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考点 20 椭圆(核心考点讲与练)
1.椭圆的定义
平面内与两定点F,F 的距离的和等于常数(大于|FF|)的点的轨迹(或集合)叫做椭圆.这两定点叫做椭
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圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
其数学表达式:集合P={M||MF |+|MF |=2a},|FF|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数:
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(1)若 a > c ,则集合P为椭圆;
(2)若 a = c ,则集合P为线段;
(3)若 a < c ,则集合P为空集.
2.椭圆的标准方程和几何性质
标准方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0)
图形
-a≤x≤a -b≤x≤b
性质范围
-b≤y≤b -a≤y≤a
对称性 对称轴:坐标轴;对称中心:原点
A(-a,0),A(a,0), A(0,-a),A(0,a),
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顶点
B(0,-b),B(0,b) B(-b,0),B(b,0)
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轴 长轴AA 的长为 2 a ;短轴BB 的长为 2 b
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焦距 |FF|= 2 c
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离心率 e=∈ (0 , 1)
a,b,c的关系 c2= a 2 - b 2
1.椭圆的定义揭示了椭圆的本质属性,正确理解、掌握定义是关键,应注意定义中的常数大于|FF|,避免
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了动点轨迹是线段或不存在的情况.
2.求椭圆的标准方程,常采用“先定位,后定量”的方法(待定系数法).先“定位”,就是先确定椭圆和坐标系的相对位置,以椭圆的中心为原点的前提下,看焦点在哪条坐标轴上,确定标准方程的形式;再“定
量”,就是根据已知条件,通过解方程(组)等手段,确定a2,b2的值,代入所设的方程,即可求出椭圆的
标准方程.若不能确定焦点的位置,这时的标准方程常可设为mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n)
3.解决中点弦、弦长及最值与范围问题一般利用“设而不求”的思想,通过根与系数的关系构建方程求解
参数、计算弦长、表达函数.
4.求椭圆离心率的3种方法
(1)直接求出a,c来求解e.通过已知条件列方程组,解出a,c的值.
(2)构造a,c的齐次式,解出e.由已知条件得出关于a,c的二元齐次方程,然后转化为关于离心率e的一
元二次方程求解.
(3)通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.
椭圆的定义
一、单选题
1.(2022·内蒙古通辽·二模(理))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.
2.(2022·天津市第四十七中学模拟预测)已知 分别是椭圆 和双曲线 的公共的左右焦点,
是 的离心率,若 在第一象限内的交点为 ,且满足 ,则 的关系是
( )
A. B. C. D.
3.(2021广东省深圳市高级中学等九校联考)已知椭圆 的左、右焦点分别是 、,离心率为 ,点A是椭圆上位于x轴上方的一点,且 ,则直线 的斜率为( )
A. B. C. D.1
二、多选题
4.(2022·山东淄博·模拟预测)已知椭圆 的左右焦点分别为 , ,左右顶点分别为 ,
.P是椭圆上异于 , 的点,则下列说法正确的是( )
A. 周长为4 B. 面积的最大值为
C. 的最小值为 D.若 面积为2,则点P横坐标为
5.(2022·山东济宁·二模)设椭圆C: 的左、右焦点分别为 、 ,上、下顶点分别为
、 ,点P是C上异于 、 的一点,则下列结论正确的是( )
A.若C的离心率为 ,则直线 与 的斜率之积为
B.若 ,则 的面积为
C.若C上存在四个点P使得 ,则C的离心率的范围是
D.若 恒成立,则C的离心率的范围是
三、填空题
6.(2022·宁夏·银川一中二模(文))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______.四、解答题
7.(2022·江西景德镇·三模(文)) 是椭圆 的右焦点,其中 .点 、
分别为椭圆 的左、右顶点,圆 过点 与坐标原点 , 是椭圆上异于 、 的动点,且 的周
长小于 .
(1)求 的标准方程;
(2)连接 与圆 交于点 ,若 与 交于点 ,求 的取值范围.
椭圆的标准方程
一、单选题
1.(2022·全国·模拟预测(文))已知椭圆C: 的右焦点为 ,右顶点为A,O
为坐标原点,过OA的中点且与坐标轴垂直的直线交椭圆C于M,N两点,若四边形OMAN是正方形,则
C的方程为( )
A. B. C. D.
2.(2021福建省莆田市第十五中学二模)阿基米德(公元前 年—公元前 年)不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他利用“通近法”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 的对称轴为坐标轴,焦点在 轴上,且椭圆 的离心率为 ,面积为 则椭圆 的方程为(
)
A. B. C. D.
二、多选题
3.(2022·辽宁·模拟预测)已知椭圆 的左、右焦点分别为 , (如图),离心
率为 ,过 的直线 垂直于x轴,且在第二象限中交E于点A,直线 交E于点B(异于点A),则
下列说法正确的是( )
A.若椭圆E的焦距为2,则短轴长为
B. 的周长为4a
C.若 的面积为12,则椭圆E的方程为
D. 与 的面积的比值为
4.(2022·重庆八中模拟预测)如图所示,用一个与圆柱底面成 角的平面截圆柱,截面是一个
椭圆.若圆柱的底面圆半径为2, ,则( )A.椭圆的长轴长等于4
B.椭圆的离心率为
C.椭圆的标准方程可以是
D.椭圆上的点到一个焦点的距离的最小值为
5.(2022·全国·模拟预测)已知O为坐标原点,椭圆E的方程为 ,离心率为 ,
为E上一点,过点A作两条直线分别与E交于B,C两点,且直线AB与直线AC的倾斜角互补,则
下列结论正确的是( )
A.椭圆E的长轴长为
B.直线BC的斜率为定值
C.点O到直线BC的距离为定值
D.若 ,则直线BC的方程为
三、填空题
6.(2022·辽宁鞍山·二模)在平面直角坐标系中,△ABC满足A(-1,0),B(1,0), ,
,∠ACB的平分线与点P的轨迹相交于点I,存在非零实数 ,使得 ,则顶点C的轨迹方程为________.
四、解答题
7.(2022·山东泰安·二模)已知椭圆C: 过点 ,过其右焦点 且垂直于x轴
的直线交椭圆C于A,B两点,且 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l: 与椭圆C交于E,F两点,线段EF的中点为Q,在y轴上是否存在定点P,使得
∠EQP=2∠EFP恒成立?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
8.(2022·天津市滨海新区塘沽第一中学模拟预测)已知椭圆 的离心率 ,且
点 , 在椭圆 上.
(1)求椭圆 的方程;
(2)若椭圆 的左焦点为 ,右顶点为 ,点 在椭圆 上,且在椭圆位于x轴上方的部分,直线 与
轴交于点 ,点 是 轴上一点, ,直线 与椭圆 交于点 ,若 的面积为 ,求直线
的方程.椭圆的几何性质
1.(2021天津市第二中学高三上学期期中)已知椭圆 的左右焦点分别为 , ,
过 的直线与椭圆交于A,B两点,若 ,则椭圆离心率e的取值范围为( )
A. B.
C. D.
直线与椭圆的位置关系
1.(2022北京市一六一中学高三上学期期中)已知椭圆 的左、右顶点分别为A,B,右焦点
为F,直线 .
(1)若椭圆W的左顶点A关于直线 的对称点在直线 上,求m的值;
(2)过F的直线 与椭圆W相交于不同的两点C,D(不与点A,B重合),直线 与直线 相交于点M,求证:A,D,M三点共线.
2.(2021四川省成都市嘉祥外国语高级中学高三上学期期中)已知椭圆C: (a>b>0)的左顶点
为A,右焦点为F,过点A作斜率为 的直线与椭圆C相交于A,B两点,且AB⊥OB,O为坐标原点.
(1)求椭圆的离心率e;
(2)若b=1,过点F作与直线AB平行的直线l,l与椭圆C相交于P,Q两点,
①求直线OP的斜率与直线OQ的斜率乘积;
②点M满足2 = ,直线MQ与椭圆的另一个交点为N,求 的值.
1.(2021年全国高考乙卷)设B是椭圆 的上顶点,点P在C上,则 的最大值为(
)
A. B. C. D. 22.(2021年全国高考乙卷)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.
3.(2021年全国新高考Ⅰ卷)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
4.(2021年全国高考甲卷)已知 为椭圆C: 的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点
对称的两点,且 ,则四边形 的面积为________.
一、单选题
1.(2022·安徽·模拟预测(理)) 、 是椭圆 的左、右焦点,点 为椭圆 上一
点,点 在 轴上,满足 ,若 ,则椭圆 的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(2022·湖北武汉·二模)若椭圆 的离心率为 ,则 的值为( )A. B. C. 或 D. 或
3.(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.
4.(2022·广东汕头·二模)已知椭圆C的左、右焦点分别为 , ,直线AB过 与该椭圆交于A,B两
点,当 为正三角形时,该椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
5.(2022·江苏泰州·模拟预测)我国自主研发的“嫦娥四号”探测器成功着陆月球,并通过“鹊桥”中继
星传回了月球背面影像图.假设“嫦娥四号”在月球附近一点P变轨进入以月球球心F为一个焦点的椭圆
轨道绕月飞行,其轨道的离心率为e,设月球的半径为R,“嫦娥四号”到月球表面最近的距离为r,则
“嫦娥四号”到月球表面最远的距离为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
6.(2022·湖南·雅礼中学二模)已知曲线 : ,焦点为 、 , ,过 的直线
与 交于 两点,则下列说法正确的有( )
A. 是 的一条对称轴
B. 的离心率为
C.对C上任意一点P皆有D. 最大值为
7.(2022·重庆·模拟预测)“出租车几何”或“曼哈顿距离”(Manhattan Distance)是由十九世纪的赫
尔曼·闵可夫斯基所创词汇,是种被使用在几何度量空间的几何学用语.在平面直角坐标系 内,对于任
意两点 、 ,定义它们之间的“欧几里得距离” ,“曼哈顿距
离”为 ,则下列说法正确的是( )
A.若点 为线段 上任意一点,则 为定值
B.对于平面上任意一点 ,若 ,则动点 的轨迹长度为
C.对于平面上任意三点 、 、 ,都有
D.若 、 为椭圆 上的两个动点,则 最大值为
8.(2022·重庆·模拟预测)已知椭圆的离心率为 ,短轴长为 ,两个焦点为 ,点 为椭圆上一点,
记 ,则下列结论中正确的是( )
A. 的周长与点 的位置无关
B.当 时, 的面积取到最大值
C. 的外接圆半径最小为
D. 的内切圆半径最大为
9.(2022·全国·模拟预测)双曲线 的左,右焦点分别为 , ,点P在C上.若 是直
角三角形,则 的面积为( )A. B. C.4 D.2
三、填空题
10.(2022·全国·模拟预测)已知O为坐标原点,椭圆 的左焦点为F,A为C上一
点,AF与x轴垂直.若 的面积为 ,则C的离心率为__________.
11.(2022·湖南衡阳·二模)已知椭圆 与双曲线 有相
同的焦点 ,椭圆 的离心率为 ,双曲线 的离心率为 ,点 为椭圆 与双曲线 的第一象限的
交点,且 ,则 的取值范围是___________.
12.(2022·江苏·南京市第一中学三模)椭圆 : 的左、下顶点分别为 , ,右焦
点为 , 中点为 , 为坐标原点, 交 于点 ,且 , , 三点共线,则 的离心率为
____________.
13.(2022·江苏·海安高级中学二模)如图,F,F 是平面上两点,|FF|=10,图中的一系列圆是圆心分
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别为F,F 的两组同心圆,每组同心圆的半径依次是1,2,3,…,点A,B,C分别是其中两圆的公共点.
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请写出一个圆锥曲线的离心率的值为_____________,使得此圆锥曲线可以同时满足:
①以F,F 为焦点;
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②恰经过A,B,C中的两点.
14.(2022·天津市第四中学模拟预测)设椭圆 的左焦点为F,下顶点为A,上顶点为B, 是等边三角形.
(1)椭圆的离心率为___________;
(2)设直线 : ,过点 且斜率为 的直线与椭圆交于点 ( 异于点 ),线段 的垂直
平分线与直线 交于点 ,与直线 交于点 ,若 .
(i) ___________;
(ii)已知点 ,点 在椭圆上,若四边形 为平行四边形,则椭圆的方程___________.
15.(2022·河南平顶山·模拟预测(理))已知曲线 的焦距为8,则 ___________.
四、解答题
16.(2022·湖南衡阳·二模)设椭圆 的左顶点为 ,上顶点为 .已知椭圆的离心率为
.
(1)求椭圆的方程;
(2)设 为椭圆 上异于点 的两动点,若直线 的斜率之积为 .
①证明直线 恒过定点,并求出该点坐标;
②求 面积的最大值.
17.(2022·广东韶关·二模)已知P是离心率为 的椭圆 上任意一点,且P到
两个焦点的距离之和为4.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设点A是椭圆C的左顶点,直线AP交y轴于点D,E为线段AP的中点,在x轴上是否存在定点M,使得直线DM与OE交于Q,且点Q在一个定圆上,若存在,求点M的坐标与该圆的方程;若不存在,说明
理由.
18.(2022·河北唐山·二模)已知椭圆 的右焦点为F,椭圆 .
(1)求 的离心率;
(2)如图:直线 交椭圆 于A,D两点,交椭圆E于B,C两点.
①求证: ;
②若 ,求 面积的最大值.
19.(2022·广东·二模)已知椭圆C: ,点 为椭圆的右焦点,过点F且斜率不
为0的直线 交椭圆于M,N两点,当 与x轴垂直时, .
(1)求椭圆C的标准方程.(2) , 分别为椭圆的左、右顶点,直线 , 分别与直线 : 交于P,Q两点,证明:四边形
为菱形.