直线与椭圆方程得:,
必有,设,则,,
,即,
直线斜率,而直线斜率,
则,即,又为线段中点,所以.
方法3:设点,,,则,
依题意,点与点关于原点对称,即,
直线斜率,直线,
联立直线与椭圆方程得:,
显然,设,则,,
于是,,
点,,
又,则,即,
因此是直角三角形,又为斜边中点,所以.
方法4:设,与椭圆联立,得,,
而点在第一象限,则,,
点,直线的斜率,
直线,令,则,
与椭圆联立得,显然,
线段中点,有,,
点,于是直线斜率,,
又为中点,所以.
43.(2025·北京朝阳·二模)已知椭圆的焦距为2,且过点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设直线与椭圆E交于不同的两点A,B,直线与直线交于点N,若(O是坐标原点),求k的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由椭圆的几何性质易得结果;
(2)联立直线和椭圆方程,由及可得,设,由韦达定理得,由倾斜角的概念可得直线的倾斜角和直线的倾斜角满足,从而直线和的斜率和满足,代入的值,化简可得k的值.
【详解】(1)由题意得解得
所以椭圆E的方程为.
(2)由得.
由得.
又,所以.
设,则.
不妨设点A在点B的上方,
因为,又,
此时,直线的倾斜角为,
直线的倾斜角为,所以.
由题可知直线和的斜率都存在,分别设为和,则.
因为,
所以,即.
由得.
所以.整理得,
又,所以.
44.(2025·北京朝阳·一模)已知椭圆的右焦点为,离心率为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点作直线l与椭圆E交于不同的两点A,B.设,直线BC与直线交于点N,求证:直线AN的斜率为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由题意可求得的值,可求得椭圆的方程;
(2)设直线,,与椭圆方程联立方程组由韦达定理可得,求得,进而计算可得,可得结论.
【详解】(1)由题意得,解得,
所以椭圆的方程是.
(2)由题可知直线斜率存在.设直线.
由,得.
由,得,即.
设,
则.
直线的方程为.
令,得的纵坐标为.
因为
,
所以.
.
又
.
所以,即.
所以直线的斜率为定值.
45.(25-26高三上·北京海淀·月考)已知椭圆的离心率为分别为椭圆的左、右焦点,点是椭圆上不与端点重合的动点,且的周长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知过点的直线与椭圆交于两点,点,直线与直线分别交于点,求线段的中点的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由离心率的定义和焦点三角形的周长列方程可解;
(2)设出直线方程,联立曲线方程得到韦达定理,然后利用直线方程与联立表示出交点的纵坐标,再由中点坐标公式可得.
【详解】(1)由题意可得,
又的周长为,由椭圆的性质可得,
联立可解,所以,
所以椭圆的方程.
(2)
显然直线的斜率存在,设其方程为,
联立椭圆方程,消去可得,
设,
显然,则,
因为,
所以,代入可解得,
同理可解得,
所以的中点的纵坐标为,
又
展开代入韦达定理可得
,
所以线段的中点的坐标为.
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解答题第20题 解析几何(椭圆)(讲练测)
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【典例】1.(2025·北京东城·二模)已知椭圆的一个顶点为.且过点.
(1)求椭圆的方程及焦距
(2)过点的直线与椭圆交于不同的两点.直线的斜率分别记为与,当时,求的面积.
【典例】2.(2025·北京·模拟预测)已知椭圆的左焦点为,,分别为左右顶点.点是直线上异于点的动点,直线交椭圆的另一点为点.
(1)求的值;
(2)直线与交于点,求证:.
【典例】3.(2025·北京·三模)已知椭圆:过,两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设,,过点的直线与椭圆交于两点,连接、交x轴于两点(不重合),已知,求直线的方程.
【典例】4.(2025·北京海淀·二模)已知椭圆.设直线交椭圆于不同的两点、,与轴交于点.
(1)当时,求的值;
(2)若点满足且,求的大小.
【典例】5.(2025·北京大兴·三模)已知椭圆:()的短轴长为,过左焦点作两条互相垂直的直线,,分别交椭圆于,和,四点.设,的中点分别为,.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线是否经过定点?若是,求出定点坐标;若否,请说明理由.
【典例】6.(2025·北京海淀·三模)椭圆的左、右焦点分别为,点P为椭圆E上动点.当P点在长轴端点时, ;当P点在短轴端点时,.过作直线的垂线,过作直线的垂线,直线的交点为Q.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若四边形为平行四边形,求平行四边形的面积;
(3)若点P在第一象限,点Q在椭圆E上,求点P坐标.
【典例】7.(2025·北京昌平·二模)已知椭圆的长轴长为,以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形的面积为6.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)过点且斜率为的直线与椭圆交于两点,点与点关于轴对称.在轴上是否存在定点,使三点共线?若存在,求实数的值,若不存在,说明理由.
【典例】8.(2025·北京·模拟预测)已知椭圆 的长轴的两个端点分别为 ,短轴的两个端点与 恰构成一个等边三角形的三个顶点.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)点为椭圆上除,外的任意一点,直线交直线于点,点 为坐标原点:过点且与直线垂直的直线记为,直线交轴于点,交直线于点,问:是否存在点使得与的面积相等?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
【典例】9.(2025·北京·模拟预测)椭圆:,左、右顶点分别为A,B,上顶点为C,原点为,P是椭圆上一点.,面积的最大值为6.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)当点P不与椭圆顶点重合时,记直线与椭圆的另一个交点为,交直线为D,直线交x轴为E.求证:直线与直线的斜率之积为定值.
【典例】10.(2025·北京·二模)已知椭圆,直线经过椭圆的左顶点和下顶点.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)设过点且斜率不为0的直线交椭圆于两点,直线与直线的交点分别为,线段的中点分别为.若直线经过坐标原点,求的取值范围.
11.(2025·北京大兴·三模)已知椭圆经过点,且右顶点为.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)过点的直线与椭圆交于不同两点B,C(均不是椭圆顶点),直线AB,AC分别与直线OP交于点M、N,求证:.
12.(2025·北京·三模)已知椭圆 过点,焦距为 过点的直线与椭圆交于两个不同的点, 已知点, 为直线上一点, 且直线.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)求的横坐标.
13.(2025·北京·模拟预测)已知椭圆:的一个顶点为,焦距为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于不同两点,直线,分别与x轴交于点,比较与的大小,并证明.
14.(2025·北京丰台·二模)已知椭圆的左顶点为,焦距为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为原点,过点且斜率为的直线与椭圆的另一个交点为,线段的垂直平分线与轴交于点,与轴交于点.过点且与平行的直线与轴交于点.若与的面积之比为,求的值.
15.(24-25高三下·北京·月考)已知椭圆E:的左右焦点分别为,以椭圆E的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为的正方形.A为圆上一点(不在x轴上),B为椭圆E上一点,且满足轴,直线l与圆O切于点A,过作l的垂线,垂足为M.
(1)求椭圆E的方程及圆O的方程;
(2)求证:为定值.
16.(2025·北京通州·一模)已知椭圆的离心率为,点在椭圆E上.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若过A的直线l(斜率不为0)与椭圆E的另一个交点为B,线段中点为M,射线交椭圆E于点N,交直线于点Q.求证:.
17.(2025·北京海淀·一模)已知椭圆,,分别是的左、右顶点,是的上顶点,的面积为2,且.
(1)求椭圆的方程及长轴长;
(2)已知点,点在直线上,设直线与轴交于点,直线与直线交于点,判断点是否在椭圆上,并说明理由.
18.(2025·北京西城·一模)已知椭圆的离心率为,为椭圆上一点,且点到椭圆的两个焦点的距离之和等于.
(1)求椭圆的方程;
(2)若关于原点的对称点为,过点与垂直的直线与椭圆的另一个交点为,轴于点,直线与轴交于点.用与分别表示与的面积,证明:.
19.(2025·北京房山·一模)已知椭圆的长轴长为4,一个焦点为.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)过点且斜率存在的直线交椭圆于两点,在轴上是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
20.(2025·北京门头沟·一模)已知椭圆的一个顶点为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,,直线,分别与轴交于点,,点关于轴的对称点为,求证:四边形为菱形.
21.(25-26高三上·北京·月考)椭圆分别为左右焦点,为坐标原点,直线过与椭圆交于两点,的周长为,的周长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过作直线交抛物线于点,求的取值范围.
22.(25-26高三上·北京·月考)已知椭圆的离心率为,右焦点为,过的直线交于两点,为的中点.
(1)求的方程和短轴长;
(2)若的垂直平分线交轴于,且.
(i)求直线的方程;
(ii)点在上,求△面积的最大值.
23.(2025·北京东城·一模)已知椭圆过点,离心率为,上的点关于轴的对称点为.设为原点,,过点与轴平行的直线交于点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若点在以为直径的圆上,求的值.
24.(24-25高三下·北京·月考)已知椭圆,且过,两点.
(1)求的方程;
(2)设过点的直线交于,两点,过且平行于轴的直线与线段交于点,点与点关于点对称.证明:直线恒过点.
25.(25-26高三上·北京·月考)已知椭圆的离心率为,点在C上.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)已知动直线l过曲线C的左焦点F,且与椭圆C分别交于P,Q两点,试问x轴上是否存在定点R,使得为定值?若存在,求出该定点坐标;若不存在,请说明理由.
(建议用时:70分钟)
26.(25-26高三上·北京顺义·期中)已知椭圆的短轴长为,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若过点的直线交椭圆于两点,且(其中为坐标原点),求的面积.
27.(25-26高三上·北京·期中)已知椭圆的长轴长为,且.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)椭圆的左、右顶点分别为,,经过点的直线与椭圆相交于不同的两点,(不与点,重合).直线与直线相交于点,求证:,,三点共线.
28.(25-26高三上·北京·月考)已知椭圆 经过点 .
(1)求椭圆 的方程及离心率;
(2)设椭圆 的左顶点为 ,直线 与 相交于 两点,直线 与直线 相交于点 . 问: 直线 是否过定点? 若过定点,求出该点坐标; 若不过定点, 说明理由.
29.(25-26高三上·北京·月考)椭圆的离心率为,左右顶点分别为,,上下顶点分别为,,四边形是边长为的菱形.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知A是椭圆C在第一象限上的点,B与A关于原点对称,为椭圆C的右焦点,连接与,并延长交椭圆C于D,E两点,若直线AB的斜率为,直线DE的斜率为,试探究是否为定值.若是,则求出这个定值;若不是,请说明理由.
30.(25-26高三上·北京东城·月考)如图,已知椭圆的左,右焦点分别为,,离心率为,长轴长为.
(1)求E的方程;
(2)过焦点的直线交E于A,B两点,过焦点的直线交E于C,D两点,且轴,,,求的值.
(建议用时:70分钟)
31.(25-26高三上·北京海淀·月考)已知椭圆经过点和点.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)设点关于原点的对称点为,过点的直线与椭圆的另一个交点为,且与直线交于椭圆内的点.设的面积和的面积分别为和,若,求直线的斜率.
32.(25-26高三上·北京·开学考试)已知椭圆:的右顶点为,焦距为.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)过作直线交椭圆E于不同两点,设直线,分别与直线交于点,,比较与的大小,并给出证明.
33.(25-26高三上·北京·开学考试)已知椭圆,其中,点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程及上顶点的坐标;
(2)过点的直线交椭圆于两点,直线与轴的交点分别为,,证明:线段的中点为定点.
34.(25-26高三上·北京·开学考试)已知椭圆的右顶点为,上顶点与左右焦点构成一个等腰直角三角形.
(1)求椭圆的方程;
(2)经过点的直线与椭圆的另一个交点为、点关于轴的对称点为与不重合),直线与轴的交点分别为.若,求线段的长.
35.(24-25高三上·北京海淀·月考)已知椭圆的左、右顶点分别为、,上、下顶点分别为、,离心率为,且经过点.
(1)求椭圆的方程及长轴长;
(2)点是椭圆上一动点,且不与顶点重合,点满足四边形是平行四边形,过点作轴的垂线交直线于点,连接交于点,求证:.
(建议用时:70分钟)
36.(24-25高三下·北京·月考)已知椭圆方程,椭圆上有三个点,,.
(1)求椭圆的标准方程,并求椭圆的离心率:
(2)设是椭圆上的动点,且直线关于直线对称,求直线的斜率.
37.(2025·北京延庆·一模)已知椭圆的左,右顶点分别为A,B,且,离心率为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)设直线与x轴交于点Q,点P是直线上不同于点Q的一点,直线BP与椭圆E交于点M,直线AM与直线交于点N,判断是否存在点P,使得?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
38.(24-25高三上·北京昌平·期末)已知椭圆的离心率为,且经过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若过点,斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,且与直线交于点,点在线段(不包括两端点)上,为坐标原点,直线与直线,分别交于点.求证:点关于原点对称.
39.(24-25高三上·北京丰台·期末)已知椭圆的上顶点为,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设B为椭圆C的下顶点,动点M到坐标原点O的距离等于1(M与A,B不重合),直线AM与椭圆C的另一个交点为N.记直线BM,BN的斜率分别为,,问:是否存在常数,使得恒成立?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
40.(24-25高三上·北京西城·期末)已知椭圆的左右顶点分别为,离心率为,点,的面积为2.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点且斜率为的直线交椭圆于点,线段的垂直平分线交轴于点,点关于直线的对称点为.若四边形为正方形,求的值.
(建议用时:70分钟)
41.(24-25高三上·北京海淀·期末)已知椭圆的左顶点为,离心率.
(1)求的标准方程;
(2)设点为上异于顶点的一点,点关于轴的对称点为,过作的平行线,与的另一个交点为. 当与不重合时,求证:.
42.(2025·北京海淀·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为,过坐标原点的直线交椭圆于、两点,点在第一象限.
(1)求椭圆的焦距;若,求点的坐标;
(2)若轴,垂足为,连结并延长交椭圆于点,取线段中点,求证:.
43.(2025·北京朝阳·二模)已知椭圆的焦距为2,且过点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设直线与椭圆E交于不同的两点A,B,直线与直线交于点N,若(O是坐标原点),求k的值.
44.(2025·北京朝阳·一模)已知椭圆的右焦点为,离心率为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点作直线l与椭圆E交于不同的两点A,B.设,直线BC与直线交于点N,求证:直线AN的斜率为定值.
45.(25-26高三上·北京海淀·月考)已知椭圆的离心率为分别为椭圆的左、右焦点,点是椭圆上不与端点重合的动点,且的周长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知过点的直线与椭圆交于两点,点,直线与直线分别交于点,求线段的中点的坐标.
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