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第 20 讲 椭圆的简单几何性质 10 种常见考法归类
1.掌握椭圆的简单几何性质.
2.通过椭圆与方程的学习,了解椭圆的简单应用,进一步体会数形结合的思想.
知识点1 椭圆的简单几何性质
焦点的位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上
图形
标准方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0)
范围 - a ≤ x ≤ a 且- b ≤ y ≤ b - b ≤ x ≤ b 且- a ≤ y ≤ a
顶点 A ( - a , 0) , A ( a , 0) ,_ B (0 ,- b ) , B (0 , b ) A (0 ,- a ) , A (0 , a ) , B ( - b , 0) , B ( b , 0)
1 2 1 2 1 2 1 2
轴长 长轴长=,短轴长=
焦点 F ( - c , 0) , F ( c , 0) F (0 ,- c ) , F (0 , c )
1 2 1 2
焦距 |FF|=
1 2
对称性 对称轴 x 轴和 y 轴 ,对称中心(0,0)
离心率 e=(0b>0) a2 +m b2 +m (m>−b2 )
x2 y2 y2 x2
②有相同离心率: + =k( ,焦点在 轴上)或 + =k( ,焦点在 轴上)
a2 b2 k>0 a2 b2 k>0
知识点2 点与椭圆的位置关系
点P(x,y)与椭圆+=1(a>b>0)的位置关系:
0 0
点P在椭圆上⇔+=1;点P在椭圆内部⇔+<1;点P在椭圆外部⇔+>1.
知识点3 直线与椭圆的位置关系
直线y=kx+m与椭圆+=1(a>b>0)的位置关系,判断方法:
联立消y得一元二次方程.
当Δ>0时,方程有两解,直线与椭圆相交;
当Δ=0时,方程有一解,直线与椭圆相切;
当Δ<0时,方程无解,直线与椭圆相离.
知识点4 直线与椭圆相交的弦长公式
1.定义:连接椭圆上两个点的线段称为椭圆的弦.
2.求弦长的方法
(1)交点法:将直线的方程与椭圆的方程联立,求出两交点的坐标,然后运用两点间的距离公式来求.
(2)根与系数的关系法:
如果直线的斜率为k,被椭圆截得弦AB两端点坐标分别为(x,y),(x,y),则弦长公式为:
1 1 2 2
|AB|=·= ·.
注:(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
(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
1、用标准方程研究几何性质的步骤
(1)将椭圆方程化为标准形式;
(2)确定焦点位置;
(3)求出a,b,c;
(4)写出椭圆的几何性质.
注:长轴长、短轴长、焦距不是a,b,c,而应是a,b,c的两倍.
2、利用椭圆的几何性质求标准方程的思路
利用椭圆的几何性质求椭圆的标准方程时,通常采用待定系数法,其步骤是:
(1)确定焦点位置;
(2)设出相应椭圆的标准方程(对于焦点位置不确定的椭圆可能有两种标准方程);
(3)根据已知条件构造关于参数的关系式,利用方程(组)求参数.列方程(组)时常用的关系式有b2=a2-
c2,e=等.
3、求椭圆离心率及范围的两种方法
(1)直接法:若已知a,c可直接利用e=求解.若已知a,b或b,c可借助于a2=b2+c2求出c或a,再
代入公式e=求解.
(2)方程法:若a,c的值不可求,则可根据条件建立a,b,c的关系式,借助于a2=b2+c2,转化为关
于a,c的齐次方程或不等式,再将方程或不等式两边同除以 a的最高次幂,得到关于e的方程或不等式,
即可求得e的值或范围.
4、判断直线与椭圆的位置关系
判断直线与椭圆的位置关系,通过解直线方程与椭圆方程组成的方程组,消去方程组中的一个变量,
得到关于另一个变量的一元二次方程,则Δ>0⇔直线与椭圆相交;Δ=0⇔直线与椭圆相切;Δ<0⇔直线与
椭圆相离.
5、解决椭圆中点弦问题的两种方法
(1)根与系数关系法:联立直线方程和椭圆方程构成方程组,消去一个未知数,利用一元二次方程根与
系数的关系以及中点坐标公式解决;(2)点差法:利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标分别代入椭圆方程,然后作差,构造出中
点坐标和斜率的关系,具体如下:已知A(x,y),B(x,y)是椭圆+=1(a>b>0)上的两个不同的点,M(x,
1 1 2 2 0
y)是线段AB的中点,
0
则
由①-②,得(x-x)+(y-y)=0,变形得=-·=-·,即k =-.
AB
6、求与椭圆有关的最值、范围问题的方法
(1)定义法:利用定义转化为几何问题处理.
(2)数形结合法:利用数与形的结合,挖掘几何特征,进而求解.
(3)函数法:探求函数模型,转化为函数的最值问题,借助函数的单调性、基本不等式等求解,注意椭
圆的范围.
7、解决和椭圆有关的实际问题的思路(数学抽象)
(1)通过数学抽象,找出实际问题中涉及的椭圆,将原问题转化为数学问题.
(2)确定椭圆的位置及要素,并利用椭圆的方程或几何性质求出数学问题的解.
(3)用解得的结果说明原来的实际问题.
考点一:由标准方程研究几何性质
例1.(2023秋·高二课时练习)椭圆 的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
变式1.(2023秋·高二课时练习)椭圆 与椭圆 的关系为( )
A.有相同的长轴长与短轴长 B.有相同的焦距
C.有相同的焦点 D.有相同的离心率
变式2.(2023秋·四川内江·高三期末)椭圆 的焦点为 、 ,点 在椭圆上且 轴,则 到直线 的距离为( )
A. B.3 C. D.
变式3.(2023秋·高二课时练习)已知 是椭圆 的两个焦点,点P在椭圆上,如果
是直角三角形,求点 的坐标.
考点二:利用几何性质求标准方程
例2.(2023秋·高二课时练习)求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在y轴上,焦距是4,且经过点 ;
(2)经过两点 和 ;
(3)经过 两点.
(4)过点 且与椭圆 有相同焦点.
变式1.(2023·高二课时练习)求与椭圆 的焦点相同,且经过点 的椭圆的标准方程.
变式2.(2023·高二课时练习)与椭圆 有相同的焦点,且短半轴长为 的椭圆方程是
( )
A. B. C. D.
变式3.(2023秋·高二课时练习)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.
变式4.(2023·全国·高二专题练习)若椭圆的中心在原点,对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦
点组成一个正三角形,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.
考点三:点与椭圆的位置关系
(一)点和椭圆位置关系的判断
例3.(2023·全国·高二假期作业)已知椭圆 ,则下列各点不在椭圆内部的是( )
A. B.
C. D.
变式1.(2023秋·高二课时练习)若点 在椭圆 上,则下列说法正确的是( )
A.点 不在椭圆上 B.点 不在椭圆上
C.点 在椭圆上 D.无法判断上述点与椭圆的关系
变式2.(2023春·上海浦东新·高二统考期中)已知椭圆 ,直线
,则直线l与椭圆C的位置关系为( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
(二)根据点和椭圆位置关系求参数例4.(2023秋·高二课时练习)已知点(m,n)在椭圆8x2+3y2=24上,则m的取值范围是________.
变式1.(2023·高二课时练习)点 在椭圆 的外部,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
变式2.(2023秋·高二课时练习)若点 在椭圆 的内部,则实数 的取值范围是______.
(三)点和椭圆位置关系的应用
例5.(2023秋·广东惠州·高二惠州市惠阳高级中学实验学校校考期中)已知直线 与
椭圆 恒有公共点,则实数 的取值范围为___________.
变式1.(2023·全国·高二专题练习)如果直线l: 与椭圆C: ( )总有公共
点,求实数a的取值范围.
变式2.(2023秋·湖南郴州·高二校考期中)已知点 和焦点在 轴上的椭圆: ,且过 作
椭圆的切线有两条,则该椭圆半焦距 的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式3.【多选】(2023春·重庆渝中·高二重庆复旦中学校考开学考试)已知椭圆 的左、右焦点
分别为F,F,过F 的直线l 与过F 的直线l 交于点M,设M的坐标为(x,y),若l⊥l,则下列结论正
1 2 1 1 2 2 0 0 1 2
确的有( )A. B. C. D.
考点四:椭圆的离心率问题
(一)求椭圆的离心率
例6.(2023秋·高二单元测试)设 , 是椭圆 的两个焦点, 为直线
上一点, 是底角为 的等腰三角形,则 的离心率为_______.
变式1.(2023·海南海口·海南华侨中学校考模拟预测)已知 , 分别是椭圆 : (
)的左,右焦点, 是 上的一点,若 ,且 ,则 的离心率为
( )
A. B. C. D.
变式2.(2023春·河北·高二校联考期末)如图所示,斜率为 的直线 交椭圆 于
M、N两点,交 轴、 轴分别于Q、P两点,且 ,则椭圆的离心率为______.
变式3.(2023春·广东深圳·高二统考期末)已知椭圆 的右焦点为 ,过原点的直线 与 交于 两点,若 ,且 ,则 的离心率为( )
A. B. C. D.
变式4.(2023春·上海虹口·高二统考期末)已知 是等边三角形, 、 分别是边 和 的中
点.若椭圆以 、 为焦点,且经过 、 ,则椭圆的离心率等于________.
变式5.(2023春·湖北武汉·高二校联考期末)已知椭圆 的左、在顶点分别为 ,
且以线段 为直径的圆与直线 相切,则 的离心率为( )
A. B. C. D.
变式6.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考三模)已知椭圆 的左、右焦点分别
为 , , 为 上的动点.若 ,且点 到直线 的最小距离为 ,则 的
离心率为______.
变式7.(2023·高二课时练习)已知椭圆 ( )的一条弦所在的直线方程是
,弦的中点坐标是 ,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
(二)求椭圆的离心率的取值范围
例7.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆 的左右焦点为 ,若椭圆上恰好有6个不同的点,使得 为等腰三角形,则椭圆C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式1.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆 关于 轴、 轴均对称,焦点在 轴上,且焦距为
,若点 不在椭圆 的外部,则椭圆 的离心率的取值范围为( )
A. B.
C. D.
变式2.(2023·全国·高三专题练习)已知 , 是椭圆 的左、右焦点,
若椭圆C上存在一点P使得 ,则椭圆C的离心率e的取值范围是( )
A. B.
C. D.
变式3.(2023·全国·高二期末)已知点 是椭圆 的左右焦点,椭圆上存在不同两
点 使得 ,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式4.(2023春·上海青浦·高二统考期末)点 为椭圆 的右顶点, 为椭圆 上一点(不与 重合),若 ( 是坐标原点),则椭圆 的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式5.(2023春·湖南益阳·高二统考期末)若椭圆上存在点 ,使得 到椭圆两个焦点的距离之比为 ,
则称该椭圆为“倍径椭圆”.则“倍径椭圆”的离心率 的取值范围是( )
A. B. C. D.
(三)由椭圆的离心率求参数(范围)
例8.(2023秋·重庆沙坪坝·高二重庆市第七中学校校考期末)已知椭圆 的离心率
,则 的值可能是( )
A.3 B.7 C.3或 D.7或
变式1.(2023·全国·高三专题练习)设椭圆 的离心率为 ,则“ ”是“
”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
变式2.(2023春·河北石家庄·高二正定中学校考阶段练习)若椭圆 的离心率为 ,则椭
圆 的长轴长为___________.
变式3.(2023春·湖南衡阳·高二衡阳市八中校考阶段练习)已知椭圆 的离心率为 ,
则长轴与短轴的比值为______.
变式4.(2023·全国·统考高考真题)设椭圆 的离心率分别为 .若,则 ( )
A. B. C. D.
考点五:直线与椭圆的位置关系
例9.(2023春·江西吉安·高二校考期中)直线 与椭圆 的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
变式1.(2023秋·黑龙江绥化·高二海伦市第一中学校考期中)直线 : 与椭圆
的位置关系是( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.相切或相交
变式2.(2023春·上海浦东新·高二上海南汇中学校考期中)直线 与曲线 的公共
点的个数是( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
变式3.(2023秋·内蒙古赤峰·高二校考期末)若直线 与 : 没有交点,则过点
、 两点的直线与椭圆 的交点个数是( )
A.至多为 B. C. D.
变式4.(2023·湖南长沙·长沙市明德中学校考三模)直线 与椭圆 (m>0)有且仅有
一个公共点P,则m=_______,点P的坐标是________.
变式5.(2023春·河南·高三校联考阶段练习)已知椭圆 ,离心率为 ,过 的直线分
别与 相切于 , 两点,则直线 方程为( )
A. 或 B.C. D. 或
考点六:弦长及中点弦问题
(一)弦长问题
例10.(2023秋·高二课时练习)过椭圆 的左焦点F引斜率为1的直线交椭圆于A、B
两点,则 等于________.
变式1.(2023·全国·高三对口高考)已知椭圆 ,过左焦点 作倾斜角为 的直线交椭圆于 、
两点,则弦 的长为_________.
变式2.(2023秋·福建莆田·高二校联考期末)已知椭圆 的一个顶点为 ,离心率
,直线 交椭圆于M,N两点.求弦MN的长.
变式3.(2024秋·云南·高三云南师大附中校考阶段练习)斜率为 的直线l与椭圆C: 交于
A,B两点,且 在直线l的左上方.若 ,则 的周长是______.
变式4.(2023秋·山东滨州·高二统考期末)已知椭圆C的两个焦点分别是 , ,并且经过
点 .
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若直线 与椭圆C相交于A,B两点,当线段AB的长度最大时,求直线l的方程.
变式5.(2023春·河南开封·高二统考期末)已知点 在圆 上运动,过点 作 轴的垂线段为垂足, 为线段 的中点(当点 经过圆与 轴的交点时,规定点 与点 重合).
(1)求点 的轨迹方程;
(2)经过点 作直线 ,与圆 相交于 两点,与点 的轨迹相交于 两点,若 ,
求直线 的方程.
变式6.(2023春·广东广州·高二统考期末)已知椭圆 的焦点坐标为 、
,点 为椭圆 上一点.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)经过点 且倾斜角为 的直线 与椭圆 相交于 、 两点, 为坐标原点,求 的面积.
变式7.(2023春·广东江门·高二统考期末)已知椭圆 的离心率为 ,且与双曲
线 有相同的焦距.
(1)求椭圆 的方程;
(2)设椭圆 的左、右顶点分别为 ,过左焦点 的直线 交椭圆 于 两点(其中点 在 轴上方),
求 与 的面积之比的取值范围.
变式8.(2023·陕西商洛·镇安中学校考模拟预测)已知 分别为椭圆 的左、右
焦点,直线 过点 与椭圆交于 两点,且 的周长为 .
(1)求椭圆 的离心率;
(2)直线 过点 ,且与 垂直, 交椭圆 于 两点,若 ,求四边形 面积的范围.
(二)中点弦问题例11.(2023秋·安徽安庆·高二安庆市第二中学校考阶段练习)已知椭圆 的弦被点
平分,则这条弦所在的直线方程为______.
变式1.(2023春·新疆塔城·高二统考开学考试)已知过点 的直线,与椭圆 相交于A,B
两点,且线段AB以点M为中点,则直线AB的方程是___________________.
变式2.(2023·全国·高三对口高考)直线 截椭圆 所得弦的中点M与椭圆中心连线
的斜率为_________.
变式3.(2023秋·高二课时练习)椭圆mx2+ny2=1与直线y=1-x交于M,N两点,过原点与线段MN中
点的直线的斜率为 ,则 等于( )
A. B. C. D.
变式4.(2023·吉林长春·东北师大附中校考模拟预测)已知斜率为 的动直线与椭圆 交于
两点,线段 的中点为 ,则 的轨迹长度为_________.
变式5.(2023春·广西·高二校联考阶段练习)在直角坐标系xOy中已知 ,P是平面内一
动点,且直线PA和直线PB的斜率之积为 .记点P的运动轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)若直线l与曲线C相交于M,N两点.且线段MN的中点为 ,求 .
考点七:求椭圆的参数或范围问题例12.(2023秋·广西钦州·高二校考阶段练习)已知点A,B是椭圆 上不关于长轴对称
的两点,且A,B两点到点 的距离相等,求实数m的取值范围.
变式1.(2023秋·湖北荆州·高二沙市中学校考阶段练习)已知椭圆 ,若椭圆上存在两点 、
关于直线 对称,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式2.(2023·全国·高二专题练习)已知椭圆C: ( )的右焦点 ,点
是椭圆C上的一个动点.求证: .
变式3.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆 的焦点为 , ,椭圆上的动点 坐标
在第一象限,且 为锐角, 的取值范围为__________.
变式4.(2023·高二课时练习)已知椭圆 的两个焦点为 , , 为椭圆上任意一点,求
使 的x的取值范围.
变式5.(2023·全国·高三专题练习)若经过点 的直线l与椭圆 有A,B两个交点(其中
点A在x轴上方),求 的取值范围.
考点八:求椭圆的最值问题例13.(2023秋·高二课时练习)已知点 是椭圆 上一点,求点P到点 的距
离的取值范围.
变式1.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆 的右顶点为 , 为 上一点,则 的最大
值为______.
变式2.(2023春·广东茂名·高二统考期末)已知椭圆 的离心率为 ,下顶点为
,点 为 上的任意一点,则 的最大值是( )
A. B. C. D.
变式3.(2023·全国·高二专题练习)已知点 在椭圆 上运动,点 在圆 上运动,
则 的最小值为___________.
变式4.(2023秋·江苏苏州·高二统考期末)若 ,且 在 上, 在圆 上,
则 的最小值为______.
变式5.(2023秋·广东佛山·高二佛山一中校考阶段练习)已知点 是曲线
上的动点则 的取值范围是_________.
考点九:椭圆的定点、定值问题
例14.(2023·福建福州·福建省福州第一中学校考模拟预测)已知椭圆 离心率为 ,焦距为 .
(1)求 的方程;
(2)过点 分别作斜率和为 的两条直线 与 ,设 交 于 、 两点, 交 于 、 两点, 、
的中点分别为 、 .求证:直线 过定点.
变式1.(2023春·陕西西安·高二西安市铁一中学校考阶段练习)已知椭圆 : 的离
心率为 ,左、右顶点分别为A、B,点P、Q为椭圆上异于A、B的两点, 面积的最大值为2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线AP、BQ的斜率分别为 、 ,且 .求证:直线PQ经过定点.
变式2.(福建省泉州市部分中学2022-2023学年高二下期末联考数学试题)已知 为坐标原点,点 到点
的距离与它到直线 的距离之比等于 ,记 的轨迹为 .点 在 上, 三点共线,
为线段 的中点.
(1)证明:直线 与直线 的斜率之积为定值;
(2)直线 与 相交于点 ,试问以 为直径的圆是否过定点,说明理由.
变式3.(2023春·上海崇明·高二统考期末)已知椭圆 的离心率是 ,其左、右焦点
分别为 、 ,过点 且与直线 垂直的直线交 轴负半轴于 .
(1)设 ,求 的值;
(2)求证: ;
(3)设 ,过椭圆Γ右焦点 且不与坐标轴垂直的直线 与椭圆 交于 、 两点,点 是点 关于 轴
的对称点,在 轴上是否存在一个定点 ,使得 、 、 三点共线?若存在,求出点 的坐标;若不
存在,说明理由.例15.(2023春·河南平顶山·高二统考期末)已知椭圆 经过点 ,且
离心率为 .
(1)求椭圆E的方程;
(2)若经过点 ,且斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点P,Q(均异于点A),证明:直线AP与
AQ的斜率之和为定值.
变式1.(2023秋·江苏扬州·高二校考期中)已知 分别为椭圆W: 的左、右焦点,M为椭
圆W上的一点.
(1)若点M的坐标为 ( ),求 的面积;
(2)若点M的坐标为(x,y),且 是钝角,求横坐标x 的范围;
0 0 0
(3)若点M的坐标为 ,且直线 ( )与椭圆W交于两不同点 ,求证: 为
定值,并求出该定值;
变式2.(2023·高二课时练习)已知点M为椭圆 上的任一点,它与此椭圆的短轴两
端点 、 的连线分别交x轴于点P、Q.求证: 为定值.(O为坐标原点)
变式3.(2023春·江苏泰州·高二靖江高级中学校考阶段练习)已知点 在椭圆 上,点
为椭圆 上异于顶点的任意一点,过点 作椭圆 的两条切线,切点分别为 .
记直线 的斜率分别为 .
(1)求证: 为定值;(2)若 ,求证: 为定值.
考点十:椭圆的实际应用问题
例16.(2023春·河北邯郸·高二统考期末)开普勒第一定律也称椭圆定律、轨道定律,其内容如下:
每一行星沿各自的椭圆轨道环绕太阳,而太阳则处在椭圆的一个焦点上.将某行星 看作一个质点, 绕太
阳的运动轨迹近似成曲线 ,行星 在运动过程中距离太阳最近的距离称为近日点距离,
距离太阳最远的距离称为远日点距离.若行星 的近日点距离和远日点距离之和是18(距离单位:亿千
米),近日点距离和远日点距离之积是16,则 ( )
A.39 B.52 C.86 D.97
变式1.(2023秋·北京西城·高二统考期末)如图是一个椭圆形拱桥,当水面在 处时,在如图所示的截面
里,桥洞与其倒影恰好构成一个椭圆.此时拱顶离水面 ,水面宽 ,那么当水位上升 时,水面宽度
为( )
A. B. C. D.
变式2.(2023·广东韶关·统考模拟预测)韶州大桥是一座独塔双索面钢砼混合梁斜拉桥,具有桩深,塔高、
梁重、跨大的特点,它打通了曲江区、浈江区、武江区交通道路的瓶颈,成为连接曲江区与芙蓉新城的重
要交通桥梁,大桥承担着实现韶关“三区融合”的重要使命,韶州大桥的桥塔外形近似椭圆,若桥塔所在
平面截桥面为线段 ,且 过椭圆的下焦点, 米,桥塔最高点 距桥面 米,则此椭圆的离
心率为( )A. B. C. D.
变式3.(2023秋·河南郑州·高二郑州四中校考期末)椭圆具有这样的光学性质:从椭圆的一个焦点发出
的光线,经过椭圆反射后,反射光线都经过椭圆的另一焦点.电影放映机聚光灯泡的反射镜轴截面是椭圆
的一部分,灯丝(看成一个点)在椭圆的右焦点 处,灯丝与反射镜的顶点 的距离 ,过焦点
且垂直于轴的弦 ,在 轴上移动电影机片门,将其放在光线最强处,则片门应离灯丝
( )
A. B. C. D.
变式4.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆C: 上、下顶点分别为 ,且短轴长
为 ,T为椭圆上(除 外)任意一点,直线 的斜率之积为 , , 分别为左、右焦点.
(1)求椭圆C的方程.
(2)“天眼”是世界上最大、最灵敏的单口径射电望远镜,它的外形像一口“大锅”,可以接收到百亿光年
外的电磁信号.在“天眼”的建设中,用到了大量的圆锥曲线的光学性质,请以上面的椭圆C为代表,证
明:由焦点 发出的光线射到椭圆上任意一点M后反射,反射光线必经过另一焦点 .(提示:光线射
到曲线上某点并反射时,法线垂直于该点处的切线)1.(2023·全国·统考高考真题)设椭圆 的离心率分别为 .若
,则 ( )
A. B. C. D.
2.(2023·全国·统考高考真题)已知椭圆 的左、右焦点分别为 , ,直线 与C交
于A,B两点,若 面积是 面积的2倍,则 ( ).
A. B. C. D.
3.(2023·天津·统考高考真题)设椭圆 的左右顶点分别为 ,右焦点为 ,已知
.
(1)求椭圆方程及其离心率;
(2)已知点 是椭圆上一动点(不与端点重合),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.
4.(2023·北京·统考高考真题)已知椭圆 的离心率为 ,A、C分别是E的上、
下顶点,B,D分别是 的左、右顶点, .
(1)求 的方程;
(2)设 为第一象限内E上的动点,直线 与直线 交于点 ,直线 与直线 交于点 .求证:
.5.(2023·全国·统考高考真题)已知椭圆 的离心率是 ,点 在 上.
(1)求 的方程;
(2)过点 的直线交 于 两点,直线 与 轴的交点分别为 ,证明:线段 的中点为
定点.
一、单选题
1.(2023秋·高二课时练习)已知椭圆 的一个焦点为 ,则 的离心率为( )
A. B. C. D.
2.(2023·河南新乡·新乡市第一中学校考模拟预测)已知椭圆 的左顶点为 ,点
是椭圆 上关于 轴对称的两点.若直线 的斜率之积为 ,则 的离心率为( )
A. B. C. D.
3.(2023秋·高二课时练习)若某卫星运行的轨道是以地心为一个焦点的椭圆,该卫星近地点离地面的距
离为 km,远地点离地面的距离为 km,地球的半径为 km,则通信卫星运行轨道的短轴长等于(
)
A. B.
C. D.
4.(2023春·广东揭阳·高二统考期末)已知椭圆 : ,若矩形的四个顶点都在 上,则称 为矩形的外接椭圆,已知边长为4的正方形 的外接椭圆的短轴长为 ,则 的方程为
( )
A. B.
C. D.
5.(2023春·江西宜春·高二江西省宜丰中学校考期末)油纸伞是中国传统工艺品,至今已有1000多年的
历史.为宣传和推广这一传统工艺,某活动中将一把油纸伞撑开后摆放在户外展览场地上,如图所示.该伞
的伞面是一个半径为 的圆形平面,圆心到伞柄底端距离为2,当光线与地面夹角为 时,伞面在地面
形成了一个椭圆形影子,且伞柄底端正好位于该椭圆的长轴上,该椭圆的离心率 ( )
A. B. C. D.
6.(2023秋·安徽蚌埠·高二统考期末)已知椭圆 的离心率为 ,左、右焦点分别为
,过左焦点 作直线与椭圆在第一象限交于点 ,若 为等腰三角形,则直线 的斜率为
( )
A. B. C. D.
7.(2023春·陕西汉中·高二统考期末)已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,过作垂直于 轴的直线,在第二象限分别交 及圆 于点 ,若 为 的中点, 为 的上顶点,
则 ( )
A. B. C. D.
8.(2023·河南新乡·新乡市第一中学校考模拟预测)在平面直角坐标系 中,点 到两个定点 ,
的距离的积等于 ,记点 的轨迹为曲线 ,则下列说法不正确的是( )
A.曲线 关于坐标轴对称 B. 周长的最小值为
C. 面积的最大值为 D.点 到原点距离的最小值为
9.(2023春·重庆沙坪坝·高一重庆南开中学校考阶段练习)已知 分别为曲线 与圆
上的动点,若存在 ,使得三角形 是以 为直角顶点的等腰直角三角形,则
的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考模拟预测)已知圆 与圆
交点的轨迹为 ,过平面内的点 作轨迹 的两条互相垂直的切线,则点 的
轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
二、多选题11.(2023春·福建厦门·高二厦门双十中学校考阶段练习)已知椭圆 的两个焦点为
是椭圆 上的动点,且 的面积最大值是 ,则下列结论中正确的是( )
A.椭圆 的离心率是
B.若 是左,右端点,则 的最大值为
C.若 点坐标是 ,则过 的 的切线方程是
D.若过原点的直线交 于 两点,则
12.(2023·广东·校联考模拟预测)已知椭圆 的焦点在 轴上,且 分别为椭圆 的左、
右焦点, 为椭圆 上一点,则下列结论正确的是( )
A.
B. 的离心率为
C.存在 ,使得
D. 面积的最大值为
13.(2023春·河南许昌·高二统考期末)椭圆 的左、右焦点分别为 、 , 为坐标原点,
以下说法正确的是( )
A.椭圆 的离心率为
B.过点 的直线与椭圆 交于 、 两点,则 的周长为C.椭圆 上存在点 ,使得 的面积为
D. 为椭圆 上一点, 为圆 上一点,则 的最大值为
14.(2023春·湖北·高二统考期末)“嫦娥五号”是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器,是中
国探月工程的收官之战,实现了月球区域着陆及采样返回.如图所示,月球探测器飞到月球附近时,首先在
以月球球心 为圆心的圆形轨道Ⅰ上绕月飞行,然后在 点处变轨进入以 为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ上绕
月飞行,最后在 点处变轨进入以 为圆心的圆形轨道Ⅲ上绕月飞行,设圆形轨道Ⅰ的半径为 ,圆形轨
道Ⅲ的半径为 ,则以下说法正确的是( )
A.椭圆轨道Ⅱ的焦距为
B.椭圆轨道Ⅱ的短轴长为
C.若 不变,则椭圆轨道Ⅱ的离心率随 的增大而增大
D.若 不变,则椭圆轨道Ⅱ的离心率随 的增大而增大
15.(2023秋·高二单元测试)已知 , 是椭圆 : 的左右顶点,过点 且斜率不为零的
直线与 交于 , 两点, , , , 分别表示直线 , , , 的斜率,则下列
结论中正确的是( )
A. B.
C. D.直线 与 的交点的轨迹方程是
三、填空题
16.(2023·安徽亳州·安徽省亳州市第一中学校考模拟预测)椭圆 的左、右焦点分别为 ,过点 作 的角平分线交椭圆 的长轴于点 ,则点 的坐标为__________.
17.(2023秋·浙江嘉兴·高二统考期末)已知点 是椭圆 : 的右焦点,点 关于直
线 的对称点 在 上,其中 ,则 的离心率的取值范围为_______.
18.(2023春·广东广州·高三华南师大附中校考阶段练习) 是椭圆 内接
的内切圆,且 在y轴右侧,则 ______.
19.(2023春·四川成都·高二校联考期末)已知椭圆具有如下性质:若椭圆的方程为 ,
则椭圆上一点 处的切线方程为 .试运用该性质解决以下问题:椭圆C: ,
点B为C在第一象限中的任意一点,过点B作C的切线l,l分别与x轴和y轴的正半轴交于M,N两点,
则 面积的最小值为______.
20.(2023秋·山西大同·高三统考阶段练习)已知椭圆 的左、右焦点分别为 ,
过点 作直线 交椭圆 于 两点,若 , 则椭圆 的离心率为
____________.
21.(2023春·湖北荆门·高二统考期末)已知椭圆 : 的离心率为 ,左顶点是A,
左、右焦点分别是 , , 是 在第一象限上的一点,直线 与 的另一个交点为 .若 ,
且 的周长为 ,则直线 的斜率为________.四、解答题
22.(2023春·河南·高二校联考期末)已知椭圆C: 的焦距为 ,离心率为 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知 ,E为直线 上一纵坐标不为0的点,且直线DE交C于H,G两点,证明:
.
23.(2023秋·四川内江·高三期末)已知点 是圆 上的任意一点,点 ,线段
的垂直平分线交 于点 .
(1)求动点 的轨迹 的方程;
(2)若过点 的直线交轨迹 于 、 两点, 是 的中点,点 是坐标原点,记 与 的面
积之和为 ,求 的最大值.
河北省邢台市2023-2023学年高二下学期期末数学试题)椭圆 的两焦点为 ,
,且椭圆过点 .
(1)求椭圆的方程;
(2) 是坐标原点, 是椭圆上两点, 是平行四边形,求以 为直径的圆的方程.
25.(2023秋·高二单元测试)已知椭圆 的中心为 ,离心率为 .圆 在 的内部,半径为 , 、
分别为 和圆 上的动点,且 , 两点的最小距离为 .
(1)建立适当的坐标系,求 的方程;
(2)若直线 与圆 相切,且与 相交于A,B两点.
①求证:以 为直径的圆过原点;
②求 面积的取值范围.26.(2023春·广东阳江·高二统考期末)已知椭圆 的焦距为 ,点 在
上.
(1)求椭圆 的方程;
(2)设椭圆 与直线 相交于不同的两点 、 , 为弦 的中点, 为椭圆 的
下顶点,当 时,求 的取值范围.
27.(安徽省安庆、池州、铜陵三市2023-2023学年高二下学期联合期末检测数学试题)已知椭圆:
的一个焦点为 ,椭圆上的点到 的最大距离为3,最小距离为1.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆左右顶点为 ,在 上有一动点 ,连接 分别和椭圆交于 两点, 与
的面积分别为 .是否存在点 ,使得 ,若存在,求出 点坐标;若不存在,请说明理由.
28.(2023春·北京·高二北京市第十二中学校考期末)已知椭圆G: 的离心率为 ,
且过点 .
(1)求椭圆G的方程;
(2)若过点M(1,0)的直线与椭圆G交于两点A,B,设点 ,求 的范围.