文档内容
第 05 讲 椭圆及其性质
目录
01 模拟基础练......................................................................................................................................2
题型一:椭圆的定义与标准方程........................................................................................................2
题型二:椭圆方程的充要条件............................................................................................................4
题型三:椭圆中焦点三角形的周长与面积及其他问题....................................................................5
题型四:椭圆上两点距离的最值问题................................................................................................7
题型五:椭圆上两线段的和差最值问题............................................................................................9
题型六:离心率的值及取值范围......................................................................................................11
题型七:椭圆的简单几何性质问题..................................................................................................15
题型八:利用第一定义求解轨迹......................................................................................................19
题型九:椭圆的实际应用..................................................................................................................22
02 重难创新练....................................................................................................................................24
03 真题实战练....................................................................................................................................36题型一:椭圆的定义与标准方程
1.已知 , 是椭圆C的两个焦点,过 且垂直于y轴的直线交C于A,B两点,且 ,
则椭圆C的标准方程为 .
【答案】
【解析】根据题意,如图:
,由椭圆的对称性可得: ,
又 ,由勾股定理可得: ,
所以 , ,
又 ,则 ,
椭圆标准方程为 .
故答案为: .
2.已知椭圆 : 的左、右焦点分别为 , ,过坐标原点的直线交E于P,Q两点,
且 ,且 , ,则 的标准方程为 .【答案】
【解析】连接 ,因为 ,
所以四边形 是平行四边形,
所以 , ,
又 ,所以四边形 为矩形,
设
则由题意得 ,解得 ,
则 ,则标准方程为 ,
故答案为: .
3.已知椭圆两个焦点的坐标分别是 , ,并且经过点 ,则它的标准方程为 .
【答案】
【解析】因为椭圆的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为 ,
由椭圆的定义知 ,
所以 .
又因为 ,所以 ,
所以椭圆的标准方程为 .
故答案为: .
题型二:椭圆方程的充要条件
4.若方程 表示椭圆,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D. 且
【答案】D
【解析】 方程 表示椭圆,
,得 ,得 且 .
故选:D.
5.若曲线 表示椭圆,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为曲线 表示椭圆,即 表示椭圆
则应满足 即 .
故选:D.
6.若方程 表示焦点在x轴的椭圆,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C【解析】命题等价于 ,解得 .
故选:C.
7.(2024·河南·模拟预测)若方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则( )
A. B.
C. D. 或
【答案】C
【解析】方程 可化为: ,
因为方程 表示焦点在 轴上的椭圆,
所以 ,解得 .
故选:C
8.设 为实数,若方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】 表示焦点在 轴上的椭圆,可得 ,解得 .
故选:D
题型三:椭圆中焦点三角形的周长与面积及其他问题
9.已知 是椭圆 的两个焦点, 为椭圆 上的一点,且 ,若
的面积为9,则 的值为 .
【答案】3
【解析】,
,①
又
②
- 得: ,
① ②
的面积为9,
,
故答案为:3.
10.设椭圆 的左右焦点为 ,椭圆上点 满足 ,则 的面积为
.
【答案】
【解析】由椭圆定义可得 ,
则有 ,即 , ,
又 ,
由 ,故 ,
故 .
故答案为: .
11.已知 , 分别是椭圆C: 的左、右焦点,椭圆C的离心率为 ,P是C在
第一象限上的一点.若 ,则 .【答案】 /0.5
【解析】如图,记 , ,
因为 ,则 , ,
由椭圆的定义可得 ,
所以 ,则 ,
又 且 ,有 或 ,
解得 或 ,又点 在第一象限,所以 ,
得 ,则 .
故答案为: .
12.已知椭圆 的焦点为 、 , 为该椭圆上任意一点(异于长轴端点),则 的周长为
( )
A.10 B.13 C.14 D.16
【答案】D
【解析】由题意可知: ,
则 ,
所以 的周长为 .
故选:D.题型四:椭圆上两点距离的最值问题
13.(2024·宁夏银川·二模)已知椭圆C: 的左焦点为 , 为椭圆C上任意一点,则
的最小值为 .
【答案】1
【解析】由椭圆C: 知: ,故 ,
所以 ,
所以, 的最小值为 .
故答案为:
14.已知 ,点 在点 , 所在的一个平面内运动且 ,则 的最大值是 ,最小
值是 .
【答案】 5 1
【解析】依题意知,点 的轨迹是以 , 为焦点的椭圆,
, ,
∴ , .
∴ , .
故答案为:5;1.
15.过椭圆 的右焦点F且与长轴垂直的弦的长为 ,过点 且斜率为 的直
线与 相交于 两点,若 恰好是 的中点,则椭圆 上一点 到 的距离的最大值为 .
【答案】 /
【解析】法一:将 代入椭圆 的方程得 ,所以 ①,
设 , ,则 ,
两式相减得 ,
又 , ,所以 ②,
解①②得 ,所以 ,
所以 上的点 到焦点 的距离的最大值为 .
法二:将 代入椭圆 的方程得 ,所以 ①,直线 的方程是 ,即 ,
代入椭圆的方程并消去 整理得 ,
则 ,
设 , ,则 ,即 ②,
解①②得 ,满足 ,所以 ,
所以 上的点 到焦点 的距离的最大值为 .
故答案为: .
16.已知椭圆 的离心率为 , 为椭圆 上的一个动点,定点 ,则 的最
大值为 .
【答案】
【解析】由椭圆 的离心率为 ,
可得 ,解得 ,所以椭圆的方程为 ,
设 ,则 ,
因为 ,当 时,可得 取得最大值,最大值为 ,
所以 的最大值为 .
故答案为: .
题型五:椭圆上两线段的和差最值问题
17.设实数 满足 的最小值为( )
A. B. C. D.前三个答案都不对
【答案】A
【解析】设 ,则 在椭圆 上,
又 ,
设 ,则 为椭圆的右焦点,
如图,设椭圆的左焦点为 ,则:,
当且仅当 三点共线且 在 之间时等号成立,
而 ,故 的在最小值为 ,
故选:A.
18.(2024·甘肃定西·统考模拟预测)已知椭圆C: 的左、右焦点分别为 , ,A是C上一
点, ,则 的最大值为( )
A.7 B.8 C.9 D.11
【答案】A
【解析】
设椭圆的半焦距为 ,则 , ,
如图,连接 ,则 ,
而 ,当且仅当 共线且 在 中间时等号成立,
故 的最大值为 .
故选:A.
19.已知点P为椭圆 上任意一点,点M、N分别为 和 上的点,则
的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C【解析】设圆 和圆 的圆心分别为 ,半径分别为 .
则椭圆 的焦点为 .
又 , , ,
故 ,
当且仅当 分别在 的延长线上时取等号.
此时 最大值为 .
故选:C.
20.已知 , 分别为椭圆 的两个焦点,P为椭圆上一点,则 的最大值为( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】B
【解析】椭圆上的点P满足 ,
当点P为 的延长线与C的交点时,
达到最大值,最大值为 .
故选:B
题型六:离心率的值及取值范围
21.已知椭圆 的左右焦点为 , ,以 为直径的圆与椭圆有四个交点,则椭圆
离心率的范围为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为以 为直径的圆与椭圆有四个交点,所以 ,
即 , , ,所以 ,即 ,
又因为 ,所以椭圆离心率的取值范围为 .
故选:A.
22.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆 的右焦点为 ,过坐标原点 的直线 与椭圆 交于 , 两点.在 中, ,且满足 ,则椭圆 的离心率为
.
【答案】
【解析】设椭圆 的左焦点为 ,连接 , ,根据对称性可知四边形 为平行四边形,
又 ,所以 ,
又 ,
又 , ,
即 ,
,
所以 ,
所以 ,
即 ,
所以 ,解得 或 .
又因为 ,所以 .
故答案为:
23.(2024·高三·河北保定·开学考试)如图,设椭圆 的左焦点为 ,上顶点为 ,
右顶点为 ,且 ,则 的离心率为 .【答案】
【解析】因为 ,则 ,
所以 为直角三角形,又 ,
得 , .
故答案为:
24.(2024·高三·福建·开学考试)已知椭圆 的右焦点F与抛物线 焦点重合,M
是椭圆与抛物线的一个公共点, ,则椭圆的离心率为 .
【答案】
【解析】设椭圆 其右焦点为 ,椭圆上一点 ,
则 ,
此公式为椭圆的焦半径公式.
因为椭圆 的右焦点F与抛物线 焦点重合,
所以 ,
设 是椭圆与抛物线的一个公共点,因为 ,
根据抛物线的定义, ,
即 ①
又由椭圆的焦半径公式有 ②
由①②解得 ,所以离心率 .
故答案为:
25.(2024·高三·河北沧州·期中)已知 为椭圆 的两个焦点, 为椭圆 上一
点,且 的周长为6,面积的最大值为 ,则椭圆 的离心率为 .
【答案】 /0.5
【解析】依题意, 的周长为 ,
所以 面积的最大值为 ,
又 ,整理得 ,即 ,
解得 ,故椭圆 的离心率为 ,
故答案为:
26.已知 为椭圆 的两个焦点, 为 上一点,若 的三边 成等差数列,则
的离心率为 .
【答案】 /0.5
【解析】因为 成等差数列,
所以 ,
所以 .
故答案为: .
27.如图所示,已知椭圆 的左右焦点分别为 ,点 在 上,点 在 轴上,
,则 的离心率为 .【答案】 /
【解析】设 ,依题意, ,因点 在 轴上,则 , ,
又因 则 ,化简得 ,在 中, ,故
,
在 中由余弦定理, ,即 ,
解得: ,即 ,则离心率为 .
故答案为: .
题型七:椭圆的简单几何性质问题
28.(多选题)连接椭圆 的三个顶点所围成的三角形面积为 ,记椭圆C的右焦
点为 ,则( )
A. B.椭圆 的离心率为
C.椭圆 的焦距为 D.椭圆 上存在点P,使
【答案】BD
【解析】椭圆 的左顶点为 ,右顶点为 ,上顶点为 ,下顶点为
,
因为连接椭圆的三个顶点所围成的三角形面积为 ,
若为左、右顶点与上(下)顶点时,则 ,解得 ,符合题意;若为上、下顶点与左(右)顶点时,则 ,解得 ,符合题意;
综上可得 ,故A错误;
则椭圆方程为 ,所以 ,则椭圆 的离心率 ,故B正确;
椭圆 的焦距为 ,故C错误,
因为椭圆C的右焦点为 ,所以 ,即 ,
所以在椭圆 上存在点P,使 ,故D正确.
故选:BD
29.(多选题)(2024·福建厦门·一模)设椭圆 的左、右焦点分别为 , ,过
的直线与 交于A,B两点,若 ,且 的周长为8,则( )
A. B. 的离心率为
C. 可以为 D. 可以为直角
【答案】AC
【解析】由 ,如下图 周长为 ,故 ,
所以,椭圆离心率为 ,A对,B错;
当 轴,即 为通径时 ,且 ,
所以 ,故 可以为 ,C对;
由椭圆性质知:当 为椭圆上下顶点时 最大,此时 ,
且 ,故 ,即 不可能为直角,D错.
故选:AC30.(多选题)若矩形 的所有顶点都在椭圆 上,且 , ,点
是 上与 不重合的动点,则( )
A. 的长轴长为4 B.存在点 ,使得
C.直线 的斜率之积恒为 D.直线 的斜率之积恒为
【答案】ABD
【解析】因为矩形 的顶点都在椭圆上,根据椭圆的对称性可得 关于原点对称, 关于原点对
称,
由 , ,可得 ,即椭圆焦点在 轴上,
如图所示,又 , ,易得 , , , .
对于A,将点 代入椭圆方程可得 ,解得 ,椭圆的方程为 ,所以椭圆的长
轴长为4,故A正确;
对于B,设点P(x,y),且 , ,则 , ,所以
,又 ,
即当 时, ,故B正确;
对于C,当点 是左顶点时, ,则 , ,
所以 ,故C错误;
对于D,设点P(x,y),且 , ,
则 , ,
所以 ,故D正确.
故选:ABD.31.(多选题)(2024·湖北·模拟预测)已知 是椭圆 的两个焦点,点P在椭圆E上,则
( )
A.点 在x轴上 B.椭圆E的长轴长为4
C.椭圆E的离心率为 D.使得 为直角三角形的点P恰有6个
【答案】BC
【解析】由题意 的长半轴长 ,短半轴长 ,焦半距 ,
椭圆 的焦点在y轴上,A错误;
椭圆E的长轴长为 ,B正确;
椭圆E的离心率为 ,C正确;
椭圆的右顶点 ,焦点 ,
所以 ,
则 ,即 为锐角,
故根据椭圆的对称性可知,使得 为直角三角形的点P恰有4个(以 或 为直角),D错误.
故选:BC.
32.(多选题)(2024·高三·河南·期中)已知F,F 分别是椭圆 的左、右焦点,且
1 2
,直线 与椭圆的另一个交点为B,且 ,则下列结论中正确的是( )
A.椭圆的长轴长是短轴长的 倍 B.线段 的长度为C.椭圆的离心率为 D. 的周长为
【答案】BC
【解析】
由 ,可设 ,又 ,
可得 ,解得 ,即 ,
将 的坐标代入椭圆方程,可得 ,
化为 ,即 ,故A错误;
,故B正确;
椭圆的离心率 ,故C正确;
的周长为 ,故D错误.
故选:BC.
33.(多选题)(2024·全国·二模)已知圆O: 经过椭圆C: ( )的两个焦
点 , ,且P为圆O与椭圆C在第一象限内的公共点,且 的面积为1,则下列结论正确的是
( )
A.椭圆C的长轴长为2 B.椭圆C的短轴长为2
C.椭圆C的离心率为 D.点P的坐标为
【答案】BD【解析】因为圆O: 经过椭圆C: ( )的两个焦点 , ,
所以 ,
又P为圆O与椭圆C在第一象限内的公共点,
则 ,故 ,代入圆方程可得 ,所以 ,故点P
的坐标为 ,故D正确;
将点P的坐标 代入椭圆方程可得 ,又 ,解得 ,
故椭圆C的长轴长为 ,短轴长为 ,故A不正确,B正确;
则椭圆C的离心率为 ,故C不正确.
故选:BD.
题型八:利用第一定义求解轨迹
34.(2024·安徽·二模)已知定点 , , ,以 为一个焦点作过 , 两点的椭圆,
则椭圆的另一个焦点 的轨迹方程是 .
【答案】
【解析】 在以 为焦点的椭圆上,
,
,
则可得 的轨迹为以 为焦点的双曲线的下支,
设双曲线方程为 ,
则可得 ,即 , , ,
则焦点 的轨迹方程是 .
故答案为: .
35. 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 .
【答案】
【解析】由题意,可知圆 的标准方程为 ,圆心为 ,半径为6.
∵线段 的垂直平分线交 于点 ,如图,
∴ ,
∴ ,
∴点 的轨迹是以 , 为焦点的椭圆,
∴ , , ,
∴其轨迹方程为 .
故答案为: .
36.(2024·高三·广东揭阳·期中)设 , 两点的坐标分别为 , ,直线 、 相交于点 ,
且它们的斜率之积是 ,则点 的轨迹方程是 .
【答案】
【解析】设点 的坐标为 ,点 的坐标是 ,
所以直线 的斜率 .
同理,直线 的斜率 .
由已知,有 ,化简,得点 的轨迹方程为 .
所以点 的轨迹是除去 , 两点的椭圆.
故答案为:37.若 的两个顶点 , ,周长为 ,则第三个顶点 的轨迹方程是 .
【答案】
【解析】因为 的两个顶点 , ,所以 ,
因为三角形周长为 ,即 ,
所以 ,
由椭圆的定义:动点 到定点 , 两点的距离之和等于定值 ,且距离之和大于两定点间的
距离,
所以点 的轨迹是以 , 为焦点, 的椭圆,
所以 , , ,
可得椭圆的方程为: ,
又因为 三点不共线,所以点 不能在 轴上,
所以顶点 的轨迹方程是: ,
故答案为:
38.圆 与 的位置关系为 ;与圆 , 都内切的动圆圆心的
轨迹方程为 .
【答案】 内含
【解析】依题意,圆心 ,半径 ,圆心 ,半径 ,
所以 ,则两圆内含;
设动圆的圆心 ,半径为 ,则 ,
,依椭圆的定义知, 的轨迹为椭圆,其中 ,
又 ,
所以 的轨迹方程为 .
故答案为:内含; .
题型九:椭圆的实际应用
39.(2024·重庆·三模)如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点
变轨进入以月球球心 为一个焦点的椭圆轨道I绕月飞行,之后卫星在 点第二次变轨进入仍以 为一个
焦点的椭圆轨道II绕月飞行,最终卫星在 点第三次变轨进入以 为圆心的圆形轨道III绕月飞行,若用
和 分别表示椭圆轨道I和II的焦距,用 和 分别表示椭圆轨道I和II的长轴的长,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】如图可知, , , ,A不正确;
, , ;B不正确;
由 , 可知 ,C不正确;
,可得 ,故 ,
即 , , ,即 ,D正确,
故选:D.
40. 2022年神舟接力腾飞,中国空间站全面建成,我们的“太空之家”遨游苍穹.太空中飞船与空间站
的对接,需要经过多次变轨.某飞船升空后的初始运行轨道是以地球的中心为一个焦点的椭圆,其远地点
(长轴端点中离地面最远的点)到地面的距离为 ,近地点(长轴端点中离地面最近的点)到地面的距离为 ,地球的半径为R,则该椭圆的短轴长为 (用 , ,R表示).
【答案】
【解析】设椭圆的长半轴长为a,短半轴长为b,半焦距为c,
由题意可知 , ,
所以 .
所以 ,所以 .
故答案为: .
41.如图所示,为完成一项探月工程,某月球探测器飞行到月球附近时,首先在以月球球心F为圆心的圆
形轨道Ⅰ上绕月球飞行,然后在P点处变轨进入以F为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月球飞行,最后在Q点处
变轨进入以F为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月球飞行,设圆形轨道Ⅰ的半径为R,圆形轨道Ⅲ的半径为r,则椭圆
轨道Ⅱ的离心率为 .(用R、r表示)
【答案】
【解析】由F为椭圆轨道Ⅱ的焦点,若 分别为长轴长、焦距,则 ,故 ,
所以椭圆轨道Ⅱ的离心率为 .
故答案为:1.(2024·广东·一模)已知点F,A分别是椭圆 的左焦点、右顶点, 满足
,则椭圆的离心率等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
, ,
,即 ,
整理得 ,即 ,
等号两边同时除以 得 ,即 ,求得 ,
, ,
故选:B.
2.(2024·辽宁·模拟预测)已知焦点在 轴上的椭圆 的短轴长为2,则其离心率为
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由椭圆 的短轴长为2,知 , ,即 , ,
因此 ,又椭圆的离心率 ,
故选:A.
3.(2024·河南周口·模拟预测)已知椭圆 的一个焦点为F,点P,Q是C上关于原点对称的
两点.则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由对称性和椭圆定义可知 ,其中 ,
故 ,
不妨设 , , ,
则 ,
故当 时, 取得最小值,最小值为4,
当 时, 取得最大值,最大值为64,
故 ,
故当 时, 取得最小值,最小值为51,
当 时, 取得最大值,最大值为 ,
故 的取值范围是 .
故选:C
4.(2024·湖北武汉·模拟预测)设椭圆 的左右焦点为 ,右顶点为 ,已知点
在椭圆 上,若 ,则椭圆 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
x2 y2
【解析】由椭圆E: + =1(a>b>0),可得 ,
a2 b2
不妨设点 在第一象限,由椭圆的定义知 ,
因为 ,可得 ,即 ,
可得 ,所以 ,所以 的面积为 ,可得 ,解得 ,
又因为 ,可得 ,即 ,
将点 代入椭圆的方程,可得 ,整理得 ,
因为 ,可得 ,即 ,
解得 和 (舍去),即椭圆 的离心率为 .
故选:D.
5.(2024·浙江·模拟预测)已知 , 分别为椭圆C: 的左右焦点,过 的一条直
线与C交于A,B两点,且 , ,则椭圆长轴长的最小值是( )
A. B. C.6 D.
【答案】B
【解析】设 ,则 , , ,
由 ,可得 ,则 ,有 ,
所以 ,
当且仅当 ,即 时取等号.
则椭圆长轴长的最小值是 .
故选:B.6.(2024·陕西咸阳·模拟预测)设 , 分别是椭圆 的左、右焦点,过 的直线
交椭圆于 , 两点,且 , ,则椭圆 的离心率为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 ,不妨令 ,
由过 的直线交椭圆于 , 两点,由椭圆的定义可得, ,|BF |+|BF |=2a,
1 2
则 , ,
又因为 ,所以 ,则 和 都是直角三角形,
由勾股定理可得, ,
即 ,解得 ,
所以 , ,
又 , ,
所以 ,解得 ,
所以椭圆 的离心率为 .
故选:B.
7.(2024·江西新余·模拟预测)已知焦点在 轴上的椭圆 的左右焦点分别为 ,经过 的直线 与
交于 两点,若 , , ,则 的方程为:( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 ,可知 ,则 , ,
可得 , ,即 , ,则 ,
由椭圆定义可得 ,即 ,
且 ,则 ,
即 ,可得 , ,
所以椭圆 的方程为 .
故选:A.
8.(2024·内蒙古包头·三模)设O为坐标原点, , 为椭圆C: 的左,右两个焦点,点R在
C上,点 是线段 上靠近点 的三等分点,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设 ,由题意可得 ,则 ,
则 , ,
由 ,则 ,
由 在 上,则有 ,即 ,
即有 ,整理得 ,
即 ,故 或 ,
由 可知 , 不符,故舍去,即有 ,则 .
故选:C.
9.(2024·全国·模拟预测)已知椭圆 过点 ,其右顶点 ,上顶点
.那么以下说法正确的是( )
A.设 是半焦距 到 的其中一个焦点的距离,那么必然有
B. 到直线 的距离 不是定值
C. 和 没有交点
D.三角形 面积的取值范围是
【答案】C
【解析】因为椭圆 过点 ,
所以 ,不妨设 , ,那么 , ,
A注意到当 的时候 ,但是 ,从而A错误
B直线 是 ,计算 ,B错误.
C ,从而有 ,同理 .
显然曲线 在直线 所围成的矩形内,
椭圆 在直线 所围成的矩形内,
由 ,显然椭圆和 没有交点.C正确·D因为 ,所以 ,从而 ,D错误
故选:C
10.(多选题)(2024·四川·一模)已知椭圆 的左顶点为 ,左、右焦点分别为 ,过点
的直线与椭圆相交于 两点,则( )
A.
B.
C.当 不共线时, 的周长为
D.设点 到直线 的距离为 ,则
【答案】BCD
【解析】
对于A,由题意知: , , , ,A错误;
对于B, 为椭圆 的焦点弦, ,B正确;
对于C, ,
的周长为 ,C正确;
对于D,作 垂直于直线 ,垂足为 ,
设P(x ,y ),则 ,
0 0
, ,
, ,D正确.
故选:BCD.
11.(多选题)(2024·河南·模拟预测)已知椭圆 的上顶点为 ,右顶点为
A,左、右焦点分别为 , .若P为C上与点A,B不重合的动点,直线PA与y轴交于点
M,直线PB与x轴交于点N,则( )A.C的方程为 B. 面积的最大值为2
C.坐标原点O到直线AB的距离为 D.
【答案】BCD
【解析】
A项,由椭圆上顶点为 得, ,
由 知 ,由对称性可得 ,
所以 ,即 ,则 ,
椭圆方程为 ,故A错误;
B项,由A项可知, 为定值,
故当点 到 距离最大时, 面积最大,
即当 为短轴端点时取最大值,最大值为 ,故B正确;
C项,在 中, ,
设 为斜边 上的高,由 ,
可得点 到直线 的距离为 ,故C正确;
D项,设 ,由 ,
所以直线 方程为 ,令 ,可得 ,
直线 方程为 ,令 , .
由点 在椭圆上,则 , ,则
,故D正确.
故选:BCD.
12.(多选题)(2024·江西·模拟预测)已知 , , ,动点 满足 与 的斜率之
积为 ,动点 的轨迹记为 ,过点 的直线交 于 , 两点,且 , 的中点为 ,则( )
A. 的轨迹方程为
B. 的最小值为1
C.若 为坐标原点,则 面积的最大值为
D.若线段 的垂直平分线交 轴于点 ,则 点的横坐标是 点的横坐标的 倍
【答案】BCD
【解析】对于选项A,设M(x,y),因为A(−2,0), ,所以 ,化简得
,故A错误;
对于选项B,因为 ,则 , ,则 ,
所以 为椭圆的右焦点,则 ,故B正确;
对于选项C,设 的方程 ,代入椭圆方程,得 ,
设 ,则 , ,
所以 ,令 ,则 ,
令 ,则 , 在 为增函数,
, ,
所以 ,当且仅当 时即 等号成立,故C正确;
对于选项D,因为 , , ,
所以 ,则 ,
设 ,则 ,则 ,
所以 ,则 点的横坐标是 点的横坐标的 倍,故D正确.
故选:BCD.
13.(2024·广东佛山·模拟预测)定义离心率 的椭圆为“西瓜椭圆”.已知椭圆
是“西瓜椭圆”,则 .若“西瓜椭圆” 的右焦点为
,直线 与椭圆 交于 两点,以线段 为直径的圆过点 ,则 .
【答案】 36
【解析】 椭圆 是"西瓜椭圆",离心率 ,
解得 .
设 ,
联立 消去 并整理得
,
,即 ,
,
,易知 ,
以线段AB为直经的圆经过点 ,
, ,
, ,又 ,
代入上式并化简得 ,解得 .
故答案为:36,
14.(2024·山东济南·三模)已知 是椭圆 的左,右焦点,点 为椭圆上一点,
为坐标原点, 为正三角形,则该椭圆的离心率为 .
【答案】
【解析】依题意 ,
不妨设点 在第一象限,则点 ,
易知 ,
由椭圆的定义知: ,
所以 ,所以 .
故答案为:
15.(2024·山东·二模)已知椭圆 的焦点分别是 , ,点 在椭圆上,如果 ,
那么点 到 轴的距离是 .
【答案】
【解析】由椭圆方程得, , ,设 ,
则: , ;
由 得: (1);
又点 在椭圆上,可得 (2);
(1)(2)联立消去 得, ;即 ;
故点 到 轴的距离是 .
故答案为: .
16.(2024·浙江杭州·模拟预测)椭圆 : ( )的左、右焦点分别为 , ,过 且
斜率为 的直线与椭圆交于 , 两点( 在 左侧),若 ,则 的离心率为
.
【答案】 /0.4
【解析】设椭圆 的半焦距为c,取 中点 ,连接 ,则 ,
由 ,得 ,于是 ,则 , ,
由直线 的斜率为 ,得 ,即 ,
而 ,解得 ,即 ,,于是 ,解得 ,
所以 的离心率为 .
故答案为:
1.(2022年高考全国甲卷数学真题)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.
【答案】B
【解析】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.2.(2022年高考全国甲卷数学真题)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.
【答案】A
【解析】[方法一]:设而不求
设 ,则
则由 得: ,
由 ,得 ,
所以 ,即 ,
所以椭圆 的离心率 ,故选A.
[方法二]:第三定义
设右端点为B,连接PB,由椭圆的对称性知:
故 ,
由椭圆第三定义得: ,
故
所以椭圆 的离心率 ,故选A.
3.(2021年全国高考乙卷数学试题)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.
【答案】C
【解析】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.
4.(2021年全国新高考I卷数学试题)已知 , 是椭圆 : 的两个焦点,点 在 上,则
的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
【答案】C
【解析】由题, ,则 ,
所以 (当且仅当 时,等号成立).
故选:C.
5.(2022年新高考全国I卷数学真题)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
.
【答案】13
【解析】∵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.
6.(2021年浙江省高考数学试题)已知椭圆 ,焦点 , ,若过
的直线和圆 相切,与椭圆在第一象限交于点P,且 轴,则该直线的斜率是
,椭圆的离心率是 .
【答案】
【解析】
如图所示:不妨假设 ,设切点为 ,,
所以 , 由 ,所以 , ,
于是 ,即 ,所以 .
故答案为: ; .
7.(2024年北京高考数学真题)已知椭圆 : ,以椭圆 的焦点和短轴端点为顶点
的四边形是边长为2的正方形.过点 且斜率存在的直线与椭圆 交于不同的两点 ,过点
和 的直线 与椭圆 的另一个交点为 .
(1)求椭圆 的方程及离心率;
(2)若直线BD的斜率为0,求t的值.
【解析】(1)由题意 ,从而 ,
所以椭圆方程为 ,离心率为 ;
(2)直线 斜率不为0,否则直线 与椭圆无交点,矛盾,
从而设 , ,
联立 ,化简并整理得 ,
由题意 ,即 应满足 ,
所以 ,
若直线 斜率为0,由椭圆的对称性可设 ,
所以 ,在直线 方程中令 ,得 ,
所以 ,
此时 应满足 ,即 应满足 或 ,
综上所述, 满足题意,此时 或 .
8.(2024年高考全国甲卷数学真题)已知椭圆 的右焦点为 ,点 在 上,
且 轴.
(1)求 的方程;
(2)过点 的直线交 于 两点, 为线段 的中点,直线 交直线 于点 ,证明:
轴.
【解析】(1)设F(c,0),由题设有 且 ,故 ,故 ,故 ,
故椭圆方程为 .
(2)直线 的斜率必定存在,设 ,A(x ,y ),B(x ,y ),
1 1 2 2
由 可得 ,
故 ,故 ,
又 ,
而 ,故直线 ,故 ,
所以,
故 ,即 轴.
9.(2024年天津高考数学真题)已知椭圆 椭圆的离心率 .左顶点为 ,下顶点
为 是线段 的中点,其中 .
(1)求椭圆方程.
(2)过点 的动直线与椭圆有两个交点 .在 轴上是否存在点 使得 .若存在求出这
个 点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.
【解析】(1)因为椭圆的离心率为 ,故 , ,其中 为半焦距,
所以 ,故 ,
故 ,所以 , ,故椭圆方程为: .
(2)
若过点 的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为: ,
设 ,
由 可得 ,
故 且而 ,
故
,
因为 恒成立,故 ,解得 .
若过点 的动直线的斜率不存在,则 或 ,
此时需 ,两者结合可得 .
综上,存在 ,使得 恒成立.
10.(2023年天津高考数学真题)已知椭圆 的左右顶点分别为 ,右焦点为 ,
已知 .
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)点 在椭圆上(异于椭圆的顶点),直线 交 轴于点 ,若三角形 的面积是三角形 面积
的二倍,求直线 的方程.
【解析】(1)如图,由题意得 ,解得 ,所以 ,
所以椭圆的方程为 ,离心率为 .
(2)由题意得,直线 斜率存在,由椭圆的方程为 可得 ,
设直线 的方程为 ,
联立方程组 ,消去 整理得: ,
由韦达定理得 ,所以 ,
所以 , .
所以 , , ,
所以 ,
所以 ,即 ,
解得 ,所以直线 的方程为 .
11.(2022年新高考天津数学高考真题)椭圆 的右焦点为F,右顶点A和上顶点为B
满足 .
(1)求椭圆的离心率 ;
(2)直线l与椭圆有唯一公共点M,与y轴相交于点N(N异于M).记O为原点,若 ,且的面积为 ,求椭圆的方程.
【解析】(1) ,
离心率为 .
(2)由(1)可知椭圆的方程为 ,
易知直线 的斜率存在,设直线 的方程为 ,
联立 得 ,
由 ,①
, ,
由 可得 ,②
由 可得 ,③
联立①②③可得 , , ,故椭圆的标准方程为 .