内容正文:
第三章
圆锥曲线
3.1.2 椭圆的简单几何性质
内容概览
2
🔷知识点一 椭圆的范围 2
🔷知识点二 椭圆的对称性 2
🔷知识点三 椭圆的顶点与基本量 2
🔷知识点四 椭圆的离心率 3
🔷知识点五 核心参数关系()与椭圆性质总结 3
🔷知识点六 拓展:椭圆的第二定义、准线、焦半径 4
5
易错点1:焦点在y轴时,混淆顶点坐标与轴的名称 5
易错点2:离心率公式和范围混淆 6
易错点3:求最值时忽略椭圆上点的坐标范围 6
易错点4:利用对称性解题,遗漏对称情况 8
易错点5:离心率与扁平程度的对应关系搞反 8
易错点6:混淆"半轴长"与"轴长",漏乘系数2 9
9
题型1:求椭圆的焦点、焦距 9
题型2:椭圆中x、y的取值范围 11
题型3:根据椭圆的有界性求范围或最值 13
题型4:椭圆的对称性 16
题型5:求椭圆的顶点坐标 18
题型6:求椭圆的长轴、短轴 20
题型7:求椭圆的离心率或离心率的取值范围 23
题型8:椭圆离心率大小与椭圆圆扁的关系 25
题型9:由椭圆的离心率求参数或参数的取值范围 28
题型10:根据几何性质求椭圆标准方程 30
题型11:椭圆的应用 34
题型12:椭圆第二定义、准线、焦半径的应用(拓展) 37
🔷知识点一 椭圆的范围
1. 焦点在轴():,。
2. 焦点在轴():,。
3. 几何意义:椭圆完全落在直线、围成的矩形内部。
⚠️特别提醒
· 焦点在y轴时,x、y的范围对应互换,长轴在哪条轴,哪条轴的坐标范围就更大。
· 椭圆上点的坐标范围是闭区间,是求最值、取值范围问题的天然定义域,超出范围的解必须舍去。
· 椭圆与边界矩形有且仅有四个切点,即椭圆的四个顶点。
🔷知识点二 椭圆的对称性
1. 对称轴:轴、轴均为椭圆的对称轴。
2. 对称中心:原点是椭圆的对称中心,简称椭圆的中心。
3. 性质:椭圆上任意一点关于轴、轴、原点的对称点,仍在椭圆上。
⚠ 特别提醒
· 椭圆同时具备这三种对称性,题目出现"对称"时,要考虑全三种情况,避免漏解;
· 标准椭圆的对称中心为原点、对称轴为坐标轴;若椭圆平移,对称中心和对称轴同步平移;
· 利用对称性可简化计算:比如弦关于坐标轴对称时,只需计算一半再翻倍。
🔷知识点三 椭圆的顶点与基本量
1. 顶点:椭圆与对称轴的交点
(1) 焦点在轴:长轴顶点,短轴顶点。
(2) 焦点在轴:长轴顶点,短轴顶点。
2. 长轴:连接两个长轴顶点的线段,长为,为长半轴长。
3. 短轴:连接两个短轴顶点的线段,长为,为短半轴长。
4. 长轴顶点是椭圆上到中心距离最远的点,短轴顶点是最近的点。
⚠ 特别提醒
· 长轴跟着焦点走:焦点在哪条坐标轴,长轴就在哪条轴,长轴顶点坐标含;
· 审题时明确关键词:区分"长半轴长"和"长轴长","半焦距"和"焦距",切勿漏乘2;
· 顶点是距离最值、角度最值的临界位置,很多最值问题都在顶点处取等号。
🔷知识点四 椭圆的离心率
1. 定义:椭圆的焦距与长轴长的比值,记作。
2. 核心公式:
3. 取值范围:
4. 几何意义:刻画椭圆的扁平程度:
(1) 越接近1,越小,椭圆越扁。
(2) 越接近0,越接近,椭圆越接近圆。
(3) 时,,图形退化为圆,已经不是椭圆,属于极限退化情形。
⚠ 特别提醒
· 离心率公式切勿记反,椭圆中恒成立,故离心率一定小于1。
· 椭圆的扁平程度只与离心率有关,与椭圆的整体大小无关。
· 离心率是比值,求离心率本质是求的比例关系。
🔷知识点五 核心参数关系()与椭圆性质总结
1. 恒等式:
2. 离心率变形:
3. 四个参数中,给出两个独立条件,可求出其余两个。
4. 椭圆性质总结
标准方程
图像
性质
对称性
对称轴:坐标轴对称中心:原点
顶点
,,,
,,,
轴
长轴的长为2a,短轴的长为2b
范围
,
,
a、b、c的关系
离心率
5. 椭圆的其他相关性质:
①椭圆上到中心距离最大的点是长轴的两个端点,到中心距离最小的点是短轴的两个端点。
②椭圆上到焦点距离最大和最小的点是长轴的两个端点,最大、最小距离分别是、。
③P是椭圆上的点,当P点在短轴端点时,最大。
⚠ 特别提醒
· 长轴长是2a,短轴长是2b,长半轴长是a,短半轴长是b。
· 椭圆中始终是最大量,、恒成立。
· 注意与双曲线区分:双曲线中是最大量,关系式为,二者极易混淆,可通过"谁最大,谁在等式另一边"记忆。
· 求离心率优先用齐次法:将条件转化为关于的n次齐次方程,两边同除以直接得到关于的方程。
🔷知识点六 拓展:椭圆的第二定义、准线、焦半径
1. 第二定义:平面内到定点(焦点)的距离与到定直线(准线)的距离之比为常数()的点的轨迹是椭圆。
2. 准线方程:
(1) 焦点在轴:准线为
(2) 焦点在轴:准线为
3. 对应规则:焦点与准线同侧对应,左焦点对应左准线,右焦点对应右准线。
4. 焦半径公式
设椭圆上任意一点为:
(1)焦点在轴时:左焦半径,右焦半径,记忆口诀:左加右减。
(2)焦点在轴时:下焦半径,上焦半径,记忆口诀:下加上减。
⚠ 特别提醒
· 焦点与准线遵循同侧对应原则,不可交叉对应。
· 椭圆上点到焦点的距离的最大值为,最小值为,在长轴顶点处取得。
易错点1:焦点在y轴时,混淆顶点坐标与轴的名称
【易错点】
焦点在轴时,误将当作长轴顶点,或认为长轴沿轴,搞反长、短轴的位置。
【易错消除】
牢记长轴跟着焦点走:焦点在哪条轴,长轴就在哪条轴,长轴顶点坐标含,短轴顶点坐标含。
(1) 焦点在轴→长轴在轴→轴顶点
(2) 焦点在轴→长轴在轴→轴顶点
【易错例题】(25-26高二上·陕西榆林·阶段检测)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
易错点2:离心率公式和范围混淆
【易错点】
记错离心率定义,写反离心率的公式;或混淆离心率的取值范围。
【易错消除】
椭圆离心率,范围。
椭圆中恒成立,故离心率一定小于1;遇到离心率数值先判断范围,可快速排除错误选项。
【易错例题】(2026·广东深圳·模拟预测)椭圆的离心率为______.
【答案】
【详解】椭圆方程化为标准形式为.
∴ 椭圆焦点在轴上,且,.
∴ ,即.
∴ 离心率.
易错点3:求最值时忽略椭圆上点的坐标范围
【易错点】
求椭圆上点的横、纵坐标相关最值时,忽略x,y的取值范围,直接按二次函数顶点得出错误结果。
【易错消除】
1. 涉及椭圆上点的坐标运算,先标注定义域:
(1) 焦点在轴:
(2) 焦点在轴:
2. 二次函数对称轴不在定义域内时,最值在区间端点处取得。
【易错例题】(25-26高二上·浙江温州·期中)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.
易错点4:利用对称性解题,遗漏对称情况
【易错点】
已知椭圆上一点的对称点相关问题时,只考虑关于x轴对称的情况,漏掉关于y轴对称、关于原点中心对称的情况,造成漏解。
【易错消除】
1. 椭圆有三类对称方式:关于轴对称、关于轴对称、关于原点中心对称;
2. 涉及"对称点仍在椭圆上"的问题,可利用、、、均满足椭圆方程验证。
【易错例题】(2025·河南·模拟预测)若椭圆与圆恰有2个公共点,则__________.
【答案】1
【分析】根据椭圆与圆的交点个数及其方程,讨论、来确定参数值.
【详解】由椭圆与圆恰有2个交点,结合对称性,易知交点一定是椭圆短轴上的两个顶点,
若时,显然椭圆与圆无交点,不符;
若时,椭圆与圆恰好有两个交点,则.
综上,.
故答案为:1
易错点5:离心率与扁平程度的对应关系搞反
【易错点】
搞反离心率与扁平程度二者的对应关系。
【易错消除】
1. 记忆技巧:离心率越大,越大,越小,椭圆越"扁";越小越接近圆。
2. 极端值辅助记忆:是圆(最圆),趋近1是极扁的椭圆。
【易错例题】(25-26高二下·重庆·阶段检测)下列方程表示的椭圆中,形状最接近于圆的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】对A,其离心率为,
对B,其离心率为,
对C,其离心率为,
对D,其离心率为,
根据离心率越小,其越接近于圆,则最小,其形状最接近于圆,则A选项符合题意.
易错点6:混淆"半轴长"与"轴长",漏乘系数2
【易错点】
已知长半轴,误将长轴长写为;已知半焦距,误将焦距写为。
【易错消除】
1. 明确概念:
(1) 长半轴长,长轴长;短半轴长,短轴长
(2) 半焦距,焦距
2. 审题时圈出关键词:"长半轴"还是"长轴","半焦距"还是"焦距"。
【易错例题】(26-27高二上·山东青岛·阶段检测)焦点在轴上,中心在原点,长轴长为10,短轴长为8的椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】首先确定椭圆标准方程的形式,再计算参数的值,代入即可得到椭圆方程.
【详解】因焦点在轴上,则椭圆方程为,
由条件得:,,则椭圆方程为.
题型1:求椭圆的焦点、焦距
方法技巧
1. 先将椭圆方程化为标准形式,分母较大的一项对应,以此判断焦点在轴还是轴。
2. 利用关系式求出,焦距为。
3. 根据焦点所在坐标轴,写出焦点坐标:焦点在轴时为;焦点在轴时为。
4. 注意区分,焦点坐标由长轴所在坐标轴决定。
【例题1.1】(26-27高二上·江苏南通·阶段检测)椭圆的一个焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据椭圆标准方程的性质即可求解.
【详解】把椭圆方程化为标准方程可得 ,
所以椭圆焦点在轴,,坐标为.
【例题1.2】(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.
【变式1.1】(26-27高二上·河南南阳·开学考试)若椭圆的焦距是2,则实数的值为( )
A. B.5 C.3 D.3或5
【答案】D
【详解】已知椭圆的焦距是2,因为
当焦点在轴上,,,所以,,
当焦点在轴上,,所以,,
综上或.
【变式1.2】(26-27高二上·湖南长沙·阶段检测)已知椭圆:,其左右焦点分别为,.点是椭圆上任意一点,则的周长为__________.
【答案】6
【详解】由题意,根据椭圆的定义可知,.
所以的周长为.
因为椭圆方程为,所以.
所以的周长为.
题型2:椭圆中x、y的取值范围
方法技巧
1. 焦点在轴: 、,的范围由长半轴决定,的范围由短半轴决定。
2. 焦点在轴:、,的范围由长半轴决定,的范围由短半轴决定。
【例题2.1】(25-26高二上·陕西西安·期中)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:;.
【例题2.2】(24-25高二上·江苏南京·阶段检测)已知为椭圆上的点,,则线段长度的最小值为__________.
【答案】/
【分析】记线段的长度为,表达的函数,利用,,结合二次函数的性质即可求的最小值.
【详解】记线段的长度为,是椭圆上任意一点,,
设,,
所以:.
由于,故当时,有最小值,且的最小值为,
故答案为:
【变式2.1】(25-26高二上·河北保定·期中)已知为椭圆上任意一点,,则的最小值为__________.
【答案】
【分析】设,根据两点间的距离公式列出,再由点为椭圆上的点进行求解即可.
【详解】设,所以,
又因为为椭圆上任意一点,
所以,
因为,当时,取得最小值,
所以的最小值为.
故答案为:.
【变式2.2】(2026·甘肃兰州·一模)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.
题型3:根据椭圆的有界性求范围或最值
方法技巧
1. 表达式为单变量时,直接利用求最值。
2. 含有两个变量,可用三角换元:
(1) 焦点在轴时,设,转化为三角函数求值域。
(2) 焦点在轴时,,转化为三角函数求值域。
3. 几何类最值,可借助椭圆顶点、焦点的几何意义分析。
【例题3.1】(24-25高二上·湖南·阶段检测)已知椭圆,则该椭圆上的点到焦点距离的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】A
【分析】由方程可得,根据椭圆的性质即可得结果.
【详解】由题意知,则,
所以椭圆上的点到焦点距离的最小值为.
故选:A.
【例题3.2】(25-26高二上·上海·阶段检测)点在曲线上运动,则的最大值为______
【答案】/
【分析】结合已知消元得,再由得,最后利用二次函数性质求解最值.
【详解】因为,所以,所以,
又,所以,所以,
所以当时,最大值为.
故答案为:
【变式3.1】(25-26高二上·四川宜宾·期末)(多选)设椭圆的左、右焦点分别为,,过点的直线交椭圆于A,B两点,则( )
A.椭圆的短轴长为 B.的周长为12
C.的最小值为 D.椭圆上不存在点P,使得
【答案】BCD
【分析】由椭圆方程可得,根据椭圆性质判断ABC;对于D:可知当点P为短轴顶点时,取到最大值,结合余弦定理分析判断.
【详解】由椭圆方程可知:,,,
对于选项A:椭圆的短轴长为,故A错误;
对于选项B:的周长为,故B正确;
对于选项C:的最小值为,故C正确;
对于选项D:当点P为短轴顶点时,取到最大值,
此时,,可得,
则为锐角,所以椭圆上不存在点P,使得,故D正确.
故选:BCD.
【变式3.2】(25-26高二上·上海·期中)已知,,点为椭圆:上的动点,则的取值范围是________.
【答案】
【分析】根据椭圆方程分析可知,,代入结合二次函数求最值即可.
【详解】由椭圆:可知,,,
即,为椭圆的左,右焦点,
则,即,
且,即,
则,
可知当时,取到最大值4;
当或时,取到最小值3;
所以的取值范围是.
故答案为:.
题型4:椭圆的对称性
方法技巧
1. 椭圆关于轴对称:点在椭圆上,则也在椭圆上。
2. 椭圆关于轴对称:点在椭圆上,则也在椭圆上。
3. 椭圆关于原点中心对称:点在椭圆上,则也在椭圆上。
4. 解题可利用对称性减少计算量,由已知点直接写出对称点。
【例题4.1】(25-26高二上·山东青岛·阶段检测)(多选)已知两椭圆和,则( )
A.两椭圆有相同的焦点 B.两椭圆的离心率相等
C.两椭圆有完全相同的顶点 D.两椭圆有相同的对称轴和对称中心
【答案】BD
【分析】写出椭圆的标准形式,逐项分析即得.
【详解】设椭圆,,,则;
设椭圆,,,则.
A(×)椭圆的焦点分别在轴上.
B(√)的离心率,的离心率.
C(×)椭圆的顶点为,,椭圆的顶点为,.
D(√)两椭圆都关于轴对称,关于原点中心对称,即它们有相同的对称轴和对称中心.
故选:BD
【例题4.2】(2026·山东聊城·二模)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.
【变式4.1】(25-26高二上·山东日照·期末)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
【变式4.2】(25-26高二上·天津·期中)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.
题型5:求椭圆的顶点坐标
方法技巧
1. 焦点在轴:长轴顶点,短轴顶点。
2. 焦点在轴:长轴顶点,短轴顶点。
3. 令求,令求得到顶点。
4. 长轴顶点对应的分母一定是。
【例题5.1】(25-26高二上·山东青岛·期中)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
【例题5.2】(26-27高三上·湖南·开学考试)已知椭圆的焦点是椭圆的顶点,点到焦点的距离为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】令,根据题意可得出,利用平面内两点间的距离结合已知条件可求出的值.
【详解】令,则椭圆的焦点坐标为,
而椭圆在轴上的顶点坐标为,由题意可知,故,
易知椭圆的焦点坐标为,即,
因为点到焦点的距离为,即,解得.
【变式5.1】(2026·新疆乌鲁木齐·二模)已知中心在原点,对称轴在坐标轴上的椭圆,其一个顶点是,一个焦点是,以下为椭圆顶点的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】依题意求出椭圆所有顶点坐标判断选项即可.
【详解】椭圆的一个顶点是,一个焦点是,椭圆的焦点在轴上,
设椭圆方程为,则有,得,
所以椭圆左顶点为,右顶点为,下顶点为,上顶点为,
只有A选项符合.
【变式5.2】(2026·新疆乌鲁木齐·三模)直线经过椭圆的两个顶点,若椭圆中心到直线的距离为其长轴长的,则该椭圆的离心率为__________.
【答案】
【分析】设直线经过点,得到直线的,结合题意,利用点到直线的距离公式,列出方程,求得,进而求得椭圆的离心率.
【详解】设椭圆的方程为,可得椭圆的四个顶点坐标为,
根据题意,直线必过椭圆长轴的一个顶点和短轴的一个顶点,
不妨设直线经过点,此时直线的,
因为椭圆中心到直线的距离为其长轴长的,可得,
整理得,可得,即,
所以椭圆的离心率为.
题型6:求椭圆的长轴、短轴
方法技巧
1. 长轴长为,短轴长为,是半轴长。
2. 先把方程化为标准式,找到,算出。
3. 看清题干问法,求长轴长结果要写,不要只写。
【例题6.1】(25-26高二上·湖南邵阳·期末)(多选)关于椭圆,下列结论正确的有( )
A.长轴长为4 B.短轴长为4 C.焦距为4 D.离心率为
【答案】BCD
【分析】根据椭圆方程判断其焦点位置,求出的值,即可逐一判断.
【详解】由可知椭圆的焦点在轴上,且长半轴长为,短半轴长为,
则半焦距为,离心率为.
故A错误,B,C,D均正确.
故选:BCD.
【例题6.2】(25-26高二上·宁夏·期末)已知椭圆的两个焦点分别为,上顶点为,且,则此椭圆长轴长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据焦点坐标得到,再由得到,的关系求解.
【详解】因为椭圆的两个焦点分别为,
则,又上顶点为P,且,,,
则解得,所以.
故选:D.
【变式6.1】(26-27高二上·山东青岛·阶段检测)(多选)椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,直线与的另一个交点为,若,则( )
A.的焦距为2 B.的短轴长为1
C.的离心率为 D.的周长为
【答案】AC
【分析】根据题设椭圆方程及的关系先求出,再结合条件求出,即得,,再由椭圆的定义求出的周长即可.
【详解】如图,由可得椭圆的半焦距,则焦距为,故A正确;
由椭圆的对称性,知,又,则得,
则的短半轴长,则短轴长为2,故B错误;
则椭圆的离心率为,故C正确;
的周长为,故D错误.
【变式6.2】(2026·内蒙古呼和浩特·模拟预测)、为椭圆(,)的4个顶点、两个焦点中的两点,,椭圆的离心率为______.
【答案】
【分析】根据椭圆,,可得,根据以及结合可确定,再求离心率.
【详解】因为,所以,
所以椭圆顶点:,;焦点:,
所以,,
当、为短轴顶点时,,不合题意,
当、为焦点和左右顶点中的两点时,两点间距离可能为,若其中任意一个为,解得均不是整数,不合题意,
当、一个为焦点一个为短轴顶点时,,是整数,所以,不合题意,
当、一个为长轴顶点一个为短轴顶点时,,解得,满足题意,
所以,
所以.
题型7:求椭圆的离心率或离心率的取值范围
方法技巧
1. 离心率定义,椭圆满足,满足。
2. 求具体离心率,构造的等量关系,消去求解。
3. 求离心率范围,建立的不等式,转化为关于的不等式。
4. 优先构造齐次二次式,两边同除以,转化为的方程。
【例题7.1】(25-26高二下·陕西汉中·期中)(多选)已知椭圆E:的上顶点为M,左、右焦点分别为,,则( )
A.长轴长为4 B.
C.离心率为 D.的周长为6
【答案】ABD
【详解】椭圆中,,,
则,焦点,,上顶点,
选项A:长轴长,故A正确;
选项B:,故B正确;
选项C:离心率,故C错误;
选项D:的周长为,故D正确.
【例题7.2】(2026高三·全国·专题练习)设,分别是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上,若到两焦点的距离之比为,则离心率范围为________.
【答案】
【详解】设到两个焦点的距离分别为,,根据椭圆定义可知:,
又结合椭圆的性质可知.根据三角形三边关系有,即,,即.又因为,
所以.
【变式7.1】(26-27高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)设椭圆:的左,右焦点分别为,,为坐标原点,过的直线与交于,两点,且,,则的离心率为()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,利用椭圆的定义表示出、,结合的直角条件,通过勾股定理求出与的关系;再在中用勾股定理建立与的等式,进而推导离心率.
【详解】设,由得,因此.
根据椭圆的定义,,
,
由,可知为直角三角形(直角在),由勾股定理,
得,展开并化简:
因,两边除以得,
由此可得,,
又因为共线,且,所以,即为直角三角形,
由勾股定理,得,
得,所以,因此离心率.
【变式7.2】(25-26高三上·山西临汾·期末)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,过的直线与交于,两点,若,则椭圆离心率的范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意可得,结合已知可得,进而得,解不等式可得-离心率的范围.
【详解】由过的直线与交于,两点,得,
所以,即,
又,所以,
又,所以,所以,
所以,所以,
由,得,所以,
所以,即,所以或;
由,得,即,所以,
所以-离心率的范围为.
题型8:椭圆离心率大小与椭圆圆扁的关系
方法技巧
1. 越接近,越小,椭圆越扁。
2. 越接近,越接近,椭圆越接近圆形。
【例题8.1】(25-26高二下·浙江杭州·期中)下列椭圆中,形状最接近于圆的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用椭圆离心率公式逐项求解,然后利用离心率的性质分析即可.
【详解】对于A,,
所以椭圆离心率为,
对于B,,
所以椭圆离心率为,
对于C,,
所以椭圆离心率为,
对于D,,
所以椭圆离心率为,
因为,所以D选项中椭圆离心率最小,
由椭圆性质知,离心率越小,越接近于圆,故D正确.
【例题8.2】(24-25高二下·上海宝山·阶段检测)椭圆,椭圆的离心率为,则与更扁平的是_____.(填or)
【答案】
【分析】计算出椭圆得离心率,然后与的离心率进行比较,谁的离心率越大且越接近于1,谁越扁.
【详解】在椭圆中,,所以,所以,
因为椭圆的离心率为,且,所以椭圆的图形更为扁平一些.
故答案为:.
【变式8.1】(25-26高二上·山东潍坊·期末)如图,直角坐标系中有3条圆锥曲线,其离心率分别为,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据椭圆的离心率与图形的关系即可判断.
【详解】设三条曲线的方程为 (),其中 相同,离心率
由图可知,短半轴 ,因此 ,
即 .
两边同除以 ,得 ,即 .
故选:B
【变式8.2】(2026高二·全国·专题练习)(1)过椭圆的左焦点作x轴的垂线交椭圆于点P,为右焦点,若,求该椭圆的离心率;
(2)下列各组椭圆中,哪一个更接近于圆?
①与;
②与.
【答案】(1) ;(2) ①椭圆更接近圆;②椭圆更接近圆.
【详解】(1)如图,作出图象,
设,由题设条件,可知,则,
又椭圆的离心率,
即该椭圆的离心率为.
(2)①椭圆变形可得,离心率,
椭圆,离心率,
,所以椭圆更接近圆
②椭圆变形为,离心率,
椭圆,离心率,
,所以椭圆更接近圆.
题型9:由椭圆的离心率求参数或参数的取值范围
方法技巧
1. 由得到关系,结合得到关系式。
2. 将用题目参数代换,解方程或不等式。
3. 分类讨论焦点位置。
4. 不能忽略隐含条件。
【例题8.1】(2026·河北沧州·一模)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.
【例题8.2】(2026高三·全国·专题练习)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,
.
【变式8.1】(26-27高三上·广西南宁·开学考试)设椭圆与的离心率相等,则______.
【答案】3
【详解】由题可知,椭圆的离心率为,
当即时,椭圆的离心率,
当时,,则椭圆的离心率无解.
综上,.
【变式8.2】(26-27高三·全国·一轮复习)已知,,以为焦点的椭圆经过点,且该椭圆的离心率大于,则的取值范围是______.
【答案】
【详解】不妨设,,
该椭圆的离心率为,解得或,
因为,所以,所以.
所以的取值范围为.
题型10:根据几何性质求椭圆标准方程
方法技巧
1. 先判断焦点位置,无法确定焦点时分类讨论。
2. 根据条件列出方程组,联立。
3. 解方程组求出。
4. 代入写出椭圆标准方程。
【例题10.1】(26-27高三·全国·一轮复习)已知椭圆的对称轴是坐标轴,离心率为,长轴长为,则椭圆方程为( )
A.或 B.
C.或 D.或
【答案】C
【详解】由条件知,所以,,则,
当椭圆的焦点在轴上时,椭圆的标准方程为;
当椭圆的焦点在轴上时,椭圆的标准方程为.
综上所述,椭圆的标准方程为或.
【例题10.2】(25-26高二上·山西吕梁·阶段检测)求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过点,且离心率:
(2)经过点,且与椭圆有相同的焦点.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据题意,分类讨论椭圆的焦点位置,结合椭圆的离心率公式求得,从而得解;
(2)利用共焦点的性质得到,再利用点在椭圆上得到关于的方程组,解之即可得解.
【详解】(1)因为椭圆经过点,
若椭圆焦点在轴上,则,
由,得,所以,
此时椭圆的标准方程为;
若椭圆焦点在轴上,则,
由,得,
此时椭圆的标准方程为;
综上,椭圆的标准方程为或.
(2)因为所求椭圆与椭圆有相同的焦点,可得,
因为焦点在轴上,可设它的标准方程为且,
因为椭圆过点,所以有①,
又因为②,
由①②解得:,
所以所求椭圆的标准方程为.
【变式10.1】(2026·山西吕梁·二模)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,过点的直线交C于A,B两点,若,,则椭圆C的方程为_______.
【答案】
【分析】先利用椭圆的定义设出线段长度,结合已知条件求出各边长度,再用余弦定理建立关于的方程,进而求出,得到椭圆方程.
【详解】设,则,。
因为,所以。
根据椭圆的定义可得,得,
因此,。
在中,;
在中,,,,
由,得,
对用余弦定理:
,
对用余弦定理:,
所以化简得:,
又椭圆中,
所以,即。
因此椭圆的方程为
【变式10.2】(25-26高二上·江苏淮安·阶段检测)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11:椭圆的应用
方法技巧
1. 建立平面直角坐标系,将实际问题转化为椭圆模型。
2. 提取长轴、短轴、焦点等几何量,求解椭圆方程。
3. 利用椭圆性质求解问题。
4. 分清实际长度对应。
【例题11.1】(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知某太阳系行星运行的轨道是长轴长为,离心率为的椭圆,且太阳在这个椭圆的一个焦点上,则该行星到太阳的最大距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先由椭圆的定义得到,再由椭圆的性质得到最大距离即可.
【详解】由椭圆的定义可知,
离心率,
因为太阳在这个椭圆的一个焦点上,
则该行星到太阳的最大距离是.
故选:B.
【例题11.2】(25-26高二上·江西南昌·阶段检测)2024年10月22日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭,成功将天平三号、、卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功.如图,假设天平三号卫星运动的轨道是以地球的球心为一个焦点的椭圆,已知地球的直径约为1.3万千米,卫星运动至近地点距离地球表面高度约1.35万千米,运动至远地点距离地球表面高度约3.35万千米,则天平三号卫星运行的轨迹方程可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意可得,,进而可求,即可得椭圆方程.
【详解】由题意知,卫星的运动轨迹为椭圆,地球的球心为该椭圆的一个焦点.
设椭圆的长轴长为2a,短轴长为2b,焦距为2c,
由题可知,,即.
因为天平三号卫星运动至近地点距离地球表面高度约1.35万千米,地球半径约为0.65万千米,
所以,可得,
因此,结合选项可知A满足.
故选:A.
【变式11.1】(2026·湖北武汉·模拟预测)“不以规矩,不能成方圆”出自《孟子·离娄章句上》,“规”指圆规,“矩”是指相互垂直的长短两条直尺构成的方尺,是古人用来测量、画图的工具.如图,现有一椭圆经某同学以“矩”量之得,,其中为椭圆的左焦点,PQ经过坐标原点O,则该椭圆的短轴长为( )
A.2cm B.4cm C. D.
【答案】D
【详解】根据椭圆的对称性可知,故,得,
又,所以,得,
由得,即,所以椭圆的短轴长为.
【变式11.2】(26-27高二上·湖南长沙·阶段检测)(多选)在阳光的照射下,篮球在地面留下的影子如图所示,设过篮球的中心且与太阳平行光线垂直的平面为,地面所在平面为,篮球与地面的切点为,球心为,球心在地面的影子为点.已知太阳光线与地面的夹角为,如图,球的一条直径,、为、在地面的影子,点在线段上,当时,篮球的影子为一椭圆,线段为椭圆的长轴,则下列说法正确的是( )
A.椭圆的长轴长为
B.该椭圆的离心率为
C.恰好为椭圆的一个焦点
D.设、为椭圆的两个焦点,为椭圆上任意一点,则内切圆半径的最大值为
【答案】BCD
【分析】先根据太阳光平行投影的几何关系,求出影子椭圆的长半轴、短半轴;再利用椭圆的关系式计算半焦距;依次检验 A、B、C:判断长轴长度、计算离心率、验证H到椭圆中心距离等于半焦距,判断焦点位置。最后利用椭圆上点纵坐标的最大值,结合三角形面积与内切圆半径公式,推导内切圆半径最大值,完成 D 选项判断,选出全部正确选项即可.
【详解】由已知得:球直径,太阳光线与地面夹角为,影子为椭圆,
为椭圆长轴,球心到地面距离,
由平行投影得:椭圆长半轴 ,短半轴 ,
则焦半距:,
选项A:椭圆长轴长 ,A错误;
选项B:离心率,B正确;
选项C:为椭圆中心,,,,
则,所以,
点在长轴上,到椭圆中心距离等于半焦距,故是椭圆一个焦点,C正确;
选项D:设的内切圆半径为,
所以,化简:,
所以椭圆上点纵坐标最大值 ,
代入得:,D正确.
题型12:椭圆第二定义、准线、焦半径的应用(拓展)
方法技巧
1. 椭圆第二定义:椭圆上一点到焦点距离与到对应准线距离之比等于离心率。
2. 焦点在轴,准线,焦半径。
3. 焦点在轴,准线,焦半径。
4. 涉及焦点距离、点到准线距离,优先使用第二定义、焦半径简化计算。
【例题12.1】(专题9圆锥曲线第二定义的应用微点1圆锥曲线第二定义的应用(一))已知椭圆上一点P到椭圆一个焦点的距离为3,则P到另一焦点对应的准线的距离为( )
A. B.5 C. D.
【答案】D
【分析】根据给定方程,求出椭圆的离心率,再利用椭圆的第一、第二定义计算作答.
【详解】令椭圆二焦点分别为,显然椭圆长半轴长,短半轴长,半焦距,离心率,
由对称性不妨令,则由椭圆第一定义知,
由椭圆第二定义得点P到焦点对应准线的距离.
故选:D
【例题12.2】(第37讲 活用圆锥曲线的定义)点与定点的距离和它到定直线的距离之比是常数,则的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先利用动点到定点的距离与到定直线的距离的比判定轨迹是椭圆,再求其标准方程.
【详解】因为点与定点的距离和它到定直线的距离之比是常数,
所以由椭圆的第二定义得的轨迹是焦点在轴上的椭圆,
设方程为,
则,解得,,
则,
所以的轨迹方程为.
故选:C.
【变式12.1】(2026高三·全国·专题练习)椭圆上的点到左准线的距离是2.5,则到左焦点的距离为______,到右焦点的距离为______.
【答案】 1.5 8.5
【分析】方法一:利用椭圆的第二定义得即可求解,根据椭圆的第一定义即可求;
方法二:求点到右准线的距离,根据椭圆的第二定义即可求解.
【详解】方法一:
记椭圆的左右焦点分别为,到左右准线的距离分别为.由椭圆的第二定义可知:,则,
.
又由椭圆的第一定义可知:,
.
方法二:
点到左准线的距离是2.5,所以点到右准线的距离为.
.
故答案为:1.5;8.5.
【变式12.2】(2025高二上·全国·专题练习)已知椭圆的焦点为,,若点在椭圆上,且满足(其中为坐标原点)的的个数( )
A.0 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【分析】由焦半径公式结合列出等式求解即可.
【详解】椭圆的左准线方程为,设,为左焦点,为右焦点,
由椭圆的第二定义可知,得,
再由,得,
所以,
又而,所以,
结合,可得:,
又,代入上式解得:,
由椭圆的对称性可知满足条件的点有4个,
故选:C.
试卷第2页,共3页
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第三章
圆锥曲线
3.1.2 椭圆的简单几何性质
内容概览
2
🔷知识点一 椭圆的范围 2
🔷知识点二 椭圆的对称性 2
🔷知识点三 椭圆的顶点与基本量 2
🔷知识点四 椭圆的离心率 3
🔷知识点五 核心参数关系()与椭圆性质总结 3
🔷知识点六 拓展:椭圆的第二定义、准线、焦半径 4
5
易错点1:焦点在y轴时,混淆顶点坐标与轴的名称 5
易错点2:离心率公式和范围混淆 5
易错点3:求最值时忽略椭圆上点的坐标范围 6
易错点4:利用对称性解题,遗漏对称情况 6
易错点5:离心率与扁平程度的对应关系搞反 7
易错点6:混淆"半轴长"与"轴长",漏乘系数2 7
7
题型1:求椭圆的焦点、焦距 7
题型2:椭圆中x、y的取值范围 8
题型3:根据椭圆的有界性求范围或最值 9
题型4:椭圆的对称性 9
题型5:求椭圆的顶点坐标 10
题型6:求椭圆的长轴、短轴 11
题型7:求椭圆的离心率或离心率的取值范围 12
题型8:椭圆离心率大小与椭圆圆扁的关系 13
题型9:由椭圆的离心率求参数或参数的取值范围 14
题型10:根据几何性质求椭圆标准方程 14
题型11:椭圆的应用 15
题型12:椭圆第二定义、准线、焦半径的应用(拓展) 17
🔷知识点一 椭圆的范围
1. 焦点在轴():,。
2. 焦点在轴():,。
3. 几何意义:椭圆完全落在直线、围成的矩形内部。
⚠️特别提醒
· 焦点在y轴时,x、y的范围对应互换,长轴在哪条轴,哪条轴的坐标范围就更大。
· 椭圆上点的坐标范围是闭区间,是求最值、取值范围问题的天然定义域,超出范围的解必须舍去。
· 椭圆与边界矩形有且仅有四个切点,即椭圆的四个顶点。
🔷知识点二 椭圆的对称性
1. 对称轴:轴、轴均为椭圆的对称轴。
2. 对称中心:原点是椭圆的对称中心,简称椭圆的中心。
3. 性质:椭圆上任意一点关于轴、轴、原点的对称点,仍在椭圆上。
⚠ 特别提醒
· 椭圆同时具备这三种对称性,题目出现"对称"时,要考虑全三种情况,避免漏解;
· 标准椭圆的对称中心为原点、对称轴为坐标轴;若椭圆平移,对称中心和对称轴同步平移;
· 利用对称性可简化计算:比如弦关于坐标轴对称时,只需计算一半再翻倍。
🔷知识点三 椭圆的顶点与基本量
1. 顶点:椭圆与对称轴的交点
(1) 焦点在轴:长轴顶点,短轴顶点。
(2) 焦点在轴:长轴顶点,短轴顶点。
2. 长轴:连接两个长轴顶点的线段,长为,为长半轴长。
3. 短轴:连接两个短轴顶点的线段,长为,为短半轴长。
4. 长轴顶点是椭圆上到中心距离最远的点,短轴顶点是最近的点。
⚠ 特别提醒
· 长轴跟着焦点走:焦点在哪条坐标轴,长轴就在哪条轴,长轴顶点坐标含;
· 审题时明确关键词:区分"长半轴长"和"长轴长","半焦距"和"焦距",切勿漏乘2;
· 顶点是距离最值、角度最值的临界位置,很多最值问题都在顶点处取等号。
🔷知识点四 椭圆的离心率
1. 定义:椭圆的焦距与长轴长的比值,记作。
2. 核心公式:
3. 取值范围:
4. 几何意义:刻画椭圆的扁平程度:
(1) 越接近1,越小,椭圆越扁。
(2) 越接近0,越接近,椭圆越接近圆。
(3) 时,,图形退化为圆,已经不是椭圆,属于极限退化情形。
⚠ 特别提醒
· 离心率公式切勿记反,椭圆中恒成立,故离心率一定小于1。
· 椭圆的扁平程度只与离心率有关,与椭圆的整体大小无关。
· 离心率是比值,求离心率本质是求的比例关系。
🔷知识点五 核心参数关系()与椭圆性质总结
1. 恒等式:
2. 离心率变形:
3. 四个参数中,给出两个独立条件,可求出其余两个。
4. 椭圆性质总结
标准方程
图像
性质
对称性
对称轴:坐标轴对称中心:原点
顶点
,,,
,,,
轴
长轴的长为2a,短轴的长为2b
范围
,
,
a、b、c的关系
离心率
5. 椭圆的其他相关性质:
①椭圆上到中心距离最大的点是长轴的两个端点,到中心距离最小的点是短轴的两个端点。
②椭圆上到焦点距离最大和最小的点是长轴的两个端点,最大、最小距离分别是、。
③P是椭圆上的点,当P点在短轴端点时,最大。
⚠ 特别提醒
· 长轴长是2a,短轴长是2b,长半轴长是a,短半轴长是b。
· 椭圆中始终是最大量,、恒成立。
· 注意与双曲线区分:双曲线中是最大量,关系式为,二者极易混淆,可通过"谁最大,谁在等式另一边"记忆。
· 求离心率优先用齐次法:将条件转化为关于的n次齐次方程,两边同除以直接得到关于的方程。
🔷知识点六 拓展:椭圆的第二定义、准线、焦半径
1. 第二定义:平面内到定点(焦点)的距离与到定直线(准线)的距离之比为常数()的点的轨迹是椭圆。
2. 准线方程:
(1) 焦点在轴:准线为
(2) 焦点在轴:准线为
3. 对应规则:焦点与准线同侧对应,左焦点对应左准线,右焦点对应右准线。
4. 焦半径公式
设椭圆上任意一点为:
(1)焦点在轴时:左焦半径,右焦半径,记忆口诀:左加右减。
(2)焦点在轴时:下焦半径,上焦半径,记忆口诀:下加上减。
⚠ 特别提醒
· 焦点与准线遵循同侧对应原则,不可交叉对应。
· 椭圆上点到焦点的距离的最大值为,最小值为,在长轴顶点处取得。
易错点1:焦点在y轴时,混淆顶点坐标与轴的名称
【易错点】
焦点在轴时,误将当作长轴顶点,或认为长轴沿轴,搞反长、短轴的位置。
【易错消除】
牢记长轴跟着焦点走:焦点在哪条轴,长轴就在哪条轴,长轴顶点坐标含,短轴顶点坐标含。
(1) 焦点在轴→长轴在轴→轴顶点
(2) 焦点在轴→长轴在轴→轴顶点
【易错例题】(25-26高二上·陕西榆林·阶段检测)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.
易错点2:离心率公式和范围混淆
【易错点】
记错离心率定义,写反离心率的公式;或混淆离心率的取值范围。
【易错消除】
椭圆离心率,范围。
椭圆中恒成立,故离心率一定小于1;遇到离心率数值先判断范围,可快速排除错误选项。
【易错例题】(2026·广东深圳·模拟预测)椭圆的离心率为______.
易错点3:求最值时忽略椭圆上点的坐标范围
【易错点】
求椭圆上点的横、纵坐标相关最值时,忽略x,y的取值范围,直接按二次函数顶点得出错误结果。
【易错消除】
1. 涉及椭圆上点的坐标运算,先标注定义域:
(1) 焦点在轴:
(2) 焦点在轴:
2. 二次函数对称轴不在定义域内时,最值在区间端点处取得。
【易错例题】(25-26高二上·浙江温州·期中)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.
易错点4:利用对称性解题,遗漏对称情况
【易错点】
已知椭圆上一点的对称点相关问题时,只考虑关于x轴对称的情况,漏掉关于y轴对称、关于原点中心对称的情况,造成漏解。
【易错消除】
1. 椭圆有三类对称方式:关于轴对称、关于轴对称、关于原点中心对称;
2. 涉及"对称点仍在椭圆上"的问题,可利用、、、均满足椭圆方程验证。
【易错例题】(2025·河南·模拟预测)若椭圆与圆恰有2个公共点,则__________.
易错点5:离心率与扁平程度的对应关系搞反
【易错点】
搞反离心率与扁平程度二者的对应关系。
【易错消除】
1. 记忆技巧:离心率越大,越大,越小,椭圆越"扁";越小越接近圆。
2. 极端值辅助记忆:是圆(最圆),趋近1是极扁的椭圆。
【易错例题】(25-26高二下·重庆·阶段检测)下列方程表示的椭圆中,形状最接近于圆的是( )
A. B. C. D.
易错点6:混淆"半轴长"与"轴长",漏乘系数2
【易错点】
已知长半轴,误将长轴长写为;已知半焦距,误将焦距写为。
【易错消除】
1. 明确概念:
(1) 长半轴长,长轴长;短半轴长,短轴长
(2) 半焦距,焦距
2. 审题时圈出关键词:"长半轴"还是"长轴","半焦距"还是"焦距"。
【易错例题】(26-27高二上·山东青岛·阶段检测)焦点在轴上,中心在原点,长轴长为10,短轴长为8的椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
题型1:求椭圆的焦点、焦距
方法技巧
1. 先将椭圆方程化为标准形式,分母较大的一项对应,以此判断焦点在轴还是轴。
2. 利用关系式求出,焦距为。
3. 根据焦点所在坐标轴,写出焦点坐标:焦点在轴时为;焦点在轴时为。
4. 注意区分,焦点坐标由长轴所在坐标轴决定。
【例题1.1】(26-27高二上·江苏南通·阶段检测)椭圆的一个焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
【例题1.2】(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.
【变式1.1】(26-27高二上·河南南阳·开学考试)若椭圆的焦距是2,则实数的值为( )
A. B.5 C.3 D.3或5
【变式1.2】(26-27高二上·湖南长沙·阶段检测)已知椭圆:,其左右焦点分别为,.点是椭圆上任意一点,则的周长为__________.
题型2:椭圆中x、y的取值范围
方法技巧
1. 焦点在轴: 、,的范围由长半轴决定,的范围由短半轴决定。
2. 焦点在轴:、,的范围由长半轴决定,的范围由短半轴决定。
【例题2.1】(25-26高二上·陕西西安·期中)已知为椭圆上任意一点,则的最小值为_____,的取值范围是_____.
【例题2.2】(24-25高二上·江苏南京·阶段检测)已知为椭圆上的点,,则线段长度的最小值为__________.
【变式2.1】(25-26高二上·河北保定·期中)已知为椭圆上任意一点,,则的最小值为__________.
【变式2.2】(2026·甘肃兰州·一模)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.
题型3:根据椭圆的有界性求范围或最值
方法技巧
1. 表达式为单变量时,直接利用求最值。
2. 含有两个变量,可用三角换元:
(1) 焦点在轴时,设,转化为三角函数求值域。
(2) 焦点在轴时,,转化为三角函数求值域。
3. 几何类最值,可借助椭圆顶点、焦点的几何意义分析。
【例题3.1】(24-25高二上·湖南·阶段检测)已知椭圆,则该椭圆上的点到焦点距离的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
【例题3.2】(25-26高二上·上海·阶段检测)点在曲线上运动,则的最大值为______
【变式3.1】(25-26高二上·四川宜宾·期末)(多选)设椭圆的左、右焦点分别为,,过点的直线交椭圆于A,B两点,则( )
A.椭圆的短轴长为 B.的周长为12
C.的最小值为 D.椭圆上不存在点P,使得
【变式3.2】(25-26高二上·上海·期中)已知,,点为椭圆:上的动点,则的取值范围是________.
题型4:椭圆的对称性
方法技巧
1. 椭圆关于轴对称:点在椭圆上,则也在椭圆上。
2. 椭圆关于轴对称:点在椭圆上,则也在椭圆上。
3. 椭圆关于原点中心对称:点在椭圆上,则也在椭圆上。
4. 解题可利用对称性减少计算量,由已知点直接写出对称点。
【例题4.1】(25-26高二上·山东青岛·阶段检测)(多选)已知两椭圆和,则( )
A.两椭圆有相同的焦点 B.两椭圆的离心率相等
C.两椭圆有完全相同的顶点 D.两椭圆有相同的对称轴和对称中心
【例题4.2】(2026·山东聊城·二模)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.
【变式4.1】(25-26高二上·山东日照·期末)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
【变式4.2】(25-26高二上·天津·期中)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.
题型5:求椭圆的顶点坐标
方法技巧
1. 焦点在轴:长轴顶点,短轴顶点。
2. 焦点在轴:长轴顶点,短轴顶点。
3. 令求,令求得到顶点。
4. 长轴顶点对应的分母一定是。
【例题5.1】(25-26高二上·山东青岛·期中)椭圆的左顶点的坐标为( )
A. B. C. D.
【例题5.2】(26-27高三上·湖南·开学考试)已知椭圆的焦点是椭圆的顶点,点到焦点的距离为,则( )
A. B. C. D.
【变式5.1】(2026·新疆乌鲁木齐·二模)已知中心在原点,对称轴在坐标轴上的椭圆,其一个顶点是,一个焦点是,以下为椭圆顶点的是( )
A. B. C. D.
【变式5.2】(2026·新疆乌鲁木齐·三模)直线经过椭圆的两个顶点,若椭圆中心到直线的距离为其长轴长的,则该椭圆的离心率为__________.
题型6:求椭圆的长轴、短轴
方法技巧
1. 长轴长为,短轴长为,是半轴长。
2. 先把方程化为标准式,找到,算出。
3. 看清题干问法,求长轴长结果要写,不要只写。
【例题6.1】(25-26高二上·湖南邵阳·期末)(多选)关于椭圆,下列结论正确的有( )
A.长轴长为4 B.短轴长为4 C.焦距为4 D.离心率为
【例题6.2】(25-26高二上·宁夏·期末)已知椭圆的两个焦点分别为,上顶点为,且,则此椭圆长轴长为( )
A. B. C. D.
【变式6.1】(26-27高二上·山东青岛·阶段检测)(多选)椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,直线与的另一个交点为,若,则( )
A.的焦距为2 B.的短轴长为1
C.的离心率为 D.的周长为
【变式6.2】(2026·内蒙古呼和浩特·模拟预测)、为椭圆(,)的4个顶点、两个焦点中的两点,,椭圆的离心率为______.
题型7:求椭圆的离心率或离心率的取值范围
方法技巧
1. 离心率定义,椭圆满足,满足。
2. 求具体离心率,构造的等量关系,消去求解。
3. 求离心率范围,建立的不等式,转化为关于的不等式。
4. 优先构造齐次二次式,两边同除以,转化为的方程。
【例题7.1】(25-26高二下·陕西汉中·期中)(多选)已知椭圆E:的上顶点为M,左、右焦点分别为,,则( )
A.长轴长为4 B.
C.离心率为 D.的周长为6
【例题7.2】(2026高三·全国·专题练习)设,分别是椭圆的左、右焦点,点在椭圆上,若到两焦点的距离之比为,则离心率范围为________.
【变式7.1】(26-27高二上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)设椭圆:的左,右焦点分别为,,为坐标原点,过的直线与交于,两点,且,,则的离心率为()
A. B. C. D.
【变式7.2】(25-26高三上·山西临汾·期末)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,过的直线与交于,两点,若,则椭圆离心率的范围为( )
A. B. C. D.
题型8:椭圆离心率大小与椭圆圆扁的关系
方法技巧
1. 越接近,越小,椭圆越扁。
2. 越接近,越接近,椭圆越接近圆形。
【例题8.1】(25-26高二下·浙江杭州·期中)下列椭圆中,形状最接近于圆的是( )
A. B.
C. D.
【例题8.2】(24-25高二下·上海宝山·阶段检测)椭圆,椭圆的离心率为,则与更扁平的是_____.(填or)
【变式8.1】(25-26高二上·山东潍坊·期末)如图,直角坐标系中有3条圆锥曲线,其离心率分别为,则的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【变式8.2】(2026高二·全国·专题练习)(1)过椭圆的左焦点作x轴的垂线交椭圆于点P,为右焦点,若,求该椭圆的离心率;
(2)下列各组椭圆中,哪一个更接近于圆?
①与;
②与.
题型9:由椭圆的离心率求参数或参数的取值范围
方法技巧
1. 由得到关系,结合得到关系式。
2. 将用题目参数代换,解方程或不等式。
3. 分类讨论焦点位置。
4. 不能忽略隐含条件。
【例题8.1】(2026·河北沧州·一模)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.
【例题8.2】(2026高三·全国·专题练习)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.
【变式8.1】(26-27高三上·广西南宁·开学考试)设椭圆与的离心率相等,则______.
【变式8.2】(26-27高三·全国·一轮复习)已知,,以为焦点的椭圆经过点,且该椭圆的离心率大于,则的取值范围是______.
题型10:根据几何性质求椭圆标准方程
方法技巧
1. 先判断焦点位置,无法确定焦点时分类讨论。
2. 根据条件列出方程组,联立。
3. 解方程组求出。
4. 代入写出椭圆标准方程。
【例题10.1】(26-27高三·全国·一轮复习)已知椭圆的对称轴是坐标轴,离心率为,长轴长为,则椭圆方程为( )
A.或 B.
C.或 D.或
【例题10.2】(25-26高二上·山西吕梁·阶段检测)求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过点,且离心率:
(2)经过点,且与椭圆有相同的焦点.
【变式10.1】(2026·山西吕梁·二模)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,过点的直线交C于A,B两点,若,,则椭圆C的方程为_______.
【变式10.2】(25-26高二上·江苏淮安·阶段检测)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11:椭圆的应用
方法技巧
1. 建立平面直角坐标系,将实际问题转化为椭圆模型。
2. 提取长轴、短轴、焦点等几何量,求解椭圆方程。
3. 利用椭圆性质求解问题。
4. 分清实际长度对应。
【例题11.1】(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知某太阳系行星运行的轨道是长轴长为,离心率为的椭圆,且太阳在这个椭圆的一个焦点上,则该行星到太阳的最大距离是( )
A. B. C. D.
【例题11.2】(25-26高二上·江西南昌·阶段检测)2024年10月22日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭,成功将天平三号、、卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功.如图,假设天平三号卫星运动的轨道是以地球的球心为一个焦点的椭圆,已知地球的直径约为1.3万千米,卫星运动至近地点距离地球表面高度约1.35万千米,运动至远地点距离地球表面高度约3.35万千米,则天平三号卫星运行的轨迹方程可以为( )
A. B.
C. D.
【变式11.1】(2026·湖北武汉·模拟预测)“不以规矩,不能成方圆”出自《孟子·离娄章句上》,“规”指圆规,“矩”是指相互垂直的长短两条直尺构成的方尺,是古人用来测量、画图的工具.如图,现有一椭圆经某同学以“矩”量之得,,其中为椭圆的左焦点,PQ经过坐标原点O,则该椭圆的短轴长为( )
A.2cm B.4cm C. D.
【变式11.2】(26-27高二上·湖南长沙·阶段检测)(多选)在阳光的照射下,篮球在地面留下的影子如图所示,设过篮球的中心且与太阳平行光线垂直的平面为,地面所在平面为,篮球与地面的切点为,球心为,球心在地面的影子为点.已知太阳光线与地面的夹角为,如图,球的一条直径,、为、在地面的影子,点在线段上,当时,篮球的影子为一椭圆,线段为椭圆的长轴,则下列说法正确的是( )
A.椭圆的长轴长为
B.该椭圆的离心率为
C.恰好为椭圆的一个焦点
D.设、为椭圆的两个焦点,为椭圆上任意一点,则内切圆半径的最大值为
题型12:椭圆第二定义、准线、焦半径的应用(拓展)
方法技巧
1. 椭圆第二定义:椭圆上一点到焦点距离与到对应准线距离之比等于离心率。
2. 焦点在轴,准线,焦半径。
3. 焦点在轴,准线,焦半径。
4. 涉及焦点距离、点到准线距离,优先使用第二定义、焦半径简化计算。
【例题12.1】(专题9圆锥曲线第二定义的应用微点1圆锥曲线第二定义的应用(一))已知椭圆上一点P到椭圆一个焦点的距离为3,则P到另一焦点对应的准线的距离为( )
A. B.5 C. D.
【例题12.2】(第37讲 活用圆锥曲线的定义)点与定点的距离和它到定直线的距离之比是常数,则的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【变式12.1】(2026高三·全国·专题练习)椭圆上的点到左准线的距离是2.5,则到左焦点的距离为______,到右焦点的距离为______.
【变式12.2】(2025高二上·全国·专题练习)已知椭圆的焦点为,,若点在椭圆上,且满足(其中为坐标原点)的的个数( )
A.0 B.2 C.4 D.8
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