内容正文:
2027届高三一轮复习圆锥曲线教材+真题版专项练习
——07 直线与椭圆的位置关系
专项练习:
1. 【2026年全国II卷数学第18题】已知椭圆:(),过E的右焦点且与轴垂直的直线被截得的线段长为.
(1)求的离心率;
(2)设为坐标原点,给定点,为上的点,过作轴的垂线,垂足为.直线与直线的交点为,当在上运动时,点的轨迹为.
(ⅰ)求的方程;
(ⅱ)当为何值时,有对称中心?当有对称中心时,将平移后得到曲线,使得为的对称中心,说明是什么曲线.
【答案】(1)
(2)(i)的方程为;
(ii)当时,有对称中心; 当时,形状为焦点在x轴上的椭圆去掉与轴交点,
当时,形状为焦点在x轴上的双曲线去掉与轴交点.
【分析】(1)利用过右焦点垂直于轴的直线被所截线段长为 ,通过求出坐标解出线段的长,求得再求出离心率;
(2)(i)通过联立方程求出点的坐标,再反解出点的坐标代入椭圆方程,从而求出的轨迹的方程;(ii)先对曲线方程配方,再讨论在不同取值时,中心存在的情况;再通过平移规律求出的方程,再讨论不同情况下的形状.
【解析】(1)设椭圆 的右焦点为,其中 ,那么过右焦点且垂直于 轴的直线为,代入椭圆得 ,即 ,所以 ,由于截线段长为 ,解得 ,故 ,离心率 .
(2)(i) 方法一:由(1)知椭圆方程为 ,由于点满足 ,且 ,过作轴的垂线,交 轴于点 ,那么当时,点,点与点重合;当时,直线 方程为:,直线方程为: ,
即,联立,解得,即点,
设,则由,代入椭圆方程得,即,两边乘以得,
整理得,把点代入,仍然成立,
故轨迹的方程为;
方法二:由于,点在轴,故直线必有斜率;设直线方程为,,那么点,由于轴,则,由于点三点共线,则,
因为点在直线上,所以,,
把代入椭圆方程: ,得,即,
整理化简,得 ,
故轨迹的方程为;
(ii)由(i)得轨迹的方程为,
当即时,轨迹的方程为 ,为抛物线去掉与x轴交点,无对称中心;
当 即 且0时,
化简轨迹的方程为,
将轨迹向左或向右平移个单位得到的方程为,
即,
所以当时,形状为焦点在x轴上的椭圆去掉与轴交点,
当时,形状为焦点在x轴上的双曲线去掉与轴交点.
综上,当时,轨迹无对称中心;
当时,有对称中心;
当时,形状为焦点在x轴上的椭圆去掉与轴交点,
当时,形状为焦点在x轴上的双曲线去掉与轴交点.
2、【2026年天津卷数学第18题】已知椭圆()的离心率为,椭圆被直线截得的线段长为.
(1)求的标准方程;
(2)斜率为的直线与圆相切,且该直线交椭圆于,(),是椭圆的上顶点.记直线,的斜率分别为,,求.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据椭圆的离心率可知,,然后将代入椭圆方程即可求解;
(2)根据直线与圆相切即可求出,分类讨论即可.
【解析】(1)由于椭圆的离心率为,所以,即,由于,所以,
将代入椭圆方程,得,即,解得,即,
由题意,所截得的线段长为,所以,解得,从而,
所以椭圆的方程为.
(2)由(1)可知,,所以圆的方程为,设直线的方程为,因为直线与圆相切,如图所示,
则圆心到直线的距离,解得,椭圆上顶点,分两种情况讨论:
①当时,直线的方程为,代入椭圆方程,
化简得,解得或,
则当时,,当时,,由于,所以,
则,,此时;
②当时,直线的方程为,代入椭圆方程,
化简得,解得或,
当时,,当时,,由于,所以,
则,,此时.
综上所述,的值为.
3. 【2025年天津卷数学第18题】已知椭圆的左焦点为F,右顶点为A,P为上一点,且直线的斜率为,的面积为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分.
【答案】(1);(2)证明见解析
【分析】(1)根据题意,利用椭圆的离心率得到,再由直线的斜率得到,从而利用三角形的面积公式得到关于的方程,解之即可得解;
(2)联立直线与椭圆方程,利用其位置关系求得,进而得到直线的方程与点的坐标,法一:利用向量的夹角公式即可得证;法二:利用两直线的夹角公式即可得证;法三利用正切的倍角公式即可得证;法四:利用角平分线的性质与点线距离公式即可得证.
【解析】(1)依题意,设椭圆的半焦距为,则左焦点,右顶点,离心率,即,因为为上一点,设,又直线的斜率为,则,即,所以,解得,则,即,因为的面积为,,高为,所以,解得,
则,,所以椭圆的方程为.
.
(2)由(1)可知,,,易知直线的斜率存在,设其方程为,则,即,联立,消去得,,
因为直线与椭圆有唯一交点,所以,即,则,解得,则,所以直线的方程为,
联立,解得,则,
以下分别用四种方法证明结论:
法一:则,
所以,
,则,又,所以,即平分.
法二:所以,,,
由两直线夹角公式,得,,
则,又,所以,即平分.
法三:则,,
故,又,
所以,即平分.
法四:则,所以直线的方程为,即,则点到直线的距离为,又点到直线的距离也为,所以平分.
4. 【2024年北京卷数学第19题】已知椭圆方程C:,焦点和短轴端点构成边长为2的正方形,过的直线l与椭圆交于A,B,,连接AC交椭圆于D.
(1)求椭圆方程和离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由题意得,进一步得,由此即可得解;
(2)说明直线斜率存在,设,,联立椭圆方程,由韦达定理有,而,令,即可得解.
【解析】(1)由题意,从而,所以椭圆方程为,离心率为;
(2)显然直线斜率存在,否则重合,直线斜率不存在与题意不符,同样直线斜率不为0,否则直线与椭圆无交点,矛盾,
从而设,,联立,
化简并整理得,
由题意,即应满足,
所以,若直线斜率为0,由椭圆的对称性可设,
所以,在直线方程中令,
得,
所以,此时应满足,即应满足或,
综上所述,满足题意,此时或.
5.【2024年全国甲卷(文)数学第18题】设椭圆的右焦点为,点在上,且轴.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于两点,为线段的中点,直线交直线于点,证明:轴.
【解】(1)设,由题设有且,故,故,故,
故椭圆方程为.
(2)直线的斜率必定存在,设,,,
由可得,
故,故,又,
而,故直线,故,
所以
,
故,即轴.
6. 【2023年全国乙卷理科第20题】已知椭圆C:的离心率为,点在C上.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线交C于点P,Q两点,直线AP,AQ与y轴的交点分别为M,N,证明:线段MN的中点为定点.
【答案】(1);(2)证明见详解
【分析】(1)根据题意列式求解,进而可得结果;
(2)设直线的方程,进而可求点的坐标,结合韦达定理验证为定值即可.
【解析】(1)由题意可得,解得,所以椭圆方程为.
(2)由题意可知:直线的斜率存在,设,
联立方程,消去y得:,
则,解得,
可得,因为,则直线,
令,解得,即,同理可得,
则
,所以线段的中点是定点.
【点睛】方法点睛:求解定值问题的三个步骤
(1)由特例得出一个值,此值一般就是定值;
(2)证明定值,有时可直接证明定值,有时将问题转化为代数式,可证明该代数式与参数(某些变量)无关;也可令系数等于零,得出定值;
(3)得出结论.
7. 【2023年北京高考数学卷第19题】已知椭圆的离心率为,A、C分别是E的上、下顶点,B,D分别是的左、右顶点,.
(1)求的方程;
(2)设为第一象限内E上的动点,直线与直线交于点,直线与直线交于点.求证:.
【答案】(1);(2)证明见解析
【分析】(1)结合题意得到,,再结合,解之即可;
(2)依题意求得直线、与的方程,从而求得点的坐标,进而求得,再根据题意求得,得到,由此得解.
【解析】(1)依题意,得,则,又分别为椭圆上下顶点,,所以,即,所以,即,则,所以椭圆的方程为.
(2)因为椭圆的方程为,所以,
因为为第一象限上的动点,设,则,
易得,则直线的方程为,
,则直线的方程为,
联立,解得,即,
而,则直线的方程为,
令,则,解得,即,
又,则,,
所以
,
又,即,显然,与不重合,所以.
8.已知椭圆,直线l与椭圆在第一象限交于A,B两点,与x轴,y轴分别交于M,N两点,且,则直线l的方程为___________.
【答案】
【分析】令的中点为,设,,利用点差法得到,
设直线,,,求出、的坐标,再根据求出、,即可得解;
【详解】解:令的中点为,因为,所以,设,,
则,,所以,
即,所以,
即,设直线,,,令得,令得,
即,,所以,即,解得或(舍去),
又,即,解得或(舍去),
所以直线,即;
9. 已知椭圆:的一个顶点为,焦距为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点作斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与x轴交于点M,N,当时,求k的值.
【分析】(1)依题意可得,即可求出,从而求出椭圆方程;
(2)首先表示出直线方程,设、,联立直线与椭圆方程,消元列出韦达定理,由直线、的方程,表示出、,根据得到方程,解得即可;
【解析】(1)依题意可得,,又,所以,所以椭圆方程为;
(2)依题意过点的直线为,设、,不妨令,由,消去整理得,
所以,解得,所以,,直线的方程为,令,解得,
直线的方程为,令,解得,所以
,所以,
即
即
即
整理得,解得
10.已知椭圆右焦点为,上顶点为,离心率为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆有唯一的公共点,与轴的正半轴交于点,过与垂直的直线交轴于 点.若,求直线的方程.
【答案】(1);(2).
解析:(1)易知点、,故,
因为椭圆的离心率为,故,,因此,椭圆的方程为;
(2)设点为椭圆上一点,先证明直线的方程为,
联立,消去并整理得,,
因此,椭圆在点处的切线方程为.
在直线的方程中,令,可得,由题意可知,即点,
直线的斜率为,所以,直线的方程为,
在直线的方程中,令,可得,即点,
因为,则,即,整理可得,
所以,,因为,,故,,
所以,直线的方程为,即.
11.设椭圆的左焦点为,上顶点为,已知椭圆的离心率为,点的坐标为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆在第一象限内的交点为,且与直线交于点,
若(为原点),求的值.
【解析】(1)设椭圆的焦距为,由已知有,又有,可得.由已知可得,,由,可得,从而.所以,椭圆的方程为.
(2)设,由已知有,故,又因为
,而,故,由,可得.
由方程组,消去,可得. 易知直线的方程为,
由方程组,消去,可得,由,可得,
两边平方,整理得,解得,或.所以,的值为.
12、已知椭圆,四点,,,中恰有三点在椭圆上.
(1)求的方程;
(2)设直线不经过点且与相交于两点,若直线与直线的斜率的和为,证明:过定点.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据两点关于轴对称,由椭圆的对称性可知经过,另外知,不经过点,所以在上,因此在椭圆上,代入其标准方程,即可求出的方程;(2)先设直线与直线的斜率分别为,再设直线的方程,当与轴垂直时,通过计算,不满足题意,再设(),将代入,写出判别式,根与系数的关系,表示出,根据列出等式,表示出和的关系,判断出直线恒过定点.
【解析】(1)由于,两点关于轴对称,故由题设知经过,两点. 又由知,
不经过点,所以点在上. 因此,解得. 故的方程为.
(2)设直线与直线的斜率分别为,
如果与轴垂直,设,由题设知,且,可得的坐标分别为,.
则,得,不符合题设. 从而可设:().
将代入得 由题设可知.
设,则,.
而.
由题设,故.
即.解得.当且仅当时,,
欲使:,即,所以过定点.
法二:求点代点法
设,直线的方程为:,直线的方程为
联立,消去可得,得,
即,同理,由题意可知
所以
于是的直线方程为
令,得,所以直线过定点.
(为什么令?用特殊法!直线方程中令,得两直线,求这两直线交点即可.)
法三:齐次方程
设,的直线方程为, 设
则 化齐次得:
即,显然以上方程代表以,为根的方程
又,所以
于是的直线方程为,所以直线过定点.
13、已知椭圆的离心率为,的面积为1.
(I)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设的椭圆上一点,直线与轴交于点,直线与轴交于点.求证: 为定值.
【答案】(1);(2)
【官方解答】(Ⅰ)由题意得解得.所以椭圆的方程为.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,设,则.
当时,直线的方程为.
令,得.从而.直线的方程为.
令,得.从而.
所以
.
当时,,所以.
综上,为定值.
【民间解答】⑴由已知,,又,解得
∴椭圆的方程为.
⑵方法一:设椭圆上一点,则.
直线:,令,得.∴
直线:,令,得.∴
将代入上式得,故为定值.
方法二:设椭圆 上一点,
直线:,令,得.∴
直线:,令,得.∴
故为定值.
14.已知椭圆()的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶点,直线 与椭圆由且只有一个公共点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为坐标原点,的直线平行椭圆交于不同的两点,且与直线交于,证明:存在常数,使得,并求的值.
【答案】【官方解答】(1)由题意知,则椭圆
由所以
此时方程(1)的解为,所以求椭圆的方程为,点的坐标为.
(2)法一:设,直线:,
由方程组,即,
所以,由,
,
由韦达定理知,则,
同理可得,
所以,则,
故存在此时,使得成立.
【民间解析】(1)由题意知,由,
所以,所以求椭圆的方程为,点,
(2)设点,直线的参数方程为为参数)
代入椭圆的方程,则有
设 对应的参数分别为,则.
15.已知椭圆,直线不过原点且不平行于坐标轴,与有两个交点,,线段的中点为.
(Ⅰ)证明:直线的斜率与的斜率的乘积为定值;
(Ⅱ)若过点,延长线段与交于点,四边形能否为平行四边形?若能,求此时的斜率,若不能,说明理由.
【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)能,或.
解析:(Ⅰ)设直线,,,.
将代入得,故,
.于是直线的斜率,即.所以直线的斜率与的斜率的乘积为定值.
(Ⅱ)四边形能为平行四边形.
因为直线过点,所以不过原点且与有两个交点的充要条件是,.
由(Ⅰ)得的方程为.设点的横坐标为.由得,即.将点的坐标代入直线的方程得,因此.
四边形为平行四边形当且仅当线段与线段互相平分,即.于是
.解得,.因为,,,所以当的斜率为
或时,四边形为平行四边形.
16、如图,椭圆的离心率是,过点的动直线与椭圆相交于两点.当直线平行于轴时,直线被椭圆截得的线段长为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)在平面直角坐标系中,是否存在与点不同的定点,使得恒成立?若存在, 求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)存在,Q点的坐标为.
解析:(1)由已知,点在椭圆E上.
因此,解得.所以椭圆的方程为.
(2)当直线与轴平行时,设直线与椭圆相交于C、D两点.
如果存在定点Q满足条件,则,即.
所以Q点在y轴上,可设Q点的坐标为.
当直线与轴垂直时,设直线与椭圆相交于M、N两点.则,
由,有,解得或.
所以,若存在不同于点P的定点Q满足条件,则Q点的坐标只可能为.
下面证明:对任意的直线,均有.
当直线的斜率不存在时,由上可知,结论成立.
当直线的斜率存在时,可设直线的方程为,A、B的坐标分别为.
联立得.其判别式,
所以,.因此.
易知,点B关于y轴对称的点的坐标为.
又,
所以,即三点共线.所以.
故存在与P不同的定点,使得恒成立.
17.如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为,且右焦点到左准线的距离为3.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过的直线与椭圆交于两点,线段的垂直平分线分别交直线和于点,,若,求直线的方程.
𝐹
B
A
O
x
y
l
P
C
【答案】(1)(2)或.
【分析】(1)求椭圆标准方程,只需列两个独立条件即可:一是离心率为,二是右焦点F到左准线l的距离为3,解方程组即得(2)因为直线AB过F,所以求直线AB的方程就是确定其斜率,本题关键就是根据PC=2AB列出关于斜率的等量关系,这有一定运算量.首先利用直线方程与椭圆方程联立方程组,解出AB两点坐标,利用两点间距离公式求出AB长,再根据中点坐标公式求出C点坐标,利用两直线交点求出P点坐标,再根据两点间距离公式求出PC长,利用PC=2AB解出直线AB斜率,写出直线AB方程.
解析:(1)由题意,得且,解得,,则,
所以椭圆的标准方程为.
(2)当轴时,,又,不合题意.
当与轴不垂直时,设直线的方程为,,,
将的方程代入椭圆方程,得,
则,的坐标为,且
.
若,则线段的垂直平分线为轴,与左准线平行,不合题意.
从而,故直线的方程为,
则点的坐标为,从而.
因为,所以,解得.
此时直线方程为或.
18.已知椭圆:的离心率为,点和点都在椭圆上,直线交轴于点.
(Ⅰ)求椭圆的方程,并求点的坐标(用,表示);
(Ⅱ)设为原点,点与点关于轴对称,直线交轴于点.问:轴上是否存在点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ)存在点.
解析:(Ⅰ)由于椭圆:过点且离心率为,,,椭圆的方程为.
,直线的方程为,令,;
(Ⅱ),直线的方程为:,直线PB与x轴交于点N,令,则.
设,, ,
,
则,所以,(注:点在椭圆上,),则,存在点使得.
19.已知椭圆,过原点的两条直线和分别与椭圆交于点和,记得到的平行四边形的面积为.
(1)设,.用坐标表示点到直线的距离,并证明;
(2)设与的斜率之积为,求面积的值.
【答案】(1)到直线的距离为;证明见解析;(2);
解析:(1)由题易知两点的横坐标不能同时为零,下面分两种情况
①当两点的横坐标有一个为零时,不妨设,不失一般性,此时与轴重合,到直线的距离为,平行四边形的面积为;
②当两点的横坐标均不为0时,即和的斜率均存在时,设的方程为,其中,由可得,
所以弦长
点到直线的距离,所以四边形的面积为
综合①②点到直线的距离为,平行四边形的面积为.
(2)易知两直线的斜率分别为:,,由与的斜率之积为可得:
,又,,
所以,即,
化简得,所以平行四边形的面积为.
20.设椭圆的左、右焦点分别为,右顶点为,上顶点为.已知.
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)设为椭圆上异于其顶点的一点,以线段为直径的圆经过点,经过原点的直线与该圆相切.求直线的斜率.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)或.
解析:(Ⅰ)设椭圆右焦点的坐标为.由,可得,
又,则.所以,椭圆的离心率.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知.故椭圆方程为.设.由,
有,.由已知,有,即.
又,故有①.又因为点在椭圆上,故②.
由①和②可得.而点不是椭圆的顶点,故,
代入①得,即点的坐标为.设圆的圆心为,
则,,进而圆的半径.
设直线的斜率为,依题意,直线的方程为.
由与圆相切,可得,即,整理得,解得.
所以,直线的斜率为或.
回归教材:
1、【人教A版选择性必修一第3.1.2节例7】如图3.1-13,已知直线和椭圆.m为何值时,直线l与椭圆C:(1)有两个公共点?(2)有且只有一个公共点?(3)没有公共点?
图3.1-13
分析:直线l与椭圆C的公共点的个数与方程组
解的个数相对应.所以,我们可以通过判断上述方程组解的情况得到问题的解答.
解:由方程组,消去y,得. ①
方程①的根的判别式.
由,得.此时方程①有两个不相等的实数根,直线l与椭圆C有两个不同的公共点.
由,得,.此时方程①有两个相等的实数根,直线l与椭圆C有且只有一个公共点.由,得,或.此时方程①没有实数根,直线l与椭圆C没有公共点.
2、【人教A版选择性必修一第3.1.2节练习第2题】经过椭圆的左焦点F1作倾斜角为60°的直线l,直线l与椭圆相交于A,B两点,求AB的长.
【答案】
【分析】求出椭圆的左焦点,根据点斜式设出方程,联立直线方程与椭圆方程消去,利用根与系数的关系和弦长公式即可算出弦的长.
【详解】椭圆方程为,焦点分别为,,直线过左焦点倾斜角为,直线的方程为,将方程与椭圆方程消去,得,设,,,,可得,,,
因此,.
【点睛】本题主要考查直线和椭圆的位置关系,考查弦长的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和计算能力.
3、【人教A版选择性必修一习题3.1第14题】已知椭圆,一组平行直线的斜率是.
(1)这组直线何时与椭圆相交?
(2)当它们与椭圆相交时,证明这些线被椭圆截得的线段的中点在同一条直线上.
【答案】(1)纵截距在,时与椭圆相交;(2)证明见解析
【分析】(1)设出平行直线的方程:,代入椭圆方程,消去,由判别式大于0,可得的范围;
(2)运用中点坐标公式和参数方程,消去,即可得到所求的结论.
【详解】(1)设一组平行直线的方程为,代入椭圆方程,可得,即为,由判别式大于0,可得,解得,
则这组平行直线的纵截距在,,与椭圆相交;
(2)
证明:由(1)直线和椭圆方程联立,可得,即有,代入直线方程可得截得弦的中点为,,由,消去,可得.则这些直线被椭圆截得的线段的中点在一条直线上.
4、【人教B版选择性必修一复习题03C组第6题】过椭圆的中心作一条直线交椭圆于P,Q两点,F是椭圆的一个焦点,求的周长的最小值。
【答案】
【解析】由椭圆对称性:中心弦满足,设椭圆另一焦点为,连接,
四边形为平行四边形,故,周长,
由椭圆定义:,因此,只需最小化弦长,过椭圆中心的弦,
最短为短轴长,所以周长最小值。
5、【人教B版选择性必修一复习题03B组第15题】已知直线与椭圆相交于A,B两点,当m变化时,求的最大值。
【答案】
【解析】联立,消去得:。设。
。韦达定理:。
由弦长公式知,当时,最大,。
6、【人教B版选择性必修一复习题03A组第18题】已知直线与椭圆相交于不同的两点,求的取值范围。
【答案】或
【解析】联立,代入得:,相交于两个不同点:
,解得或。
7、【人教B版选择性必修一习题2—8A第4题】已知直线和椭圆,分别求直线与椭圆C有两个公共点、只有一个公共点和没有公共点时的取值范围。
【答案】两个公共点:或;一个公共点:;无公共点:。
【解析】联立,整理:。
(1),两个交点;
(2),相切,一个交点;
(3),无交点。
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2027届高三一轮复习圆锥曲线教材+真题版专项练习
——07 直线与椭圆的位置关系
专项练习:
1. 【2026年全国II卷数学第18题】已知椭圆:(),过E的右焦点且与轴垂直的直线被截得的线段长为.
(1)求的离心率;
(2)设为坐标原点,给定点,为上的点,过作轴的垂线,垂足为.直线与直线的交点为,当在上运动时,点的轨迹为.
(ⅰ)求的方程;
(ⅱ)当为何值时,有对称中心?当有对称中心时,将平移后得到曲线,使得为的对称中心,说明是什么曲线.
2、【2026年天津卷数学第18题】已知椭圆()的离心率为,椭圆被直线截得的线段长为.
(1)求的标准方程;
(2)斜率为的直线与圆相切,且该直线交椭圆于,(),是椭圆的上顶点.记直线,的斜率分别为,,求.
3. 【2025年天津卷数学第18题】已知椭圆的左焦点为F,右顶点为A,P为上一点,且直线的斜率为,的面积为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分.
4. 【2024年北京卷数学第19题】已知椭圆方程C:,焦点和短轴端点构成边长为2的正方形,过的直线l与椭圆交于A,B,,连接AC交椭圆于D.
(1)求椭圆方程和离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t.
5.【2024年全国甲卷(文)数学第18题】设椭圆的右焦点为,点在上,且轴.
(1)求的方程;
(2)过点的直线与交于两点,为线段的中点,直线交直线于点,证明:轴.
6. 【2023年全国乙卷理科第20题】已知椭圆C:的离心率为,点在C上.
(1)求C的方程;
(2)过点的直线交C于点P,Q两点,直线AP,AQ与y轴的交点分别为M,N,证明:线段MN的中点为定点.
7. 【2023年北京高考数学卷第19题】已知椭圆的离心率为,A、C分别是E的上、下顶点,B,D分别是的左、右顶点,.
(1)求的方程;
(2)设为第一象限内E上的动点,直线与直线交于点,直线与直线交于点.求证:.
8.已知椭圆,直线l与椭圆在第一象限交于A,B两点,与x轴,y轴分别交于M,N两点,且,则直线l的方程为___________.
9. 已知椭圆:的一个顶点为,焦距为.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点作斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与x轴交于点M,N,当时,求k的值.
10.已知椭圆右焦点为,上顶点为,离心率为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线与椭圆有唯一的公共点,与轴的正半轴交于点,过与垂直的直线交轴于 点.若,求直线的方程.
11.设椭圆的左焦点为,上顶点为,已知椭圆的离心率为,点的坐标为,且.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆在第一象限内的交点为,且与直线交于点,
若(为原点),求的值.
12、已知椭圆,四点,,,中恰有三点在椭圆上.
(1)求的方程;
(2)设直线不经过点且与相交于两点,若直线与直线的斜率的和为,证明:过定点.
13、已知椭圆的离心率为,的面积为1.
(I)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设的椭圆上一点,直线与轴交于点,直线与轴交于点.求证: 为定值.
14.已知椭圆()的两个焦点与短轴的一个端点是直角三角形的三个顶点,直线 与椭圆由且只有一个公共点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为坐标原点,的直线平行椭圆交于不同的两点,且与直线交于,证明:存在常数,使得,并求的值.
15.已知椭圆,直线不过原点且不平行于坐标轴,与有两个交点,,线段的中点为.
(Ⅰ)证明:直线的斜率与的斜率的乘积为定值;
(Ⅱ)若过点,延长线段与交于点,四边形能否为平行四边形?若能,求此时的斜率,若不能,说明理由.
16、如图,椭圆的离心率是,过点的动直线与椭圆相交于两点.当直线平行于轴时,直线被椭圆截得的线段长为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)在平面直角坐标系中,是否存在与点不同的定点,使得恒成立?若存在, 求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
17.如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为,且右焦点到左准线的距离为3.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过的直线与椭圆交于两点,线段的垂直平分线分别交直线和于点,,若,求直线的方程.
𝐹
B
A
O
x
y
l
P
C
18.已知椭圆:的离心率为,点和点都在椭圆上,直线交轴于点.
(Ⅰ)求椭圆的方程,并求点的坐标(用,表示);
(Ⅱ)设为原点,点与点关于轴对称,直线交轴于点.问:轴上是否存在点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,说明理由.
19.已知椭圆,过原点的两条直线和分别与椭圆交于点和,记得到的平行四边形的面积为.
(1)设,.用坐标表示点到直线的距离,并证明;
(2)设与的斜率之积为,求面积的值.
20.设椭圆的左、右焦点分别为,右顶点为,上顶点为.已知.
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)设为椭圆上异于其顶点的一点,以线段为直径的圆经过点,经过原点的直线与该圆相切.求直线的斜率.
回归教材:
1、【人教A版选择性必修一第3.1.2节例7】如图3.1-13,已知直线和椭圆.m为何值时,直线l与椭圆C:(1)有两个公共点?(2)有且只有一个公共点?(3)没有公共点?
图3.1-13
2、【人教A版选择性必修一第3.1.2节练习第2题】经过椭圆的左焦点F1作倾斜角为60°的直线l,直线l与椭圆相交于A,B两点,求AB的长.
3、【人教A版选择性必修一习题3.1第14题】已知椭圆,一组平行直线的斜率是.
(1)这组直线何时与椭圆相交?
(2)当它们与椭圆相交时,证明这些线被椭圆截得的线段的中点在同一条直线上.
4、【人教B版选择性必修一复习题03C组第6题】过椭圆的中心作一条直线交椭圆于P,Q两点,F是椭圆的一个焦点,求的周长的最小值。
5、【人教B版选择性必修一复习题03B组第15题】已知直线与椭圆相交于A,B两点,当m变化时,求的最大值。
6、【人教B版选择性必修一复习题03A组第18题】已知直线与椭圆相交于不同的两点,求的取值范围。
7、【人教B版选择性必修一习题2—8A第4题】已知直线和椭圆,分别求直线与椭圆C有两个公共点、只有一个公共点和没有公共点时的取值范围。
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