文档内容
专题 9.3 椭圆
题型一 椭圆的定义
题型二 椭圆的标准方程
题型三 椭圆的焦点三角形
题型四 距离和差的最值问题
题型五 椭圆的简单几何性质
题型六 求椭圆离心率
题型七 求椭圆离心率的取值范围
题型一 椭圆的定义
例1.(2023秋·高三课时练习)已知点P为椭圆 上动点, 分别是椭圆
C的焦点,则 的最大值为( )
A.2 B.3 C. D.4
【答案】D
【分析】由椭圆的定义可得 ,结合 ,即可求解.
【详解】由椭圆 ,可得 ,所以 ,
又由椭圆的定义可得 ,
因为 ,当且仅当 时,等号成立,
所以 的最大值为 .
故选:D.
例2.(2021秋·高三单元测试)在平面直角坐标系 中,已知点 和 ,点
B在椭圆 上,则 =________, 的最小值是________.
【答案】 / 2
【分析】根据椭圆的定义结合正弦定理可求得 的值,根据椭圆的几何性质可求得 的最小值.
【详解】由已知 得 ,
故点A,C为椭圆 的焦点,
由正弦定理及椭圆的定义可得 ,
当B点位于椭圆的左顶点时, 最小,最小值是 ,
故答案为: ;2
练习1.(2022秋·高二课时练习)已知 ,动点C满足 ,则
点C的轨迹是( )
A.椭圆 B.直线
C.线段 D.点
【答案】C
【分析】由 ,作出判断即可.
【详解】因为 ,
所以 ,知点C的轨迹是线段AB.
故选:C.
练习2.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆 ,点 与 的焦点不重合,
若 关于 的焦点的对称点分别为 , ,线段 的中点在 上,则
( )
A.10 B.15 C.20 D.25
【答案】C
【分析】根据题意,画出图像,结合条件可得 , ,再结合椭圆的
定义即可得到结果.【详解】
设 的中点为 ,椭圆的左右焦点分别为 ,则 为 的中点, 为 的中点,
所以 ,同理 ,
所以 .
故选:C
练习3.(2021秋·高三课时练习)平面内有一个动点M及两定点A,B.设p:
为定值,q:点M的轨迹是以A,B为焦点的椭圆.那么( )
A.p是q的充分不必要条件
B.p是q的必要不充分条件
C.p是q的充要条件
D.p既不是q的充分条件,又不是q的必要条件
【答案】B
【分析】根据 为定值,且定值大于 时轨迹才是椭圆,从而得到答案.
【详解】当 为定值时,
若定值大于 时,点M轨迹是椭圆,若定值等于 ,点M轨迹是线段,若定值小于
,则轨迹不存在;
当点M的轨迹是以A,B为焦点的椭圆时, 必为定值;
所以 ,但 ,故p为q的必要不充分条件.
故选:B
练习4.(2023春·山东青岛·高三统考开学考试)已知 为椭圆 的左、右
焦点,点 在 上,则 的最小值为___________.
【答案】 /
【分析】利用椭圆的定义和基本不等式直接求最值.
【详解】因为点 在椭圆 上,所以 ,所以.
所以
(当且仅当 ,即 时等号成立 ).
所以 的最小值为 .
故答案为: .
练习5.(2023·全国·高三专题练习)已知动点 满足
( 为大于零的常数)﹐则动点 的轨迹是( )
A.线段 B.圆 C.椭圆 D.直线
【答案】C
【分析】根据题意,结合椭圆的定义即可得到结果.
【详解】 的几何意义为点 与点 间的距离,
同理 的几何意义为点 与点 间的距离,
且
又由 为大于零的常数,可知 ,
当且仅当 ,即 时取等,
故 ,
即动点 到点 与到点 的距离之和为定值,且大于 ,
所以动点 的轨迹为椭圆,
故选:C.题型二 椭圆的标准方程
例3.(2023秋·高二课时练习)常数 ,椭圆 的长轴长是短轴长的3倍,
则a的值为__________.
【答案】3或
【分析】分 , 讨论,根据条件列出等式,即求.
【详解】由椭圆 ,可得椭圆 ,
当 时, 表示焦点在x轴上的椭圆,
∴ ,即 ,
当 时, 表示焦点在y轴上的椭圆,
∴ ,即 ,
综上,实数a的值为3或 .
故答案为:3或 .
例4.(2021秋·高二课时练习)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)一个焦点坐标为 ,离心率 ;
(2)在x轴上的一个焦点与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦距为8;
(3)求经过点M(1,2),且与椭圆 有相同离心率的椭圆的标准方程.
【答案】(1) + =1
(2) + =1
(3) + =1或 + =1
【分析】(1)根据椭圆的焦点结合离心率求得 的值,进一步计算得到椭圆的方程;
(2)根据题意得出 为等腰直角三角形,得到 ,再由 ,求得
的值,即可求得椭圆的方程;
(3)由所求椭圆与椭圆 有相同离心率,得到 ,分类讨论,即可求得椭圆的方程.
【详解】(1)(1)依题意,焦点在x轴上,且c=3,又 ,则a=4,
∴b2=a2-c2=42-32=7,
∴椭圆的方程为 .
(2)设椭圆方程为 ,如图所示,
由一个焦点与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦距为8,
可得 为等腰直角三角形, 为斜边 的中线(高线),
又由 ,所以 ,所以 ,
故所求椭圆的方程为 .
(3)由题意,椭圆 ,可得长半轴 ,短半轴 ,
,
因为所求椭圆 与椭圆 有相同离心率,可得 ,
解得 ,即 ,
当椭圆的焦点在 轴上时,设所求椭圆的方程为 ,
将点 代入椭圆的方程,可得 ,解得 ,
所以椭圆的方程为 ;
当椭圆的焦点在 轴上时,设所求椭圆的方程为 ,将点 代入椭圆的方程,可得 ,解得 ,
所以椭圆的方程为 ,
综上可得,椭圆的方程为 或 .
练习6.(2023·全国·高三对口高考)根据下列条件求椭圆的标准方程
(1)两个焦点的坐标分别是 、 ,椭圆上一点P到两焦点距离的和等于10;
(2)两个焦点的坐标分别是 、 ,并且椭圆经过点 ;
(3)椭圆经过两点 , ;
(4)离心率为 且过点 ;
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) 或
【分析】(1)依题意可得 、 ,即可求出 ,从而得解;
(2)依题意可得 ,根据椭圆的定义及两点的距离公式求出 ,即可求出 ,从而得解;
(3)设椭圆方程为 ,代入点的坐标得到方程组,求出参数的值,即
可得解;
(4)分焦点在 轴、 轴两种情况讨论,分别计算可得.
【详解】(1)依题意 、 ,所以 ,则 ,
所以椭圆方程是 .
(2)依题意椭圆的焦点在 轴上, .又椭圆经过点 ,,
所以 ,则 , 椭圆方程是 .
(3)设椭圆方程为 ,
依题意可得 ,解得 ,所以椭圆方程是 .
(4)若焦点在 轴上,则 ,又离心率 ,所以 ,
则 ,所以椭圆方程为 ;
若焦点在 轴上,则 ,又离心率 , ,
解得 ,所以椭圆方程为 ;
综上可得,所求椭圆方程为 或 .
练习7.(2023秋·江苏泰州·高三统考期末)若椭圆 的焦点在 轴上,且与椭圆 :
的离心率相同,则椭圆 的一个标准方程为______.
【答案】 (答案不唯一)
【分析】先求得椭圆 : 的离心率,进而可以得到椭圆 的一个标准方程.
【详解】椭圆 : 的离心率为 .
则焦点在 轴上离心率为 的椭圆 可取: .
故答案为:
练习8.(2023秋·高三课时练习)若椭圆的中心为原点,对称轴为坐标轴,短轴的一个端
点与两焦点构成个正三角形,焦点到椭圆上点的最短距离为 ,则这个椭圆的方程为
( )
A. B. 或C. D.以上都不对
【答案】B
【分析】由短轴的一个端点与两焦点构成个正三角形可得 ,由焦点到椭圆上点的最
短距离为 ,结合 可得.
【详解】
由题意,当椭圆焦点在 轴上,设椭圆方程为: ,
由题意 , ,
所以 , , , ,
所以椭圆方程为: ,
当椭圆焦点在 轴上时,同理可得: ,
故选:B
练习9.(2023秋·高二课时练习)已知 分别为椭圆 的左、右焦
点,点P在椭圆上, (O为坐标原点)是面积为 的正三角形,则此椭圆的方程为
__________.
【答案】
【分析】不妨设点 位于第一象限,且 ,由题意得到 ,解得 ,结合
椭圆的定义,求得 ,得到 ,即可求得椭圆的方程.
【详解】不妨设点 位于第一象限,且 ,
因为 是面积为 的正三角形,可得 ,解得 ,
所以 ,由椭圆的定义得 ,
所以 ,则 ,
所以椭圆的标准方程为 .
故答案为: .
练习10.(2023·全国·高三专题练习)已知焦点在 轴上的椭圆 的焦距等于 ,
则实数 的值为( )
A. 或 B. 或 C. D.
【答案】D
【分析】由椭圆的焦点在 轴上确定 ,再根据 即可求.
【详解】因为椭圆的焦点在 轴上,所以 ,根据题意可得 ,解得 .
故选:D.
题型三 椭圆的焦点三角形
例5.(2023春·广西防城港·高三统考阶段练习)在椭圆中,已知焦距为2,椭圆上的一点
与两个焦点 的距离的和等于4,且 ,则 的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据椭圆中焦点三角形的几何性质,结合椭圆的定义与余弦定理即可求得
各边长,再利用面积公式即可求得 的面积.
【详解】由题可知,焦距 ,则 ,又椭圆上的一点 与两个焦点 的距
离的和等于4,
即 ,所以 ,
在 中, ,
由余弦定理得: ,整理得 ,所以 ,则 ,故 的面积
.
故选:D.
例6.(2023·北京·101中学校考三模)已知 分别是双曲线 的左
右焦点, 是 上的一点,且 ,则 的周长是__________.
【答案】34
【分析】由双曲线定义可得 ,再利用 之间的关系求得 ,从而得到所求周长.
【详解】因为 ,所以 ,
故 ,则 ,
又 ,故 ,则 , ,
所以 的周长为 .
故答案为:34.
练习11.(2023春·四川内江·高三威远中学校校考期中)已知直线 与椭圆
交于 两点, 是椭圆的左焦点,则 的周长是___________.
【答案】20
【分析】根据题意可知直线 经过椭圆 的右焦点 ,结合椭圆的定义即可求
解.
【详解】椭圆 ,所以 ,
得 ,则椭圆的右焦点为 ,
所以直线 经过椭圆 的右焦点 ,
由椭圆的定义可知, 的周长为
.
故答案为:20.
练习12.(2022秋·高三课时练习)已知点 在椭圆 上, 是椭圆的焦点,且 ,求
(1)
(2) 的面积
【答案】(1)48
(2)24
【分析】(1)根据椭圆定义结合勾股定理运算求解;
(2)结合(1)中结果运算求解即可.
【详解】(1)因为椭圆方程为 ,则 ,
即 ,可得 ,
因为 ,则
即 ,所以 .
(2)由(1)得 ,
因为 ,所以 .
练习13.(2023·福建宁德·校考模拟预测)如图, 分别是椭圆的左、右焦点,点P
是以 为直径的圆与椭圆在第一象限内的一个交点,延长 与椭圆交于点Q,若
,则直线 的斜率为__________
【答案】
【分析】根据椭圆的定义及直径所对的圆周角等于 ,利用勾股定理及锐角三角函数的定义,结合三角函数的诱导公式及斜率的定义即可求解.
【详解】连接 ,如图所示
设 则 ,
由椭圆的定义得
所以
在 中, ,
所以 ,即 ,整理得 ,
所以 ,
所以直线 的斜率为 .
故答案为: .
练习14.(2023秋·广东·高三统考期末)椭圆 的一个焦点是F,过原点O作直线
(不经过焦点)与椭圆相交于A,B两点,则 的周长的最小值是( )
A.14 B.15 C.18 D.20
【答案】C
【分析】不妨取 为左焦点, 为右焦点,连接 , ,则 为平行四边形,
的周长大于等于 ,计算得到答案.
【详解】如图所示:不妨取 为左焦点, 为右焦点,连接 , ,
则 为平行四边形,的周长为 ,
当 , 为椭圆上下顶点时等号成立.
故选:C
练习15.(2023·广东深圳·统考模拟预测)椭圆 的左右两焦点分别
为 ,点 在椭圆上,正三角形 面积为 ,则椭圆的方程为______ .
【答案】
【分析】边 的中点的横坐标为 ,代入椭圆方程得到 ,求得
,根据题意得到 且 ,结合
,即可求解.
【详解】如图所示,边 的中点的横坐标为 ,
把 代入椭圆方程可得 ,解得 ,
因为正三角形 的面积为 ,
可得 ,且 ,
即 ,解得 ,
将 ,且 ,代入 ,
可得 ,解得 或 ,
因为 ,所以 ,则 ,
所以椭圆的方程为 .
故答案为: .题型四 距离和差的最值问题
例7.(2023·全国·高三对口高考)设P是椭圆 上一点,M、N分别是两圆:
和 上的点,则 的最小值、最大值分别是________.
【答案】4,8
【分析】由题可得两个圆心恰好是椭圆的焦点,结合椭圆的定义,椭圆上的点到两个焦点
距离之和为定值,再根据圆外一点到圆上点距离的最小值为点到圆心距离减去半径,最大
值为点到圆心距离加上半径,即可求解.
【详解】椭圆的两个焦点坐标为 ,
且恰好为两个圆的圆心坐标,两个圆的半径相等都等于1,
则由椭圆的定义可得
故椭圆上动点 与焦点连线与圆相交于 、 时, 最小,
所以 ,
.
故答案为:4,8.
例8.(2022秋·贵州遵义·高三习水县第五中学校联考期末)已知点 是椭圆 上
一动点, 是圆 上一动点,点 ,则 的最大值为
__________.
【答案】8
【分析】由题意得圆 的圆心是椭圆的左焦点, ,利用椭圆的定义,
结合图像得到 ,然后由 即可求出 的最大值.
【详解】如图,由 ,得 ,则 ,
则圆 的圆心是椭圆的左焦点 ,椭圆的右焦点为 ,
由椭圆的定义得 ,
所以 ,
又 ,
所以 ,
,
故答案为:8
练习16.(2023·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
【分析】根据椭圆的定义可得 ,利用 可求
的最大值.
【详解】
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.
练习17.(2021秋·高三课时练习)已知点F,F 是椭圆 的左、右焦点,点P
1 2
是该椭圆上的一个动点,那么 的最小值是( )
A.0 B.1 C.2 D.2
【答案】C
【分析】设 ,由坐标表示 ,由向量模的平方结合椭圆的范围得最小值.
【详解】椭圆 的左右焦点 .
设 ,则 , ,
∴ ,
又 ,则 .
∴
∵点P在椭圆上,∴ ,
∴当 时, 取最小值2.
故选:C.
练习18.(2020·北京·高三校考强基计划)(多选)已知点 ,P为椭圆
上的动点,则 的( )
A.最大值为 B.最大值为
C.最小值为 D.最小值为
【答案】BD
【分析】利用椭圆的定义可求 的最值.【详解】
注意到Q为椭圆的右焦点,设其椭圆的左焦点为 ,
则 ,
而 的取值范围是 ,即 ,因此所求最大值为 ,最
小值为 .
故选:BD.
练习19.(2023春·四川遂宁·高二遂宁中学校考阶段练习)已知F是椭圆 的左
焦点,P为椭圆上的动点,椭圆内部一点M的坐标是 ,则 的最大值是
______.
【答案】21
【分析】由题意画出图形,利用椭圆定义转化,结合三角形两边之差小于第三边及两点间
的距离公式求解.
【详解】由椭圆 得 ,则椭圆右焦点为 ,点M在椭圆内部,如
图所示,
则
故答案为:21.练习20.(2022·高三课时练习)(多选)已知 是左右焦点分别为 , 的 上
的动点, ,下列说法正确的有( )
A. 的最大值为5 B.
C.存在点 ,使 D. 的最大值为
【答案】BD
【分析】设 ,则 ,进而根据两点之间的距离公式和二次函数性质求解
判断A;根据椭圆定义判断B;根据 为短轴端点时, 判断C;根据 , ,
三点共线时, 有最大值 判断D.
【详解】解:对于A选项,设 ,则 ,即 ,
所以
,
又 ,所以当 时, ,故A错误,
对于B选项,由椭圆定义, ,故B正确
对于C选项,当 为短轴端点时,
, , ,故 ,进而 ,故
C错误,
对于D选项, ,当 , , 三点共线时, 有最大值
,故D正确.
故选:BD
题型五 椭圆的简单几何性质
例9.(2023秋·高三课时练习)中心在原点,焦点在x轴上,若长轴长为18,且两个焦点
恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据椭圆几何性质可知 ,代入椭圆标准方程即可求得结果.【详解】根据题意可设椭圆方程为 ,
易知 ,且 ,解得 ;
所以 ,故椭圆方程为 .
故选:A
例10.(2023秋·高二课时练习)已知P点是椭圆 上的动点,A点坐标为 ,
则 的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意利用两点间距离公式结合椭圆方程运算求解.
【详解】设 ,则 ,
因为P点在椭圆 上,则 ,记 ,
所以 ,
又因为 开口向上,对称轴 ,
且 ,所以当 时, 取到最小值 .
故选:B.
练习21.(2023春·上海长宁·高三上海市第三女子中学校考期中)椭圆 和
( )
A.长轴长相等 B.短轴长相等 C.焦距相等 D.顶点相同
【答案】C
【分析】由椭圆的简单几何性质求解即可.
【详解】对于椭圆 ,, , ,∴ , , ,
∴长轴长 ,短轴长 ,焦距 ,
对于椭圆 ,
, , ,∴ , , ,
∴长轴长 ,短轴长 ,焦距 ,
∴椭圆 和 的长轴长和短轴长均不相等,故顶点不相同,焦距相等.
故选:C.
练习22.(2023秋·高三课时练习)椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,焦距为2,且经过
点 .
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求椭圆的长轴长、短轴长、离心率、顶点坐标,并用描点法画出它的图形.
【答案】(1) ;
(2)长轴长为4;短轴长为 ;离心率为 ;顶点坐标为
,作图见解析
【分析】(1)根据椭圆的定义求解即可;
(2)根据长轴长、短轴长、离心率、顶点坐标的定义求解,并描出顶点画图即可.
【详解】(1)由题意,椭圆的焦点坐标分别为 ,长轴长
,即 , ,故椭圆的方
程为 .
(2)由椭圆的方程为 可得,椭圆的长轴长 ,短轴长 ,离心率为 ,顶点
坐标为 ,作图如下:练习23.(2022秋·湖南长沙·高三宁乡一中校考阶段练习)一个圆经过椭圆 的
三个顶点,且圆心在 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为______.
【答案】
【分析】设出圆心与半径,根据过椭圆的上顶点、左右顶点,由半径相等列方程求解.
【详解】由 及圆心位置知:圆经过椭圆的上顶点坐标为 ,左右顶点坐标为
,
设圆的圆心 ,半径为 ,则 ,解得 , ,
故圆的方程为 .
故答案为: .
练习24.(2023·云南昆明·统考模拟预测)已知椭圆 的左、右焦点分别为
,直线y=m与C交于A,B两点(A在y轴右侧),O为坐标原点,则下列说法正确
的是( )
A.
B.当 时,四边形ABFF 为矩形
1 2
C.若 ,则
D.存在实数m使得四边形ABFO为平行四边形
1
【答案】ABD
【分析】由椭圆的定义与对称性可判断A;求出 , 的坐标,即可判断B;设
,若 ,则 ,又 ,求得 ,即可判断C;若四边形 为平行四边形,则 ,即 的横坐标为 即可,
代入椭圆方程可得 ,即可判断D.
【详解】
由椭圆与 关于 轴对称,可得 ,故A正确;
当 时,可得 ,又 ,
则 ,则四边形 为矩形,故B正确;
设 ,则 ,
若 ,则 ,又 ,
联立消元得 ,解得 ,故C错误;
若四边形 为平行四边形,则 ,即 的横坐标为 即可,
代入椭圆方程可得 ,故当 时,四边形 为平行四边形,故D正
确.
故选:ABD.练习25.(2022·全国·高三专题练习)设 、 分别是椭圆 的左、右焦点,若
是该椭圆上的一个动点,则 的最大值和最小值分别为( )
A. 与 B. 与 C. 与 D. 与
【答案】A
【分析】设点 ,则 ,且 ,利用平面向量数量积的坐标运算结合
二次函数的基本性质可求得 的最大值和最小值.
【详解】在椭圆 中, , , ,则点 、
,
设点 ,则 ,且 ,则 ,
所以, , ,
所以,
,
所以,当 时, 取最小值 ,
当 时, 取最大值 .
故选:A.
题型六 求椭圆离心率
例11.(2023·山东烟台·统考三模)已知 分别是椭圆 的左、
右焦点, 是 上一点且 与 轴垂直,直线 与 的另一个交点为 ,若
,则 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出 的坐标,根据 得出 的坐标,根据 在椭圆上列方程求解
即可.【详解】
不妨设 在第一象限,由题意, 的横坐标为 ,
令 ,解得 ,即 .
设 ,又 , , ,
由 可得: ,解得 ,
又 在椭圆上,即 ,
整理得 ,解得 .
故选:A
例12.(2023·江苏无锡·江苏省天一中学校考模拟预测)设 内接于椭圆
, 与椭圆的上顶点重合,边 过 的中心 ,若 边上中线
过点 ,其中 为椭圆 的半焦距,则该椭圆的离心率为______.
【答案】
【分析】画出草图,分析可知 为 的重心,求解即可.
【详解】如图:
边 过 的中心 ,所以 为 的中点,
则 为边 上的中线, 边上中线 过点 ,
所以两中线的交点为 ,即 为 的重心,所以 ,即 ,则 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,所以 .
故答案为: .
练习26.(2023·湖南邵阳·邵阳市第二中学校考模拟预测)已知 , 是椭圆
的左、右焦点, 是 的上顶点,点 在过 且斜率为 的直线
上, 为等腰三角形, ,则 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求得直线AP的方程,根据题意求得P点坐标,代入直线方程,即可求得椭圆的
离心率.
【详解】由题意可知: , , ,直线 的方程为: ,
由 ,点 在第三象限, ,则 ,
代入直线 方程中得 整理得 ,
则 ,∴椭圆的离心率 .
故选:B.
练习27.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨市第四中学校校考模拟预测)已知椭圆C:
的左、右焦点分别为 , .若 关于直线 的对称点P恰好在
椭圆C上,则椭圆C的离心率为______.
【答案】 /
【分析】根据 , ,利用斜率公式列方程组求得P点坐标,代入椭圆方
程构造齐次式可解.
【详解】由题知, , ,设 ,
记直线 与 交于点Q,由题知Q为 的中点,又O为 的中点,所以 ,所以 ...①,
又 ,所以 ...②,
联立①②解得 ,代入椭圆方程得 ,
将 代入上式,整理可得 ,即 ,
解得 或 (舍去),所以 .
故答案为:
练习28.(2023·湖北黄冈·浠水县第一中学校考模拟预测)已知椭圆 :
,过 中心的直线交 于 , 两点,点 在 轴上,其横坐标是点
横坐标的3倍,直线 交 于点 ,若直线 恰好是以 为直径的圆的切线,则
的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用三条直线的斜率关系,结合点差法可得.
【详解】
设 , ,则 , ,
设 、 、 ,分别为直线 、 、 的斜率,
则 , , ,
因直线 是以 为直径的圆的切线所以 , ,
所以 ,
又 在直线 上,所以 ,
因 、 在 上,
所以 , ,
两式相减得 ,
整理得 ,
故 ,即 ,
,
故 ,
故选:D
练习29.(2022秋·高三课时练习)已知 是椭圆 的左、右焦点,
过右焦点 的直线 与椭圆交于 两点,且满足 , ,则该椭圆的
离心率是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据椭圆的几何性质,得到线段之间的关系,椭圆的离心率 ,
根据等腰三角形三线合一先求 即可.【详解】
因为 ,所以 ,
又因为 ,所以 ,
因 ,
所以 , ,
可得: , , ,
所以点 在短轴的顶点上,
在等腰三角形 中,
,
故选为:D
练习30.(2023·山东泰安·统考模拟预测)已知椭圆 的左、右焦点
分别是 ,斜率为 的直线经过左焦点 且交 于 两点(点 在第一象限),设△
的内切圆半径为 的内切圆半径为 ,若 ,则椭圆的离心率的值为
( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由椭圆定义及三角形面积公式得到 ,设 联立椭圆消去x,应
用韦达定理得到椭圆参数的齐次方程,进而求离心率.
【详解】如图所示,由椭圆定义可得 , ,设△ 的面积为 , 的面积为 ,因为 ,
所以 ,即 ①,
设直线 ,则联立椭圆方程与直线,
可得 ,
所以 ②, ③,
联立①②③得, ,整理得 ,所以 .
故选:D
题型七 求椭圆离心率的取值范围
例13.(2023秋·高三课时练习)设 分别是椭圆 的左右焦点,
若椭圆C上存在点P,使线段 的垂直平分线过点 ,则椭圆离心率的取值范围是
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意可得以 为圆心,以 为半径的圆与椭圆有交点,由此列出 满足
的不等式关系,即可求得答案.
【详解】由题意椭圆C上存在点P,使线段 的垂直平分线过点 ,
则 ,
且需满足以 为圆心,以 为半径的圆与椭圆有交点,即 ,即 ,又 ,
故椭圆离心率的取值范围是 ,
故选:C
例14.(2023·重庆沙坪坝·重庆南开中学校考模拟预测)已知 为圆 上
一点,椭圆 焦距为6,点 关于直线 的对称点在椭圆 上,
则椭圆离心率的取值范围为_________________.
【答案】
【分析】转化为圆 关于直线 对称的圆与椭圆有交点,再根据椭圆上的点到焦点
的距离的最大值大于等于半径,最小值小于等于半径列式可得结果.
【详解】圆 关于直线 对称的圆为: ,
依题意可得圆 与椭圆 有交点,
又椭圆的右焦点 是圆的圆心,
所以 ,且 ,又 ,所以 , .
故答案为: .
练习31.(2023·上海浦东新·华师大二附中校考模拟预测)设 是椭圆
的上顶点, 是 上的一个动点.当 运动到下顶点时, 取
得最大值,则 的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B【分析】设 ,由 ,求出 消元可得,
,再根据 以及二次函数的性质可知,
,即可解出.
【详解】设 , ,因为 , ,
所以 , ,
由题意知当 时, 取得最大值,所以 ,可得 ,即 ,则
.
故选:B.
练习32.(2022秋·高三课时练习)椭圆 的焦点在 轴上,则它的离心率的
取值范围是( )
A.(0, ) B.( , ]
C. D.
【答案】C
【分析】根据椭圆的焦点在 轴上,由 得到a的范围,然后利用离心率又
,结合基本不等式求解.
【详解】解:因为椭圆的焦点在 轴上,
∴ ,解得: ,
又 ,
∴它的离心率的取值范围为 ,
故选:C.
练习33.(2023·重庆万州·重庆市万州第三中学校考模拟预测)已知点 ,为椭圆 上的两点,点 满足 ,
则 的离心率 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由 可得 ,因为 , 为椭圆上的两点,
再有点差法可得 ,两式相减化简可得 ,再由 ,
求解即可.
【详解】因为 ,则 ,
所以 ,即 ,
,
又因为点 , 为椭圆 上的两点,
所以 ,两式相减可得: ,即 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,即 ,即 ,
因为 ,所以 ,
又因为 , 为椭圆上的两点,所以 ,
所以 ,解得: ,即 .
故选:C.练习34.(2023春·宁夏吴忠·高三吴忠中学校考期中)已知椭圆 的
下顶点为 ,右焦点为 ,直线AF交椭圆 于 点, ,若 ,则椭圆 的
离心率的取值范围是______.
【答案】
【分析】写出直线AF的方程与椭圆的方程联立,得B点横坐标,由向量关系得坐标间的
关系,化简出离心率得取值范围.
【详解】由题设 ,则 ,直线AF的方程为 ,
联立方程组 ,得 ,
所以B点横坐标为 ,
又因为 ,所以 ,
即 ,得 ,又因为 ,所以 .
故答案为: .
【点睛】条件 可以用坐标表示,即可将条件 的范围转化为椭圆方程中参数的取
值范围.
练习35.(2023·河北·模拟预测)已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,
,点 为圆 与 的一个公共点,若 ,则当 时,椭
圆 的离心率的取值范围为______.
【答案】
【分析】根据题意结合椭圆、圆的性质分析可得 ,结合对勾函数求其范围,
进而可得离心率的范围.
【详解】设椭圆 的半焦距为 ,则圆 ,表示以 ,半径为 的圆,
若圆 与椭圆 有公共点,则 ,可得 ,解得 ,
因为 ,且 ,
可得 ,整理得 ,
又因为 ,即 ,
且 ,则 ,解得 ,
可得 ,
整理得 ,
因为 在 上单调递减,在 上单调递增,
且 ,
可得 ,则 ,
可得 ;
综上所述:椭圆 的离心率的取值范围为 .
故答案为: .
【点睛】方法点睛:求椭圆的离心率或离心率的范围,关键是根据已知条件确定 a,b,c
的等量关系或不等关系,然后把b用a,c代换,求e的值.