文档内容
微专题:椭圆的焦点三角形
【考点梳理】
1、焦点三角形:椭圆上的点P(x ,y)与两焦点构成的△PFF 叫做焦点三角形. r =|PF|,r =|PF|,∠FPF
0 0 1 2 1 1 2 2 1 2
=θ,△PFF 的面积为S,则在椭圆+=1(a>b>0)中:
1 2
①焦点三角形的周长为2(a+c);
②4c2=r+r-2rrcosθ;
1 2
③当r=r 时,即点P的位置为短轴端点时,θ最大;
1 2
④S=rrsinθ=b2tan=c,当=b时,即点P的位置为短轴端点时,S取最大值,最大值为bc.
1 2
2、椭圆的焦点三角形是描述椭圆上的点到焦点的距离、焦距之间的相互制约关系的一个载体. 由于其位置、边
的特殊性决定了它易于同椭圆的定义、长轴长、离心率等几何量发生联系,内容丰富多彩.
【题型归纳】
题型一:椭圆中焦点三角形的周长问题
1.已知椭圆C: 的左右焦点分别为F、F,过左焦点F,作直线交椭圆C于A、B两点,则三角形ABF
1 2 1 2
的周长为( )
A.10 B.15 C.20 D.25
2.已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,过 的直线交椭圆于 , 两点,若
的最大值为10,则 的值是( )
A. B. C. D.
3.若F为椭圆C: 的右焦点,A,B为C上两动点,则△ABF周长的最大值为( )
A.4 B.8 C.10 D.20
题型二:椭圆中焦点三角形的面积问题
4.已知 , 分别是椭圆 的下顶点和左焦点,过 且倾斜角为 的直线 分别交 轴和
椭圆 于 两点,且 点的纵坐标为 ,若 的周长为 ,则 的面积为( )
A. B. C. D.
5.已知双曲线 : 的上、下焦点分别为 , , 为双曲线 上一点,且满足 ,
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则 的面积为( )
A. B. C. D.
6.已知 、 为椭圆 的左、右焦点,M为 上的点,则 面积的最大值为( )
A. B.2 C. D.4
题型三: 椭圆中焦点三角形的其他问题
7.椭圆C: 左右焦点分别为 , ,P为C上除左右端点外一点,若 ,
,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
8.设 为椭圆 的焦点,若在椭圆 上存在点 ,满足 ,则实数 的取值范
围为( )
A. B.
C. D.
9.在平面直角坐标系 中,已知 ABC顶点 和 ,顶点B在椭圆 上,则 的
△
值是( )
A.0 B.1 C.2 D.不确定
【双基达标】
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10.设 是椭圆 的两个焦点, 是椭圆上一点,且 .则 的面积为( )
A.6 B. C.8 D.
11.已知 , 是椭圆 的左右焦点, 是椭圆上任意一点,过 引 的外角平分线的垂线,垂足
为 ,则 与短轴端点的最近距离为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
12.已知点 、 为椭圆 的左、右焦点,若点 为椭圆上一动点,则使得 的点 的个数为
( )
A. B. C. D.不能确定
13.已知椭圆 的左、右焦点分别为 为椭圆 上一点,若 的周长为54,且椭
圆 的短轴长为18,则椭圆 的离心率为( )
A. B. C. D.
14.椭圆 的焦点F,F,点P为其上的动点,当∠FPF 为钝角时,点P横坐标的取值范围是( )
1 2 1 2
A.(﹣ , ) B.(﹣ , )C.(﹣ , ) D.(﹣ , )
15.椭圆 的左、右焦点分别为 ,过焦点 的倾斜角为 直线交椭圆于 两点,弦
长 ,若三角形 的内切圆的面积为 ,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
16.椭圆两焦点分别为 , ,动点 在椭圆上,若 的面积的最大值为12,则此椭圆上使得
为直角的点 有( )
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. 个 B. 个 C. 个 D. 个
17.已知椭圆 , , 分别为椭圆的左、右焦点, 为椭圆上一点, , 平分角
, 是角 的外角平分线,则 与 的面积之和为( )
A.1 B. C.2 D.3
18.已知 是椭圆 的左,右焦点,点A是椭圆上的一个动点,则 的内切圆的半径的最大值是
( )
A.1 B. C. D.
19.已知椭圆 的左、右焦点分别是 , ,直线 与椭圆 交于 , 两点,
,且 ,则椭圆 的离心率是( )
A. B. C. D.
20.圆心在 轴上的圆C与椭圆 在 轴的上方有两个交点,且圆在这两个交点处的两条切线相互垂直并
分别过椭圆不同的焦点,则圆的半径为( )
A. B. C. D.
21.已知有相同焦点 , 的椭圆 和双曲线 , 是它们的一个交点,则
的形状是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.以上均有可能
22.已知 , 是椭圆 的左、右焦点, 是椭圆上任意一点,过 引 的外角平分线的垂线,垂
足为 ,则 与短轴端点的最近距离为( )
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A.1 B.2 C.4 D.5
23.古希腊数学家阿基米德用“逼近法”得到椭圆面积的4倍除以圆周率等于椭圆的长轴长与短轴长的积.已知椭
圆 的中心在原点,焦点 , 在 轴上,其面积为 ,过点 的直线 与椭圆 交于点 , 且 的周
长为16,则椭圆 的方程为( )
A. B.
C. D.
24.已知 ,分别为椭圆 的左右焦点, 为椭圆上一动点, 关于直线 的对称点为 ,关于
直线 的对称点为 ,当 最大时,则点 到 轴的距离为( )
A. B. C. D.
25.椭圆 的左、右焦点分别为 , , 为椭圆 上一点,若 的周长为 ,则椭圆
的离心率为( )
A. B. C. D.
26.已知椭圆 的左右焦点分别为 , ,椭圆上有两点 , (点A在x轴上方),满足
,若 ,则直线 的斜率为( )
A. B. C.2 D.3
27.设F,F 是椭圆C: =1(a>b>0)的左、右焦点,O为坐标原点,点P在椭圆C上,延长PF 交椭圆C
1 2 2
于点Q,且|PF| =|PQ|,若 PFF 的面积为 ,则 =( )
1 1 2
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A. B. C. D.
28.已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,点 是椭圆上一点,点 是线段 上一点,且
, ,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
29.已知 是椭圆 上的点, 、 分别是椭圆的左、右焦点,若 ,则 的面积为
( )
A. B. C. D.9
30.椭圆 的左、右焦点分别为 , , , 的面积为 ,且 ,
则椭圆方程为( )
A. B.
C. D.
【高分突破】
一、单选题
31.已知椭圆 + =1的左、右焦点分别为F,F,过F 且垂直于长轴的直线交椭圆于A,B两点,则△ABF
1 2 2 1
内切圆的半径为( )
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A. B.1 C. D.
32.已知椭圆 : 与双曲线 : ( , )具有共同的焦点 , ,离
心率分别为 , ,且 .点 是椭圆 和双曲线 的一个交点,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
33.椭圆与双曲线共焦点 , ,它们的交点为 ,且 .若椭圆的离心率为 ,则双曲线的离心率为
( )
A. B. C. D.
34.已知 分别是椭圆 的焦点,过点 的直线交椭圆 于 两点,则 的周长是
A. B. C. D.
35.在平面直角坐标系 中,若 ABC的顶点 和 ,顶点B在椭圆 上,则 的
△
值是( )
A. B.2 C. D.4
36.点 , 为椭圆 : 的两个焦点,点 为椭圆 内部的动点,则 周长的取值范围为
( )
A. B.
C. D.
二、多选题
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37.已知 是椭圆 上一点,椭圆的左、右焦点分别为 ,且 ,则( )
A. 的周长为 B.
C.点 到 轴的距离为 D.
38.已知椭圆 的左、右焦点分别为 、 , 为坐标原点, 是椭圆上一点,延长 与
椭圆交于点 ,若 , 的面积为 ,则 的值可以为( )
A. B. C. D.
39.已知椭圆 上有一点P, 分别为左、右焦点, 的面积为S,则下列选项正
确的是( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 为钝角三角形,则 D.椭圆C内接矩形的周长范围是
40.设椭圆 的左右焦点为 , , 是 上的动点,则下列结论正确的是( )
A.
B.离心率
C. 面积的最大值为
D.以线段 为直径的圆与直线 相切
41.已知椭圆 上有一点 , 、 分别为其左右焦点, , 的面积为 ,则下列说
法正确的是( )
A.若 ,则 ; B.若 ,则满足题意的点 有 个;
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C.若 是钝角三角形,则 ; D.椭圆 的内接矩形的周长的最小值为 .
42.已知椭圆 的左、右焦点分别为 , 为 上一点,则( )
A. 的离心率为 B. 的周长为
C. D.
三、填空题
43.椭圆C: 的左、右焦点分别为 , ,P为椭圆上异于左右顶点的任意一点, 、 的
中点分别为M、N,O为坐标原点,四边形OMPN的周长为4,则 的周长是_____.
44.已知 , 分别为椭圆 的左、右焦点,过 的直线与椭圆 交于 , 两点,且
, ,则椭圆 的离心率为___________.
45.椭圆 的两个焦点为 、 ,点P在椭圆C上,且 , , ,
则椭圆C的方程为___________.
46.已知 、 分别是椭圆C: 的下顶点和左焦点,过 且倾斜角为 的直线 分别交 轴
和椭圆C于M,N两点,且N点的纵坐标为 ,若 的周长为6,则 的面积为_____.
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47.若 中, , ( ,且m、n为定值),则 面积的最大值为___________.
48.已知椭圆 的焦点为 , ,若椭圆C上存在一点P,使得 ,且△ 的
面积等于4.则实数b的值为___________.
四、解答题
49.已知椭圆 的左,右焦点分别为 ,直线 与椭圆 相交于 两点;当
直线 经过椭圆 的下顶点 和右焦点 时, 的周长为 ,且 与椭圆 的另一个交点的横坐标为
(1)求椭圆 的方程;
(2)点 为 内一点, 为坐标原点,满足 ,若点 恰好在圆 上,求实
数 的取值范围.
50.已知经过椭圆 的右焦点 作垂直于 轴的直线 ,交椭圆于 两点, 是椭圆的左焦点.
(1)求 的周长;
(2)如果 不垂直于 轴, 的周长有变化吗?为什么?
51.椭圆 : 的焦点 , 是等轴双曲线 : 的顶点,若椭圆 与双曲线 的
一个交点是P, 的周长为 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)过点 任作一动直线 交椭圆 与 两点,记 ,若在直线 上取一点 ,使得
,试判断当直线 运动时,点 是否在某一定直线上运动?若是,求出该直线的方程;若不是,请说
明理由.
52.已知椭圆 的左焦点为F,直线 与椭圆相交于A,B两点,当 的周长最大时,求 的
第 10 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司面积.
53.椭圆 : 的左右焦点分别为 , ,P为椭圆C上一点.
(1)当P为椭圆C的上顶点时,求 ;
(2)若 ,求满足条件的点P的个数;(直接写答案)
(3)直线 与椭圆C交于A,B,若 ,求k.
54.椭圆 : 的左、右焦点分别为 , ,过点 的直线与椭圆 相交于 , 两点(如图
所示), , 的面积是 的面积的2倍.若 ,求椭圆 的方程.
第 11 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】根据椭圆的定义求解即可
【详解】由题意椭圆的长轴为 ,由椭圆定义知
∴
故选:C
2.C
【分析】利用椭圆定义得到 ,再由过椭圆焦点的弦中通径的长最短,进而可得 ,
即得.
【详解】∵ , 为椭圆 的两个焦点,
∴ , ,
的周长为 ,
即 ,
若 最小,则 最大.
又当 轴时, 最小,此时 ,
故 ,
解得 .
故选:C.
3.D
【分析】设 为椭圆 的左焦点,则由椭圆的定义可得: ,当
共线时,△ABF周长取得最大值,从而可得出答案.
【详解】解:设 为椭圆 的左焦点,
则由椭圆的定义可得:
,
当 共线时, ,
当 不共线时, ,
所以△ABF周长的最大值为20.
故选:D.
第 12 页4.A
【分析】设 ,与椭圆方程联立可得 ,由 可求得 ,可知 为椭圆右焦点,由焦
点三角形周长可构造方程求得 的值,进而得到 ,由此可得到所求三角形面积.
【详解】
设 , ;
由 得: , ,
,解得: , , ,
即 为椭圆的右焦点, 的周长为 ,即 ,
,解得: , , ,
.
故选:A.
5.A
【分析】记 , ,根据双曲线定义结合余弦定理可得 ,再利用三角形面积
第 13 页公式可推得 ,即可求得答案.
【详解】记 , , ,
∵ ,∴ ,
在 中,由余弦定理得 ,
配方得 ,即 ,
∴ ,
由任意三角形的面积公式得 ,
∴ ,而 , , ,
故选:A.
6.A
【分析】由于 为定值,所以当点 到 的距离最大时, 面积取得最大值,即当 与短轴的一个
端点重合时, 面积的最大
【详解】由 ,得 ,
所以 ,
由椭圆的性质可知当 与短轴的一个端点重合时, 面积的最大,
所以 面积的最大值为
,
故选:A
7.D
【分析】根据图形在 中,利用余弦定理解出 ,再由椭圆的定义式 ,整理出
关于 的式子,最后代入已知三角函数值中,得到关于 得二次式,从而可求椭圆离心率.
【详解】解:如图在 中,
第 14 页,即 ①
,即 ②
且 ,
故①+②得: ,即 .
所以 ,代入到 中,整理
得:
,故两边除以 得:
解得: 或 ,又 ,所以 .
即椭圆C的离心率为 .
故选:D.
8.A
【分析】根据椭圆性质要使题设条件成立只需 在椭圆左右顶点时 ,此时应用余弦定理可得
,进而求n的范围.
【详解】由椭圆的性质知:当 在椭圆左右顶点时 最大,
∴椭圆 上存在一点 使 ,只需 在椭圆左右顶点时 ,
此时, ,即 ,
又 ,
∴ ,解得 ,又 ,
∴ .
故选:A.
9.C
【分析】由正弦定理的边角关系及椭圆的定义、性质,即可求目标式的值.
【详解】由题设知: 是椭圆的两个焦点,又B在椭圆上,
第 15 页所以 ,
而 , ,故 .
故选:C
10.B
【分析】利用椭圆的几何性质,得到 , ,进而利用 得出
,进而可求出
【详解】解:由椭圆 的方程可得 ,
所以 ,得
且 , ,
在 中,由余弦定理可得
,
而 ,所以, ,
又因为, ,所以 ,
所以,
故选:B
11.D
【分析】根据角平分线的性质和椭圆的定义可得 是 的中位线, ,可得Q点的轨迹是以O
为圆心,以5为半径的圆,由此可得选项.
【详解】 是焦点为 、 的椭圆 上一点,
的外角平分线, ,
设 的延长线交 的延长线于点 ,
,
, ,
由题意知 是 的中位线,
,
点的轨迹是以 为圆心,以5为半径的圆,
第 16 页当点 与 轴重合时,
与短轴端点取最近距离 ,
故选:D.
12.B
【分析】利用余弦定理结合椭圆的定义可求得 、 ,即可得出结论.
【详解】在椭圆 中, , , ,则 ,
,可得 ,
所以, ,解得 ,此时点 位于椭圆短轴的顶点.
因此,满足条件的点 的个数为 .
故选:B.
13.B
【分析】根据椭圆中焦点三角形的周长 , ,以及 的关系 即可解出 ,从而
解出离心率.
【详解】设椭圆 的焦距为 ,因为 的周长为54,所以 ,即 .
因为椭圆 的短轴长为18,所以 ,因为 ,所以 ,所以 .故
椭圆 的离心率为
故选:B.
14.C
【解析】设P(x,y),根据椭圆方程求得两焦点坐标,根据∠FPF 是钝角推断出PF2+PF2<FF2代入P坐标求
1 2 1 2 1 2
得x和y的不等式关系,求得x的范围.
【详解】解:设P(x,y),由椭圆方程得椭圆焦点坐标为为F(﹣ ,0),F( ,0),
1 2
且∠F
1
PF
2
是钝角⇔ ⇔(x+ )2+y2+(x﹣ )2+y2<20
⇔x2+5+y2<10⇔x2+4(1﹣ )<5⇔x2< .所以 .
第 17 页故选:C.
【点睛】结论点睛:本题考查椭圆的标准方程的应用, 中, 为锐角 ,
为直角 , 为钝角 .
15.C
【分析】由题可得直线AB的方程,从而可表示出三角形面积,又利用焦点三角形及三角形内切圆的性质,也可表
示出三角形面积,则椭圆的离心率即求.
【详解】由题知直线AB的方程为 ,即 ,
∴ 到直线AB的距离 ,
又三角形 的内切圆的面积为 ,
则半径为1,
由等面积可得 ,
.
故选:C.
16.A
【分析】由 的面积的最大值时,点P在短轴的顶点处,求得 ,有 ,继而有 ,则有
,由此可得选项.
【详解】解:因为 的面积的最大值时,点P在短轴的顶点处,所以 ,即 ,
又 ,所以 ,所以 ,则 ,所以 ,所以此椭圆上使得 为直角的点 有
个,
故选:A.
17.C
【分析】利用题设条件给出的几何图形特征知,点M到直线PF、PF 的距离都等于点M到x轴的距离,由此计算
1 2
三角形面积得解.
【详解】解:因为 平分角 , 是角 的外角平分线,
所以 到 的距离等于 到 轴的距离1, 到 的距离等于 到 轴的距离1,
如图,椭圆 , , 分别为椭圆的左、右焦点,
为椭圆上一点,作一圆与线段FP,FF 的延长线都相切,
1 1 2
第 18 页并且与线段PF 也相切,切点分别为D,A,B,
2
,
,
所以 (c为椭圆半焦距),从而点A为椭圆长轴端点,
即圆心M的轨迹是直线x=a(除点A外),
因点M(2,1)在 的平分线上,且椭圆右端点A(2,0),
所以点M是上述圆心轨迹上的点,
即点M到直线FP,PF,FF 的距离都相等,且均为1,
1 2 1 2
与 的面积之和为 .
故选:C
18.D
【分析】利用椭圆的定义即可求解.
【详解】设 的内切圆的半径为 ,
由 ,则 , ,
所以 , ,
由 ,
即 ,
即 ,若 的内切圆的半径最大,
即 最大,又 ,
所以 .
故选:D
19.B
第 19 页【分析】根据椭圆的对称性可知, ,设 ,由 以及椭圆定义可得 ,
,在 中再根据余弦定理即可得到 ,从而可求出椭圆 的离心率.
【详解】
由椭圆的对称性,得 .设 ,则 .由椭圆的定义,知 ,即 ,
解得 ,故 , .
在 中,由余弦定理,得 ,即 ,
则 ,故 .
故选:B.
20.D
【分析】根据题意画出图形,可判断四边形 是正方形,由椭圆和圆的对称性 为椭圆的下顶点,则圆的半
径就是过焦点的弦 的长度,设 ,在直角三角形 中利用勾股定理求得 可得.
【详解】如图,设圆心为 ,切点分别为 ,圆在 处的切线分别为 ,其中 为两条切线的交点,则
根据题意可得 ,则四边形 是正方形,
由椭圆和圆的对称性可得直线 的斜率分别为 ,因此 为椭圆的下顶点,于是圆的半径就是过焦点的弦
的长度,连接 ,
设 ,则 ,
在直角三角形 中,有 ,
即 ,解得 ,
因此所求半径的长为 .
故选:D.
第 20 页【点睛】关键点睛:解决本题得关键是判断出 为椭圆下顶点,将求半径转化为求弦 长度.
21.B
【分析】分别利用椭圆和双曲线的定义,可求得 , 的表达式,根据有相同的焦点,可得c相等,可得
m,n的关系,整理可得 ,即可得答案.
【详解】根据椭圆与双曲线的焦点都在 轴上,不妨设 在第一象限, 是左焦点, 是右焦点,
则由椭圆与双曲线的定义有: ,
可得 , ,即 ,
因为两者有公共焦点,设半焦距为 ,则 , ,
所以 ,所以 ,
所以 ,即 ,
是直角三角形.
故选:B.
22.A
【解析】根据角平分线的性质和椭圆的定义可得 是 的中位线, ,可得Q点的轨迹是以O
为圆心,以5为半径的圆,由此可得选项.
【详解】因为P是焦点为 , 的椭圆 上的一点, 为 的外角平分线, ,设 的延
长线交 的延长线于点M,所以 ,
,
所以由题意得 是 的中位线,所以 ,
所以Q点的轨迹是以O为圆心,以5为半径的圆,所以当点Q与y轴重合时,
Q与短轴端点取最近距离
第 21 页故选:A.
23.A
【分析】由题中所给结论得 ,由 的周长为16结合椭圆定义得 ,进而可得结果.
【详解】依题意得 ,则 ,
由 的周长为16结合椭圆定义可得 ,所以 , ,
又椭圆焦点在 轴上,故椭圆方程为 .
故选:A.
24.C
【解析】利用椭圆的定义可得当 三点共线时, 最大且此时 ,计算出焦点三角形的面积后
可求点 到 轴的距离.
【详解】
连接 ,则 ,
所以 ,
当且仅当 三点共线时等号成立.
如下图,当 三点共线时,有 ,
故当 三点共线时,有 .
第 22 页因为 且 ,
故 ,所以 ,
解得 ,
故选:C.
【点睛】关键点点睛:利用对称性和椭圆的定义得到线段长最大时焦点三角形满足的性质,再结合解三角形的方
法得到所求的距离.
25.B
【分析】根据椭圆方程可得 ,再结合三角形周长,得 ,进而可得离心率.
【详解】因为 ,所以 .
因为 的周长为 ,所以 ,所以 ,
所以椭圆 的离心率为 ,
故选:B.
26.C
【分析】因为 ,所以设 ,根据比例关系和椭圆的定义分别求出 , 的长,由勾股定
理可知 ,在 中,求 的值即为直线 的斜率,计算正切值即可求出结果.
【详解】解:因为 ,所以设 ,则有 ,根据椭圆定义: ,
可知: , ,因为 ,所以 ,即
,解得:
所以 , ,在 中, 即为直线 的斜率,又 ,所以直线
的斜率为2.
故选:C.
27.B
第 23 页【分析】利用焦点三角形的面积公式及椭圆的定义可得 ,进一步得 FPQ为等边三角形,且 轴,
1
从而可得解.
【详解】由椭圆的定义, ,
由余弦定理有:
,
化简整理得: ,
又 ,
由以上两式可得:
由 ,得 ,∴ ,
又 ,所以 FPQ为等边三角形,由椭圆对称性可知 轴,
1
所以 .
故选:B.
28.B
【分析】由椭圆定义得 ,由余弦定理可得 ,再由三角形面积公式得 和
的关系,从而求得 ,然后可得离心率.
【详解】解:设 , ,则 ,
由余弦定理得 ,
即 ,
所以 ,
因为 ,
所以 ,
整理得 ,即 ,整理得 ,
所以 , , ,
故选:B.
29.A
第 24 页【分析】由已知可得 ,然后利用余弦定理和椭圆定义列方程组可解.
【详解】因为 ,
所以 ,
又
记 ,则 ,
②2-①整理得: ,所以
故选:A
30.D
【分析】由已知三角形面积得 ,结合等边 及 求得 得椭圆方程.
【详解】由题意可得 ,且 , ,
解得 , , ,所以椭圆的方程为 ,
故选:D.
31.D
【分析】根据过F 且垂直于长轴的直线交椭圆于A,B两点,求得通径|AB|=3,再求得 ,然后再
2
由 求解.
【详解】不妨设A点在B点上方,由题意知:F(1,0),
2
将F 的横坐标代入椭圆 + =1中,可得A点纵坐标为 ,
2
所以|AB|=3,
所以
第 25 页又 (其中S为△ABF 的面积,C为△ABF 的周长).
1 1
所以 ,
故选:D
【点睛】本题主要考查题意的通径,焦点三角形的周长和面积以及三角形的内切圆问题,属于基础题.
32.C
【分析】设 , .根据圆锥曲线定义与勾股定理可得 ,从而可得 ,结合 ,
可得结果.
【详解】设 , .
在椭圆 中, ,
所以 .
在双曲线 中, ,
所以 ,
所以 ,即 ,
得 ,即 .
因为 ,所以 ,解得 .
故选:C
33.B
【解析】根据椭圆和双曲线的定义以及焦点三角形中用余弦定理、离心率公式即可求解.
【详解】不妨设P为第一象限的点,
在椭圆中: ① ,
在双曲线中: ②,
联立①②解得, ,
在 中由余弦定理得:
第 26 页即
即
椭圆的离心率 ,
双曲线的离心率 ,
故选:B
【点睛】本题考查椭圆和双曲线的定义和性质,考查离心率的求法,考查三角形的三边关系,考查运算能力,属
于中档题.
34.D
【解析】根据椭圆方程 ,解得 ,然后由椭圆的定义求解.
【详解】因为椭圆方程为 ,
所以 ,
由椭圆的定义得: ,
所以 ,
所以 的周长是8
故选:D
35.A
【分析】由题设易知 为椭圆的两个焦点,结合椭圆定义及焦点三角形性质有 , ,最
后应用正弦定理的边角关系即可求目标式的值.
【详解】由题设知: 为椭圆的两个焦点,而B在椭圆上,
所以 , ,
由正弦定理边角关系知: .
故选:A
36.C
【分析】根据椭圆的定义及简单性质,转化求解即可得出答案.
【详解】解:由椭圆 : ,得: ,
当点 在椭圆上时, 周长最大,为 ,
当点 在 轴上时,去最小值,为 ,
第 27 页又因点 为椭圆 内部的动点,
所以 周长的取值范围为 .
故选:C.
37.BCD
【分析】A.根据椭圆定义分析 的周长并判断;
B.根据椭圆定义以及已知条件先求解出 的值,结合三角形的面积公式求解出 并判断;
C.根据三角形等面积法求解出点 到 轴的距离并判断;
D.根据向量数量积运算以及 的值求解出结果并判断.
【详解】A.因为 ,
所以 ,故错误;
B.因为 , ,
所以 ,
所以 ,所以 ,故正确;
C.设点 到 轴的距离为 ,
所以 ,所以 ,故正确;
D.因为 ,故正确;
故选:BCD.
38.BD
【分析】连接 ,分析得出 ,记 , ,利用三角形的面积公式以及椭圆的定义可得出
关于 、 ,解出 的值,即为所求.
【详解】连接 ,因为 ,则 , ,
第 28 页因为 , ,
记 , ,则 ,由椭圆的定义可得 ,
所以, ,解得 或 ,所以 或
故选:BD.
39.ACD
【分析】用椭圆的焦点三角形和内接矩形等知识分别对四个选项判断即可.
【详解】对于椭圆 ,设 , , ,则
,由此可得 …①,
所以 的面积 .
对于选项A:若 ,则 ,故A正确;
对于选项B:由①知 (当且仅当 即点 是短轴端点时取等号),所以
,因此 不可能是 ,故B错误;
对于选项C:由以上分析可知, 不可能是钝角,由对称性不妨设 是钝角.先考虑临界情况,当
时,易得 ,此时 ,结合图形可知,当 是钝角时
,故C正确;
对于选项D:令 , ,
则椭圆内接矩形的周长为 ,其中锐角 满足 , .
由 得 ,所以,周长的范围是 ,即 ,故D正确.
故选:ACD.
第 29 页【点睛】结论点睛:对于椭圆 , , 则△ 的面积 .
40.AD
【分析】根据椭圆方程求得 ,根据椭圆的性质及点到直线的距离公式,即可求解.
【详解】由题意,椭圆 ,可得 ,可得 ,
所以焦点为 ,
根据椭圆的定义 ,所以A正确;
椭圆的离心率为 ,所以B错误;
其中 面积的最大值为 ,所以C错误;
由原点 到直线 的距离 ,
所以以线段 为直径的圆与直线 相切,所以D正确.
故选:AD
41.ABC
【分析】对于A,利用焦点三角形的面积公式可求解,对于B,利用三角形的面积公式求出三角形的高与 比较即
可判断,对于C,三角形是钝角三角形,求出三角形是直角三角形的面积,进而可求出范围,对于D,利用椭圆的
参数方程以及三角函数的性质求出即可
【详解】由椭圆 可得 ,则 ,
对于A,设 , ,则 ,由此可得 ,所以
的面积为
所以 ,所以A正确,
对于B,因为 ,则 ,所以由椭圆的对称性可知满足题意的点 有 个,
所以B正确,
第 30 页对于C,因为 是钝角三角形,所以 中有一个角大于 ,当 时,设 ,
则 ,因为 ,所以解得 ,所以 ,所以
是钝角三角形时,有 ,所以C正确,
对于D,令 , ,则椭圆内接矩形的周长为
(其中 且满足
),由 得 ,所以椭圆内接矩形的周长的范围为 ,即 ,
所以D错误,
故选:ABC
42.CD
【分析】由椭圆方程可确定 ,根据离心率 ,焦点三角形周长为 可确定AB错误;
当 为椭圆短轴端点时 最大,由此可确定 ,知C正确;
根据 可知D正确.
【详解】对于A,由椭圆方程知: , , 离心率 ,A错误;
对于B,由椭圆定义知: , ,
的周长为 ,B错误;
对于C,当 为椭圆短轴端点时, ,
, ,即 ,
,C正确;
对于D, , , ,D正确.
故选:CD.
43.
【分析】先证明则四边形OMPN是平行四边形,进而根据椭圆定义求出a,再求出c,最后求出答案.
【详解】因为M,O,N分别为 的中点,所以 ,则四边形OMPN是平行四边形,所以
,由四边形OMPN的周长为4可知, ,即 ,则
,于是
第 31 页的周长是 .
故答案为: .
44.
【分析】由题意画出图形,设 ,由余弦定理求得 ,再由椭圆定义求解 与 的关系,在
中,再由余弦定理列式求得椭圆的离心率.
【详解】如图,设 又
,
由椭圆定义知, ,可得: 即 ,
在 中,由余弦定理可得,
,即 .
即 ,解得: .
故答案为:
45.
【分析】利用椭圆的定义可得 ,进而可得 ,即得.
【详解】∵ , , ,
∴ ,又 ,
∴ , ,
第 32 页∴ ,
∴ ,
∴椭圆C的方程为 .
故答案为: .
46.
【分析】画出图形,由条件可得出 , ,然后可得出 为椭圆的右焦点,然后由椭圆的定义可得
,从而可算出 的值,然后利用 算出答案即可.
【详解】如图所示,
由题意得, , ,直线 的方程为 ,
把 代入椭圆方程解得 ,∴ ,
∵ 在直线 上,∴ ,解得 .
又 ,∴ ,解得 ,
令 0,则 ,即 ,∴ 为椭圆的右焦点,∴ ,
由椭圆的定义可知, ,
∵ 的周长为6,∴ ,
∵ ,∴ ,∴ ,
∴ .
故答案为: .
第 33 页【点睛】本题考查椭圆的定义与性质,熟练掌握椭圆中的基本关系式是解题的关键,考查学生的分析能力和运算
能力,属于中档题.
47.
【分析】由题可判断点 在以 , 为焦点的椭圆上,则当点 在椭圆短轴端点时, 面积最大,进而求解即
可.
【详解】由题,因为 ,所以点 在以 , 为焦点的椭圆上,
所以 , ,则 ,
所以 面积的最大值为 ,
故答案为:
48.2
【分析】由三角形面积公式、向量数量积的坐标表示及P在椭圆上列方程可得 、 ,即可求参数b.
【详解】由题设, ,且 ,可得 ,
又 ,则 ,
综上, ,又 ,则 .
故答案为:2
49.(1) ;(2) 或
【解析】(1)由椭圆的定义可知,焦点三角形的周长为 ,从而求出 .写出直线 的方程,与椭
圆方程联立,根据交点横坐标为 ,求出 和 ,从而写出椭圆的方程;
(2)设出P、Q两点坐标,由 可知点 为 的重心,根据重心坐标公式可将点 用P、
Q两点坐标来表示.由点 在圆O上,知点M的坐标满足圆O的方程,得 式. 为直线l与椭圆 的两个交点,
用韦达定理表示 ,将其代入方程 ,再利用 求得 的范围,最终求出实数 的取值范围.
【详解】解:(1)由题意知 .
,
直线 的方程为
∵直线 与椭圆 的另一个交点的横坐标为
第 34 页解得 或 (舍去)
,
∴椭圆 的方程为
(2)设
.
∴点 为 的重心,
∵点 在圆 上,
由 得
,
代入方程 ,得
,
即
由 得
解得 .
或
【点睛】本题考查了椭圆的焦点三角形的周长,标准方程的求解,直线与椭圆的位置关系,其中重心坐标公式、
韦达定理的应用是关键.考查了学生的运算能力,属于较难的题.
50.(1)20;(2)不变,理由见解析
第 35 页【分析】根据椭圆的定义 的周长为 求解.
【详解】(1)由椭圆的定义得: ,
所以 的周长为 .
(2)不变,由椭圆的定义 的周长为 .只受a的影响,不受 与 轴的位置关
系影响.
【点睛】本题主要考查椭圆的定义,还考查了理解辨析的能力,属于基础题.
51.(1)
(2)是,
【分析】(1)由题知 ,进而根据焦点三角形的知识得 ,进而得 ,即可求得答案;
(2)根据题意,设直线 的方程为 , ,进而与椭圆联立方程,结合韦达定理与向量坐标运算
得 ,再根据 得 ,进而得答案.
(1)解:由题可知: ,所以 ,因为 的周长为 ,所以
,即 ,所以 ,所以椭圆的方程为 ;
(2)解:依题可知:直线的斜率存在,设方程为 , ,所以
,所以 ,
,由 ,设 ,由
,所以 ,所以
.所以点 是在直线 上运动.
52.3.
【分析】设出椭圆的右焦点E,利用椭圆的定义得到 的周长 ,
可知当直线 过右焦点E时, 的周长最大,这样可以求出的面积.
【详解】设椭圆的右焦点为E,连接 ,
由椭圆的定义,知 的周长 ,
,
第 36 页因为 ,
所以 ,即当直线 过右焦点E时, 的周长最大,
此时 的高为 ,
将 代入椭圆方程,得 ,
所以 ,
故 .
【点睛】本题主要考查椭圆的定义的应用以及,两点间线段最短公理的应用,属于中档题.
53.(1)
(2)0
(3)
【分析】(1)由椭圆的方程可得 , ,然后可得答案;
(2)结合(1)的答案可得点 的个数;
(3)联立直线与椭圆的方程消元,利用弦长公式求解即可.
(1)
因为椭圆 : 的左右焦点分别为 , ,P为椭圆C的上顶点
所以 , ,
所以 , ,所以
(2)
若 ,满足条件的点P的个数为0
(3)
设 ,联立 可得
所以
所以
解得
54.
【分析】利用面积关系得到 ,设 ,结合椭圆定义,在 中,由余弦定理得求
第 37 页得 .在 中,同理可得 ,解得 ,可得 ,进而根据 的值,求得
,进而求得方程.
【详解】由题意可得 ,
∴ ,
由椭圆的定义得 ,
设 ,
在 中,由余弦定理得
,
∴ .
在 中,同理可得 ,
∴ ,解得 ,可得 , , .
由 ,得 ,则 ,
∴椭圆 的方程为 .
第 38 页第 39 页