3.1.1椭圆及其标准方程(知识清单,知识点+七大易错点+十一大题型)高二数学人教A版选择性必修第一册

2026-10-14
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内容正文:

第三章 圆锥曲线的方程 3.1.1 椭圆及其标准方程 内容概览 2 🔷知识点一 椭圆的定义 2 🔷知识点二 椭圆的标准方程 2 🔷知识点三 椭圆 a、b、c 的几何含义与关系式 3 🔷知识点四 求椭圆标准方程的方法 3 🔷知识点五 椭圆的焦点三角形 4 🔷知识点六 求椭圆的轨迹方程 4 5 易错点1:椭圆定义忽略"定值大于焦距"的约束 5 易错点2:混淆椭圆 a、b、c 的平方关系 6 易错点3:根据方程表示椭圆求参数,漏条件或焦点轴错位 6 易错点4:求椭圆标准方程,遗漏焦点位置不确定的情况 7 易错点5:焦点三角形面积二级结论不能直接用于解答题 7 易错点6:求椭圆上点的距离最值,忽略坐标取值范围 8 易错点7:轨迹问题忽略定义验证与轨迹纯粹性与完备性 8 9 题型1:椭圆定义及辨析 9 题型2:根据方程表示椭圆求参数的范围 10 题型3:根据a、b、c和定义求椭圆标准方程 11 题型4:待定系数法求椭圆标准方程 11 题型5:根据椭圆方程求a、b、c 12 题型6:椭圆中焦点三角形的周长问题 13 题型7:椭圆中焦点三角形的面积问题 14 题型8:椭圆中焦点三角形的其他问题 15 题型9:椭圆上点到某点的距离的最值 16 题型10:椭圆上点到定点距离的和、差最值 16 题型11:椭圆的轨迹问题 17 🔷知识点一 椭圆的定义 1. 定义:如果,是平面内的两个定点,是一个常数,且,则平面内满足的动点的轨迹称为椭圆. 2. 相关概念:两个定点,称为椭圆的焦点,两个焦点之间的距离称为椭圆的焦距. 3. 与的大小关系所确定的点的轨迹如下表: 条件 结论 直观理解 动点的轨迹是椭圆 动点能"拉开"形成封闭曲线 动点的轨迹是线段 动点只能在两点连线上移动 动点不存在,因此轨迹不存在 距离和太小,不存在这样的点 ⚠️特别提醒 · 判断轨迹为椭圆,必须同时满足:平面内、距离和为定值、定值大于焦距三个条件。只看到距离之和为定值就直接判定是椭圆,容易出错. 🔷知识点二 椭圆的标准方程 焦点在轴上 焦点在轴上 标准方程 图形 焦点坐标 , , 图像特征 椭圆"躺着",左右拉伸 椭圆"站着",上下拉伸 的关系 ⚠ 特别提醒 · 椭圆标准方程右侧必须等于1,中间是加号; · 焦点位置判定:标准方程中分母较大的项对应的变量所在轴即为焦点所在轴(分母 跟着焦点走); · 两种方程中 恒成立,分母必须为正; · 题目未指明焦点位置时,需分类讨论两种情形,或者设为一般式方程。 🔷知识点三 椭圆 a、b、c 的几何含义与关系式 1. 参数含义 参数 名称 几何意义 长半轴长 长轴端点到中心的距离 短半轴长 短轴端点到中心的距离 半焦距 焦点到椭圆中心的距离 2. 大小关系:,。 3. 核心等式:。 4. 椭圆面积公式:。 ⚠ 特别提醒 · 椭圆中是最大量,关系式为 ; · 三者已知任意两个,即可求出第三个; · 焦点在哪个轴,不影响 的数值关系,也不影响面积公式。 🔷知识点四 求椭圆标准方程的方法 1. 定义法:利用椭圆定义求出、,计算,直接写出椭圆方程。适用于动点轨迹问题。 2. 待定系数法 焦点位置确定:直接设对应标准方程,代入点坐标求解参数; 焦点位置不确定:设一般式,不需要讨论焦点。 ⚠ 特别提醒 · 题目未指明焦点位置时,必须分焦点在轴、轴两种情况讨论,或者设为一般式方程; · 优先利用定义求,计算量小、不易出错; · 最终结果必须化为右边为1的标准形式,且分母为正。 🔷知识点五 椭圆的焦点三角形 定义:椭圆上一点(不是长轴端点)与两焦点构成,称为焦点三角形。 1. 周长:。 2. 设,由,结合余弦定理:推导得:。 3. 三角形面积(常用形式) 用顶角:(,二级结论); 用两边与夹角:; 用焦距与纵坐标:,即(为P点纵坐标); 最大值:点在短轴端点时,顶角最大,面积最大,。 ⚠ 特别提醒 · 解焦点三角形首选椭圆定义,配合余弦定理求角或边长; · 焦点三角形周长恒为,与的位置无关; · 面积公式 为拓展结论,选填题可直接用,解答答题不能直接用,要先用余弦定理推导,或用其他通用方法。 🔷知识点六 求椭圆的轨迹方程 1. 定义法 (1) 适用场景:动点到两个定点的距离之和为定值,或条件可转化为该形式(如动圆与两定圆内切 / 外切、线段垂直平分线转化等)。 (2) 解题步骤: 定位:确定两个定点(即轨迹椭圆的焦点),计算焦距; 定长:推导动点到两定点的距离之和为定值,并验证; 计算:由求出短半轴平方; 写方程:根据坐标系位置,写出椭圆标准方程,注明轨迹范围。 题眼:出现"两定点""距离和为定值""动圆相切",优先用定义法。 2. 代入法(相关点法 / 转移法) (1) 适用场景:所求动点随另一已知轨迹上的点运动,且两点坐标存在明确的数量关系。 (2) 解题步骤: 设所求动点,相关点,且在已知曲线上; 用表示出(即反解坐标关系); 将代入已知曲线的方程; 化简整理,得到点的轨迹方程。 3. 直接法 (1) 适用场景:动点满足的几何条件可直接翻译成关于的代数等式。 (2) 解题步骤: 建立合适坐标系,设动点坐标为; 将题目中的几何条件"直译"为含的方程; 化简整理方程为标准形式; 检验轨迹的纯粹性,去掉不符合题意的点。 ⚠ 特别提醒 1. 忽略轨迹纯粹性:如三角形顶点不能与定点共线、动点在特定区域内等,需剔除不符合条件的点; 2. 未建立合适坐标系:题目无坐标系时,优先以两定点中点为原点、两定点连线为坐标轴建系,大幅简化计算; 3. 定义法漏验证条件:必须确认,否则轨迹可能是线段或不存在,不能直接写椭圆方程。 易错点1:椭圆定义忽略"定值大于焦距"的约束 【易错点】 判断动点轨迹时,只看到"到两定点距离之和为定值"就直接判定为椭圆,漏掉定值必须大于两定点间距的核心条件。 【易错消除】 椭圆定义必须同时满足:① 平面内动点;② 到两定点距离和为常数;③ 常数>两定点间距。 (1) :轨迹为椭圆 (2) :轨迹为线段 (3) :无轨迹 【易错例题】(25-26高三·全国·一轮复习)(判断)动点P到两定点的距离之和为4,则点P的轨迹是椭圆.( ) 易错点2:混淆椭圆 a、b、c 的平方关系 【易错点】 记忆公式时和双曲线公式混淆,或搞错三者大小关系。 【易错消除】 椭圆中始终是最大量,核心关系式为(符合勾股定理,为斜边)。 可对比记忆:椭圆最大,双曲线最大;遇到参数计算先定最大量,再代公式。 【易错例题】(26-27高二上·天津·期中)椭圆的焦点坐标为(    ) A. B. C. D. 易错点3:根据方程表示椭圆求参数,漏条件或焦点轴错位 【易错点】 已知方程表示椭圆求参数范围时,只要求分母大于0,漏掉"分母不相等"的条件;或判断焦点位置时,搞反分母大小与焦点轴的对应关系。 【易错消除】 1. 方程表示椭圆的充要条件:; 2. 焦点位置判定:分母大,焦点跟, 焦点在x轴,焦点在y轴; 3. 含参数问题先列全不等式,再取交集,最后检验合理性。 【易错例题】(2026·广东深圳·二模)(多选)下列说法正确的是(    ) A.若定点,满足 ,动点P满足,则动点P的轨迹是椭圆 B.若定点,满足,动点M满足 ,则动点M的轨迹是椭圆 C.当时,方程表示椭圆 D.若动点M的轨迹方程为,则点M的轨迹是椭圆,且焦点坐标为 易错点4:求椭圆标准方程,遗漏焦点位置不确定的情况 【易错点】 题目未指明焦点位置时,默认焦点在 x 轴设方程求解,漏掉焦点在 y 轴的情况,造成漏解。. 【易错消除】 1. 焦点位置明确:直接设对应标准方程求解; 2. 焦点位置不确定,有两种处理方式: (1) 分焦点在x轴、y轴两类情况讨论,最后检验; (2) 设椭圆一般式 ,代入点求解,避免分类讨论。 【易错例题】(26-27高三上·河北沧州·阶段检测)(多选)已知椭圆的两个焦点分别为,,点为椭圆上的动点,,且的最小值为4,则椭圆的标准方程可能是(    ) A. B. C. D. 易错点5:焦点三角形面积二级结论不能直接用于解答题 【易错点】 解答焦点三角形面积的大题时,直接套用二级结论,缺少推导过程,造成步骤扣分。 【易错消除】 1. 选择填空题:可直接使用二级结论快速秒杀(); 2. 解答题:必须先通过椭圆定义 + 余弦定理推导,再计算面积。标准推导路径:由两边平方,结合余弦定理推出,再代入面积公式 ()。 【易错例题】(2026高二·全国·专题练习)(1)设是椭圆上一点,是椭圆的焦点,如果点到焦点的距离为,那么点到焦点的距离是多少? (2)已知椭圆的两焦点为,,为椭圆上一点,且,,求的面积. 易错点6:求椭圆上点的距离最值,忽略坐标取值范围 【易错点】 用二次函数法求距离最值时,把二次函数顶点值当作最终结果,忽略椭圆上点的坐标有范围约束(),当对称轴不在定义域内时最值应在端点取得。 【易错消除】 1. 二次函数法求最值,必须先标注自变量的取值范围; 2. 先判断对称轴是否在定义域内:在则顶点取最值,不在则区间端点取最值; 3. 最终结果要验证对应点在区间范围内。 【易错例题】(24-25高二上·吉林长春·期末)已知是椭圆的上顶点,点是椭圆上的任意一点,则的最大值为(    ) A.2 B. C. D. 易错点7:轨迹问题忽略定义验证与轨迹纯粹性与完备性 【易错点】 用定义法求轨迹时,不验证就直接写椭圆方程;或求出轨迹后,不剔除不符合题意的点(如共线点、限制区域外的点)。 【易错消除】 1. 定义法求轨迹:先算焦距、再验证距离和大于焦距,满足椭圆定义再写方程; 2. 求出轨迹方程后,必须检验轨迹的纯粹性与完备性,去掉不符合几何条件的点,并注明轨迹范围; 3. 相关点法求轨迹,要保证坐标转化的等价性。 【易错例题】(26-27高二上·全国·课后作业)设动直线垂直于轴,且交椭圆于,两点,是上线段外的一点,且满足,则点的轨迹方程为________. 题型1:椭圆定义及辨析 方法技巧 1. 轨迹判断"三步法": (1) 找两定点,计算焦距; (2) 确定动点到两定点的距离和; (3) 比较大小:是椭圆,是线段,无轨迹。 2. 题眼触发:只要出现"到两焦点距离之和",优先转化为,无需计算坐标 【例题1.1】(25-26高二上·陕西咸阳·期末)已知两定点,动点满足,则点的轨迹是(    ) A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.线段 【例题1.2】(26-27高二上·宁夏银川·阶段检测)设,分别是椭圆 的左、右焦点,点P在C上,且,则=_________ 【变式1.1】(26-27高二上·河南·期中)已知,分别是椭圆:的左、右焦点,点在上,则(    ) A.2 B.3 C.4 D.6 【变式1.2】(26-27高二上·全国·课后作业)下列命题是真命题的有________.(填序号) ①已知定点,,则满足的点的轨迹为椭圆; ②已知定点,,则满足的点的轨迹为线段; ③到定点,距离相等的点的轨迹为椭圆; ④若点到定点,的距离之和等于点到定点,的距离之和,则点的轨迹为椭圆. 题型2:根据方程表示椭圆求参数的范围 方法技巧 1. 先找所有含参数的分母,令其全部大于0,且不相等; 2. 再根据焦点位置,给分母排大小顺序; 3. 最后取交集,得到参数范围。 4. 易错提醒:漏掉"分母不相等"条件,误把圆当成椭圆;焦点在 y 轴时搞反分母大小关系。 【例题2.1】(25-26高二上·上海·阶段检测)在平面直角坐标系中,“”是“方程表示的曲线是椭圆”的(   ). A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【例题2.2】(26-27高二上·全国·课后作业)若方程表示椭圆,则下面结论正确的是(   ) A. B.椭圆的焦距为 C.若椭圆的焦点在轴上,则 D.若椭圆的焦点在轴上,则 【变式2.1】(25-26高二上·山东临沂·期中)(多选)已知方程,则下列说法正确的有(  ) A.当时,方程表示直线 B.当时,方程表示的曲线是圆 C.当时,方程表示的曲线是焦点在轴上的椭圆 D.若方程表示的曲线是焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是 【变式2.2】(26-27高二上·四川·期中)若方程 表示一个焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 题型3:根据a、b、c和定义求椭圆标准方程 方法技巧 1. 适用场景:已知焦点、顶点坐标、动点到两焦点距离之和、轨迹描述,或长轴短轴长、a、b、c相关的题目。 2. 易错提醒:忘记验证;焦点位置判断错误导致方程形式写错。 【例题3.1】(26-27高二上·北京西城·阶段检测)与椭圆有公共焦点的椭圆是(     ) A. B. C. D. 【例题3.2】(25-26高二下·上海青浦·期末)若将方程化简为的形式,则________. 【变式3.1】(2026高三·全国·专题练习)椭圆上的任意一点到两个焦点的距离和是4,椭圆的焦距是2,则椭圆的标准方程是________. 【变式3.2】(25-26高二上·重庆沙坪坝·期末)已知直线经过椭圆的一个焦点和一个顶点,则椭圆的标准方程为(   ) A. B. C. D. 题型4:待定系数法求椭圆标准方程 方法技巧 1. 焦点位置确定:直接设对应标准方程(焦点在x轴、 y轴),代入已知点坐标,解方程组求。 2. 焦点位置不确定:优先设一般式 ,可避免分类讨论,代入两点坐标直接求解。 3. 技巧:过两个定点的题目,用一般式计算速度远快于分情况讨论。 【例题4.1】(25-26高二上·浙江·阶段检测)已知椭圆的长轴长是焦距的2倍,且点在椭圆上,则椭圆的标准方程为(   ) A. B. C. D. 【例题4.2】(25-26高二上·江西南昌·期中)经过点和的椭圆的标准方程为(    ) A. B. C. D. 【变式4.1】(25-26高二上·江苏无锡·期中)过点,且与椭圆有相同的焦点的椭圆标准方程为(   ) A. B. C. D. 【变式4.2】(2026高三·全国·专题练习)根据下列条件求椭圆的标准方程. (1)已知P点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P到两焦点的距离分别为和,过P作长轴的垂线恰好过椭圆的一个焦点; (2)经过两点和. 题型5:根据椭圆方程求a、b、c 方法技巧 1. 核心公式:,始终最大。 2. 快速口算(方程必须先化为椭圆标准方程):先找两个分母,大数开方是,小数开方是,根号下"大数减小数"是。 3. 输出清单:可直接得到长轴长、短轴、焦距、焦点坐标、顶点坐标。 【例题5.1】(26-27高二上·天津·期中)椭圆的焦点坐标为(    ) A. B. C. D. 【例题5.2】(25-26高二上·浙江杭州·期中)已知椭圆的一个焦点为,则(   ) A. B. C.1 D.3 【变式5.1】(25-26高二上·江西吉安·期末)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则(   ) A.4 B.8 C.16 D.20 【变式5.2】(25-26高二上·浙江金华·阶段检测)若是椭圆的半焦距,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 题型6:椭圆中焦点三角形的周长问题 方法技巧 1. 周长公式:(P为椭圆上异于长轴端点的点)。 2. 秒杀逻辑:只要已知椭圆方程(得),直接口算周长,不需要求P点坐标。 3. 逆考形式:已知周长反求,结合其他条件求椭圆方程。 【例题6.1】(26-27高二上·黑龙江吉林·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,过左焦点的直线与椭圆交于,两点,则的周长为(    ) A.6 B. C. D.12 【例题6.2】(25-26高三下·河南·阶段检测)设椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为,与的另一个交点为,若,则的周长为(    ) A. B. C. D. 【变式6.1】(25-26高二上·河北沧州·阶段检测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为.过且垂直于的直线与交于,两点,则的周长为( ) A.4 B.8 C.12 D. 【变式6.2】(重庆市南开中学校2026届高三年级5月质量检测数学试题)已知为椭圆的左焦点,抛物线与椭圆交于两点,当变化时, 周长的最大值为(    ) A.8 B.6 C. D. 题型7:椭圆中焦点三角形的面积问题 方法技巧 1. 已知顶角: (1) 用顶角:(选填直接用二级结论); (2) 用两边与夹角:,大题可直接使用。 2. 已知P点纵坐标:用基础公式 ,大题可直接使用。 3. 面积最值:当P位于短轴端点时,面积取最大值,同时顶角也最大。 【例题7.1】(2026·山西忻州·模拟预测)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P在椭圆C上,且,则的面积为(     ) A. B. C. D.1 【例题7.2】(25-26高三·全国·一轮复习)已知是椭圆上一点,椭圆的左、右焦点分别为,,且,则(   ) A.的周长为12 B. C.点到轴的距离为 D. 【变式7.1】(2026·山西忻州·模拟预测)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,且,则的面积为(    ) A. B.1 C. D.2 【变式7.2】(2026·江西赣州·一模)已知椭圆的左右焦点分别为,点在椭圆上,若的面积为1,则(    ) A. B. C. D. 题型8:椭圆中焦点三角形的其他问题 方法技巧 1. 黄金组合: 配合余弦定理 2. 常用变形:将 两边平方,快速得到与 的关系。 【例题8.1】(25-26高三下·陕西西安·阶段检测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在上,且,则(   ) A. B. C. D. 【例题8.2】(2026·山东·模拟预测)已知分别为椭圆的左、右焦点,过的直线与交于两点,线段的中点在轴上,且,若,则的标准方程为(   ) A. B. C. D. 【变式8.1】(2026·江西·模拟预测)已知点P在椭圆:上,C的左焦点为F,若线段的中点在以原点O为圆心,为半径的圆上,则的值为(     ) A.1 B.2 C. D.4 【变式8.2】(25-26高二下·湖北宜昌·阶段检测)设,是椭圆的两个焦点,P是椭圆上的点,且点P到两个焦点的距离之差的绝对值为2,则是(    ) A.钝角三角形 B.锐角三角形 C.等边三角形 D.直角三角形 题型9:椭圆上点到某点的距离的最值 方法技巧 1. 参数方程法:设点,代入距离公式,转化为三角函数求最值; 2. 二次函数法:设椭圆上点,用两点间距离公式表示距离,转化为函数求最值。 (1)注意的取值范围受椭圆方程约束。 (2)常用配方法求最值,需验证对称轴是否在定义域内。 【例题9.1】(2026·吉林长春·模拟预测)已知点是椭圆上的动点,点,则的最小值为(     ) A. B. C. D. 【例题9.2】(25-26高三上·江苏常州·期末)已知椭圆的焦点在轴上,是的上顶点,若上存在点使得,则的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【变式9.1】(25-26高二上·江苏·期中)已知点在椭圆上运动,点在圆上运动,则的最大值为(    ) A. B. C.5 D. 【变式9.2】(24-25高二上·江苏南京·期中)已知A,B分别是椭圆的左、右顶点,P是椭圆在第一象限内一点.若,则的值是(    ) A. B. C. D. 题型10:椭圆上点到定点距离的和、差最值 方法技巧 1. 距离和 (1) 两定点均为焦点:和恒为(定值); (2) 一焦点+一普通点(高频):用定义 转化,三点共线时取最值。 2. 距离差 (1) 两定点均为焦点:,三点共线时取最值; (2) 一焦点+一普通点(高频):定义转化后结合三边关系,三点共线时取最值。 3. 口诀:和差最值看共线,遇见焦点先转化。 【例题10.1】(25-26高二上·山东泰安·期末)已知点是椭圆上的一个动点,,则的最大值为(    ) A.4 B. C. D.8 【例题10.2】(25-26高三下·河北沧州·阶段检测)记,点在椭圆上,点在圆上,则的最大值为(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【变式10.1】(25-26高三上·山东菏泽·期末)已知椭圆的左、右焦点为、,过点的直线与椭圆交于、两点且的周长为,点是椭圆上的动点,点是直线上的动点,则的最小值为(   ) A. B. C. D. 【变式10.2】(25-26高二上·天津北辰·期中)已知点在椭圆上,点在圆上,,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 题型11:椭圆的轨迹问题 方法技巧 1. 定义法:动点到两个定点的距离之和为定值,且定值大于两定点间距离,或条件可转化为该形式(如动圆与两定圆内切 / 外切、线段垂直平分线转化等)。 2. 代入法(相关点法 / 转移法):所求动点随另一已知轨迹上的点运动,且两点坐标存在明确的数量关系。 3. 直接法:动点满足的几何条件可直接翻译成关于的代数等式。 【例题11.1】(25-26高二上·广东广州·期末)如果点在运动过程中,总满足关系式,则的轨迹方程为(   ) A. B. C. D. 【例题11.2】(26-27高二上·黑龙江吉林·期中)已知,若直线相交于点P,且它们的斜率之积是,则点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【变式11.1】(26-27高二上·江苏泰州·阶段检测)在平面直角坐标系中,动圆与圆:内切,且与圆:外切,记动圆的圆心的轨迹为. (1)求轨迹的方程; (2)设为曲线上一点,且,求的周长和面积. 【变式11.2】(2026高二·全国·专题练习)(1)如图,为圆:上一动点,点的坐标为,线段的垂直平分线交直线于点,求点的轨迹方程; (2)动点与定点的距离和M到定直线的距离的比是常数,求动点M的轨迹. 试卷第2页,共3页 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第三章 圆锥曲线的方程 3.1.1 椭圆及其标准方程 内容概览 2 🔷知识点一 椭圆的定义 2 🔷知识点二 椭圆的标准方程 2 🔷知识点三 椭圆 a、b、c 的几何含义与关系式 3 🔷知识点四 求椭圆标准方程的方法 3 🔷知识点五 椭圆的焦点三角形 4 🔷知识点六 求椭圆的轨迹方程 4 5 易错点1:椭圆定义忽略"定值大于焦距"的约束 5 易错点2:混淆椭圆 a、b、c 的平方关系 6 易错点3:根据方程表示椭圆求参数,漏条件或焦点轴错位 7 易错点4:求椭圆标准方程,遗漏焦点位置不确定的情况 8 易错点5:焦点三角形面积二级结论不能直接用于解答题 8 易错点6:求椭圆上点的距离最值,忽略坐标取值范围 10 易错点7:轨迹问题忽略定义验证与轨迹纯粹性与完备性 10 11 题型1:椭圆定义及辨析 11 题型2:根据方程表示椭圆求参数的范围 13 题型3:根据a、b、c和定义求椭圆标准方程 15 题型4:待定系数法求椭圆标准方程 17 题型5:根据椭圆方程求a、b、c 20 题型6:椭圆中焦点三角形的周长问题 21 题型7:椭圆中焦点三角形的面积问题 24 题型8:椭圆中焦点三角形的其他问题 27 题型9:椭圆上点到某点的距离的最值 29 题型10:椭圆上点到定点距离的和、差最值 31 题型11:椭圆的轨迹问题 35 🔷知识点一 椭圆的定义 1. 定义:如果,是平面内的两个定点,是一个常数,且,则平面内满足的动点的轨迹称为椭圆. 2. 相关概念:两个定点,称为椭圆的焦点,两个焦点之间的距离称为椭圆的焦距. 3. 与的大小关系所确定的点的轨迹如下表: 条件 结论 直观理解 动点的轨迹是椭圆 动点能"拉开"形成封闭曲线 动点的轨迹是线段 动点只能在两点连线上移动 动点不存在,因此轨迹不存在 距离和太小,不存在这样的点 ⚠️特别提醒 · 判断轨迹为椭圆,必须同时满足:平面内、距离和为定值、定值大于焦距三个条件。只看到距离之和为定值就直接判定是椭圆,容易出错. 🔷知识点二 椭圆的标准方程 焦点在轴上 焦点在轴上 标准方程 图形 焦点坐标 , , 图像特征 椭圆"躺着",左右拉伸 椭圆"站着",上下拉伸 的关系 ⚠ 特别提醒 · 椭圆标准方程右侧必须等于1,中间是加号; · 焦点位置判定:标准方程中分母较大的项对应的变量所在轴即为焦点所在轴(分母 跟着焦点走); · 两种方程中 恒成立,分母必须为正; · 题目未指明焦点位置时,需分类讨论两种情形,或者设为一般式方程。 🔷知识点三 椭圆 a、b、c 的几何含义与关系式 1. 参数含义 参数 名称 几何意义 长半轴长 长轴端点到中心的距离 短半轴长 短轴端点到中心的距离 半焦距 焦点到椭圆中心的距离 2. 大小关系:,。 3. 核心等式:。 4. 椭圆面积公式:。 ⚠ 特别提醒 · 椭圆中是最大量,关系式为 ; · 三者已知任意两个,即可求出第三个; · 焦点在哪个轴,不影响 的数值关系,也不影响面积公式。 🔷知识点四 求椭圆标准方程的方法 1. 定义法:利用椭圆定义求出、,计算,直接写出椭圆方程。适用于动点轨迹问题。 2. 待定系数法 焦点位置确定:直接设对应标准方程,代入点坐标求解参数; 焦点位置不确定:设一般式,不需要讨论焦点。 ⚠ 特别提醒 · 题目未指明焦点位置时,必须分焦点在轴、轴两种情况讨论,或者设为一般式方程; · 优先利用定义求,计算量小、不易出错; · 最终结果必须化为右边为1的标准形式,且分母为正。 🔷知识点五 椭圆的焦点三角形 定义:椭圆上一点(不是长轴端点)与两焦点构成,称为焦点三角形。 1. 周长:。 2. 设,由,结合余弦定理:推导得:。 3. 三角形面积(常用形式) 用顶角:(,二级结论); 用两边与夹角:; 用焦距与纵坐标:,即(为P点纵坐标); 最大值:点在短轴端点时,顶角最大,面积最大,。 ⚠ 特别提醒 · 解焦点三角形首选椭圆定义,配合余弦定理求角或边长; · 焦点三角形周长恒为,与的位置无关; · 面积公式 为拓展结论,选填题可直接用,解答答题不能直接用,要先用余弦定理推导,或用其他通用方法。 🔷知识点六 求椭圆的轨迹方程 1. 定义法 (1) 适用场景:动点到两个定点的距离之和为定值,或条件可转化为该形式(如动圆与两定圆内切 / 外切、线段垂直平分线转化等)。 (2) 解题步骤: 定位:确定两个定点(即轨迹椭圆的焦点),计算焦距; 定长:推导动点到两定点的距离之和为定值,并验证; 计算:由求出短半轴平方; 写方程:根据坐标系位置,写出椭圆标准方程,注明轨迹范围。 题眼:出现"两定点""距离和为定值""动圆相切",优先用定义法。 2. 代入法(相关点法 / 转移法) (1) 适用场景:所求动点随另一已知轨迹上的点运动,且两点坐标存在明确的数量关系。 (2) 解题步骤: 设所求动点,相关点,且在已知曲线上; 用表示出(即反解坐标关系); 将代入已知曲线的方程; 化简整理,得到点的轨迹方程。 3. 直接法 (1) 适用场景:动点满足的几何条件可直接翻译成关于的代数等式。 (2) 解题步骤: 建立合适坐标系,设动点坐标为; 将题目中的几何条件"直译"为含的方程; 化简整理方程为标准形式; 检验轨迹的纯粹性,去掉不符合题意的点。 ⚠ 特别提醒 1. 忽略轨迹纯粹性:如三角形顶点不能与定点共线、动点在特定区域内等,需剔除不符合条件的点; 2. 未建立合适坐标系:题目无坐标系时,优先以两定点中点为原点、两定点连线为坐标轴建系,大幅简化计算; 3. 定义法漏验证条件:必须确认,否则轨迹可能是线段或不存在,不能直接写椭圆方程。 易错点1:椭圆定义忽略"定值大于焦距"的约束 【易错点】 判断动点轨迹时,只看到"到两定点距离之和为定值"就直接判定为椭圆,漏掉定值必须大于两定点间距的核心条件。 【易错消除】 椭圆定义必须同时满足:① 平面内动点;② 到两定点距离和为常数;③ 常数>两定点间距。 (1) :轨迹为椭圆 (2) :轨迹为线段 (3) :无轨迹 【易错例题】(25-26高三·全国·一轮复习)(判断)动点P到两定点的距离之和为4,则点P的轨迹是椭圆.( ) 【答案】错误 【分析】由已知得,可得结论. 【详解】因为动点P到两定点的距离之和为4, 所以,所以动点点P的轨迹是线段. 故答案为:错误. 易错点2:混淆椭圆 a、b、c 的平方关系 【易错点】 记忆公式时和双曲线公式混淆,或搞错三者大小关系。 【易错消除】 椭圆中始终是最大量,核心关系式为(符合勾股定理,为斜边)。 可对比记忆:椭圆最大,双曲线最大;遇到参数计算先定最大量,再代公式。 【易错例题】(26-27高二上·天津·期中)椭圆的焦点坐标为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】由椭圆化为标准方程为, 可得,则,可得,且焦点在轴上, 则椭圆的焦点坐标为. 易错点3:根据方程表示椭圆求参数,漏条件或焦点轴错位 【易错点】 已知方程表示椭圆求参数范围时,只要求分母大于0,漏掉"分母不相等"的条件;或判断焦点位置时,搞反分母大小与焦点轴的对应关系。 【易错消除】 1. 方程表示椭圆的充要条件:; 2. 焦点位置判定:分母大,焦点跟, 焦点在x轴,焦点在y轴; 3. 含参数问题先列全不等式,再取交集,最后检验合理性。 【易错例题】(2026·广东深圳·二模)(多选)下列说法正确的是(    ) A.若定点,满足 ,动点P满足,则动点P的轨迹是椭圆 B.若定点,满足,动点M满足 ,则动点M的轨迹是椭圆 C.当时,方程表示椭圆 D.若动点M的轨迹方程为,则点M的轨迹是椭圆,且焦点坐标为 【答案】BD 【详解】对于A,若定点,满足,动点P满足 , 则动点P的轨迹为以,为端点的线段,所以A选项不正确; 对于B,若定点,满足,动点M满足 , 则由椭圆的定义,可得动点M的轨迹是以,为焦点的椭圆,所以B选项正确; 对于C,当 ,即时,方程表示圆,所以C选项不正确; 对于D,若动点M的轨迹方程为,则点M的轨迹是椭圆,且焦点在轴上. 其中,,可得,所以焦点坐标为,所以D选项正确. 易错点4:求椭圆标准方程,遗漏焦点位置不确定的情况 【易错点】 题目未指明焦点位置时,默认焦点在 x 轴设方程求解,漏掉焦点在 y 轴的情况,造成漏解。. 【易错消除】 1. 焦点位置明确:直接设对应标准方程求解; 2. 焦点位置不确定,有两种处理方式: (1) 分焦点在x轴、y轴两类情况讨论,最后检验; (2) 设椭圆一般式 ,代入点求解,避免分类讨论。 【易错例题】(26-27高三上·河北沧州·阶段检测)(多选)已知椭圆的两个焦点分别为,,点为椭圆上的动点,,且的最小值为4,则椭圆的标准方程可能是(    ) A. B. C. D. 【答案】AC 【分析】由椭圆的定义确定长半轴长 ;再利用椭圆上一点到一个焦点的距离的最小值为 求出 ,由 求出 .题目未说明长轴方向,需分别考虑长轴在 轴和 轴上的两种情况. 【详解】由 ,得 ,所以 . 由题意,,所以 ,从而 若椭圆的长轴在 轴上,则标准方程为 若椭圆的长轴在 轴上,则标准方程为 因此符合条件的是 A、C. 易错点5:焦点三角形面积二级结论不能直接用于解答题 【易错点】 解答焦点三角形面积的大题时,直接套用二级结论,缺少推导过程,造成步骤扣分。 【易错消除】 1. 选择填空题:可直接使用二级结论快速秒杀(); 2. 解答题:必须先通过椭圆定义 + 余弦定理推导,再计算面积。标准推导路径:由两边平方,结合余弦定理推出,再代入面积公式 ()。 【易错例题】(2026高二·全国·专题练习)(1)设是椭圆上一点,是椭圆的焦点,如果点到焦点的距离为,那么点到焦点的距离是多少? (2)已知椭圆的两焦点为,,为椭圆上一点,且,,求的面积. 【答案】(1);(2) 【分析】(1)根据椭圆的定义即可求解; (2)根据给定条件,求出焦距,进而求出长短半轴长,在中由余弦定理求出,再由三角形面积公式计算作答. 【详解】(1)已知椭圆方程为,则, 又因为,,所以. (2)依题意,,椭圆长轴长, 即长半轴长,设短半轴长为,有,如图所示,    在中,由余弦定理得, 有, 解得,, 所以的面积是. 易错点6:求椭圆上点的距离最值,忽略坐标取值范围 【易错点】 用二次函数法求距离最值时,把二次函数顶点值当作最终结果,忽略椭圆上点的坐标有范围约束(),当对称轴不在定义域内时最值应在端点取得。 【易错消除】 1. 二次函数法求最值,必须先标注自变量的取值范围; 2. 先判断对称轴是否在定义域内:在则顶点取最值,不在则区间端点取最值; 3. 最终结果要验证对应点在区间范围内。 【易错例题】(24-25高二上·吉林长春·期末)已知是椭圆的上顶点,点是椭圆上的任意一点,则的最大值为(    ) A.2 B. C. D. 【答案】C 【分析】设出点坐标,利用坐标表示出并进行化简,再根据椭圆的有界性结合二次函数的性质求解出的最大值. 【详解】设,,且, 所以 , 又因为,所以当时取最大值, 所以, 故选:C. 易错点7:轨迹问题忽略定义验证与轨迹纯粹性与完备性 【易错点】 用定义法求轨迹时,不验证就直接写椭圆方程;或求出轨迹后,不剔除不符合题意的点(如共线点、限制区域外的点)。 【易错消除】 1. 定义法求轨迹:先算焦距、再验证距离和大于焦距,满足椭圆定义再写方程; 2. 求出轨迹方程后,必须检验轨迹的纯粹性与完备性,去掉不符合几何条件的点,并注明轨迹范围; 3. 相关点法求轨迹,要保证坐标转化的等价性。 【易错例题】(26-27高二上·全国·课后作业)设动直线垂直于轴,且交椭圆于,两点,是上线段外的一点,且满足,则点的轨迹方程为________. 【答案】 【详解】设,,,其中; 由题意得,,所以,, 因为是上线段外的一点,即在椭圆外,所以与同号, 所以. 因为,所以, 即点的轨迹方程为. 题型1:椭圆定义及辨析 方法技巧 1. 轨迹判断"三步法": (1) 找两定点,计算焦距; (2) 确定动点到两定点的距离和; (3) 比较大小:是椭圆,是线段,无轨迹。 2. 题眼触发:只要出现"到两焦点距离之和",优先转化为,无需计算坐标 【例题1.1】(25-26高二上·陕西咸阳·期末)已知两定点,动点满足,则点的轨迹是(    ) A.椭圆 B.双曲线 C.抛物线 D.线段 【答案】A 【分析】根据椭圆的定义判断的轨迹. 【详解】因为两定点,则, 又因为动点满足, 动点满足,即, 满足椭圆的定义,所以点的轨迹是椭圆. 故选:A. 【例题1.2】(26-27高二上·宁夏银川·阶段检测)设,分别是椭圆 的左、右焦点,点P在C上,且,则=_________ 【答案】 【详解】易得,,,故 【变式1.1】(26-27高二上·河南·期中)已知,分别是椭圆:的左、右焦点,点在上,则(    ) A.2 B.3 C.4 D.6 【答案】D 【详解】椭圆:的长半轴长, 分别是椭圆左、右焦点,点在上, 由椭圆的定义知,椭圆上任意一点到两个焦点距离之和等于长轴长, 所以. 【变式1.2】(26-27高二上·全国·课后作业)下列命题是真命题的有________.(填序号) ①已知定点,,则满足的点的轨迹为椭圆; ②已知定点,,则满足的点的轨迹为线段; ③到定点,距离相等的点的轨迹为椭圆; ④若点到定点,的距离之和等于点到定点,的距离之和,则点的轨迹为椭圆. 【答案】②④ 【详解】椭圆的定义:平面内与两个定点的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹叫做椭圆; 当距离之和等于时,轨迹为线段; 当距离之和小于时,这样的点不存在,轨迹不存在. 对于①,,距离之和为,满足条件的点不存在,轨迹不存在,①是假命题. 对于②,,距离之和等于,轨迹为线段,②是真命题. 对于③,到两定点距离相等的点的轨迹是线段的垂直平分线,③是假命题. 对于④,,, 所以. 又, 由椭圆的定义,点的轨迹为椭圆,④是真命题. 综上,真命题的序号是②④. 题型2:根据方程表示椭圆求参数的范围 方法技巧 1. 先找所有含参数的分母,令其全部大于0,且不相等; 2. 再根据焦点位置,给分母排大小顺序; 3. 最后取交集,得到参数范围。 4. 易错提醒:漏掉"分母不相等"条件,误把圆当成椭圆;焦点在 y 轴时搞反分母大小关系。 【例题2.1】(25-26高二上·上海·阶段检测)在平面直角坐标系中,“”是“方程表示的曲线是椭圆”的(   ). A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】B 【分析】根据曲线是椭圆的条件进行判断即可. 【详解】将方程化为标准形式为. 当时,方程表示的曲线是圆,充分性不成立, 若该方程表示椭圆,则需满足分母均大于0,即且,解得且,必要性成立, 因此,“”是“方程表示的曲线是椭圆”的必要不充分条件. 故选:B 【例题2.2】(26-27高二上·全国·课后作业)若方程表示椭圆,则下面结论正确的是(   ) A. B.椭圆的焦距为 C.若椭圆的焦点在轴上,则 D.若椭圆的焦点在轴上,则 【答案】C 【分析】根据椭圆的定义和性质计算即可. 【详解】因方程表示椭圆,则有,,且,即,A错误; 焦点在轴上时,,解得,C正确; 焦点在轴上时,,解得,D错误; 焦点在轴上时,则,焦点在轴上时,,B错误. 【变式2.1】(25-26高二上·山东临沂·期中)(多选)已知方程,则下列说法正确的有(  ) A.当时,方程表示直线 B.当时,方程表示的曲线是圆 C.当时,方程表示的曲线是焦点在轴上的椭圆 D.若方程表示的曲线是焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是 【答案】ABD 【分析】对于ABC,代入数据逐个判断即可,对于D,由求解即可判断. 【详解】当时,方程可化为,解得,表示直线,故A正确. 当时,方程可化为,表示以原点为圆心,半径的圆,故B正确. 当且时,方程可化为.当时,方程可化为,表示焦点在轴上的椭圆,故C错误. 若方程表示的曲线是焦点在轴上的椭圆, 则,解得, 即实数的取值范围是,故D正确. 故选:ABD. 【变式2.2】(26-27高二上·四川·期中)若方程 表示一个焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用椭圆的性质建立不等式组,求解参数范围即可. 【详解】因为方程 表示一个焦点在轴上的椭圆, 所以 ,解得. 题型3:根据a、b、c和定义求椭圆标准方程 方法技巧 1. 适用场景:已知焦点、顶点坐标、动点到两焦点距离之和、轨迹描述,或长轴短轴长、a、b、c相关的题目。 2. 易错提醒:忘记验证;焦点位置判断错误导致方程形式写错。 【例题3.1】(26-27高二上·北京西城·阶段检测)与椭圆有公共焦点的椭圆是(     ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】椭圆,,,,,焦点在y轴上. 选项A、B和D的焦点在x轴上,不符合题意,排除. 选项C:椭圆,,,,,焦点在y轴上,符合题意,所以选C. 【例题3.2】(25-26高二下·上海青浦·期末)若将方程化简为的形式,则________. 【答案】 25 【分析】方程左侧是平面上点到两个定点(0,5)的距离之和,根据椭圆的定义,若距离之和大于两定点间的距离,那么该点的轨迹是椭圆,以此作为解题突破口。 【详解】方程可以看作点P(x,y)到距离之和为26, 由椭圆的定义可知,方程表示的轨迹是以为焦点的椭圆, 设椭圆长半轴长,短半轴长,半焦距分别为,,. 所以  所以 因此方程为 所以 因为a>0,b>0 所以a=12,b=13 故= 12 + 13 = 25 . 【变式3.1】(2026高三·全国·专题练习)椭圆上的任意一点到两个焦点的距离和是4,椭圆的焦距是2,则椭圆的标准方程是________. 【答案】 【详解】椭圆上的任意一点到两个焦点的距离和是4,焦距是2, 则有,,即,,所以, 所以椭圆的标准方程为. 【变式3.2】(25-26高二上·重庆沙坪坝·期末)已知直线经过椭圆的一个焦点和一个顶点,则椭圆的标准方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据题意,分别求得直线与坐标轴的交点为,得到,求得,即可得到椭圆的标准方程. 【详解】由直线,令,可得,令,可得, 即直线与坐标轴的交点分别为, 因为直线经过椭圆的一个焦点和一个顶点, 可得,则, 所以椭圆的标准方程为. 故选:D. 题型4:待定系数法求椭圆标准方程 方法技巧 1. 焦点位置确定:直接设对应标准方程(焦点在x轴、 y轴),代入已知点坐标,解方程组求。 2. 焦点位置不确定:优先设一般式 ,可避免分类讨论,代入两点坐标直接求解。 3. 技巧:过两个定点的题目,用一般式计算速度远快于分情况讨论。 【例题4.1】(25-26高二上·浙江·阶段检测)已知椭圆的长轴长是焦距的2倍,且点在椭圆上,则椭圆的标准方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据题设列式求出即可得椭圆的方程; 【详解】设半焦距为,则由题设有,故, 故椭圆方程为:, 又因为点在椭圆上,故,解得, 则. 所以椭圆标准方程为:. 故选:B. 【例题4.2】(25-26高二上·江西南昌·期中)经过点和的椭圆的标准方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用待定系数法求解椭圆标准方程. 【详解】根据题意设, 由在椭圆上, 则,解得 所以椭圆的标准方程. 故选:C 【变式4.1】(25-26高二上·江苏无锡·期中)过点,且与椭圆有相同的焦点的椭圆标准方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】将与椭圆焦点相同的椭圆的方程设为,再将点代入,求得的值,即可得出椭圆标准方程. 【详解】设所求椭圆方程为, 将点代入,可得,解得(舍去), 故所求椭圆的标准方程为. 故选:D. 【变式4.2】(2026高三·全国·专题练习)根据下列条件求椭圆的标准方程. (1)已知P点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P到两焦点的距离分别为和,过P作长轴的垂线恰好过椭圆的一个焦点; (2)经过两点和. 【答案】(1)或 (2) 【分析】(1)先用椭圆的定义求出长半轴,结合通径公式算出,分焦点在x、y轴两种情况写方程; (2)设椭圆一般式,代入两点坐标解方程组,直接得到标准方程. 【详解】(1)设椭圆的标准方程是或, 则由题意知.  . 在方程中令得, 在方程中令得, 因为过P作长轴的垂线恰好过椭圆的一个焦点, 所以.  . 即椭圆的标准方程为或. (2)设经过两点的椭圆的一般方程为,代入A、B得 ∴所求椭圆方程为. 题型5:根据椭圆方程求a、b、c 方法技巧 1. 核心公式:,始终最大。 2. 快速口算(方程必须先化为椭圆标准方程):先找两个分母,大数开方是,小数开方是,根号下"大数减小数"是。 3. 输出清单:可直接得到长轴长、短轴、焦距、焦点坐标、顶点坐标。 【例题5.1】(26-27高二上·天津·期中)椭圆的焦点坐标为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】由椭圆化为标准方程为, 可得,则,可得,且焦点在轴上, 则椭圆的焦点坐标为. 【例题5.2】(25-26高二上·浙江杭州·期中)已知椭圆的一个焦点为,则(   ) A. B. C.1 D.3 【答案】A 【分析】根据所给的焦点坐标,判断出焦点所在的轴及的值,再根据椭圆中的关系计算即可得解. 【详解】由椭圆的焦点为,可知椭圆的焦点在轴上,且. 所以,解得. 【变式5.1】(25-26高二上·江西吉安·期末)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则(   ) A.4 B.8 C.16 D.20 【答案】B 【分析】由条件得到,设,结合椭圆的定义及勾股定理即可求解. 【详解】因为椭圆,所以, 又因为,所以,即, 设,则且, 得到,所以. 故选:B 【变式5.2】(25-26高二上·浙江金华·阶段检测)若是椭圆的半焦距,则的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据椭圆中的关系,结合基本不等式先求的取值范围,再求的取值范围. 【详解】因为,且, 所以, 当且仅当时,等号成立. 且. 故. 故选:B 题型6:椭圆中焦点三角形的周长问题 方法技巧 1. 周长公式:(P为椭圆上异于长轴端点的点)。 2. 秒杀逻辑:只要已知椭圆方程(得),直接口算周长,不需要求P点坐标。 3. 逆考形式:已知周长反求,结合其他条件求椭圆方程。 【例题6.1】(26-27高二上·黑龙江吉林·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,过左焦点的直线与椭圆交于,两点,则的周长为(    ) A.6 B. C. D.12 【答案】D 【详解】的周长为, 【例题6.2】(25-26高三下·河南·阶段检测)设椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为,与的另一个交点为,若,则的周长为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】利用角的余弦值得到,从而求出,再利用椭圆的定义求出的周长为. 【详解】依题意,,,(为坐标原点), 因为,则, 所以,,所以,所以, 解得,所以,所以, 的周长, 由于,代入得: , 根据椭圆定义,得,, 故所求的周长为. 【变式6.1】(25-26高二上·河北沧州·阶段检测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,上顶点为.过且垂直于的直线与交于,两点,则的周长为( ) A.4 B.8 C.12 D. 【答案】B 【分析】由垂直平分线性质得,,再根据椭圆的定义求解即可. 【详解】因为为线段的垂直平分线, 所以,根据对称性有:,, 所以的周长等于的周长, 所以,利用椭圆的定义,的周长为. 【变式6.2】(重庆市南开中学校2026届高三年级5月质量检测数学试题)已知为椭圆的左焦点,抛物线与椭圆交于两点,当变化时, 周长的最大值为(    ) A.8 B.6 C. D. 【答案】A 【分析】根据三角形三边的关系可得,当且仅当共线时等号成立,然后根据椭圆的定义及椭圆的标准方程即可求解. 【详解】 如图所示,已知椭圆方程,则, 由于点在椭圆上,根据椭圆的定义有,, 又因为在中,有,当且仅当共线时等号成立, 所以的周长,当且仅当共线时等号成立, 即的周长的最大值为,故A正确. 题型7:椭圆中焦点三角形的面积问题 方法技巧 1. 已知顶角: (1) 用顶角:(选填直接用二级结论); (2) 用两边与夹角:,大题可直接使用。 2. 已知P点纵坐标:用基础公式 ,大题可直接使用。 3. 面积最值:当P位于短轴端点时,面积取最大值,同时顶角也最大。 【例题7.1】(2026·山西忻州·模拟预测)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,点P在椭圆C上,且,则的面积为(     ) A. B. C. D.1 【答案】B 【分析】利用椭圆的定义,结合余弦定理即可求三角形面积. 【详解】由椭圆:可知:, 由余弦定理得:, 代入得:, 所以三角形面积为:. 【例题7.2】(25-26高三·全国·一轮复习)已知是椭圆上一点,椭圆的左、右焦点分别为,,且,则(   ) A.的周长为12 B. C.点到轴的距离为 D. 【答案】C 【详解】对于A,根据椭圆标准方程得,,,由椭圆定义知, 所以的周长为,A错误. 对于B,在中,由余弦定理可得,, 由,代入, 化简得, 所以, 在中,,所以为锐角, 且, 故,B选项错误. 对于C,由B选项知,在中,设点到的距离为, 由,得,即, 因为到的距离,就是到轴的距离,C选项正确. 对于D,根据数量积公式,,D选项错误. 【变式7.1】(2026·山西忻州·模拟预测)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,且,则的面积为(    ) A. B.1 C. D.2 【答案】B 【分析】根据椭圆的定义及勾股定理求出,代入面积公式求解即可. 【详解】由题意知,,. 因为,所以. 又,即, 所以. 所以. 【变式7.2】(2026·江西赣州·一模)已知椭圆的左右焦点分别为,点在椭圆上,若的面积为1,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由三角形的面积确定点坐标,再结合向量数量积的坐标表示即可求解. 【详解】由椭圆,得,,即, 因此左右焦点,, 因为面积为,故,得,即, 将代入椭圆方程:,解得. ,, 则 . 题型8:椭圆中焦点三角形的其他问题 方法技巧 1. 黄金组合: 配合余弦定理 2. 常用变形:将 两边平方,快速得到与 的关系。 【例题8.1】(25-26高三下·陕西西安·阶段检测)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在上,且,则(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】先根据椭圆方程求出的值,再利用椭圆定义求出,最后在中运用余弦定理求出,进而得到的值. 【详解】由题意得,.若,则, 由余弦定理得, 因为,所以. 【例题8.2】(2026·山东·模拟预测)已知分别为椭圆的左、右焦点,过的直线与交于两点,线段的中点在轴上,且,若,则的标准方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】分析可知为等边三角形,结合长度关系可得,,即可得椭圆方程. 【详解】因为分别为,的中点,则, 且,则,即,可得, 又因为,则,可知为等边三角形, 且,则,, 可得,,即,, 则,所以椭圆的标准方程为. 【变式8.1】(2026·江西·模拟预测)已知点P在椭圆:上,C的左焦点为F,若线段的中点在以原点O为圆心,为半径的圆上,则的值为(     ) A.1 B.2 C. D.4 【答案】D 【分析】利用三角形中位线定理结合椭圆的定义,将中点的圆上条件转化为右焦点到点的距离,再通过椭圆的定义求解. 【详解】由椭圆,得,, ,故左焦点,右焦点,. 设的中点为,由题设,在以原点为圆心、为半径的圆上,故. 在中,为的中点,为的中点, 故为的中位线,得. 由椭圆的定义,, 因此,. 故选:D 【变式8.2】(25-26高二下·湖北宜昌·阶段检测)设,是椭圆的两个焦点,P是椭圆上的点,且点P到两个焦点的距离之差的绝对值为2,则是(    ) A.钝角三角形 B.锐角三角形 C.等边三角形 D.直角三角形 【答案】D 【详解】椭圆方程,得,,,,. 由椭圆定义,; 已知,即。 当时, , 两式相加得,即, 代入得; 当时, , 两式相加得,即, 代入得; 综上所述或,焦距. 因为,即或,故是直角三角形. 题型9:椭圆上点到某点的距离的最值 方法技巧 1. 参数方程法:设点,代入距离公式,转化为三角函数求最值; 2. 二次函数法:设椭圆上点,用两点间距离公式表示距离,转化为函数求最值。 (1)注意的取值范围受椭圆方程约束。 (2)常用配方法求最值,需验证对称轴是否在定义域内。 【例题9.1】(2026·吉林长春·模拟预测)已知点是椭圆上的动点,点,则的最小值为(     ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】用换元法,设,然后由两点间距离公式计算,结合二次函数和余弦函数的性质求得最小值. 【详解】设,则 , 所以时,. 【例题9.2】(25-26高三上·江苏常州·期末)已知椭圆的焦点在轴上,是的上顶点,若上存在点使得,则的取值范围为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】结合题意可得,利用二次函数的最值可求得的范围. 【详解】设, , 又因为,因为下顶点到上顶点的距离为, 令, 要存在点使得,则的最大值必须大于, 由于是开口向下的二次函数,其最大值若要大于等于, 其对称轴必须在的右侧, 所以,解得, 故选:A 【变式9.1】(25-26高二上·江苏·期中)已知点在椭圆上运动,点在圆上运动,则的最大值为(    ) A. B. C.5 D. 【答案】D 【分析】求出圆心坐标及半径,求出椭圆上的点到圆心距离的最大值,再利用圆的性质求得答案. 【详解】设圆的圆心为,其半径,则, 设椭圆上的点,则,即, 因此 ,当且仅当时取得最大值, 所以. 故选:D 【变式9.2】(24-25高二上·江苏南京·期中)已知A,B分别是椭圆的左、右顶点,P是椭圆在第一象限内一点.若,则的值是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】设动点坐标得出两直线斜率公式,结合椭圆方程得到两直线斜率乘积为定值,由条件求出两直线斜率之间的等量关系,结合两个方程求出的值,通过求出的值,通过由正弦定理得到先与角之间的关系求得线段的比值. 【详解】由题意知,,设, 直线,的斜率分别为,,则, 又∵,即,∴,即, 由正弦定理得, 又,则, 联立解得,即, 所以,即. 故选:C 题型10:椭圆上点到定点距离的和、差最值 方法技巧 1. 距离和 (1) 两定点均为焦点:和恒为(定值); (2) 一焦点+一普通点(高频):用定义 转化,三点共线时取最值。 2. 距离差 (1) 两定点均为焦点:,三点共线时取最值; (2) 一焦点+一普通点(高频):定义转化后结合三边关系,三点共线时取最值。 3. 口诀:和差最值看共线,遇见焦点先转化。 【例题10.1】(25-26高二上·山东泰安·期末)已知点是椭圆上的一个动点,,则的最大值为(    ) A.4 B. C. D.8 【答案】D 【分析】利用椭圆的定义得到,将所求的最大值转化为求的最大值,利用三角形的两边之差小于第三边,三点共线时取等号,从而得到所求. 【详解】,,, , 设右焦点为,左焦点, ,, 当点共线时取等号, ,,, ,的最大值为. 故选:D. 【例题10.2】(25-26高三下·河北沧州·阶段检测)记,点在椭圆上,点在圆上,则的最大值为(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】C 【详解】记,由椭圆第一定义得, 在中,有(当且仅当,,共线且在线段上时取等号), 圆的圆心,半径,则, . 【变式10.1】(25-26高三上·山东菏泽·期末)已知椭圆的左、右焦点为、,过点的直线与椭圆交于、两点且的周长为,点是椭圆上的动点,点是直线上的动点,则的最小值为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据椭圆的定义可求出的值,作出图形,分析可知当点为椭圆的右顶点且与直线垂直时,取最小值,即可得解. 【详解】由题意可知,的周长为, 故,又因为,所以,则、, 如下图所示: 要使得取最小值,则与直线垂直, 所以点为椭圆的右顶点且与直线垂直时,取最小值,且最小值为. 故选:D. 【变式10.2】(25-26高二上·天津北辰·期中)已知点在椭圆上,点在圆上,,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据椭圆的定义可得,然后化简,那么要求的最大值,即求的最大值,当三点共线时,的最大值为,最后根据两点间距离公式即可得到结果. 【详解】设椭圆的另一个焦点为,圆的圆心为,其半径, 那么,所以. 所以. 所以要求的最大值,即求的最大值. 因为,所以当三点共线时,的最大值为. 而,所以的最大值为. 故选:D. 题型11:椭圆的轨迹问题 方法技巧 1. 定义法:动点到两个定点的距离之和为定值,且定值大于两定点间距离,或条件可转化为该形式(如动圆与两定圆内切 / 外切、线段垂直平分线转化等)。 2. 代入法(相关点法 / 转移法):所求动点随另一已知轨迹上的点运动,且两点坐标存在明确的数量关系。 3. 直接法:动点满足的几何条件可直接翻译成关于的代数等式。 【例题11.1】(25-26高二上·广东广州·期末)如果点在运动过程中,总满足关系式,则的轨迹方程为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据椭圆的定义判断即可. 【详解】关系式表示点到两个定点和的距离之和,符合椭圆的定义. 则,,又,所以, 所以点的轨迹方程为. 故选:B. 【例题11.2】(26-27高二上·黑龙江吉林·期中)已知,若直线相交于点P,且它们的斜率之积是,则点的轨迹方程为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】设出的坐标为,直接利用斜率公式表示出关于,的方程,化简即得结论. 【详解】设,因为 由已知,可得, 化简整理可得, 所以动点的轨迹方程为. 【变式11.1】(26-27高二上·江苏泰州·阶段检测)在平面直角坐标系中,动圆与圆:内切,且与圆:外切,记动圆的圆心的轨迹为. (1)求轨迹的方程; (2)设为曲线上一点,且,求的周长和面积. 【答案】(1); (2)周长是,面积是. 【分析】(1)核心是利用两圆内外切的距离关系,得到动点到两定点距离之和为定值,用椭圆定义直接写出轨迹;(2)结合椭圆定义与余弦定理,整体求出两条焦半径的乘积,再用三角形面积公式求出面积. 【详解】(1)圆:,即,所以圆心,半径, 圆:,即,所以圆心,半径, 设动圆圆心,半径,动圆与内切:,动圆与外切:,两式相加得, ,,由椭圆定义得轨迹是以为焦点的椭圆, 且,,, 故轨迹方程是; (2)由为曲线上和椭圆的定义得, 故的周长, 在中,,由余弦定理, 得,代入,得, 得, 故的面积. 所以的周长为,面积为. 【变式11.2】(2026高二·全国·专题练习)(1)如图,为圆:上一动点,点的坐标为,线段的垂直平分线交直线于点,求点的轨迹方程; (2)动点与定点的距离和M到定直线的距离的比是常数,求动点M的轨迹. 【答案】(1)(2) 【详解】(1)连接,由垂直平分线得,所以, 且大于,即点轨迹为以为焦点的椭圆,且,,, 轨迹方程为. (2)设d是点M到直线的距离, 根据题意,动点M的轨迹就是集合,则, 将上式两边平方,并化简,得,即. 所以点M的轨迹方程为:. 试卷第2页,共3页 2 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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3.1.1椭圆及其标准方程(知识清单,知识点+七大易错点+十一大题型)高二数学人教A版选择性必修第一册
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