内容正文:
椭圆:椭圆的定义、方程及定义的应用3种高频考点专项训练
椭圆:椭圆的定义、方程及定义的应用3种高频考点专项训练
考点目录
椭圆的标准方程
由方程表示椭圆求参数的范围
椭圆上点到焦点和定点距离的和、差最值
考点一 椭圆的标准方程
例1.(26-27高二上·河南驻马店·开学考试)椭圆的两个焦点坐标分别为,,且椭圆上一点到两个焦点的距离之和为20,则此椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意,,所以.
又,所以.
且焦点在轴上,所以椭圆的标准方程为:.
例2.(25-26高二下·重庆渝中·期末)离心率为,焦点在轴且长轴长为 6 的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设为长半轴长,为短半轴长,为半焦距,因为离心率为,可得,
因为长轴长为 6,可得,所以,,所以,,
因为焦点在轴,所以椭圆的标准方程为.
例3.(25-26高二上·浙江杭州·期中)椭圆,(且)经过两点和,则其方程为________.
【答案】
【详解】由题意,得,解得,
则椭圆方程为.
例4.(25-26高二下·上海闵行·期中)平面直角坐标系上已知两点、,若一动点满足,那么动点的轨迹方程是________.
【答案】
【详解】根据椭圆的定义可知,到两定点距离之和为常数,且常数大于两定点间距离的点的轨迹是椭圆,
因为,,
所以焦距,解得,
因为,故P点轨迹为焦点在x轴上的椭圆,
所以,解得,
因此,解得,
动点的轨迹方程是.
变式1.(26-27高二上·湖南长沙·阶段检测)已知圆,,是圆上任意一点,线段的垂直平分线和半径相交于点,当点在圆上运动时,点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】直接由题意可得:,符合椭圆定义,且得到长半轴和半焦距,再由求得,则点的轨迹方程可求.
【详解】圆的圆心坐标为,半径为8.
依题意知:,
点的轨迹是以,为焦点的椭圆,
且,,,所求点的轨迹方程为.
变式2.(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.
变式3.(25-26高二上·广东江门·阶段检测)以原点为中心且经过点和点的椭圆的标准方程为_______,
【答案】
【分析】根据给定条件,设出椭圆标准方程,利用待定系数法求解.
【详解】由原点为中心且经过点和点的椭圆,设椭圆方程为,
则且,解得,所以所求椭圆标准方程为.
故答案为:
变式4.(25-26高二上·天津·期中)动点满足方程,则动点P的轨迹是__________,其轨迹方程是__________.
【答案】 以,为焦点,长轴长为10的椭圆;
【分析】利用椭圆的定义判断即可.
【详解】设,
因为表示点到的距离,表示点到的距离,
又动点满足,
又,即,
动点的轨迹是以,为焦点,长轴长为10的椭圆.
得,所以椭圆的标准方程为.
故答案为:以,为焦点,长轴长为10的椭圆;
考点二 由方程表示椭圆求参数的范围
例1.(26-27高二上·上海松江·阶段检测)若方程表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意知,,
所以.
所以实数k的取值范围为.
例2.(25-26高二上·安徽六安·期末)已知方程表示椭圆,则实数的取值范围为__________.
【答案】
【分析】根据题意结合椭圆方程的标准形式列式求解即可.
【详解】因为方程表示椭圆,
则,解得且,
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
例3.(25-26高二上·上海·期末)设,若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】根据椭圆标准方程的特点列不等式,解不等式即可.
【详解】由题意,得,解得,
则实数的取值范围是.
故答案为:.
变式1.(25-26高二下·河北·期末)已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则的最小值是( )
A.4 B.5 C. D.6
【答案】B
【分析】由椭圆方程结构特点求得范围,再结合基本不等式即可求解.
【详解】根据题意可得,解得.
令,
则,
当且仅当,即时等号成立,故的最小值为5.
变式2.(25-26高二上·四川宜宾·阶段检测)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是______.
【答案】
【详解】因为方程表示焦点在轴上的椭圆,所以,
解得.
变式3.(25-26高二下·云南曲靖·开学考试)若方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数k的取值范围是______
【答案】
【详解】因为方程表示焦点在x轴上的椭圆,
故,解得,即实数k的取值范围是.
考点三 椭圆上点到焦点和定点距离的和、差最值
例1.(25-26高三上·山东泰安·期末)已知点P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】注意到是椭圆的下焦点,则上焦点为,故,而的最大值为,由此求得的最大值.
【详解】由椭圆方程可知,,
故为椭圆的下焦点,则椭圆的上焦点为,如图,
根据椭圆的定义,有,
根据三角形两边的差小于第三边可知,
故的最大值为.
故选:D
例2.(26-27高三上·广东佛山·阶段检测)已知椭圆:,左、右焦点分别是、,点是椭圆上任意一点,点,则的最大值为____________.
【答案】/
【分析】借助椭圆的定义将代换为,把目标式转化为定值与距离差的和,再利用三角不等式求解距离差的最大值,进而得到目标式的最大值.
【详解】椭圆中,,,故,焦点,.
由椭圆的定义得,即,
因此.
在中,由三角不等式得,
当且仅当三点共线且位于之间时取等号.
计算得,故.
经检验,直线与椭圆存在满足取等条件的交点,等号可取.
例3.(25-26高二上·重庆·期末)已知椭圆,且,,若点是上动点,则的最大值为______.
【答案】
【分析】计算判断点为椭圆的上焦点,作下焦点为,利用椭圆的定义将待求式化成,结合图形可得当且仅当三点共线且点在之间时取得最大值.
【详解】如图,由可得其半焦距为,即点为椭圆的上焦点,取下焦点为,
因为,所以点在椭圆内,
连接,则,则,
由图知,当且仅当三点共线且点在之间时等号成立,
故,
即的最大值为.
故答案为:.
变式1.(25-26高二上·湖南衡阳·期中)已知椭圆C:的右焦点为F,点,P为椭圆C上的一动点,则的最大值为( )
A.10 B.13 C.19 D.21
【答案】C
【分析】根据题目条件利用椭圆的定义转化,结合三角形性质即可求出的最大值.
【详解】已知椭圆方程:,
故:,,
焦距:,
焦点为:,
已知,在椭圆上,求:
由椭圆的定义:,可得,
代入目标:,
问题转化为求:,
对于任意点,由三角形性质可得(三点共线时取等):,
因此:,又,
,
,.
故选:C
变式2.(26-27高二上·黑龙江佳木斯·阶段检测)椭圆C:的左右焦点分别为,,点,P为C上一动点,则的最小值为______.
【答案】
【分析】利用椭圆定义把替换成,将所求式子转化为,再用三角不等式求出最小值,从而得到所求的最小值.
【详解】椭圆 ,则, ,,
左焦点 ,右焦点 ,由椭圆定义:,所以 ,
,
因为,当且仅当为线段的延长线与椭圆的交点时,等号成立,
,
所以,
则的最小值为.
变式3.(26-27高三上·广东·开学考试)已知椭圆及点,,点是上与,不共线的动点,则周长的最大值为____________.
【答案】
【分析】识别出点A为椭圆右焦点,利用椭圆定义将 转化为 ,由三角形不等式得 ,取等时 共线,结合固定边 得周长最大值.
【详解】由椭圆方程 ,知 ,故 .
焦点为、,可见点 恰为右焦点 .
设 为椭圆上一点,则椭圆定义有,
而 ,所以.
由三角形不等式,对任意点 ,有,
其中 ,,故.
因此,
等号当且仅当 三点共线且 位于 与 之间时取得,
所以的周长且最大值能达到.
则周长的最大值为.
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椭圆:椭圆的定义、方程及定义的应用3种高频考点专项训练
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椭圆的标准方程
由方程表示椭圆求参数的范围
椭圆上点到焦点和定点距离的和、差最值
考点一 椭圆的标准方程
例1.(26-27高二上·河南驻马店·开学考试)椭圆的两个焦点坐标分别为,,且椭圆上一点到两个焦点的距离之和为20,则此椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
例2.(25-26高二下·重庆渝中·期末)离心率为,焦点在轴且长轴长为 6 的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
例3.(25-26高二上·浙江杭州·期中)椭圆,(且)经过两点和,则其方程为________.
例4.(25-26高二下·上海闵行·期中)平面直角坐标系上已知两点、,若一动点满足,那么动点的轨迹方程是________.
变式1.(26-27高二上·湖南长沙·阶段检测)已知圆,,是圆上任意一点,线段的垂直平分线和半径相交于点,当点在圆上运动时,点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
变式2.(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.
变式3.(25-26高二上·广东江门·阶段检测)以原点为中心且经过点和点的椭圆的标准方程为_______,
变式4.(25-26高二上·天津·期中)动点满足方程,则动点P的轨迹是__________,其轨迹方程是__________.
考点二 由方程表示椭圆求参数的范围
例1.(26-27高二上·上海松江·阶段检测)若方程表示焦点在y轴上的椭圆,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
例2.(25-26高二上·安徽六安·期末)已知方程表示椭圆,则实数的取值范围为__________.
例3.(25-26高二上·上海·期末)设,若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是______.
变式1.(25-26高二下·河北·期末)已知方程表示焦点在轴上的椭圆,则的最小值是( )
A.4 B.5 C. D.6
变式2.(25-26高二上·四川宜宾·阶段检测)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是______.
变式3.(25-26高二下·云南曲靖·开学考试)若方程表示焦点在x轴上的椭圆,则实数k的取值范围是______
考点三 椭圆上点到焦点和定点距离的和、差最值
例1.(25-26高三上·山东泰安·期末)已知点P是椭圆上的一个动点,,则的最大值为( )
A.4 B. C. D.8
例2.(26-27高三上·广东佛山·阶段检测)已知椭圆:,左、右焦点分别是、,点是椭圆上任意一点,点,则的最大值为____________.
例3.(25-26高二上·重庆·期末)已知椭圆,且,,若点是上动点,则的最大值为______.
变式1.(25-26高二上·湖南衡阳·期中)已知椭圆C:的右焦点为F,点,P为椭圆C上的一动点,则的最大值为( )
A.10 B.13 C.19 D.21
变式2.(26-27高二上·黑龙江佳木斯·阶段检测)椭圆C:的左右焦点分别为,,点,P为C上一动点,则的最小值为______.
变式3.(26-27高三上·广东·开学考试)已知椭圆及点,,点是上与,不共线的动点,则周长的最大值为____________.
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