内容正文:
1.1 椭圆及其标准方程BS 1.2椭圆简单几何性质BS
目录
考点一 椭圆的定义及其应用 2
考点二 椭圆的标准方程 12
考点三 椭圆性质及其应用 25
考点四 点与椭圆的位置关系 41
考点五 离心率 45
考点一 椭圆的定义及其应用
知识点:
(1)平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
(2)定义集合表示P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
①当2a>|F1F2|时,M点的轨迹为椭圆;
②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹为线段F1F2;
③当2a<|F1F2|时,M点的轨迹不存在.
【例1】已知、是定点,.若动点满足,则动点的轨迹是( )
A. 直线 B.线段 C.圆 D.椭圆
【答案】B
【解析】对于在平面内,若动点到、两点的距离之和等于6,而6正好等于两定点、的距离,则动点的轨迹是以,为端点的线段.故选:B.
【例2】已知是椭圆的两个焦点,点、在上,若,则的最大值为( )
A.9 B.20 C.25 D.30
【答案】C
【详解】根据椭圆定义可得:,
因为,所以,
即,当且仅当时等号成立,
所以,则的最大值为25,
故选:C.
典例:
1.(多选)设定点、,动点满足,则点的轨迹是( )
A.圆 B.线段 C.椭圆 D.不存在
【答案】BC
【详解】、,,
,,当且仅当,即时等号成立,
当时,即,此时点的轨迹是线段,
当时,即,此时点的轨迹是椭圆. 故选:BC.
2.平面内动点满足方程,则动点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由题意,点到两个定点,的距离之和等于常数,
根据椭圆的定义可知,点的轨迹为以,为焦点的椭圆,且,,
所以,故所求的轨迹方程为. 故选:D
3.动圆M与圆外切,与圆内切,则动圆圆心M的轨迹方程是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设动圆的圆心为:M(x,y),半径为R,
动圆与圆M1:(x+1)2+y2=1外切,与圆M2:(x﹣1)2+y2=25内切,
∴|MM1|+|MM2|=1+R+5﹣R=6,
∵|MM1|+|MM2|>|M1M2|,
因此该动圆是以原点为中心,焦点在x轴上的椭圆,2a=6,c=1 解得a=3,
根据a、b、c的关系求得b2=8,
∴椭圆的方程为:.故选B.
4.已知点,C,D是与x轴的交点,P为动点,以为直径的圆与相内切,则面积的最大值为( )
A.8 B.10 C.12 D.15
【答案】D
【分析】根据已知结合椭圆的定义确定点P的轨迹是以A,F为焦点的椭圆,进而求面积的最大值.
【详解】如图,设以为直径的圆心为E,半径为r,
因为与相内切,则.
设,连接,则,
,又,
所以,,
所以,点P的轨迹是以A,F为焦点的椭圆,
由,得,又,所以.
显然P为椭圆短轴端点即或时的面积最大,为.
故选:D
5.设圆的圆心为,直线过点且与轴不重合,交圆于两点,过作的平行线交于点.
(1)写出点的轨迹方程;
【答案】(1)
【详解】(1)圆的标准方程为,故半径
因为,,故,
所以,故,
因此,
由题设得,,,
由椭圆定义可得点的轨迹方程为:.
6.如图在圆内有一点.为圆上一点,的垂直平分线与的连线交于点,则点的轨迹方程_______.
【答案】
【详解】由圆,可得圆心坐标,且,
由题意知点在线段上,从而有,
由点在的垂直平分线上,则,所以,
由椭圆的定义,可得点的轨迹是以为焦点的椭圆,且,
即,又由,则,所以椭圆的方程为,
故答案为
7.已知点M到定点的距离和它到直线的距离的比是常数.
求点M的轨迹C的方程;
【答案】(1);
【详解】设由题意得,为轨迹C的方程;
8.已知两点,直线和直线相交于点,且它们的斜率之积是
(1)求动点的轨迹方程;
【答案】(1)
【详解】(1)设,则,
,整理得:
又与不重合
点的轨迹方程为:
9.已知分别为椭圆的左、右焦点,是椭圆E上一动点,G点是三角形的重心,则点G的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】分别为椭圆的左、右焦点,
设,G点是三角形的重心
则,得,
又是椭圆E上一动点,,即,
又G点是三角形的重心,
所以点G的轨迹方程为 故选:B
变式训练:
1.下列命题是真命题的是________.(将所有真命题的序号都填上)
①已知定点F1(-1,0),F2(1,0),则满足|PF1|+|PF2|=的点P的轨迹为椭圆;
②已知定点F1(-2,0),F2(2,0),则满足|PF1|+|PF2|=4的点P的轨迹为线段;
③到定点F1(-3,0),F2(3,0)的距离相等的点的轨迹为椭圆.
【答案】 ②
【解析】 ①<2,故点P的轨迹不存在;②因为|PF1|+|PF2|=|F1F2|=4,所以点P的轨迹是线段F1F2;③到定点F1(-3,0),F2(3,0)的距离相等的点的轨迹是线段F1F2的垂直平分线(y轴).
2.如果动点满足,则点的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.线段
【答案】D
【详解】方程表示动点到定点的距离与它到定点的距离之和为3,
即,
所以点M的轨迹是线段.
故选:D
3、设是椭圆上的点.若是椭圆的两个焦点,则等于( )
A.4 B.5 C.8 D.10
【答案】D
【解析】因为椭圆的方程为,所以,由椭圆的的定义知,
故选D.
4.已知是椭圆的左、右焦点,是椭圆上的一点,若,则
【答案】4
【详解】由椭圆的方程,可知,
又是椭圆上的一点,由椭圆的定义知,,
又,则.
故答案为:4.
5.若椭圆上一点到其焦点的距离为6,则到另一焦点的距离为( )
A.4 B.194 C.94 D.14
【答案】D
【解析】依题意,且.故选:D
6若椭圆上一点P到左焦点的距离为5,则其到右焦点的距离为( )
A.5 B.3 C.2 D.1
【答案】D
【解析】由题意a=3,P点到右焦点的距离为2a-5=1。
7.已知点分别是椭圆的左、右焦点,点在此椭圆上,则的周长等于( )
A.20 B.16 C.18 D.14
【答案】C
【解析】根据椭圆方程可知,根据椭圆的定义可知,的周长为,故选C.
8.已知E、F分别为椭圆的左、右焦点,倾斜角为的直线l过点E,且与椭圆交于A,B两点,则的周长为
A.10 B.12 C.16 D.20
【答案】D
【解析】椭圆,可得,
三角形的周长,,
所以:周长,
由椭圆的第一定义,,所以,周长.故选:D.
9.已知点在椭圆上,,是该椭圆的两个焦点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题知,,,即,,则,
因为(当且仅当时,等号成立),
所以,
所以
(当且仅当时,等号成立).
故选:D.
10.已知椭圆的左、右焦点分别为,过点的射线分别与椭圆和圆相交于点,过点作,垂足为为坐标原点,则( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【详解】由椭圆,可得,则,
又由圆可化为,可得圆心,半径,则,
根据椭圆的定义,可得,则,
因为,可得为的中点,
又因为为的中点,可得.
故选:C.
11.(多选)已知椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上不同于左右顶点的任意一点,则下列说法正确的是( )
A.的周长为8 B.存在点,使得
C.的取值范围为 D.的取值范围为
【答案】BCD
【详解】
由可得,焦点坐标分别为.
对A项, 的周长为,故A错误;
对B项,设存在点,根据两点间距离公式和椭圆的定义得,
即,解得或,故B正确;
对C项, 设点,,则,
所以,,
则,又因为,所以,
所以的取值范围为,故C正确;
对D项, 由C知, ,则,因为,
所以,则,同理可得,所以,
当时,取得最大值,
当或时, 的值,但且,所以的取值范围为,故D正确.
故选:BCD.
考点二 椭圆的标准方程
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
【例1】分别求适合下列条件的方程:
(1)焦点在轴上,长轴长为,焦距为的椭圆标准方程;
(2)与椭圆具有相同的离心率且过点的椭圆的标准方程。
(3)已知椭圆的两个焦点的坐标分别是,,并且经过点,则此椭圆的标准方程
(4)求经过点和点的椭圆标准方程。
【答案】(1);(2)或(3)(4)
【解析】(1)由已知条件可得,可得,,
因此,所求椭圆的标准方程为;
(2)易知椭圆的离心率.
当所求椭圆的焦点在x轴上时,可设椭圆的方程为,
把点代入方程,得.
又,解得,,所以所求椭圆的方程为.
当所求椭圆的焦点在y轴上时,同理可设椭圆的方程为,
把点代入方程,得.
又,解得,,所以此椭圆的标准方程是或.
(3)因设椭圆的标准方程为,因为点在椭圆上,
所以,所以椭圆的标准方程为.
(4)设椭圆的标准方程为,代入求解即可。
典例:
1.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别为和,且椭圆经过点;
(2)焦点在y轴上,且经过两个点和;
(3)焦点在y轴上,焦距是4,且经过点.
(4)经过点,两点;
(5)与椭圆+=1有相同的焦点且经过点.
(6)焦点坐标为,过点;
(7)经过两点.
【答案】(1) (2) (3) (4)
(5) (6) (7)
【详解】(1)由题意知,椭圆的焦点在x轴上,可设它的标准方程为,
易知,所以,
又,所以,故所求椭圆的标准方程为;
(2)∵椭圆的焦点在y轴上,∴可设它的标准方程为,
∵椭圆经过点和,∴,解之得,故所求椭圆的标准方程为;
(3)根据题意可知,又焦点在y轴上,故可设它的标准方程为,且焦点坐标为,
∵椭圆经过点,∴由椭圆的定义可得,
即,
∴,故椭圆的标准方程为.
(4)由题意得P、Q分别是椭圆长轴和短轴上的端点,且椭圆的焦点在x轴上,
所以,所以椭圆的标准方程为.
(5)设椭圆的两个焦点为F1,F2,且焦点在x轴上
因为,所以,,故设椭圆方程为
由题意得,解得或 (舍去),
所以椭圆的标准方程为.
(6)设椭圆的长半轴为,短半轴为,
因为焦点的坐标为,所以另一个焦点为,且,
又椭圆过点,所以,
所以,故,所以椭圆的标准方程为;
(7)设椭圆方程为,
因为椭圆经过两点,所以,解得,
所以椭圆的标准方程为.
变式训练:
1.求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在y轴上,焦距是4,且经过点M(3,2);
(2)c∶a=5∶13,且椭圆上一点到两焦点的距离的和为26.
(3)已知椭圆的中心在原点,焦点在坐标轴上,且经过两点和
(4)焦点的坐标分别是,,并且经过点;
(5)经过两点,.
【答案】(1) (2)或(3)
(4) (5)
【解析】(1)由焦距是4,可得c=2,且焦点坐标为(0,-2),(0,2).由椭圆的定义知,
,所以a=4,所以b2=a2-c2=16-4=12.又焦点在y轴上,
所以椭圆的标准方程为.
(2)由题意知,2a=26,即a=13,又因为c∶a=5∶13,所以c=5,所以b2=a2-c2=132-52=144,
因为焦点所在的坐标轴不确定,所以椭圆的标准方程为或.
(3)设椭圆的方程为.
将A,B两点坐标代入方程,得,解得,故所求椭圆的方程为.
(4)设椭圆的焦距为,长轴长为,短轴长为,
则,且焦点在轴上,
,
所以,
所以椭圆方程为;
(5)设椭圆的方程为,
则,解得,
所以椭圆方程为.
2.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别是,椭圆上一点P到两焦点距离的和是10;
(2)焦点在y轴上,且经过两个点和;
(3)经过和点.
【答案】(1)1
(2)
(3).
【详解】(1)由题意,椭圆焦点在轴上,且,
则,
∴椭圆方程为1;
(2)根据题意,所求椭圆的焦点在y轴上,且经过两个点和,
则,则椭圆的标准方程为;
(3)根据题意,要求椭圆经过(,)和点(,1)两点,
设其方程为,
则有,解可得,
则所求椭圆的方程为.
3.已知椭圆的焦点为,.过点的直线与交于,两点.若的周长为8,则椭圆的标准方程为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据椭圆的定义知的周长为,∴,又,,∴,
∴椭圆的标准方程为.
4.已知椭圆的短轴长为,焦距为,则椭圆的上顶点到右焦点的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据椭圆的性质求出,即可得解.
【详解】依题意,所以,则,
则椭圆的上顶点到右焦点的距离为.
故选:B
5.过点且与有相同焦点的椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由知,焦点为,,即,.
设所求椭圆方程为,则,解得,
故所求椭圆方程为.
故选:A.
6.已知椭圆的焦点在轴上,若椭圆的焦距为,则的值为( )
A. B. C.3 D.4
【答案】A
【详解】椭圆即,焦点在轴上,
所以,,所以,
又椭圆的焦距为,所以,解得. 故选:A
7、过点且与有相同焦点的椭圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】椭圆,∴焦点坐标为:( ,0),(-,0),c=,
∵椭圆的焦点与椭圆有相同焦点,设椭圆的方程为:=1,
∴椭圆的半焦距c=,即a2-b2=5,结合,解得:a2=15,b2=10
∴椭圆的标准方程为 ,故选A.
8.中心在原点,焦点在轴上,焦距为8,且过点(3,0)的椭圆方程为( ).
A. B.
C.或 D.或
【答案】B
【解析】因为焦距为8,所以,即
又因为椭圆的焦点在轴上,且过点(3,0),所以 ,所以椭圆的方程为.
故选:B
9.在平面直角坐标系中,椭圆C的中心为原点,焦点、在x轴上,离心率为,过的直线l交C于A、B两点,且的周长为16,那么C的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据题意,的周长为16,即,
根据椭圆的性质,有,即;椭圆的离心率为,即,则,故,则,则椭圆的方程为,故选:D.
10.已知椭圆的离心率为,且椭圆的长轴长与焦距之和为6,则椭圆的标准方程为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】依题意椭圆:的离心率为得,
椭圆的长轴长与焦距之和为6,,
解得,,则,所以椭圆的标准方程为:,故选D
11.已知椭圆过点和点,则此椭圆的方程是( )
A. B.或
C. D.以上均不正确
【答案】A
【解析】设经过两点P和点Q的椭圆标准方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),
代入A、B得, ,解得 ,∴所求椭圆方程为+x2=1.故选A.
12.已知椭圆的中心在原点且过点,焦点在坐标轴上,长轴长是短轴长的3倍,求该椭圆的方程 .
【答案】或
【详解】若焦点在轴上,设,则由题意,
解得,∴.
若焦点在轴上,设,则由题意,
解得,∴.
故答案为:或.
13.已知椭圆的左、右焦点分别为,点在椭圆上,且满足,延长线交椭圆于另一点,,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为点在椭圆上,延长线交椭圆于另一点,且,
所以,,则,由于,
所以,即,解得,
所以,则,
则,,
所以椭圆方程为,
故选:C
14.已知曲线C:(),从C上任意一点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
【详解】设点,则,
因为为的中点,所以,即,
又在圆上,
所以,即,
即点的轨迹方程为.
故选:A
15.平面内,已知两点,及动点.给出下列结论:
①满足的点的轨迹为线段;
②若直线,的斜率之积是,则点的轨迹方程为;
③若点到定点的距离与它到定直线的距离之比为,则点的轨迹为椭圆.
其中所有正确结论的序号是 .
【答案】①②③
【详解】对于①:,则点的轨迹为线段;
对于②: 设,因为,
即,所以点的轨迹方程为;
对于③:设,则,
,整理得,
即点的轨迹为椭圆.
故答案为:①②③
16.已知椭圆的两个焦点为,,M是椭圆上一点,若,且,则该椭圆的方程是 .
【答案】
【详解】设点,
又因为,,,
所以,
所以,
所以,根据椭圆定义可得,
所以椭圆的方程是.
故答案为:.
17.已知点为圆上任意一点,点,线段的中垂线交于点,求动点的轨迹方程.
【答案】
【详解】由题意,线段的中垂线交于点,
所以,
即,
所以点的轨迹是以为焦点的椭圆,
设点的轨迹方程,
所以,则,
所以动点的轨迹方程为.
18.已知椭圆C:的离心率为,、分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为 .
【答案】
【详解】因为离心率,解得,,
分别为C的左右顶点,则,
B为上顶点,所以.
所以,因为
所以,将代入,解得,
故椭圆的方程为.
故答案为:.
19.已知椭圆的焦点分别是,点分别为椭圆的长轴端点,点B为椭圆的短轴端点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)求点B与两点,的连线的斜率的乘积;
(3)设点P在这个椭圆上,且,求的长.
【答案】(1); (2);(3).
【详解】(1)因为椭圆的焦点分别是,所以
又因为,,联立可得,,
所以椭圆的方程为;
(2)由分别为椭圆的长轴端点,所以不妨设,,
由点B为椭圆的短轴端点,所以或,
当时,,,
所以,
当时,,,
所以,
所以点B与两点的连线的斜率的乘积为;
(3)因为点P在这个椭圆上,所以,由小问(1)知,
所以,又,联立可得.
考点三 椭圆性质及其应用
知识点一、椭圆的几何性质
性
质
范围
-a≤x≤a
-b≤y≤b
-b≤x≤b
-a≤y≤a
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心:原点
对称轴
长轴2a,短轴2b,焦距2c
顶点
A1(-a,0),A2(a,0),
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),
B1(-b,0),B2(b,0)
离心率
e=,且e∈(0,1)
知识点二、椭圆的常用结论
(1)过椭圆焦点垂直于长轴的弦是最短的弦,长为,过焦点最长弦为长轴.
(2)过原点最长弦为长轴长2a,最短弦为短轴长2b.
【例1】(1)焦点在轴上的椭圆的离心率为,则实数的值为( )
A.1 B. C.2 D.3
(2)如果表示焦点在轴上的椭圆,那么实数的取值范围是( )
A.
B. C. D.
(3)若方程表示椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.且
【答案】(1)D (2)A (3)D
【解析】(1)焦点在轴上的椭圆的离心率为,则 故答案为:D.
(2)转化为椭圆的标准方程,得,因为表示焦点在轴上的椭圆,所以,解得.所以实数的取值范围是.选A.
(3)方程表示椭圆,
,得,得且.
故选:D.
【例2】(1)已知的顶点,在椭圆上,顶点是椭圆的一个焦点,且椭圆的另一个焦点在上,则的周长是( )
A. B. C. D.
(2)已知是椭圆上一点, 为椭圆的两焦点,且,则面积为( )
A. B. C. D.
【答案】(1)C(2)A
【解析】(1)的顶点,在椭圆上,顶点是椭圆的一个焦点,且椭圆的另一个焦点在上,由椭圆的定义可得:的周长是.故选:C.
(2)由椭圆的标准方程可得:a=5,b=3,∴c=4,
设|PF1|=t1,|PF2|=t2,所以根据椭圆的定义可得:t1+t2=10①,
在△F1PF2中,∠F1PF2=60°,
所以根据余弦定理可得:|PF1|2+|PF2|2﹣2|PF1||PF2|cos60°=|F1F2|2=(2c)2=64,
整理可得:t12+t22﹣t1t2=64,②把①两边平方得t12+t22+2t1•t2=100,③
所以③﹣②得t1t2=12,
∴∠F1PF2=3.故选A.
典例:
1.如果方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由椭圆方程可知. 故选:D
2.如图,椭圆的右顶点为,上顶点为,从椭圆上一点P向轴作垂线,垂足恰为左焦点,若,则椭圆的标准方程为___________.
【答案】
【详解】依题意,令椭圆半焦距为c,,
当时,,解得,即,则,
由,得,即,解得,,
因此,解得,则,
所以椭圆C的标准方程为. 故答案为:
3.设是椭圆的长轴,若把线段等分,过每个分点作的垂线,交椭圆的上半部分于、、…、,为椭圆的左焦点,则的值是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据椭圆的对称性知:
.
故选:.
7.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P变轨进入以月球球心F为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在点P第二次变轨进入仍以F为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在点P第三次变轨进入以F为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行,若用和分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用和分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴的长,给出下列式子:①;②;③;④.其中正确式子的序号是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
【答案】B
【分析】由,可判定①不正确;由,可判定②正确;由,得到,结合椭圆的性质,求得,进而可判定③正确,④不正确.
【详解】由图象可知,所以,所以①不正确;
因为,所以,所以②正确;
由,可得,可得,
整理得,即,
因为,所以,所以③正确,④不正确.
故选:B.
8.某彗星的运行轨道是以太阳为一个焦点的椭圆,测得轨道的近日点(距离太阳最近的点)与太阳中心的距离为,远日点(距离太阳最远的点)与太阳中心的距离为,并且近日点、远日点及太阳中心在同一条直线上,则( )
A.轨道的焦距为 B.轨道的离心率为
C.轨道的短轴长为 D.当越大时,轨道越圆
【答案】BCD
【详解】设椭圆的长轴长为,短轴长为,焦距为,根据题意得到;故,
对于A:焦距,故选项A错误;
对于B:因为离心率,故选项B正确;
对于C:短轴长,故选项C正确;
对于D:离心率,
当越大时,椭圆的离心率越小,即椭圆越圆,故D正确;
故选:BCD
变式训练:
1.如果方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【解析】椭圆的焦点在轴上,,解得或,故选D.
2.若方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为方程表示椭圆,故:,且;
又该椭圆的焦点在轴上,故只需,解得.故选:D.
3、方程表示椭圆,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.且
【答案】D
方程表示椭圆,若焦点在x轴上,;若焦点在y轴上,.
综上:实数的取值范围是且故选:D
4.若方程表示焦点在x轴的椭圆,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】命题等价于,解得.
故选:C.
5.若曲线表示椭圆,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为曲线表示椭圆,即表示椭圆
则应满足即.
故选:D.
6.若方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数k的取值范围为 .
【答案】
【详解】因为椭圆的焦点在x轴上可得
,
所以.
故答案为:.
7.已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】将椭圆方程变形为,因为焦点在轴上,所以,解得.
故选:B.
8.椭圆与椭圆的关系为( )
A.有相同的长轴长与短轴长 B.有相同的焦距
C.有相同的焦点 D.有相同的离心率
【答案】B
【详解】对于椭圆,则,且焦点在x轴上,
所以长轴长为10,短轴长为6,焦距为8,焦点为,离心率为,
对于椭圆,因为,则,
可得,且焦点在y轴上,
所以长轴长为,短轴长为,焦距为8,焦点为,离心率为,
所以A、C、D错误,B正确.
故选:B.
9. “”是“方程表示椭圆”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】因为方程表示椭圆的充要条件是,即且,故“”是“方程表示椭圆”的必要而不充分条件.故选:B.
10.方程x2+ky2=2表示焦点在x轴上的椭圆的一个充分但不必要条件是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】方程x2+ky2=2可变形为:,表示焦点在x轴上的椭圆,则有:,
解得.易知当时,,当时未必有,所以是的充分但不必要条件.故选B.
11. “”是“方程表示的曲线为椭圆”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】若方程表示椭圆,则,解得:或
或是的真子集,所以“”是“方程表示的曲线为椭圆”的必要不充分条件.故选:B
12.已知椭圆的两个焦点为上有一点,则的周长为( )
A. B.20 C. D.16
【答案】B
【详解】解:因为,,所以,
故的周长为.
故选:B.
13.已知P是椭圆上的一点,F1,F2是椭圆的两个焦点,且∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积是______.
【答案】
【解析】∵|PF1|+|PF2|=4,,又∵∠F1PF2=60°,
由余弦定理可得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos60°
12=(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1|·|PF2|-|PF1|·|PF2|,∴,
∴.
14.设椭圆C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为,,离心率为.P是C上一点,且⊥.若的面积为4,则a=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【解析】,,由椭圆定义,,
由⊥得,
的面积为4,则,即,
,即,解得,即,故选:C.
15.已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,P为椭圆C上一点,的最小值为1,且的周长为34,则椭圆C的标准方程为 .
【答案】
【详解】令椭圆的半焦距为,由的最小值为1,得,
由的周长为34,得,解得,,由,得,
所以椭圆C的标准方程为.
故答案为:
16.点P是椭圆上一点,,是椭圆的两个焦点,且的内切圆半径为1,当点P在第一象限时,P点的纵坐标为( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【详解】由,得,
所以,
所以,
设的内切圆半径为,
因为
所以,得.
故选:B
17.(1)已知点P在椭圆上,与分别为左、右焦点.若,则的面积为 .
(2)若F为椭圆C:的右焦点,A、B为椭圆C上两个动点,则的周长的最大值为 .
【答案】 20
【详解】(1)由椭圆可知,,
所以,即,,
由余弦定理得,
解得,
所以.
(2)设椭圆的左焦点为,
由椭圆C:可得,,
则的周长为,
由,可得,
当且仅当三点共线时等号成立,即的周长的最大值为20.
故答案为:;
18.已知为坐标原点,为椭圆上任意一点,延长至,使,记点的轨迹为曲线,则曲线的方程为 ;若过点的直线交曲线于两点,则面积的最大值为 .
【答案】 .
【详解】
设,因为,则,
将点代入椭圆方程可得,
即曲线的方程为;
连接,由可知,所以,
设,
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
代入曲线的方程可得,
则,
所以
,
将直线的方程为代入曲线的方程可得,
因为与曲线有公共点,所以,
化简可得,令,则,
所以;
当直线的斜率不存在时,设直线的方程为,
代入曲线的方程可得,
所以,
令,则,则;
综上所述,面积的最大值为,
则面积的最大值为.
故答案为:;
19.已知椭圆C:,,过P点斜率为k的直线与椭圆C交于另一点为Q.
(1)若的面积为,求k的值;
(2)若直线与椭圆C交于M,N两点,且,求的值.
【答案】(1)或; (2)
【详解】(1)
易知直线PQ的方程为,不妨设,
联立,消去y并整理得,
由韦达定理得,所以,
又点O到直线的距离,
则
解得或;
(2)
不妨设,
联立,消去y并整理得,
此时,解得,
由韦达定理得,
不妨设线段MN的中点为D,
此时,所以,
因为,所以,即,
解得,满足,故.
20.已知椭圆的上顶点为,右焦点为,原点到直线的距离为的面积为1.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与交于两点,过点作轴于点,过点作轴于点与交于点.
①求证:点在定直线上,
②求的面积的最大值.
【答案】(1) (2)①证明见解析;②.
【详解】(1)由题知,因为的面积为1,所以.
又直线的方程,即,
因为点到直线的距离为,所以,
解得,所以陏圆的方程为.
(2)①由题意,当直线斜率为0时,不符合题意;
当直线斜率不为0时,设直线方程为,
联立,得,
易知.
设,则,
因为轴,轴,所以,
所以直线 (1),
直线 (2),
联立(1)(2)解得,
所以点在定直线上
②因为与直线平行,
所以
因为所以
,
令所以
当且仅当是等号成立所以的面积的最大值为.
21.已知椭圆的一个顶点为,左、右焦点为,,其中O为坐标原点,过右焦点的直线交椭圆于P,Q两点,的周长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知点C满足,点B在椭圆上(异于椭圆的顶点),直线与以C为圆心的圆相切于点M,且M为线段的中点,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)或
【详解】(1)
由题意得,,
解得,
所以椭圆的标准方程为.
(2)
由(1)知,又,所以,
由题意,点B在椭圆上(异于椭圆的项点),所以直线斜率存在且不为0,
设,直线和椭圆方程联立得,得,
当时,则,
因为直线与以为圆心的圆相切于点,即为中点,
则,,
,,
因为,所以,得,
因为,所以得.
所以直线或.
考点四 点与椭圆的位置关系
【例1】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】 ∪
【解析】 依题意得,+>1,解得k<-或k>.
【例2】 (1) 分别是椭圆的左、右焦点,点是上任意一点,若,则的最小值为___________.
【答案】4
(2)是椭圆的左焦点,若,则的最小值为______。
【答案】
(3)已知椭圆:的右焦点为F,P为椭圆上任意一点,点A的坐标为,则的最大值为( )
A. B.5 C. D.
【答案】B
【详解】如图,
设椭圆C的左焦点为,由由椭圆定义可得,,
所以.故选:B.
典例:
1.若点在椭圆的内部,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【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
2.已知是椭圆的左焦点,点在上,在上,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由,可得,
可得圆的圆心坐标为,半径,由椭圆,可得,
设椭圆的右焦点为,根据椭圆的定义可得,
所以,又由,
如图所示,当点四点共线时,即时,取得最小值,
最小值为,
所以.故选:A.
3.已知是椭圆的左焦点,点为该椭圆上一动点,若在椭圆内部,则的最大值为_____;的最小值为_______.
【答案】 8
【详解】椭圆中,,,则,
设右焦点为,则,离心率,
则,所以,
所以,当且仅当在的延长线与椭圆的交点时取等号;
又椭圆左准线方程为,
设到左准线的距离为,则,所以,
所以,
当且仅当在过点作左准线的垂线与椭圆的交点时取等号..
故答案为:;
变式训练:
1.点与椭圆的位置关系为( )
A.在椭圆上 B.在椭圆内 C.在椭圆外 D.不能确定
【答案】B
【详解】,可知点在椭圆内.
2.已知椭圆C:,点,则点A与椭圆C的位置关系是( ).
A.点A在椭圆C上 B.点A在椭圆C内 C.点A在椭圆C外 D.无法判断
【答案】B
【详解】当时,代入椭圆得到 ,
故点在椭圆内
3.点在椭圆的外部,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为点在椭圆的外部,
所以,解得,故选:B.
4.已知点(1,2)在椭圆+=1(n>m>0)上,则m+n的最小值为________.
【答案】9
【解析】依题意得,+=1,而m+n=(m+n)=1+++4=5++
≥5+2=9,当且仅当n=2m时等号成立,故m+n的最小值为9.
5.已知函数,且)的图象恒过定点,若点在椭圆上,则的最小值为( )
A.12 B.10 C.8 D.9
【答案】D
【详解】由于函数,且)向右平移两个单位得:,且),即为函数,且),所以定点,由于点在椭圆,所以,且
所以,当且仅当,即时取等号.故选:D
6.设,分别为椭圆:的左、右焦点,为内一点,为上任意一点.现有四个结论:
①的焦距为2;②的长轴长可能为;③的最大值为;
④若的最小值为3,则.其中所有正确结论的编号是__________.
【答案】①③④
【详解】对于选项①:因为,所以椭圆的焦距为2,故选项①正确;
对于选项②:若椭圆的长轴长为,则,所以椭圆的方程为,
则,从而点在的外部,这与在内矛盾,所以选项②不正确.
对于选项③:因为,为上任意一点,由椭圆的几何性质可知,的最大值为,故选项③正确;
对于选项④:由椭圆定义可知,,
因为,所以,
所以,此时,故选项④正确;
故答案为:①③④
7.已知是椭圆的左焦点,为椭圆上任意一点,点的坐标为,则的最大值为__________.
【答案】
【详解】∵点为椭圆的左焦点,∴,设椭圆的右焦点,
∵点为椭圆上任意一点,点的坐标为,∴,又∵,∴,即的最大值为,此时、、共线.
故答案为.
考点五 离心率
【例1】(1)已知椭圆:的一个焦点为,则的离心率为 。
(2)过椭圆的右焦点作椭圆长轴的垂线交椭圆于两点,为椭圆的左焦点,若为正三角形,则椭圆的离心率为___________。
【答案】(1)(2)
【解析】(1)根据题意,可知,因为,所以,即,
所以椭圆的离心率为.
(2)根据题意,如图所示,
可得为正三角形,可得在中,有,
点在椭圆上,由椭圆的定义可得,
则该椭圆的离心率
【例2】.已知椭圆C: ()的左、右焦点分别为,,P为C上一点,满足,以C的短轴为直径作圆O,截直线的弦长为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】如图,取弦的中点D,连接,则,即,因为,
所以,因为O为的中点,所以D是的中点,所以,
因为,所以OD垂直平分弦,因为,,
所以,所以,
由椭圆定义可得,,
所以,解得,,
所以离心率为,
故选:A.
典例:
1.已知、是椭圆的两个焦点,是上的一点,若,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】不妨设椭圆的焦点在轴上,点、分别为椭圆的左、右焦点,
如下图所示,设椭圆的长轴长、短轴长、焦距分别为、、,
在中,,且,
则,,
由椭圆的定义可得,即,
所以,该椭圆的离心率为. 故选:D.
2.已知椭圆的左、右焦点分别为,过点的直线交椭圆于A、B两点,若,则该椭圆的离心率为________.
【答案】/
【详解】
如图,设,因为,所以.
由椭圆定义可知,,
由,可得,所以.
在中,由,可得,
即得,故得.故答案为:.
3.已知是椭圆的右焦点,直线与椭圆交于,两点,若,则该椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据对称性不妨设在第二象限,在第一象限,
联立,可解得,
,,又,
,,
又,,
,
,
,
,
,又,
该椭圆的离心率.故选:C.
4.(2018 新课标二卷)已知,是椭圆的左,右焦点,是的左顶点,点在过且斜率为的直线上,为等腰三角形,,则的离心率为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为为等腰三角形,,所以PF2=F1F2=2c,
由斜率为得,,
由正弦定理得,
所以,
故选:D.
5.(2021甲卷)已知是椭圆C的两个焦点,P为C上一点,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,由椭圆的定义可得,
所以,,
因为,由余弦定理可得
所以,
整理可得,所以,即.
故选:C.
变式训练:
1.椭圆的短轴长为6,焦点到长轴的一个端点的距离等于9,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设椭圆的短轴长为,长轴长为,焦距为,
则,即;或,
若,①
∵,
∴,②
由①②得:,,
∴椭圆的离心率;
若,③
∵,
∴,④
由③④得:,,不符合题意,舍去,
故椭圆的离心率为.
故选:C.
2.设椭圆的一个焦点为,离心率为,则此椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为椭圆的一个焦点为,所以焦点在轴上,
又离心率为,所以,解得,所以椭圆的方程为,
故选:A.
3.若焦点在轴上的椭圆 的离心率为,则( )
A.31 B.28 C.25 D.23
【答案】D
【解析】焦点在x轴上,所以 所以离心率 ,所以 解方程得所以选D
4.设椭圆C:的左、右焦点分别为、,P是C上的点,⊥,
∠=,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可设|PF2|=m,结合条件可知|PF1|=2m,|F1F2|= m, 故离心率e=选D.
5.若椭圆的离心率为,则该椭圆的焦距为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【详解】若椭圆的焦点在轴,则离心率,得,此时焦距,
若椭圆的焦点在轴,则离心率,得,此时焦距,
所以该椭圆的焦距为或.
故选:D
6.若椭圆与椭圆()的离心率相同,则实数b的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】若椭圆与椭圆()的离心率相同,
则,解得满足题意.
故选:A.
7.在平面直角坐标系中,已知△ABC顶点和,顶点在椭圆上,则 ( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【解析】 可得:,
又 故椭圆的左右焦点分别为:,
和是椭圆的左右焦点
由顶点B在椭圆,根据椭圆的定义可得:
根据正弦定理:,“角化边”,故选:A.
8.已知椭圆的右顶点为,左焦点为,若以为直径的圆过短轴的一个顶点,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设椭圆的焦距为,则,,
因为圆以为直径,所以半径,圆心到原点的距离为,
因为以为直径的圆过短轴的一个顶点,则化简得,,,则,,解得或(舍去),故选:B.
9.已知点是以为焦点的椭圆上一点,若,则椭圆的离心率( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∵点P是以F1,F2为焦点的椭圆+=1(a>b>0)上一点,PF1⊥PF2,tan∠PF2F1=2,
∴=2,设|PF2|=x,则|PF1|=2x,由椭圆定义知x+2x=2a,∴x=,∴|PF2|=,则|PF1|==,由勾股定理知|PF2|2+|PF1|2=|F1F2|2,∴解得c=a,∴e==.
10.(多选)已知椭圆的离心率为,焦点为,则( )
A.的短轴长为4
B.上存在点,使得
C.上存在点,使得
D.与曲线重合
【答案】BCD
【详解】对于A,由题知,解得,所以,
所以的短轴长为,A错误;
对于BC,由上可知,,
设,则,
又,即,
所以,
因为,所以,得,
所以存在点使得,,所以BC正确;
对于D,由的几何意义可知:
动点到定点的距离之和等于,
表示以为焦点,的椭圆,故D正确.
故选:BCD
11.已知椭圆,焦点,,,若过的直线和圆相切,与椭圆在第一象限交于点P,且轴,设该直线的倾斜角为θ,则 ,椭圆的离心率是 .
【答案】
【详解】由题意可知:圆的圆心为,半径,
如图所示:设切点为B,
则,且,
可得,
则,,即,
又因为,,可得,
则,
且,可得,所以.
故答案为:;.
12.已知椭圆C:的左、右顶点分别为,,且以线段为直径的圆与直线相切,则椭圆C的离心率为 .
【答案】
【详解】以线段为直径的圆的圆心为原点,半径,该圆与直线相切,
则圆心到直线的距离,
整理可得,
所以.
故答案为:
43
学科网(北京)股份有限公司
$
1.1 椭圆及其标准方程BS 1.2椭圆简单几何性质BS
目录
考点一 椭圆的定义及其应用 2
考点二 椭圆的标准方程 5
考点三 椭圆性质及其应用 12
考点四 点与椭圆的位置关系 18
考点五 离心率 20
考点一 椭圆的定义及其应用
知识点:
(1)平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
(2)定义集合表示P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
①当2a>|F1F2|时,M点的轨迹为椭圆;
②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹为线段F1F2;
③当2a<|F1F2|时,M点的轨迹不存在.
【例1】已知、是定点,.若动点满足,则动点的轨迹是( )
A. 直线 B.线段 C.圆 D.椭圆
【例2】已知是椭圆的两个焦点,点、在上,若,则的最大值为( )
A.9 B.20 C.25 D.30
典例:
1.(多选)设定点、,动点满足,则点的轨迹是( )
A.圆 B.线段 C.椭圆 D.不存在
2.平面内动点满足方程,则动点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
3.动圆M与圆外切,与圆内切,则动圆圆心M的轨迹方程是
A. B. C. D.
4.已知点,C,D是与x轴的交点,P为动点,以为直径的圆与相内切,则面积的最大值为( )
A.8 B.10 C.12 D.15
5.设圆的圆心为,直线过点且与轴不重合,交圆于两点,过作的平行线交于点.
(1)写出点的轨迹方程;
6.如图在圆内有一点.为圆上一点,的垂直平分线与的连线交于点,则点的轨迹方程_______.
7.已知点M到定点的距离和它到直线的距离的比是常数.
求点M的轨迹C的方程;
8.已知两点,直线和直线相交于点,且它们的斜率之积是
(1)求动点的轨迹方程;
9.已知分别为椭圆的左、右焦点,是椭圆E上一动点,G点是三角形的重心,则点G的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
变式训练:
1.下列命题是真命题的是________.(将所有真命题的序号都填上)
①已知定点F1(-1,0),F2(1,0),则满足|PF1|+|PF2|=的点P的轨迹为椭圆;
②已知定点F1(-2,0),F2(2,0),则满足|PF1|+|PF2|=4的点P的轨迹为线段;
③到定点F1(-3,0),F2(3,0)的距离相等的点的轨迹为椭圆.
2.如果动点满足,则点的轨迹是( )
A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.线段
3、设是椭圆上的点.若是椭圆的两个焦点,则等于( )
A.4 B.5 C.8 D.10
4.已知是椭圆的左、右焦点,是椭圆上的一点,若,则
5.若椭圆上一点到其焦点的距离为6,则到另一焦点的距离为( )
A.4 B.194 C.94 D.14
6若椭圆上一点P到左焦点的距离为5,则其到右焦点的距离为( )
A.5 B.3 C.2 D.1
7.已知点分别是椭圆的左、右焦点,点在此椭圆上,则的周长等于( )
A.20 B.16 C.18 D.14
8.已知E、F分别为椭圆的左、右焦点,倾斜角为的直线l过点E,且与椭圆交于A,B两点,则的周长为
A.10 B.12 C.16 D.20
9.已知点在椭圆上,,是该椭圆的两个焦点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
10.已知椭圆的左、右焦点分别为,过点的射线分别与椭圆和圆相交于点,过点作,垂足为为坐标原点,则( )
A. B. C.2 D.
11.(多选)已知椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上不同于左右顶点的任意一点,则下列说法正确的是( )
A.的周长为8 B.存在点,使得
C.的取值范围为 D.的取值范围为
考点二 椭圆的标准方程
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
【例1】分别求适合下列条件的方程:
(1)焦点在轴上,长轴长为,焦距为的椭圆标准方程;
(2)与椭圆具有相同的离心率且过点的椭圆的标准方程。
(3)已知椭圆的两个焦点的坐标分别是,,并且经过点,则此椭圆的标准方程
(4)求经过点和点的椭圆标准方程。
典例:
1.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别为和,且椭圆经过点;
(2)焦点在y轴上,且经过两个点和;
(3)焦点在y轴上,焦距是4,且经过点.
(4)经过点,两点;
(5)与椭圆+=1有相同的焦点且经过点.
(6)焦点坐标为,过点;
(7)经过两点.
变式训练:
1.求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在y轴上,焦距是4,且经过点M(3,2);
(2)c∶a=5∶13,且椭圆上一点到两焦点的距离的和为26.
(3)已知椭圆的中心在原点,焦点在坐标轴上,且经过两点和
(4)焦点的坐标分别是,,并且经过点;
(5)经过两点,.
2.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别是,椭圆上一点P到两焦点距离的和是10;
(2)焦点在y轴上,且经过两个点和;
(3)经过和点.
3.已知椭圆的焦点为,.过点的直线与交于,两点.若的周长为8,则椭圆的标准方程为( ).
A. B. C. D.
4.已知椭圆的短轴长为,焦距为,则椭圆的上顶点到右焦点的距离为( )
A. B. C. D.
5.过点且与有相同焦点的椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
6.已知椭圆的焦点在轴上,若椭圆的焦距为,则的值为( )
A. B. C.3 D.4
7、过点且与有相同焦点的椭圆的方程是( )
A. B.
C. D.
8.中心在原点,焦点在轴上,焦距为8,且过点(3,0)的椭圆方程为( ).
A. B.
C.或 D.或
9.在平面直角坐标系中,椭圆C的中心为原点,焦点、在x轴上,离心率为,过的直线l交C于A、B两点,且的周长为16,那么C的方程为( )
A. B.
C. D.
10.已知椭圆的离心率为,且椭圆的长轴长与焦距之和为6,则椭圆的标准方程为
A. B. C. D.
11.已知椭圆过点和点,则此椭圆的方程是( )
A. B.或
C. D.以上均不正确
12.已知椭圆的中心在原点且过点,焦点在坐标轴上,长轴长是短轴长的3倍,求该椭圆的方程 .
13.已知椭圆的左、右焦点分别为,点在椭圆上,且满足,延长线交椭圆于另一点,,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
14.已知曲线C:(),从C上任意一点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.()
15.平面内,已知两点,及动点.给出下列结论:
①满足的点的轨迹为线段;
②若直线,的斜率之积是,则点的轨迹方程为;
③若点到定点的距离与它到定直线的距离之比为,则点的轨迹为椭圆.
其中所有正确结论的序号是 .
16.已知椭圆的两个焦点为,,M是椭圆上一点,若,且,则该椭圆的方程是 .
17.已知点为圆上任意一点,点,线段的中垂线交于点,求动点的轨迹方程.
18.已知椭圆C:的离心率为,、分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为 .
19.已知椭圆的焦点分别是,点分别为椭圆的长轴端点,点B为椭圆的短轴端点,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)求点B与两点,的连线的斜率的乘积;
(3)设点P在这个椭圆上,且,求的长.
考点三 椭圆性质及其应用
知识点一、椭圆的几何性质
性
质
范围
-a≤x≤a
-b≤y≤b
-b≤x≤b
-a≤y≤a
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心:原点
对称轴
长轴2a,短轴2b,焦距2c
顶点
A1(-a,0),A2(a,0),
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),
B1(-b,0),B2(b,0)
离心率
e=,且e∈(0,1)
知识点二、椭圆的常用结论
(1)过椭圆焦点垂直于长轴的弦是最短的弦,长为,过焦点最长弦为长轴.
(2)过原点最长弦为长轴长2a,最短弦为短轴长2b.
【例1】(1)焦点在轴上的椭圆的离心率为,则实数的值为( )
A.1 B. C.2 D.3
(2)如果表示焦点在轴上的椭圆,那么实数的取值范围是( )
A.
B. C. D.
(3)若方程表示椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.且
【例2】(1)已知的顶点,在椭圆上,顶点是椭圆的一个焦点,且椭圆的另一个焦点在上,则的周长是( )
A. B. C. D.
(2)已知是椭圆上一点, 为椭圆的两焦点,且,则面积为( )
A. B. C. D.
典例:
1.如果方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是
A. B. C. D.
2.如图,椭圆的右顶点为,上顶点为,从椭圆上一点P向轴作垂线,垂足恰为左焦点,若,则椭圆的标准方程为___________.
3.设是椭圆的长轴,若把线段等分,过每个分点作的垂线,交椭圆的上半部分于、、…、,为椭圆的左焦点,则的值是
A. B. C. D.
4.如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P变轨进入以月球球心F为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在点P第二次变轨进入仍以F为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在点P第三次变轨进入以F为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行,若用和分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用和分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴的长,给出下列式子:①;②;③;④.其中正确式子的序号是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
5.(多选)某彗星的运行轨道是以太阳为一个焦点的椭圆,测得轨道的近日点(距离太阳最近的点)与太阳中心的距离为,远日点(距离太阳最远的点)与太阳中心的距离为,并且近日点、远日点及太阳中心在同一条直线上,则( )
A.轨道的焦距为 B.轨道的离心率为
C.轨道的短轴长为 D.当越大时,轨道越圆
变式训练:
1.如果方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围是( )
A. B. C.或 D.或
2.若方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3、方程表示椭圆,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.且
4.若方程表示焦点在x轴的椭圆,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.若曲线表示椭圆,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.若方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数k的取值范围为 .
7.已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.椭圆与椭圆的关系为( )
A.有相同的长轴长与短轴长 B.有相同的焦距
C.有相同的焦点 D.有相同的离心率
9. “”是“方程表示椭圆”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
10.方程x2+ky2=2表示焦点在x轴上的椭圆的一个充分但不必要条件是 ( )
A. B. C. D.
11. “”是“方程表示的曲线为椭圆”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
12.已知椭圆的两个焦点为上有一点,则的周长为( )
A. B.20 C. D.16
13.已知P是椭圆上的一点,F1,F2是椭圆的两个焦点,且∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积是______.
14.设椭圆C:(a>0,b>0)的左、右焦点分别为,,离心率为.P是C上一点,且⊥.若的面积为4,则a=( )
A.1 B.2 C.4 D.8
15.已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,P为椭圆C上一点,的最小值为1,且的周长为34,则椭圆C的标准方程为 .
16.点P是椭圆上一点,,是椭圆的两个焦点,且的内切圆半径为1,当点P在第一象限时,P点的纵坐标为( )
A.2 B. C. D.
17.(1)已知点P在椭圆上,与分别为左、右焦点.若,则的面积为 .
(2)若F为椭圆C:的右焦点,A、B为椭圆C上两个动点,则的周长的最大值为 .
18.已知为坐标原点,为椭圆上任意一点,延长至,使,记点的轨迹为曲线,则曲线的方程为 ;若过点的直线交曲线于两点,则面积的最大值为 .
19.已知椭圆C:,,过P点斜率为k的直线与椭圆C交于另一点为Q.
(1)若的面积为,求k的值;
(2)若直线与椭圆C交于M,N两点,且,求的值.
20.已知椭圆的上顶点为,右焦点为,原点到直线的距离为的面积为1.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与交于两点,过点作轴于点,过点作轴于点与交于点.
①求证:点在定直线上,
②求的面积的最大值.
21.已知椭圆的一个顶点为,左、右焦点为,,其中O为坐标原点,过右焦点的直线交椭圆于P,Q两点,的周长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知点C满足,点B在椭圆上(异于椭圆的顶点),直线与以C为圆心的圆相切于点M,且M为线段的中点,求直线的方程.
考点四 点与椭圆的位置关系
【例1】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____________.
【例2】 (1) 分别是椭圆的左、右焦点,点是上任意一点,若,则的最小值为___________.
(2)是椭圆的左焦点,若,则的最小值为______。
(3)已知椭圆:的右焦点为F,P为椭圆上任意一点,点A的坐标为,则的最大值为( )
A. B.5 C. D.
典例:
1.若点在椭圆的内部,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.已知是椭圆的左焦点,点在上,在上,则的最大值是( )
A. B. C. D.
3.已知是椭圆的左焦点,点为该椭圆上一动点,若在椭圆内部,则的最大值为_____;的最小值为_______.
变式训练:
1.点与椭圆的位置关系为( )
A.在椭圆上 B.在椭圆内 C.在椭圆外 D.不能确定
2.已知椭圆C:,点,则点A与椭圆C的位置关系是( ).
A.点A在椭圆C上 B.点A在椭圆C内 C.点A在椭圆C外 D.无法判断
3.点在椭圆的外部,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.已知点(1,2)在椭圆+=1(n>m>0)上,则m+n的最小值为________.
5.已知函数,且)的图象恒过定点,若点在椭圆上,则的最小值为( )
A.12 B.10 C.8 D.9
6.设,分别为椭圆:的左、右焦点,为内一点,为上任意一点.现有四个结论:
①的焦距为2;②的长轴长可能为;③的最大值为;
④若的最小值为3,则.其中所有正确结论的编号是__________.
7.已知是椭圆的左焦点,为椭圆上任意一点,点的坐标为,则的最大值为__________.
考点五 离心率
【例1】(1)已知椭圆:的一个焦点为,则的离心率为 。
(2)过椭圆的右焦点作椭圆长轴的垂线交椭圆于两点,为椭圆的左焦点,若为正三角形,则椭圆的离心率为___________。
【例2】.已知椭圆C: ()的左、右焦点分别为,,P为C上一点,满足,以C的短轴为直径作圆O,截直线的弦长为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
典例:
1.已知、是椭圆的两个焦点,是上的一点,若,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
2.已知椭圆的左、右焦点分别为,过点的直线交椭圆于A、B两点,若,则该椭圆的离心率为________.
3.已知是椭圆的右焦点,直线与椭圆交于,两点,若,则该椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
4.(2018 新课标二卷)已知,是椭圆的左,右焦点,是的左顶点,点在过且斜率为的直线上,为等腰三角形,,则的离心率为
A. B. C. D.
5.(2021甲卷)已知是椭圆C的两个焦点,P为C上一点,且,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
变式训练:
1.椭圆的短轴长为6,焦点到长轴的一个端点的距离等于9,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2.设椭圆的一个焦点为,离心率为,则此椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
3.若焦点在轴上的椭圆 的离心率为,则( )
A.31 B.28 C.25 D.23
4.设椭圆C:的左、右焦点分别为、,P是C上的点,⊥,
∠=,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
5.若椭圆的离心率为,则该椭圆的焦距为( )
A. B. C.或 D.或
6.若椭圆与椭圆()的离心率相同,则实数b的值为( )
A. B. C. D.
7.在平面直角坐标系中,已知△ABC顶点和,顶点在椭圆上,则 ( )
A. B. C.2 D.
8.已知椭圆的右顶点为,左焦点为,若以为直径的圆过短轴的一个顶点,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
9.已知点是以为焦点的椭圆上一点,若,则椭圆的离心率( )
A. B. C. D.
10.(多选)已知椭圆的离心率为,焦点为,则( )
A.的短轴长为4
B.上存在点,使得
C.上存在点,使得
D.与曲线重合
11.已知椭圆,焦点,,,若过的直线和圆相切,与椭圆在第一象限交于点P,且轴,设该直线的倾斜角为θ,则 ,椭圆的离心率是 .
12.已知椭圆C:的左、右顶点分别为,,且以线段为直径的圆与直线相切,则椭圆C的离心率为 .
1
学科网(北京)股份有限公司
$