文档内容
第 2 讲 椭圆
目录
第一部分:知识强化
第二部分:重难点题型突破
突破一:椭圆的定义
突破二:利用椭圆定义求方程
突破三:椭圆上点到焦点的距离及最值
突破四:椭圆上点到焦点和定点距离和,差最值
突破五:椭圆中焦点三角形问题
突破六:椭圆中轨迹方程问题
突破七:椭圆离心率问题
突破八:直线与椭圆的位置关系
突破九:椭圆中的中点弦问题
突破十:椭圆的弦长问题
突破十一:椭圆中定点,定值问题
突破十二:椭圆中定直线问题
突破十三:椭圆中向量问题
第三部分:冲刺重难点特训
第一部分:知识强化
F F
1、椭圆的定义:平面内一个动点P到两个定点
1
、
2
的距离之和等于常数
(| PF |+| PF |=2a>|F F |)
,
1 2 1 2这个动点P的轨迹叫椭圆. 这两个定点( , )叫椭圆的焦点,两焦点的距离( )叫作椭圆的焦
距.
说明:
(| PF |+| PF |=|F F |)
若 , 的轨迹为线段F F ;
1 2 1 2 P 1 2
(| PF |+| PF |<|F F |)
若 , 的轨迹无图形
1 2 1 2 P
2、椭圆的简单几何性质
焦点的位置 焦点在 轴上 焦点在 轴上
图形
( (
标准方程
) )
范围 , ,
, ,
顶点
,
轴长 短轴长= ,长轴长=
焦点
焦距
对称性 对称轴: 轴、 轴 对称中心:原点
离心率 ,
3、直线与椭圆的位置关系
(1)直线与椭圆的位置关系
将直线的方程 与椭圆的方程 联立成方程组,消元转化为关于 或 的一
元二次方程,其判别式为 .
① 直线和椭圆相交 直线和椭圆有两个交点(或两个公共点);
② 直线和椭圆相切 直线和椭圆有一个切点(或一个公共点);
③ 直线和椭圆相离 直线和椭圆无公共点.
(2)直线与椭圆的相交弦
直线与椭圆问题(韦达定理的运用)①弦长公式:若直线l: y=kx+b与圆锥曲线相交与A、B两点, A(x ,y ),B(x ,y )则:
1 1 2 2
弦长|AB|= √ (x −x ) 2 +( y −y ) 2 = √ (x −x ) 2 +(kx−kx ) 2 = √1+k2 |x −x |
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
= √1+k2√ (x +x ) 2 −4x x
1 2 1 2
√ 1
弦长 |AB|= 1+
k2
|y
1
−y
2
|
这里 的求法通常使用韦达定理,需作以下变形:
;
②结论1:已知弦 是椭圆 ( )的一条弦,中点 坐标为 ,则 的斜
率为
运用点差法求 的斜率,设 , ; 、 都在椭圆上,
两式相减得: ,
即 ,故
b2
结论2:弦 的斜率与弦中心 和椭圆中心 的连线的斜率之积为定值:−
a2
x2 y2
③.已知椭圆方程 + =1(a>b>0),长轴端点为 , ,焦点为 , , 是椭圆上一点,
a2 b2 A
1
A
2
F
1
F
2 P
∠F
1
PF
2
=α .求: ΔF
1
PF
2
的面积(用a、b、α 表示).
设P(x,y),由椭圆的对称性,不妨设P(x,y),由椭圆的对称性,不妨设P在第一象限.
由余弦定理知: |F F | 2 =|PF| 2 +|PF| 2 −2|PF|·|PF|cosα=4c2 ①
1 2 1 2 1 2
2b2
由椭圆定义知: |PF 1 |+|PF 2 |=2a ②,则 ② 2-① 得 |PF 1 |⋅|PF 2 |= 1+cosα
1 1 2b2 α
故S = |PF|¿|PF|sinα = sinα =b2tan
ΔF
1
PF
2
2 1 2 2 1+cosα 2
第二部分:重难点题型突破突破一:椭圆的定义
1.(2022·浙江·杭师大附中高二期中)椭圆 上一点P与焦点 的距离为5,则点P与另一个焦
点 的距离为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】B
【详解】根据椭圆的定义知, ,
因为 ,所以 .
故选:B.
2.(2022·北京市海淀外国语实验学校高二阶段练习)设定点 , ,动点P满足条件
,则动点P的轨迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.椭圆或线段 D.双曲线
【答案】C
【详解】解:定点 , , ,
常数 , ,
所以动点 满足条件 或 ,则点 的轨迹是线段或椭圆.
故选:C.
3.(2022·广东·肇庆市第一中学高三阶段练习)已知 分别是椭圆 的两个焦点,点
在 上,若 的最大值为2,则 ( )
A. B.2 C.4 D.16
【答案】B
【详解】根据椭圆的定义得 ,则 ,当且仅当
时,等号成立.
故选:B
4.(2022·陕西·西安市阎良区关山中学高二阶段练习)已知椭圆 上一点 到椭圆一个焦点的距
离是7,则 点到另一个焦点的距离为( )
A.5 B.3 C.2 D.7
【答案】B【详解】解:由 知长半轴长 , ,
点 到另一个焦点的距离为 .
故选:B.
5.(2022·全国·高三专题练习)设定点 , ,动点 满足条件 ,
则动点 的轨迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.不存在 D.椭圆或线段或不存在
【答案】D
【详解】错解:
选A,由题中坐标得: ,又 , 点 的轨迹为椭圆.
错因:
忽略了椭圆的定义中 这一条件.
正解:
由题中坐标得: ,又又 ,
则当 时,点 的轨迹为线段 ;当 时,点 的轨迹为椭圆;当 时,点 的轨迹不存
在.
故选:D.
突破二:利用椭圆定义求方程
1.(2022·四川成都·高二期中(理))己知两点 ,且 是 与 的等差中项,则
动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为 ,所以 ,
又 是 与 的等差中项,
所以 ,
则点P到定点 的距离之和为8,(大于 ),
所以动点P的轨迹是以 为焦点,
,则 , ,
所以椭圆方程为: ,
故选: .2.(2022·全国·高三专题练习)平面直角坐标系中,椭圆C中心在原点,焦点 在x轴上,离心率为
.过点 的直线l与C交于A、B两点,且 周长为 ,那么C的方程为( )
△
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】如图,设椭圆方程为 .
∵ 周长为 ,∴4a ,得a .
△
又 ,∴ .
则 .
∴椭圆C的方程为: .
故选:B.
3.(2022·江苏连云港·高二期中)已知动点 到两个定点 的距离之和为6,则动点 轨
迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据椭圆的定义知动点M轨迹为以A,B为焦点的椭圆, , , ,
即动点 轨迹方程为 .
故选:D.
4.(2022·上海市闵行区教育学院附属中学高二期末)方程 化简后为
______.【答案】
【详解】解:∵ ,
故令 , ,
∴ ,
∴方程表示的曲线是以 , 为焦点,长轴长 的椭圆,
即 , , ,
∴方程为 .
故答案为: .
5.(2022·四川省乐山沫若中学高二期中(文))已知 为 的两个顶点, 为 的
重心,边 上的两条中线长度之和为6,求点 的轨迹的方程.
【答案】
【详解】解:因为 为 的重心,所以
且边 上的两条中线长度之和为6,
所以 ,
故由椭圆的定义可知 的轨迹 是以 为焦点的椭圆(不包括长轴的端点),
且 ,所以 ,
所以, 的轨迹 的方程为 .
突破三:椭圆上点到焦点的距离及最值
1.(2022·陕西·乾县第二中学高二阶段练习)已知椭圆 的离心率为
为 的一个焦点, 为 上一动点,则 的最大值为( )
A.3 B.5 C. D.
【答案】D
【详解】解:设椭圆 的半焦距为
,故焦点在 轴上.,离心率为 ,
,解得
.
∴根据椭圆的性质可知 .
故选:D
2.(2022·广东·深圳科学高中高二阶段练习)椭圆 的左、右焦点分别为 、 ,过右焦点
作直线交椭圆C于A、B两点,若 ,则 __________.
【答案】
【详解】解:如图,
椭圆C的焦点为 , ,
设 ,则 ,
由椭圆的定义得 , .
在三角形 中,由余弦定理得 .
在三角形 中,由余弦定理得 .
因为 ,
所以 ,
解得 , ,所以 .
故答案为: .
3.(2022·黑龙江省饶河县高级中学高二期中)已知椭圆 的两个焦点 , ,点P在椭圆上,且 ,则 __.
【答案】
【详解】由椭圆 知,椭圆的长半轴长 ,短半轴长 ,则半焦距 ,
由椭圆对称性不妨令焦点 ,因点P在椭圆C上,且 ,
设 , ,则由 ,解得
即有 ,
所以 的值为 .
故答案为:
4.(2022·全国·高三专题练习)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
【详解】解:由椭圆C: 知: ,故 ,
所以 ,
所以, 的最小值为 .
故答案为:
5.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆 的上焦点为F,且P是椭圆上的一点,求
的最小值与最大值.
【答案】 的最小值为 ,最大值为 .
【详解】设 ,则有 , ,
,
因为 ,所以 ,
因此 ,即 的最小值为 ,最大值为 .
突破四:椭圆上点到焦点和定点距离和,差最值1.(2022·山东·菏泽市定陶区明德学校(山大附中实验学校)高二期中) 、 分别为椭圆 的
左、右焦点, 为椭圆上的动点,设点 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】在椭圆 中, , , ,则 、 ,连接 ,
所以,
,
当且仅当点 为射线 与椭圆的交点时,等号成立,故 的最小值为 .
故选:A.
2.(2022·福建·浦城县第三中学高三期中)设 , 分别是椭圆 的左、右焦点,P为椭圆上任
一点,点Q的坐标为 ,则 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据椭圆的定义可得, ,则 ,因为
,则当 三点共线时,取值最大或最小.
由已知得, , , , , .图1
如图1,当 点位于图中 时,根据三角形三边关系取值最大.
.
图2
如图2,当 点位于图中 时,根据三角形三边关系取值最大.
.
故答案为: .
3.(2022·全国·高二单元测试)已知 是椭圆 的左焦点, 为椭圆 上一点, ,则
的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为 ,所以 在椭圆的内部,设椭圆右焦点为 ,易得 ,则
,由椭圆定义可知: ,所以 ,因为
,所以 .
故选:D.
4.(2022·全国·高二单元测试)已知点P是椭圆 上一动点,Q是圆 上一动点,点,则 的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【详解】如图所示:
由 ,得 ,
则 ,
则圆 的圆心是 为椭圆的左焦点,
则右焦点为 ,
由椭圆的定义得 ,
所以 ,
又 ,
所以 ,
,
故选:C
5.(2022·黑龙江·哈九中高二阶段练习)设点 , ,点 在椭圆 上运动,当
最大时,点 的坐标为___________.
【答案】
【详解】由椭圆方程得: , ,则 ,
即椭圆焦点坐标为 , ,即 与 重合,
由椭圆定义可知: ,
,即当 位于下图所示的 位置时, 取得最大值;, 直线 ,
由 得: (舍)或 ,即 ,
当 最大时,点 的坐标为 .
故答案为: .
6.(2022·广西·南宁三中高二期中)已知点P是椭圆 上一动点,Q是圆 上一动
点,点 ,则|PQ|-|PM|的最大值为______.
【答案】6
【详解】如图所示:
由 ,得 ,
则 ,所以椭圆的左,右焦点坐标分别为 , ,
则圆 的圆心 为椭圆的左焦点,
由椭圆的定义得 ,
所以 ,又 ,
所以 ,
,
故答案为:6.
7.(2022·全国·高二单元测试)已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,点P为椭圆上一点,点
,则 的最小值为__________.
【答案】1
【详解】依题意,椭圆 的左焦点 ,右焦点 ,点P为椭圆上一点,点A在此椭圆
外,
由椭圆的定义得 ,因此,
,当且仅当点P是线段 与椭圆的交点时取“=”,
所以 的最小值为1.
故答案为:1
8.(2022·全国·高二单元测试)点 在椭圆 上, 的左焦点为 ,点 在圆
上,则 的最小值为___________.
【答案】
【详解】解:点 在椭圆 上,
椭圆 左焦点 ,右焦点 ,如图:
由圆 ,得 ,半径为1,
由椭圆得定义可得: ,则 ,
则 ,
当 四点共线时, 取得最小值,
则 .
故答案为:0.突破五:椭圆中焦点三角形问题
1.(2022·北京市师达中学高二阶段练习)椭圆 的两个焦点为 ,且 是椭圆上的一点,则
三角形 的周长是( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【详解】
故选:D
2.(2022·福建省永泰县城关中学高二期中)已知 , 分别是椭圆 的左、右焦点,
是椭圆上一点(左、右顶点除外),若 的周长为8,则 ( )
A.1 B. C.8 D.
【答案】C
【详解】因为 是椭圆上一点,
所以 的周长 ,
由椭圆方程得 ,又 ,
解得 ,
所以 ,
故选:C
3.(2022·四川省绵阳南山中学高二期中(理))设 、 为椭圆 的左、右焦点,动点P在椭
圆上,当 面积最大时, 的值等于( )
A. B. C.0 D.1
【答案】B【详解】根据对称性,可设点 , ,则 的面积为 ,则当 面积
最大时,即 最大,此时 为上顶点时,即 时最大.此时 .又 ,则 、
.
则 , .
故选:B
4.(2022·四川省乐山沫若中学高二期中(文))已知 , 是椭圆C: 的两个焦
点,P为椭圆C上一点,且 ,若 的面积为9,则 ( )
A.3 B.9 C. D.12
【答案】A
【详解】设 ,
依题意 ,
整理得 ,即 .
故选:A
5.(2022·四川成都·高二期中(理))已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,若椭
圆上一点P满足 ,且 ,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:如图,
设 ,∴ ,∵
∴ ,∴离心率 .
故选:C.
6.(2022·四川成都·高二期中(文))设 、 为不相等的正实数,椭圆 的焦点分别为
与 .若此椭圆上存在点P使得 为正三角形,则 ( )
A. B. C.28 D.36
【答案】C
【详解】要使 为正三角形,则 ,
由椭圆的对称性且焦点在y轴上,要使 ,则 必在左右顶点上,
所以 ,即 ,故 ,则 .
故选:C
7.(2022·安徽·合肥市第七中学高二期中)椭圆 的焦点为 , ,与y轴的一个交
点为A,若 ,则m( )
A.1 B. C. D.2
【答案】A
【详解】在椭圆 ( )中, , , ,
如图,
易知 ,又 ,所以 为等腰直角三角形,
即 ,得 ,即 .
故选:A
8.(多选)(2022·山东临沂·高二期中)已知椭圆E: 的左、右焦点分别为 , ,P是椭圆
上异于左、右顶点的任意一点,则( )A. 周长为14 B. 面积最大值为12
C.存在点P使得 D. 不可能是等腰直角三角形
【答案】BCD
【详解】因为椭圆E: ,所以 ,则 ,
对于A,不妨设 ,则 ,又 ,
所以 周长为 ,故A错误;
对于B,因为当点 在 轴上时,点 到 的距离 最大,且最大值为 ,
所以 ,即 面积最大值为12,故B正确;
对于C,假设存在点P使得 ,则 ,
又 ,所以 ,则 ,
所以 是方程 的两根,显然 ,方程有两解,
所以存在点P使得 ,故C正确;
对于D,当 时, ,显然 ,所以 不是直角三角形;
当 时, ,显然 ,所以 不是直角三角形;
同理:当 时, 也不是直角三角形;
综上: 不可能是等腰直角三角形,故D正确.
故选:BCD
.
9.(2022·四川·成都外国语学校高二期中(理))过椭圆 的一个焦点 的弦 与另一个焦点
围成的 的周长为___________.
【答案】12
【详解】在椭圆 中, ,由题意可知, 的周长为 .
故答案为: .
10.(2022·陕西·咸阳市高新一中高二期中(理))已知椭圆的两焦点为 , ,点P为椭圆上
一点,且 .
(1)求此椭圆的方程;
(2)若点P满足 ,求 的面积.
【答案】(1) =1;
(2)3 .
【详解】(1)依题意, ,椭圆长轴长 ,即长半轴长 ,短半轴长
b,有 ,
所以椭圆的标准方程为 =1.
(2)由(1)知 , ,在 中由余弦定理得:
,有 ,
解得 , ,
所以 的面积是 .
突破六:椭圆中轨迹方程问题
1.(2022·上海市控江中学高一期末)定义点 对应到点 的对应法则:
,按照该对应法则,当点 在线段 上运动时(其中,点 ,点 ),点 的轨迹
方程为______.
【答案】 , ,
【详解】线段 所在的方程为 , ,
设 ,则 , , , ,
, ,故 , ,
在线段 上,故 ,即 , , .故答案为: , ,
2.(2022·辽宁·大连八中高二期中)在平面直角坐标系中,若动点 始终满足关系式
,则动点 的轨迹方程为__________.
【答案】 .
【详解】由平面上两点间的距离公式可知, 到 与 的距离之和为8,
又 与 两点间的距离为4,且 ,
所以 轨迹是以 , 为焦点的椭圆,
其中 ,所以 .
故点 的轨迹方程为 .
故答案为: .
3.(2022·江西省临川第二中学高二阶段练习)已知 为坐标原点,定点 , 是圆 内
一动点,圆 与以线段 为直径的圆内切,则动点 的轨迹方程为________.
【答案】
【详解】取点 ,设线段 的中点为 ,圆 与圆 的切点为 ,
易知 为线段 的中点,则 ,
所以, ,
故点 的轨迹是以点 、 为焦点,长轴长为 (去除长轴端点)的椭圆,
且 ,则 , ,则 ,因此,点 的轨迹方程为 .
故答案为: .
4.(2022·全国·高二专题练习)若△ABC的三边长a、b、c满足 , 、 ,则顶点B的轨
迹方程是___________.
【答案】
【详解】设点B的坐标为 ,
∵ ,即 ,又 、 ,
∴ ,
根据椭圆的定义可知,点B的轨迹是以 、 为焦点,以4为长轴长的椭圆,
故顶点B的轨迹方程为 ,又B为三角形的顶点,
故所求的轨迹方程为 .
故答案为: .
5.(2022·四川·眉山市彭山区第一中学高二阶段练习(文))已知 两点的坐标为 ,直
线 相交于点M,且它们的斜率之积为 ,求点 的轨迹方程,并判断轨迹的形状.
【答案】轨迹方程 ,轨迹的形状见解析
【详解】设点 的坐标为 ,则
点 的坐标为
直线 的斜率为
点 的坐标为
直线 的斜率为
又
化简得点 的轨迹方程
①当 时,点 的轨迹是圆心 ,半径为 的圆除去点 和②当 且 时,点 的轨迹是椭圆除去点 和
6.(2022·陕西西安·高二期中(理))设动直线l垂直于x轴,且与椭圆 交于A,B两点,P是l
上满足 的点,求点P的轨迹方程.
【答案】
【详解】将椭圆化为标准方程得, .设动直线l方程为 .
联立直线与椭圆方程 可得, .
设 , ,则 , .
设 ,则 ,
由 ,可得
代入整理可得, .
所以,点P的轨迹是椭圆的一部分,方程为
7.(2022·全国·高三专题练习)已知动圆 与圆 : 外切,同时与圆 :
内切,求动点 的轨迹方程.
【答案】
【详解】因为圆 : ,所以圆 的圆心为 ,半径为 ;
圆 : ,所以圆 的圆心为 ,半径为 ;
设圆M的半径为r,由圆M与圆 : 外切,得 ,
由圆M与圆 : 内切,得 ,
又 ,故 ,
则动点M的轨迹是以 , 为焦点,长轴长为8的椭圆,
所以 ,故 ,则 , ,
故动点 的轨迹方程为 .
突破七:椭圆离心率问题1.(2022·河南·高三阶段练习(文))已知椭圆 ,直线 与椭圆 相切,
则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】联立直线与椭圆的方程 可得, .
所以, ,解得 .
所以 ,则 , ,所以 .
故选:B.
2.(2022·全国·高三阶段练习)已知椭圆 ,直线l过坐标原点并交椭圆于 两
点(P在第一象限),点A是x轴正半轴上一点,其横坐标是点P横坐标的2倍,直线 交椭圆于点B,
若直线 恰好是以 为直径的圆的切线,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】依题意,设 ,
直线 的斜率一定存在,分别为 ,
直线 恰好是以 为直径的圆的切线,则 ,则 ,
则 ,∴ ,
∵ ,两式相减得 ,∴ ,即 ,
∴ ,∴ ,∴ ,
∴椭圆的离心率 ,
故选:D.
3.(2022·江苏·高三阶段练习)设椭圆 的左、右焦点分别为 ,过 的直线与
交于 两点.若 ,则 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令
则 ,
又 中,
,
,
中, ,
所以,离心率
故选:A.
4.(2022·辽宁·本溪满族自治县高级中学高二阶段练习)香港科技大学“逸夫演艺中心”鸟瞰图如图1所
示,最上面两层类似于离心率相同的两个椭圆,我们把离心率相同的两个椭圆叫做“相似椭圆”.如图2所
示,在“相似椭圆” 中,由外层椭圆 的下顶点 和右顶点 分别向内层椭圆 引切线 ,
且两切线斜率之积等于 ,则该组“相似椭圆”的离心率为( )A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设内层椭圆 的方程为 ,
因为内外椭圆离心率相同,所以外层椭圆 可设成 ,
设切线 的方程为 ,与 联立,得 ,
又 ,所以 .
设切线 的方程为 ,与 联立,得 ,
又 ,所以 .又 ,
所以 ,因此 .
故选:D.
5.(2022·全国·高三专题练习)设B是椭圆 的上顶点,若C上的任意一点P都满
足 ,则C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:由题意知 ,设 ,则 , ,,
上任意一点 都满足 , ,
当 时, 取得最大值,
①当 ,即 时,
,即 ,符合题意;
此时 ,即 ,
又 ,
,
②当 ,即 时,
化简得, ,显然该不等式不成立,
综上所述,离心率 的取值范围 ,
故选:C.
6.(2022·山东·枣庄市第三中学高二期中)已知椭圆 是椭圆 上的点,
是椭圆 的左右焦点,若 恒成立,则椭圆 的离心率 的取值范围是
__________.
【答案】
【详解】设 ,则 ,
由于 恒成立,
即 , ,,
由于 ,所以 ,
所以 ,两边除以 得 ,
即 ,解得 .
所以椭圆 的离心率 的取值范围是 .
故答案为:
7.(2022·福建·高三阶段练习)已知椭圆 与圆 ,若在椭圆 上存
在点 ,使得由点 所作的圆 的两条切线所成的角为 ,则椭圆 的离心率的取值范围是______.
【答案】
【详解】设过 的两条直线与圆 分别切于点 ,
由两条切线所成的角为 ,知: ,
又 在椭圆 上,
所以 ,即得 ,
所以 ,
所以椭圆 的离心率 ,
又 ,所以
故答案为: .
8.(2022·四川·宜宾市翠屏区天立学校高二阶段练习(理))已知椭圆 上一点 ,它
关于原点的对称点为 ,点 为椭圆右焦点,且满足 ,设 ,且 ,则椭圆离
心率 的取值范围是_________.
【答案】
【详解】设椭圆 的左焦点为 ,连接 、 ,
由题意可知, 为 、 的中点,且 ,则四边形 为矩形,
则 ,又因为 ,所以, ,
因为 ,则 , ,
,则 ,所以, ,
由椭圆的定义可得 ,
所以,椭圆的离心率为 .
故答案为: .
突破八:直线与椭圆的位置关系
1.(2022·黑龙江·望奎县第一中学高二期末)若直线 与 : 没有交点,则过点的直线与椭圆 的交点个数是( )
A.至多为 B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意得,圆心 到直线 的距离 ,即 ,
则点 在圆 内,
由椭圆几何性质知点 也在椭圆 内,
∴与椭圆 的交点个数为 .
故选:B
2.(2022·福建·高二阶段练习)已知椭圆 ,点 是椭圆第一象限上的点,直线 是椭圆在点 处
的切线,直线 分别交两坐标轴于点 .则 面积的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设 , , ,直线 方程为 ,
由 ,得 ,
∵直线 与椭圆相切,
所以 ,化简得 ,
由椭圆方程知 ,
,当且仅当 ,即 时等号成
立.
所以 取得最小值2.
故选:A.
3.(2022·四川·双流中学高二期中(理))若直线 与圆 没有交点,则过点
的直线与椭圆 的交点的个数为( )A.0或1 B.2 C.1 D.0或1或2
【答案】B
【详解】由 ,可知圆心 ,半径为 ,由题意,则 ,即 ,
由 ,则点 在椭圆内,于是过点 的直线与椭圆必有两个交点.
故选:B.
4.(2022·全国·高二课时练习)定义曲线 为椭圆 的“倒椭圆”已知椭圆
,它的倒椭圆为 ,过 上任意一点P作直线PA垂直x轴于点A,作直线PB垂直y轴于
点B,则直线AB与椭圆 的公共点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.与点P的位置关系
【答案】B
【详解】 的方程为 ,
设 ,则 ,且 ,
所以直线 的方程为 ,即 ,
由 消去 并化简得 ,
,
所以直线 与椭圆 有 个公共点.
故选:B
5.(2022·全国·高三专题练习)椭圆 上点P(1,1)处的切线方程是______.
【答案】
【详解】∵椭圆 ,∴y>0时, ,∴ ,
∴x=1时, ,即切线斜率 ,
∴椭圆 上点P(1,1)处的切线方程是 ,
即 .
故答案为: .
6.(2022·全国·高三专题练习)已知直线 经过椭圆 的一个顶点E和
一个焦点F.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求过 与椭圆相切的直线方程.
【答案】(1)
(2)
(1)
依题意可知:椭圆 焦点在x轴上,
直线 与坐标轴的交点为: , ,
∴ ,F(2,0),∴ ,c=2, ,
∴椭圆的标准方程为 .
(2)
由(1)可知椭圆 , 在椭圆上,
求导 ,整理得: ,
由导数的几何意义可知:椭圆在 切线方程的斜率 ,
则直线的切线方程为: ,整理得: ,
∴过 与椭圆相切的直线方程为 .破九:椭圆中的中点弦问题
1.(2022·福建·上杭县第二中学高三阶段练习)已知椭圆E: 的右焦点为 ,过
点F的直线交椭圆E于A,B两点,若线段AB的中点坐标为 ,则椭圆E的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设点 、 ,则 的中点为 ,
则 ,可得 .
若直线 轴,则线段 的中点在 轴上,不合题意;
故直线 的斜率存在,且 ,
由于A、 两点都在椭圆 上,则 ,
两式相减得 ,即 ,
因为 在直线AB上,故 ,故 ,即 ,
所以 ,解得 ,
所以椭圆 的标准方程为 .
故选:A.
2.(2022·四川省安岳中学高二阶段练习)若椭圆 的动弦 斜率为 1 , 则弦中点坐标可
能是( )
A. B. C. D.【答案】D
【详解】解:设椭圆上的两点为 , ,弦 的中点为 ,
则 , , , ,
由已知得, , ,
两式相减可得: ,整理可得 ,
,
又点 在椭圆的内部,所以 .
故选:D.
3.(2022·江苏·滨海县东元高级中学高二阶段练习)将 上各点的横坐标不变,纵坐标变为原来
的 ,得到曲线 ,若直线 与曲线 交于 两点,且 中点坐标为 ,那么直线 的方程为
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】将 上各点的横坐标不变,纵坐标变为原来的 ,则设曲线 上的点坐标为 ,
故 在 上,故 ,即曲线 方程为 .
设 ,则 , ,
利用点差法有 , ,
又 中点坐标为 ,故 ,
即 ,直线 的斜率为 .
故直线 的方程为 ,化简可得 .
故选:B
4.(2022·重庆南开中学高二阶段练习)已知椭圆C: ( )的长轴为4,直线
与椭圆C相交于A、B两点,若线段 的中点为 ,则椭圆C的方程为( )A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设 ,直线 交椭圆于 , 两点,
若 的中点坐标为 ,所以直线 斜率 ,
代入椭圆方程得 ,
两式相减得
,
又 ,所以
所求的椭圆方程为 .
故选:B.
5.(2022·四川省冕宁中学校高二阶段练习)已知椭圆方程为 ,且椭圆内有一条以点 为
中点的弦 ,则弦 所在的直线 的方程是__________.
【答案】
【详解】设 ,由题意得 ,
两式相减化简得 ,而 是 中点,得 ,
代入得 ,故直线 方程为 ,即 ,
点 在椭圆内,故直线与椭圆相交,
故答案为:
6.(2022·江苏省灌南高级中学高二期中)在椭圆 中,以点 为中点的弦所在的直线方
程______.
【答案】
【详解】因为 ,所以点 在椭圆 内,设以点 为中点的弦的两端的坐标分别为 ,则 , ,
两式相减,得 ,则 ,
设以点 为中点的弦所在直线斜率为 ,则 ,
所以所求直线方程为: ,即 .
故答案为: .
7.(2022·贵州·遵义一中高二阶段练习)经过点 作直线 交椭圆 于M,N两点,且P为
MN的中点,则直线 的方程为____________.
【答案】
【详解】设 , ,则 , ,
两式相减可得 ,即 ,
由中点 ,可得 , ,
所以 ,即 ,
故直线 的方程为 .因为P在椭圆内,故直线必与椭圆相交,符合题意
故答案为: .
8.(2022·北京·海淀教师进修学校附属实验学校高二阶段练习)已知椭圆 .
(1)求椭圆的焦点坐标及离心率;
(2)过点 的直线 与椭圆E只有一个公共点,求直线 的方程;
(3)过点 的直线 与椭圆E交于点A,B.若弦AB的中点为M,求直线 的方程.
【答案】(1) ;
(2) 或
(3)
【详解】(1)因为椭圆 ,所以 ,则 ,易知椭圆焦点落在 轴上,
所以椭圆的焦点坐标为 ,离心率为 .
(2)根据题意,得
当直线 斜率不存在时,则直线 为 ,易知此时与椭圆 只有一个公共点 ,满足题意;
当直线 斜率存在时,设直线 为 ,
联立 ,消去 ,得 ,
因为直线 与椭圆E只有一个公共点,所以 ,
即 ,整理得 ,解得 ,
所以直线 为 ,即 ;
综上:直线 为 或 .
(3)因为 ,所以 在椭圆 的内部,
设 ,则 ,
又 ,两式相减,得 ,
则 ,即 ,
所以直线 为 ,即 .
9.(2022·全国·高三专题练习)已知动点P与平面上点M ,N 的距离之和等于 .
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)若经过点E 的直线l与曲线C交于A,B两点,且点E为AB的中点,求直线l的方程.
【答案】(1) y2=1;
(2) .
【详解】(1)根据题意,动点P与平面上点M ,N 的距离之和等于 .
又由 |MN|=2,则点P的轨迹是以M、N为焦点的椭圆,其中a ,c=1,则 ,
故动点P的轨迹C方程为 y2=1;
(2)设A ,B ,则有
① ② 可得: ,
又由点E 是AB的中点,则有
则有 ,变形可得kAB ,
则直线AB的方程为 ,变形可得 ,经检验符合题意.
故直线AB的方程为 .
突破十:椭圆的弦长问题
1.(2022·福建·上杭县第二中学高二阶段练习)已知椭圆 : 的左焦点为F,过点F
的直线 与椭圆C相交于不同的两点A、B,
若P为线段AB的中点,O为坐标原点,直线OP的斜率为- .
(1)求椭圆 的方程;
(2)求弦长|AB|.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设 ,
由
①-②得,
∴过点F的直线 斜率为1
∴ ,即
又 ,∴ ,∴
∴椭圆 方程为
(2) 消去得 解得
从而 ∴A(0, ),B(- ,- )
∴ .
2.(2022·黑龙江·哈九中高二阶段练习)已知椭圆 内一点 引一条弦,与椭圆相交于
A,B两点,使弦被M点平分,
(1)求这条弦所在直线的方程.
(2)求弦 的长.
【答案】(1) ;
(2) .
【详解】(1)因 ,即点 在椭圆C内,符合条件的直线AB必存在,
设 ,因 是弦AB的中点,则 ,
由 相减得: ,即有 ,
因此直线AB的斜率为 ,直线AB的方程为 ,即 ,
所以这条弦所在直线的方程为 .
(2)由(1)得: ,消去y并整理得: ,于是得 ,
所以弦 的长 .3.(2022·辽宁实验中学高二阶段练习)过椭圆 内一点 引一条直线与椭圆相交于A、B两
点.
(1)若M是线段AB的中点,求直线AB的方程;
(2)若直线AB的斜率为2,求线段AB的长.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意,
在椭圆 中,过 的直线与椭圆相交于A、B两点,
M是线段AB的中点
∴设 , ,直线
解得:
∴
∴ ,
即
(2)由题意及(1)得
在椭圆 中,过 的直线与椭圆相交于A、B两点,
直线AB的斜率为2,
∴ ,
即
解得: 或
∴A、B两点坐标分别为 , ,∴
4.(2022·江苏南通·高二期中)已知椭圆 的离心率为e,且过点 和
.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若椭圆C上有两个不同点A,B关于直线 对称,求 .
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意知: ,∴
,∴ ,所以椭圆 ;
(2)法一 设 及AB中点 ,由题意知
, ,以上两式相减得: ,
可化为: 即 ,故 ,
又∵M在直线 上,所以 ,解得: ,
即 ,直线 ,化简为:
联立 整理得: ,由韦达定理知
由弦长公式得: .
法二 设直线 ,
联立 , 整理得:
,则中点 ,满足直线方程 ,解得所以AB:
联立 整理得: ,由韦达定理知
由弦长公式得: .
5.(2022·湖北·华中师大一附中高二期中)已知椭圆 : 的离心率为 ,点
在椭圆 上, 为其左焦点,过 的直线 与椭圆 交于 两点.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)试求△ 面积的最大值以及此时直线 的方程.
【答案】(1) ;
(2)最大值为 ,此时直线l的方程 .
【详解】(1)根据题意可得: , ,
又 ,解得 , , ,
故椭圆 的标准方程为: .
(2)①当直线l斜率为零时, 显然不满足题意;
②直线l的斜率不为零, 设其方程为: ,
联立椭圆方程: 可得: ,
设A,B的坐标分别为 , ,则 , ,
,
点O到直线AB的距离 , ,
令 ,则 ,故
对函数 , ,易知 在 单调递增,在 单调递减,故 ,当且仅当 ,即 时取得等号;
故△ 面积的最大值为 ,此时直线l的方程 .
下证: 在 单调递增.
在 上任取 ,且 ,
故 ,
因为 ,故 , ,即 ,
故 在 上单调递增.
6.(2022·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系 中,已知椭圆 的离心率为
,且点 在椭圆 上.
(1)求椭圆 的方程;
(2)过点 的直线 交椭圆 于 , 两点,求△ 的面积最大时 的方程.
【答案】(1) ;
(2) 或 .
【详解】(1)由题意可得 ,又 ,点 在椭圆 上,可得 ,
解方程可得 , ,即有椭圆的方程为 .
(2)设过点 的直线 的方程为 ,
代入椭圆方程,可得 ,
判别式为 ,即有 ,
设 , , , ,则 , ,
,
又 到直线 的距离 ,则△ 的面积为 ,令 , ,即有 ,
故当且仅当 ,即 ,面积 取得最大值,
即有△ 的面积最大时 的方程为 ,
即 或 .
突破十一:椭圆中定点,定值问题
1.(2022·贵州·贵阳六中一模(理))已知椭圆C的焦点在x轴上, , 分别为左、右焦点,对称中心
为坐标原点,四个顶点围成的四边形的面积为 ,离心率为 .
(1)求椭圆 的标准方程.
(2)在椭圆 上是否存在第一象限的点 使得 ?若存在,求出点 坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1) ;
(2)存在,点 坐标为 .
【详解】(1)因为椭圆C的焦点在x轴上,对称中心为坐标原点,
所以设椭圆的标准方程为 ,
因为四个顶点围成的四边形的面积为 ,离心率为 ,
所以有 ,所以椭圆的标准方程为 ;
(2)假设存在,坐标为 ,
设 ,显然 ,
由椭圆的定义可知: ,由(1)可知: ,
由余弦定理可知: ,
,
因为 ,所以 为锐角,所以 ,
,
把 代入 中,得 ,或 舍去,
所以椭圆 上存在第一象限的点 使得 ,点 的坐标为 .
2.(2022·广西广西·模拟预测(理))已知椭圆 的离心率为 , , 分别为椭
圆的左、右焦点,P为椭圆的下顶点,且 的面积为4.
(1)求椭圆C的方程:
(2)圆 ,点A,B分别是椭圆C和圆 上位于y轴右侧的动点,且直线PB的斜率是直线PA的
斜率的2倍,求证:直线AB恒过定点
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)由题意可得 ,
又因为 ,
所以 ,
所以椭圆C的方程为 .
(2)证明:设直线 的斜率为 ,则直线 的斜率为 ,
因为 为 ,
则直线 的方程为 ,直线 的方程为 ,
联立直线 与椭圆方程, ,得 ,
因为点A,B分别是椭圆C和圆 上位于y轴右侧的动点,所以 , ,
所以 ,代入直线 的方程可得 ,所以 为 ,
联立直线 与圆方程, ,得 ,
所以 ,代入直线 的方程可得 ,
所以 为 ,
所以 ,
所以直线 的方程为 ,
整理可得 ,
所以直线 恒过定点 .
3.(2022·江苏南通·模拟预测)已知A′,A分别是椭圆C: (a>b>0)的左、右顶点,B,F分
别是C的上顶点和左焦点.点P在C上,满足PF⊥A′A,AB∥OP,|FA′|=2 .
(1)求C的方程;
(2)过点F作直线l(与x轴不重合)交C于M,N两点,设直线AM,AN的斜率分别为k,k,求证:kk
1 2 1 2
为定值.
【答案】(1) 1;
(2)证明见解析
【详解】(1)设 ,由x=﹣c,可得y=±b ± ,
则P的坐标为(﹣c, ).
由A(a,0),B(0,b),AB∥OP,可得kAB=kOP,
则 ,即b=c,
又|FA′|=2 ,可得a﹣c=2 ,
又a2﹣c2=b2,解得a=2,b=c ,所以椭圆C的方程为 1;
(2)证明:由F( ,0),可设直线l的方程为x=my ,
与椭圆方程x2+2y2=4,可得(2+m2)y2﹣2 my﹣2=0,
设M(x,y),N(x,y),则y+y ,yy .
1 1 2 2 1 2 1 2
又A(2,0),可得kk •
1 2
,
所以kk 为定值.
1 2
4.(2022·江西师大附中三模(文))已知椭圆 的离心率为 ,点A、B分别是其
右顶点和上顶点,坐标原点O到直线AB的距离为 .
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设斜率为 的直线l与椭圆的两个交点(自上至下)分别为C、D,问:直线BC与AD的斜率之积是否
为定值?若是,求出其大小;若不是,说明理由.
【答案】(1) ;
(2)是定值,定值为 .
(1)由题意知, ,所以 ,
而 ,所以 ①,
直线AB的方程为 ,即 ,
所以 ②,
由①②解得: ,
所以椭圆的标准方程为: ;
(2)由(1)得椭圆的标准方程为 , .直线BC的方程为 ,与椭圆的方程联立: '
化简得
解得 ,即
同理,直线AD的方程为 .联立
化为 ,
∴ ,解得 ﹐∴ ,
∴ ,
化为
∴
∴ ,为定值.
5.(2022·陕西·西北工业大学附属中学模拟预测(文))已知椭圆C: 经过点
,且椭圆C的离心率 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)经过定点 的直线l交椭圆C于A,B两点,椭圆C的右顶点为P,设直线PA,PB的斜率分别为
, ,求证: 恒为定值.
【答案】(1) ;
(2)证明见解析.
(1)
由题意知: ,解得 ,∴所求C的方程为: .
(2)
由题意,直线 的斜率必存在,设 : ,即 ,
代入椭圆整理得: ,
∴ ,又 ,
而 , ,
∴
为定值,得证.
突破十二:椭圆中定直线问题
1.(2022·四川遂宁·模拟预测(文))已知椭圆C; 的左右顶点分别为 , ,以线
段 为边的一个正三角形与椭圆C的一个公共点为P( , ).
(1)求椭圆C的方程;
(2)若过椭圆C的右焦点F的直线与椭圆C交于点M,N,直线 M, 交于点D,求证:点D在定直线
l上,并求出直线l的方程.
【答案】(1) ;
(2)证明见解析, .
(1)
由椭圆C经过点 ,故可得 ,
由题意可知直线 的斜率为 ,故可得 ,解得 ;把 得代人 得 ,
所以椭圆C的方程为 .
(2)
由(1)得 , ,设 ,
由题可知直线l的斜率不为零,设其方程为 ,
联立椭圆方程 ,可得
则
设 ,由 ,D,M三点共线,可得
所以 ,
由 三点共线,同理可得
所以
所以 ,解得 ,所以点D在定直线 上.
2.(2022·陕西·西北工业大学附属中学模拟预测(理))已知椭圆 经过点 ,
离心率为 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图,椭圆C的左、右顶点为 , ,不与坐标轴垂直且不过原点的直线l与C交于M,N两点(异于
, ),点M关于原点O的对称点为点P,直线 与直线 交于点Q,直线 与直线l交于点R.
证明:点R在定直线上.
【答案】(1) ;(2)证明见解析.
(1)由题意知, ,解得 ,
故椭圆C的方程为 .
(2)设 , ,则 .
直线l的方程为 ,其中 且 ,
将 代入椭圆 ,整理得 ,
由 与韦达定理得: , , .
由(1)知: , ,
设 ,由 、P、Q三点共线得: ,由 、N、Q三点共线得: ,
则
,
于是直线 的斜率为 ,直线 的方程为 ,
联立 ,解得: ,即点R在定直线 上.
3.(2022·四川省高县中学校模拟预测(文))已知椭圆 (a>b>0)的离心率为 ,短轴的
下端点A的坐标为(0,-1).
(1)求椭圆E的方程;
(2)设B,C是椭圆E上异于A的两点,且|AB|=|AC|,BC 的中点为G ,求证:点G在定直线上运动.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(1)
解:由椭圆E短轴的下端点A的坐标为 ,得 ,即 ;由 ,得 ,
代入上式,解得 ,从而 ,
所以椭圆E的方程为 .
(2)
解:若 轴,不符合题意;
若 与 轴不垂直,设直线BC的方程为 ,代入 并整理,得
一方面,必须 ;
另一方面,设 , ,则 ,
设 的中点 ,则 ,
且 ,
①当 时, 轴,显然点G在y轴上.
②当 时,由AG⊥BC ,得 ,
则 即 ,化简得 ,
代入,得 ,解得 .
所以 , ,即 ,
故点 ( )在定直线 上运动.
综上,当 轴时,显然点G在y轴上运动;当BC与不平行不垂直时,点G在直线 上运动.
4.(2022·江西萍乡·一模(理))在平面直角坐标系中,已知椭圆 .如图所示,斜率为
且过点 的直线 交椭圆 于 , 两点,线段 的中点为 ,射线 交椭圆 于点 ,
交直线 于点 .(1)求证: ;
(2)若 在射线 上,且 ,求证:点 在定直线上.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【详解】(1)设直线 的方程为 , , ,
联立 得 ,
由题意知 恒成立,
由韦达定理 ,所以 ,
因为 为线段 的中点,
所以 , ,
此时 .
所以 所在直线方程为 ,
又由题设知 ,
令 ,得 ,
即 .
(2)由(1)知 所在直线的方程为 ,
将其代入椭圆 的方程,并由 ,
解得 ,
又 ,
由 得 ,所以 ,
所以点 在定直线 上.
突破十三:椭圆中向量问题
1.(2022·河南·鹤壁高中模拟预测(理))已知椭圆 , , 是椭圆上的两个不
同的点.
(1)若点 满足 ,求直线 的方程;
(2)若 , 的坐标满足 ,动点 满足 (其中 为坐标原点),
求动点 的轨迹方程,并说明轨迹的形状;
【答案】(1)
(2) ,轨迹是以 , 为左右焦点,长轴长为 的椭圆.
【详解】(1)由已知 可得, 是线段 中点,
, ,
由已知 , ,
两式相减化简整理得: ,
所以 ,
直线 的方程是 ;
(2)设 , ,
由 ,可得
由 ②
结合①②可得,
又 , 是椭圆上的点,故 , ,
所以 ,即 ,
所以动点 的轨迹方程为 ,根据椭圆的标准方程可知,轨迹是以 , 为左右焦点,长轴长为 的椭圆.
2.(2022·山西太原·三模(理))已知椭圆 过点 离心率为
(1)求椭圆C的方程;
(2)当过点M(4,1)的动直线与椭圆C相交于不同的两点A,B时,在线段AB上取点N,满足
求线段PN长的最小值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据题意, 解得 ,
椭圆C的方程为
(2)设A( , ),B( , ),N(x,y),
由 ,
得 ,
∴ ,
又 ,
∴ ,
∴点N在直线 上,
∴ .
3.(2022·黑龙江·哈九中模拟预测(文))已知曲线C上动点 到定点 与定直线
的距离之比为常数 .
(1)求曲线C的轨迹方程;(2)以曲线C的上顶点T为圆心作半径为 的圆,设圆T与曲线C交于点M与点N,求 的最
小值,并求此时圆T的方程.
【答案】(1)
(2)最小值为 ,
(1)
动点 到定点 与定直线 的距离之比为常数
∴ ;化简整理得:
(2)
点 与点 关于 轴对称,设 , ,不妨设 .
由于点 在椭圆 上,所以 .
由已知 ,则 , ,
∴
由于 ,故当 时, 取得最小值为 .
此时 ,
故圆T的方程为 .
4.(2022·重庆南开中学模拟预测)已知 ,直线 过椭圆 的右焦点F且与椭圆 交
于A、B两点,l与双曲线 的两条渐近线 、 分别交于M、N两点.(1)若 ,且当 轴时,△MON的面积为 ,求双曲线 的方程;
(2)如图所示,若椭圆 的离心率 , 且 ,求实数 的值.
【答案】(1) ;
(2) .
【详解】(1)由题设 ,且双曲线 的渐近线为 ,
当 轴时, ,又 ,△MON的面积为 ,
所以 ,故 ,而 ,可得 ,
所以双曲线 的方程为 .
(2)对于椭圆有 ,而 ,则 ,
不妨假设 ,则 且l为 ,
所以 ,又 , ,
令 ,则 ,故 ,
所以 ,而 在椭圆 上,
则 ,整理得 ,
综上,可得 .
5.(2022·全国·模拟预测)已知椭圆 的离心率为 ,右焦点为F,右顶点为A,
且 .
(1)求椭圆C的标准方程.
(2)若不过点A的直线l与椭圆C交于D,E两点,且 ,判断直线l是否过定点,若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
【答案】(1)
(2)过定点,定点为
(1)
由题意得 ,
得 , ,
∴ ,
∴椭圆C的标准方程为 .
(2)
设 , ,
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为 ,
代入 ,整理得 ,
则 ,
, .
由题及(1)知 ,
∴
化简得
,
∴ 或 ,
∵因为直线不过点A,
∴ 舍去
则直线l的方程为 ,即 ,直线l过定点 .
当直线l的斜率不存在时,设 ,代入 ,解得 ,由 得 ,∴ ,解得 或 (舍去),
此时直线l过点 .
综上,直线l过点 .
第三部分:冲刺重难点特训
一、单选题
1.(2022·江苏江苏·三模)关于椭圆 : ,有下面四个命题:甲:长轴长为4;乙:
短轴长为2;丙:离心率为 ;丁:右准线的方程为 ;如果只有一个假命题,则该命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】B
【详解】依题意,甲: ;乙: ;丙: ;丁: ;∵ ,∴甲丙丁真命题,故乙
为假命题﹒
故选:B﹒
2.(2022·辽宁·建平县实验中学模拟预测)下列与椭圆 焦点相同的椭圆是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意得,椭圆C中 , , 即焦点坐标为 和 ;
对于A选项,椭圆焦点在 轴上,不满足题意;
对于B选项,椭圆焦点在 轴上, , , ,不满足题意;
对于C选项,椭圆焦点在 轴上, , , 不满足题意;
对于D选项,椭圆焦点在 轴上, , , ,满足题意;
故答案为:D.
3.(2022·湖南湘潭·三模)椭圆 的左、右焦点分别为F
1
,F
2
,过点F
1
的直线l与E交于A,
B两点,若△ABF 的周长为12,则E的离心率为( )
2
A. B. C. D.
【答案】A【详解】因为 的周长为 ,根据椭圆的定义可得 ,解得 ,
则 ,所以 ,则椭圆 的离心率为 .
故选:A.
4.(2022·河南开封·一模(文))已知 , 是椭圆 的两个焦点,点M在C上,则
( )
A.有最大值4 B.有最大值3 C.有最小值4 D.有最小值3
【答案】A
【详解】由椭圆 可得 , , ,所以 , ,
因为点 在 上,所以 ,
设 , ,即 ,则
所以 ,
由 对应函数单调性可知,
当 时, 有最大值,最大值为
即 时, 最大值为 ,
当 时, 有最小值,最小值为
即 , 时, 最小值为 ,
综上所述: 最小值为 ,最大值为
故选:A.
5.(2022·江苏·南京市宁海中学模拟预测)设 、 分别为具有公共焦点 与 的椭圆和双曲线的离心
率,P为两曲线的一个公共点,且满足 ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设椭圆的长半轴长为 ,双曲线的实半轴长为 ,不妨设 ,
由椭圆和双曲线的定义可得 ,得 ,
设 ,因为 ,由余弦定理得,
即 ,
整理得 ,故 .
又 ,即 ,
所以 ,即 的最小值为 ,
当且仅当 即 时等号成立.
故选:A.
6.(2022·广东·模拟预测)已知 为椭圆 上一动点, 、 分别为该椭圆的左、右焦
点, 为短轴一端点,如果 长度的最大值为 ,则使 为直角三角形的点 共有( )个
A.8个 B.4个或6个 C.6个或8个 D.4个或8个
【答案】B
【详解】当 为直角顶点时,根据椭圆的对称性,可得满足的点 有2个;
当 为直角顶点时,根据椭圆的对称性,可得满足的点 有2个;
因为 为短轴一端点,令 , 长度的最大值为 ,
椭圆 ,
所以说明椭圆与圆 有且仅有下顶点这唯一交点,
设 ,
所以 ,即
所以 ,
因为 ,
所以 带入 中得:
,
因为 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,
因为 ,
当 带入 得:
所以 ,
所以 ,
所以 即 ,
当 时, 为下顶点,此时 最大为直角,根据对称满足的点 有2个,
当 时, 为下顶点,此时 为锐角,满足的点 有0个,
所以使 为直角三角形的点 共有4个或6个,
故选:B.
7.(2022·四川·广安二中模拟预测(理))设 分别是椭圆 的左、右焦点,若在
其右准线上存在P,使线段 的中垂线过点 ,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设点 ,
因为线段 的中垂线过点 ,所以 ,即 ,
化简得 ,
因为 ,所以 ,即 ,
所以 ,又因为 ,所以 ,解得 .
故选:D.
8.(2022·辽宁沈阳·三模)已知椭圆 的两个焦点分别为 ,点P是椭圆上一点,
若 的最小值为 ,则 的最大值为( )
A.4 B.2 C. D.
【答案】D
【详解】设 ,由 可知 , ,
, ,
,
, 时, 的最小值为 ,解得 .
当 时, 的最大值为 .
故选:D
二、多选题
9.(2022·福建福州·模拟预测)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.
【答案】CD
【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.
10.(2022·江苏江苏·一模)若椭圆 的左,右焦点分别为 ,则下列 的值,能使
以 为直径的圆与椭圆 有公共点的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【详解】解:以 为直径的圆的方程为 ,因为圆 与椭圆 有公共点,所以
,即 ,所以 ,即 ,满足条件的有A、B、C;
故选:ABC
三、填空题
11.(2022·江苏南京·模拟预测)已知椭圆 : 的右焦点为 ,右准线为 ,点 在椭圆C的第
一象限上, 交 于点E,直线 交 轴于点 ,且 ,则 ______.
【答案】
【详解】由题意可知: , 的方程为 ,设直线 与 轴交点为 , ,
因为 , ,
所以 与 相似, , ,
所以 ,即 ,
即 ,代入 椭圆的方程可得 ,
因为点 在椭圆 的第一象限上,点 的坐标为 .方法一: .
方法二: ,由椭圆的第二定义可知, ,
所以 .
故答案为:
12.(2022·广东佛山·三模)已知椭圆 , 、 为 的左、右焦点, 是椭圆上的动点,则
内切圆半径的最大值为________.
【答案】 ##1.5
【详解】∵ ,则
∴ 的周长
∵ 内切圆半径 ,则 内切圆半径的最大即为 最大
显然当 为短轴顶点时 最大,此时
则
故答案为: .
四、解答题
13.(2022·西藏昌都市第四高级中学一模(理))已知椭圆的两焦点分别为 和 ,短轴的一个端
点为
(1)求椭圆的标准方程;
(2)椭圆上是否存在一点 使得 ?若存在求 的面积,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)椭圆上不存在点 ,使得 ,理由见解析
(1)
椭圆的两焦点分别为 和 ,短轴的一个端点为 ,, ,
,
椭圆的标准方程为: ;
(2)
假设椭圆上存在点 ,使得 ,
则 ,
即 ,
联立 ,得: ,此方程无解.
椭圆上不存在点 ,使得 .
14.(2022·重庆市育才中学模拟预测)已知椭圆C: 经过点 ,离心率 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)不过原点的直线 与椭圆C交于A,B两点,若AB的中点M在抛物线E: 上,求直线 的斜率
的取值范围.
【答案】(1) ;(2) .
解析:(1)由已知 ,又椭圆过点 ,因此有 ,又 ,联立可解得
(2)设直线 , .
由
得 -----6分
Δ=(8km) 2−4(3+4k2 )(4m2−12)﹥0
即 ﹥0 (1)
又
故将 代入 得
16k(3+4k2
)
m=− ,(k≠o)−−−−(2)
9
将(2)代入(1)得:
√6 √6
解得− ≺k≺ ,且 .即 .--12分
8 8
考点:椭圆的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系.
15.(2022·陕西渭南·一模(文))已知椭圆 的离心率为 ,点 与椭圆的
左、右顶点可以构成等腰直角三角形.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)若直线 与椭圆 交于 , 两点, 为坐标原点,直线 , 的斜率之积等于 ,试探
求 的面积是否为定值,并说明理由.
【答案】(1)
(2)是定值,理由见解析
【详解】(1)解:椭圆 离心率为 ,即 ,
点 与椭圆的左、右顶点可以构成等腰直角三角形,
, , ,故椭圆 的方程为 .
(2)解:由直线与椭圆交于 , 两点,设 , ,则
联立 得 ,
,则
,
.,
.
原点 到 的距离 ,
为定值.
16.(2022·贵州·模拟预测(文))已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,
点 在椭圆上, .若 的周长为6,面积为 .
(1)求曲线 的方程;
(2)设动直线 过定点 与曲线 交于不同两点 , (点 在 轴上方),在线段 上取点 使得
,证明:当直线运动过程中,点 在某定直线上.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)由题意可知 ,解得 ,
从而,椭圆 的方程为: ;
(2)设 , , ,设 ( ,且 ),
所以 , ,
于是 , , , ,
从而 ①, ②,
又点 , 在椭圆上,即 ,③, ,④,
由 并结合③④可得 ,即点 总在定直线 上.