内容正文:
第18讲 椭圆及其标准方程
内容导航
01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解→ 建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03 题型突破→ 析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型01 椭圆的定义、表示及辨析
题型02 求椭圆的标准方程
题型03 点与椭圆的位置关系
题型04 椭圆中的焦点三角形问题
题型05 椭圆中的轨迹方程问题
题型06 椭圆中的距离最值问题
04 过关检测→ 练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
1.椭圆的定义
2.椭圆的标准方程
1. 了解椭圆的实际背景,经历从具体情境中抽象出椭圆模型的过程,培养直观想象的核心素养.
2. 理解并掌握椭圆的定义,培养数学抽象的核心素养.
3. 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.
学习重点:理解掌握椭圆的定义.
学习难点:掌握椭圆的标准方程及其推导过程.
知|识|框|架
知|识|精|讲
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.
即时即练
1.(多选题)(24-25高二上·陕西西安·期中)下列说法中正确的是( )
A.已知,,平面内到,两点的距离之和等于的点的轨迹是线段
B.已知,,平面内到,两点的距离之和等于的点的轨迹是椭圆
C.平面内到点,距离相等的点的轨迹是椭圆
D.平面内到点,两点的距离之和等于点到,的距离之和的点的轨迹是椭圆
【答案】AD
【分析】根据椭圆的定义逐项分析点的轨迹.
【详解】待求轨迹的点记为,
A:因为,所以的轨迹是线段,故正确;
B:因为,此时的轨迹不存在,故错误;
C:因为,所以的轨迹是线段的垂直平分线,故错误;
D:因为,所以,
所以的轨迹是以为焦点的椭圆,故正确;
故选:AD.
【方法总结】
1、椭圆的定义
(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.
2、判断方程是否表示椭圆
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.
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.
即时即练
1.(25-26高二上·天津·阶段检测)求满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1),,焦点在坐标轴上;
(2)椭圆上一点P到其两焦点,的距离之和为10;
(3)两个焦点坐标分别是,,并且经过点.
【答案】(1)或;
(2);
(3).
【分析】(1)根据的关系求,可得椭圆方程.
(2)根据椭圆的定义求,根据焦点定义求,再根据的关系求,可得椭圆方程.
(3)根据焦点坐标求,根据椭圆上的点和的关系列式求,可得椭圆方程.
【详解】(1)因为,,所以.
若椭圆焦点在轴上,则椭圆方程为;
若椭圆焦点在轴上,则椭圆方程为.
(2)由题意,椭圆焦点在轴上,可设椭圆方程为,
且,,
所以,
所以椭圆方程为:.
(3)由题意,椭圆焦点在轴上,可设椭圆方程为,且,
又,故所求椭圆方程为.
【方法总结】
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.
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;
即时即练
1.(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
【方法总结】
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.
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
即时即练
1.(25-26高二下·上海黄浦·期中)已知点为椭圆上纵坐标不为零的点,、分别为椭圆左右两焦点,则的周长为______.
【答案】
【分析】根据椭圆的定义,求三角形的周长.
【详解】由椭圆方程可知,,,所以,
的周长为.
2.(25-26高二上·北京昌平·期中)设,分别是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上,若,则的面积为___________.
【答案】/
【分析】由椭圆的方程可知;根据椭圆的定义知,再由余弦定理得出,再利用三角形面积公式即可得到答案.
【详解】由椭圆知,
由椭圆的定义知:,
在中,由余弦定理得:,
即,
.
故答案为:.
3.(25-26高二上·广东广州·期末)已知椭圆的两个焦点为,,点P是椭圆上一点,且,则________.
【答案】
【分析】根据椭圆定义得,联立,解出,再利用勾股定理即可得到答案.
【详解】根据椭圆方程,有,,则,
因为点在椭圆上,所以有,因为,
所以,
则,
则.
故答案为:.
【方法总结】
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.
题型01 椭圆的定义、表示及辨析
1.(25-26高二上·广西·阶段检测)已知平面内两个定点之间的距离是6,动点到这两个定点的距离之和是8,那么动点的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
【答案】B
【分析】根据椭圆的定义判断即可.
【详解】因为,是两个定点,,而,
所以由椭圆的定义得,动点P的轨迹是椭圆.
故选:B.
2.(25-26高二上·山东滨州·期末)如果点在运动过程中,总满足关系式,那么点的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线
C.抛物线 D.线段
【答案】A
【分析】由的意义及椭圆的定义即可求解.
【详解】由点满足可知,
动点到定点的距离之和为,
即,且,
根据椭圆的定义可知动点的轨迹是椭圆,
故选:A.
3.(25-26高二上·福建福州·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为为上一点.若,则( )
A.1 B.3 C.4 D.8
【答案】D
【分析】利用椭圆的定义判断选项即可.
【详解】由椭圆可得:,
根据椭圆的定义,,
则.
故选:D
4.以下方程表示椭圆的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据椭圆方程的知识求得正确答案.
【详解】A选项,方程,即,表示圆,不是椭圆,A选项错误.
B选项,方程,即,方程中间是减号,不是椭圆,B选项错误.
C选项,方程,即,
表示焦点在轴上的椭圆,C选项正确.
D选项,方程右边不是,不是椭圆,D选项错误.
故选:C
5.(25-26高二下·河南新乡·阶段检测)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】C
【详解】因为方程表示焦点在轴上的椭圆,
所以解得,即实数的取值范围为.
6.(25-26高二上·河南·阶段检测)已知方程表示椭圆,则实数m的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆的标准方程列出不等式组求解即可.
【详解】已知方程表示椭圆,
则,则或,
故实数m的范围是.
故选:A
【技巧归纳】
1、椭圆的定义
(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.
2、判断方程是否表示椭圆
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.
题型02 求椭圆的标准方程
1.(25-26高二上·贵州毕节·期末)平面内点到的距离之和是10,则动点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题设条件结合椭圆的定义进行求解.
【详解】由题知,,
由椭圆的定义可知,的轨迹方程是焦点在轴上的椭圆,
其中,则,
方程为:.
故选:D
2.(25-26高二上·广东湛江·期末)方程等价于( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用两点间的距离的几何意义以及椭圆的定义可得答案.
【详解】方程,
表示点到两个定点和的距离之和为常数,
这满足椭圆的定义,其中焦点为和,
得,,
因此椭圆方程为:.
故选:C
3.(25-26高二上·甘肃张掖·阶段检测)若椭圆的两个焦点分别为和,且椭圆过点,则椭圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意可设椭圆方程为,且,利用椭圆定义及两点间的距离公式求得,结合隐含条件求得,则可求出椭圆方程.
【详解】由焦点坐标知焦点在轴上,且,设椭圆的标准方程为.
根据椭圆定义知,故,.因此所求椭圆方程为.
故选:B.
另解 由焦点坐标知焦点在轴上,且,设椭圆的标准方程为.
直接代入
因为椭圆过点,所以,解得,所以所求椭圆方程为.
故选:
4.(25-26高二上·江苏苏州·期中)设椭圆过点,则椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由椭圆所过的点,应用待定系数法求椭圆方程.
【详解】由题设,可得,则椭圆方程为.
故选:D
5.(25-26高二上·浙江衢州·期末)在平面直角坐标系中,,为轴上关于原点对称的两点,且,动点满足,当轴时,,则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆的定义判断轨迹为椭圆,由求得,由求得,即可得到椭圆方程.
【详解】由题意得,,
则点的轨迹为以为焦点的椭圆,所以,即.
因为为轴上关于原点对称的两点,所以椭圆的焦点在轴上,
设其方程为,,则,
将代入方程得,
因为,所以,解得,故椭圆方程为.
故选:A.
6.(25-26高二上·江西南昌·期中)经过点和的椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用待定系数法求解椭圆标准方程.
【详解】根据题意设,
由在椭圆上,
则,解得
所以椭圆的标准方程.
故选:C
【技巧归纳】
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.
题型03 点与椭圆的位置关系
1.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·陕西汉中·期中)若点是椭圆某条弦的中点,则实数的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据点在椭圆内求解可得.
【详解】由题意可知,点在椭圆内,
所以,解得或.
故选:D
4.(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.
【技巧归纳】
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.
题型04 椭圆中的焦点三角形问题
1.(25-26高二下·宁夏银川·开学考试)已知为椭圆上任意一点,是它的两个焦点,则的周长是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由椭圆方程为,
得,.
所以,故.
由椭圆定义,椭圆上任意一点到两焦点的距离之和为,
即,
又因为两焦点间距离为,
因此,的周长为.
2.(25-26高二上·山东临沂·期中)已知椭圆的两个焦点分别为,过作倾斜角为的直线交椭圆C于两点,则的周长为( )
A. B. C.9 D.12
【答案】D
【分析】结合椭圆的定义可得的周长为,即可求解.
【详解】由题意可知,
如图:
,
即的周长为12,
故选:D
3.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
【详解】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.
4.(25-26高二上·福建泉州·阶段检测)已知,是椭圆C:的两个焦点,P为椭圆上一点,且,则的面积为( )
A. B. C. D.9
【答案】D
【分析】结合勾股定理及椭圆的定义求出的值,进而据此求出的面积.
【详解】由题可知,,又,
解得,所以焦距,
因为P在椭圆上,所以,
又因为,所以,
所以,
所以的面积为.
故选:D.
5.高二数学上学期湘教版)若F为椭圆C:的右焦点,A,B为C上两动点,则周长的最大值为( )
A.10 B. C.20 D.
【答案】C
【分析】根据题意求出周长表达式,结合椭圆的定义求解即可.
【详解】如图,设为椭圆C的左焦点,
则由椭圆的定义可得的周长为
,
当共线时,,
当不共线时,,
所以周长的最大值为20.
故选:C.
6.已知椭圆的左、右焦点分别为,点在上但不在坐标轴上,且是等腰三角形,其中一个内角的余弦值为,则( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【答案】B
【分析】,设,由是等腰三角形,利用余弦定理求出,可求的值.
【详解】依题意得,设,
不妨设点在第一象限,若,有,
故或,
解得或,又9,所以.
若,有,同理可得.
此时,,不符合点在第一象限,
所以.
故选:B.
7.已知椭圆的左、右焦点分别为、,点是椭圆上一点,若为直角三角形,则的面积为( )
A.1 B. C.1或 D.1或
【答案】D
【分析】根据(或)和进行分类讨论,由此可求的面积.
【详解】椭圆中,,所以焦点,
当或时,此时面积相同,不妨取,如下图所示:
代入于椭圆方程,则,所以,所以;
当时,如下图所示:
设,由条件可知,解得,
所以;
综上,的面积为或,
故选:D.
【技巧归纳】
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.
题型05 椭圆中的轨迹方程问题
1.(25-26高二上·广东广州·期末)如果点在运动过程中,总满足关系式,则的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据椭圆的定义判断即可.
【详解】关系式表示点到两个定点和的距离之和,符合椭圆的定义.
则,,又,所以,
所以点的轨迹方程为.
故选:B.
2.(25-26高二上·四川绵阳·期中)已知曲线,从C上任一点P向x轴作垂线段,为垂足,则线段的中点M的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设,依题意得到,从而代曲线的方程求解.
【详解】解:设,依题意可知
即
因为点在曲线上,所以,
即,
故选:A.
3.已知圆,,动圆与圆相内切,与圆相外切,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】结合圆与圆的位置关系与椭圆定义可得结果.
【详解】设圆的半径为,根据题意得:,,
所以,
根据椭圆的定义可知,点的轨迹是以、为焦点的椭圆,
设其方程为,其中,,
,,则,
所以点的轨迹方程为,
故选:B
4.(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.
5.(24-25高二上·河北张家口·期中)平面内,已知两点,及动点,若直线,的斜率之积是,则点的轨迹方程为______.
【答案】
【分析】设动点,斜率用坐标表示,由斜率之积为可得出之间的关系式,进而得的轨迹方程.
【详解】设动点的坐标为,又,,
所以的斜率,的斜率,
由题意可得,
化简,得点的轨迹方程为.
故答案为:
6.(25-26高二下·上海·期中)已知周长为,,则顶点的轨迹方程为__________.
【答案】
【详解】由,,得.
周长为,故.
,所以点轨迹为焦点在轴上的椭圆,除去与共线两点.
设椭圆方程.
椭圆焦点在轴,,,
,所以得椭圆方程:.
不在直线上,故.
顶点的轨迹方程为.
【技巧归纳】
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.
题型06 椭圆中的距离最值问题
1.已知为椭圆上一点,是椭圆的一个焦点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】据椭圆的定义,求得的范围.
【详解】由椭圆方程可知,长半轴长,短半轴长,则半焦距,
的取值范围为,即.
故选:C.
2.(25-26高二下·四川泸州·期中)设椭圆的左、右焦点分别为,且点在椭圆上,则的最大值为( )
A.4 B.9 C.16 D.25
【答案】C
【详解】由椭圆的定义可得,
所以,
当且仅当时,等号成立,
所以的最大值为16.
3.已知椭圆的左焦点为,点在椭圆上,点在圆上,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【分析】根据椭圆定义,,则当三点共线时,取得最小值.
【详解】根据题意,,且点为椭圆右焦点,
根据椭圆定义,,
即如图,当三点共线时,取得最小值.
4.(25-26高二上·江西鹰潭·期末)已知是椭圆的左焦点,为椭圆上任意一点,点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】先根据椭圆的定义得到、的关系,再利用三角形三边关系,进而求出结果.
【分析】对于椭圆,,,则,
设是椭圆的右焦点,则、.
根据椭圆的定义得,所以.
所以.
因为,所以的最大值为,
当且仅当为直线与椭圆在轴下方的交点时,等号成立,
故的最大值为.
故选:C.
5.(25-26高二上·山东枣庄·期中)设是椭圆的右焦点,是椭圆上的动点,是直线上的动点,则的最小值为( )
A. B.3 C. D.
【答案】C
【分析】根据椭圆的定义可知,则,则求的最小值,即求的最小值,再结合点到直线的距离公式即可得解.
【详解】根据题意知椭圆的右焦点坐标为,左焦点坐标为,
根据椭圆的定义可知,所以,
则,
所以最小时,即最小,
即定点到直线距离最小即可,
根据点到直线的距离公式可得,
所以.
故选:C
6.(25-26高二上·山东临沂·期末)已知椭圆的左、右两个焦点分别为、,是上的动点,是圆上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由椭圆定义可得,可得出,结合圆的几何性质可求得的最小值.
【详解】对于椭圆,,,则,故、,
圆的标准方程为,圆心为,半径为,如下图所示:
由椭圆定义可得,
所以
,
当且仅当点、分别为线段与椭圆、圆的交点时,上述两个等号同时成立,
故的最小值为.
故选:A.
【技巧归纳】
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.(25-26高二上·重庆沙坪坝·期中)方程表示的曲线为( )
A.线段 B.椭圆 C.双曲线 D.不表示任何图形
【答案】B
【分析】表示点到点,的距离之和为,结合椭圆的定义即可进行判断.
【详解】表示点到点,的距离之和为,即,
所以方程表示的曲线为椭圆.
故选:B.
2.已知定点,平面上满足下列条件的动点的轨迹是椭圆的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据椭圆的定义可得答案
【详解】之间的距离,
根据椭圆的定义,距离之和
对于A,不满足椭圆的定义,无轨迹,A错误;
对于B,,轨迹是线段,不是椭圆,B错误;
对于C,符合椭圆的定义,轨迹是椭圆,C正确;
对于D,这不是距离之和的条件,不直接符合椭圆的定义,实际上,这描述的轨迹不是椭圆.轨迹是以原点为中心的圆(如图),D错误.
故选:C
3.已知椭圆,则下列各点不在椭圆内部的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据点和椭圆位置关系的判断方法,分别把点的坐标代入椭圆方程的左侧部分,计算其数值大于的点即为答案.
【详解】由椭圆方程为,
因为,所以点在椭圆内部,A错误;
因为,所以点在椭圆内部,B错误;
因为,所以点在椭圆外部,C正确;
因为,所以点在椭圆内部,D错误.
故选:C.
4.(25-26高二上·重庆·期中)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B.且
C. D.
【答案】C
【分析】根据方程表示椭圆且焦点在轴上,列出不等式求参数范围.
【详解】由题意.
故选:C
5.若点是椭圆的某条弦的中点,则实数的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,转化为点在椭圆的内部,列出不等式,求得的取值范围,结合选项,即可求解.
【详解】由点是椭圆的某条弦的中点,
则点在椭圆的内部,所以,解得或.
故选:A.
6.(25-26高二上·广西玉林·期中)已知分别是椭圆的焦点,过点的直线交椭圆于两点,则的周长是( )
A.16 B. C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆的定义即可求出.
【详解】因为椭圆方程为,所以,
由椭圆的定义得:,
所以,所以的周长是16.
故选:A
7.(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.
8.(25-26高二上·安徽·阶段检测)已知,,直线相交于点P,且直线与直线的斜率之积为,则点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据直线斜率的概念,列出方程,求出结果即可.
【详解】设点,则,且,
可得,化简得,即,且.
故选:D.
9.已知曲线,从曲线上任意一点向轴作垂线,垂足为,且,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设出点的坐标,并表示出点,再代入已知曲线方程即可.
【详解】设点,由轴于点,且,得,则,
又点是曲线上的任意一点,因此,
所以点的轨迹方程为.
故选:A
10.(25-26高二上·山东青岛·期末)已知是椭圆上的一点,且以点及焦点为顶点的三角形的面积等于1,则点的纵坐标为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】直接运用三角形面积公式进行求解即可.
【详解】,
所以,设点的纵坐标为,
因为以点及焦点为顶点的三角形的面积等于1,
所以.
故选:B
11.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在上,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据椭圆方程求出的值,再利用椭圆定义求出,最后在中运用余弦定理求出,进而得到的值.
【详解】由题意得,.若,则,
由余弦定理得,
因为,所以.
12.(25-26高二上·浙江宁波·期中)已知椭圆方程为,椭圆上的点到左焦点的最大值为5,最小值为1,则椭圆方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆的概念和基本性质,列出方程组,求出参数值,写出标准方程即可.
【详解】设椭圆焦距为2c,由题意得,解得,则,
所以椭圆方程为.
故选:A.
13.(24-25高二上·山东青岛·期中)经过、两点椭圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设出椭圆一般方程,由待定系数法求解即可.
【详解】设椭圆方程为(,,)
则,解得,
所以椭圆方程为.
故选:A.
14.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B、C两点,则的周长为( )
A.12 B.16 C.20 D.24
【答案】B
【分析】根据条件可得,然后根据椭圆的定义求解即可.
【详解】由椭圆,得,
过且垂直于的直线与椭圆交于B、C两点,
所以为线段的垂直平分线,
得,
则的周长为.
故选:B.
15.(25-26高二上·浙江杭州·期中)已知椭圆的方程为,若点在第二象限,且,则的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用椭圆的定义,结合余弦定理,可求焦半径,从而可求三角形面积.
【详解】
由题意知:,
再由余弦定理得:
代入得:,
解得:,则的面积是,
故选:D.
16.(25-26高二上·云南昭通·阶段检测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,过且倾斜角为的直线交于第一象限内一点.若轴,的面积为,则的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】应用椭圆的图形特征结合椭圆定义及,计算求出参数得出椭圆方程.
【详解】如图,因轴,为线段的中点,,B为线段的中点,
在中,,设,则,.
因为的面积为,所以,解得(负值已舍去),
所以,,,,
所以,则C的方程为,
故选:C.
17.(24-25高二上·河南洛阳·期末)已知椭圆C:,P为椭圆上一点,若,r为的内切圆的半径,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由椭圆定义及圆切线性质,结合直角三角形求内切圆半径.
【详解】
椭圆C:,所以,
由椭圆定义及圆切线性质知:.
故选:C
18.(24-25高二上·四川资阳·期末)已知圆:和:,若动圆P与这两圆一个内切一个外切,记该动圆圆心的轨迹为M,则M的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设动圆半径为.根据圆与圆的位置关系可得,,再利用椭圆的定义得到该动圆圆心的轨迹为椭圆,进而可求得方程.
【详解】圆:和:的圆心和半径分别为,
由可知圆内含于圆内.
设动圆半径为,
由题意可得,,
两式相加可得,
故点P的轨迹为以为焦点的椭圆,其中,
所以,
所以椭圆方程为.
故选:C.
19.(24-25高二上·内蒙古包头·期末)在平面直角坐标系中,已知圆(圆心为),点,点在圆上运动,设线段的垂直平分线和直线的交点为,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由条件结合垂直平分线的性质可得,结合椭圆的定义判断曲线的轨迹形状,由此确定曲线方程.
【详解】圆:的圆心,半径.
由于,
所以在圆内,,
根据垂直平分线的性质可知,
所以,
所以点的轨迹是椭圆,
设该椭圆方程为,设椭圆的半焦距为,
则,,
所以,,,
所以点的轨迹方程是.
故选:B.
20.已知、是轴上两定点,、是轴上两动点,则直线与的交点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】设点,可得出,,消去参数可得出点的轨迹方程.
【详解】设点,由题意可知,,,即①,
,即②,
①②得,整理可得,即,其中,
所以,点的轨迹方程为.
故选:B.
21.已知点P是椭圆上的一个动点,,则的最大值为( )
A.4 B. C. D.8
【答案】D
【分析】注意到是椭圆的下焦点,则上焦点为,故,而的最大值为,由此求得的最大值.
【详解】由椭圆方程可知,,
故为椭圆的下焦点,则椭圆的上焦点为,如图,
根据椭圆的定义,有,
根据三角形两边的差小于第三边可知,
故的最大值为.
故选:D
22.(25-26高二上·重庆·阶段检测)设F是椭圆的左焦点,P是椭圆上的动点,A是直线上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【分析】设椭圆右焦点,利用椭圆的定义转化线段差为线段和,结合图形及点到线的距离公式计算即可.
【详解】由,,
设为该椭圆的右焦点,则,所以,
于是,
显然当,P,A三点共线,
且PA与直线垂直时,有最小值,
最小值为.
故选:A.
23.(24-25高二上·辽宁沈阳·期中)已知点是椭圆上一动点,是圆上一动点,点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意得圆的圆心是椭圆的左焦点,,利用椭圆的定义,结合图象得到,然后由即可求出的最大值.
【详解】如图,
由,得,,则,
则圆的圆心是椭圆的左焦点,椭圆的右焦点为,
由椭圆的定义得,
所以,
又,
所以,
当且仅当为线段与椭圆的交点,且为射线与圆的交点且、方向相同时,
上述不等式中的两个等号同时成立,
故的最大值为.
故选:B.
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第18讲 椭圆及其标准方程
内容导航
01 预习航标→ 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解→ 建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03 题型突破→ 析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型01 椭圆的定义、表示及辨析
题型02 求椭圆的标准方程
题型03 点与椭圆的位置关系
题型04 椭圆中的焦点三角形问题
题型05 椭圆中的轨迹方程问题
题型06 椭圆中的距离最值问题
04 过关检测→ 练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
1.椭圆的定义
2.椭圆的标准方程
1. 了解椭圆的实际背景,经历从具体情境中抽象出椭圆模型的过程,培养直观想象的核心素养.
2. 理解并掌握椭圆的定义,培养数学抽象的核心素养.
3. 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.
学习重点:理解掌握椭圆的定义.
学习难点:掌握椭圆的标准方程及其推导过程.
知|识|框|架
知|识|精|讲
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.
即时即练
1.(多选题)(24-25高二上·陕西西安·期中)下列说法中正确的是( )
A.已知,,平面内到,两点的距离之和等于的点的轨迹是线段
B.已知,,平面内到,两点的距离之和等于的点的轨迹是椭圆
C.平面内到点,距离相等的点的轨迹是椭圆
D.平面内到点,两点的距离之和等于点到,的距离之和的点的轨迹是椭圆
【方法总结】
1、椭圆的定义
(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.
2、判断方程是否表示椭圆
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.
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.
即时即练
1.(25-26高二上·天津·阶段检测)求满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1),,焦点在坐标轴上;
(2)椭圆上一点P到其两焦点,的距离之和为10;
(3)两个焦点坐标分别是,,并且经过点.
【方法总结】
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.
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;
即时即练
1.(多选题)点在椭圆的内部,则的值可以是( )
A. B. C.1 D.
【方法总结】
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.
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
即时即练
1.(25-26高二下·上海黄浦·期中)已知点为椭圆上纵坐标不为零的点,、分别为椭圆左右两焦点,则的周长为______.
2.(25-26高二上·北京昌平·期中)设,分别是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上,若,则的面积为___________.
3.(25-26高二上·广东广州·期末)已知椭圆的两个焦点为,,点P是椭圆上一点,且,则________.
【方法总结】
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.
题型01 椭圆的定义、表示及辨析
1.(25-26高二上·广西·阶段检测)已知平面内两个定点之间的距离是6,动点到这两个定点的距离之和是8,那么动点的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
2.(25-26高二上·山东滨州·期末)如果点在运动过程中,总满足关系式,那么点的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线
C.抛物线 D.线段
3.(25-26高二上·福建福州·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为为上一点.若,则( )
A.1 B.3 C.4 D.8
4.以下方程表示椭圆的是( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高二下·河南新乡·阶段检测)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.
6.(25-26高二上·河南·阶段检测)已知方程表示椭圆,则实数m的范围是( )
A. B.
C. D.
【技巧归纳】
1、椭圆的定义
(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.
2、判断方程是否表示椭圆
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.
题型02 求椭圆的标准方程
1.(25-26高二上·贵州毕节·期末)平面内点到的距离之和是10,则动点的轨迹方程是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高二上·广东湛江·期末)方程等价于( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高二上·甘肃张掖·阶段检测)若椭圆的两个焦点分别为和,且椭圆过点,则椭圆的方程是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高二上·江苏苏州·期中)设椭圆过点,则椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高二上·浙江衢州·期末)在平面直角坐标系中,,为轴上关于原点对称的两点,且,动点满足,当轴时,,则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二上·江西南昌·期中)经过点和的椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【技巧归纳】
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.
题型03 点与椭圆的位置关系
1.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·陕西汉中·期中)若点是椭圆某条弦的中点,则实数的值可以是( )
A. B. C. D.
4.(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
【技巧归纳】
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.
题型04 椭圆中的焦点三角形问题
1.(25-26高二下·宁夏银川·开学考试)已知为椭圆上任意一点,是它的两个焦点,则的周长是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·山东临沂·期中)已知椭圆的两个焦点分别为,过作倾斜角为的直线交椭圆C于两点,则的周长为( )
A. B. C.9 D.12
3.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.
4.(25-26高二上·福建泉州·阶段检测)已知,是椭圆C:的两个焦点,P为椭圆上一点,且,则的面积为( )
A. B. C. D.9
5.高二数学上学期湘教版)若F为椭圆C:的右焦点,A,B为C上两动点,则周长的最大值为( )
A.10 B. C.20 D.
6.已知椭圆的左、右焦点分别为,点在上但不在坐标轴上,且是等腰三角形,其中一个内角的余弦值为,则( )
A.4 B.5 C.6 D.8
7.已知椭圆的左、右焦点分别为、,点是椭圆上一点,若为直角三角形,则的面积为( )
A.1 B. C.1或 D.1或
【技巧归纳】
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.
题型05 椭圆中的轨迹方程问题
1.(25-26高二上·广东广州·期末)如果点在运动过程中,总满足关系式,则的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·四川绵阳·期中)已知曲线,从C上任一点P向x轴作垂线段,为垂足,则线段的中点M的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
3.已知圆,,动圆与圆相内切,与圆相外切,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
4.(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.
5.(24-25高二上·河北张家口·期中)平面内,已知两点,及动点,若直线,的斜率之积是,则点的轨迹方程为______.
6.(25-26高二下·上海·期中)已知周长为,,则顶点的轨迹方程为__________.
【技巧归纳】
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.
题型06 椭圆中的距离最值问题
1.已知为椭圆上一点,是椭圆的一个焦点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二下·四川泸州·期中)设椭圆的左、右焦点分别为,且点在椭圆上,则的最大值为( )
A.4 B.9 C.16 D.25
3.已知椭圆的左焦点为,点在椭圆上,点在圆上,则的最小值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
4.(25-26高二上·江西鹰潭·期末)已知是椭圆的左焦点,为椭圆上任意一点,点,则的最大值是( )
A. B. C. D.
5.(25-26高二上·山东枣庄·期中)设是椭圆的右焦点,是椭圆上的动点,是直线上的动点,则的最小值为( )
A. B.3 C. D.
6.(25-26高二上·山东临沂·期末)已知椭圆的左、右两个焦点分别为、,是上的动点,是圆上任意一点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【技巧归纳】
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.(25-26高二上·重庆沙坪坝·期中)方程表示的曲线为( )
A.线段 B.椭圆 C.双曲线 D.不表示任何图形
2.已知定点,平面上满足下列条件的动点的轨迹是椭圆的是( )
A. B.
C. D.
3.已知椭圆,则下列各点不在椭圆内部的是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高二上·重庆·期中)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B.且
C. D.
5.若点是椭圆的某条弦的中点,则实数的值可以是( )
A. B. C. D.
6.(25-26高二上·广西玉林·期中)已知分别是椭圆的焦点,过点的直线交椭圆于两点,则的周长是( )
A.16 B. C. D.
7.(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.
8.(25-26高二上·安徽·阶段检测)已知,,直线相交于点P,且直线与直线的斜率之积为,则点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
9.已知曲线,从曲线上任意一点向轴作垂线,垂足为,且,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
10.(25-26高二上·山东青岛·期末)已知是椭圆上的一点,且以点及焦点为顶点的三角形的面积等于1,则点的纵坐标为( )
A.1 B. C. D.
11.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在上,且,则( )
A. B. C. D.
12.(25-26高二上·浙江宁波·期中)已知椭圆方程为,椭圆上的点到左焦点的最大值为5,最小值为1,则椭圆方程是( )
A. B.
C. D.
13.(24-25高二上·山东青岛·期中)经过、两点椭圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
14.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B、C两点,则的周长为( )
A.12 B.16 C.20 D.24
15.(25-26高二上·浙江杭州·期中)已知椭圆的方程为,若点在第二象限,且,则的面积是( )
A. B. C. D.
16.(25-26高二上·云南昭通·阶段检测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,过且倾斜角为的直线交于第一象限内一点.若轴,的面积为,则的方程为( )
A. B.
C. D.
17.(24-25高二上·河南洛阳·期末)已知椭圆C:,P为椭圆上一点,若,r为的内切圆的半径,则( )
A. B. C. D.
18.(24-25高二上·四川资阳·期末)已知圆:和:,若动圆P与这两圆一个内切一个外切,记该动圆圆心的轨迹为M,则M的方程为( )
A. B. C. D.
19.(24-25高二上·内蒙古包头·期末)在平面直角坐标系中,已知圆(圆心为),点,点在圆上运动,设线段的垂直平分线和直线的交点为,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
20.已知、是轴上两定点,、是轴上两动点,则直线与的交点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
21.已知点P是椭圆上的一个动点,,则的最大值为( )
A.4 B. C. D.8
22.(25-26高二上·重庆·阶段检测)设F是椭圆的左焦点,P是椭圆上的动点,A是直线上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.3
23.(24-25高二上·辽宁沈阳·期中)已知点是椭圆上一动点,是圆上一动点,点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
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