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10.3 椭圆(精练)(基础版)
题组一 椭圆的定义及应用
1.(2022江西月考)已知 是椭圆 上一点, , 为椭圆的左,右焦点,且 ,
则 ( )
A.1 B.3 C.5 D.9
【答案】B
【解析】对椭圆方程 变形得, ,易得椭圆长半轴的长为5,
由椭圆的定义可得, ,
又因为 ,所以 .故答案为:B.
2.(2022·江西模拟)“ ”是“方程 表示椭圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分杂件
C.充要杂件 D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】由 ,可得 ,
当 时,方程可化为 ,此时方程表示圆,所以充分性不成立;
反之:方程 表示椭圆,则满足 ,即 且 ,
所以 不成立,即必要性不成立,
所以“ ”是“方程 表示椭圆”的既不充分也不必要条件.
故答案为:D.3.(2022奉贤期中)已知椭圆 则( )
A.C 与C 顶点相同 B.C 与C 长轴长相同
1 2 1 2
C.C 与C 短轴长相同 D.C 与C 焦距相等
1 2 1 2
【答案】D
【解析】椭圆 中, ,则
则C 的顶点为 ,长轴长为 ,短轴长为4,焦距为 ;
1
同理,椭圆 中, ,则
则C 的顶点为 ,长轴长为4,短轴长为4 ,焦距为 ;
1
故ABC错误,D正确. 故答案为:D
4.(2022·南充模拟)已知椭圆 的左焦点为 ,过点 的直线
与椭圆 相交于不同的两点 ,若 为线段 的中点, 为坐标原点,直线 的斜率为 ,
则椭圆 的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】直线 过点 ,所以 , 设 ,
由 两式相减并化简得 ,即 ,所以 ,
所以椭圆 的方程为 .故答案为:B
5.(2022·宝鸡模拟)“ ”是“方程 表示焦点在x轴上椭圆”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】∵方程 表示焦点在x轴上的椭圆, ,解得: ,
“ ”是“方程 表示焦点在x轴上椭圆”的必要不充分条件.
故答案为:C.
6.(2022·佛山模拟)若椭圆 的焦点在y轴上,则实数k的取值范围是 .
【答案】(1,2)
【解析】因为椭圆 的焦点在y轴上, 所以 ,解得 ,即实数k的
取值范围为(1,2).故答案为:(1,2)
7.(2022·郑州模拟)已知椭圆 的左、右焦点分别为F,F,O为坐标原点,椭圆上一点P
1 2
满足|OP|=3,则△FPF 的面积为 .
1 2
【答案】7【解析】由题意得: ,解得: ,所以 ,设出 ,则 ,
解得: ,故 故答案为:7
8.(2022·株洲模拟)已知 、 是椭圆 的两个焦点,M为椭圆上一点,若 为直
角三角形,则 .
【答案】
【解析】在椭圆 中, , , ,则 .
(1)若 为直角,则 ,该方程组无解,不合乎题意;
(2)若 为直角,则 ,解得 ,
;
(3)若 为直角,同理可求得 .综上所述, .故答案为: .
9.(2022·奉贤模拟)已知曲线 的焦距是10,曲线上的点 到一个焦点的距离是2,则点
到另一个焦点的距离为 .
【答案】 或10【解析】由题意,曲线的半焦距为5,若曲线是焦点在x轴上的椭圆,则a>16,所以
,而椭圆上的点 到一个焦点距离是2,则点 到另一个焦点的距离为
;
若曲线是焦点在y轴上的椭圆,则02,不合题意,所以点P到上焦点的距离为2,则它到下焦点的距离
.
故答案为: 或10.
10.(202·深圳月考)已知椭圆 的左、右焦点分别为 , , 是椭圆 上
的一点,且 ,则 面积为 .
【答案】
【解析】由题意知 ,
设|PF|=m,|PF|=n,则 ,即
1 2
解得mn=12,
所以三角形 面积为 .故答案为:
11(2021商丘)设 为椭圆 的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,
且 ,则四边形 的面积为 .
【答案】18
【解析】由条件可知四边形 为矩形,设 则 ,
所以 ,即 ,即四边形 的面积为 .
故答案为:18.
题组二 椭圆的离心率
1.(2022·眉山模拟)已知 , 分别是椭圆 的左顶点和右焦点, 是椭圆上
一点,直线 与直线 相交于点 .且 是顶角为120°的等腰三角形,则该椭圆的离心
率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如图,设直线 与 轴的交点为 ,由 是顶角为120°的等腰三角形,知
, .于是,在 中 .
而 ,故 .
结合 得 ,即 ,解得 .
故答案为:C.
2.(2022·贵州贵阳)设 , 是椭圆 : 的左、右焦点, 为直线 上一点,
是底角为 的等腰三角形,则椭圆 的离心率为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】如图所示,点 为直线 上一点, 是底角为 的等腰三角形,
可得 ,所以 ,整理得 ,所以 ,
所以椭圆 的离心率为 .故选B.3.(2022·陕西咸阳市)已知椭圆 为C的左、右焦点, 为C
上一点,且 的内心 ,若 的面积为2b,则n的值为( )
A. B. C. D.3
【答案】C
【解析】由题意可得, 的内心 到x轴的距离就是内切圆的半径.又点P在椭圆C上,
.又 ,
,即 ,解得 或 (舍),
.又 ,解得 .
故选:C.
4.(2021·乐清市知临中学高三月考)已知椭圆和双曲线有相同的焦点 ,它们的离心率分别为 ,
是它们的一个公共点,且 .若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B【解析】设 ,椭圆的长半轴长为 ,双曲线的实半轴长为 ,焦点为 ,不妨设 在第
一象限,
则 ,解得 ,
中由余弦定理得 ,即 ,
所以 ,
, ,又 , ,所以 ,
,所以 .
故选:B.
5.(2021·江西新余·高三(理))已知 是椭圆 的左焦点,椭圆 上一点
关于原点的对称点为 ,若 的周长为 .则离心率 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】P与Q关于原点对称,则Q(-2,-1),
,
又三角形PQF的周长为 ,
设圆的右焦点为M,则由椭圆的性质可得 ,,得 ,
将点P代入椭园方程可得: ,解得 ,
,
则离心率 ,
故选A.
6(2022·广东)已知椭圆 的左焦点为F,过点F且倾斜角为45°的直线l与椭圆交于
A,B两点(点B在x轴上方),且 ,则椭圆的离心率为___________.
【答案】
【解析】设 ,由题意知, 的斜率为 ,则直线方程为 ,
设 ,联立直线和椭圆的方程得 ,
整理得 ,则 , ,
且 ,可得 ,则 , ,
所以 ,可得 ,所以
故答案为: .题组三 椭圆的标准方程
1.(2022湖北月考)已知椭圆 的两个焦点分别为 ,P是椭圆上一点,
,且C的短半轴长等于焦距,则椭圆C的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为 ,所以 ,因为 ,所以 , ,
故椭圆C的标准方程为 。 故答案为:D.
2.(2022·昌吉期中)已知椭圆过点 和点 ,则此椭圆的方程是( )
A. B. 或
C. D.以上均不正确
【答案】A【解析】设椭圆方程为:mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),因椭圆过点 和点 ,
于是得 ,解得 ,所以所求椭圆方程为 。故答案为:A
3.(2022福州期中)方程 化简的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】∵方程 ,
表示平面内到定点 、 的距离的和是常数 的点的轨迹,
∴它的轨迹是以 为焦点,长轴 ,焦距 的椭圆;
∴ ;
∴椭圆的方程是 ,即为化简的结果.
故答案为:D.
4.(2022·宁德期中)已知焦点在 轴上的椭圆的离心率为 ,它的长轴长等于圆 :
的直径,则椭圆的标准方程是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】依题意可设椭圆的标准方程为 ,半焦距为 ,由 ,半径为4,
故有 ,又 , ,
.
所以椭圆的标准方程为 .故答案为:B
5.(2022·温州期中)已知椭圆一个焦点 ,离心率为 ,则椭圆的标准方程( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为椭圆一个焦点 ,所以椭圆的的焦点在横轴上,且 ,
又因为该椭圆的离心率为 ,所以有 ,
所以 ,因此椭圆的方程为: ,
故答案为:D
6.(2022朝阳期中)若椭圆 的一个焦点为 ,则m的值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【解析】依题意,椭圆焦点在 轴,所以 . 故答案为:C
7.(2022·浙江月考)阿基米德是古希腊著名的数学家,物理学家,他利用“逼近法”得到椭圆的面
积除以圆周率 等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.已知在平面直角坐标系 中,椭圆 :的面积为 ,两焦点与短轴的一个端点构成等边三角形,则椭圆 的标准
方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意 ,解得 ,所以椭圆方程为 。
故答案为:A.
8.(2022·深圳期中)已知椭圆 的左,右焦点分别为 ,P是C上一
点, 垂直于x轴, ,则C的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为 垂直于x轴, ,
所以 ,所以 ,则 ,
所以C的方程为 .
故答案为:C.
9.(2022江都期中)阿基米德是古希腊著名的数学家、物理学家,他利用“逼近法”得到椭圆的面积
除以圆周率 等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.已知在平面直角坐标系 中,椭圆
的面积为 ,两焦点与短轴的一个端点构成等边三角形,则椭圆 的标准
方程是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】椭圆的面积除以圆周率 等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积,且椭圆
的面积为 ,所以 ,又因为两焦点与短轴的一个端点构成等边三角
{ab=8√3
{ a=4
形,所以得 a=2c ,解得 , 所以椭圆 的标准方程是 。故答案为:A
b=2√3
a2=b2+c2
10.(2022沈阳期中)阿基米德不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他利用“逼近法”得到
椭圆的面积公式,设椭圆的长半轴长、短半轴长分别为 ,则椭圆的面积公式为 ,若椭圆
的离心率为 ,面积为 ,则椭圆的标准方程为( )A. 或 B. 或
C. 或 D. 或
【答案】B
【解析】根据题意 ,可得 ,
所以椭圆的标准方程为 或 .故答案为:B
11.(2022·攀枝花月考)已知椭圆的对称中心为坐标原点 ,一个焦点为直线 与
轴的交点,离心率为 ,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】椭圆的对称中心为坐标原点O,一个焦点为直线l:x-2y-4=0与x轴的交点,
可得焦点坐标(4,0),所以c=4,离心率为 ,解得 ,所以
,所以所求椭圆方程为: .故答案为:A.12.(2022·长安月考)已知椭圆C的焦点为 ,过F 的直线与C交于A,B两点.若
2
, ,则C的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵ , ∴
又∵ ,∴ , 又|BF |+|BF |=2a,
1 2
a 3a
∴|BF |= ,|BF |= ,|AF |=a,∴在Rt△AFO中, ,
2 2 1 2 2 2
在△BF F 中,由余弦定理得 ,
1 2
则由 得 ,∴b2=a2-c2=3-1=2,
则C的方程为: , 故答案为:B
13(2022西青期末)已知直线 经过椭圆 的左焦点 ,且与
椭圆在第二象限的交点为M,与 轴的交点为N, 是椭圆的右焦点,且 ,则椭圆的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意,直线 与 轴的交点 ,
又直线 过椭圆 的左焦点,所以 ,即 ,
因为直线 与椭圆在第二象限的交点为M,与y轴的交点为 ,
且 ,所以 ,即 ,
又由 ,所以椭圆的方程为 。故答案为:D.
题组四 直线与椭圆的位置关系
1.(2022云南)直线y=x+1与椭圆x2+ =1的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
【答案】C
【解析】联立 消去y,得3x2+2x-1=0,
因为Δ=22+12=16>0,所以直线与椭圆相交.
2.(2022黑龙江)若直线 和圆 没有交点,则过点 的直线与椭圆 的交
点个数为( )
A.2个 B.至少一个 C.1个 D.0个
【答案】A
【解析】 直线 和圆 没有交点, 直线与圆相离,圆心 ,半径,即
点 在以原点为圆心,半径为2的圆内,
又椭圆 短轴长为4, 圆 =2内切于椭圆, 点 在椭圆内,
则过点 的直线与椭圆 的交点个数为2个.
故选:A.
3.(2022·江西 )已知直线 与椭圆 恒有公共点,则实数 的取值范围为( )
A. B. 或
C. 且 D. 且
【答案】C
【解析】由题意,直线 ,可得直线恒过定点 ,
要使得直线 与椭圆 恒有公共点,
只需点 在椭圆的内部或在椭圆上,可得 ,
即实数 的取值范围为 且 .
故选:C.
4.(2022江苏)已知以 , 为焦点的椭圆与直线 有且仅有一个交点,则椭圆
的长轴长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设椭圆长轴长为 (且 ,则椭圆方程为 .
由 ,可得 ,
因为直线与椭圆只有一个交点,则 ,即 .
解得 或 或 ,
又由 ,所以 ,所以长轴长 .
故选: .
5(2021·全国高三专题练习)已知直线 与椭圆 相交于与A,B两点,若椭圆上存
在点C,使得 ,则点C的坐标为______________.
【答案】 或
【解析】设 , ,
由 消去x整理得 , ,
则 , ,
所以 , ,
又 ,则点C在以 为直径的圆上(不与 、 重合),
即点C在圆 上,
由 可得 或 .
故答案为: 或 .
题组五 弦长1.(2022上海)椭圆 中,以点 为中点的弦所在直线的斜率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设弦的两端点为A(x,y),B(x,y),代入椭圆得 ,
1 1 2 2
两式相减得 ,即 ,
即 ,又 即 ,即 ,
∴弦所在的直线的斜率为 ,故选:C.
2.(2022·北京)直线 与椭圆 相交 两点,点 是椭圆上的动点,则 面积的
最大值为( )
A.2 B. C. D.3
【答案】B
【解析】由题意联立方程组 ,解得 或 ,
因为 两点在椭圆上关于原点对称,不妨取 ,
则 ,
设过点C与AB平行的直线为 ,则 与AB的距离即为点C到AB的距离,也就是 的
边AB上的高,
当 与椭圆相切时, 的边AB上的高最大, 面积也最大,联立 ,得: ,
令判别式 ,解得 ,
此时 与 间的距离也即是 的边AB上的高为 ,
所以 的最大面积为 ,
故选:B.
3.(2022·上海市)已知直线 交椭圆 于 两点,且线段 的中点为 ,则直线 的斜率
为______.
【答案】
【解析】由题意,设 ,因为 的中点为 ,所以 .
又 .
于是 ,即所求直线的斜率为 .
故答案为: .
4.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆 ( )与直线 交于A、B两点,
,且 中点的坐标为 ,则此椭圆的方程为________.
【答案】【解析】由于 的中点坐标为 且满足直线方程 ,
即有 ,解得 ,则 的中点坐标为 .
设 , ,由 得 ,
则 ,
∵ 的中点坐标为 ,∴ ,即 ,
则 ,即 ,故 ,
又 ,
解得 ,故 .
∴椭圆方程为 .
故答案为: .
5.(2022·江苏)若椭圆 的弦AB被点 平分,则AB所在的直线方程为______.
【答案】
【解析】设直线与椭圆的交点为
为 的中点, ;
两点在椭圆上,则
两式相减得 ;则 ; ;
故所求直线的方程为 ,即 ;
故答案为:
6.(2022·河北)已知椭圆 的一个焦点与抛物线 的焦点重合,过点
且斜率为 的直线交椭圆 于 , 两点,若 是线段 的中点,则椭圆 的方程为 __.
【答案】
【解析】根据题意,抛物线 的焦点为 ,则椭圆 的焦点在 轴上,且 ,
可以设该椭圆的标准方程为: ,则 ,①
设 点坐标为 , , 点坐标为 , ,有 ②, ③,
② ③可得: ④,
又由直线 的斜率为 ,则 ,
的中点 的坐标为 ,则 、 ,
代入④中,可得 ,
又由 ,则 , ,
故要求椭圆的标准方程为: ;
故答案为: .
7.(2021·黑龙江)已知椭圆 ,过 点作直线 交椭圆 于 , 两点,且点 是 的中
点,则直线 的方程是___________.
【答案】【解析】设 ,
因为点 是 的中点,可得 ,
由 ,两式相减得 ,
即 ,所以直线 的方程为 ,即 .
故答案为: .
8.(2022·贵州贵阳)已知椭圆 的离心率是 ,点 在椭圆 上.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)过点 的直线 与椭圆 交于 两点, 求 为坐标原点)面积的最大值.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)由题意可得 ,解得 ,故椭圆C的标准方程为 ;
(2)由题意可知直线 的斜率存在,
设直线 ,
联立 ,整理得 ,
,
所以 , 即 或 ,则 ,
故 ,
点 到直线 的距离 ,
则 的面积 ,
设 ,则 ,
故 , 当且仅当 时,等号成立,
即 面积的最大值为 .
9.(2023·全国·高三专题练习)已知动点 与平面上点 , 的距离之和等于 .
(1)求动点 的轨迹 方程;
(2)若经过点 的直线 与曲线 交于 , 两点,且点 为 的中点,求直线 的方程.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)解:设点 的坐标为 , , 由椭圆定义可知,点 轨迹是以
, 为焦点的椭圆, , , , 动点 的轨迹 的方程为 .
(2)解:显然直线 的斜率存在且不等于 ,设 , ,则 , ,又 、
在椭圆上,所以 , ,两式相减得 ,即
所以 ,即 ,即 ,所以直线 的方程为 ,即 ;
10.(2022·河北)已知椭圆 : 的左、右焦点分别为 , ,离心率为 ,短轴
顶点分别为 、 ,四边形 的面积为32.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)直线 交椭圆 于 , 两点,若 的中点坐标为 ,求直线 的方程.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)因为离心率 ,所以 ,因为 ,所以 .
因为四边形 的面积为32,所以 ,所以 , ,
故椭圆 的标准方程为
(2)设 , ,则
两式相减得 ,所以 .
因为 的中点坐标为 在椭圆内部,所以 ,所以直线 的斜率为1,
故直线 的方程为 ,即 .