专题2.1.2 椭圆的简单几何性质(高效培优讲义)数学北师大版高二选择性必修第一册

2026-09-02
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摘要:

本讲义聚焦高中数学椭圆的简单性质这一核心知识点,系统梳理范围、对称性、顶点、离心率、焦点三角形、焦半径、通径等几何性质,通过思维导图构建从定义到应用的知识支架,衔接前后学习脉络。 资料设计融入“即学即练”强化理解,题型分层从基础性质求解到离心率取值范围等综合应用,培养学生用数学眼光观察几何特征、用数学思维推理性质关系,课中辅助教师高效授课,课后助力学生查漏补缺,提升知识应用能力。

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. 13 / 13 学科网(北京)股份有限公司 $ 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. 38 / 38 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题2.1.2 椭圆的简单几何性质(高效培优讲义)数学北师大版高二选择性必修第一册
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