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3.1.2 椭圆
思维导图常见考法
考点一 点与椭圆的位置关系
【例1】已知点P(k,1),椭圆+=1,点P在椭圆外,则实数k的取值范围为____________.
【答案】 ∪
【解析】 依题意得,+>1,解得k<-或k>.
【一隅三反】
1.已知点(1,2)在椭圆+=1(n>m>0)上,则m+n的最小值为________.
【答案】 9
【解析】 依题意得,+=1,而m+n=(m+n)=1+++4=5++
≥5+2=9,当且仅当n=2m时等号成立,故m+n的最小值为9.
考点二 直线与椭圆的位置关系
【例2-1】(2020·上海高二课时练习) 为何值时,直线 和曲线 有两个公共点?
有一个公共点?没有公共点?
【答案】见解析
【解析】由 ,得 ,即
当 ,即 时,直线和曲线有两个公共点;当 ,即 时,直线和曲线有一个公共点;
当 ,即 时,直线和曲线没有公共点.
【例2-2】(2020·吉林长春.高二月考)直线 与椭圆 的位置关系为( )
A.相切 B.相交 C.相离 D.不确定
【答案】B
【解析】由题意,直线 ,可得直线恒过点 ,
又由 ,所以点 在椭圆 的内部,
所以直线 与椭圆 相交于不同的两点,故选B.
对于含有一个参数的直线方程,往往是过定点的,找到这个定点后,只需要这个定点在椭圆内或是椭圆
上即可,也即是 .
【一隅三反】
1.(2019·全国高二课时练习)直线 与椭圆 恒有两个公共点,则m的取值范
围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】已知直线y=kx+1与椭圆 联立方程组可化为(m+5k2)x2+10kx+5-5m=0,要使得直线 与椭圆 恒有两个公共点,
则△=100k2-4(m+5k2)(5-5m)=20[m2-(1-5k2)m]>0,m>0,m≠5.
∴m>1-5k2,m>0,m≠5,又k∈R,∴m>1,且m≠5.
∴m的取值范围为(1,5)∪(5,+∞)故选C
2.(2020·全国高三课时练习(理))(2018·兰州一模)已知直线y=kx-k-1与曲线C:x2+2y2=m(m>0)
恒有公共点,则m的取值范围是( )
A.[3,+∞) B.(-∞,3]
C.(3,+∞) D.(-∞,3)
【答案】A
【解析】∵直线方程为 ∴直线恒过定点
∵曲线 的方程为 ∴曲线 表示椭圆
∵直线 与曲线 : 恒有公共点
∴点 在椭圆内或椭圆上,即 .∴
故选A.
3.直线y=x+m与椭圆 有两个不同的交点,则m的范围是( )
A.-5<m<5 B.m<- ,或m>
C.m< D.- <m<
【答案】D
【解析】由 ,得5x2+8mx+4m2﹣4=0,
结合题意△=64m2﹣20(4m2﹣4)>0,
解得:- <m< ,故选:D.考点三 弦长
x2 y2 3
【例3】(2020·云南省泸西县第一中学高二期中(文))已知椭圆 + =1及直线l:y= x+m
4 9 2
(1)当直线l与该椭圆有公共点时,求实数m的取值范围;
(2)当m=3时,求直线l被椭圆截得的弦长
【答案】(1)[-3❑√2,3❑√2];(2)❑√13.
【解析】(1)由¿消去y,并整理得9x2+6mx+2m2-18=0……①
Δ=36m2-36(2m2-18)=-36(m2-18)
∵直线l与椭圆有公共点
∴Δ≥0,可解得:-3❑√2≤m≤3❑√2
故所求实数m的取值范围为[-3❑√2,3❑√2]
(2)设直线l与椭圆的交点为A(x ,y ),B(x ,y )
1 1 2 2
2m 2m2-18
由①得: x +x =- , x x =
1 2 3 1 2 9
∴|AB|=❑√1+k2 ⋅❑√(x +x ) 2-4x x =❑ √ 1+ (3) 2 ⋅❑ √ ( - 6m) 2 -4× 2m2-18 = ❑√13 ⋅❑√-m2+18
1 2 1 2 2 9 9 3
当m=3时,直线l被椭圆截得的弦长为❑√13
【一隅三反】
1.(2020·全国高二课时练习)已知椭圆C: 的焦距为 ,短半轴的长为2,过
点P(-2,1)且斜率为1的直线l与椭圆C交于A,B两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求弦AB的长.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)已知椭圆焦距为 ,短半轴的长为2,即2c=4 ,b=2,结合a2=b2+c2,解得a= ,b=2,c=2
故C: .
(2)已知直线l过点P(-2,1)且斜率为1,故直线方程为y-1=x+2,整理得y=x+3,
直线方程与椭圆方程联立
得 . 设 , .
∴
∴
2.(2020·全国高二课时练习)斜率为1的直线与椭圆 相交于 两点,则 的最大值为
__________.
【答案】
【解析】
斜率是1的直线L:y=x+b代入 ,化简得 ,
设 ,则 ,且 ,解得 .
,∴b=0时,|AB|的最大值为 ,故答案为: .
考点四 点差法
【例4】(1)(2020·上海高二课时练习)直线 与圆 相交于两点 , ,
弦 的中点为 ,则直线 的方程为__________.
(2)(2020·全国高二课时练习)已知椭圆E: , 的右焦点为 ,过点F的直
线交椭圆E于A、B两点.若AB的中点坐标为 ,则E的方程为__________.
(3)直线y=x+1与椭圆mx2+ny2=1(m>n>0)相交于A,B两点,若弦AB的中点的横坐标等于 ,则
椭圆的离心率等于_________.
【答案】(1) .(2) (3)
【解析】(1)设圆心 ,直线 的斜率为 ,弦AB的中点为 , 的斜率为 , 则
,所以 由点斜式得 .
(2)已知 ,设 , ,则 ①, ②,
已知AB的中点坐标为 , ,
①-②得 ,
∴ ,∵ ,∴ ,即 ,
又 ,
∴ , ,即E的方程为 .
(3)设A(x,y),B(x,y),AB的中点为M(x,y),x=- ,代入y=x+1得y= .
1 1 2 2 0 0 0 0
所以m x 2+n y 2=1,(1)m x 2+n y 2=1,(2)
1 1 2 2
由(1)-(2)得: ,
,∴ ,
∴e2 ,∴e= .故答案为: .
【一隅三反】
1.(2020·上海高二课时练习)如果椭圆 的弦被点(4,2)平分,则这条弦所在的直线方程是
________
【答案】 y=-0.5x+4
【解析】设弦为 ,且 ,代入椭圆方程得 ,两式作差并化
简得 ,即弦的斜率为 ,由点斜式得 ,化简得
.2.(2020·海林市朝鲜族中学高二课时练习)已知椭圆方程为 +y2=1,则过点 且被P平分的弦所
在直线的方程为________.
【答案】
【解析】设这条弦与椭圆 交于点 ,
由中点坐标公式知 ,
把 代入 ,
作差整理得 ,
这条弦所在的直线方程为 ,
即 ,故答案为 .
3.过点M(-2,0)的直线l与椭圆x2+2y2=2交于P,P 两点,线段PP 中点为P,设直线l的斜率为
1 2 1 2
k(k≠0),直线OP的斜率为k(O为原点),则k·k 的值为________.
1 1 2 1 2
【答案】-
【解析】设直线 的方程为: ,由 ,整理得
: ,所以 , ,
所以 ,所以, ,所以
4.(2019·内蒙古一机一中高二期中(文))斜率为 的直线l被椭圆 截得的
弦恰被点 平分,则 的离心率是______.
【答案】 .
【解析】设直线l与椭圆的交点为
因为弦恰被点 平分,所以
由 ,两式相减可得:
化简可得: ,因为直线l的斜率为 ,所以
即 所以离心率 故答案为
5.(2018·河南高二月考(文))已知椭圆 : ( )的右焦点为 ,过点 的直线
交椭圆交于 , 两点,若 的中点 ,且直线 的倾斜角为 ,则此椭圆的方程为
( )
A. B. C. D.
【答案】A【解析】∵ ,∴ ,令 , ,则 ,
∴ , ,∴ , .故选A.