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微专题:椭圆的离心率
【考点梳理】
求椭圆的离心率关键在于构造关于a,b,c的方程,通过b2=a2-c2代入消去b得关于a,c的齐次式,再转化
为关于e的方程;求椭圆离心率的取值范围,则往往要借助椭圆的几何性质及平面几何的知识构造不等式.
【题型归纳】
题型一: 求椭圆的离心率
1.若椭圆的焦距、短轴长、长轴长构成一个等比数列,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2.过椭圆的右焦点 作椭圆长轴的垂线,交椭圆于A,B两点, 为椭圆的左焦点,若 为正三角形,则该
椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
3.已知椭圆 : 的两个焦点为 , ,过 的直线与 交于A,B两点.若 ,
,则 的离心率为( )
A. B. C. D.
题型二: 求椭圆的离心率的取值范围
4.已知椭圆C: ( )的左、右顶点分别为 , ,且以线段 为直径的圆与直线
相交,则椭圆C的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D. .
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5.已知 , 是椭圆C: 的左、右焦点,O为坐标原点,点M是C上点(不在坐标轴上),
点N是 的中点,若MN平分 ,则椭圆C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.设 , 同时为椭圆 : 与双曲线 : 的左右焦点,设椭圆
与双曲线 在第一象限内交于点 ,椭圆 与双曲线 的离心率分别为 , , 为坐标原点.若
,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型三: 根据离心率求椭圆的标准方程
7.已知椭圆 的焦距为2,离心率 ,则椭圆 的标准方程为( )
A. B. C. D.
8.已知椭圆 的离心率为 , 分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若
,则C的方程为( )
A. B. C. D.
9.若椭圆C的方程为 ,则“ ”是“椭圆C的离心率为 ”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
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题型四: 由椭圆的离心率求参数的取值范围
10.已知 , 为椭圆 (a>b>0)的左、右焦点,椭圆的离心率为 ,M为椭圆上一动点,则
的最大值为( )
A. B. C. D.
11.已知焦点在 轴上的椭圆 离心率为 ,则实数 等于( )
A. B.
C. D.
12.若焦点在 轴上的椭圆 的离心率为 ,则实数 等于( )
A. B. C. D.
【双基达标】
13.国家体育场“鸟巢”的钢结构鸟瞰图如图1所示,内外两圈的钢骨架是离心率相同的椭圆;某校体育馆的钢
结构与“鸟巢”相同,其平面图如图2所示,若由外层椭圆长轴一端点 和短轴一端点 分别向内层椭圆引切线
, ,且两切线斜率之积等于 ,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
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14.椭圆 的左、右焦点分别为 , ,O为坐标原点,则下列说法正确的是( )
A.过点 的直线与椭圆C交于A,B两点,则 的周长为4
B.椭圆C上不存在点P,使得
C.椭圆C的离心率为
D.P为椭圆C上一点,Q为圆 上一点,则点P,Q的最大距离为3
15.椭圆 的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线 的斜率之积
为 ,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
16.设 是椭圆 的左、右焦点,若椭圆上存在一点P,使 (O为坐标原
点),且 ,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
17.已知椭圆 的左右焦点分别为 , ,离心率为 ,过 的直线 交 于 两点,
若 的周长为 则,椭圆 的方程为( )
A. B.
C. D.
18.已知椭圆 的左、右焦点分别是 , ,直线 与椭圆 交于 , 两点,
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,且 ,则椭圆 的离心率是( )
A. B. C. D.
19.已知 、 是椭圆 的两个焦点,过 的直线与椭圆交于 、 两点,若
,则该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
20.已知椭圆 的离心率为 ,直线 与圆 相切,则实数m
的值是( )
A. B.
C. D.
21.设 是椭圆 的上顶点,若 上的任意一点 都满足 ,则 的离心率的取值范
围是( )
A. B. C. D.
22.阿基米德既是古希腊著名的物理学家,也是著名的数学家,他利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等
于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆 的中心为原点,焦点 、 在 轴上,椭圆 的面积为 ,且
离心率为 ,则 的标准方程为( )
A. B. C. D.
23.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( )
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.
24.如图,椭圆的中心在坐标原点 顶点分别是 ,焦点分别为 ,延长 与 交于 点,若
为钝角,则此椭圆的离心率的取值范围为( )
A. B.
C. D.
25.设 为椭圆C: 的两个焦点,点P在椭圆C上,若 成等差数列,则椭圆
C的离心率为( )
A.1 B. C. D.
26.已知抛物线 的焦点与椭圆 的一个焦点重合,且椭圆截抛物线的准线所得线段长为
,那么该椭圆的离心率为
6
A. B. C. D.
2
27.椭圆 的左、右焦点分别为 、 , 上存在两点 、 满足 , ,
则 的离心率为( )
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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 的离心率为 ,则( )
A. B. C. D.
29.椭圆 的左右焦点分别为 , ,过点 的直线l交椭圆C于A,B两点,已知
, ,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
30.已知椭圆 的左,右焦点是 , , 是椭圆上一点,若 ,则椭圆的离心率的
取值范围是( )
A. B. C. D.
【高分突破】
一、单选题
31.若椭圆 : ( )满足 ,则该椭圆的离心率 ( ).
A. B.
C. D.
32.在平面直角坐标系xOy中,椭圆 的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司33.已知椭圆 : 的离心率为 ,则椭圆 的长轴长为( )
A. B.4 C. D.8
34.已知椭圆 的右焦点和上顶点分别为点 和点 ,直线 交椭
圆于 两点,若 恰好为 的重心,则椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
35.曲率半径可用来描述曲线上某点处的弯曲变化程度,曲率半径越大则曲线在该点处的弯曲程度越小.已知椭圆
: ( )上点 处的曲率半径公式为 .若椭圆 上所有点相应的曲
率半径的最大值是最小值的8倍,则椭圆 的离心率为( )
A. B. C. D.
36.已知双曲线 与椭圆 : 有共同的焦点,它们的离心率之和为 ,则双曲线 的标准方程为
A. B. C. D.
37.在 中, ,如果一个椭圆通过 、 两点,它的一个焦点为点 ,另一个焦点在 上,
则这个椭圆的离心率 ( )
A. B. C. D.
38.已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,点 在椭圆上,且 ,
,则椭圆的离心率 等于( )
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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.
39.椭圆 与 关系为( )
A.有相等的长轴长 B.有相等的离心率
C.有相同的焦点 D.有相等的焦距
40.椭圆 的离心率为( )
A. B. C. D.
二、多选题
41.已知椭圆 : 的左、右端点分别为 , ,点 , 是椭圆 上关于原点对称的两点(异
于左右端点),且 ,则下列说法正确的有( )
A.椭圆 的离心率为 B.椭圆 的离心率不确定
C. 的值受点 , 的位置影响 D. 的最小值为
42.关于椭圆 有以下结论,其中正确的有( )
A.离心率为 B.长轴长是
C.焦点在 轴上 D.焦点坐标为(-1,0),(1,0)
43.已知A,B,C是椭圆M: 上三点,且 ( 在第一象限), 关于原点对称, ,
过 作 轴的垂线交椭圆 于点 ,交 于点 ,若直线 与 的斜率之积为 ,则( )
A.椭圆M的离心率为
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司B.椭圆M的离心率为
C.
D.
44.已知椭圆 的左、右焦点分别为 , 且 ,点 在椭圆内部,点 在椭圆
上,则以下说法正确的是( )
A. 的最小值为
B.椭圆 的短轴长可能为2
C.椭圆 的离心率的取值范围为
D.若 ,则椭圆 的长轴长为
45.若椭圆 的一个焦点坐标为 ,则下列结论中正确的是( )
A. B.C的长轴长为 C.C的短轴长为4 D.C的离心率为
46.已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,若椭圆 与坐标轴分别交于 , , ,
四点,且从 , , , , , 这六点中,可以找到三点构成一个直角三角形,则椭圆 的离心率的可能取
值为( )
A. B. C. D.
三、填空题
47.已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,若椭圆上的点P满足 轴, ,
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司则该椭圆的离心率为___________.
48.以下四个命题中,正确的题号是__________.
①函数的最值一定是极值;
②设 :实数 , 满足 ; :实数 , 满足 ,则 是 的充分不必要条件;
③已知椭圆 : 与双曲线 : 的焦点重合, 、 分别为 、 的离心率,
则 ,且 ;
④一动圆 过定点 ,且与已知圆 : 相切,则动圆圆心 的轨迹方程是 .
49.已知椭圆 的右顶点为P,右焦点F与抛物线 的焦点重合, 的顶点与 的中心O
重合.若 与 相交于点A,B,且四边形 为菱形,则 的离心率为___________.
50.已知 为坐标原点,双曲线: ( , )的左焦点为 ,左顶点为 ,过点 向双曲线的一
条渐近线作垂线,垂足为 ,且 ,则该双曲线的离心率为______.
51.如图所示,已知 是椭圆 ( )的左焦点, 是椭圆上的一点, 轴, ( 为原点),
则该椭圆的离心率是________.
52.已知椭圆 ,C的上顶点为A,两个焦点为 , ,离心率为 .过 且垂直于 的
直线与C交于D,E两点, ,则 的周长是________________.
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司四、解答题
53.已知椭圆 上有一点 ,它关于原点的对称点为 ,点 为椭圆的右焦点,且满足
,设 ,且 ,求该椭圆的离心率 的取值范围.
54.已知椭圆C : (a>b>0)的右焦点F与抛物线C 的焦点重合,C 的中心与C 的顶点重合.过F且与x
1 2 1 2
轴垂直的直线交C 于A,B两点,交C 于C,D两点,且|CD|= |AB|.
1 2
(1)求C 的离心率;
1
(2)若C 的四个顶点到C 的准线距离之和为12,求C 与C 的标准方程.
1 2 1 2
55.已知椭圆 的离心率为 , , 分别为 的左、右顶点.
(1)求 的方程;
(2)若点 在 上,点 在直线 上,且 , ,求 的面积.
56.已知双曲线 的方程为 ,椭圆 的焦点为 和 ,椭圆 的离心率与双曲线 的离心
率互为倒数.
(1)求椭圆 的方程;
(2)不经过椭圆 的焦点的直线 与以坐标原点为圆心、 为半径的圆相切,且与椭圆
交于 两点,试判断 的周长是否为定值,若是,求出定值;若不是,请说明理由.
57.根据下列已知条件求曲线方程.
(1)求与双曲线 共渐近线且过 , 点的双曲线方程;
(2)求与椭圆 有相同离心率且经过点 的椭圆方程.
58.已知椭圆 的标准方程为: ,若右焦点为 且离心率为 .
(1)求椭圆 的方程;
第 12 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司(2)设 , 是 上的两点,直线 与曲线 相切且 , , 三点共线,求线段 的长.
第 13 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.A
【分析】设出椭圆的焦距、短轴长、长轴长分别为 , , ,通过椭圆的 , , 是等比数列建立关于 ,
, 的等式,求出椭圆的离心率即可.
【详解】解:设出椭圆的焦距、短轴长、长轴长分别为 , , ,
椭圆的焦距、短轴长、长轴长成等比数列,
, , 成等比数列,
,
,
两边同除以 得: ,且0 < e < 1,
解得 ,
故选:
2.A
【分析】因为 为正三角形,所以结合椭圆的定义可得 ,所以椭圆的离心率
,代入即可得出答案.
【详解】图所示,易知 , .
由椭圆的定义可得 ,则该椭圆的离心率 .
故选:A.
3.C
【分析】由已知条件以及椭圆的定义,将 , 用a表示出,再在三角形中利用余弦定理建立方程,即
可求解.
【详解】设 ,则 , .
由椭圆的定义可知 ,所以 ,所以 , .
第 14 页在△ABF 中, .
1
所以在△AFF 中, ,
1 2
即 整理可得: ,
所以
故选:C
4.B
【分析】由题设以线段 为直径的圆为 ,根据直线与圆相交,利用点线距离公式列不等式求椭圆C
的离心率的范围.
【详解】由题设,以线段 为直径的圆为 ,与直线 相交,
所以 ,可得 ,即 ,又 ,
所以 .
故选:B
5.A
【分析】由角平分线的性质定理有 ,再根据线段之间的关系建立不等式可求解.
【详解】因为 是 的中点, 是 的中点,所以 ,
因为 平分 ,所以 ,
因为 ,所以 , ,由 (或 ),得椭圆 的离心
率 ,又 ,所以椭圆 的离心率的取值范围是 .
故选:A.
6.C
【分析】利用椭圆和双曲线的定义和性质,两者的离心率的定义结合已知条件,将 进行化简变形,用函数的单
调性可求得结果.
【详解】设 ,因为点 是双曲线和椭圆的交点,
根据椭圆和双曲线的定义可知 ,
所以 ,又因为 ,
所以有 ,即 ,化简有 ,
第 15 页因为椭圆离心率 ,所以 ,即 ,
,令
所以有 ,在 时单调递减
所以有 .
故选:C
7.C
【分析】由已知条件可得 与 的值,进而得 的值,然后得标准方程.
【详解】由于2c=2,所以c=1,
又因为 ,故 ,
,所以椭圆的标准方程为: .
故选:C
8.B
【分析】根据离心率及 ,解得关于 的等量关系式,即可得解.
【详解】解:因为离心率 ,解得 , ,
分别为C的左右顶点,则 ,
B为上顶点,所以 .
所以 ,因为
所以 ,将 代入,解得 ,
故椭圆的方程为 .
故选:B.
9.A
第 16 页【分析】由椭圆的性质得推出关系后判断
【详解】椭圆C的离心率为 ,即 ,
若椭圆焦点在 轴上,则 ,得 ,
若椭圆焦点在 轴上,则 ,得 ,
故“ ”是“椭圆C的离心率为 ”的充分不必要条件,
故选:A
10.A
【分析】利用余弦定理列式,结合椭圆的定义以及基本不等式求得 的最大值.
【详解】设 ,
,
在三角形 中,由余弦定理得:
.
由于 ,所以 的最大值为 .
故选:A
11.B
【分析】根据题意,由椭圆的标准方程分析可得 , ,则 ,进而由椭圆的离心率公式
,解得 的值.
【详解】由题意,得 , ,则 ,
所以椭圆的离心率 ,解得m=8.
故选:B.
第 17 页12.B
【分析】根据已知条件可得出关于 的等式,即可求得实数 的值.
【详解】由题意可得 , , ,所以, ,解得 .
故选:B.
13.D
【分析】设内层椭圆方程为 ,由题可知外层椭圆可设成 ,再根据直
线与椭圆的位置关系可求出 ,即可利用 求出离心率.
【详解】设内层椭圆方程为 ,因为内外椭圆离心率相同,
外层椭圆可设成 ,
设切线A C的方程为 , 与 联立得:
,由 , 则 ,
同理可得 , , 则 ,
因此 .
故选:D.
14.D
【分析】对于选项A,由椭圆定义可求得 的周长,即可判断;
对于选项B,设 ,分别表示出 , ,直接求解;
对于选项C,直接求出离心率;
对于选项D,用几何法求出最大值.
【详解】对于选项A,由椭圆定义,可得 ,因此 的周长为
,故A错误.
对于选项B,设 ,则 ,且 .又 , ,所以 ,
,因此 ,解得 ,
故B错误.
对于选项C,因为 , ,所以= ,即 ,所以离心率 ,故C错误.
第 18 页对于选项D,设 ,则点P到圆 的圆心的距离为 .因为
,所以 ,故D正确.
故选:D.
【点睛】(1)坐标法是解析几何的基本方法.
(2)解析几何问题解题的关键:解析几何归根结底还是几何,根据题意画出图形,借助于图形寻找几何关系可以
简化运算.
15.A
【分析】设 ,则 ,根据斜率公式结合题意可得 ,再根据 ,将 用 表
示,整理,再结合离心率公式即可得解.
【详解】解: ,
设 ,则 ,
则 ,
故 ,
又 ,则 ,
所以 ,即 ,
所以椭圆 的离心率 .
故选:A.
16.B
【分析】由向量的关系可得 ,由椭圆的定义及 ,可得 , 的值,在直角三角形
中,由勾股定理可得 , 的关系,进而求出椭圆的离心率.
【详解】解:设 的中点为 ,由 ,即 ,所以 ,
连接 可得 ,所以 ,
第 19 页可得 ,
又因为 ,
所以 , ,
在 中, ,
即 ,可得: ,
解得 ,
故选: .
17.A
【分析】由题意可得 ,再结合 ,可求出 ,从而可得椭圆方程
【详解】解:由题意可得 ,解得 , ,
所以 ,
所以椭圆 的方程为 ,
故选:A
18.B
【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.
第 20 页【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.
19.D
【分析】利用勾股定理得出 ,利用椭圆的定义求得 、 ,利用勾股定理可得出关于 、 的等
量关系,由此可解得该椭圆的离心率.
【详解】如下图所示,设 ,则 , ,所以, ,
所以, ,
由椭圆定义可得 , , ,
所以, ,
所以, 为等腰直角三角形,可得 , ,
所以,该椭圆的离心率为 .
故选:D.
【点睛】方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:
(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得 、 的值,根据离心率的定义求解离心率 的值;
(2)齐次式法:由已知条件得出关于 、 的齐次方程,然后转化为关于 的方程求解;
(3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.
第 21 页20.B
【分析】根据椭圆的离心率为 ,得 ,从而得到直线方程,再根据直线与圆的位置关系代数解法即可求
出.
【详解】由题意知, ,则 ,∵直线 ,即 ,代入 得,
,由 解得 .
故选:B.
21.C
【分析】设 ,由 ,根据两点间的距离公式表示出 ,分类讨论求出 的最大值,再构建齐
次不等式,解出即可.
【详解】设 ,由 ,因为 , ,所以
,
因为 ,当 ,即 时, ,即 ,符合题意,由 可得 ,
即 ;
当 ,即 时, ,即 ,化简得, ,显然该不等式
不成立.
故选:C.
【点睛】本题解题关键是如何求出 的最大值,利用二次函数求指定区间上的最值,要根据定义域讨论函数的
单调性从而确定最值.
22.A
【分析】设椭圆方程为 ,解方程组 即得解.
【详解】解:设椭圆方程为 ,
由题意可知,椭圆 的面积为 ,且 、 、 均为正数,
第 22 页即 ,解得 ,
因为椭圆 的焦点在 轴上,所以 的标准方程为 .
故选:A.
23.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.
24.D
【分析】由题意, 就是 与 的夹角,所以 与 的夹角为钝角,从而有 ,结合
即可求椭圆离心率的取值范围.
【详解】解:由题意,设椭圆的长半轴、短半轴、半焦距分别为 , , ,则 , ,
因为 就是 与 的夹角,所以 与 的夹角为钝角,
所以 ,即 ,又 ,
所以 ,两边同时除以 ,得 ,即 ,
解得 或 ,又 ,
所以 ,
第 23 页所以椭圆离心率的取值范围为 ,
故选:D.
25.B
【解析】由等差数列及椭圆的性质可得 ,再由离心率公式即可得解.
【详解】设 ,
因为 成等差数列,
所以 即 ,
所以椭圆C的离心率 .
故选:B.
26.D
【分析】先求出抛物线的焦点、准线,再根据椭圆的通径公式求出a、c,算出离心率.
【详解】易知抛物线 的焦点(2,0),准线x=-2,
即椭圆 的c=2,
因为抛物线的准线恰好过椭圆的焦点,即相交的线段为椭圆的通径;
即通径为 ,又因为c=2
解得a=4
所以离心率
故选D.
【点睛】本题目考察了抛物线的方程和性质,以及椭圆的性质,本题关键点在通径上,如果记不得通径公式就直
接带入计算,一样可得答案,属于一般题型.
27.A
【分析】作点 关于原点的对称点 ,连接 、 、 、 ,推导出 、 、 三点共线,利用椭圆的定义
可求得 、 、 、 ,推导出 ,利用勾股定理可得出关于 、 的齐次等式,即可求得
该椭圆的离心率.
【详解】作点 关于原点的对称点 ,连接 、 、 、 ,
第 24 页则 为 、 的中点,故四边形 为平行四边形,故 且 ,则 ,
所以, ,故 、 、 三点共线,
由椭圆定义, ,有 ,所以 ,则 ,
再由椭圆定义 ,有 ,
因为 ,所以 ,
在 中, 即 ,所以,离心率 .
故选:A.
28.B
【分析】利用离心率与 、 的关系即可获解
【详解】 ,得 ,得 ,即 .
故选:B
29.A
【分析】根据向量运算和椭圆的定义可得关于 的方程,由椭圆的离心率的定义可得选项.
【详解】设 ,
因为 ,
所以 ,所以 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
设 中点为H,则 , , ,
代入数据并整理得: ,
等式两边同除以 得: ,解得: 或 (舍).
故选:A.
【点睛】方法点睛:求椭圆离心率或其范围的方法
第 25 页(1)根据题意求出 的值,再由离心率的定义 直接求解.
(2)由题意列出含有 的方程(或不等式),借助于 消去b,然后转化成关于e的方程(或不等式)求解.
解题时要注意椭圆本身所含的一些范围的应用,如椭圆上的点的横坐标 等.
30.C
【解析】根据椭圆定义及 求出 , 由 即可求解.
【详解】由椭圆的定义知: ,
因为 ,即 ,
又因为 ,所以 ,
所以有: ,
,
故椭圆的离心率的取值范围是 .
故选:C
【点睛】本题主要考查了椭圆的定义,椭圆的简单几何性质,属于中档题.
31.B
【分析】由题意,构建齐次式,即可得到结果.
【详解】由题意知 ,又 ,
所以 .
解得离心率 ,
故选:B.
32.C
【解析】直接利用椭圆的方程和椭圆的离心率的应用求出结果.
【详解】解:直角坐标系 中,椭圆 ,
所以 ,
当 时, ,
故 ,整理得 ,
故选:C.
【点睛】本题考查的知识要点:椭圆的标准方程的应用,椭圆的离心率的应用,主要考查学生的运算能力和转换
能力及思维能力,属于基础题型.
第 26 页33.C
【分析】根据条件先计算出 的值,再根据离心率求解出 的值,最后根据长轴长为 计算出长轴长.
【详解】由题意知 ,所以 ,
又因为 ,所以 ,
所以椭圆 的长轴长为 .
故选:C.
34.C
【分析】由题设 ,利用 为 的重心,求出线段 的中点为 ,将B代入直线方程
得 ,再利用点差法可得 ,结合 ,可求出 ,进而求出离心率.
【详解】由题设 ,则线段 的中点为 ,
由三角形重心的性质知 ,即 ,解得:
即 代入直线 ,得 ①.
又B为线段 的中点,则 ,
又 为椭圆上两点, ,
以上两式相减得 ,
所以 ,化简得 ②
由①②及 ,解得: ,即离心率 .
故选:C.
【点睛】方法点睛:本题考查求椭圆的离心率,求解离心率在圆锥曲线的考查中是一个重点也是难点,一般求离
心率有以下几种情况:①直接求出 ,从而求出 ;②构造 的齐次式,求出 ;③采用离心率的定义以及圆锥
曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.
35.C
【分析】根据曲率半径的定义可判断何时曲率半径最大,合适曲率半径最小,再由题设可得基本量的关系,从而
可求离心率.
【详解】因为曲率半径越大则曲线在该点处的弯曲程度越小,
故椭圆在 处曲率半径最小,则 ,而椭圆在 处曲率半径最大,
第 27 页则 ,因为 ,所以 ,所以 , .
故选:C.
36.C
【分析】由椭圆方程求出双曲线的焦点坐标,及椭圆的离心率,结合题意进一步求出双曲线的离心率,从而得到
双曲线的实半轴长,再结合隐含条件求得双曲线的虚半轴长得答案.
【详解】由椭圆 ,得 , ,
则 ,
双曲线与椭圆的焦点坐标为 , ,
椭圆的离心率为 ,则双曲线的离心率为 .
设双曲线的实半轴长为m,则 ,得 ,
则虚半轴长 ,
双曲线的方程是 .
故选C.
【点睛】本题考查双曲线方程的求法,考查了椭圆与双曲线的简单性质,是中档题.
37.D
【分析】根据等腰 ,可得 ,然后 可得 ,假设 ,依据椭圆定义可得 ,
根据 可得 ,最后可得离心率.
【详解】设另一个焦点为 ,如图所示,∵ , ,
,则 ,
设 ,则 , ,
∴ , , ,∴ ,
故选:D.
38.B
第 28 页【分析】在 中,得出直角边与斜边的关系,再结合椭圆的定义易得离心率.
【详解】由题设知 是直角三角形,
, , ,
, .
又由椭圆的定义,得 , ,
故 .
故选:B.
39.D
【分析】分别求出两个椭圆的长轴、短轴和焦距,进行比较可得答案
【详解】由题意,对于椭圆 ,焦点在x轴上,a=5,b=3,所以c= =4,则离心率e= =
,
对于椭圆 ,因为25-k>9-k>0,所以焦点在y轴上,a= ≠5,b= ≠3,所以c=
=4,则离心率e= = ≠ ,
故选项D正确,其他选项错误.
故选:D.
40.C
【分析】根据椭圆方程求 , , ,再求离心率.
【详解】由椭圆方程可知 , ,所以 ,
椭圆的离心率 .
故选:C
41.AD
【分析】设 ,则 ,从而可得 ,再结合已知条件可得 ,进而可求出椭圆的
离心率,可对A,B选项判断;由已知条件可得四边形 为平行四边形,则有 ,结合已知条件可得
,从而可知 的值不受点 , 的位置影响,设 ,由题意得
,则结合基本不等式可得 ,从而得当点 为短轴的端点时 最大,进而可
求出 的最小值
【详解】解:设 ,则 ,
因为 ,
第 29 页所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,
所以离心率 ,所以A正确,B错误;
因为点 , 是椭圆 上关于原点对称的两点,
所以四边形 为平行四边形,
所以 ,
因为 ,所以 ,不受 , 位置影响,所以C错误;
设 ,由题意得 ,则有 ,
所以 ,
当且仅当 时取等号,即当 时,即当点 为短轴的端点时 最大,此时 最小,
,
,
所以 ,
所以D正确,
故选:AD.
【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆的性质的应用,考查计算能力和转化思想,解题的关键是由 可
得 ,从而可求出椭圆的离心率,设 ,则有 ,再结合基本不等式可得
,从而可知当点 为短轴的端点时 最大,
进而可得答案,属于中档题
42.AD
【分析】将椭圆方程化为标准方程,再由椭圆的几何性质可得选项.
【详解】将椭圆方程化为标准方程为
所以该椭圆的焦点在 轴上,故C错误;
焦点坐标为 ,故D正确;
长轴长是 故B错误
第 30 页因为 所以 离心率 故A正确.
故选:AD.
43.AC
【分析】设出点 , , 的坐标,将点 , 分别代入椭圆方程,两式作
差,构造直线 和 的斜率之积,得到 ,即可求椭圆的离心率,利用 ,求出 ,可知点
在 轴上,且为 的中点,则 .
【详解】设 , , ,则 ,
, ,两式相减并化简得 ,
即 ,则 ,则 正确;
∵ , ,∴ ,
又∵ ,∴ ,即 ,
解得 ,则点 在 轴上,且为 的中点即 ,则 正确.
故选: .
44.ACD
【解析】利用椭圆定义 替换为 后易得最小值,判断A;假设短轴长为2,得椭圆方程,确定 点在
椭圆外,判断B;由 在椭圆内得 ,求出 的范围,从而可得离心率的范围,判断C;由 得
点坐标,利用代入椭圆方程求得 ,判断D.
【详解】A.因为 ,所以 ,所以 ,当
,三点共线时,取等号,故正确;
B.若椭圆 的短轴长为2,则 ,所以椭圆方程为 , ,则点 在椭圆外,故错误;
C.因为点 在椭圆内部,所以 ,又 ,所以 ,所以 ,即 ,解
得 ,所以 ,所以 ,所以椭圆 的离心率的取值范围为
,故正确;
第 31 页D.若 ,则 为线段 的中点,所以 ,所以 ,又 ,即 ,解得
,所以 ,所以椭圆 的长轴长为 ,故正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:本题考查椭圆的定义,椭圆的标准方程,本题还用到了两个知识点:
设椭圆方程为 ( ,
(1) 在椭圆内部 , 在椭圆上 , 在椭圆外部 ;
(2)求椭圆上点到椭圆内定点和一个焦点的距离之的最小值问题,一般把椭圆上运动到一个焦点的距离利用椭圆
定义转化为到另一焦点的距离,然后易得最小值.
45.AB
【分析】由题意可得 ,从而可求出 的值,进而可求出 的值和离心率
【详解】由已知可得 ,解得 或 (舍去)
,
∴长轴长为 ,短轴长为 ,离心率为 ,
故选:AB.
46.BC
【解析】结合椭圆的对称性,只需要考虑三种情况,即以 、 , 作为三角形的三个顶点;以 、 、 作为
三角形的三个顶点或以 、 、 作为三角形的三个顶点,分别根据图形列出关于以 、 、 的齐次式,化简求
离心率.
【详解】①如图,若以 、 , 作为三角形的三个顶点,则 ,
由勾股定理可得, ,
由 ,可得 ,即 ,
因为 ,解得 ;
②如图,若以 、 、 作为三角形的三个顶点,
则 ,故 ,则 ;
第 32 页③如图,若以 、 、 作为三角形的三个顶点,
则 , ,则 ;
故选:BC.
47.
【分析】由题意分析 为直角三角形,得到关于a、c的齐次式,即可求出离心率.
【详解】设 ,则 .
由椭圆的定义可知: ,所以 .
所以
因为 轴,所以 为直角三角形,
由勾股定理得: ,
即 ,即 ,
所以离心率 .
故答案为:
48.③④
【分析】举反例 , 得到①错误,取点 得到②错误,③ ,计算得到③正确,
根据双曲线定义知,得到轨迹方程得到④正确,得到答案.
【详解】①举反例 , ,有最大值为 ,最小值为 ,函数没有极值,①错误;
第 33 页②取点 满足 ,不满足 ,不具有充分性,②错误;
③根据题意 ,故 ,设 ,
则 ,③正确;
④根据题意:当两圆外切时, ,当两圆内切时, ,即 ,根据双
曲线定义知,轨迹为双曲线, , ,
故双曲线方程为: ,④正确.
故答案为:③④.
【点睛】本题考查了极值,充分必要条件,椭圆双曲线离心率,轨迹方程,意在考查学生的计算能力和综合应用
能力.
49.
【分析】设抛物线的方程为 得到 ,把 代入椭圆的方程化简即得解.
【详解】
设抛物线的方程为 .
由题得 ,代入椭圆的方程得 ,
所以 ,
所以 ,
所以
因为 ,
第 34 页所以 .
故答案为:
【点睛】方法点睛:求椭圆的离心率常用的方法有:(1)公式法(根据已知求出 代入离心率的公式即得解);
(2)方程法(直接由已知得到关于离心率的方程解方程即得解). 要根据已知条件灵活选择方法求解.
50.
【分析】首先根据题意得到 ,从而得到 ,再求离心率即可.
【详解】 ,设一条渐近线方程为 ,所以 .
又因为 , ,
所以 ,即 ,故离心率 .
故答案为:
51.
【解析】由三角形相似可得 ,从而可知 ,再结合 即可求出离心率.
【详解】 ,又 与 相似,则 ,
解得 ,又 得 .
故答案为: .
52.13
【分析】利用离心率得到椭圆的方程为 ,根据离心率得到直线 的斜率,进
而利用直线的垂直关系得到直线 的斜率,写出直线 的方程: ,代入椭圆方程 ,整
理化简得到: ,利用弦长公式求得 ,得 ,根据对称性将 的周长转化
为 的周长,利用椭圆的定义得到周长为 .
【详解】∵椭圆的离心率为 ,∴ ,∴ ,∴椭圆的方程为
,不妨设左焦点为 ,右焦点为 ,如图所示,∵ ,
∴ ,∴ 为正三角形,∵过 且垂直于 的直线与C交于D,E两点, 为线段 的垂直平
第 35 页分线,∴直线 的斜率为 ,斜率倒数为 , 直线 的方程: ,代入椭圆方程 ,
整理化简得到: ,
判别式 ,
∴ ,
∴ , 得 ,
∵ 为线段 的垂直平分线,根据对称性, ,∴ 的周长等于 的周长,利用
椭圆的定义得到 周长为
.
故答案为:13.
53. .
【详解】如图所示,设椭圆的左焦点为 ,连接 ,则四边形 为矩形,
.
,
,
第 36 页.
,
,
,
,
∴椭圆的离心率 .
54.(1) ;(2) : , : .
【分析】(1)根据题意求出 的方程,结合椭圆和抛物线的对称性不妨设 在第一象限,运用代入法求出
点的纵坐标,根据 ,结合椭圆离心率的公式进行求解即可;
(2)由(1)可以得到椭圆的标准方程,确定椭圆的四个顶点坐标,再确定抛物线的准线方程,最后结合已知进
行求解即可;
【详解】解:(1)因为椭圆 的右焦点坐标为: ,所以抛物线 的方程为 ,其中 .
不妨设 在第一象限,因为椭圆 的方程为: ,
所以当 时,有 ,因此 的纵坐标分别为 , ;
又因为抛物线 的方程为 ,所以当 时,有 ,
所以 的纵坐标分别为 , ,故 , .
由 得 ,即 ,解得 (舍去), .
所以 的离心率为 .
(2)由(1)知 , ,故 ,所以 的四个顶点坐标分别为 , , ,
, 的准线为 .
由已知得 ,即 .
所以 的标准方程为 , 的标准方程为 .
【点睛】本题考查了求椭圆的离心率,考查了求椭圆和抛物线的标准方程,考查了椭圆的四个顶点的坐标以及抛
第 37 页物线的准线方程,考查了数学运算能力.
55.(1) ;(2) .
【分析】(1)因为 ,可得 , ,根据离心率公式,结合已知,即可求得答案;
(2)方法一:过点 作 轴垂线,垂足为 ,设 与 轴交点为 ,可得 ,可求得 点坐标,
从而求出直线 的直线方程,根据点到直线距离公式和两点距离公式,即可求得 的面积.
【详解】(1) , ,
根据离心率 ,解得 或 (舍),
的方程为: ,即 .
(2)[方法一]:通性通法
不妨设 , 在x轴上方,过点 作 轴垂线,垂足为 ,设直线 与 轴交点为
根据题意画出图形,如图
, , ,
又 , ,
,根据三角形全等条件“ ”,可得: ,
, , ,
设 点为 ,可得 点纵坐标为 ,将其代入 ,
可得: ,解得: 或 , 点为 或 ,
①当 点为 时,故 ,
, ,可得: 点为 ,
画出图象,如图
第 38 页, ,可求得直线 的直线方程为: ,
根据点到直线距离公式可得 到直线 的距离为 ,
根据两点间距离公式可得: , 面积为: ;
②当 点为 时,故 , , ,可得: 点为 ,画出图象,
如图
, ,可求得直线 的直线方程为: ,
根据点到直线距离公式可得 到直线 的距离为 ,
根据两点间距离公式可得: ,
面积为: ,综上所述, 面积为: .
[方法二]【最优解】:
由对称性,不妨设P,Q在x轴上方,过P作 轴,垂足为E.设 ,由题知, .
故 ,
第 39 页①因为 ,如图,所以, .
②因为 ,如图,所以 .
综上有
[方法三]:
由已知可得 ,直线 的斜率一定存在,设直线 的方程为 ,由对称性可设 ,联立方
程 消去y得 ,
由韦达定理得 ,所以 ,
将其代入直线 的方程得 ,所以 ,
则 .
因为 ,则直线 的方程为 ,
第 40 页则 .
因为 ,所 , ,
即 ,故 或 ,即 或 .
当 时,点P,Q的坐标分别为 ,
直线 的方程为 ,点A到直线 的距离为 ,
故 的面积为 .
当 时,点P,Q的坐标分别为 ,
直线 的方程为 ,点 到直线 的距离为 ,
故 的面积为 .
综上所述, 的面积为 .
[方法四]:
由(1)知椭圆的方程为 , .
不妨设 在x轴上方,如图.
设直线 .
因为 ,所以 .
由点P在椭圆上得 ,所以 .
由点P在直线 上得 ,所以 .所以 ,化简得 .
第 41 页所以 ,即 .
所以,点Q到直线 的距离 .
又 .
故 .即 的面积为 .
[方法五]:
由对称性,不妨设P,Q在x轴上方,过P作 轴,垂足为C,设 ,
由题知 ,所以 .
(1) .
则 .
(其中 ).
(2) .
同理, .
(其中 )
综上, 的面积为 .
【整体点评】(2)方法一:根据平面几何知识可求得点 的坐标,从而得出点 的坐标以及直线 的方程,再
根据距离公式即可求出三角形的面积,是通性通法;方法二:同方法一,最后通过面积分割法求 的面积,
计算上有简化,是本题的最优解;方法三:通过设直线 的方程 与椭圆的方程联立,求出点 的坐标,
再根据题目等量关系求出 的值,从而得出点 的坐标以及直线 的方程,最后根据距离公式即可求出三角形的
面积,思想简单,但运算较繁琐;方法四:与法三相似,设直线 的方程 ,通过平面知识
求出点 的坐标,表示出点 ,再根据距离公式即可求出三角形的面积;方法五:同法一,只是在三角形面积公
式的选择上,利用三角形面积的正弦形式结合平面向量的数量积算出.
56.(1) ;(2)是,定值
【分析】(1)设椭圆 的标准方程为 ,利用焦点坐标,离心率,求解 , ,得到椭圆方程.
(2)求出圆心到直线 的距离为 ,推出 ,设 , , , ,联立直线与椭圆方程,利用
韦达定理,弦长公式,转化求解 周长即可.
【详解】解:(1)设椭圆 的标准方程为 ,
第 42 页由题意得, .
双曲线的离心率为 ,
椭圆 的离心率 .
故椭圆 的方程: .
(2)由题意, ,即圆心到直线 的距离为 ,
则 ,
,
设 ,
由 ,得 ,
由 ,得 ,
则
又
周长 ,
周长为定值
57.(1)
(2) 或
【分析】(1)设所求双曲线方程为 ,根据 点坐标求得 ,从而求得所求的双曲线方程.
(2)根据椭圆焦点所在坐标轴进行分类讨论,结合 求得椭圆方程.
第 43 页(1)
设与双曲线 共渐近线的双曲线方程为:
点 , 在双曲线上,
所求双曲线方程为: ,即 .
(2)
若焦点在 轴上,设所求椭圆方程为 ,将点 代入,得 ,
故所求方程为 .
若焦点在 轴上,设方程为 代入点 ,得 ,
.
58.(1) ;(2) .
【分析】(1)根据椭圆的焦点、离心率求椭圆参数,写出椭圆方程即可.
(2)由(1)知曲线为 ,讨论直线 的存在性,设直线方程联立椭圆方程并应用韦达定理求弦
长即可.
【详解】(1)由题意,椭圆半焦距 且 ,则 ,又 ,
∴椭圆方程为 ;
(2)由(1)得,曲线为
当直线 的斜率不存在时,直线 ,不合题意:
当直线 的斜率存在时,设 , 又 , , 三点共线,
可设直线 ,即 ,
由直线 与曲线 相切可得 ,解得 ,
联立 ,得 ,则 , ,
∴ .
第 44 页第 45 页