文档内容
微专题:利用椭圆的定义求方程
【考点梳理】
椭圆即点集P={M||MF |+|MF |=2a},在运用椭圆的定义时,要注意“|FF|<2a”这个条件.
1 2 1 2
【典例剖析】
典例1.已知点 满足 ,点A,B关于点 对称且 ,则
的最大值为( )
A.10 B.9 C.8 D.2
典例2.已知 的周长等于10, ,通过建立适当的平面直角坐标系,顶点 的轨迹方程可以是( )
A. B.
C. D.
典例3.已知 , 是椭圆 的两个焦点,点P在椭圆上, ,则 的面积是( )
A.3 B.6 C. D.
典例4.已知 , 是圆 上一动点,线段 的垂直平分线交 于点 ,则动点
的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
典例5.已知圆 , ,动点 为圆 上任意一点,则 的垂直平分线与 的交点 的轨
迹方程是( )
A. B. C. D.
【双基达标】
第 1 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司6.已知 分别是椭圆 的左、右焦点,点 ,点 在椭圆 上, ,
分别是 的中点,且 的周长为 ,则椭圆 的方程为( )
A. B.
C. D.
7.已知曲线 上任意一点 满足 ,则曲线 上到直线
的距离最近的点的坐标是( )
A. B. C. D.
8.已知定点 ,动点Q在圆O: 上,PQ的垂直平分线交直线 OQ于M点,若动点M的轨迹是双
曲线,则m的值可以是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
9.在平面直角坐标系xoy中,椭圆C的中心为原点,焦点 、 在x轴上,离心率为 ,过 的直线l交C于
A、B两点,且 的周长为16,那么C的方程为
A. B.
C. D.
10.已知椭圆 上任意一点 都满足关系式 ,则椭圆 的标准方程为
( )
A. B.
第 2 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司C. D.
11.若椭圆 上一点到C的两个焦点的距离之和为 ,则 ( )
A.1 B.3 C.6 D.1或3
12.已知椭圆C的焦点为 , ,过 的直线交于C与A,B,若 , ,则C的
方程为( )
A. B. C. D.
13.已知椭圆对称中心为坐标原点,对称轴为坐标轴,该椭圆的一焦点坐标为 且过点 ,求该椭圆的长
轴长为( )
A. B.
C. D.
14.已知 的两个顶点分别为 的周长为18,则点 的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
15.设椭圆C: 的两个焦点分别为 , ,P是C上一点,若 ,且
,则椭圆C的方程为( )
A. B. C. D.
16.已知椭圆 的一个焦点为 ,点 是椭圆 上的一个动点, 的最小值为 ,且
存在点 ,使得 (点 为坐标原点)为正三角形,则椭圆 的焦距为( )
第 3 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. B. C. D.
17.已知两定点 , ,直线 : ,在 上满足 的点 的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.0或1或2
18.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.
19.已知定圆 , ,定点 ,动圆 满足与 外切且与 内切,则
的最大值为
A. B. C. D.
20.已知椭圆 与双曲线 : 有相同的焦点 , ,点 是两曲线的一个交点,且 ,过椭
圆 的右焦点 做倾斜角为 的直线交椭圆 于 , 两点,且 ,则 可以取( )
A.4 B.5 C.7 D.8
【高分突破】
一、单选题
21.已知两定点 , ,直线 : ,在 上满足 的点 的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.0或1或2
22.以 , 为焦点,且经过点 的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
第 4 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司23.已知椭圆 的左、右焦点为 , ,离心率为 ,过 的直线 交 于 , 两点,若
周长为12,则 的标准方程为( )
A. B. C. D.
24.在平面直角坐标系 中,已知点 ,动点 满足 ,则 的最大值为
( )
A. B.
C. D.
25.已知椭圆的两个焦点为 , ,M是椭圆上一点,若 , ,则该椭圆
的方程是( )
A. B. C. D.
26.方程 ,化简的结果是( )
A. B.
C. D.
27.设 ,若 ,则点 的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
28.方程 化简的结果是( )
A. B. C. D.
29.记 的面积为 ,若 , ,则 的最大值为( )
A. B. C. D.
第 5 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司30.已知椭圆 的两个焦点分别为 , , 是椭圆 上的动点, , 的
最小值为1,则 的焦距为( )
A.10 B.8 C.6 D.4
二、多选题
31.下列说法正确的是( )
A.已知 , 且三角形 的周长是6,则顶点 的轨迹方程是
B.点 关于直线 的对称点是
C.过 , 两点的直线方程为
D.经过点 且在 轴和 轴上截距都相等的直线方程是
32.设椭圆 的左、右焦点分别为 , ,点 在椭圆上,且 , ,
.过点 的直线交椭圆于 两点,且 关于点 对称,则下列结论正确的有( )
A.椭圆的方程为
B.椭圆的焦距为
C.椭圆上存在 个点 ,使得
D.直线 的方程为
33.在平面直角坐标系xOy中,已知 , , ,若动点P满足 ,则( )
A.存在点P,使得
B. 面积的最大值为
C.对任意的点P,都有
第 6 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司D.椭圆上存在2个点P,使得 的面积为
34.已知P是圆O:x2+y2=4上任意一点,定点A在x轴上,线段AP的垂直平分线与直线OP相交于点Q,当P在圆
O上运动时,Q的轨迹可以是( )
A.直线 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
35.在平面直角坐标系中,有两个圆 和 ,其中r,r 为正常数,满足
1 2
或 ,一个动圆P与两圆都相切,则动圆圆心的轨迹方程可以是( )
A.两个椭圆 B.两个双曲线
C.一个双曲线和一条直线 D.一个椭圆和一个双曲线
36.(多选)已知椭圆 的中心在坐标原点,离心率为 ,且椭圆上一点到椭圆的两个焦点的距离之和为 ,
则椭圆 的方程为( )
A. B.
C. D.
三、填空题
37.设F,F 是椭圆C: + =1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C上的一个点,且PF⊥PF,若 的面
1 2 1 2
积为9,周长为18,则椭圆C的方程为________.
38.已知B( ,0)是圆A: 内一点,点C是圆A上任意一点,线段BC的垂直平分线与AC相
交于点D.则动点D的轨迹方程为_________________.
39.已知圆F:(x+1)2+y2=16,定点F(1,0),动圆M过点F,且与圆F 相内切,那么点M的轨迹C的方程为
1 2 2 1
____.
40.已知 ,则 的最值为_________.
41.点 在焦点为 、 的椭圆 上, 交 轴于点 ,且△ 为正三角形,若 ,则椭圆
的标准方程为________.
第 7 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司42.已知长方形 , , ,则以 , 为焦点,且过 , 的椭圆的离心率为________.
四、解答题
43.设点 是椭圆 上一动点, 分别是椭圆 的左,右焦点,射线
分别交椭圆 于 两点,已知 的周长为8,且点 在椭圆 上.
(1)求椭圆 的方程;
(2)证明: 为定值.
44.已知点 是圆 上任意一点, 是圆 内一点,线段 的垂直平分线与半径 相交
于点 .
(1)当点 在圆上运动时,求点 的轨迹 的方程;
(2)设不经过坐标原点 ,且斜率为 的直线 与曲线 相交于 、 两点,记 、 的斜率分别是 、 ,以
、 为直径的圆的面积分别为 、 当 、 都存在且不为 时,试探究 是否为定值?若是,求出
此定值;若不是,请说明理由.
45.已知平面内B、C是两个定点, .
① 的周长为18;
②直线AB、AC的斜率分别为 、 ,且 .
请从上面条件中任选一个作答,以BC中点为坐标原点,以BC所在直线为x轴,求出三角形ABC顶点A的轨迹方
第 8 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司程.
46.已知两圆 ,动圆 在圆 内部且和圆 内切,和圆 外切.
(1)求动圆圆心 的轨迹 的方程;
(2)过点 的直线与曲线 交于 两点. 关于 轴的对称点为 ,求 面积的最大值.
47.平面直角坐标系 中, 为坐标原点,抛物线 的焦点为 ,点 在抛物线 上,且
. 关于原点的对称点为 ,圆 的半径等于 ,以 为圆心的动圆过 且与圆 相切.
(1)求动点 的轨迹曲线 的标准方程;
(2)四边形 内接于曲线 ,点 分别在 轴正半轴和 轴正半轴上,设直线 的斜率分别是 ,
且 .
(i)记直线 的交点为 ,证明:点 在定直线上;
(ii)证明: .
48.已知圆 和点 是圆 上任意一点,线段 的垂直平分线和 相交于点
,记 的轨迹为曲线 .
(1)求曲线 的方程;
(2)点 是曲线 与 轴正半轴的交点,过点 的直线交 于 两点, 直线 的斜率分别是 ,
试探索 是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
第 9 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司参考答案
1.C
【分析】利用向量的加法运算求出 ,根据向量数量积基底模式求出 ,
再用两点间的距离公式及点 在椭圆 上即可求解.
【详解】由椭圆定义可得点 在椭圆 上,因为点A,B关于点 对称,所以
,而
,因为 ,
所以当 时 取得最大值3,所以 的最大值为 .
故选:C.
2.A
【分析】根据椭圆的定义进行求解即可.
【详解】因为 的周长等于10, ,
所以 ,
因此点 的轨迹是以 为焦点的椭圆,且 不在直线 上,
因此有 ,
所以顶点 的轨迹方程可以是 ,
故选:A
3.A
【分析】由 ,利用勾股定理结合椭圆的定义求解.
【详解】因为 ,
所以 ,
则 ,
所以 ,
所以 ,
故选:A
4.A
【分析】根据垂直平分线的性质得 ,再由椭圆的定义可得出点 的
轨迹是以 , 为焦点的椭圆,由椭圆的方程可求得动点 的轨迹方程.
【详解】由题意,可知圆 的标准方程为 ,圆心为 ,半径为6.
第 10 页∵线段 的垂直平分线交 于点 ,
∴ ,
∴ ,
∴点 的轨迹是以 , 为焦点的椭圆,
∴ , , ,
∴其轨迹方程为 .
故选:A
5.C
【解析】 的垂直平分线与 的交点 ,所以 ,则
,
进而可以利用椭圆的第一定义和焦距进行求解
【详解】 的垂直平分线与 的交点 ,所以 ,则
,
故 的轨迹是以 , 为焦点,长轴长为8的椭圆,所以, , ,
,点 的轨迹方程是
故选:C
【点睛】本题考查椭圆的第一定义的运用,属于基础题
6.B
【分析】因为 ,所以 三点共线,且 ,根据椭圆的定义求得 ,
设 ,根据 ,求得 ,代入椭圆的方程,求得 的值,即可求解.
【详解】因为 ,所以 三点共线,且 ,
因为 分别为 和 的中点,
所以 ,所以 ,
设 , , ,
由 ,可得 ,
求得 , ,所以 ,
因为点 在椭圆 上,所以 ,求得 , ,
所以椭圆 的方程为 .
故选:B.
第 11 页7.B
【分析】根据两点间距离公式和椭圆的定义可知曲线 为椭圆,从而得出椭圆方程;设与直线 平行且
与曲线 相切的直线方程,与椭圆方程联立,得到一元二次方程,利用判别式为零,求解交点坐标即可.
【详解】 设 , 则
,
点的轨迹是以 , 为焦点的椭圆. 曲线 的方程是:
设与直线 平行且与曲线 相切的直线方程为 .由 得
,, , ,
当 时, , ;当 时, , ;又 中靠近 的点
应该在椭圆的下方, 曲线 上到直线 的距离最近的点的坐标是 .
故选:
8.D
【分析】当 在圆内时,由几何性质可得 ,此时 的轨迹是以 为焦点的椭圆. 当
在圆上时,线段 的中垂线交线段 于圆心 .当 在圆外时, ,此时 的轨迹是以
为焦点的双曲线的一支,从而可得答案.
【详解】当 在圆内时,设 与圆的另一交点为 ,设点 为弦 的中点,
则 , 线段 的中点 在线段 内,则线段 的中垂线交线段 于点 ,如图1 .
第 12 页连接 , 则 , 所以
则
此时 的轨迹是以 为焦点的椭圆.
当 在圆上时,线段 的中垂线交线段 于圆心 .
当 在圆外时,设 与圆的另一交点为 ,设点 为弦 的中点,
则 , 线段 的中点 在线段 内,则线段 的中垂线交线段 的延长线于点 ,如图2 .
连接 , 则 , 所以
则
此时 的轨迹是以 为焦点的双曲线的一支.
同理当 在圆上运动时,还会得到
所以动点 的轨迹是双曲线,则 在圆外,所以
故选: D
9.D
【分析】根据题意, 的周长为16,即 ,结合椭圆的定义,有 ,即可得 的
值;又由椭圆的离心率,可得 的值,进而可得 的值;由椭圆的焦点在 轴上,可得椭圆的方程.
第 13 页【详解】解答:解:根据题意, 的周长为16,即 ,
根据椭圆的性质,有 ,即 ;椭圆的离心率为 ,即 ,则 ,故 ,则
,则椭圆的方程为 ,故选D.
【点睛】本题考查椭圆的性质,此类题型一般与焦点三角形联系,难度一般不大;注意结合椭圆的基本几何性质
解题即可.
10.B
【分析】根据关系式,可知点 满足椭圆方程,即可根据定义,求解椭圆方程.
【详解】由题设可知椭圆 的焦点在 轴上,其坐标分别为 , , ,故 , , ,所以
椭圆 的标准方程为 .
故选:B
11.B
【分析】讨论焦点的位置利用椭圆定义可得答案.
【详解】若 ,则由 得 (舍去);
若 ,则由 得 .
故选:B.
12.B
【分析】根据给定条件利用椭圆定义及余弦定理列出方程求出 即可得解.
【详解】依题意,设椭圆方程为 ,
由椭圆定义知, ,因 , ,则 ,解得 ,
于是得 , , ,显然点A在y轴上,如图,
在 中, , ,在 中, ,
由余弦定理得 ,即 ,解得 ,
,
所以椭圆C的方程为 .
故选:B
第 14 页13.C
【分析】由椭圆的一焦点坐标为 ,则另一焦点为 ,由又椭圆过点 ,根据椭圆的定义可得答案.
【详解】由椭圆的一焦点坐标为 ,可得所求椭圆焦点在 轴上,
设所求椭圆方程为: ,
则椭圆的另一焦点为 ,又椭圆过点
由椭圆的定义可得:
故选:C
14.A
【分析】根据 ,利用椭圆的定义得到点 的轨迹是以 为焦点的椭圆求解.
【详解】由题意得 ,
所以点 的轨迹是以 为焦点的椭圆,
设其标准方程为 ,则 ,从而 .
又 三点不共线,
∴点 不在 轴上,
点 的轨迹方程为 .
故选:A.
【点睛】本题主要考查椭圆的定义求方程,属于基础题.
15.D
【解析】根据 ,得到 ,由椭圆的定义得到 ,结合 ,求得
,然后在 中,由余弦定理求得a即可.
【详解】因为 ,所以 ,
P是C上一点,由椭圆的定义得: ,
又 ,
所以 ,
又 ,则 ,
所以在 中,由余弦定理得: ,
即 ,
整理得: ,
解得 ,则 ,
第 15 页所以椭圆C的方程为
故选:D
16.D
【解析】不妨设 为椭圆 的右焦点, 为椭圆 的左焦点,连接 ,利用椭圆的定义,以及 的最小值,
列方程组可得椭圆 的焦距.
【详解】不妨设 为椭圆 的右焦点, 为椭圆 的左焦点,连接
因为 为等边三角形,所以 ,所以 是直角三角形,所以 .因为
,所以 .因为 的最小值为 ,所以 ,所以 ,
椭圆 的焦距为
故选:D
17.B
【解析】求出 点所在轨迹方程,与直线方程联立方程组,方程组解的个数就是满足题意的 点的个数.
【详解】∵ , ,∴ 在以 为焦点, 为长轴长的椭圆上,
由于 , ,又 ,因此 ,
椭圆方程为 ,
由 ,解得 , ∴ 点只有一个.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题考查求平面满足题意的的个数,方法是求出满足动点 的一个条件的轨迹方程,由方
程组的解的个数确定曲线交点个数,从而得出结论,这也是解析几何的基本思想.
18.D
【详解】因为 ,所以 .因为 ,所以 , ,
故椭圆C的标准方程为 .
故选:D.
19.A
第 16 页【分析】将动圆 的轨迹方程表示出来: ,利用椭圆的性质将距离转化,最后利用距离关系得到最值.
【详解】定圆 , ,动圆 满足与 外切且与 内切
设动圆半径为 ,则
表示椭圆,轨迹方程为:
故答案选A
【点睛】本题考查了轨迹方程,椭圆的性质,利用椭圆性质变换长度关系是解题的关键.
20.D
【分析】先求出椭圆的标准方程为 再求出点 的坐标即得解.
【详解】由题得椭圆的焦点为 不妨设 在第一象限,
设椭圆方程为 ,
因为 ,
所以 ①
,②
又 ,③
解①②③得 ,所以椭圆的方程为
由题得直线 方程为 即:
联立直线 和椭圆方程 得 或 ,
所以 ,或
当 时,
所以 ,
所以
所以 .
当 时, .
第 17 页所以 可以取8.
故选:D
【点睛】方法点睛:解答圆锥曲线的问题时,看到焦半径,一般要马上联想到该圆锥曲线的定义,再利用该定义
解题求解.
21.B
【分析】求出 点所在轨迹方程,与直线方程联立方程组,方程组解的个数就是满足题意的 点的个数.
【详解】详解:
∵ , ,∴ 在以 为焦点, 为长轴长的椭圆上,
由于 , ,又 ,因此 ,
椭圆方程为 ,
由 ,解得 ,∴ 点只有一个.
故选:B.
22.B
【分析】根据焦点在x轴上,c=1,且过点 ,用排除法可得.也可待定系数法求解,或根据椭圆定义求2a可得.
【详解】因为焦点在x轴上,所以C不正确;又因为c=1,故排除D;将 代入 得 ,故
A错误,所以选B.
故选:B
23.C
【解析】根据椭圆的定义,可得 ,求得 ,再由离心率为 ,求得 ,进而得到 ,即可求得椭
圆的方程,得到答案.
【详解】 的周长为12,
, ,
又 , , ,
的标准方程为 .
故选:C.
【点睛】本题主要考查了椭圆的定义与标准方程的求解,其中解答中熟记椭圆的定义,以及椭圆的几何性质,准
确运算是解答的关键,着重考查推理与运算能力,属于基础题.
24.C
【分析】根据题意得出 的轨迹为椭圆,且方程为 .设出点 的坐标,利用向量数量积的定义求出
第 18 页,结合椭圆中 的取值范围即可求出 的最大值.
【详解】易知 的轨迹为椭圆,其方程为 ,设 ,则 ,
因为 ,所以 ,即 ,
.
故选: .
25.B
【分析】由椭圆的定义结合勾股定理求出 ,即可求解
【详解】由 ,
得 ,
又因为 ,
所以 ,
由 ,
得 ,
所以 ,
又 .
因为椭圆的焦点在 轴上,
所以椭圆的方程是 .
故选:B.
26.B
【分析】由所给方程 ,可知动点 到定点 和 距离和是定值 ,根
据椭圆的定义可知其轨迹是椭圆,即可求出椭圆的 ,进而得到答案.
【详解】根据两点间的距离公式可得: 表示点 与点 的距离,
表示点 与点 的距离.
所以原等式化简为
因为
所以由椭圆的定义可得:点 的轨迹是椭圆:
根据椭圆中: ,得:
第 19 页所以椭圆的方程为: .
故选:B.
【点睛】本题考查了由椭圆的几何意义来求椭圆方程,能理解椭圆定义是解本题关键.
27.B
【解析】由椭圆的定义可得出点 的轨迹是以 为焦点的椭圆,其中 , ,由此可得出椭圆的标准
方程.
【详解】由题意可知,点 到点 的距离与到点 的距离之和为定值 ,并且
,
所以点 的轨迹是以 为焦点的椭圆,所以 ,因为 ,所以 ,
所以点 的轨迹方程为 .
故选:B.
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于熟悉、灵活运用椭圆的定义,求出椭圆的焦点的位置,椭圆中的 .
28.D
【分析】由方程的几何意义得到是椭圆,进而得到焦点和长轴长求解.
【详解】∵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.
故选:D.
29.C
【分析】以 的中点 为原点,直线 为 轴,直线 为 轴,建立如图所示直角坐标系,结合椭圆的定义
和三角形的面积公式,即可求解.
【详解】解:以 的中点 为原点,直线 为 轴,直线 为 轴,建立如图所示直角坐标系,
由椭圆的定义易知,点 的轨迹是分别以 , 为左、右焦点的椭圆(不含长轴两端点),且 , ,
则 ,故该椭圆的标准方程为 ,
当点 为椭圆的上下顶点时,即 时, 取最大值,
则三角形面积 ,当且仅当 时取等号.
故选:C.
第 20 页30.B
【解析】由椭圆定义及性质,布列方程组,即可得到结果.
【详解】由已知得 ,解得 ,
∴焦距为8.
故选:B
【点睛】本题考查椭圆的定义及基本性质,考查计算能力,属于基础题.
31.AB
【解析】根据椭圆的定义,可判断A的正误;根据点关于线的对称点的求法,可求得对称点坐标,即可判断B的
正误;根据直线的两点式方程,即可判断C的正误;根据直线的截距式方程,可判断D的正误,即可得答案.
【详解】对于A:因为 ,所以 ,所以C点到两定点A、B的距离之和为定值4>2,满足椭
圆的定义,
所以 ,解得 , ,
所以顶点 的轨迹方程是 ,故A正确;
对于B:设点 关于直线 的对称点是 ,
则 ,解得 ,故对称点为 ,故B正确;
对于C:当 时,过 , 两点的直线方程为 ,故C错误;
对于D:若直线在 轴和 轴上截距都为0时,设直线 ,又直线过点 ,代入解得k=1,所以直线方程为
;
当直线在 轴和 轴上截距都相等且都不为0时,设截距为a,则直线方程为 ,又直线过点 ,代入解
得a=2,所以方程为 ,整理可得 ,故D错误.
故选:AB
32.ACD
【分析】由椭圆定义、勾股定理和椭圆 关系可求得椭圆方程,知A正确;
第 21 页由 的值可确定焦距,知B错误;
由 知 在以线段 为直径的圆上,由 知C正确;
利用点差法可求得直线 方程,知D正确.
【详解】对于A,由椭圆的定义知: ,解得: .
, ,解得: ,
, 椭圆的方程为 ,A正确;
对于B,由 知:焦距为 ,B错误;
对于C,由 知 , 在以线段 为直径的圆上,
由 知:以线段 为直径的圆与椭圆有 个交点,
即椭圆上存在 个点 ,使得 ,C正确;
对于D,由题意知点 为弦 的中点,
设 , ,则 , ,
两式相减得: .
, ,则 , ,
直线 的方程为: ,即 ,D正确.
故选:ACD.
【点睛】结论点睛:本题D选项考查了与弦中点有关的直线方程的求解问题,点差法是解决此类问题的常用方法,
若弦 中点坐标为 ,则以 为中点的弦所在直线的斜率与中点坐标有关,具体结论为:
(1)椭圆 中, ;
(2)双曲线 中, ;
(3)抛物线 中, .
33.AD
【分析】根据题意求得P的轨迹是椭圆 ,从而判断椭圆上是否存在点 ,使得 ,判断A;
当点P为椭圆上、下顶点时, 面积的取最大值,进而判断B;
由椭圆定义知, 验证C选项;
第 22 页求得使得 的面积为 的P点坐标满足的关系,与椭圆联立,根据判别式判断交点个数,判断D.
【详解】由题知,点P的轨迹是 , ,焦点在x轴上的椭圆,
则 ,椭圆方程为 ,
A:当点P为椭圆右顶点时, ,故A正确;
B:当点P为椭圆上、下顶点时, 面积的取最大值,
且最大值为 ,故B错误;
C: ,
因 ,故C错误;
D:设使得 的面积为 的P点坐标为 ,
由 坐标知, ,直线 的方程为 ,
则 ,解得 或 ,
联立 ,化简得 ,
则 ,因此存在两个交点;
同理可得直线 与椭圆没有交点;
综上,有且仅有2个点 ,使得 的面积为 ,故D正确;
故选:AD
34.BC
【分析】分点A在圆内、圆外、圆上、圆心,作图,结合椭圆、双曲线定义以及圆的性质可知.
【详解】当点A在圆内时,如图1,因为点Q在PA的垂直平分线上,所以 ,所以
,又 ,所以由椭圆定义知,此时轨迹为椭圆;
当点A在圆外时,如图2, ,且 ,由双曲线定义可知,此时轨迹为双曲
线;当点A在圆上时,易知点Q为定点,即圆心O;当点A在于点O重合时,易知Q为AP的中点,轨迹为圆.
故选:BC
第 23 页35.BCD
【分析】两圆圆心距C C =4,当r+r<4,即两圆外离时,动圆P可能与两圆均内切或均外切或一个内切一个外
1 2 1 2
切;当r+r>4,两圆相交,动圆P可能与两圆均内切或均外切或一个内切一个外切,分别讨论,得出结论.
1 2
【详解】解:根据题意圆 ,半径r,圆 ,半径r,所以 ,设圆P的半径为r,
1 2
(1)当 ,即两圆外离时,动圆P可能与两圆均内切或均外切或一个内切一个外切,
①均内切时 , ,此时 ,
当 时,此时P点的轨迹是以C ,C 为焦点的双曲线,
1 2
当 时,此时点P在C ,C 的垂直平分线上.
1 2
②均外切时|PC |=r+r,|PC |=r+r,此时 .
1 1 2 2
此时P点的轨迹是与①相同.
③与一个内切与一个外切时,不妨设与圆C 内切,与圆C 外切,
1 2
|PC |=r﹣r,|PC |=r+r,
1 1 2 2
与圆C 内切,与圆C 外切时,同理得,
2 1
此时点P的轨迹是以C ,C 为焦点的双曲线,与①中双曲线不一样.
1 2
(2)当 ,两圆相交,动圆P可能与两圆均内切或均外切或一个内切一个外切,
④均内切时轨迹和①相同.
⑤均外切时轨迹和①相同
⑥与一个内切另一个外切时,不妨设与圆C 内切,与圆C 外切,
1 2
|PC |=r﹣r,|PC |=r+r,|PC |+|PC |=r+r
1 1 2 2 1 2 1 2
此时点P的轨迹是以C ,C 为焦点的椭圆.
1 2
与圆C 内切,与圆C 外切时,同理得 ,
2 1
此时点P的轨迹是以C ,C 为焦点的椭圆.
1 2
故选:BCD.
【点睛】本题考查动点的轨迹问题,圆与圆的位置关系以及椭圆与双曲线的定义的应用,解答本题的关键是根据
动圆圆心与已知圆的圆心距离 , 的和与差与 , 间的关系,结合椭圆与双曲线的定义进行分
析
第 24 页36.AC
【分析】求出 、 、 的值,对椭圆焦点的位置进行分类讨论,由此可得出椭圆的标准方程.
【详解】由椭圆的定义可得 ,可得 ,椭圆 的离心率为 ,则 ,
所以, .
若椭圆 的焦点在 轴上,则椭圆 的方程为 ;
若椭圆 的焦点在 轴上,则椭圆 的方程为 .
故选:AC.
37.
【分析】由题意可知 为直角三角形,由椭圆的定义结合已知条件即可求解
【详解】∵PF⊥PF,
1 2
∴ 为直角三角形,
又知 的面积为9,
∴ |PF|·|PF|=9,
1 2
得|PF|·|PF|=18.
1 2
在Rt 中,由勾股定理得|PF|2+|PF|2=|FF|2,
1 2 1 2
由椭圆定义知|PF|+|PF|=2a,
1 2
∴(|PF|+|PF|)2-2|PF||PF|=|FF|2,即4a2-36=4c2,
1 2 1 2 1 2
∴a2-c2=9,即b2=9,
又知b>0,
∴b=3,
∵ 的周长为18,
∴2a+2c=18,即a+c=9,①
又知a2-c2=9,
∴a-c=1.②
由①②得a=5,c=4,
∴所求的椭圆方程为 .
故答案为:
38.
【分析】利用椭圆的定义可得轨迹方程.
【详解】连接 ,由题意, ,则 ,
第 25 页由椭圆的定义可得动点D的轨迹为椭圆,其焦点坐标为 ,长半轴长为2,
故短半轴长为1,故轨迹方程为: .
故答案为: .
39.x24+y23=1##y23+x24=1
【分析】根据椭圆的定义判断出点M的轨迹C为椭圆,直接求出其标准方程.
【详解】设圆M的半径为r.
∵圆M与圆F 相内切,∴MF =4-r.
1 1
∵圆M过点F,∴MF =r,∴MF =4-MF ,即MF +MF =4>FF,
2 2 1 2 1 2 1 2
∴点M的轨迹C是以F,F 为焦点的椭圆,设椭圆的方程为 (a>b>0),
1 2
则有2a=4,c=1,∴a=2,b= ,
∴轨迹C的方程为
故答案为: .
40.最大值为 ,最小值为 .
【分析】由 ,可知点 的轨迹表示以定点 , 的距离之和为定长20
的椭圆,进而结合点到直线的距离得到答案.
【详解】满足题设的点 的轨迹是定点 , 的距离之和为定长20的椭圆,此椭圆的中心在 、
长半轴a满足 ,即 .线段 长为 ,即 ,所以椭圆的短半轴长 .又椭圆长轴所
在直线方程为 .如图可知,使得椭圆与直线 有公共点的m的取值范围是原点到直线 的
距离不超过 .
第 26 页即 ,解得 .
椭圆上任意一点 均满足 .
由 ,得 的最大值为 ,最小值为 .
故答案为:最大值为 ,最小值为 .
41.
【分析】利用图中的几何关系以及椭圆的定义即可求解.
【详解】由已知得,点 在焦点为 、 的椭圆 上, 交 轴于点 ,且△ 为正三角形,则
,
即 为△ 的中位线, ,
又∵在等腰△ 中, ,
∴ ,∴ ,
由椭圆的定义可知 ,即 ,
又∵ ,∴ ,
∴ ,则椭圆方程: .
故答案为: .
42. ##
【分析】利用椭圆的定义求椭圆的离心率.
【详解】解析: 如图, ,即
∵点 在椭圆上,且
∴ ,即 ,
∴ ##
故答案为: ## .
第 27 页43.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据椭圆定义和点在椭圆上建立方程,解出方程即可;
(2)联立直线 与椭圆 的方程,根据韦达定理表示出点 和点 的坐标关系,同理也可以表示出点 和点
的坐标关系,然后将 化简为 三点的坐标表示,最后化简即可
(1)
根据椭圆的定义可得:
解得:
将 代入方程 ,得
解得:
椭圆C的方程为:
(2)
由题知, ,设 ,则直线 的方程为
由 得
同理可得
第 28 页为定值 .
【点睛】(1)解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去 (或 )建立一元二次方程,然后借
助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.
(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形.
44.(1) ;
(2)是定值, .
【分析】(1)由条件可得 点轨迹满足椭圆定义,设出椭圆方程,由 , 的值可得 的值,从而求得轨迹方程;
(2)设出直线 的方程,结合韦达定理,分别求得 为定值, 也为定值,从而可得 是定值.
(1)
由题意知 ,
,
根据椭圆的定义知 点的轨迹是以 , 为焦点的椭圆,
设椭圆的方程为 ,
则 , ,
第 29 页曲线 的方程为 ;
(2)
由题意知直线 的方程为 且m≠0),
设直线 与椭圆的交点为 , , , ,
由 得, ,
,
,
,
,
,
,
,
,
是定值,为 .
45. 或
【分析】(1)结合椭圆的定义来求轨迹方程;
(2)利用 建立关于点的坐标 的方程求出A轨迹方程.
【详解】(1)根据椭圆定义,平面上到两个定点的距离之和为定值,且定值大于定长的点的集合轨迹为椭圆,
, 以及 ,则有
那么 ,且A,B,C三点构成三角形,那么A点的轨迹方程为
(2)设点 ,B坐标为 ,C坐标为 ,则有 , ,且 ,那么
,
第 30 页化简可得 , ,
且A,B,C三点构成三角形,那么A点的轨迹方程为 .
46.(1) ;
(2) .
【分析】(1)由题得 , 的轨迹是以 为焦点的椭圆,再借助椭圆的定义直接求
出方程即可.
(2)根据条件设出直线PQ的方程,联立直线和椭圆方程消元,结合韦达定理及基本不等式求解即可计算作答.
(1)
依题意,圆 的圆心 ,半径 ,圆 的圆心 ,半径 ,
设圆 的半径为 ,则有 , ,因此, ,
于是得点 的轨迹是以 为焦点,长轴长 的椭圆,此时,焦距 ,短半轴长b有:
,
所以动圆圆心 的轨迹 的方程为: .
(2)
显然直线 不垂直于坐标轴,设直线 的方程为 , ,
由 消去 得: ,则 , ,
点 关于 轴的对称点 , , ,如图,
显然 与 在3的两侧,即 与 同号,
于是得
第 31 页,
当且仅当 ,即 时取“=”,因此,当 时, ,
所以 面积的最大值 .
47.(1) ;(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析.
【分析】(1)由抛物线定义表示出 ,即可求出点 的坐标,由此求出 的值,进而求出抛物线的方程,然
后求出点 , 的坐标,利用椭圆的定义即可求出动点 的轨迹方程;(2)(i)设出点 的坐标,然后分别设
出直线 , 的方程,求出 , 的关系式,利用已知 建立等式关系,再由 为四边形,即可证明;
(ii)求出 , 的坐标,即可求出直线 的斜率,设出直线 的方程,并与椭圆方程联立,利用韦达定理以及
斜率公式表示出 ,并令该关系式等于 ,化简求出直线 的斜率,由此即可证明.
【详解】解:(1)由题知: ,所以 ,
所以 ,解得 ,
所以抛物线 的标准方程为 , ,
设动圆 的半径为 ,由题意知 , ,
所以 ,
所以 点的轨迹是以 为焦点的椭圆,其长轴长 焦距为 , ,
所以曲线 的标准方程为: .
(2)(i)设点 ,因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,整理得 ,
因为 为四边形,所以 ,
所以点 在定直线 上;
(ii)由题知 ,直线 ,
设 ,直线 ,
第 32 页将 代入 得 ,
所以 ,
所以
,
所以 ,
所以 ,
所以 ,解得 ,
所以 .
48.(1) ;(2)是定值为 .
【解析】(1)由圆 的方程可得圆心和半径,由线段垂直平分线的性质可得 ,
由椭圆的定义即可求解;
(2)设 ,设直线 : 与椭圆方程联立得 由根与系数
的关系可得 、 ,计算 即可求解.
【详解】(1)圆 的圆心为 ,半径为 ,
点 在圆 内, ,
所以曲线 是 为焦点,长轴长为 的椭圆,
由 ,得 ,所以曲线 的方程为 .
(2)①设 ,由已知直线 的斜率存在,
设直线 : ,联立方程组 得 ,
,
第 33 页(定值)
所以 是定值.
【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常用方法
(1)直接法:如果动点满足的几何条件本身就是一些几何量,如(距离和角)的等量关系,或几何条件简单明了
易于表达,只需要把这种关系转化为 的等式,就能得到曲线的轨迹方程;
(2)定义法:某动点的轨迹符合某一基本轨迹如直线、圆锥曲线的定义,则可根据定义设方程,求方程系数得到
动点的轨迹方程;
(3)几何法:若所求轨迹满足某些几何性质,如线段的垂直平分线,角平分线的性质,则可以用几何法,列出几
何式,再代入点的坐标即可;
(4)相关点法(代入法):若动点满足的条件不变用等式表示,但动点是随着另一动点(称之为相关点)的运动
而运动,且相关点满足的条件是明显的或是可分析的,这时我们可以用动点的坐标表示相关点的坐标,根据相关
点坐标所满足的方程,求得动点的轨迹方程;
(5)交轨法:在求动点轨迹时,有时会出现求两个动曲线交点的轨迹问题,这类问题常常通过解方程组得出交点
(含参数)的坐标,再消去参数参数求出所求轨迹的方程.
第 34 页第 35 页