内容正文:
3.1.2椭圆的几何性质
一、概念填空
标准方程
图像
性质
对称性
对称轴:坐标轴对称中心:原点
顶点
,,
,
,,
,
轴
长轴的长为______,短轴的长为______
范围
,
,
a、b、c的关系
______
离心率
______
注意:(1)长轴长是______,短轴长是______,长半轴长是______,短半轴长是______.
(2)椭圆的其他相关性质:
①椭圆上到中心距离最大的点是______,到中心距离最小的点是______;
②椭圆上到焦点距离最大和最小的点是____________,最大、最小距离分别是______、______;
③P是椭圆上的点,当P点在______时,最大.
专题练习
一、求椭圆的焦点、焦距、长轴、短轴
1.焦点在x轴上的椭圆经过,,则下列说法正确的是( )
A.长轴为4 B.短轴为2
C.焦距为 D.离心率
2.已知椭圆的焦距为,则( )
A.2 B. C. D.
3.已知椭圆与椭圆有相同的焦点,且的长轴长为,则的短轴长为( )
A. B. C. D.
4.已知椭圆的焦距为,则实数的值为__________.
5.已知分别为椭圆的左、右焦点,过的直线与椭圆交于不同的两点,连接和.
(1)写出椭圆的长轴长,短轴长,焦距和的坐标;
(2)求△的周长.
二、根据椭圆相同焦点求标准方程
1.与椭圆有相同焦点,且短轴长为2的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
2.已知椭圆的对称轴是坐标轴,离心率为,长轴长为,则椭圆方程为( )
A.或 B.
C.或 D.或
3.与椭圆有相同的焦点,且经过点的椭圆的标准方程为______.
4.求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过点,且离心率:
(2)经过点,且与椭圆有相同的焦点.
5.分别求满足下列各条件的椭圆的标准方程.
(1)已知椭圆的离心率为,短轴长为;
(2)椭圆与有相同的焦点,且经过点,求椭圆的标准方程.
三、根据椭圆的性质求最值
1.点、分别在圆和椭圆上,则、两点间的最大距离是( )
A. B. C. D.
2.过椭圆的中心作直线交椭圆于两点,是的一个焦点,则周长的最小值为( )
A.16 B.14 C.12 D.10
3.设圆经过椭圆的右顶点及右焦点,且圆心在椭圆上,则圆心到椭圆中心的距离为________.
4.已知点是椭圆:上的动点,若,则的最小值为_____.
5.若P是椭圆上一动点,,则的最大值为__________.
四、计算椭圆离心率
1.椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2.已知椭圆,该椭圆上一点到直线距离的最大值为,则该椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
3.记椭圆的焦点分别为,,点在直线上,若,则的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知、分别是椭圆()的左右焦点,A、B是以坐标原点为圆心,以为半径的圆与该椭圆在轴左侧的两个交点,且是等边三角形,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5.已知椭圆的左、右焦点分别为,点是以为直径的圆与椭圆在第一象限内的一个交点,延长与椭圆交于点,若,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
6.已知椭圆上两点关于原点对称,为椭圆的右焦点,交椭圆于点,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
7.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点是椭圆短轴的一个端点,且,则椭圆的离心率为______.
8.椭圆 的左、右焦点分别为,P是椭圆上一点,直线的斜率为2,,则椭圆的离心率为______.
五、由椭圆离心率求参数的值或范围
1.椭圆的离心率为,则( )
A.8 B.2或8 C.4或8 D.8或12
2.设椭圆的离心率分别为.若,则( )
A. B. C. D.
3.椭圆()的左、右焦点分别是,,斜率为1的直线l过左焦点,交C于A,B两点,且的内切圆的面积是,若椭圆C的离心率的取值范围为,则线段AB的长度的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知椭圆的离心率,则实数的值为( )
A.3 B.3或 C. D.或
5.椭圆的离心率的范围为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.椭圆的离心率为,则______.
7.已知椭圆的离心率,则实数______.
六、直线和椭圆的位置关系
1.已知椭圆:的焦距为4,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若斜率为的直线过椭圆的右焦点,且与椭圆相交于、两点,求弦的长度.
2.已知椭圆的左、右焦点分别为,短轴长为2,离心率为.
(1)求的标准方程;
(2)过点的直线与相交于两点,若线段的中点的纵坐标为,求的面积.
3.已知椭圆方程的左焦点为F,直线()与椭圆E相交于A,B,点A在第一象限,直线与椭圆E的另一点交点为C,且点C关于原点O的对称点为D.
(1)设直线,的斜率分别为,,求的值
(2)求面积的最大值.
4.椭圆的两个焦点是和,椭圆上的点到两个焦点的距离之和等于.
(1)求椭圆的离心率.
(2)已知椭圆的弦的中点的坐标为,求直线的方程.
5.已知椭圆:的左、右顶点分别为,,是上与,不重合的一动点.
(1)证明:直线与的斜率之积为定值;
(2)直线,与直线分别交于点,,求的最小值;
(3)若不过点且斜率为的直线与交于,两点,证明:的外心在定直线上.
6.已知点在圆上,作垂直于轴,垂足为,点为中点.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)直线与轴交于点,与交于、两个相异点,且,求的取值范围.
参考答案
1、 概念填空
2a; 2b; ; ; 2a; 2b; a; b; 长轴的两个端点; 短轴的两个端点; 长轴的两个端点; ; ; 短轴端点.
专题练习
一、求椭圆的焦点、焦距、长轴、短轴
1.D 2.C 3.D 4.或
5.(1)长轴长为,短轴长为,焦距为,坐标为 (2)
二、根据椭圆相同焦点求标准方程
1.B 4.C 3.
4.(1)或 (2)
5.(1)或; (2).
三、根据椭圆的性质求最值
1.C 2.B 3. 4./ 5.4
四、计算椭圆离心率
1.D 2.B 3.B 4.B 5.B 6.D
7./ 8./
五、由椭圆离心率求参数值或者范围
1.B 2.A 3.C 4.B 5.D
6. 7.或
六、直线和椭圆的位置关系
1.(1) (2)
【详解】(1)由题知得,,
所以椭圆的方程为.
(2)椭圆的右焦点,所以直线的方程为:,
代入椭圆的方程,化简得,,
设,,由韦达定理知,,,
故.
由弦长公式,得,
即弦的长度为.
2.(1) (2)或
【详解】(1)由题意知:椭圆短轴长为,即,所以,
离心率,且,
代入得 ,
所以,从而,
因此,椭圆的标准方程为;
(2)由题意,直线过右焦点,
当直线斜率不存在时,,此时中点纵坐标为,不合题意,
设直线的方程为,
代入椭圆方程中,得,
整理得关于的一元二次方程,
设,,由韦达定理得,,
已知线段的中点的纵坐标为,即,所以,
因此 ,
整理得,
因式分解得,解得或,
由,
其中,
当时,,面积,
当时,,面积,
综上所述,的面积为或.
3.(1) (2)3
【详解】(1)由题意知,,若,此时直线的斜率不存在,不符合要求,舍去,
设,,,此时,
则,,,
又①,②,
式子①-②,得,
所以;
(2)由题意可知,三角形面积等于三角形的面积2倍,
椭圆左焦点F为,可设直线方程为,
联立方程组,
即,
故,,
所以三角形的面积为
,
令,,
由对勾函数性质可得在单调递增,
故,当且仅当取得最小值,
所以,当且仅当,即时成立,
三角形的面积的最大值为,
所以面积的最大值为3.
4.(1) (2)
【详解】(1)椭圆的焦点在轴上,故设椭圆的标准方程为 ,
,,
.
(2),
椭圆的标准方程为;
设,.
因为是的中点,所以,,
即:,,
点和都在椭圆上:,
将相减;,
即:,
代入和,
,
即:,
因此,直线的斜率:,
直线过点,斜率为,
其方程为:,即.
5.(1)由椭圆方程可知:,则,,
设,,则,即,
可得,
所以直线与的斜率之积为定值.
(2)6
(3)设,,直线:,,
联立方程,消去y得,
因为,解得且,
则,,
可得
则,
,
,
设外接圆的方程为,,圆心为,
把点代入圆的方程得,
因为点,在圆上,则,
可得,
即,整理可得,
且,
整理可得,
因为,且,即,
可得,
即,可得,整理可得,
代入得,
解得或,
当时,,不满足题意;
当时,即,则点在定直线上,
所以的外心在定直线上;
综上所述:的外心在定直线上.
6.(1) (2)
【详解】(1)由题意,设点、,则,
因为点为线段的中点,则,即,
因为点在圆上,所以,即,
因此,点的轨迹的方程为.
(2)由已知可得,设点、,
联立得,
由已知可得,得,
由韦达定理可得,,
因为,即,则,即,
所以,所以,
即,
当时,不成立,
所以,代入得,
解得,因此,的取值范围是.
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