内容正文:
专题18椭圆
考向1椭圆的定义与方程
1.A[由巴知得6=百,=日-,周为-5,所
以9-×巨,得a=2故选A]
2.B[解法一依题意a=3,b=√6,c=
√a-=√3.如图,不妨令F(-√3,0),
F(W5,0).设PF1=m,PF2=n,在
△rPF:中,oos∠F,PF,=m+-12=3
2mn
5
①,由椭圆的定义可得m十n=2a=6②.由①②,解得mn=
号设OP=x在△FOP和△ROP中,∠E,OP+∠F,OP=x
由余孩定理得十3一m=一心十3-心,得x=m+-6
23x
2√3x
2
m+022m6=号,所以0p=厘
2
2
解法二依题意a=3,b=√6,c=√a-b=√5.如图(图同解法
一),设点P的坐标为(x,y),a=∠FPF2,则cos∠FPF=
a
eosa=号,放in∠RPE:=sna
2sin 2 cos2
sin2号+cos号
2tan 2
成号友m2合故F
的面积SaF,,=fan号=6X合=3又SaF,R,=号X2x%-
B,放=3又号+答-1,所以6=号,0即=6+6
岁,op-@
2
解法三依题意a=3,b=√6,c-√a一b=√3.如图(图同解法
一),设点P的坐标为(,y),利用焦点三角形面积公式知
S,品周为∠RE=号所以nLPE=子
6X三=3.又SAF PF,=2X2c%=3%,故8写
3又号+普-1,所以6=号,00=后+坊=号,0p=]
3.B[根据离心率及BA1·BA=-1,解得关于a,b的等量关系
式即可得机国为高世率=台√吾-子解得华-号
公=号。,A1A分别为C的左右顶点,则A(-a,0,A(a,0
B为上顶点,所以B(0,b).所以BA=(-a,-b),BA=(a,-b),
因为B所·B队=-1,所以-心+=-1,将份=号。代入,解
得心=9,形=8,武镜圆的方报为号+号-1,我选B]
413[第图高心奉为分不游设C后十茶-1,且△AFE为正
三角形,则直线DE斜率长-怎由等熊三角形性质可得,AE
EF,,AD=|DF。,由椭圆性质得△ADE的周长等价于
DE+DE+EE=4a,另设直线DE方程为y=号(x+e0,
与椭圆方程联立得13.x2十8c.x一32c2=0.
由弦长公式|DE|=√+I·|西-2|=√E十I·
/(1十xg)2一4x1x2得
8c=13.]
考向2椭圆的几何性质
1,B[因为P·P正=0,所以PFLPF:,则SAm,=PE·
PR=mFPE,得子PE,·PE=1Xmg,所以
2
PF|·PF2=2,故选B.]
2.号[描圆的方程与几何性质由题意不坊设描圆焦,点在x轴上,
作出椭圆如图所示,其中F,F,分别为椭圆的左、右焦点,F,G分
别为椭圆的左、右顶点,D,E分别为椭圆的上、下顶点.由题意可知
线段AB,BC,AC可以构成一个三角形,故A,B,C三点不都在x
轴上,则D,E这两,点至少远一个,若同时远D,E,则三角形ABC
为等腰三角形,不符合题意,所以不妨设D为A,B,C中的一点,点
E不为A,B,C中的点.
E
若剩下的两个,点都是焦,点或都是顶点,则三角形ABC为等腰三角
形,不符合题意,所以剩下的两个点一个为焦点,一个为顶点,第一
种情况:若剩下的两个,点在O同侧,不妨设为F,F,连接DF,
DF,则DF1|=a,FF=a-c,DF=/a2+b,因为a-c<a
<√a2+b,所以a-c=3①,a=√/14②,√a2+b=5③,
由②③可得b=√1T,又c2=a2-形,所以c=√3,与①a-c-3矛
盾,所以此种情况不符合题意。
第二种情况:若剩下的两个点不在O的同侧,不妨设为F,F2,连接
DF2,则DF2=a,FF2=a十c,DF=√a+形,易知a,a+c,
√a+b中a最小,a十c与V√a+b产的大小关系不确定,所以a=
3,若a十c=√14,√a十形=5,测c=√14-3,b=4,不满足a2=
+c2:若a十c=5,√a+6=√14,则c=2,b=5,满足a2=+
,此时精圆的离心率e=合=子】
3.x+√2y-2V2=0[令AB的中点为E,图为|MA=|NB,所以
ME=NE,
设A(红),B(y),则后+兰-1,度+兰=1,
67
3
63
-普+普-兰-0,中
所以
6
(y十y)(y一y2=0
3
所以名
之,即ke·kAg=-合,设直线AB:
y=k.x十n,k0,n>0
令x=0得y=m,令y=0得x=一贤,
即M(-,0)N(0m,所以E-张,罗)
即kX
2
1
强
89
又MN=2√5,即MN|-√m2+(W2m)2=2√3,解得m=2或
n=-2(舍去),
所以直线ABy=-
2x+2,即x+2y-22-0.]
考向3直线与椭圆的综合问题
1.C[由题意,F1(-√2,0),F2(√2,0),△F1AB面积是△F2AB面
积的2倍,所以,点F到直线AB的距离是点F,到直线AB的距离
的2倍,即-+m=2×E+m,解得m=-或m=一32
√2
3
(舍去),故选C.]
2.椭圆方程十直线与椭圆的位置关系十两角和的正切公式
解(1)由题感,得c=1,e=合=豆a=2.
(1分)
a2=f+c2,.b-3,
(2分)
C的方程为号+-1
(3分)
(2)设P(x,y1),Q(x,y),由直线PO交C于R,得R(-x1,
一y).
(1)如图,连接QO
:O为PR的中点,
∴.S△P0R=2S△P00·
:S△QR=3S△PFO,S△PQ=S△PFO十S△QFO,
÷Samo=2Sa0o→7F0lm=2·F01y,
.ly=2y2→y=-2w2
(6分)
解法一(常规联立、根与系数的关系)设l:x=ny一1(n>0),由
x=my-1
4
-1
得(3m2+4)y2-6my-9=0,
3
6m
△=144(m2+1)>0>
1y十y2=32+4
(8分)
-9
6m
①
,y=-2y2
1一y:=3r2+4
-9
将⑩代入②垫理得心=合解得m=
喷维参
(9分)
(xD,
故1的方程为y=号
(10分)
解法二(不联立、点差法)
1y=2为1→F市=2Q亦→
1十2.x2=-3
1y+2y=0·
(6分)
点P,Q在C上,
+=1
=1
③
43
4
4zx4y」
1×4④
4
3
3
③-0>+2x,-2)+y+2-2)--3→x
4
3
-2x2=4.
又西十2=一3=分,再代入③得=士35
4
14
又点P在第-象限-3P(合)P%=县
4
故1的方程为y=与(+1)
(10分)
2
(ⅱ)【合理将正切值转化为目标斜率,进而利用基本不等式加以解
决】
如图,延长RQ交x轴于,点M,tan∠QMF=-kaR,tan∠MFQ
=kpQ
结合店=3-寻听=3-是>ks=-是
(14分)
an∠PQR=an(∠MrQ+∠QMF)=fka
kpa一kaR=
4(kpQ+4kpa)
等号.
.tan∠PQR的最小值为4√5.
(17分)
3.椭圆的方程、几何性质十点的轨迹方程
解(1)解法一设E的短半轴长为b,半焦距为c,则b=1,c2=a2
-1,将=c代入E的方程,得号十=1,所以旷=1-《己
则号-厄,得a=E,放=1
(2分)
则E的高心率为日罗
(4分)
解法二椭圆中过焦点且垂直于长轴的孩长为少,其中6为椭圆
的短半轴长,又b=1,所以2=2,得a=√2,故c=1,
(2分)
故E的离心率为二一号
(4分)
(2(1)由(1D知E:号+r-1
(5分)
由题意得直线BG的方程为子十兴=1,
(6分)
yo
直线OA的方程为x=v(w≠0)
x+y=1
联立得】
I-x'
(8分)
国为A)在E:号+y=1上.
(9分)
所以(气)+2()=2,得(r-2)+2y+4红-2
=0,
故M的方程为(-2)x2+222十4tx-22=0(y≠0).(10分)
(iⅱ)由(1)得当t=士√2时,M的方程为y2=一√2x十1或y2=
√反x十1,此时M为抛物线,无对称中心
(12分)
当t≠土√2时,由(2-2)x2+2y2+4tx-22=0(y≠0)得(t2一2)
(与)+2-兴2易知M有对中心
平移M,得到M,因为O为M'的对称中心,所以M的方程为
-20r+2=2+兰=1
(14分)
(-2)22-2
故当≠0且t≠士√2时,M有对称中心.
(15分)
当>√2时,M为焦点在x轴上的椭圆
(16分)
当0<t<√2时,M为焦点在x轴上的双曲线.
(17分)
4.椭圆的方程与几何性质十直线与椭圆的位置关系十三角形面积公
式十点到直线的距离公式
解(I)(圆维曲线基本概念法)由题意可知a=2,离心率为日
1
=2’
0
所以c=1,又a2=2+c2,所以b=√5.
(3分)1
故E的方程为号+苦-1.
(4分)
(Ⅱ)(面积同高法)如图,设B(x1,y),C(x2,边),
由题意,得直线BC的方程为y=k(x一1)十1,由
片+苦-1,消去得(+
(y=k(x-1)+1
3)x2+8k(1-k)x+4(1-k)2-12=0,
(6分)
则△=[8k(1-k)]-4(4k+3)[4(1-k)2-12]>0,
4k+32x4=41-02-12
十五2=二8k(1)
(8分)
4k2+3
又B关于直线y=x的对称点为D,则D(y1,x1),设Q(1,),
易知直线DC斜率存在,由D,C,Q三点共线,可得二西=一西
t-y
xg一y1
解得t=
=殿%以Q(
V1一x1x2
13k十11
8k+6
(10分)
设点Q到直线BC的距离为d,则d=k-1D(-1D
√J1+k
5k2-1
√1+k8k+6
由弦长公式可知AB=√1+Ex-1,AC=√1十kx一1,
则|AB-AC||=√1+k|x1十x:-2|=√1十k·
1-8k-6|
56M0-SN0-ABd-Acldd
11AB-AC11=,即之-·
5
-8k-6
4k2+3
5k2-1
5
V√1+k18k+68'
(13分)
化尚得一号=
4k2+3
解得k=土2
(15分)
5.椭圆的方程十直线与椭圆的位置关系十圆的切线方程
解(1)【采用基本量法,为了计算方便可以借助新的变量】
由题意得,名=号,所以可设a=2,c=,则
(2分)i
3
又点(,号)在C上,所以
2
(3分)
a
b2
所以3+
-=1,因此b=3,a2=4,
(4分)
4
-=1.
(5分)
(2)由题意知斜率为一√3的直线与圆x”十y2=3相切,设切点为!
M(xo,y),则过点M的切线方程为xox十yoy=3,
(7分)
3
=一5,由光得〉
=2
3
1=-2
yo
)
(9分)
x6十y=3
9
2
所以切线方程为√x十y=士2√3,
与3.x2十4y2=12联立并化简得5x2士16.x十12=0.
(10分)
①当%=号时,(5-6(-2)=0,光时P2.0.Q(号,4)
(11分):
6
又4A0周所以会-兰=05×喜-812分
:-5西45-5
14
②当为=9时,(5x十6)(x十2)=0,此时P
64W3}
5,一
Q(-2,0),
(13分)
4
则
5
-X
一23
(14分)
0-√5
6
5
k3.
综上
(15分)
6,椭圆方程十动点的轨迹问题十两动点间距离的最值问题(逻辑思
维能力、运算求解能力、化归与转化思想)
解1)由题意知二2y,所以二=8
3
以。=分,
设a=9t,t>0,则c2=8t,所以b=t.
又AB2=a2+b=10t=10,
所以=1,所以C的方程为。十广=1,
(2)(i)设R(x,y),由(1)知A(0,-1),又P(m,n),
【关键一步:线段长度的乘积如何运用?常规思路是用两点间的距
离公式,但计算量很大,再看看题目给的点R在射线AP上这个条
件,想到使用向量的数量积计算,将模长计算与坐标运算相结合,
就更方便了】
所以AP·AR=(n,n+1)·(x,y+1)=mx+(n+1)(y+1)=
APl.
AR·cos0=3.①
【共线条件如何转化?共线这个条件正常就用斜率(斜率存在)转
化较为简单,如果用向量,写起来就相对麻烦了】
由p=k,得-十1,@
【如何消元?这也是本题的一个难点,这里很关键的一,点是将y十1
作为整体代入消元,这样计算量就小很多】
3m
由①②得m十1w=中2m一
m2+(n+1)2,
故(中产)
3m
(i)由(1)得k-+2-m一立-3说=30,得m2十r+8一
32
12
2=0,
【轨迹方程的几何意义?借助点P的轨迹为圆,很快就能想到要转
换,否则两个动,点间距离的最值问题很难求解】
即m2+(n+4)2=18.
【圆上的点为何转换为圆心?这应该是高中数学中一个较为常见
的问题,看到椭圆上的点应该能很快想到三角换元(或椭圆的参数
方程,其本质上是同角三角函数的平方关系,这在高考中经常使
用),求最值时变量越少,思雏就越简单,计算才会越方便】
由题设Q(3cos0,sin0),K(0,-4),
则|KQ2=(3cos0)2+(sin0+4)2=-8sin20+8sin0+25,
【代数换元转化为二次函数?这里不进行代数换元也可以,但换了
之后书写更方便,同时借助二次函数求最值也更加方便】
设s=sin0,则|KQ2=-8+8s+25=-8(-2)+27(-1≤
s1),
故当s=sin0=号时,KQ取得最大值,且KQ=3尽,
故PQ的最大值为KQmx十3V2=3(W5+√2),
.椭圆的方程与几何性质十直线与椭圆的位置关系十弦长公式
解(1)第1步:根据长轴长求a的值
由2a=4,得a=2.
第2步:根据离心率及a,b,c之间的关系求b的值
,则c=2
由题感得e=£=,
a=2,又=a2-c2,所以b=2
第3步:得C的方程
所以C的方程为号+兰
=1
(2)第1步:联立直线与椭圆的方程,得到根与系数的关系
由题意得1的斜率存在,设14y=k虹一2,代入号+艺-1消去y并
化简得(1+2k2)x2一8k.x+4=0,
由△=16(2k-10>0,得>立
1
8k
1x1十x=1+2R
设A(x1,y1),B(x2,y2),则
4
1x=1+2R
第2步:利用三角形的面积公式求k的值
X2X-4=√a+)=4x西
S△0AB=Z
42k2-1
1+2k
=厄,解得=是
第3步:利用弦长公式求AB
所以AB=+农x,-√1什多X反=5.
8.椭圆的方程与性质十直线与椭圆的位置关系
解(1):PF的斜率为号,
PA=子EA,
2
得a十c=3,
又名=号a=2c=1.则6=
1
a
(2)由1)知F(-1,0),则PF:y=号(x+1)P(2,1
易知直线PB的斜率存在,设PB:y一1=k(x一2),
/w-1=k(x-2)
得(4k2+3)x2-8k(2k-1)x+8(2k2-2k-1=0,
PB与椭圆仅有一个交点,
∴.△=64k(2k-1)2-32(4k2十3)(2k2-2k-1)=0,
解得k=一
21
I8=
22=1,则3g=是B1,受)
2(4k2十3)
3
:直钱BF的斜率为=-=4
2
3
1
.tan2∠PFA
2×3
1-()
∠BFA=2∠PFA,
3
即PF平分∠AFB.
9.椭圆的离心率十直线与椭圆的位置关系(逻辑思维能力、运算求解
能力)
解(1)由已知得a2-5=22,所以a2=9.
所以a=3,又c=2,
所以e=号
【本问的关键是记得椭圆中a,b,c三者之间的关系】
(2)当a=4时,八后+苦-1,则A4,0,
因为PA=2MP,所以OA-OP=2(OP-OM),其中O为坐标
原点,
则0币-号i+号i=号(4.0)+号0,m-(分,号m小
【利用向量的坐标运算或直接利用定比分点公式正确求出OP的坐
标】
故P(号,号m)
又P在r上.所合(
16
又m>0,
所以m=√10.
【点P在椭圆上,直接将坐标代入椭圆方程即可,同时别忘了>0
这个已知条件】
(3)设C(x1,y1),D(x2,2),由题知A(a,0),M(0,m),则kAM=
m
故k,=a=2,即a=2m.
【由已知垂直关系及斜率公式得出a,m的关系式是本问最初一步,
千万不能出错,否则前功尽弃】
直线1过线段AM的中点(受,受),即(m,受)剥1:y-罗
3
2(x-m),即l:y=2.x-2m,
【正确写出1的方程是基本功,不容有失,也是基础的一步】
=2x-n
联立得)
+=1
消去y得(5+16m2)x2-24m3x十9m-20m2=0,
消去x得4(5+16m2)y2+60my-275m2=0,
【关键一步:这里消两次是本题的最关键一步,如果只消一次,则只
得一个方程,还是得转换,不如直接消两次】
由∠CMD为钝角知,M花·MD=(x1,y-n)·(x2,一m)=
x1x2十(y1一m)(y2一n)=x12十y1y-m(y1+y)+m2=
9m-20m
-275m
-60n
5+16n2
(5+16)m4C5十16m)十m=100”275,
4(5+16m)
<∠0,
【要善于运用根与系数的关系,转化钝角这个条件的最好方式就是
利用向量,这里没有共线的情况,故只需数量积小于零即可(这是
由方程本身决定的)】
即25(4m-11m)<0,又m>0,所以0<m<
2
又a=2m,且a>√5,所以√5<a<√/11,
故a的取值范国为(W5,√1I).
【最后下结论时别忘了a>√5这个条件,同时注意是求a的取值范
国而不是m的取值范周.本题是高考中很常规的一道题,重点在于
远择什么样的求解方式,使得运算又快又准,这对数学运算的能力
要求较高,理解运算对象,掌握运算法则,探究运算思路,选择运算
方法,设计运算程序,求得运算结果,数学运算这一核心素养从来
不是一句口头禅,而应该是刻在骨子里的记忆,是运算的程序化
操作!】
10.椭圆的离心率十三角形的面积公式(理性思维、数学应用)
解(1)第1步:代入A,P坐标求解a,b
T=I
9
由题知,
,解得a=23
(b=3
第2步:根据a,b,c的关系求解c,得出C的离心率e
=√公-8=尽C的高心率e=合=2
(2)第1步:求解PA
+)-
=2
第2步:得出点B到直线PA的距离h
设点B到直线PA的距离为h,则△ABP的面积为S=号PA
·h=9,解得h=12⑤
5
第3步:求解点B坐标
易知直线PA:x十2y-6=0,设B(x,y),
[1x+2y-6=125
5
则
5
后+
=1
x=-3
2
第4步:求直线1的方程
3
故l:y=立x-3或y=立
42
11.椭圆的标准方程十直线与椭圆的位置关系
解(1)解法一(直接法)第1步:构造关于a,b,的方程组
1+9
1
由题意知
c=1
a2=b2+c9
第2步:求解方程组,并写出椭圆方程
a=2
得b=5,
(c=1
所以精圆C的方程为号+苦-1
解法二第1步:构造关于a,b,c的方程组
a
由题意知
c-1
(a2=b2+c2
第2步:求解方程组,并写出椭圆方程
a=2
得b=5,
(c=1
所以满圆C的方程为号+号-1,
解法三(巧用椭圆的定义)
设F为C的左焦点,连接MF,
则MF=,FF=2,
在Rt△MFF中,
MF1-√TMFP+FFTP-
3
由椭圆的定义知2a=MF'十MF=4,2c=FF=2,
所以a=2,c=1,
;
又a2=b+c2,所以b=√5,
所以箱园C的方程为号+号-1
(2)第1步:联立方程,消元得出关于y的一元二次方程,写出根与!
系数的关系
分析知直线AB的斜率存在,
易知当直线AB的斜率为0时,AQ⊥y轴,
当直线AB的斜率不为0时,
设直线AB:x=ty+4(t≠0),A(1y1),B(x2y),Q(1,n),
,x=y十4
消去x得(32+4)y+24y+36=0,△>0,
-24t
36
则y十=3r+M必32+
第2步:将三点共线代数化,建立关于n的代数式
因为N的线段FP的中点,F1,O),所以N(号0)
由N,Q,B三,点共线,得kN=kNQ,
即
5
x一2
”三得-号=
1-
一3y2
得n=22-5'
第3步:证明n=y
一32
-3%
所以n一y=2产一y=2(地千0-万
-2t×363×24t
-2yy-3(y十y)=3+43+4=0,
2ty+3
2ty2+3
所以n=y1,所以AQ⊥y轴.
12.椭圆的方程与几何性质十直线与椭圆的位置关系十向量的数
量积
解(1)第1步:用c表示a和b
因为e=合=2,所以a=2c,b=V瓜-乙=5c,
143
第2步:写出点A,B,C的坐标
由题知A(-Q,0),B0,-b),C0,-合,
第3步:用c表示出S△ABC,并求出c
所以S=之·BC·QA=·合·a=
1
2
c.2c-
2
9,得=
第4步:求出a和b,并写出椭圆方程
所以a=2√5,b=3.
故描国的方程为号十苦-1
(2)第1步:设,点的坐标,并讨论直线PQ斜率不存在的情况
设P(x1,y1),Q(x2,y2),T(0,).
当直线PQ的斜率不存在时,不妨设P(0,3),Q(0,-3),则TP,
T0=(0,3-)·(0,-3-)=2-9≤0,解得-3≤≤3.
第2步:讨论直线PQ斜率存在的情况,设出直线方程
当直线PQ的斜单存在时,设其方程为y=虹一多,
第3步:联立方程,消去y,判断判别式符号,写出根与系数的关系
y=kx-2
由
可得(3+4k2)x2一12kx-27=0,所以△=144k
y
129
=1
12k
27
十4×27(3+4k)>0,+=3十4k41=一3+4级
第4步:表示出TP.T,代入根与系数的关系并化简
因为T币.T0=(y-)·(y-)=西十(y-)(一)
=西西+(红号-)(-是-)=(1十)4-
(受+小++(倍+)°-21212(受+
3+4k
3+4k2
+()=
-27-27-18k-12k1+号+30+9g+9g+4+124
3+4k
4k-36k+3r2+9r-8
3+4k2
0,
第5步:求出t的范周
所以4k2-36k+3r2+91-8头≤0对k∈R恒成立,
4
42-360
则有
{中-头<0解得-3K号
第6步:得出结论
3
综上可得,一3≤1≤2,即点T的纵坐标的取值范国是
[-]
3.椭圆的标准方程十直线与椭圆的位置关系
解(1)解法一(直接法)第1步:构造关于a,b,c的方程组
f19
46=1
由题意知了c=1
a2=b2+c2
第2步:求解方程组,并写出椭圆方程
a=2
得b=5,
(c=1
x21v2
所以椭圆C的方程为行十芍=1.
解法二第1步:构造关于a,b,c的方程组
(MF=3
一2
a
由题意知
c=1
a2=2+c2
第2步:求解方程组,并写出椭圆方程
a=2
得)b=√5
(c=1
所以精国C的方粒为号+号-1.
解法三(巧用椭圆的定义)
设F为C的左焦点,连接MF,则MFP=号,FP=2。
在R△MF'中,MF'=√MF+FT=√(2)+2
由椭圆的定义知2a=MF十MF=4,2c=FF=2,
所以a=2,c=1,
又a2=十c2,所以b=√5,
所以描园C的方程为号+兰-1.
(2)第1步:联立方程,消元得出关于y的一元二次方程,写出根与
系数的关系
分析知直线AB的斜率存在.
易知当直线AB的斜率为0时,AQLy轴.
当直线AB的斜率不为0时,设直线AB:x=y十4(t≠0),A(x1
y),B(x2),Q1,n),
1x=w+4
消去x得(3+4)y+241y十36=0,△>0,
-24t
36
则y十:=3+4y1=32+4
第2步:将三,点共线代数化,建立关于n的代数式
因为N为线段FP的中点,F1,0),所以N(号,0)
由N,Q,B三点共线,得x=0,即业
5
1-2
5
x2一2
第3步:证明n=y
-3y2
一3y%
所以n-y1=2x兰一y=21w于0-为
-2t×3613×24t
-2yy-3(y十y22=3+43+4=0,
2ty2+3
2ty2+3
所以n=y1,所以AQ⊥y轴.
14.直线与椭圆的位置关系(理性思维、数学探索)
解(1)第1步:结合题意得到b,C
由题意可知b=√2,c=√2,
第2步:由椭圆的基本量间的关系求a
所以a=√b2+c2=2,
第3步:写出椭圆E的方程、离心率
故接国E的方程为号十苦-1,高心余e=台-号
2
(2)第1步:设出点A,B的坐标及直线AB的方程
设A(x1y),B(x2,y),直线AB的方程为y=kx十(k≠0),
第2步:联立方程,利用根与系数的关系得x1十x与x1x2
x21y2
联立得行+之=1,得1+2)x+4+242-4=0.
y=kx+t
所以△=(4kt)2-4(1+2k2)(2r-4)>0,即4k-2+2>0,
Akt
1x1十x=一1千2k
由根与系数的关系得
75-24
①.
1+2k9
第3步:由共线关系列等式
由椭圆的对称性可得D(一x2,y2),
因为A,C,D三点共线,所以kC=kD,
所以当一1=当-1
即x1y2十x2y1-(x1十x2)=0.
第4步:代入直线方程消元
由y1=kx1十t,yg=kxg十f,得x1(kx2十t)十x2(k.x1十t)一(x1
x2)=0,
整理得2kx1x2十(t-1)(x1十x2)=0②,
第5步:将①代入②求得t
所以2.2+(1-1)
-4kt
1+2k
1+2k9
=0,
解得t=2
15.解(1)因为点A(-2,0)在C上,所以4=1,得=4.
2
因为格周的病心率=台-写所以
9a2,又a2=+c2=
5
4+号a,所以a=9,c=5,
故箱图C的方程为号+=1,
1x2
(2)由题意知,直线PQ的斜率存在且不为0,设1m:y-3=k(x十
2),P(x1y1),Q(x2y),
1w-3=b(x+2)
得(4k2+9)x2+(16k+24k)x+16k2+48k=0,
则△=(16k2+24k)2-4(4k+9)(16k2+48k)=-36×48k>0.
故1十x=-16k2+24
,41x2=16k2+48k
4k°+9
4k2+9
直线AP:y=
十2(x十2),令x=0,解得yw=
十2,同理得
2y1
yN=
2y2
x2+21
则w十wy=2(十2)+(+2)
(x1+2)(.x2+2)
=2(Ex十2k+3)(x+2)十(kx2+2k+3)(x1+2)
(x1十2)(xg+2)
=2
2k.x1x2+(4k十3)(x1十x2)+8k+12
1x2十2(x1十x2)+4
=22k(16k+48k)十(4k+3)(-16k°-24k)+(8k+12)(4k+9)
16k2+48k+2(-16k2-24k)+4(4k2+9)
-2×
=6.
所以MN的中点的纵坐标为M丛=3,所以MN的中点为定点(O,3).
2
16.解
(1)如图,由题意可知a十c=3.
a-c=11
故∫a=2
{c-1则6=a2-c2=3,
所以的方程为号十号
=1,
此精圆的高心率e=。=2
(2)由题易知直线A,P的斜率存在且不为0,所以可设直线A2P
y=k(x-2)
的方程为y=k(x一2).由
+兰=1可得(3+4)r-16k工
4
3
+16k2-12=0,
设P(xp,yp),则由根与系数的关系可知xp十2=
16k2
3+46,即xp
期-2》=器
-12k
由直线AP交y轴于点Q可得Q(0,一2k),
所以SaA,P阳=X4Xp-a,SaA,n=号X1X1p,
因为S△A,PQ-2S△A,即,所以2yp-%=yp,
①当2p-2%=p时,m=20,即有2包
=2
3+4k
一2k,解得k=0,不符合题意,舍去
②当2ya-2yp=|yp时,2yQ=3yp,即有4|k|=
0解得=上号
2
故直线A,P的方程为y=士5(x一2》.
2
44
17.解(1)设椭圆E的方程为m.x2十ny2=1,过A(0,-2),
B(2,-1)
4=1
则{9
(4n+n=1:
1
1
解得m=3=
2A0,-2,B是-D.所以AB:+2=号,
①若过点P1,一2)的直线斜车不存在,直线x=1,代入号
可得M1,25.N,2.代入AB方程y
3-2,可得
T5+3,25.由M-i得到H26+5,2.求得HN
方程:
y=(2-2.-2过点0,-2》
②若过点P(1,一2)的直线斜率存在,设kx-y一(k十2)=0,
M(),N(2).
1kx-y-(k+2)=0
联立
,得(3k+4)x2-6k(2+k).x+3k(k+4)=0,
x1十x=
6k(2+k)
-8(2十k)
3k2+4
1y1十=3k2+4
可得
3k(4十k)
Ix=
3k+4
%-4(4+4k-2)
3k2+4
且x1十x2M=
一24k(*).
3k2+4
(y=y
联立2
y=号2可得T(之+3v1),H(3v+61y).
可求得此时HN:y一业=3y+6一一2
y一
(x-x),
将(0,一2),代入整理得2(无1十)一6(y十2)十x1”十M
3y-12=0,
将(*)代入,得24k+12k+96+48k-24k-48-48k+24k-36k
-48=0,
显然成立
综上,可得直线HN过定点(0,一2)
,b=1,
a=2,
18.解(1)由题意,得2c=23,解得b=1,
(a2=+c2,
c=√/3,
:描圆E的方程为号十少=1
(2)由题意可设直线BC的方程为y一1=k(x十2).
2
联立得方程组)4
+y2=1,
y-1=k(x十2).
消去v并整理,得(4k+1)x2+(16k+8k)x+16k+16k=0,
则△=(16k2+8k)2-4(4k2+1)(16k2+16k)>0,
解得k<0.
设B(x1,y),C(x2,),十=-
16k2+8k
4k2+1,x1x=
16+16k.①
4k2+1
:直线AB的方程为y=y一十1,则直线AB与工轴交点M的
坐标为(0)
同理得点N的坐标为(平2
MN=2,.
一x2
一x1
k(x2十2)k(1+2)
=2
1
∴.x1-x2=k[x1x+2(十x)+4],
√五1十)2-41五=kLx十2十x)+4]1.②
将①代入②,得
16k2+8k
4(16k+16k)
=k16k+16k
4k+1
4k2+1
4k+1
2(16k+8k)
4k2+1
整理,得k”十4k=0.又k<0,∴.k=一4
19.解(1)设M(23cos0,sin0)是椭圆上一点,P(0,1),
则1PM2=12cos20+(1-sin0)2-13-11sin0-2sin0=14
11
1
2144
11
故PM的最大值为2四
11
(2)由题意,知直线AB的斜率存在,
故授直线AB的方程为V=k虹十子.
(y=kx2
将直线方程与椭圆方程联立,得
12+y2-=11
消去y并整,得(十司)十虹
3=0.
4
设A(x1y1),B(x2,y2),则x1十x2=
k2十
x1x2一
1
4(+
直线PA:y=当-1
x十1与直线y=-
1
x十3交于点C,则0=
4.x
4x1
x1+2y-2(2k+1)x1-11
4.x2
同理可得,n-十2y-2(2+10x,
则CD=√+于-
4x1
4%
2
(2k+1)x1-1(2k+1)x2-1
=2√5
x1一xg
[(2k+1)x1-1](2k+1)x-1可
-2√5
x1一2
(2k+1)2x1x2-(2k+1)(x1+x2)+1
-35.16k+1_65」
65
2
3k+1T
5
3k+1
5
当且仅当=后时等号成立,
3
故CD的最小值为6⑤
5
专题19双曲线
考向1双曲线的定义与方程
35[由题意可知,F(-c,0),F,(c,0),设A(M),B0),
所以FA=(红-c,),F店=(-c,),因为FA=-号FB,所
-c=3
5
以
2”即
2
y=-3%y=-3
A-(号4,号%)店=(c%.周为F方L可i所以FA.
可-0,号-号-0,解得=4
周为点A(号,一号)在双南线C上,所以-1,又
9a29b
5专题18
椭圆
考向1椭圆的定义与方程
|AB|=5,|BC引=√14,AC=3,则该椭圆的
1.(2023·新课标I卷,5分)设椭圆C:后十2=
离心率为
3.(2022·新高考Ⅱ卷T16)已知直线1与椭圆
1(Q>1),C2:十y2=1的离心率分别为1
22
6+=1在第一象限交于A,B两点,1写
e2,若e2=√3e1,则a=
(
x轴,y轴分别交于M,N两点,且MA|=|NB|,
T
A.23
B.√2
D.√6
MN|=2√3,则l的方程为
3
C.√3
考向3直线与椭圆的综合问题
2.(2023·全国甲卷·理,5分)设O为坐标原点,
F,R为椭阅C:号+
=1的两个焦点,点P
1.(2023·新梁标Ⅱ卷.5分)已知椭图C:号+y2
=1的左、右焦点分别为F1,F2,直线y=x十m
在CE,eos∠F,PF&=号,则IOP-
与C交于A,B两点,若△F1AB面积是
△F2AB面积的2倍,则m=
)
3
抑
A.
5
B.30
2
c号
D.35
2
A.
号
C.
3
D.-2
感2022·全国甲(文)TD已知椭圆C
22026·全国1卷,17分)厄知椭圆C:之+为
1(a>b>0)的离心率为3A1A,分别为C的左
=1(a>b>0)的左焦点为F(-1,0),离心率
右顶点,B为C的上顶点.若BA1·BA2=一1,则
为易
量
名
C的方程为
(1)求C的方程;
18T16
=1
8
1
(2)设O为坐标原点,过F且斜率大于0的动
n号+y2=1
直线1与C交于P,Q两点,其中Q在第三象
限,直线PO与C的另一个交点为R.
(ⅰ)若△PQR的面积是△PFO的面积的3倍,
套
4,(2022·新高考缸卷T6)已知椭圆C:5十芳
求1的方程;
烂
(a>b>0),C的上顶点为A,两个焦点为F1,F2,
(i)求tan∠PQR的最小值.
离心率为?,过F且垂直于AP的直线与C交
于D,E两点,|DE=6,则△ADE的周长是
褴
考向2椭圆的几何性质
蝶
1.(2023·全国甲卷·文,5分)设F1,F2为椭圆
郑
C号+y-1的两个焦点,点P在C上,若P丽·
PF2=0,则PF1·PF2=
(
A.1
B.2
C.4
D.5
问
(2026·上海卷5分)吧知A,B,C是椭圆士
2
b2
=1的四个顶点与两个焦点中的三个点,且!
57
B,2026·全国卷,7分已知椭图E十6.2025·全国态I,7分卫知桶圆C
=1(a>1),过E的右焦点且与x轴垂直的直线
1(a>b>0)的离心率为22,下顶点为A,看
被E截得的线段长为√2.
(1)求E的离心率;
顶点为B,AB|=√10
(2)设O为坐标原点,给定点G(t,0)(t≠0).
(1)求C的方程.
A(xo,yo)(yo≠0)为E上的点,过A作y轴的
(2)已知动点P不在y轴上,点R在射线AP
垂线,垂足为B.直线OA与直线GB的交点为:
上,且满足|AP·AR=3.
P,当A在E上运动时,点P的轨迹为M
(i)设P(m,n),求R的坐标(用m,n表示);
(i)求M的方程;
(ⅱ)设O为坐标原点,Q是C上的动点,直线
(ⅱ)当t为何值时,M有对称中心?当M有对
OR的斜率是直线OP的斜率的3倍,求|PQ
称中心时,将M平移后得到曲线M',使得O为
的最大值
M'的对称中心,说明M'是什么曲线,
名.(2026·北京参.15分)已知椭圆E:号+若=1.(2025·金国卷1,15分)已知椭圆C,
a2十2
(a≥b>0)的-个顶点是(2,0),离心率为分·过
=1a>6≥0)的离心率为号,长轴长为.
点A(1,1)且斜率为k(k≠士1)的直线交椭圆E
(1)求C的方程
于B,C两点,B关于直线y=x的对称点为D,:
(2)过点(0,一2)的直线1与C交于A,B两点,
直线DC交直线y=x于Q
O为坐标原点.若△OAB的面积为√2,求
(I)求E的方程;
ABI.
8求
(Ⅱ)若1 SAAIR-SAAQ=5
5.(2026·天津卷,15分)已知椭圆C,
=18(2025·天津卷,15分)已知椭圆号+
63
'621
(a>b>0)的左焦点为F,右顶点为A,P为直
(a>6>0)的离心率为7,椭圆被直线x=6截
线x=a上一点,且直线PF的斜率为行,△PFA
得的线段长为√3
(1)求C的标准方程;
的面积为号,离心率为2
(2)斜率为-√3的直线与圆x2十y2=b2相切,:
(1)求椭圆的方程;
且该直线交椭圆于P(x1y1),Q(x2y2)(y1<
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点
y2),A是椭圆上顶点.记直线AP,AQ的斜率
A),求证:PF平分∠AFB.
分别为1k2,求
58
9.(2025·上海卷,18分)本题共有3个小题,第112.(2024·天津卷,15分)已知椭圆二十
=1
小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满
62
分8分.
已知椭圆r:号+兰-1a>5,M0,m)m≥
(a>b>0)椭圆的离心率。=2左顶点为A,
5
下顶点为B,O为坐标原点,C是线段OB的中
0),A是T的右顶点.
(1)若T的一个焦点是(2,0),求T的离心率e;
点,其中S△x=35
21
(1)求椭圆的方程,
(2)若a=4,且T上存在一点P,满足PA=
2MP,求m的值;
(2)过点(0,一2)的动直线与椭圆有两个交点
(3)若线段AM的垂直平分线l的斜率为2,l与
P,Q,在y轴上是否存在点T使得TP.TQ≤
交于C,D两点,∠CMD为钝角,求a的取值:
0?若存在,求出点T纵坐标的取值范围;若不
范围.
存在,请说明理由。
0.(2024·断深标表,15分)已知4(0,3)和3.(2024·会国甲卷·文,12分)已知椭圆C:
P3引为精c等
=1(a>b>0)上
岁=1(a>b>0)的右焦点为F,点M(1,)
两点
在C上,且MF⊥x轴.
(1)求C的离心率;
(1)求C的方程;
(2)若过P的直线1交C于另一点B,且
(2)过点P(4,0)的直线交C于A,B两点,N
△ABP的面积为9,求1的方程.
为线段FP的中点,直线NB交直线MF于点
Q,证明:AQ⊥y轴.
1.(2024·金国甲卷·理,12分)已知椭圆C,
芳=1e>60的有熊点为F,点M灯】
:14.(2024·北京卷,15分)已知椭圆E:2+3=
1(a>b>0),以椭圆E的焦点和短轴端点为顶
在C上,且MF⊥x轴,
点的四边形是边长为2的正方形.过点(0,)
(1)求C的方程;
(t>√2)且斜率存在的直线与椭圆E交于不同
(2)过点P(4,0)的直线交C于A,B两点,N
的两点A,B,过点A和C(0,1)的直线AC与
为线段FP的中点,直线NB交直线MF于点
椭圆E的另一个交点为D.
Q,证明:AQ⊥y轴.
(1)求椭圆E的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
59
15.(2023·会回乙卷·里,2分已知稻圆C8.(2022·北京客T9)已知椭圆E:二
(a>b>0)的一个顶点为A(0,1),焦距为
1ab>0)的离心率是√5
25.
A(-2,0)在C上.
(1)求椭圆E的方程
(1)求C的方程;
(2)过点P(一2,1)作斜率为k的直线与椭圆
(2)过点(一2,3)的直线交C于P,Q两点,直
E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与
线AP,AQ与y轴的交点分别为M,N,证明:
x轴交于点M,N.当MN=2时,求k的值.
线段MN的中点为定点.
(2023·天津卷,15分)已知桶圆1
b2
1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,右焦19.(2022·浙江卷
点为F,A1F=3,A2F=1.
T21)如图,已知
(1)求椭圆的方程和离心率e;
(2)已知点P是椭圆上一动点(不与端点重
椭圆名十y2-1
合),直线A2P交y轴于点Q,若三角形A1PQ
设A,B是椭圆上
的面积是三角形A2FP的面积的二倍,求直线
异于P(0,1)的两
A2P的方程.
点,且点Q(0,2)在线段AB上,直线PA,PB
分别交直线y=-十3于C,D两点。
(1)求点P到椭圆上点的距离的最大值:
(2)求|CD|的最小值.
17.(2022·全国乙(理)T20)已知椭圆E的中心
为坐标原点,对称轴为x轴、y轴,且过
A0.一2).(2-1)两点
(1)求E的方程;
(2)设过点P(1,一2)的直线交E于M,N两
点,过M且平行于x轴的直线与线段AB交
于点T,点H满足MT=T五.证明:直线HN
过定点。
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