内容正文:
8.5 椭圆及其性质
目录
01 课标要求 2
02 落实主干知识 3
知识点一:椭圆的定义 3
知识点二:椭圆的方程、图形与性质 3
03 探究核心题型 6
题型一:椭圆的定义及其标准方程应用 6
题型二:椭圆方程成立的充要条件判定 7
题型三:椭圆焦点三角形的周长、面积及综合应用 8
题型四:椭圆上两点间距离的最值求解 9
题型五:椭圆上两条线段和与差的最值问题 10
题型六:椭圆离心率的值与取值范围求解 10
题型七:椭圆简单几何性质的综合应用 11
题型八:利用椭圆第一定义求轨迹方程 13
04 课时精练 15
1、理解椭圆的定义、几何图形、标准方程.
2、掌握椭圆的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).
3、掌握椭圆的简单应用.
知识点一:椭圆的定义
平面内与两个定点的距离之和等于常数()的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距,记作,定义用集合语言表示为:
注意:当时,点的轨迹是线段;
当时,点的轨迹不存在.
知识点二:椭圆的方程、图形与性质
椭圆的方程、图形与性质所示.
焦点的位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
统一方程
参数方程
第一定义
到两定点的距离之和等于常数2,即()
范围
且
且
顶点
、
、
、
、
轴长
长轴长,短轴长
长轴长,短轴长
对称性
关于轴、轴对称,关于原点中心对称
焦点
、
、
焦距
离心率
准线方程
点和椭圆
的关系
切线方程
(为切点)
(为切点)
对于过椭圆上一点的切线方程,只需将椭圆方程中换为,换为可得
切点弦所在的直线方程
焦点三角形面积
①,(为短轴的端点)
②
③
焦点三角形中一般要用到的关系是
焦半径
左焦半径:
又焦半径:
上焦半径:
下焦半径:
焦半径最大值,最小值
通径
过焦点且垂直于长轴的弦叫通径:通径长=(最短的过焦点的弦)
弦长公式
设直线与椭圆的两个交点为,,,
则弦长
(其中是消后关于的一元二次方程的的系数,是判别式)
题型一:椭圆的定义及其标准方程应用
【典例1-1】(2026·河北张家口·三模)已知椭圆的离心率为,则C的方程可以为( )
A. B. C. D.
【典例1-2】(2026·云南保山·二模)设椭圆的离心率为,,,分别为其左、右焦点,点为椭圆短轴的一个端点,且的面积为2,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】
(1)定义法:根据椭圆定义,确定的值,再结合焦点位置,直接写出椭圆方程.
(2)待定系数法:根据椭圆焦点是在轴还是轴上,设出相应形式的标准方程,然后根据条件列出的方程组,解出,从而求得标准方程.
注意:①如果椭圆的焦点位置不能确定,可设方程为.
②与椭圆共焦点的椭圆可设为.
③与椭圆有相同离心率的椭圆,可设为(,焦点在轴上)或(,焦点在轴上).
【变式1-1】(2026·河南南阳·一模)已知椭圆与椭圆交于四点,且,的焦点与这四点在同一个圆上,则( )
A.4 B.5 C. D.
【变式1-2】(2026·广西南宁·二模)已知分别是椭圆的左、右顶点,直线()上存在点,使得是顶角为的等腰三角形,且的面积为,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【变式1-3】(2026·高三·江西抚州·期末)如图1所示,椭圆具有光学性质:从椭圆的左焦点发出的光线经过椭圆镜面反射,其反射光线经过椭圆的右焦点.如图2,若椭圆与圆相切于点、,则的方程为( )
A. B.
C. D.
题型二:椭圆方程成立的充要条件判定
【典例2-1】(2026·高三·山东·月考)“”是“曲线为椭圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【典例2-2】已知方程 表示椭圆,则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】
表示椭圆的充要条件为:;
表示双曲线方程的充要条件为:;
表示圆方程的充要条件为:.
【变式2-1】“曲线表示椭圆”是“”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
【变式2-2】已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(2026·湖南·三模)已知曲线,设,q:曲线C是焦点在x轴上的椭圆,则p是q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
题型三:椭圆焦点三角形的周长、面积及综合应用
【典例3-1】(2026·山西临汾·二模)椭圆的左、右焦点分别为,,点为椭圆上的点,则面积的最大值是( )
A.12 B.15 C.20 D.25
【典例3-2】已知点为椭圆上第一象限的一点,左、右焦点为的平分线与轴交于点,过点作直线PM的垂线,垂足为H,O为坐标原点,若,则面积为( )
A. B.8 C. D.12
【方法技巧与总结】
焦点三角形的问题常用定义与解三角形的知识来解决,对于涉及椭圆上点到椭圆两焦点将距离问题常用定义,即.
【变式3-1】(2026·高三·广东揭阳·阶段检测)已知椭圆的右焦点为,为坐标原点,其中的长半轴长为3,为上一点,点为中点,若的周长为4,则的焦距为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式3-2】(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)已知为椭圆的左焦点,抛物线与椭圆交于两点,当变化时, 周长的最大值为( )
A.8 B.6 C. D.
【变式3-3】(2026·福建莆田·二模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为,则的周长为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
题型四:椭圆上两点间距离的最值求解
【典例4-1】(2026·高三·江苏常州·期末)已知椭圆的焦点在轴上,是的上顶点,若上存在点使得,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【典例4-2】已知是椭圆的上顶点,点是椭圆上的任意一点,则的最大值为( )
A.2 B. C. D.
【方法技巧与总结】
利用几何意义进行转化.
【变式4-1】(2026·全国·模拟预测)已知椭圆,直线l过椭圆的右焦点F,交椭圆于A,B两点,O为坐标原点,M为AB的中点,N为OF的中点,则线段MN的长的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】已知椭圆的离心率为,下顶点为,点为上的任意一点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(2026·陕西西安·一模)已知点在椭圆上运动,点在圆上运动,则的最大值为( )
A. B. C.5 D.6
题型五:椭圆上两条线段和与差的最值问题
【典例5-1】(2026·山东淄博·二模)椭圆C:的左右焦点分别为,,点,P为C上一动点,则的最小值为______.
【典例5-2】(2026·高三·上海宝山·期中)已知点分别是椭圆和圆上的两个动点,且点,则的最大值为__________.
【方法技巧与总结】
在解析几何中,我们会遇到最值问题,这种问题,往往是考察我们定义.求解最值问题的过程中,如果发现动点在圆锥曲线上,要思考并用上圆锥曲线的定义,往往问题能迎刃而解.
【变式5-1】(2026·高三·福建厦门·月考)点在椭圆上,的左焦点为,点在圆上,则的最小值为___________.
【变式5-2】已知为椭圆:上任意一点,为椭圆的左焦点,为圆:上任意一点,则的最小值为______
【变式5-3】(2026·高三·陕西咸阳·月考)已知实数满足,则的最小值是_____.
题型六:椭圆离心率的值与取值范围求解
【典例6-1】(2026·河北沧州·二模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,过的直线交于,两点,的内切圆分别与,相切于点,,若,,则的离心率为__________.
【典例6-2】(2026·河北·二模)已知分别是椭圆的左、右焦点,是上位于轴上方的一点,直线交于另一点,且,则的离心率为_______.
【方法技巧与总结】
求离心率的本质就是探究之间的数量关系,知道中任意两者间的等式关系或不等关系便可求解出的值或其范围.具体方法为方程法、不等式法、定义法和坐标法.
【变式6-1】(2026·广西崇左·二模)已知圆经过椭圆的焦点,为椭圆上的动点,过点作圆的切线,切点为,,若存在点,使得四边形为矩形,则椭圆的离心率的取值范围是______.
【变式6-2】(2026·河南新乡·三模)已知是椭圆的左、右焦点,是双曲线的右顶点,过的直线交椭圆于M,N两点,且的周长为20,则椭圆的离心率为______.
【变式6-3】(2026·江苏南京·模拟预测)设B是椭圆的上顶点,若C上的任意一点P都满足,则椭圆C的离心率的取值范围是_______.
【变式6-4】(2026·高三·安徽阜阳·阶段检测)如图,水平地面上垂直立着一块木板,木板上有一个椭圆形的洞,木板一侧有一个点光源,光透过木板上的洞在另一侧地面上形成一个圆形光斑(即圆),点在地面上的射影为与交于点.若,且,圆的半径为,则木板上椭圆形洞的离心率为___________.
题型七:椭圆简单几何性质的综合应用
【典例7-1】(多选题)(2026·浙江绍兴·模拟预测)如图,圆柱被平面所截而得的几何体的截面是椭圆,则将其侧面展开后得到的曲线恰好是函数在一个周期内的图象,则( )
A.圆柱底面的直径为
B.圆柱底面和平面所成角为,则
C.椭圆的焦距长为
D.椭圆的离心率为
【典例7-2】(多选题)(2026·河南周口·模拟预测)已知是椭圆的两个焦点,点在椭圆上,是椭圆上的动点,轴,垂足为,且点为的中点,轴,垂足为,且点为的中点,则( )
A.
B.的最小值为
C.面积的最大值为
D.面积的最大值为
【方法技巧与总结】
标准方程
图形
性质
焦点
,
,
焦距
范围
,
,
对称性
关于轴、轴和原点对称
顶点
,
,
轴
长轴长,短轴长
离心率
(注:离心率越小越圆,越大越扁)
【变式7-1】(多选题)(2026·云南昆明·模拟预测)若三点中恰有两点在曲线上,则( )
A.若C是椭圆,则C的方程有2个 B.若C是双曲线,则C的方程有2个
C.若C是椭圆,则 D.若C是双曲线,则
【变式7-2】(多选题)(2026·青海海东·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在上且位于第一象限,,则( )
A.的周长为16 B.
C. D.直线的斜率为
【变式7-3】(多选题)(2026·吉林·三模)已知椭圆,,分别是椭圆C的左右焦点,O是坐标原点,P是椭圆C上任意一点,点,则下列结论正确的有( )
A.的周长为6 B.的面积为时,
C.周长的最小值是 D.面积的最大值为
题型八:利用椭圆第一定义求轨迹方程
【典例8-1】中,,,AB和AC两条边上的中线之和为30,则的重心G的轨迹方程为______.
【典例8-2】(2026·山东泰安·模拟预测)在平面直角坐标系中,满足,、分别为的重心、内心,若轴,则点的轨迹方程为______.
【方法技巧与总结】
常见考题中,会让我们利用圆锥曲线的定义求解点P的轨迹方程,这时候要注意把动点P和满足焦点标志的定点连起来做判断. 焦点往往有以下的特征:(1)关于坐标轴对称的点;(2)标记为F的点;(3)圆心;(4)题上提到的定点等等.当看到满足以上的标志的时候要想到曲线的定义,把曲线和满足焦点特征的点连起来结合曲线定义判断.注意:在求解轨迹方程的题中,要注意x和y的取值范围.
【变式8-1】已知点是圆上的动点,作轴于点,则线段的中点的轨迹方程为_______.
【变式8-2】(2026·广东深圳·二模)已知圆是圆上的一动点,.若存在一个半径为的圆与直线相切于点,且与圆内切,则的最小值为___________.
【变式8-3】已知动圆在圆的外部且与圆相切,同时还在圆的内部且与圆相切,则动圆的圆心的轨迹的方程是______.
【变式8-4】椭圆上的两点为原点,连接,若,则线段中点的轨迹方程为______.
1.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知椭圆的右焦点为,左顶点为,点在椭圆上,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(2026·河北邯郸·三模)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,且为抛物线的焦点.设抛物线与在第一象限的交点为,若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
3.(2026·河南开封·模拟预测)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P在C上,设为的内切圆圆心,若的面积为,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(2026·辽宁锦州·二模)已知椭圆的离心率为,则的值为( )
A.或 B.或2 C. D.
5.(25-26高三下·陕西·阶段检测)已知椭圆的左、右焦点分别是,点是椭圆上一点,直线的斜率为2,直线的斜率为,则的离心率是( )
A. B. C. D.
6.(2026·河北保定·三模)已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,P为C 上的点且不与 C 的左、右顶点重合, 且平分,则( )
A. B.2 C. D.
7.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)设椭圆的左、右焦点分别为、,为坐标原点,过的直线与椭圆交于A,B两点,若,的面积是面积的4倍,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
8.(多选题)(2026·山东滨州·二模)已知曲线,其中,则下列结论正确的是( )
A.若,则C是圆
B.若,则C是一条直线
C.若,则C是椭圆,其离心率为
D.若,则C是双曲线,其渐近线方程为
9.(多选题)(2026·辽宁锦州·二模)椭圆和双曲线的离心率分别为,,若,为双曲线的渐近线与椭圆在第一象限的交点,椭圆与轴交于,两点,则()
A.与有且只有两个公共点 B.
C.若,则 D.使成立的值不存在
10.(多选题)(2026·山西晋中·模拟预测)已知,是椭圆的两个焦点,点在椭圆上,是椭圆上的动点,轴,垂足为,且点为的中点,则( )
A. B.椭圆的离心率为
C.的最小值为 D.面积的最大值为
11.(多选题)(2026·内蒙古赤峰·三模)定义离心率是的椭圆为“黄金椭圆”.已知“黄金椭圆”的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为,上、下顶点分别为,则下列说法正确的是( )
A.短半轴长为
B.成等比数列
C.
D.的外接圆半径为
12.(2026·湖南长沙·一模)已知以原点为中心的椭圆、双曲线,与抛物线 有公共焦点 F,且三个曲线在第一象限交于同一点.若的离心率为2,则的离心率为________.
13.(25-26高三下·浙江杭州·阶段检测)过椭圆的右焦点作倾斜角为的直线交椭圆于两点,则__________.
14.(2026·宁夏银川·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,过点且垂直于轴的直线与交于点,连接并延长与交于点,连接.若,则________.
15.(25-26高三下·重庆·阶段检测)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆的图象经过点,且椭圆C的右焦点F的坐标为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点F作倾斜角为的直线和椭圆C交于两点,求的值.
16.(2026·山东滨州·二模)已知椭圆上顶点为,右焦点为,坐标原点为,且,,为椭圆上两个不同的点(均不与重合).
(1)求椭圆的方程;
(2)若为的垂心,求直线的方程.
17.(25-26高三下·天津南开·阶段检测)已知椭圆的一个顶点为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作直线与椭圆交于不同的两点,设直线,分别与轴交于点,若的面积为1,求直线的斜率.
18.(2026·四川泸州·模拟预测)已知椭圆的左右焦点分别为,,点满足直线,的斜率之积为,点是上任意一点,.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于,两点,若以为直径的圆经过坐标原点,求直线的方程.
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8.5 椭圆及其性质
目录
01 课标要求 2
02 落实主干知识 3
知识点一:椭圆的定义 3
知识点二:椭圆的方程、图形与性质 3
03 探究核心题型 6
题型一:椭圆的定义及其标准方程应用 6
题型二:椭圆方程成立的充要条件判定 9
题型三:椭圆焦点三角形的周长、面积及综合应用 11
题型四:椭圆上两点间距离的最值求解 14
题型五:椭圆上两条线段和与差的最值问题 17
题型六:椭圆离心率的值与取值范围求解 20
题型七:椭圆简单几何性质的综合应用 25
题型八:利用椭圆第一定义求轨迹方程 29
04 课时精练 34
1、理解椭圆的定义、几何图形、标准方程.
2、掌握椭圆的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).
3、掌握椭圆的简单应用.
知识点一:椭圆的定义
平面内与两个定点的距离之和等于常数()的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距,记作,定义用集合语言表示为:
注意:当时,点的轨迹是线段;
当时,点的轨迹不存在.
知识点二:椭圆的方程、图形与性质
椭圆的方程、图形与性质所示.
焦点的位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
统一方程
参数方程
第一定义
到两定点的距离之和等于常数2,即()
范围
且
且
顶点
、
、
、
、
轴长
长轴长,短轴长
长轴长,短轴长
对称性
关于轴、轴对称,关于原点中心对称
焦点
、
、
焦距
离心率
准线方程
点和椭圆
的关系
切线方程
(为切点)
(为切点)
对于过椭圆上一点的切线方程,只需将椭圆方程中换为,换为可得
切点弦所在的直线方程
焦点三角形面积
①,(为短轴的端点)
②
③
焦点三角形中一般要用到的关系是
焦半径
左焦半径:
又焦半径:
上焦半径:
下焦半径:
焦半径最大值,最小值
通径
过焦点且垂直于长轴的弦叫通径:通径长=(最短的过焦点的弦)
弦长公式
设直线与椭圆的两个交点为,,,
则弦长
(其中是消后关于的一元二次方程的的系数,是判别式)
题型一:椭圆的定义及其标准方程应用
【典例1-1】(2026·河北张家口·三模)已知椭圆的离心率为,则C的方程可以为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设椭圆的焦距为.
由题意得,则,
所以,即,
结合选项依次判断,只有A选项满足.
【典例1-2】(2026·云南保山·二模)设椭圆的离心率为,,,分别为其左、右焦点,点为椭圆短轴的一个端点,且的面积为2,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由椭圆离心率为,得,即,又因为,所以,
又点为椭圆短轴顶点,则,解得,所以,
即椭圆的方程为.
【方法技巧与总结】
(1)定义法:根据椭圆定义,确定的值,再结合焦点位置,直接写出椭圆方程.
(2)待定系数法:根据椭圆焦点是在轴还是轴上,设出相应形式的标准方程,然后根据条件列出的方程组,解出,从而求得标准方程.
注意:①如果椭圆的焦点位置不能确定,可设方程为.
②与椭圆共焦点的椭圆可设为.
③与椭圆有相同离心率的椭圆,可设为(,焦点在轴上)或(,焦点在轴上).
【变式1-1】(2026·河南南阳·一模)已知椭圆与椭圆交于四点,且,的焦点与这四点在同一个圆上,则( )
A.4 B.5 C. D.
【答案】D
【解析】因为两个椭圆的四个焦点在同一个圆上,
所以根据椭圆和的对称性可知,该圆的圆心为原点,
因此有,
所以椭圆的半焦距为,椭圆的半焦距为,
因此该圆的方程为,即,
又两椭圆的交点与和的四个焦点在同一个圆上,
所以由椭圆和圆的对称性可知,这四个点也在圆上,
由,
代入椭圆: 中,
得化简可得: ,解得:,
又,故.
【变式1-2】(2026·广西南宁·二模)已知分别是椭圆的左、右顶点,直线()上存在点,使得是顶角为的等腰三角形,且的面积为,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】如图:,故,
,故,
故,解得,
由于,
故,故,故椭圆方程为,
故选:B
【变式1-3】(2026·高三·江西抚州·期末)如图1所示,椭圆具有光学性质:从椭圆的左焦点发出的光线经过椭圆镜面反射,其反射光线经过椭圆的右焦点.如图2,若椭圆与圆相切于点、,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】如图,
由可知圆心,
因为椭圆E与圆C相切于A,
所以它们在点A处有相同的切线l,
因为,所以,
即切线的方程为,
所以l的方程为,
由椭圆的光学性质知,
所以关于直线l对称点在直线上,
所以,即,
所以,所以①,
而椭圆过点A,所以②,
联立①②得,则的方程为.
故选:D
题型二:椭圆方程成立的充要条件判定
【典例2-1】(2026·高三·山东·月考)“”是“曲线为椭圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】若曲线为椭圆,则,解得或,
由于或是的真子集,
故“”是“曲线为椭圆”的必要不充分条件,
【典例2-2】已知方程 表示椭圆,则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意知,方程表示椭圆,根据椭圆的标准方程或的特点可知:,且,解得或,综上所述的取值范围是.
故选:D.
【方法技巧与总结】
表示椭圆的充要条件为:;
表示双曲线方程的充要条件为:;
表示圆方程的充要条件为:.
【变式2-1】“曲线表示椭圆”是“”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】A
【解析】若曲线表示椭圆,有,可得或,
“曲线表示椭圆”可以推出“”,
“”不可以推出“曲线表示椭圆”,
可得“曲线表示椭圆”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
【变式2-2】已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据题意,方程表示焦点在轴上的椭圆.
则必有,解可得:.
即m的取值范围是.
故选:A.
【变式2-3】(2026·湖南·三模)已知曲线,设,q:曲线C是焦点在x轴上的椭圆,则p是q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】A
【解析】曲线C是焦点在x轴上的椭圆的充要条件是,即.
所以当时,成立,所以p是q的充分条件,
反之当时,不一定成立.所以p是q的充分不必要条件.
故选:A.
题型三:椭圆焦点三角形的周长、面积及综合应用
【典例3-1】(2026·山西临汾·二模)椭圆的左、右焦点分别为,,点为椭圆上的点,则面积的最大值是( )
A.12 B.15 C.20 D.25
【答案】A
【解析】
的面积为
所以
故选:A.
【典例3-2】已知点为椭圆上第一象限的一点,左、右焦点为的平分线与轴交于点,过点作直线PM的垂线,垂足为H,O为坐标原点,若,则面积为( )
A. B.8 C. D.12
【答案】C
【解析】如图所示,延长,交的延长线于点,
因为PH为的平分线,,
故为等腰三角形,
即为的中点,
因为为的中点,所以OH为的中位线,
故,设,由椭圆定义知,
,故,解得,
故在中,边上高为.
故面积为.
故选:C
【方法技巧与总结】
焦点三角形的问题常用定义与解三角形的知识来解决,对于涉及椭圆上点到椭圆两焦点将距离问题常用定义,即.
【变式3-1】(2026·高三·广东揭阳·阶段检测)已知椭圆的右焦点为,为坐标原点,其中的长半轴长为3,为上一点,点为中点,若的周长为4,则的焦距为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】
设椭圆的长半轴为,半焦距为,由题意得,
设椭圆左焦点为,原点是的中点,
因为是中点,是中点,所以是 的中位线,
得: , , ,
所以的周长为
由椭圆定义, ,
故的周长为 ,得,椭圆的焦距为.
【变式3-2】(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)已知为椭圆的左焦点,抛物线与椭圆交于两点,当变化时, 周长的最大值为( )
A.8 B.6 C. D.
【答案】A
【解析】
如图所示,已知椭圆方程,则,
由于点在椭圆上,根据椭圆的定义有,,
又因为在中,有,当且仅当共线时等号成立,
所以的周长,当且仅当共线时等号成立,
即的周长的最大值为,故A正确.
【变式3-3】(2026·福建莆田·二模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为,则的周长为( )
A.5 B.6 C.8 D.10
【答案】D
【解析】由题意得,,,所以,
因为在椭圆上,则有,且有,
则的周长为.
题型四:椭圆上两点间距离的最值求解
【典例4-1】(2026·高三·江苏常州·期末)已知椭圆的焦点在轴上,是的上顶点,若上存在点使得,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设,
,
又因为,因为下顶点到上顶点的距离为,
令,
要存在点使得,则的最大值必须大于,
由于是开口向下的二次函数,其最大值若要大于等于,
其对称轴必须在的右侧,
所以,解得,
故选:A
【典例4-2】已知是椭圆的上顶点,点是椭圆上的任意一点,则的最大值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【解析】设,,且,
所以
,
又因为,所以当时取最大值,
所以,
故选:C.
【方法技巧与总结】
利用几何意义进行转化.
【变式4-1】(2026·全国·模拟预测)已知椭圆,直线l过椭圆的右焦点F,交椭圆于A,B两点,O为坐标原点,M为AB的中点,N为OF的中点,则线段MN的长的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】轴时,故,
轴时均为顶点,为原点,,故,
不垂直坐标轴时,设,和椭圆方程联立得
即
故,
故
故,即.
设,易知,则时,
得点M的轨迹方程为,而时也满足该方程,刚好构成完整的椭圆,且N为其对称中心,
又椭圆上的点到椭圆中心的距离,
所以.
故选:A.
【变式4-2】已知椭圆的离心率为,下顶点为,点为上的任意一点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由椭圆的离心率,可得,所以椭圆的方程为,
设,则,可得,
又由点,
可得,
因为,所以,所以.
故选:A.
【变式4-3】(2026·陕西西安·一模)已知点在椭圆上运动,点在圆上运动,则的最大值为( )
A. B. C.5 D.6
【答案】B
【解析】设圆的圆心为,则,
设,则,
所以
,当且仅当时取得最大值,
所以.
故选:B.
题型五:椭圆上两条线段和与差的最值问题
【典例5-1】(2026·山东淄博·二模)椭圆C:的左右焦点分别为,,点,P为C上一动点,则的最小值为______.
【答案】/
【解析】依题意可得,,
将点代入椭圆C,有,则点在椭圆C内,
由椭圆的定义可知,即,
所以,
所以的最小值为.
【典例5-2】(2026·高三·上海宝山·期中)已知点分别是椭圆和圆上的两个动点,且点,则的最大值为__________.
【答案】/
【解析】因为为椭圆的右焦点,设其左焦点为,
圆的圆心,半径,由椭圆的定义得,
则,
而,当且仅当点在直线上时取等号,
所以当是线段延长线与椭圆的交点、是线段延长线与圆的交点时,取得最大值.
【方法技巧与总结】
在解析几何中,我们会遇到最值问题,这种问题,往往是考察我们定义.求解最值问题的过程中,如果发现动点在圆锥曲线上,要思考并用上圆锥曲线的定义,往往问题能迎刃而解.
【变式5-1】(2026·高三·福建厦门·月考)点在椭圆上,的左焦点为,点在圆上,则的最小值为___________.
【答案】/
【解析】椭圆左焦点,右焦点,
由圆,得,半径为,如图:
由椭圆的定义可得:,则,
则,
等号成立时三点共线,
又,等号成立时三点共线,
故当四点共线时,取得最小值,
最小值为.
答案为:.
【变式5-2】已知为椭圆:上任意一点,为椭圆的左焦点,为圆:上任意一点,则的最小值为______
【答案】
【解析】在椭圆中,,,则,即点,
设其右焦点为,
如图,为椭圆上任意一点,则,
又因为为圆上任意一点,圆心,半径为,
.
当且仅当共线且在之间时等号成立.
所以的最小值为.
故答案为:.
【变式5-3】(2026·高三·陕西咸阳·月考)已知实数满足,则的最小值是_____.
【答案】
【解析】由,则,
所以,可以视为上半个椭圆上的点到点和到的距离之和,
又点恰好是椭圆的右焦点,
设左焦点为,则,
所以,
当且仅当三点共线时取得等号,此时点是直线与椭圆在第一象限内的交点.
故答案为:.
题型六:椭圆离心率的值与取值范围求解
【典例6-1】(2026·河北沧州·二模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,过的直线交于,两点,的内切圆分别与,相切于点,,若,,则的离心率为__________.
【答案】
【解析】如图,作出符合题意的图形,设内切圆与相切于点,
由椭圆定义可知,,
又,,,,,
得,,,
所以,,,,
由余弦定理得,
即,化简得.
【典例6-2】(2026·河北·二模)已知分别是椭圆的左、右焦点,是上位于轴上方的一点,直线交于另一点,且,则的离心率为_______.
【答案】/
【解析】
设,则,
由椭圆定义可知:,,
由余弦定理得:,
整理可得:,(舍)或,
,,,
,,即,
的离心率.
【方法技巧与总结】
求离心率的本质就是探究之间的数量关系,知道中任意两者间的等式关系或不等关系便可求解出的值或其范围.具体方法为方程法、不等式法、定义法和坐标法.
【变式6-1】(2026·广西崇左·二模)已知圆经过椭圆的焦点,为椭圆上的动点,过点作圆的切线,切点为,,若存在点,使得四边形为矩形,则椭圆的离心率的取值范围是______.
【答案】
【解析】圆的圆心为,半径为,
由题意可知:,,且,
若存在点,使得四边形为矩形,此时,
且,则四边形为正方形,可得,
则,可得,且,即,
可得,可得,
所以椭圆的离心率的取值范围是.
【变式6-2】(2026·河南新乡·三模)已知是椭圆的左、右焦点,是双曲线的右顶点,过的直线交椭圆于M,N两点,且的周长为20,则椭圆的离心率为______.
【答案】
【解析】由椭圆的定义
则,,
则的周长为,即得,
且是双曲线的右顶点,所以,即得,
所以椭圆的离心率为.
【变式6-3】(2026·江苏南京·模拟预测)设B是椭圆的上顶点,若C上的任意一点P都满足,则椭圆C的离心率的取值范围是_______.
【答案】
【解析】由已知,设,则,又,,
所以,
因为,所以,
当,即时,时,,即满足题意,
此时由得,,,
当,即时,时,,
由题意,,
,,
,,,
又,即,
所以,
综上,的范围是,即.
【变式6-4】(2026·高三·安徽阜阳·阶段检测)如图,水平地面上垂直立着一块木板,木板上有一个椭圆形的洞,木板一侧有一个点光源,光透过木板上的洞在另一侧地面上形成一个圆形光斑(即圆),点在地面上的射影为与交于点.若,且,圆的半径为,则木板上椭圆形洞的离心率为___________.
【答案】/
【解析】如图1,
在竖直平面内,由相似关系可得,
代入已知数据,得,
所以椭圆形洞的高为.
如图2,
连接A与的中点交AC于G,则,
如图3,
,,
所以椭圆形洞的宽为.
故在椭圆中,,所以离心率.
题型七:椭圆简单几何性质的综合应用
【典例7-1】(多选题)(2026·浙江绍兴·模拟预测)如图,圆柱被平面所截而得的几何体的截面是椭圆,则将其侧面展开后得到的曲线恰好是函数在一个周期内的图象,则( )
A.圆柱底面的直径为
B.圆柱底面和平面所成角为,则
C.椭圆的焦距长为
D.椭圆的离心率为
【答案】ABD
【解析】设圆柱底面直径为,依题意可知圆柱底面周长等于正弦函数的一个周期,
即,得,A正确;
设截面椭圆的左右端点分别为,当椭圆上的点经过半周从移动到时,
它在展开曲线上经过半个周期从波谷移动到波峰,所以的高度差为,
而在圆柱底面上的投影即为底面直径,可知 ,B正确;
截面椭圆的短轴即为底面直径,长轴,
则椭圆的焦距长 ,C错误;
由前述结论可知,D正确.
【典例7-2】(多选题)(2026·河南周口·模拟预测)已知是椭圆的两个焦点,点在椭圆上,是椭圆上的动点,轴,垂足为,且点为的中点,轴,垂足为,且点为的中点,则( )
A.
B.的最小值为
C.面积的最大值为
D.面积的最大值为
【答案】ACD
【解析】对于A,点在椭圆上,,解得,
,故A正确.
对于B,设点,则.将点的坐标代入椭圆的方程,
得,即,点的轨迹方程为,
则的最小值为点到圆心的距离减去半径,
即,故B错误.
对于C,由B可知,,则当时,的面积最大,
为,故C正确.
对于D,由椭圆对称性,设点在第一象限,,
.
,当且仅当时,等号成立,
面积的最大值为,故D正确.
【方法技巧与总结】
标准方程
图形
性质
焦点
,
,
焦距
范围
,
,
对称性
关于轴、轴和原点对称
顶点
,
,
轴
长轴长,短轴长
离心率
(注:离心率越小越圆,越大越扁)
【变式7-1】(多选题)(2026·云南昆明·模拟预测)若三点中恰有两点在曲线上,则( )
A.若C是椭圆,则C的方程有2个 B.若C是双曲线,则C的方程有2个
C.若C是椭圆,则 D.若C是双曲线,则
【答案】AC
【解析】将三点代入曲线中分别得,,,,
若在曲线上,不在曲线上,则,,,
此时为椭圆;
若在曲线上,不在曲线上,则,,,得,
此时为双曲线;
若在曲线上,不在曲线上,则,,,得,
此时为椭圆;
故AC正确,BD错误.
【变式7-2】(多选题)(2026·青海海东·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在上且位于第一象限,,则( )
A.的周长为16 B.
C. D.直线的斜率为
【答案】AC
【解析】根据题意可得,点,点,
对于A选项,的周长为,故A选项正确;
对于B选项,因为,解得,故B选项错误;
对于C选项,根据B选项方程解得,故C选项正确;
对于D选项因为,,
因为P点在第一象限所以设P点坐标为,
则,解得,
则直线的斜率为,故D选项错误.
【变式7-3】(多选题)(2026·吉林·三模)已知椭圆,,分别是椭圆C的左右焦点,O是坐标原点,P是椭圆C上任意一点,点,则下列结论正确的有( )
A.的周长为6 B.的面积为时,
C.周长的最小值是 D.面积的最大值为
【答案】ACD
【解析】由题意得,,故的周长为,故A正确,
当的面积为时,有,即,故B错误,
周长为,
当三点共线,在之间时的周长最小,此时,
故周长的最小值为,故C正确,
直线的方程为,即,
设与直线平行且与椭圆相切的直线方程为,
联立,得,
则,解得,
当时,直线与椭圆切点到直线的距离最大,即,
故面积的最大值为,故D正确.
题型八:利用椭圆第一定义求轨迹方程
【典例8-1】中,,,AB和AC两条边上的中线之和为30,则的重心G的轨迹方程为______.
【答案】
【解析】由题意可作图如下:
由为边上的中线,且点为的重心,得,即,
同理可得,
由题意可得,即,可得,
所以重心的轨迹是以为焦点、长轴长为的椭圆,
则,所以,
所以重心G的轨迹方程为.
故答案为:.
【典例8-2】(2026·山东泰安·模拟预测)在平面直角坐标系中,满足,、分别为的重心、内心,若轴,则点的轨迹方程为______.
【答案】
【解析】设,则重心,设内切圆半径为,
又,所以,
因为,则,又,所以,
所以点的轨迹方程为.
故答案为:.
【方法技巧与总结】
常见考题中,会让我们利用圆锥曲线的定义求解点P的轨迹方程,这时候要注意把动点P和满足焦点标志的定点连起来做判断. 焦点往往有以下的特征:(1)关于坐标轴对称的点;(2)标记为F的点;(3)圆心;(4)题上提到的定点等等.当看到满足以上的标志的时候要想到曲线的定义,把曲线和满足焦点特征的点连起来结合曲线定义判断.注意:在求解轨迹方程的题中,要注意x和y的取值范围.
【变式8-1】已知点是圆上的动点,作轴于点,则线段的中点的轨迹方程为_______.
【答案】
【解析】如图所示:
不妨设,
则满足;
易知,
又线段的中点为,可得;
即,
代入方程
可得,整理得.
故答案为:.
【变式8-2】(2026·广东深圳·二模)已知圆是圆上的一动点,.若存在一个半径为的圆与直线相切于点,且与圆内切,则的最小值为___________.
【答案】
【解析】
如图,设所求圆的圆心为,连接,设点,
由于,则,
于是点的轨迹是以为焦点的椭圆,从而椭圆的中心为,
于是设点的轨迹方程为:,
其中,则,椭圆方程为.
由于直线始终与有公共点,
不妨在轴下方或在轴上,设的倾斜角为,如图,才能取到最小值.
当时,由于直线与圆相切,即,则.
设直线与圆相切,由,,则,从而.
由焦半径公式可知.
【变式8-3】已知动圆在圆的外部且与圆相切,同时还在圆的内部且与圆相切,则动圆的圆心的轨迹的方程是______.
【答案】
【解析】设圆的半径为,则根据题意,得,
于是,
由椭圆的定义可知:点的轨迹为满足的椭圆,
因此点的轨迹方程为.
故答案为:
【变式8-4】椭圆上的两点为原点,连接,若,则线段中点的轨迹方程为______.
【答案】
【解析】,,则,整理得,线段中点的坐标为
所以有,即线段中点的轨迹方程为.
故答案为:.
1.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知椭圆的右焦点为,左顶点为,点在椭圆上,若,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】过点作于点,因为,所以为的中点,
由题可知,所以,
又,所以,,
所以,,
设,则,
所以,
因为点在椭圆上,所以,
用替换,化简得:,
即,因为,
所以.
2.(2026·河北邯郸·三模)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,且为抛物线的焦点.设抛物线与在第一象限的交点为,若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】作抛物线的准线,则过椭圆的左焦点,过作交于,
因为椭圆与抛物线有共同的焦点,所以,设,
因为,,
所以,,
又因为,所以,
在直角三角形中,,
所以,解得,所以.
3.(2026·河南开封·模拟预测)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P在C上,设为的内切圆圆心,若的面积为,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设,
根据椭圆定义有,在中,由余弦定理可得
,
即,整理得,
又的面积,由
可得,结合已知条件有,所以,
点为内切圆圆心,所以是的角平分线,设内切圆半径为,
作,垂足为,则,
同时由等面积法可知,
整理得,进而得到,
故的离心率为.
4.(2026·辽宁锦州·二模)已知椭圆的离心率为,则的值为( )
A.或 B.或2 C. D.
【答案】A
【解析】原方程整理得 , 且,
当焦点在轴上,则,,满足,即.
由离心率,得,解得,符合条件.
当焦点在轴上,则,,满足,即.
同理,解得,符合条件.
5.(25-26高三下·陕西·阶段检测)已知椭圆的左、右焦点分别是,点是椭圆上一点,直线的斜率为2,直线的斜率为,则的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由直线的斜率分别为,得,则,即,
又,因此,而,
于是,即,所以的离心率.
6.(2026·河北保定·三模)已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,P为C 上的点且不与 C 的左、右顶点重合, 且平分,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【解析】如图
设,由得,则,
因,则,
又因平分,则,即,故,
因点P为C 上的点,则,即,联立解得,
因,则,设,
由余弦定理,,解得,即.
7.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)设椭圆的左、右焦点分别为、,为坐标原点,过的直线与椭圆交于A,B两点,若,的面积是面积的4倍,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
椭圆的左、右焦点分别为,
,
,
,,
,
,故轴,是椭圆的通径,即,
,
,故,
,解得,即,
.
8.(多选题)(2026·山东滨州·二模)已知曲线,其中,则下列结论正确的是( )
A.若,则C是圆
B.若,则C是一条直线
C.若,则C是椭圆,其离心率为
D.若,则C是双曲线,其渐近线方程为
【答案】AC
【解析】A选项,时,,则C是单位圆,A正确;
B选项,若,,即,则C是两条直线,B错误;
C选项,若,,则C是椭圆,其中,,,
其离心率为,C正确;
D选项,,,则C是双曲线,,,
渐近线方程为,D错误.
9.(多选题)(2026·辽宁锦州·二模)椭圆和双曲线的离心率分别为,,若,为双曲线的渐近线与椭圆在第一象限的交点,椭圆与轴交于,两点,则()
A.与有且只有两个公共点 B.
C.若,则 D.使成立的值不存在
【答案】ACD
【解析】已知椭圆,双曲线.
椭圆参数:,,,离心率.
双曲线参数:,,,离心率
选项A:联立与方程:,
两式相加得,代入得,公共点为,,共2个,故A正确.
选项B:,故B错误.
选项C,,
平方得,,故C正确.
选项D:双曲线的渐近线:,第一象限渐近线.
联立椭圆:,,即.
椭圆顶点,,,
,,
,,
由,平方得,与矛盾,故不存在,D正确.
10.(多选题)(2026·山西晋中·模拟预测)已知,是椭圆的两个焦点,点在椭圆上,是椭圆上的动点,轴,垂足为,且点为的中点,则( )
A. B.椭圆的离心率为
C.的最小值为 D.面积的最大值为
【答案】ABD
【解析】点在椭圆上,,解得.
椭圆的标准方程为.
设椭圆的长轴长为,短轴长为,焦距为,则.
,即,,,故A,B正确.
对于C,设点,则.
将点的坐标代入椭圆方程,得,即.
点的轨迹方程为,
的最小值为点到圆心的距离减去半径,
,故C错误.
对于D,由C可知,,,则当时,的面积最大,为,故D正确.
11.(多选题)(2026·内蒙古赤峰·三模)定义离心率是的椭圆为“黄金椭圆”.已知“黄金椭圆”的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为,上、下顶点分别为,则下列说法正确的是( )
A.短半轴长为
B.成等比数列
C.
D.的外接圆半径为
【答案】BCD
【解析】对于A,由椭圆,可得,即,
因为椭圆离心率,则,所以,
短半轴长为,不等于,所以A错误;
对于B,由选项A知:,可得,
则,即,所以成等比数列,故B正确;
对于C,由,
由选项B知,可得,即,
因为所以,故C正确;
对于D,由,
可得,即,
则直角的外接圆半径,故D正确.
12.(2026·湖南长沙·一模)已知以原点为中心的椭圆、双曲线,与抛物线 有公共焦点 F,且三个曲线在第一象限交于同一点.若的离心率为2,则的离心率为________.
【答案】
【解析】因为抛物线开口向右,可设公共焦点,设双曲线方程为,
由,所以,
所以双曲线方程为,
联立抛物线方程, ,解得,(舍去),
将代入,解得,(舍去),
所以,
设椭圆的方程,离心率为,将代入得,
且,
设,则,由,可得,
代入椭圆方程化简得,,
解得,(舍去),
代入得.
13.(25-26高三下·浙江杭州·阶段检测)过椭圆的右焦点作倾斜角为的直线交椭圆于两点,则__________.
【答案】
【解析】由题意可得,所以直线的方程为,
由,得或,
不妨设,则,
所以.
14.(2026·宁夏银川·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,过点且垂直于轴的直线与交于点,连接并延长与交于点,连接.若,则________.
【答案】3
【解析】如图:不妨考虑位于第一象限,
则,
故.
15.(25-26高三下·重庆·阶段检测)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆的图象经过点,且椭圆C的右焦点F的坐标为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点F作倾斜角为的直线和椭圆C交于两点,求的值.
【解析】(1)依题意,椭圆的右焦点为,则左焦点为,设,
由椭圆的定义可知,
所以,可得,
所以椭圆的方程为.
(2)依题可设过点的直线方程为,
将其与椭圆方程联立,消元得,
设,则得,(*),
于是
将(*)代入,得.
16.(2026·山东滨州·二模)已知椭圆上顶点为,右焦点为,坐标原点为,且,,为椭圆上两个不同的点(均不与重合).
(1)求椭圆的方程;
(2)若为的垂心,求直线的方程.
【解析】(1)由题意,椭圆上顶点为,故,
又,故,从而
因此椭圆方程为:;
(2)由(1)可知,故,,
因为为的垂心,所以且,
则必有,设直线方程为:
联立直线与椭圆:得:
令,解得:,
由韦达定理:,
则,故,
即:
整理得:,
将代入化简得:,解得或
当时,直线过点,不符合题意,舍去
当时,满足,符合题意.
故直线方程为:,即.
17.(25-26高三下·天津南开·阶段检测)已知椭圆的一个顶点为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点作直线与椭圆交于不同的两点,设直线,分别与轴交于点,若的面积为1,求直线的斜率.
【解析】(1)由题,联立,解得,所以椭圆的方程为;
(2)
设直线的方程为,即,,,
联立,化简得,
,,,,
,,
直线的方程为,令,,故,
直线的方程为,令,,故,
由,可得,
,化简为,解得.
18.(2026·四川泸州·模拟预测)已知椭圆的左右焦点分别为,,点满足直线,的斜率之积为,点是上任意一点,.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于,两点,若以为直径的圆经过坐标原点,求直线的方程.
【解析】(1)设椭圆C的半焦距为,则,
所以,
因为直线,的斜率之积为,所以,解得.
因为,利用椭圆定义可得椭圆长轴,解得,
则.
所以C的方程为.
(2)由已知得过点且满足题意的直线l的斜率存在,不妨设,
联立消去y得,
令,解得.
设,,则,,
因为以DE为直径的圆经过点O,所以,即,
所以,即,
所以,
整理可得即,满足,解得,
所以直线l的方程为.
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