内容正文:
第13讲 椭圆(知识详解+10典例精讲+课后作业)
知识详解·核心内容
知识点01:椭圆的定义
知识点02:椭圆的标准方程
知识点03:椭圆的几何性质
典例精讲·例题解析
(举一反三)
题型01:椭圆定义及辨析
题型02:椭圆中焦点三角形的周长、面积问题
题型03:求椭圆的标准方程
题型04:轨迹问题——椭圆
题型05:求椭圆的焦点、焦距
题型06:根据椭圆的有界性求范围或最值
题型07:椭圆的对称性
题型08:椭圆的顶点、长短轴
题型09:求椭圆的离心率或离心率的取值范围
题型10:根据离心率求椭圆的标准方程
课后作业·巩固延伸
一、单选题(8)
二、多选题(3)
三、填空题(3)
四、解答题(5)
【知识点01】椭圆的定义
把平面内与两个定点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,焦距的一半称为半焦距.
注意点:
(1)椭圆上的点到两焦点距离的和为定值.
(2)定值必须大于两定点间的距离.
(3)当距离的和等于|F1F2|时,点的轨迹是线段.
(4)当距离的和小于|F1F2|时,点的轨迹不存在.
【例1】已知平面内动点满足,两焦点间距,判断动点的轨迹,并说明理由。
【知识点02】椭圆的标准方程
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
图形
焦点坐标
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c的关系
b2=a2-c2
注意点:
(1)椭圆上的点到两焦点的距离的和为2a.
(2)x2项和y2项谁的分母大,焦点就在对应的坐标轴上.
【例2】已知椭圆焦点在轴上,焦距为,长轴长为,求该椭圆的标准方程。
【知识点03】椭圆的几何性质
焦点的位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
+=1 (a>b>0)
+=1 (a>b>0)
范围
-a≤x≤a,-b≤y≤b
-b≤x≤b,-a≤y≤a
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)
轴长
短轴长等于2b,长轴长等于2a
焦点
(±,0)
(0,±)
焦距
|F1F2|=2
对称性
对称轴:x轴、y轴,对称中心:原点
注意点:
(1)椭圆的焦点一定在它的长轴上.
(2)椭圆上到中心的距离最小的点是短轴的两个端点,到中心的距离最大的点是长轴的两个端点.
(3)椭圆上到焦点的距离最大和最小的点分别是长轴的两个端点,最大值为a+c,最小值为a-c.
椭圆的离心率: e=∈(0,1).
注意点:
(1)e=.
(2)离心率的范围为(0,1).
(3)e越大,椭圆越扁平;e越小,椭圆越接近于圆.
【例3】已知椭圆方程,求椭圆的长轴长、短轴长、离心率、焦点坐标。
【题型01】椭圆定义及辨析
【典例1-1】(25-26高二上·安徽阜阳·阶段检测)已知点P在以F1,F2分别为左、右焦点的椭圆上,若,则( )
A.3 B.13 C.5 D.7
【变式1-1】(25-26高二上·河南驻马店·阶段检测)设,分别是椭圆的左、右焦点,点P在C上,且,则( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(多选)(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
【变式1-3】(25-26高二上·陕西渭南·期末)已知椭圆的左、右焦点分别是是该椭圆上一点,则________________.
【题型02】椭圆中焦点三角形的周长、面积问题
【典例2-1】(25-26高二上·陕西汉中·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上一点(不含顶点),则的周长为( )
A.6 B.12 C.10 D.20
【变式2-1】(25-26高二上·四川绵阳·期中)设点为椭圆的两个焦点,点P在此椭圆上,若,则的面积为( )
A. B.2 C.1 D.
【变式2-2】(25-26高二上·云南昆明·期中)若是椭圆的两个焦点,过作直线与椭圆交于两点,的周长为__________.
【变式2-3】已知、是椭圆的两个焦点,A为椭圆上一点,且,求的面积.
【题型03】求椭圆的标准方程
【典例3-1】(24-25高二上·河南·阶段检测)已知曲线上任意一点都满足关系式,则曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(多选)已知F,A分别为椭圆C的一个焦点和顶点,若椭圆的长轴长是8,(O是坐标原点),则C的标准方程可能是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(24-25高二上·全国·课后作业)已知椭圆经过点,,则的标准方程为______.
【变式3-3】(25-26高二上·江西上饶·阶段检测)求满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1)已知椭圆的一个焦点为,且过点,求椭圆的标准方程;
(2)已知椭圆经过,两点,求椭圆的标准方程.
【题型04】轨迹问题——椭圆
【典例4-1】(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.
【变式4-1】(24-25高二上·贵州遵义·期末)设是平面内的一个动点,,,点到,的距离之和为6,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(24-25高二上·广东广州·期中)已知在平面直角坐标系中,点到两定点,的距离之和为8,则点的轨迹方程为______.
【变式4-3】点到定点的距离与它到定直线的距离之比是常数,求M的轨迹方程;
【题型05】求椭圆的焦点、焦距
【典例5-1】(25-26高二上·山东济南·期末)椭圆的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【变式5-1】若椭圆的一个焦点是,则实数___________.
【变式5-2】若椭圆()长轴长为4,则焦距为________
【变式5-3】(多选)(25-26高二上·河南·阶段检测)已知椭圆C:的焦距为2,则m的值可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【题型06】根据椭圆的有界性求范围或最值
【典例6-1】(24-25高二上·湖南·阶段检测)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.
【变式6-1】(24-25高二上·湖北荆州·阶段检测)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,为上一点,则的取值范围为______.
【变式6-2】(多选)(25-26高二上·重庆渝北·期中)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 B.面积的最大值为
C.的取值范围为 D.的取值范围为
【变式6-3】如果点是椭圆上一个动点,点是椭圆的左焦点,求的最大值和最小值.
【题型07】椭圆的对称性
【典例7-1】设椭圆:的右焦点为,过原点的动直线与椭圆交于,两点,若,那么___________.
【变式7-1】已知椭圆的方程为,其中依次将椭圆的下半部分分成10等份,若是椭圆的右焦点,则( )
A.10 B.16 C.20 D.12
【变式7-2】(24-25高二上·山东临沂·期中)已知椭圆的一个焦点为,点,是上关于原点对称的两点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式7-3】经过椭圆C:的中心作直线l,与椭圆C交于P,Q两点,设椭圆C的右焦点为F,已知,求的面积.
【题型08】椭圆的顶点、长短轴
【典例8-1】(25-26高二下·陕西商洛·期末)椭圆的短轴长为( )
A. B. C. D.
【变式8-1】(25-26高二上·山东青岛·期中)椭圆的左顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
【变式8-2】椭圆的长轴长为______,短轴长为______,焦点坐标为______,顶点坐标为______.
【变式8-3】(多选)(24-25高二上·全国·课后作业)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09】求椭圆的离心率或离心率的取值范围
【典例9-1】(25-26高二下·吉林长春·阶段检测)椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【变式9-1】(24-25高二上·河北邯郸·期末)已知,分别是椭圆C:的左、右焦点,点P是C上一点,若,则C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式9-2】已知,是椭圆的左、右焦点,若椭圆上存在点,使,则椭圆的离心率的取值范围是______
【变式9-3】(25-26高二上·福建厦门·期中)如图,直线过椭圆的左焦点和一个顶点B.
(1)求该椭圆的离心率;
(2)记直线l与椭圆的另一交点为A,求的面积S.
【题型10】根据离心率求椭圆的标准方程
【典例10-1】(25-26高二上·广东江门·期末)已知椭圆(),离心率为,长轴长为4,则的方程为( )
A. B. C. D.
【变式10-1】(2026高二·全国·专题练习)已知中心在原点的椭圆的右焦点为,离心率等于,则的方程是( )
A. B.
C. D.
【变式10-2】(25-26高二上·广西·阶段检测)已知椭圆的长轴长为6,且离心率为,则椭圆的标准方程为__________.
【变式10-3】求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)焦点在轴上,,;
(2)长轴长等于,离心率等于.
知识点01椭圆的定义(核心本源)
1. 文字定义
平面内到两个定点(焦点)的距离之和为定值,且该定值大于两焦点间距的动点轨迹称为椭圆。
2. 数学定义公式
设动点,定长和为,焦距,则椭圆满足:
3. 定义临界辨析(必考陷阱)
1. 若 :轨迹为线段,不是椭圆;
2. 若 :无轨迹;
3. 若 :轨迹为标准椭圆。
知识点02椭圆的标准方程(计算核心)
1. 两大标准方程
(1)焦点在 x 轴(长轴在x轴):
焦点坐标:
(2)焦点在 y 轴(长轴在y轴):
焦点坐标:
2. 椭圆核心恒等式
说明:为长半轴,为短半轴,为半焦距。
3. 焦点快速判定法则
方程中分母更大的那一项对应长轴方向、对应,焦点落在对应坐标轴上。
知识点03椭圆的几何性质(高频考点)
以标准椭圆 为例
1. 取值范围
2. 对称性
关于轴、轴对称,关于原点中心对称。
3. 顶点与轴长
长轴顶点:,长轴长:
短轴顶点:,短轴长:
4. 离心率(形状控制参数)
1. 越小,越小,椭圆越圆;
2. 越大,越大,椭圆越扁。
5. 离心率常用推导公式
知识点04本节必背公式清单(考场速查)
1. 椭圆定义式:
2. 核心关系:
3. 离心率定义:
4. 离心率推导式:
知识点05高频易错点总结
1. 忽略 条件,误将线段、无轨迹判定为椭圆;
2. 混淆 关系,记错公式(区别双曲线);
3. 看错分母大小,焦点轴方向判断错误;
4. 离心率范围记错:椭圆离心率严格满足 。
一、单选题
1.(25-26高二下·吉林长春·期中)已知椭圆,则其焦距为( )
A.2 B.4 C. D.
2.(25-26高二下·重庆渝中·期末)离心率为,焦点在轴且长轴长为 6 的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·浙江金华·期末)方程 表示焦点在轴上的椭圆,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高二上·广东广州·期末)已知,为椭圆的两个焦点,点M在C上,则的周长为( )
A.10 B.12 C.16 D.20
5.已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,直线交椭圆C于M,N两点,且,若四边形的面积为16,则( )
A.2 B. C.4 D.
6.(25-26高二上·吉林长春·期末)设为椭圆的两个焦点,点在椭圆上,若,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
7.(25-26高二上·云南文山·阶段检测)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,离心率为,点在椭圆上,且,的面积为,则椭圆的长轴长为( )
A. B. C. D.
8.(25-26高二下·贵州贵阳·期末)已知椭圆的左、右焦点分别是,点是上一点,直线的斜率为4,直线的斜率为,则的离心率是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(25-26高二上·安徽·阶段检测)已知椭圆和椭圆,则( )
A.两椭圆有相同的焦点
B.两椭圆的离心率相等
C.两椭圆有相同的顶点
D.两椭圆有相同的对称轴和对称中心
10.(25-26高二上·广西百色·期末)已知椭圆C:的两个焦点为,,P为C上不与,共线的点,则下列说法正确的是( )
A.椭圆的焦距为1 B.椭圆的离心率为
C. 的周长为8 D.的最大值为9
11.(25-26高二上·湖南长沙·期末)已知椭圆:的两个焦点分别为,,是椭圆上任意一点,则( )
A.的面积最大值为8 B.的周长为12
C.的最小值为3 D.的最大值为16
三、填空题
12.(25-26高二上·辽宁大连·期中)已知椭圆方程,求两焦点坐标为___________
13.(25-26高二上·山东菏泽·阶段检测)椭圆的离心率为,则实数的所有可能取值为___.
14.(25-26高二上·湖南常德·阶段检测)已知动圆与圆外切,同时与圆内切,则动圆的圆心的轨迹方程是______.
四、解答题
15.(24-25高二上·全国·课前预习)观察椭圆的形状,你能从图上看出它的范围吗?它具有怎样的对称性?椭圆上哪些点比较特殊?
16.(25-26高二上·陕西西安·期末)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)一个焦点为,长轴长是短轴长的倍;
(2)焦点在轴上,且经过两点、.
17.(25-26高二上·重庆沙坪坝·阶段检测)设椭圆的左右两个焦点分别为,,若点P在椭圆上,且.
(1)求椭圆的长轴长、短轴长、焦点坐标、离心率;
(2)求的面积;
18.(25-26高二上·广东惠州·期中)(1)如图,已知圆,点,P是圆E上任意一点.线段的垂直平分线和半径相交于Q,求动点Q的轨迹Γ的方程;
(2)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点M在椭圆C上运动.若,求点N的轨迹方程.
19. (25-26高二上·安徽芜湖·期末)已知椭圆:()的离心率为,且过点.
(1)求的方程.
(2)设的左、右焦点分别为,,若为上位于轴上方的两个动点,且.
(ⅰ)若为的上顶点,求直线的方程;
(ⅱ)求四边形的面积的最大值.
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第13讲 椭圆(知识详解+10典例精讲+课后作业)
知识详解·核心内容
知识点01:椭圆的定义
知识点02:椭圆的标准方程
知识点03:椭圆的几何性质
典例精讲·例题解析
(举一反三)
题型01:椭圆定义及辨析
题型02:椭圆中焦点三角形的周长、面积问题
题型03:求椭圆的标准方程
题型04:轨迹问题——椭圆
题型05:求椭圆的焦点、焦距
题型06:根据椭圆的有界性求范围或最值
题型07:椭圆的对称性
题型08:椭圆的顶点、长短轴
题型09:求椭圆的离心率或离心率的取值范围
题型10:根据离心率求椭圆的标准方程
课后作业·巩固延伸
一、单选题(8)
二、多选题(3)
三、填空题(3)
四、解答题(5)
【知识点01】椭圆的定义
把平面内与两个定点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,焦距的一半称为半焦距.
注意点:
(1)椭圆上的点到两焦点距离的和为定值.
(2)定值必须大于两定点间的距离.
(3)当距离的和等于|F1F2|时,点的轨迹是线段.
(4)当距离的和小于|F1F2|时,点的轨迹不存在.
【例1】已知平面内动点满足,两焦点间距,判断动点的轨迹,并说明理由。
解:步骤1:提取已知条件
,
步骤2:验证椭圆成立条件
满足 ,符合椭圆定义要求。
结论:动点的轨迹是以为焦点的椭圆。
【知识点02】椭圆的标准方程
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
图形
焦点坐标
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c的关系
b2=a2-c2
注意点:
(1)椭圆上的点到两焦点的距离的和为2a.
(2)x2项和y2项谁的分母大,焦点就在对应的坐标轴上.
【例2】已知椭圆焦点在轴上,焦距为,长轴长为,求该椭圆的标准方程。
解:步骤1:根据题意求参数
焦距,长轴长
步骤2:利用核心公式求
步骤3:代入标准方程
焦点在x轴,方程形式为
结论:椭圆标准方程为 。
【知识点03】椭圆的几何性质
焦点的位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
+=1 (a>b>0)
+=1 (a>b>0)
范围
-a≤x≤a,-b≤y≤b
-b≤x≤b,-a≤y≤a
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)
轴长
短轴长等于2b,长轴长等于2a
焦点
(±,0)
(0,±)
焦距
|F1F2|=2
对称性
对称轴:x轴、y轴,对称中心:原点
注意点:
(1)椭圆的焦点一定在它的长轴上.
(2)椭圆上到中心的距离最小的点是短轴的两个端点,到中心的距离最大的点是长轴的两个端点.
(3)椭圆上到焦点的距离最大和最小的点分别是长轴的两个端点,最大值为a+c,最小值为a-c.
椭圆的离心率: e=∈(0,1).
注意点:
(1)e=.
(2)离心率的范围为(0,1).
(3)e越大,椭圆越扁平;e越小,椭圆越接近于圆.
【例3】已知椭圆方程,求椭圆的长轴长、短轴长、离心率、焦点坐标。
解:步骤1:确定参数
,
步骤2:计算
步骤3:求解各项几何量
长轴长:
短轴长:
焦点坐标:
离心率:
结论:长轴长,短轴长,焦点,离心率。
【题型01】椭圆定义及辨析
【典例1-1】(25-26高二上·安徽阜阳·阶段检测)已知点P在以F1,F2分别为左、右焦点的椭圆上,若,则( )
A.3 B.13 C.5 D.7
【答案】D
【分析】根据椭圆的定义即可求解.
【详解】因为椭圆C的方程为,所以,由椭圆的定义可得,且,所以.
故选:D.
【变式1-1】(25-26高二上·河南驻马店·阶段检测)设,分别是椭圆的左、右焦点,点P在C上,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆的定义求解即可.
【详解】根据椭圆的定义可知,,
又,
解得,.
故选:A.
【变式1-2】(多选)(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.
【变式1-3】(25-26高二上·陕西渭南·期末)已知椭圆的左、右焦点分别是是该椭圆上一点,则________________.
【答案】
【分析】由题可得,再根据椭圆的定义即可求解.
【详解】对于椭圆,则,即,
由椭圆的定义得.
故答案为:.
【题型02】椭圆中焦点三角形的周长、面积问题
【典例2-1】(25-26高二上·陕西汉中·期末)已知椭圆的左、右焦点分别为,为椭圆上一点(不含顶点),则的周长为( )
A.6 B.12 C.10 D.20
【答案】B
【分析】根据椭圆的标准方程求出,再由椭圆的定义,即可求解.
【详解】因为椭圆,则,,
所以的周长为,
故选:B.
【变式2-1】(25-26高二上·四川绵阳·期中)设点为椭圆的两个焦点,点P在此椭圆上,若,则的面积为( )
A. B.2 C.1 D.
【答案】C
【分析】根据椭圆的定义结合勾股定理计算即可.
【详解】设该椭圆的长轴长为,焦距长为,由题意可知,
设,则,
因为,所以,
即,
解之得或,即或,
.
故选:C
【变式2-2】(25-26高二上·云南昆明·期中)若是椭圆的两个焦点,过作直线与椭圆交于两点,的周长为__________.
【答案】
【分析】由椭圆方程定义即可求出的周长.
【详解】由椭圆可得,,由椭圆的定义可得,
所以的周长是
,
故答案为:.
【变式2-3】已知、是椭圆的两个焦点,A为椭圆上一点,且,求的面积.
【答案】.
【分析】根据余弦定理和椭圆的几何性质可求,从而可求焦点三角形的面积.
【详解】解:由题得,,
所以,解得.
故.
【题型03】求椭圆的标准方程
【典例3-1】(24-25高二上·河南·阶段检测)已知曲线上任意一点都满足关系式,则曲线的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用椭圆的定义判断得曲线为椭圆,进而求得,从而得解.
【详解】因为点都满足,
所以到两定点的距离之和为,且,
所以曲线为椭圆,焦点为,则,
且椭圆上任意一点到两个焦点的距离之和为,即,
故,
所以曲线的标准方程为.
故选:C
【变式3-1】(多选)已知F,A分别为椭圆C的一个焦点和顶点,若椭圆的长轴长是8,(O是坐标原点),则C的标准方程可能是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【分析】由椭圆的性质列式求解,
【详解】由题意得,得,,则为短轴顶点,
在直角三角形中,,故,则,
当椭圆的焦点在轴时,椭圆方程为,
当椭圆的焦点在轴时,椭圆方程为,
故选:AB
【变式3-2】(24-25高二上·全国·课后作业)已知椭圆经过点,,则的标准方程为______.
【答案】
【分析】根据椭圆的标准方程待定系数法可得解.
【详解】设,则,
解得,
所以的标准方程为,
故答案为:.
【变式3-3】(25-26高二上·江西上饶·阶段检测)求满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1)已知椭圆的一个焦点为,且过点,求椭圆的标准方程;
(2)已知椭圆经过,两点,求椭圆的标准方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分析可知椭圆的焦点在轴上,且,,进而可得以及椭圆方程;
(2)设椭圆方程为,代入点运算求解即可.
【详解】(1)根据题意可知:椭圆的焦点在轴上,且,,
则,所以椭圆的标准方程为.
(2)设椭圆方程为,
代入点,可得,解得,
所以所求椭圆的标准方程为.
【题型04】轨迹问题——椭圆
【典例4-1】(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.
【变式4-1】(24-25高二上·贵州遵义·期末)设是平面内的一个动点,,,点到,的距离之和为6,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由椭圆定义即可求解.
【详解】由题可得,
所以点的轨迹是以,为焦点长轴长为6的椭圆,
则,所以,
所以点的轨迹方程为.
故选:D
【变式4-2】(24-25高二上·广东广州·期中)已知在平面直角坐标系中,点到两定点,的距离之和为8,则点的轨迹方程为______.
【答案】
【分析】依题意可得点为以两定点为焦点的椭圆,即可求出,从而得到椭圆方程.
【详解】因为点到点,的距离之和为8,
即,
所以点的轨迹为以点,为焦点的椭圆,
且,解得,所以,
所以椭圆方程为.
故答案为:.
【变式4-3】点到定点的距离与它到定直线的距离之比是常数,求M的轨迹方程;
【答案】
【分析】把已知条件用方程表示出来化简即得.
【详解】因为点到定点的距离与它到定直线的距离之比是常数,
所以,整理得.即,
则M的轨迹方程为;
【题型05】求椭圆的焦点、焦距
【典例5-1】(25-26高二上·山东济南·期末)椭圆的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆焦点在轴,可得,,根据,即可求得焦点坐标.
【详解】由椭圆,可得椭圆焦点在轴,且,,
由,则,
所以椭圆的焦点坐标为,
故选:A
【变式5-1】若椭圆的一个焦点是,则实数___________.
【答案】1
【分析】由题可得,求出即可.
【详解】由题可得椭圆的焦点在轴上,
,
解得.
故答案为:1.
【变式5-2】若椭圆()长轴长为4,则焦距为________
【答案】
【分析】根据椭圆方程得到,根据长轴长求出,利用求出,进而得到焦距.
【详解】由椭圆,得,又长轴长,
所以,所以,焦距为,
故答案为:.
【变式5-3】(多选)(25-26高二上·河南·阶段检测)已知椭圆C:的焦距为2,则m的值可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】AB
【分析】根据题意分焦点在轴和轴两种情况求解即可.
【详解】当焦点在轴时,焦距为2,则,
,解得,
当焦点在轴时,,解得,
故选:AB.
【题型06】根据椭圆的有界性求范围或最值
【典例6-1】(24-25高二上·湖南·阶段检测)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
【分析】由方程可得,根据椭圆的性质即可得结果.
【详解】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.
【变式6-1】(24-25高二上·湖北荆州·阶段检测)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,为上一点,则的取值范围为______.
【答案】
【分析】根据题意,利用椭圆的性质得到的范围,再利用椭圆的定义将转化为关于的二次函数,从而得解.
【详解】由题意知,,所以,
设,则,即,
由,得,
故,
所以当时,取得最大值9,
当或时,取得最小值5,
故的取值范围为.
故答案为:.
【变式6-2】(多选)(25-26高二上·重庆渝北·期中)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 B.面积的最大值为
C.的取值范围为 D.的取值范围为
【答案】BCD
【分析】利用椭圆的定义可判断A选项;分析可知当点为短轴顶点时,的面积最大,求其最大值,可判断B选项;利用平面向量数量积的坐标运算并结合椭圆的范围可判断C选项;求得,利用椭圆的定义结合二次函数的基本性质可判断D选项.
【详解】由可得,,,.
对于A选项,的周长为,A错;
对于B选项,设,,则,
所以当点为短轴顶点时,的面积最大,最大面积为,B对;
对于C选项,设,,、,
则,,则.
因为,所以,所以,
又,所以,
所以的取值范围为,C对;
对于D选项,由可得,,
由C知,
,
所以,
当时,有最大值,
当或时,的值为,
但是且,所以的取值范围为,D对.
故选:BCD.
【变式6-3】如果点是椭圆上一个动点,点是椭圆的左焦点,求的最大值和最小值.
【答案】,
【分析】根据椭圆方程求出,设,利用两点间的距离公式求出,再根据椭圆的范围可求出结果.
【详解】由得,,所以,,
所以,
设,则,
所以
,
因为,所以当时,,当时,.
【题型07】椭圆的对称性
【典例7-1】设椭圆:的右焦点为,过原点的动直线与椭圆交于,两点,若,那么___________.
【答案】
【分析】根据椭圆的对称性以及平行四边形的判定,可得四边形是平行四边形,得,再由椭圆的定义得,即可计算出.
【详解】根据题意,直线过原点,由椭圆的对称性可知,,如图所示,已知,所以四边形是平行四边形,则,由椭圆的定义可知,,,所以.
故答案为:.
【变式7-1】已知椭圆的方程为,其中依次将椭圆的下半部分分成10等份,若是椭圆的右焦点,则( )
A.10 B.16 C.20 D.12
【答案】C
【分析】设椭圆的左焦点为,连接,得到,结合椭圆的定义,即可求解.
【详解】因为若是椭圆的右焦点,且,可得,
设椭圆的左焦点为,连接,
由椭圆的对称性,可得,
所以.
故选:C.
【变式7-2】(24-25高二上·山东临沂·期中)已知椭圆的一个焦点为,点,是上关于原点对称的两点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由是左焦点,连接,利用椭圆对称性及定义,将目标式化为,结合及二次函数性质求范围.
【详解】椭圆的长半轴长,半焦距,
由椭圆的对称性,不妨令为右焦点,是左焦点,连接,又关于原点对称,
则四边形为平行四边形或为左右顶点,则,
由,则,
故,则 ,
而,所以.
故选:D
【变式7-3】经过椭圆C:的中心作直线l,与椭圆C交于P,Q两点,设椭圆C的右焦点为F,已知,求的面积.
【答案】.
【分析】由题可得,然后利用椭圆的定义及余弦定理可得,再利用三角形的面积公式即求.
【详解】设椭圆C的左焦点为,由椭圆的对称性可知四边形为平行四边形,
所以,又,
∴,由椭圆的定义可得,
由余弦定理可得,,
∴,
∴.
【题型08】椭圆的顶点、长短轴
【典例8-1】(25-26高二下·陕西商洛·期末)椭圆的短轴长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由椭圆方程知,故短轴长为.
【变式8-1】(25-26高二上·山东青岛·期中)椭圆的左顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据椭圆标准方程有,即可得左顶点坐标.
【详解】由椭圆标准方程为,则,故左顶点的坐标为.
故选:B
【变式8-2】椭圆的长轴长为______,短轴长为______,焦点坐标为______,顶点坐标为______.
【答案】 10 ,
【分析】将椭圆方程化为标准方程即可得到,进而可求长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标.
【详解】由题意知:椭圆标准方程为,
∴,
即长轴长为10,短轴长为,焦点坐标,顶点坐标,.
故答案为:10;;;,.
【变式8-3】(多选)(24-25高二上·全国·课后作业)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
【分析】通过椭圆的标准方程得到的值,即可判断各个选项.
【详解】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09】求椭圆的离心率或离心率的取值范围
【典例9-1】(25-26高二下·吉林长春·阶段检测)椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将椭圆方程化为标准方程,再由离心率定义即可求解.
【详解】将原方程,整理得标准形式: ,
因此,,得;
根据椭圆关系,代入得,即,
离心率.
【变式9-1】(24-25高二上·河北邯郸·期末)已知,分别是椭圆C:的左、右焦点,点P是C上一点,若,则C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由,结合离心率公式即可求得范围.
【详解】由题可知,所以.
又因为,所以,,
所以C的离心率的取值范围是,
故选:D.
【变式9-2】已知,是椭圆的左、右焦点,若椭圆上存在点,使,则椭圆的离心率的取值范围是______
【答案】
【分析】根据椭圆的性质,只需保证为椭圆上下顶点时即可,应用余弦定理列不等式,结合椭圆离心率范围求离心率取值范围.
【详解】由椭圆性质知:当为椭圆上下顶点时最大,
所以椭圆上存在点使,
只需最大的情况下,有,
又椭圆离心率,故.
故答案为:
【变式9-3】(25-26高二上·福建厦门·期中)如图,直线过椭圆的左焦点和一个顶点B.
(1)求该椭圆的离心率;
(2)记直线l与椭圆的另一交点为A,求的面积S.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意,分别求出B点和点坐标,可得b和c的值,根据的关系,可得a值,代入离心率公式,即可得答案.
(2)由(1)得椭圆的方程,与直线l联立,可得A点横坐标,代入面积公式,即可得答案.
【详解】(1)因为直线过椭圆的左焦点和一个顶点B,
令,解得,则上顶点,即,
令,解得,则左焦点,即,
所以,则离心率
(2)由(1)得,椭圆的方程为,与直线联立
,消去y得,
解得或,则A点的横坐标,
所以的面积.
【题型10】根据离心率求椭圆的标准方程
【典例10-1】(25-26高二上·广东江门·期末)已知椭圆(),离心率为,长轴长为4,则的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】结合题意得到基本量,进而求出椭圆的方程即可.
【详解】因为椭圆的长轴长为4,所以,
因为椭圆的离心率为,所以,解得,可得,
则的方程为,故B正确.
故选:B
【变式10-1】(2026高二·全国·专题练习)已知中心在原点的椭圆的右焦点为,离心率等于,则的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由题意求得,根据焦点所在坐标轴代入标准方程即可求解.
【详解】因为中心在原点的椭圆的右焦点为,
所以椭圆焦点在轴,设标准方程为,
由题意可得,,得到,,
故椭圆的方程是.
故选:D
【变式10-2】(25-26高二上·广西·阶段检测)已知椭圆的长轴长为6,且离心率为,则椭圆的标准方程为__________.
【答案】
【分析】由长轴长为6得到,从而得到,由离心率为得到,从而得到,由计算出,继而得到椭圆的方程.
【详解】长轴长为6,,,
离心率为,,,,
,,椭圆的方程为.
故答案为:.
【变式10-3】求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)焦点在轴上,,;
(2)长轴长等于,离心率等于.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)设所求椭圆的标准方程为,求出、的值,即可得出所求椭圆的标准方程;
(2)求出、、的值,对所求椭圆的焦点的位置进行分类讨论,即可得出所求椭圆的标准方程.
【详解】(1)解:因为椭圆的焦点在轴上,设所求椭圆的标准方程为,
令,则,则,所以,,
因此,所求椭圆的标准方程为.
(2)解:设椭圆的长轴长、短轴长、焦距分别为、、,
由题意可得,则,,则,所以,,
当椭圆的焦点在轴上时,则椭圆的标准方程为;
当椭圆的焦点在轴上时,则椭圆的标准方程为.
知识点01椭圆的定义(核心本源)
1. 文字定义
平面内到两个定点(焦点)的距离之和为定值,且该定值大于两焦点间距的动点轨迹称为椭圆。
2. 数学定义公式
设动点,定长和为,焦距,则椭圆满足:
3. 定义临界辨析(必考陷阱)
1. 若 :轨迹为线段,不是椭圆;
2. 若 :无轨迹;
3. 若 :轨迹为标准椭圆。
知识点02椭圆的标准方程(计算核心)
1. 两大标准方程
(1)焦点在 x 轴(长轴在x轴):
焦点坐标:
(2)焦点在 y 轴(长轴在y轴):
焦点坐标:
2. 椭圆核心恒等式
说明:为长半轴,为短半轴,为半焦距。
3. 焦点快速判定法则
方程中分母更大的那一项对应长轴方向、对应,焦点落在对应坐标轴上。
知识点03椭圆的几何性质(高频考点)
以标准椭圆 为例
1. 取值范围
2. 对称性
关于轴、轴对称,关于原点中心对称。
3. 顶点与轴长
长轴顶点:,长轴长:
短轴顶点:,短轴长:
4. 离心率(形状控制参数)
1. 越小,越小,椭圆越圆;
2. 越大,越大,椭圆越扁。
5. 离心率常用推导公式
知识点04本节必背公式清单(考场速查)
1. 椭圆定义式:
2. 核心关系:
3. 离心率定义:
4. 离心率推导式:
知识点05高频易错点总结
1. 忽略 条件,误将线段、无轨迹判定为椭圆;
2. 混淆 关系,记错公式(区别双曲线);
3. 看错分母大小,焦点轴方向判断错误;
4. 离心率范围记错:椭圆离心率严格满足 。
一、单选题
1.(25-26高二下·吉林长春·期中)已知椭圆,则其焦距为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】D
【详解】由可得椭圆焦点在轴上,且,
则,则其焦距为.
2.(25-26高二下·重庆渝中·期末)离心率为,焦点在轴且长轴长为 6 的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设为长半轴长,为短半轴长,为半焦距,因为离心率为,可得,
因为长轴长为 6,可得,所以,,所以,,
因为焦点在轴,所以椭圆的标准方程为.
3.(24-25高二上·浙江金华·期末)方程 表示焦点在轴上的椭圆,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由椭圆方程及焦点所在的位置列不等式求参数范围即可.
【详解】由题意,,可得.
故选:B
4.(25-26高二上·广东广州·期末)已知,为椭圆的两个焦点,点M在C上,则的周长为( )
A.10 B.12 C.16 D.20
【答案】C
【分析】先根据椭圆方程可得,再根据椭圆的定义求解即可.
【详解】由椭圆,得,
则的周长为.
故选:C
5.已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,直线交椭圆C于M,N两点,且,若四边形的面积为16,则( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】B
【分析】由椭圆的对称性以及得四边形是矩形,然后利用勾股定理和椭圆的定义进而求解结论.
【详解】因为直线过原点,根据椭圆的对称性得M,N两点关于原点对称,
又,且被点O平分,所以四边形为矩形,
对角线长为2c,即,且,
所以,
即,
而矩形的面积为,得,
故选:B.
6.(25-26高二上·吉林长春·期末)设为椭圆的两个焦点,点在椭圆上,若,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】由题意可得,所以,结合椭圆的定义可求解.
【详解】由椭圆,可得,所以,
因为点在椭圆上,且为椭圆的两个焦点,所以,
又因为,所以,所以,
所以,所以,
所以.
故选:A.
7.(25-26高二上·云南文山·阶段检测)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,离心率为,点在椭圆上,且,的面积为,则椭圆的长轴长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先利用椭圆知识得到三边与的关系,然后将的面积用表示,从而得到的值,进而得到长轴长.
【详解】由椭圆的定义可知,又,可得,.
已知椭圆的离心率为,故.
在中,由余弦定理可得,
因为,所以.
则,
于是,解得,
故椭圆的长轴长为12.
8.(25-26高二下·贵州贵阳·期末)已知椭圆的左、右焦点分别是,点是上一点,直线的斜率为4,直线的斜率为,则的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据直线的斜率之积为,得出,再由直线的斜率为4,结合椭圆的定义,得,从而,再由,建立关于的等式求解.
【详解】因为直线的斜率之积为,
所以,
由直线的斜率为4,可知,所以,
因为,所以,
又,所以,
所以,所以.
二、多选题
9.(25-26高二上·安徽·阶段检测)已知椭圆和椭圆,则( )
A.两椭圆有相同的焦点
B.两椭圆的离心率相等
C.两椭圆有相同的顶点
D.两椭圆有相同的对称轴和对称中心
【答案】BD
【分析】由椭圆方程可知:椭圆的焦点在x轴上,椭圆的焦点在y轴上,且,,进而逐项分析判断.
【详解】由椭圆方程可知:椭圆的焦点在x轴上,椭圆的焦点在y轴上,
且,,
则两椭圆的焦点、顶点均不相同,故AC错误;
两椭圆的离心率均为,即离心率相等,故B正确;
两椭圆有相同的对称轴(为坐标轴)和对称中心(为坐标原点),故D正确;
故选:BD.
10.(25-26高二上·广西百色·期末)已知椭圆C:的两个焦点为,,P为C上不与,共线的点,则下列说法正确的是( )
A.椭圆的焦距为1 B.椭圆的离心率为
C. 的周长为8 D.的最大值为9
【答案】BCD
【分析】由椭圆方程得到椭圆的的值,即可求得AB选项,C选项中的周长应为,结合椭圆的定义即可求解,D选项使用基本不等式求解即可.
【详解】由椭圆方程可知,,∴,则,,,
对于A,焦距,故A错误;
对于B,离心率,故B正确;
对于C,,,
则的周长为,故C正确;
对于D,,
当且仅当时,等号成立,故D正确.
故选:BCD.
11.(25-26高二上·湖南长沙·期末)已知椭圆:的两个焦点分别为,,是椭圆上任意一点,则( )
A.的面积最大值为8 B.的周长为12
C.的最小值为3 D.的最大值为16
【答案】BD
【分析】根据椭圆方程求出、、,根据椭圆的性质判断A、B、C,根据椭圆的定义及基本不等式判断D.
【详解】由,所以,,,令,,
对于A:点在上、下顶点时,的面积最大,最大值为,故A错误;
对于B:的周长为,故B正确;
对于C:的最小值为,故C错误;
对于D:,即,当且仅当时等号成立,故D正确.
故选:BD.
三、填空题
12.(25-26高二上·辽宁大连·期中)已知椭圆方程,求两焦点坐标为___________
【答案】和
【详解】由,得,所以方程表示焦点在轴上的椭圆,且,
所以,所以,所以两焦点坐标和.
13.(25-26高二上·山东菏泽·阶段检测)椭圆的离心率为,则实数的所有可能取值为___.
【答案】
【分析】按照焦点在轴上或焦点在轴上讨论求解即可.
【详解】由题可知,当焦点在轴上时,,,而,所以,
因为,所以,即:,解得.
当焦点在轴上时,得,
,,,
,
又因为,所以,
即:,解得满足,成立.
故答案为:.
14.(25-26高二上·湖南常德·阶段检测)已知动圆与圆外切,同时与圆内切,则动圆的圆心的轨迹方程是______.
【答案】
【分析】利用圆心距与半径之差的关系式可判断出圆和圆为内含关系,根据圆与圆的位置关系可得出,根据椭圆的定义可确定动点的轨迹是椭圆,根据焦点和长轴求出标准方程即可.
【详解】由题意,圆的圆心,半径为,
圆的圆心,半径为,
因为,所以圆和圆为内含关系.
设动圆的圆心,半径为,则,即,
所以圆心的轨迹是焦点为,,长轴长为的椭圆,即,则,
故其轨迹方程为.
故答案为:.
四、解答题
15.(24-25高二上·全国·课前预习)观察椭圆的形状,你能从图上看出它的范围吗?它具有怎样的对称性?椭圆上哪些点比较特殊?
【答案】答案见解析
【详解】范围:,;对称性:对称轴为轴,轴,对称中心为原点;
顶点:,,,.
16.(25-26高二上·陕西西安·期末)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)一个焦点为,长轴长是短轴长的倍;
(2)焦点在轴上,且经过两点、.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设椭圆的标准方程为,根据题意得出关于、的方程组,解出这两个量的值,即可得出椭圆的标准方程;
(2)设椭圆的方程为,将点、的坐标代入椭圆的方程,可得出关于、的方程组,解出这两个未知数的值,即可得出椭圆的标准方程.
【详解】(1)根据题意可设椭圆的标准方程为,
所以由题设有,解得,故椭圆的标准方程为.
(2)根据题意可设椭圆的方程为,
将点、的坐标代入椭圆方程得,解得,
故椭圆的标准方程为.
17.(25-26高二上·重庆沙坪坝·阶段检测)设椭圆的左右两个焦点分别为,,若点P在椭圆上,且.
(1)求椭圆的长轴长、短轴长、焦点坐标、离心率;
(2)求的面积;
【答案】(1)答案见解析
(2)9
【分析】(1)由椭圆方程可求得,由此可依次求得结果;
(2)利用椭圆的定义和勾股定理可构造方程求得,由此可求得三角形面积.
【详解】(1)由椭圆方程得:,,则,
椭圆的长轴长为;短轴长为;
焦点坐标为,,离心率.
(2)由椭圆的定义知:,
,,
即,解得:,
.
18.(25-26高二上·广东惠州·期中)(1)如图,已知圆,点,P是圆E上任意一点.线段的垂直平分线和半径相交于Q,求动点Q的轨迹Γ的方程;
(2)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点M在椭圆C上运动.若,求点N的轨迹方程.
【答案】(1) ;(2).
【分析】(1)连接,根据题意,,由椭圆的定义知动点的轨迹是以为焦点,长轴长为4的椭圆即可求解;
(2)根据,利用向量坐标运算,得出坐标间的关系,由转移法求出点的轨迹方程即可.
【详解】(1)连接,根据题意可得:,
则,
故动点Q的轨迹是以E,F为焦点,长轴长为4的椭圆.
设其方程为,
可知,,则,
所以点Q的轨迹的方程为;
(2)由题意可知:,,
设点,,则,,
因为,则,可得,
而点在椭圆C上运动,则,即,
所以点N的轨迹方程为.
19. (25-26高二上·安徽芜湖·期末)已知椭圆:()的离心率为,且过点.
(1)求的方程.
(2)设的左、右焦点分别为,,若为上位于轴上方的两个动点,且.
(ⅰ)若为的上顶点,求直线的方程;
(ⅱ)求四边形的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ).
【分析】(1)由离心率得,再根据点在椭圆上,解出即得方程;
(2)(ⅰ)结合题意和图象可得直线的方程为,再联立椭圆方程求得交点坐标,根据对称性求点坐标,进而求解直线的方程.
(ⅱ)设直线与的另一个交点为.根据题意得四边形的面积,设直线的方程为,联立椭圆方程可得,结合韦达定理和弦长公式代入可得可得,再结合基本不等式求解范围即可.
【详解】(1)设的半焦距为().
由离心率,得,整理得.
因为过点,所以,故,
解得,所以,故的方程为.
(2)(ⅰ)如图,设直线与的另一个交点为.
当为的上顶点时,,
又,所以直线的方程为.
由,得,由,得,
所以,则.
由及椭圆的对称性可知,点,关于原点对称,
所以.所以,
故直线的方程为,即.
(ⅱ)连接,,,由及对称性可知,
四边形的面积.
设直线的方程为.
由,得,
所以,.
所以.
令,则,,
当且仅当,即时等号成立.
所以四边形的面积的最大值为.
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