内容正文:
专题2.1.2椭圆的简单性质
教学目标
掌握椭圆的范围、对称性、顶点、长轴、短轴、离心率等几何性质;
理解离心率对椭圆扁平程度的影响;
能够利用椭圆几何性质求顶点、焦点、范围、离心率;
掌握椭圆焦半径公式,会处理直线与椭圆简单位置关系,会求椭圆简单综合问题。
教学重难点
1.重点
椭圆的范围、对称性、顶点、长轴、短轴;
理解离心率与椭圆扁平程度的关系;
a,b,c,e之间的换算关系:。
2.难点
离心率大小变化对椭圆形状的影响;
椭圆焦半径的理解与应用;
几何性质与椭圆定义综合求离心率;
椭圆中三角形、焦点三角形综合计算。
以焦点在x轴的椭圆为例。
知识点 1:范围
由方程变形可得:
椭圆落在直线围成的矩形内部。
【即学即练】
已知为椭圆上任意一点,则的最小值为_____,的取值范围是_____.
知识点 2:对称性
关于轴对称:把y换成-y方程不变;
关于轴对称:把x换成-x方程不变;
关于原点中心对称:把x,y同时换成-x,-y方程不变;
椭圆的对称中心叫作椭圆的中心。
【即学即练】
如图,把椭圆的长轴分成8等份,过每个等分点作轴的垂线交椭圆的上半部分于七个点,是椭圆的左焦点,则_____.
知识点 3:顶点坐标
椭圆与坐标轴的交点叫顶点。
长轴顶点:;长轴长2a,长半轴长a
短轴顶点:;短轴长2b,短半轴长b
焦点在y轴椭圆: 长轴顶点,短轴顶点。
知识点 4:离心率e
定义:,由a>c>0,得。
a,b,c,e换算:
离心率对椭圆形状影响:
e越接近1:c越接近a,b越小,椭圆越扁;
e越接近0:c越接近0,b越接近a,椭圆越圆;
e=0,图形退化为圆(不属于椭圆)。
【即学即练】
已知椭圆()的离心率为,则______.
知识点 5:焦点三角形
设P是椭圆上任意一点,为左右焦点。
定义关系:,焦距;
三角形周长:;
面积:。
知识点 6:焦半径(焦点在x轴)
椭圆上点左焦半径:右焦半径:
焦点在y轴上,焦半径公式变为:。
知识点 7:椭圆的通径
过焦点垂直长轴的弦叫通径,通径长:,椭圆最短的焦点弦。
【即学即练】
已知过椭圆,的焦点的最短弦长为2,则________.
题型 01椭圆基础几何性质求解
【典例1】椭圆的离心率为___________.
【变式1】已知过椭圆,的焦点的最短弦长为2,则________.
【变式2】若椭圆()长轴长为4,则焦距为________
【变式3】已知椭圆的离心率为,则椭圆的一个焦点的坐标可以为( )
A. B. C. D.
题型 02 由几何条件求椭圆标准方程
【典例1】求满足下列条件的曲线的标准方程:
(1)与椭圆有相同的焦点,且经过点的椭圆;
(2)过三点、、的圆;
(3)点,,,中恰有三个点在椭圆上.
则该椭圆方程为:
【变式1】已知椭圆:()的左、右顶点分别为,,离心率为,且经过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线经过点,与椭圆交于,两点(异于左、右顶点),记直线的斜率为,直线的斜率为,求证为定值.
【变式2】 (1)求与椭圆的焦点相同,且经过点的椭圆的标准方程.
(2)求与椭圆离心率相同,且经过点的椭圆的标准方程.
【变式3】已知椭圆的两个焦点分别为,且与椭圆有共同的离心率.
(1)求椭圆的离心率及标准方程;
(2)设点在椭圆上,且,求的面积.
题型 3:离心率求值(基础)
【典例1】已知椭圆的离心率为,则的值为( )
A.或 B.或2 C. D.
【变式1】通常把过椭圆的焦点且与过焦点的长轴垂直的弦称为椭圆的通径.已知椭圆的通径长为6,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【变式2】已知,分别为椭圆的左、右焦点,点为椭圆外轴上一点,线段与交于点,,内切圆的半径为,则椭圆的离心率为______.
【变式3】椭圆的离心率为___________.
题型 4:求离心率的取值范围(高频难点)
【典例1】椭圆的右焦点为F,其右准线与x轴的交点为A,在椭圆上存在点P满足线段AP的垂直平分线过点F,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型 5:焦点三角形相关计算
【典例1】已知,分别是椭圆的左、右焦点,过点的直线与交于,两点(异于的左、右顶点),则( )
A.椭圆的长轴长为2 B.的周长为8
C.的最大值为4 D.当为的上顶点时,
【变式1】已知椭圆的左、右焦点分别为,经过且倾斜角为的直线与椭圆交于两点(其中点在轴上方).为椭圆上顶点时求的面积.
【变式2】 设为椭圆上任一点,椭圆的左右焦点分别为、,,.
(1)求证:离心率;
(2)求的最值.
【变式3】已知椭圆的两个焦点分别为,且与椭圆有共同的离心率.
(1)求椭圆的离心率及标准方程;
(2)设点在椭圆上,且,求的面积.
1.若F1,F2为椭圆的两个焦点,P为C上一点,且△PF1F2的内切圆的半径小于则点P横坐标的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
2.已知曲线,则曲线上的点到直线的距离的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.,是椭圆的左、右焦点,点P在椭圆上运动,则的最大值是( )
A.4 B.5 C.2 D.1
4.已知点在椭圆上运动,圆的圆心为椭圆的右焦点,半径,点在圆上,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.若点在椭圆的内部,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
6.若点是椭圆某条弦的中点,则实数的值可以是( )
A. B. C. D.
7.已知过原点的所有直线都与椭圆有两个不同的交点,那么实数k的取值范围是( )
A.或 B. C.或 D.
8.已知椭圆的左、右焦点分别为,上、下顶点分别为,且,直线与椭圆交于两点,则四边形的周长为( )
A.2 B. C.4 D.
9.把椭圆的长轴分为等份,过每个等分点作轴的垂线交椭圆的上半部分于个点,是椭圆的一个焦点,则这个点到的距离之和为( )
A. B. C. D.
10.如图,把椭圆的长轴分成8等份,过每个分点作轴的垂线交椭圆的上半部分于七个点,是椭圆的一个焦点,则( )
A.40 B.28 C.35 D.30
11.过椭圆:的中心作直线l交椭圆于M,T两点,是椭圆的左焦点,则周长的最小值是( )
A. B. C. D.
12.记椭圆的上顶点为A,右焦点为F,则以A为圆心,为半径的圆与E的交点个数为( ).
A.0 B.2 C.3 D.4
13.中心在原点,焦点在坐标轴上,且过两点,的椭圆的标准方程是( )
A. B. C. D.
14.椭圆的左顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
15.已知椭圆的左右焦点分别为,,上顶点,若为等腰直角三角形,则椭圆的长轴长为( )
A.2 B. C.3 D.4
16.已知椭圆的一个焦点为,且过点,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
17.已知椭圆的上顶点为,左、右焦点分别为.直线与的另一个交点为,直线与的另一个交点为.若,且,则的周长为( )
A.24 B.28 C.32 D.36
18.已知椭圆的右顶点和上顶点为为椭圆上的一点,直线与轴相交于点,直线与轴相交于点,则的值为( )
A. B. C. D.
19.设,是椭圆长轴的两个端点,若椭圆上存在点满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
20.已知椭圆的左顶点为,上顶点为,则( )
A. B.1 C.2 D.
21.椭圆的短轴长为( )
A. B. C. D.
22.已知椭圆的左、右焦点分别为,焦距,点A,B在椭圆上且满足.若,则椭圆的长轴长为( )
A. B. C.2 D.4
23.已知椭圆 的左焦点与上顶点都在函数的图象上, 则的长轴长为( )
A. B. C. D.
24.椭圆的长轴长为( )
A. B. C. D.
25.已知,是椭圆的左、右焦点,为上一点,且,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
1.已知椭圆的两个焦点分别为,且与椭圆的离心率相等.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设点在椭圆上,且,求的面积.
2.(1)求与椭圆的焦点相同,且经过点的椭圆的标准方程.
(2)求与椭圆离心率相同,且经过点的椭圆的标准方程.
3.已知椭圆:的离心率为,且椭圆经过点,,是椭圆的左、右焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若为椭圆上一点,,则三角形的面积.
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.已知椭圆的离心率为,过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点,直线与椭圆相交于,两点,且线段被直线平分.
①求直线的斜率;
②若,求直线的方程.
6.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8,
(1)求椭圆的标准方程
(2)已知椭圆的弦的中点的坐标为,求直线的方程
7.已知椭圆的右焦点为,椭圆上的点到的距离最大值为.
(1)求和的离心率;
(2)过点的直线交于,两点,若为的中点,求的方程.
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专题2.1.2椭圆的简单性质
教学目标
掌握椭圆的范围、对称性、顶点、长轴、短轴、离心率等几何性质;
理解离心率对椭圆扁平程度的影响;
能够利用椭圆几何性质求顶点、焦点、范围、离心率;
掌握椭圆焦半径公式,会处理直线与椭圆简单位置关系,会求椭圆简单综合问题。
教学重难点
1.重点
椭圆的范围、对称性、顶点、长轴、短轴;
理解离心率与椭圆扁平程度的关系;
a,b,c,e之间的换算关系:。
2.难点
离心率大小变化对椭圆形状的影响;
椭圆焦半径的理解与应用;
几何性质与椭圆定义综合求离心率;
椭圆中三角形、焦点三角形综合计算。
以焦点在x轴的椭圆为例。
知识点 1:范围
由方程变形可得:
椭圆落在直线围成的矩形内部。
【即学即练】
已知为椭圆上任意一点,则的最小值为_____,的取值范围是_____.
【答案】
【分析】由椭圆方程求出的范围,的范围,即可得解.
【详解】由,可得,.
所以的最小值为,的取值范围是.
故答案为:;.
知识点 2:对称性
关于轴对称:把y换成-y方程不变;
关于轴对称:把x换成-x方程不变;
关于原点中心对称:把x,y同时换成-x,-y方程不变;
椭圆的对称中心叫作椭圆的中心。
【即学即练】
如图,把椭圆的长轴分成8等份,过每个等分点作轴的垂线交椭圆的上半部分于七个点,是椭圆的左焦点,则_____.
【答案】35
【分析】根据椭圆的对称性,结合椭圆定义即可求解.
【详解】设椭圆的右焦点为,连接,
根据椭圆的对称性,可知,,,
又根据椭圆的定义,得,,,,
所以,
又由椭圆,可知,
所以.
故答案为:.
知识点 3:顶点坐标
椭圆与坐标轴的交点叫顶点。
长轴顶点:;长轴长2a,长半轴长a
短轴顶点:;短轴长2b,短半轴长b
焦点在y轴椭圆: 长轴顶点,短轴顶点。
知识点 4:离心率e
定义:,由a>c>0,得。
a,b,c,e换算:
离心率对椭圆形状影响:
e越接近1:c越接近a,b越小,椭圆越扁;
e越接近0:c越接近0,b越接近a,椭圆越圆;
e=0,图形退化为圆(不属于椭圆)。
【即学即练】
已知椭圆()的离心率为,则______.
【答案】4
【详解】显然,故,解得.
知识点 5:焦点三角形
设P是椭圆上任意一点,为左右焦点。
定义关系:,焦距;
三角形周长:;
面积:。
知识点 6:焦半径(焦点在x轴)
椭圆上点左焦半径:右焦半径:
焦点在y轴上,焦半径公式变为:。
知识点 7:椭圆的通径
过焦点垂直长轴的弦叫通径,通径长:,椭圆最短的焦点弦。
【即学即练】
已知过椭圆,的焦点的最短弦长为2,则________.
【答案】
【分析】过椭圆焦点的最短弦即为通径,计算即得解.
【详解】过椭圆焦点的最短弦即为通径,椭圆的通径长为,由题可知,解得.
故答案为:.
题型 01椭圆基础几何性质求解
【典例1】椭圆的离心率为___________.
【答案】/
【详解】由椭圆方程可知其长半轴长,短半轴长为,
则椭圆的半焦距,故其离心率为.
【变式1】已知过椭圆,的焦点的最短弦长为2,则________.
【答案】
【分析】过椭圆焦点的最短弦即为通径,计算即得解.
【详解】过椭圆焦点的最短弦即为通径,椭圆的通径长为,由题可知,解得.
故答案为:.
【变式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3】已知椭圆的离心率为,则椭圆的一个焦点的坐标可以为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为椭圆离心率范围为,可得,即,
当,椭圆焦点在轴上时,
由可得,则,
所以离心率,解得,
此时,所以椭圆两个焦点为.
题型 02 由几何条件求椭圆标准方程
【典例1】求满足下列条件的曲线的标准方程:
(1)与椭圆有相同的焦点,且经过点的椭圆;
(2)过三点、、的圆;
(3)点,,,中恰有三个点在椭圆上.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用椭圆的性质设椭圆方程,代入点计算即可;
(2)设圆的标准方程,利用待定系数法计算即可;
(3)由椭圆的对称性先确定在椭圆上的三点,再待定系数计算椭圆方程即可.
【详解】(1)由题意可知的焦点在x轴上,不妨设椭圆方程为,
代入得,整理得,解之得,(负值舍去),
即该椭圆方程为:;
(2)设圆的方程为,
代入三点、、可得:
,整理得,
解之得,即该圆方程为:;
(3)由于,两点关于x对称,故这两点必在椭圆上,
根据对称性可知点也必在椭圆上,则不可能在椭圆上,
由此可知椭圆过的三点为,
设椭圆方程为:,
带入点坐标有,则,
则该椭圆方程为:
【变式1】已知椭圆:()的左、右顶点分别为,,离心率为,且经过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线经过点,与椭圆交于,两点(异于左、右顶点),记直线的斜率为,直线的斜率为,求证为定值.
【分析】(1)由离心率得到的关系,设椭圆方程为:,代入椭圆过的点坐标,求出椭圆方程;
(2)设(),,联立得所以由表示, ,再求证为定值.
【详解】(1)依题意得所以,
又,得,则椭圆方程为:,
又椭圆过点,所以:,所以=2
所以椭圆标准方程为;
(2)略.
【变式2】 (1)求与椭圆的焦点相同,且经过点的椭圆的标准方程.
(2)求与椭圆离心率相同,且经过点的椭圆的标准方程.
【答案】(1);(2)或
【分析】(1)根据给定的椭圆方程设出所求椭圆的方程,将已知点的坐标代入求解即得.
(2)求出已知椭圆的离心率,进而求得所求椭圆长短半轴长的关系,按焦点的位置分类设出椭圆方程求解.
【详解】(1)椭圆焦点为,设所求椭圆的标准方程为且,
由点在椭圆上,得,整理得,
而,解得,所以所求椭圆的标准方程为.
(2)椭圆离心率,
令所求椭圆的长短半轴长分别为,则,,
当所求椭圆的焦点在轴上时,设椭圆方程为,
于是,解得,方程为;
当所求椭圆的焦点在轴上时,设椭圆方程为,
于是,解得,方程为,
所以所求椭圆的标准方程为或.
【变式3】已知椭圆的两个焦点分别为,且与椭圆有共同的离心率.
(1)求椭圆的离心率及标准方程;
(2)设点在椭圆上,且,求的面积.
【答案】(1)离心率为,椭圆方程为;
(2).
【分析】(1)由题意计算出椭圆的,即得离心率;
(2)利用椭圆的定义以及条件,列方程,可解出的值,即得面积.
【详解】(1)椭圆 的离心率 ,
对于椭圆 ,焦点为 和 ,焦距,所以.
又椭圆的离心率 ,得,
再由,得,
所以椭圆 的标准方程为 .
(2)椭圆 的半长轴 ,
由椭圆的定义知,任意点 在椭圆上,有,
联立得,解方程得,
由得:,故,
故的面积.
题型 3:离心率求值(基础)
【典例1】已知椭圆的离心率为,则的值为( )
A.或 B.或2 C. D.
【答案】A
【分析】将椭圆化为标准方程,进而分类讨论椭圆焦点位置,再结合离心率求解.
【详解】原方程整理得 , 且,
当焦点在轴上,则,,满足,即.
由离心率,得,解得,符合条件.
当焦点在轴上,则,,满足,即.
同理,解得,符合条件.
【变式1】通常把过椭圆的焦点且与过焦点的长轴垂直的弦称为椭圆的通径.已知椭圆的通径长为6,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先得出椭圆的焦点在轴上,根据椭圆通径的长为以及椭圆离心率的公式即可求解.
【详解】由题意可知,椭圆的焦点在轴上,
所以,,,
因为椭圆的通径长为6,所以,即,解得,
故椭圆的离心率.
故选:C
【变式2】已知,分别为椭圆的左、右焦点,点为椭圆外轴上一点,线段与交于点,,内切圆的半径为,则椭圆的离心率为______.
【答案】
【分析】根据条件,结合椭圆定义以及三角形内切圆性质,即可化简得到,再利用即可求得结果.
【详解】由得,,
又共线,故,
设,,
则,
所以,又,
且,
所以,
即,
又,
所以,
又,
联立,可得,
又,
化简得,,
又,
所以,,
即椭圆的离心率为.
【变式3】椭圆的离心率为___________.
【答案】/
【详解】由椭圆方程可知其长半轴长,短半轴长为,
则椭圆的半焦距,故其离心率为.
题型 4:求离心率的取值范围(高频难点)
【典例1】椭圆的右焦点为F,其右准线与x轴的交点为A,在椭圆上存在点P满足线段AP的垂直平分线过点F,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设椭圆的左顶点为,根据右焦点F在AP的垂直平分线上,知,得到,列出关于的不等式,求解即得的取值范围.
【详解】设椭圆的左顶点为.
由题意,即以F为圆心,为半径画圆与椭圆有交点P,如图.只需
即即
两边除以得即
得,又,
.
题型 5:焦点三角形相关计算
【典例1】已知,分别是椭圆的左、右焦点,过点的直线与交于,两点(异于的左、右顶点),则( )
A.椭圆的长轴长为2 B.的周长为8
C.的最大值为4 D.当为的上顶点时,
【答案】BC
【分析】对于AB,根据椭圆的几何性质可得;对于C,对已知,结合基本不等式计算求解;对于D,直线的方程与椭圆联立,结合弦长公式计算即可.
【详解】对于A,由题知长轴长为,A错误;
对于B,的周长为,B正确:
对于C,由题知,
所以(当且仅当时取等号),C正确;
对于D,当为椭圆的上顶点时,,又,
则,所以直线的方程为,
设点的坐标为,点的坐标为,
联立,可得,
解得,,
所以,故D错误.
故选:BC.
【变式1】已知椭圆的左、右焦点分别为,经过且倾斜角为的直线与椭圆交于两点(其中点在轴上方).为椭圆上顶点时求的面积.
【答案】
【分析】根据点斜式求解直线的方程,再联立直线与椭圆方程,解得点的坐标,即可利用面积公式求解.
【详解】由椭圆方程,知,
当为椭圆上顶点时,又,
则直线的方程为,即,
联立,解得或,,
则.
【变式2】 设为椭圆上任一点,椭圆的左右焦点分别为、,,.
(1)求证:离心率;
(2)求的最值.
【答案】(1)设,,,
根据椭圆的定义可得,
由正弦定理得,
所以,
所以离心率.
(2)最小值为, 最大值为.
【分析】(1)先利用正弦定理得,再根据证明;
(2)利用立方和公式得=,再根据的取值范围求的最值.
【详解】(1)略
(2)
=,
由椭圆性质可得,,
,
所以当时,取得最大值为,
当或时,取得最小值为,
所以的最小值为,最大值为.
【变式3】已知椭圆的两个焦点分别为,且与椭圆有共同的离心率.
(1)求椭圆的离心率及标准方程;
(2)设点在椭圆上,且,求的面积.
【答案】(1)离心率为,椭圆方程为;
(2).
【分析】(1)由题意计算出椭圆的,即得离心率;
(2)利用椭圆的定义以及条件,列方程,可解出的值,即得面积.
【详解】(1)椭圆 的离心率 ,
对于椭圆 ,焦点为 和 ,焦距,所以.
又椭圆的离心率 ,得,
再由,得,
所以椭圆 的标准方程为 .
(2)椭圆 的半长轴 ,
由椭圆的定义知,任意点 在椭圆上,有,
联立得,解方程得,
由得:,故,
故的面积.
1.若F1,F2为椭圆的两个焦点,P为C上一点,且△PF1F2的内切圆的半径小于则点P横坐标的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】利用等面积法建立方程,表示出P横坐标,再根据△PF1F2的内切圆的半径取值范围求解.
【详解】由题可知,所以,,
设△PF1F2的内切圆的半径为,
所以,
又,所以,即
又,所以,所以,
所以,因为
所以所以,
所以或,所以点P横坐标的取值范围是
2.已知曲线,则曲线上的点到直线的距离的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据椭圆的方程,设点为曲线的任意一点,且,进而根据点到直线的距离,结合三角恒等变换求解即可.
【详解】曲线变形得,表示轴右侧的部分椭圆,
所以,,
设点为曲线的任意一点,且,
点到直线的距离为:
因为,,
所以,
所以,
所以曲线上的点到直线的距离的取值范围是.
3.,是椭圆的左、右焦点,点P在椭圆上运动,则的最大值是( )
A.4 B.5 C.2 D.1
【答案】C
【分析】由题意表示出点的坐标,利用向量数量积的坐标表示,结合二次函数的性质,可得答案.
【详解】由椭圆,则,即,所以,
设,则,,,
由在椭圆上,则,即,
易知,所以的最大值为.
故选:C.
4.已知点在椭圆上运动,圆的圆心为椭圆的右焦点,半径,点在圆上,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设,则,利用椭圆的焦半径公式求出的取值范围,再结合圆的几何性质可求得的取值范围.
【详解】在椭圆中,,,则,即,
设点,则,且,可得,
所以,
所以,
当且仅当为椭圆的左端点,且为射线与圆的交点时,上述不等式中的两个等号同时成立,
,
当且仅当为椭圆的右端点,且为线段与圆的交点时,上述不等式中的两个等号同时成立,
综上所述,的取值范围是.
故选:A.
5.若点在椭圆的内部,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由点在椭圆内部,列出不等式求解即可.
【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
6.若点是椭圆某条弦的中点,则实数的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据点在椭圆内求解可得.
【详解】由题意可知,点在椭圆内,
所以,解得或.
故选:D
7.已知过原点的所有直线都与椭圆有两个不同的交点,那么实数k的取值范围是( )
A.或 B. C.或 D.
【答案】C
【分析】首先化为椭圆的标准方程,根据方程表示椭圆,以及原点在椭圆内,建立不等式即可求解.
【详解】椭圆的方程可化为①
一方面,由原方程表示椭圆,知,且,于是,.
另一方面,由已知条件知原点在椭圆内部,于是,解得.
综上可得或.
故选:C
8.已知椭圆的左、右焦点分别为,上、下顶点分别为,且,直线与椭圆交于两点,则四边形的周长为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】D
【详解】设椭圆半焦距为,则,即,,
连接,由关于原点对称,关于原点对称,
得四边形为平行四边形,,
则,而点与点关于直线对称,
因此,,
所以四边形的周长为.
9.把椭圆的长轴分为等份,过每个等分点作轴的垂线交椭圆的上半部分于个点,是椭圆的一个焦点,则这个点到的距离之和为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设椭圆的左焦点为,右焦点为,且,根据椭圆的定义和椭圆的对称性,即可计算求解.
【详解】记个点分别为,如图:
设椭圆的左焦点为,右焦点为,由题意知,
由椭圆的对称性得,
所以,
,
,
累加得,
所以这个点到的距离之和为.
故选:D.
10.如图,把椭圆的长轴分成8等份,过每个分点作轴的垂线交椭圆的上半部分于七个点,是椭圆的一个焦点,则( )
A.40 B.28 C.35 D.30
【答案】C
【分析】由椭圆的对称性结合椭圆定义即可分析求解.
【详解】
由题可得,为椭圆上顶点,
则根据椭圆的对称性知,,,,
∴.
故选:C
11.过椭圆:的中心作直线l交椭圆于M,T两点,是椭圆的左焦点,则周长的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据椭圆的几何性质可得,进而将三角形的周长转化为,再由椭圆的定义及椭圆的上点的范围可得最小值.
【详解】由椭圆:,得,即,.
如图,作出符合题意的图形,
因为椭圆和直线l都是中心对称图形,所以,.
所以的周长为.
设,则,,
又因为,所以,当且仅当时等号成立.
所以,当且仅当时等号成立.
故选:B.
12.记椭圆的上顶点为A,右焦点为F,则以A为圆心,为半径的圆与E的交点个数为( ).
A.0 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】求出圆的方程,再与椭圆方程联立,转化为求出直线与椭圆交点个数即可.
【详解】椭圆的上顶点,右焦点,,
因此以A为圆心,为半径的圆方程为,
由消去得,而,解得,
直线与椭圆交于两点,所以所求交点个数为2.
13.中心在原点,焦点在坐标轴上,且过两点,的椭圆的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据椭圆的性质计算即可.
【详解】由题意可知分别为该椭圆的右顶点和上顶点,,则其焦点在纵轴上,
不妨设该椭圆方程为,即,所以该椭圆方程为.
故选:C
14.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
15.已知椭圆的左右焦点分别为,,上顶点,若为等腰直角三角形,则椭圆的长轴长为( )
A.2 B. C.3 D.4
【答案】D
【分析】根据椭圆的关系、椭圆性质及图形关系计算求解即可.
【详解】因为椭圆上顶点,所以,
因为为等腰直角三角形,所以,
因为,所以椭圆的长轴长.
故选:D
16.已知椭圆的一个焦点为,且过点,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据已知条件可知,椭圆的焦点在轴上且,为椭圆的上顶点,求出,进而得出,即可求出椭圆的标准方程.
【详解】椭圆的一个焦点为,则椭圆的焦点在轴上,且,
因为椭圆过点,可知为椭圆的上顶点,所以,
所以,
则椭圆的标准方程为.
故选:C.
17.已知椭圆的上顶点为,左、右焦点分别为.直线与的另一个交点为,直线与的另一个交点为.若,且,则的周长为( )
A.24 B.28 C.32 D.36
【答案】B
【分析】先求出,由可得,,进而得到直线的方程为,,可求得,再建立方程可求得,可得,进而结合椭圆定义求解即可.
【详解】由题意,,则,
所以直线的方程为,
联立,解得或,即,
则,,
由,则,则,
则,即,
则,整理得,即,
又,则,即,
则,,
则直线的方程为,而椭圆,
联立,解得或,即,
则,解得,则,
所以的周长为.
故选:B.
18.已知椭圆的右顶点和上顶点为为椭圆上的一点,直线与轴相交于点,直线与轴相交于点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先确定椭圆的顶点坐标,再设点的坐标,求过该点与顶点连线的方程,算出截距,再得到截距相关线段长度乘积,化简即可.
【详解】
椭圆的右顶点和上顶点为, ,,
设,又点为椭圆上的一点,,即,
又直线的斜率,直线的方程为,
令,可得,则,
又直线的斜率,直线的方程为,
令,可得,则,
,
化简上式
把代入,得
,
故选:D.
19.设,是椭圆长轴的两个端点,若椭圆上存在点满足,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】易知当为短轴端点时取得最大值,即此时,分情况讨论当椭圆焦点在两坐标轴上时,长轴与短轴的范围,即可得解.
【详解】
由已知当点运动到短轴的端点时,取最大值,此时,
当时,椭圆的长轴在轴上,如图1所示,
令,,
由,可知,
则,则,即;
当时,椭圆的长轴在轴上,
如图2所示,令,,
由,可知,
则,则,即;
综上所述,,
故选:A.
20.已知椭圆的左顶点为,上顶点为,则( )
A. B.1 C.2 D.
【答案】D
【分析】由椭圆标准方程可得顶点坐标,再由两点间距离公式可得.
【详解】由椭圆,可得,
则,,所以有.
故选:D.
21.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.
22.已知椭圆的左、右焦点分别为,焦距,点A,B在椭圆上且满足.若,则椭圆的长轴长为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】D
【分析】设,,根据,列式,联立即可求解.
【详解】根据,设,,
则,,
因为,所以,
在中,因为,所以,
即,①
在中,,
即,②
联立①②解得,,
所以椭圆的长轴长为.
23.已知椭圆 的左焦点与上顶点都在函数的图象上, 则的长轴长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出,,得到,得到长轴长
【详解】椭圆的上顶点为,代入,可得,
左焦点为,代入,可得,解得,
故,故,故长轴长为.
故选:A
24.椭圆的长轴长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将椭圆方程化为标准方程,得出的值,即可得出该椭圆的长轴长.
【详解】将椭圆方程化为标准方程得,则,故该椭圆的长轴长为.
故选:D.
25.已知,是椭圆的左、右焦点,为上一点,且,,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由正弦定理和椭圆定义可得,求出答案
【详解】设.
在中,由三角形内角和得.
由正弦定理得,即.
由椭圆定义得,即,所以.
其中,
,
椭圆离心率,得.
1.已知椭圆的两个焦点分别为,且与椭圆的离心率相等.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设点在椭圆上,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意椭圆焦点在轴上,,,进而根据的关系求解即可;
(2)由椭圆定义得,进而根据解得,再根据得,最后计算面积即可.
【详解】(1)解:设椭圆的标准方程为,
由题意知,又因为椭圆和椭圆的离心率相同,
所以,
因为,所以,则,
所以椭圆的标准方程为.
(2)解:由(1)知,椭圆的长半轴,焦距,
又由椭圆的定义知,,
所以联立,即
所以,解得
因为
又因为,所以
所以的面积
2.(1)求与椭圆的焦点相同,且经过点的椭圆的标准方程.
(2)求与椭圆离心率相同,且经过点的椭圆的标准方程.
【答案】(1);(2)或
【分析】(1)根据给定的椭圆方程设出所求椭圆的方程,将已知点的坐标代入求解即得.
(2)求出已知椭圆的离心率,进而求得所求椭圆长短半轴长的关系,按焦点的位置分类设出椭圆方程求解.
【详解】(1)椭圆焦点为,设所求椭圆的标准方程为且,
由点在椭圆上,得,整理得,
而,解得,所以所求椭圆的标准方程为.
(2)椭圆离心率,
令所求椭圆的长短半轴长分别为,则,,
当所求椭圆的焦点在轴上时,设椭圆方程为,
于是,解得,方程为;
当所求椭圆的焦点在轴上时,设椭圆方程为,
于是,解得,方程为,
所以所求椭圆的标准方程为或.
3.已知椭圆:的离心率为,且椭圆经过点,,是椭圆的左、右焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若为椭圆上一点,,则三角形的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意求出即可得解;
(2)根据椭圆的定义结合余弦定理求出,再根据三角形的面积公式即可得解.
【详解】(1)由题意可得,解得,
所以椭圆的方程为;
(2)在中,,
由,得或,
设,则时,
在中,由余弦定理得,
即,解得;
所以,
所以.
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.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据椭圆的定义可得,再求离心率即可;
(2)先求得椭圆方程,设,,进而可得,,再利用作差法可得直线的斜率,然后根据点斜式求直线方程即可.
【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.已知椭圆的离心率为,过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知点,直线与椭圆相交于,两点,且线段被直线平分.
①求直线的斜率;
②若,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)由椭圆离心率公式和点满足椭圆方程,以及,联立方程求解即可得答案;
(2)①利用点差法中点坐标公式,求出中点的坐标,即可得直线的斜率;
②运用向量数量积的坐标表示,化简整理,解方程求出,即可得直线的方程.
【详解】(1)可得.
故椭圆方程为:.
(2)①由条件知,
设,,则满足,,
两式作差得:,化简得,
当时,直线l过原点,其斜率不唯一,不合题意;
当时,因为被平分,故,
所以,即直线的斜率.
设直线为,代入椭圆方程可得,
所以,,
,
,
故
,
由得:即,解得
又因为方程①中,所以.
故所求直线方程为,即
6.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8,
(1)求椭圆的标准方程
(2)已知椭圆的弦的中点的坐标为,求直线的方程
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)椭圆的焦点在轴上,设椭圆的标准方程为,利用题意分别求出即可;
(2)利用点差法可求出直线的斜率,即得方程.
【详解】(1)椭圆的焦点在轴上,故设椭圆的标准方程为,
,
椭圆的标准方程为;
(2)设 ,。
因为是的中点,所以:,
即:
点和都在椭圆上:
,
将 (1) 和 (2) 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.
7.已知椭圆的右焦点为,椭圆上的点到的距离最大值为.
(1)求和的离心率;
(2)过点的直线交于,两点,若为的中点,求的方程.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件列关系式可得;
(2)设,与椭圆方程联立,利用韦达定理和中点坐标公式可得.
【详解】(1)由题意可知,,得,
则的离心率为;
(2)由(1)知,,
若直线斜率为或不存在,则线段的中点应在坐标轴上,
故设,,
联立,得,
则,得,
故的方程为.
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