高考数学 考点22 椭圆练习
- 格式:doc
- 大小:1.08 MB
- 文档页数:22
椭圆标准方程典型例题例1 已知椭圆06322=-+m y mx 的一个焦点为(0,2)求m 的值.例2 已知椭圆的中心在原点,且经过点()03,P ,b a 3=,求椭圆的标准方程.例3 ABC ∆的底边16=BC ,AC 和AB 两边上中线长之和为30,求此三角形重心G 的轨迹和顶点A 的轨迹.例4 已知P 点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P 到两焦点的距离分别为354和352,过P 点作焦点所在轴的垂线,它恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆方程.例5 已知椭圆方程()012222>>=+b a by a x ,长轴端点为1A ,2A ,焦点为1F ,2F ,P 是椭圆上一点,θ=∠21PA A ,α=∠21PF F .求:21PF F ∆的面积(用a 、b 、α表示).例6 已知动圆P 过定点()03,-A ,且在定圆()64322=+-y x B :的内部与其相内切,求动圆圆心P 的轨迹方程例7 已知椭圆1222=+y x ,(1)求过点⎪⎭⎫ ⎝⎛2121,P 且被P 平分的弦所在直线的方程;(2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;(3)过()12,A 引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程; (4)椭圆上有两点P 、Q ,O 为原点,且有直线OP 、OQ 斜率满足21-=⋅OQ OP k k , 求线段PQ 中点M 的轨迹方程.例8 已知椭圆1422=+y x 及直线m x y +=.(1)当m 为何值时,直线与椭圆有公共点?(2)若直线被椭圆截得的弦长为5102,求直线的方程.例9 以椭圆131222=+y x 的焦点为焦点,过直线09=+-y x l :上一点M 作椭圆,要使所作椭圆的长轴最短,点M 应在何处?并求出此时的椭圆方程.已知方程13522-=-+-ky k x 表示椭圆,求k 的取值范例10 已知1cos sin 22=-ααy x )0(πα≤≤表示焦点在y 轴上的椭圆,求α的取值范围.12 求中心在原点,对称轴为坐标轴,且经过)2,3(-A 和)1,32(-B 两点的椭圆方程.例13 知圆122=+y x ,从这个圆上任意一点P 向y 轴作垂线段,求线段中点M 的轨迹.例14 已知长轴为12,短轴长为6,焦点在x 轴上的椭圆,过它对的左焦点1F 作倾斜解为3π的直线交椭圆于A ,B 两点,求弦AB 的长.例15 椭圆192522=+y x 上的点M 到焦点1F 的距离为2,N 为1MF 的中点,则ON (O 为坐标原点)的值为A .4 B .2 C .8 D .23 例15 已知椭圆13422=+y x C :,试确定m 的取值范围,使得对于直线m x y l +=4:,椭圆C 上有不同的两点关于该直线对称.例17 在面积为1的PMN ∆中,21tan =M ,2tan -=N ,建立适当的坐标系,求出以M 、N 为焦点且过P 点的椭圆方程.例18 已知)2,4(P 是直线l 被椭圆193622=+y x 所截得的线段的中点,求直线l 的方程.高中数学椭圆经典试题练习1.在椭圆)0( 12222>>=+b a by a x 上取三点,其横坐标满足1322x x x +=,三点与某一焦点的连线段长分别为123,,r r r ,则123,,r r r 满足( )A .123,,r r r 成等差数列B .123112r r r += C .123,,r r r 成等比数列 D .以上结论全不对2.曲线22 1 4x y m+=的离心率e 满足方程22520x x -+=,则m 的所有可能值的积为( ) A .36 B .-36 C .-192 D .-1983.椭圆)0( 12222>>=+b a by a x ,过右焦点F 作弦AB ,则以AB 为直径的圆与椭圆右准线l 的位置关系是( )A .相交B .相离C .相切D .不确定4.设点P 是椭圆)0( 12222>>=+b a by a x 上异于顶点的任意点,作12PF F ∆的旁切圆,与x 轴的切点为D ,则点D ( )A .在椭圆内B .在椭圆外C .在椭圆上D .以上都有可能5. 椭圆的两焦点把两准线间的距离三等分,则这个椭圆的离心率是 ( )A 3B 23C 33 D 以上都不对 6. 椭圆141622=+y x 上有两点P 、Q ,O 为原点,若OP 、OQ 斜率之积为41-,则22OQ OP + 为 ( )A . 4 B. 64 C. 20 D. 不确定7. 过椭圆左焦点F 且倾斜角为ο60的直线交椭圆于A 、B 两点,若FB FA 2=,则椭圆的离心率为 ( ) A .32 B. 22 C. 21 D. 32 8.过原点的直线l 与曲线C:1322=+y x 相交,若直线l 被曲线C 所截得的线段长不大于6,则直线l 的倾斜角α的取值范围是 ( ) A 656παπ≤≤ B 326παπ<< C 323παπ≤≤ D. 434παπ≤≤ 9. 如图所示,椭圆中心在原点,F 是左焦点,直线1AB 与BF 交于D,且ο901=∠BDB ,则椭圆的离心率为 ( )A 213-B 215-C 215- D 2310.椭圆)10(,2222<<=+a a y x a 上离顶点A(0,a )最远点为(0,)a -成立的充要条件为( )A 10<<a B122<<a C 122<≤a D.220<<a . 11.若椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 和圆c c b y x (,)2(222+=+为椭圆的半焦距),有四个不同的交点,则椭圆的离心率e 的取值范围是 ( )A )53,55(B )55,52(C )53,52(D )55,0( 12.已知c 是椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的半焦距,则a c b +的取值范围是 ( ) A (1, +∞) B ),2(∞+ C )2,1( D ]2,1(13.设椭圆的对称轴为坐标轴,短轴的一个端点与两个焦点组成一个正三角形,焦点到椭圆的最短距离为3,则该椭圆的方程为14.M 是椭圆221 94x y +=不在坐标轴上的点,12,F F 是它的两个焦点,I 是12MF F ∆的内心,MI 的延长线交12F F 于N ,则MI NI= 15.12,F F 是椭圆2222: 1 (0)x y C a b a b+=>>的两个焦点,直线l 与椭圆C 交于12,P P ,已知椭圆中心O 关于直线l 的对称点恰好落在椭圆C 的左准线上,且2211109P F PF a -=,则椭圆C 的方程为 16. (2000全国高考) 椭圆14922=+y x 的焦点为21,F F ,点P 为其上的动点,当21PF F ∠ 为钝角时,点P 横坐标的取值范围是18.已知21,F F 为椭圆的两个焦点,P 为椭圆上一点,若3:2:1::211221=∠∠∠PF F F PF F PF , 则此椭圆的离心率为19.如果y x ,满足,369422=+y x 则1232--y x 的最大值为20.已知椭圆的焦点是)1,0(),1,0(21F F -,直线4=y 是椭圆的一条准线.① 求椭圆的方程;② 设点P 在椭圆上,且121=-PF PF ,求21PF F ∠.余弦值22.求中心在原点,一个焦点为)25,0(且被直线23-=x y 截得的弦中点横坐标为21的椭圆方程.。
高考数学-椭圆第二定义应用一、随圆的第二定义(比值定义): 若),e e d MF为常数10(,<<=则M 的轨迹是以F 为焦点,L 为准线的椭圆。
注:①其中F 为定点,F (C ,0),d 为M 到定直线L :ca x 2=的距离 ②F 与L 是对应的,即:左焦点对应左准线,右焦点对应右准线。
二、第二定义的应用[例1]已知11216,)3,2(22=+-y x F A 是的右焦点,点M 为椭圆的动点,求MF MA 2+的最小值,并求出此时点M 的坐标。
分析:此题主要在于MF 2的转化,由第二定义:21==e d MF ,可得出d MF =2,即为M 到L (右准线)的距离。
再求最小值可较快的求出。
解:作图,过M 作l MN ⊥于N ,L 为右准线:8=x , 由第二定义,知:21==e d MF,MN d MF ==∴2,2MN MA MF MA +=+Θ 要使MF MA 2+为最小值, 即:MF MA +为“最小”, 由图知:当A 、M 、N 共线,即:l AM ⊥时,MF MA 2+为最小;且最小值为A 到L 的距离=10, 此时,可设)3,(0x M ,代入椭圆方程中,解得:320=x 故当)3,32(M 时, MF MA 2+为的最小值为10[评注]:(1)以上解法是椭圆第二定义的巧用,将问题转化为点到直线的距离去求,可使题目变得简单。
(2)一般地,遇到一个定点到定直线问题应想到椭圆的第二定义。
[例2]:设),(00y x P 为椭圆)0(,12222>>=+b a by a x 的一点,离心率为e ,P 到左焦点F 1和右焦点F 2的距离分别为r 1,r 2 求证:0201,ex a r ex a r -=+=证明:作图, 由第二定义:e c ax PF =+201即:a ex ca x e c a x e PF r +=+=+⋅==0202011)( 又a PF PF 221=+0012)(22ex a ex a a r a r -=+-=-=∴注:①上述结论01ex a r +=,02ex a r -=称为椭圆中的焦半径公式 ②a x a ex a r PF ≤≤-+==0011由 得出c a a e a r c a ea a r -=-⋅+≥+=+≤)(11且 即c a PF c a +≤≤-1 当)a ,(,P c a PF 01--=为时 当)(a,,P c a PF 01为时+=[练习](1)过1922=+y x 的左焦点F 作倾斜角为300的直线交椭圆于A 、B 两点,则弦AB 的长为 2 分析:是焦点弦AB Θ )x (x e a )ex (a )ex (a BF AF AB B A B A +⋅+=+++=+=∴2只需求?=+B A x x (用联立方程后,韦达定理的方法可解)(2)148642122=+y x 、F F 为的左、右焦点,P 为椭圆上的一点,若,321PF PF =则P 到左准线的距离为 24分析:由焦半径公式,设)y x p 00,(得,x )ex a ex a 8(3000=-=+即又左准线为:16-=x 则P 到左准线距离为8-(-16)=24[例3] 设椭圆的左焦点为F ,AB 过F 的弦,试分析以AB 为直径的圆与左准线L 的位置关系 解,设M 为弦AB 的中点,(即为“圆心”)作,A L AA 11于⊥ ,B L BB 11于⊥,M L MM 11于⊥由椭圆的第二定义知:)(11BB AA e BF AF AB +=+=10<<e Θ 11BB AA AB +<∴又在直角梯形11A ABB 中,1MM 是中位线1112MM BB AA =+∴ 即:12MM AB < 12MM AB<∴ (2AB为圆M 的半径1MM r ,为圆心M 到左准线的距离d d r <⇒故以AB 为直径的圆与左准线相离椭圆第二定义的应用练习1、椭圆两准线间的距离等于焦距的4倍,则此椭圆的离心率e 等于( )A .21 B.31 C.41 D.42 2、椭圆的两个焦点是)3,0(1-F 和)3,0(2F ,一条准线方程是316-=y ,则此椭圆方程是( ) A .191622=+y x B.171622=+y x C. 116922=+y x D.116722=+y x 3、由椭圆116922=+y x 的四个顶点组成的菱形的高等于: 。
第五节椭圆【教材回扣】1.椭圆的定义平面内与两个定点F1,F2的距离的________等于________(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的________,两焦点间的距离叫做椭圆的________.集合P={M||MF1|+|MF2|=________},|F1F2|=2c<2a,其中a>0,c>0,且a,c为常数.a b a b________________________________【题组练透】题组一判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1.平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆.()2.方程mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n)表示的曲线是椭圆.()3.椭圆上一点P与两焦点F1,F2构成△PF1F2的周长为2a+2c(其中a为椭圆的长半轴长,c为椭圆的半焦距).()4.x2a2+y2b2=1(a>b>0)与y2a2+x2b2=1(a>b>0)的焦距相同.()题组二教材改编1.(多选题)椭圆x225+y29=1与椭圆x225-k+y29-k=1(k<9)的()A.长轴长相等B.焦点相同C.离心率相等D.焦距相等2.如果椭圆x2100+y236=1上一点P与焦点F1的距离等于6,那么点P与另一个焦点F2的距离是( )A .6B .12C .14D .263.已知点P 是椭圆x 25+y 24=1上y 轴右侧的一点,且以点P 及焦点F 1,F 2为顶点的三角形的面积等于1,则点P 的坐标为________________.题组三 易错自纠1.已知F 1,F 2为平面内两个定点,|F 1F 2|=2020,动点P 满足|PF 1|+|PF 2|=2020,则点P 的轨迹是( )A .椭圆B .圆C .线段D .无轨迹2.若方程x 25-m +y 2m +3=1表示椭圆,则m 的取值范围是( )A .(-3,5)B .(-5,3)C .(-3,1)∪(1,5)D .(-5,1)∪(1,3)3.已知椭圆x 25+y 2m =1(m >0)的离心率e =105,则m 的值为________.第1课时 椭圆及其性质题型一 椭圆定义的应用角度|利用定义求轨迹方程[例1] 已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,C 2:(x +4)2+y 2=9,动圆M 在圆C 1内部且和圆C 1相内切,和圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )A .x 264-y 248=1B .y 264+x 248=1 C .x 248-y 264=1 D .x 264+y 248=1 [听课记录]类题通法通过对题设条件分析、转化后,能够明确动点满足椭圆的定义,便可直接求解其轨迹方程.巩固训练1:已知A(-12,0),B 是圆(x -12)2+y 2=4(F 为圆心)上一动点,线段AB 的垂直平分线交BF 于点P ,则动点P 的轨迹方程为________.角度|利用定义解决焦点三角形问题[例2] 已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF 1⊥PF 2,若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.[听课记录]类题通法利用定义求焦点三角形的周长和面积.解决焦点三角形问题常利用椭圆的定义、正弦定理或余弦定理,其中|PF 1|+|PF 2|=2a 两边平方是常用技巧.巩固训练2:过椭圆x 24+y 2=1的左焦点F 1作直线l 交椭圆于A ,B 两点,F 2是椭圆右焦点,则△ABF 2的周长为( )A .8B .42C .4D .22角度|利用定义求最值[例3] 在平面直角坐标系xOy 中,P 是椭圆y 24+x 23=1上的一个动点,点A(1,1),B(0,-1),则|PA|+|PB|的最大值为( )A .2B .3C .4D .5 [听课记录]类题通法抓住|PF 1|与|PF 2|之和为定值,可联系到利用基本不等式求|PF 1|·|PF 2|的最值;利用定义|PF 1|+|PF 2|=2a 转化或变形,借助三角形性质求最值.巩固训练3:已知F 是椭圆5x 2+9y 2=45的左焦点,P 是此椭圆上的动点,A(1,1)是一定点,则|PA|+|PF|的最大值为________,最小值为________.题型二 椭圆的标准方程[例4] (1)如图,已知椭圆C 的中心为原点O ,F(-5,0)为C 的左焦点,P 为C 上一点,满足|OP|=|OF|且|PF|=6,则椭圆C 的标准方程为( )A .x 236+y 216=1B .x 240+y 215=1 C .x 249+y 224=1 D .x 245+y 220=1 (2)已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点(-32,52),(3,5),则椭圆的方程为________.(3)过点(3,-5),且与椭圆y 225+x 29=1有相同焦点的椭圆的标准方程为____________________.[听课记录]类题通法求椭圆方程的两种方法1.定义法:根据椭圆的定义,确定a 2,b 2的值,结合焦点位置写出椭圆方程. 2.待定系数法:根据题目所给的条件确定椭圆中的两个系数a ,b.当不知焦点在哪一个坐标轴上时,一般可设所求椭圆的方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n),再用待定系数法求出m ,n 的值即可.巩固训练4:(1)[2021·山东烟台诊断]已知椭圆的两个焦点为F 1(-5,0),F 2(5,0),M 是椭圆上一点,若MF 1⊥MF 2,|MF 1|·|MF 2|=8,则该椭圆的方程是( )A .x 27+y 22=1B .x 22+y 27=1 C .x 29+y 24=1 D .x 24+y 29=1 (2)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为33,过F 2的直线l 交C 于A ,B 两点,若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为( )A .x 23+y 22=1B .x 23+y 2=1 C .x 212+y 28=1 D .x 212+y 24=1 (3)与椭圆x 24+y23=1有相同离心率且经过点(2,-3)的椭圆标准方程为________.题型三 椭圆的几何性质[例5] (1)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点是圆x 2+y 2-6x +8=0的圆心,且短轴长为8,则椭圆的左顶点为( )A .(-3,0)B .(-4,0)C .(-10,0)D .(-5,0)(2)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点为A ,上顶点为B ,且|OA|=3|OB|(O 为坐标原点),则该椭圆的离心率为( )A .233B .63C .22D .33(3)(多选题)[2021·山东潍坊模拟]已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2且|F 1F 2|=2,点P(1,1)在椭圆内部,点Q 在椭圆上,则以下说法正确的是( )A .|QF 1|+|QP|的最小值为2a -1B .椭圆C 的短轴长可能为2C .椭圆C 的离心率的取值范围为(0,5-12)D .若PF 1→=F 1Q →,则椭圆C 的长轴长为5+17 [听课记录]类题通法1.利用椭圆几何性质的注意点及技巧 (1)注意椭圆几何性质中的不等关系在求与椭圆有关的一些范围问题时,经常用到x ,y 的范围,离心率的范围等不等关系. (2)利用椭圆几何性质的技巧求解与椭圆几何性质有关的问题时,理清顶点、焦点、长轴、短轴等基本量的内在联系. 2.求椭圆离心率的方法(1)直接求出a ,c ,利用离心率公式e =ca求解.(2)由a ,b ,c 之间的关系求离心率,可以利用变形公式e =1-b 2a2求解.也可以利用b 2=a 2-c 2消去b ,得到关于a ,c 的方程或不等式,进而转化为关于e 的不等式再求解.(3)由椭圆的定义求离心率.e =c a =2c2a ,而2a 是椭圆上任意一点到两焦点的距离之和,2c 是焦距,从而与焦点三角形联系起来.巩固训练5:(1)已知椭圆x 2m -2+y 210-m=1的长轴在x 轴上,焦距为4,则m 等于( )A .8B .7C .6D .5(2)若椭圆上存在三点,使得这三点与椭圆中心恰好是一个正方形的四个顶点,则该椭圆的离心率为( )A .5-12B .33C .22D .63(3)已知F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆C 上存在点P ,使得线段PF 1的中垂线恰好经过焦点F 2,则椭圆C 离心率的取值范围是________.[预测1] 核心素养——逻辑推理、直观想象已知F 1,F 2分别是椭圆的左、右焦点,现以F 2为圆心作一个圆恰好经过椭圆中心并且交椭圆于点M ,N ,过F 1的直线MF 1是圆F 2的切线,则椭圆的离心率为( )A .3-1B .2-3C .22D .32[预测2] 新题型——多选题设椭圆x 29+y 23=1的右焦点为F ,直线y =m(0<m <3)与椭圆交于A ,B 两点,则( )A .|AF|+|BF|为定值B .△ABF 周长的取值范围是[6,12]C .当m =32时,△ABF 为直角三角形D .当m =1时,△ABF 的面积为6课前基础巩固[教材回扣]和 常数 焦点 焦距 2a-a ≤x ≤a -b ≤y ≤b -b ≤x ≤b -a ≤y ≤a 坐标轴 原点 (-a,0) (a,0) (0,-b ) (0,b ) (0,-a ) (0,a ) (-b,0) (b,0) 2a 2b 2c (0,1) a 2-b 2 [题组练透] 题组一1.× 2.√ 3.√ 4.√ 题组二1.解析:由椭圆x 225+y 29=1表示焦点为(±4,0),长轴长为10,离心率为45,焦距为8.椭圆x 225-k +y 29-k =1(k <9)表示焦点为(±4,0),长轴长为225-k ,离心率为425-k ,焦距为8,故选BD. 答案:BD2.解析:由椭圆x 2100+y 236=1知a =10.由椭圆定义知:|PF 1|+|PF 2|=2a =20, ∴|PF 2|=20-|PF 1|=20-6=14. 故选C. 答案:C3.解析:设P (x ,y )是椭圆上的一点,则S △PF 1F 2=12×2c ×|y |=1,∴|y |=1.将|y |=1代入椭圆方程x 25+y 24=1得:x 25+14=1,解得|x |=152.又点P 是椭圆x 25+y 24=1上y 轴右侧的一点,所以x =152.∴点P 的坐标为(152,1)或(152,-1).答案:(152,1)或(152,-1)题组三1.解析:由|PF 1|+|PF 2|=|F 1F 2|=2020知点P 的轨迹是以F 1,F 2为端点的线段.故选C.答案:C2.解析:由方程表示椭圆知⎩⎪⎨⎪⎧5-m >0,m +3>0,5-m ≠m +3,解得-3<m <5且m ≠1. 故选C.答案:C3.解析:若a 2=5,b 2=m ,则c =5-m ,由c a =105,即5-m 5=105,解得m =3;若a 2=m ,b 2=5,则c =m -5.由c a =105,即m -55=105,解得m =7. 答案:3或7第1课时 椭圆及其性质 课堂题型讲解题型一例1 解析:设圆M 的半径为r ,则|MC 1|+|MC 2|=(13-r )+(3+r )=16>8=|C 1C 2|,所以M 的轨迹是以C 1,C 2为焦点的椭圆,且2a =16,2c =8,故所求的轨迹方程为x 264+y 248=1.故选D. 答案:D巩固训练1 解析:如图,由题意知|P A |=|PB |,|PF |+|BP |=2.所以|P A |+|PF |=2且|P A |+|PF |>|AF |,即动点P 的轨迹是以A ,F 为焦点的椭圆,a =1,c =12,b 2=34.所以动点P 的轨迹方程为x 2+4y 23=1.答案:x 2+4y 23=1例2 解析:设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2.则⎩⎪⎨⎪⎧r 1+r 2=2a ,r 21+r 22=4c 2,∴2r 1r 2=(r 1+r 2)2-(r 21+r 22)=4a 2-4c 2=4b 2,∴S △PF 1F 2=12r 1r 2=b 2=9,∴b =3.答案:3巩固训练2 解析:因为x 24+y 2=1,所以a =2.由椭圆的定义可得|AF 1|+|AF 2|=2a =4,且|BF 1|+|BF 2|=2a =4,所以△ABF 2的周长为|AB |+|AF 2|+|BF 2|=(|AF 1|+|AF 2|)+(|BF 1|+|BF 2|)=4a =8.答案:A例3 解析:由题意知椭圆y 24+x 23=1的焦点坐标为B (0,-1),B ′(0,1),连接PB ′,AB ′,根据椭圆的定义,得|PB |+|PB ′|=2a =4,得|PB |=4-|PB ′|.∴|AP |+|PB |=|P A |+(4-|PB ′|) =4+(|P A |-|PB ′|)≤4+|AB ′| =4+1=5.当且仅当P 在AB ′延长线上时,等号成立. 故|P A |+|PB |的最大值为5. 故选D. 答案:D巩固训练3 解析:椭圆方程化为x 29+y 25=1,设F 1是椭圆的右焦点,则F 1(2,0),∴|AF 1|=2,∴|P A |+|PF |=|P A |-|PF 1|+6,又-|AF 1|≤|P A |-|PF 1|≤|AF 1|(当P ,A ,F 1共线时等号成立),∴6-2≤|P A |+|PF |≤6+ 2. 答案:6+2 6-2 题型二例4 解析:(1)由题意可得c =5,设右焦点为F ′,连接PF ′(图略),由|OP |=|OF |=|OF ′|知,∠PFF ′=∠FPO ,∠OF ′P =∠OPF ′,∴∠PFF ′+∠OF ′P =∠FPO +∠OPF ′,∴∠FPO +∠OPF ′=90°,即PF ⊥PF ′,在Rt △PFF ′中,由勾股定理,得|PF ′|=|FF ′|2-|PF |2=102-62=8,由椭圆的定义,得|PF |+|PF ′|=2a =6+8=14,从而a =7,a 2=49,于是b 2=a 2-c 2=49-25=24,∴椭圆C 的方程为x 249+y 224=1.故选C.(2)设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n ). 由⎩⎪⎨⎪⎧-322m +522n =1,3m +5n =1, 解得m =16,n =110.所以椭圆方程为y 210+x 26=1.(3)法一 (定义法)椭圆y 225+x 29=1的焦点为(0,-4)(0,4),即c =4.由椭圆的定义,知 2a =(3-0)2+(-5+4)2 +(3-0)2+(-5-4)2.解得a =2 5.由c 2=a 2-b 2可得b 2=4,所以所求椭圆的标准方程为y 220+x 24=1.法二 (待定系数法)∵所求椭圆与椭圆y 225+x 29=1的焦点相同,∴其焦点在y 轴上,且c 2=25-9=16.设它的标准方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0).∵c 2=16,且c 2=a 2-b 2,故a 2-b 2=16.① 又点(3,-5)在所求椭圆上, ∴(-5)2a 2+(3)2b 2=1,即5a 2+3b2=1.② 由①②得b 2=4,a 2=20,∴所求椭圆的标准方程为y 220+x 24=1.答案:(1)C (2)y 210+x 26=1 (3)y 220+x 24=1巩固训练4 解析:(1)设|MF 1|=m ,|MF 2|=n . ∵MF 1⊥MF 2,|MF 1|·|MF 2|=8, |F 1F 2|=25,∴m 2+n 2=20,mn =8, ∴(m +n )2=36,∴m +n =2a =6,∴a =3. ∵c =5,∴b =a 2-c 2=2,∴椭圆的方程是x 29+y 24=1.故选C. (2)由e =33,得c a =33①.又△AF 1B 的周长为43,由椭圆定义,得4a =43,得a =3,代入①得c =1,∴b 2=a 2-c 2=2,故C 的方程为x 23+y 22=1.故选A.(3)解法一 ∵e =c a =a 2-b 22=1-b 2a 2=1-34=12,若焦点在x 轴上,设所求椭圆方程为x 2m 2+y 2n 2=1(m >n >0),则1-(n m )2=14.从而(n m )2=34,n m =32.又4m 2+3n2=1,∴m 2=8,n 2=6. ∴方程为x 28+y 26=1.若焦点在y 轴上,设方程为y 2m 2+x 2n2=1(m >n >0),则3m 2+4n 2=1,且n m =32,解得m 2=253,n 2=254.故所求方程为y 2253+x 2254=1.解法二 若焦点在x 轴上,所求椭圆方程为x 24+y 23=t (t >0),将点(2,-3)代入,得t=224+(-3)23=2. 故所求方程为x 28+y 26=1.若焦点在y 轴上,设方程为y 24+x 23=λ(λ>0),代入点(2,-3),得λ=2512,∴所求方程为y 2253+x 2254=1.答案:(1)C (2)A (3)y 2253+x 2254=1或x 28+y26=1题型三例5 解析:(1)由已知得,椭圆的一个焦点坐标为(3,0),故c =3,又因为2b =8,b =4,所以a 2=b 2+c 2=16+9=25.故a =5.所以椭圆的左顶点为(-5,0).故选D.(2)依题意可知a =3b ,即b =33a .又c = a 2-b 2=a 2-(33a)2=63a ,所以该椭圆的离心率e =c a =63.故选B.(3)由题意知,F 1(-1,0),F 2(1,0).对于A :由椭圆的定义知,|QF 1|+|QF 2|=2a ,所以|QF 1|+|QP |=2a -|QF 2|+|QP |≥2a -|PF 2|=2a -1,当P ,Q ,F 2三点共线时等号成立,故A 正确;对于B :若椭圆C 的短轴长为2,则b =1.又c =1,所以a 2=b 2+c 2=2,椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.因为122+12>1,所以点P 在椭圆外,不符合题意,故B 错误;对于C :因为点P (1,1)在椭圆内,所以1a 2+1b 2<1,即b 2+a 2<a 2b 2.又b 2=a 2-c 2=a 2-1,所以a 2-1+a 2<a 2(a 2-1),整理得a 4-3a 2+1>0,解得a 2<3-52或a 2>3+52.因为a 2>1,所以a 2>3+52,则e 2=c 2a 2<23+5=6-254=(5-12)2.又0<e <1,所以0<e <5-12,故C 正确;对于D :因为PF 1→=F 1Q →,所以F 1为线段PQ 的中点,则Q (-3,-1),由椭圆定义可得,2a =|QF 1|+|QF 2|=5+17,故D 正确.故选ACD.答案:(1)D (2)B (3)ACD巩固训练5 解析:(1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧10-m >0,m -2>0,m -2>10-m ,解得6<m <10.又焦距为4,∴c 2=m -2-10+m =4, ∴m =8.故选A.(2)设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),根据椭圆与正方形的对称性,可画出满足题意的图形,如图所示,因为|OB |=a ,所以|OA |=22a ,所以点A 的坐标为(a 2,a 2),又点A 在椭圆上,所以a 24a 2+a 24b2=1,所以a 2=3b 2,所以a 2=3(a 2-c 2),所以3c 2=2a 2,所以椭圆的离心率e =c a =63.故选D.(3)如图所示,∵线段PF 1的中垂线经过F 2,∴|PF 2|=|F 1F 2|=2c ,即椭圆上存在一点P ,使得|PF 2|=2c .∴a -c ≤2c ≤a +c .∴e =c a ∈[13,1). 答案:(1)A (2)D (3)[13,1) 高考命题预测 预测1 解析:∵过F 1的直线MF 1是圆F 2的切线,∴∠F 1MF 2=90°,|MF 2|=c ,∵|F 1F 2|=2c ,∴|MF 1|=3c ,由椭圆定义可得|MF 1|+|MF 2|=c +3c =2a ,∴椭圆离心率e =21+3=3-1. 故选A.答案:A预测2 解析:设椭圆的左焦点为F ′,则|AF ′|=|BF |,所以|AF |+|BF |=|AF |+|AF ′|为定值6,A 正确;△ABF 的周长为|AB |+|AF |+|BF |,因为|AF |+|BF |为定值6,易知|AB |的范围是(0,6),所以△ABF 周长的取值范围是(6,12),B 错误;将y =32与椭圆方程联立,可解得A (-332,32),B (332,32).又易知F (6,0),所以AF →·BF →=(6+332)(6-332)+(-32)2=0,所以△ABF 为直角三角形,C 正确;将y =1与椭圆方程联立,解得A (-6,1),B(6,1),所以S△ABF=12×26×1=6,D正确.答案:ACD。
椭圆2019年1.(2019全国1文12)已知椭圆C 的焦点为12(1,0),(1,0)F F -,过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若22||2||AF F B =,1||||AB BF =,则C 的方程为A .2212x y +=B .22132x y +=C .22143x y +=D .22154x y +=2.(2019全国II 文9)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2213x y p p+=的一个焦点,则p = A .2 B .3C .4D .83.(2019北京文19)已知椭圆2222:1x y C a b+=的右焦点为(1,0),且经过点(0,1)A .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设O 为原点,直线:(1)l y kx t t =+≠±与椭圆C 交于两个不同点P ,Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N ,若|OM |·|ON |=2,求证:直线l 经过定点.4.(2019江苏16)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的焦点为F 1(–1、0),F 2(1,0).过F 2作x 轴的垂线l ,在x 轴的上方,l 与圆F 2:222(1)4x y a-+=交于点A ,与椭圆C 交于点D .连结AF 1并延长交圆F 2于点B ,连结BF 2交椭圆C 于点E ,连结DF 1.已知DF 1=52. (1)求椭圆C 的标准方程; (2)求点E 的坐标.5.(2019浙江15)已知椭圆22195x y +=的左焦点为F ,点P 在椭圆上且在x 轴的上方,若线段PF 的中点在以原点O 为圆心,OF 为半径的圆上,则直线PF 的斜率是_______.6.(2019全国II 文20)已知12,F F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的两个焦点,P 为C 上一点,O 为坐标原点.(1)若2POF △为等边三角形,求C 的离心率;(2)如果存在点P ,使得12PF PF ⊥,且12F PF △的面积等于16,求b 的值和a 的取值范围.7.(2019天津文19)设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,左顶点为A ,顶点为B .3|2||OA OB =(O 为原点).(Ⅰ)求椭圆的离心率; (Ⅱ)设经过点F 且斜率为34的直线l 与椭圆在x 轴上方的交点为P ,圆C 同时与x 轴和直线l 相切,圆心C 在直线4x =上,且OC AP ∥,求椭圆的方程.8.(2019全国III 文15)设12F F ,为椭圆C :22+13620x y =的两个焦点,M 为C 上一点且在第一象限.若12MF F △为等腰三角形,则M 的坐标为___________.9.(2019北京文19)已知椭圆2222:1x y C a b+=的右焦点为(1,0),且经过点(0,1)A .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设O 为原点,直线:(1)l y kx t t =+≠±与椭圆C 交于两个不同点P ,Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N ,若|OM |·|ON |=2,求证:直线l 经过定点.2010-2019年一、选择题1.(2018全国卷Ⅰ)已知椭圆C :22214x y a +=的一个焦点为(20),,则C 的离心率为A .13B .12CD 2.(2018全国卷Ⅱ)已知1F ,2F 是椭圆C 的两个焦点,P 是C 上的一点,若12PF PF ⊥,且2160PF F ∠=︒,则C 的离心率为A .1B .2CD 13.(2018上海)设P 是椭圆22153x y +=上的动点,则P 到该椭圆的两个焦点的距离之和为A .B .C .D .4.(2017浙江)椭圆22194x y +=的离心率是A .B C .23D .59 5.(2017新课标Ⅲ)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为1A ,2A ,且以线段12A A 为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为A B C .3 D .136.(2017新课标Ⅰ)设A 、B 是椭圆C :2213x y m+=长轴的两个端点,若C 上存在点M 满足AMB ∠ =120°,则m 的取值范围是A .(0,1][9,)+∞B .[9,)+∞C .(0,1][4,)+∞D .[4,)+∞7.(2016年全国I 卷)直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为 A .13 B .12 C .23 D .348.(2016年全国III 卷)已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点,A ,B 分别为C 的左,右顶点.P 为C 上一点,且PF x ⊥轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为A .13B .12C .23D .349.(2015新课标1)已知椭圆E 的中心为坐标原点,离心率为12,E 的右焦点与抛物线C :28y x =的焦点重合,A B 、是C 的准线与E 的两个交点,则AB =A .3B .6C .9D .1210.(2015广东)已知椭圆222125x y m+=(0m >)的左焦点为()14,0F -,则m = A .2 B .3 C .4 D .911.(2015福建)已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的右焦点为F .短轴的一个端点为M ,直线:340l x y -=交椭圆E 于,A B 两点.若4AF BF +=,点M 到直线l 的距离不小于45,则椭圆E 的离心率的取值范围是A .B .3(0,]4C .D .3[,1)412.(2014福建)设Q P ,分别为()2622=-+y x 和椭圆11022=+y x 上的点,则Q P ,两点间的最大距离是A .25B .246+C .27+D .2613.(2013新课标1)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交椭圆于A 、B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则E 的方程为 A .x 245+y 236=1B .x 236+y 227=1C .x 227+y 218=1D .x 218+y 29=114.(2013广东)已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为(1,0)F ,离心率等于21,则C 的方程是A .14322=+y x B .13422=+y x C .12422=+y x D .13422=+y x 15.(2012新课标)设1F 、2F 是椭圆E :)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点,P 为直线23a x =上一点,12PF F ∆ 是底角为o30的等腰三角形,则E 的离心率为 A 、21 B 、32 C 、43 D 、54二、填空题16.(2018浙江)已知点(0,1)P ,椭圆224x y m +=(1m >)上两点A ,B 满足2AP PB =,则当m =___时,点B 横坐标的绝对值最大.17.(2015浙江)椭圆22221x y a b +=(0a b >>)的右焦点(),0F c 关于直线by x c=的对称点Q 在椭圆上,则椭圆的离心率是 .18.(2014江西)过点(1,1)M 作斜率为12-的直线与椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>相交于,A B 两点,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率等于 .19.(2014辽宁)已知椭圆C :22194x y +=,点M 与C 的焦点不重合,若M 关于C 的焦点的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在C 上,则||||AN BN += .20.(2014江西)设椭圆()01:2222>>=+b a by a x C 的左右焦点为21F F ,,作2F 作x 轴的垂线与C 交于B A ,两点,B F 1与y 轴相交于点D ,若B F AD 1⊥,则椭圆C 的离心率等于________.21.(2014安徽)设21,F F 分别是椭圆)10(1:222<<=+b by x E 的左、右焦点,过点1F 的直线交椭圆E 于B A ,两点,若x AF BF AF ⊥=211,3轴,则椭圆E 的方程为____.22.(2013福建)椭圆)0(1:2222>>=+Γb a by a x 的左、右焦点分别为21,F F ,焦距为c 2.若直线)y x c =+与椭圆Γ的一个交点M 满足12212F MF F MF ∠=∠,则该椭圆的离心率等于 .23.(2012江西)椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别是,A B ,左、右焦点分别是12,F F .若1121||,||,||AF F F F B 成等比数列,则此椭圆的离心率为_________.24.(2011浙江)设12,F F 分别为椭圆2213x y +=的左、右焦点,点,A B 在椭圆上,若125F A F B =;则点A 的坐标是 .三、解答题25.(2018江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 过点1)2,焦点12(F F ,圆O 的直径为12F F .(1)求椭圆C 及圆O 的方程;(2)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点P .①若直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标;②直线l 与椭圆C 交于,A B 两点.若OAB △,求直线l 的方程. 26.(2018全国卷Ⅲ)已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点.线段AB 的中点为(1,)(0)M m m >.(1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP FA FB ++=0.证明:2||||||FP FA FB =+.27.(2018北京)已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b+=>>的离心率为3,焦距为.斜率为k 的直线l 与椭圆M 有两个不同的交点A ,B . (1)求椭圆M 的方程;(2)若1k =,求||AB 的最大值;(3)设(2,0)P -,直线PA 与椭圆M 的另一个交点为C ,直线PB 与椭圆M 的另一个交点为D .若C ,D 和点71(,)42Q - 共线,求k .28.(2018天津)设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右顶点为A ,上顶点为B .已知椭圆的离心率为3||AB = (1)求椭圆的方程;(2)设直线:(0)l y kx k =<与椭圆交于,P Q 两点,l 与直线AB 交于点M ,且点P ,M 均在第四象限.若BPM △的面积是BPQ △面积的2倍,求k 的值.29.(2017新课标Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 做x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .30.(2017天津)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为,()0F c -,右顶点为A ,点E的坐标为(0,)c ,EFA △的面积为22b .(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设点Q 在线段AE 上,3||2FQ c =,延长线段FQ 与椭圆交于点P ,点M ,N 在x 轴上,PM QN ∥,且直线PM 与直线QN 间的距离为c ,四边形PQNM 的面积为3c .(i )求直线FP 的斜率; (ii )求椭圆的方程.31.(2017山东)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221x y a b+=(0)a b >>的离心率为2,椭圆C 截直线1y =所得线段的长度为 (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)动直线l :(0)y kx m m =+≠交椭圆C 于A ,B 两点,交y 轴于点M .点N 是M 关于O 的对称点,N 的半径为||NO . 设D 为AB 的中点,DE ,DF 与N 分别相切于点E ,F ,求EDF ∠的最小值.x32.(2017北京)已知椭圆C 的两个顶点分别为(2,0)A -,(2,0)B ,焦点在x 轴上,离心. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)点D 为x 轴上一点,过D 作x 轴的垂线交椭圆C 于不同的两点M ,N ,过D 作AM 的垂线交BN 于点E .求证:BDE ∆与BDN ∆的面积之比为4:5.33.(2017江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为12,两准线之间的距离为8.点P 在椭圆E 上,且位于第一象限,过点1F 作直线1PF 的垂线1l ,过点2F 作直线2PF 的垂线2l . (1)求椭圆E 的标准方程;(2)若直线1l ,2l 的交点Q 在椭圆E 上,求点P 的坐标.34.(2016年北京)已知椭圆C :22221x y a b+=过(2,0)A ,(0,1)B 两点.(Ⅰ)求椭圆C 的方程及离心率;(Ⅱ)设P 为第三象限内一点且在椭圆C 上,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x轴交于点N ,求证:四边形ABNM 的面积为定值.35.(2016年全国II 卷)已知A 是椭圆E :22143x y +=的左顶点,斜率为()0k k >的直线交E 与A ,M 两点,点N 在E 上,MA NA ⊥. (Ⅰ)当AM AN =时,求AMN ∆的面积; (Ⅱ)当AM AN =时,证明:32k <<.36.(2016年山东)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的长轴长为4,焦距为2.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过动点M (0,m )(m >0)的直线交x 轴与点N ,交C 于点A ,P (P 在第一象限),且M 是线段PN 的中点.过点P 作x 轴的垂线交C 于另一点Q ,延长线QM 交C 于点B .(i)设直线PM 、QM 的斜率分别为k 、k',证明k k'为定值; (ii)求直线AB 的斜率的最小值.37.(2016年天津)设椭圆13222=+y a x (3>a )的右焦点为F ,右顶点为A ,已知||3||1||1FA eOA OF =+,其中O 为原点,e 为椭圆的离心率. (Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设过点A 的直线l 与椭圆交于点B (B 不在x 轴上),垂直于l 的直线与l 交于点M ,与y 轴交于点H ,若HF BF ⊥,且MAO MOA ∠=∠,求直线的l 斜率.38.(2015新课标2)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为2,点在C 上.(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点,A B ,线段AB 的中点为M .证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.39.(2015天津)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的上顶点为B ,左焦点为F ,离心率为5. (Ⅰ)求直线BF 的斜率;(Ⅱ)设直线BF 与椭圆交于点P (P 异于点B ),故点B 且垂直于BP 的直线与椭圆交于点Q (Q 异于点B )直线PQ 与y 轴交于点M ,||=||PM MQ λ. (i )求λ的值;(ii )若||sin =9PM BQP ∠,求椭圆的方程.40.(2015陕西)如图,椭圆E :22221x y a b+=(a >b >0)经过点(0,1)A -,且离心率为22.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)经过点(1,1),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2.41.(2015重庆)如图,椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的左、右焦点分别为1F ,2F ,且过2F 的直线交椭圆于,P Q 两点,且PQ ⊥1PF .(Ⅰ)若122PF =+|,222PF =-|,求椭圆的标准方程; (Ⅱ)若|1PQ PF λ=,且3443λ≤≤,试确定椭圆离心率e 的取值范围.42. (2014新课标1) 已知点A (0,2)-,椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>3F 是椭圆E 的右焦点,直线AF 23,O 为坐标原点. (Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设过点A 的动直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程.43.(2014浙江)如图,设椭圆(),01:2222>>=+b a by a x C 动直线l 与椭圆C 只有一个公共点P ,且点P 在第一象限.(Ⅰ)已知直线l 的斜率为k ,用k b a ,,表示点P 的坐标;(Ⅱ)若过原点O 的直线1l 与l 垂直,证明:点P 到直线1l 的距离的最大值为b a -.44.(2014新课标2)设1F ,2F 分别是椭圆C :()222210y x a b a b+=>>的左,右焦点,M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N . (Ⅰ)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(Ⅱ)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且15MN F N =,求,a b .45.(2014安徽)设1F ,2F 分别是椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点,过点1F的直线交椭圆E 于,A B 两点,11||3||AF BF = (Ⅰ)若2||4,AB ABF =∆的周长为16,求2||AF ; (Ⅱ)若23cos 5AF B ∠=,求椭圆E 的离心率. 46.(2014山东)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C a b ab+=>>,直线y x =被椭圆C . (I)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过原点的直线与椭圆C 交于A ,B 两点(A ,B 不是椭圆C 的顶点).点D 在椭圆C 上,且AD AB ⊥,直线BD 与x 轴、y 轴分别交于M ,N 两点.(ⅰ)设直线BD ,AM 的斜率分别为12,k k ,证明存在常数λ使得12k k λ=,并求出λ的值;(ⅱ)求OMN ∆面积的最大值.47.(2014湖南)如图5,O 为坐标原点,双曲线221112211:1(0,0)x y C a b a b -=>>和椭圆222222222:1(0)x y C a b a b +=>>均过点23(,1)3P ,且以1C 的两个顶点和2C 的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形. (I)求12,C C 的方程;(Ⅱ)是否存在直线l ,使得l 与1C 交于,A B 两点,与2C 只有一个公共点,且||||OA OB AB +=证明你的结论.48.(2014四川)已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)设F 为椭圆C 的左焦点,T 为直线3x =-上任意一点,过F 作TF 的垂线交椭圆C 于点P ,Q .(i )证明:OT 平分线段PQ (其中O 为坐标原点); (ii )当||||TF PQ 最小时,求点T 的坐标. 49.(2013安徽)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为4,且过点23)P ,.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设0000(,)(0)Q x y x y ≠为椭圆C 上一点,过点Q 作x 轴的垂线,垂足为E .取点(0,22)A ,连接AE ,过点A 作AE 的垂线交x 轴于点D .点G 是点D 关于y 轴的对称点,作直线QG ,问这样作出的直线QG 是否与椭圆C 一定有唯一的公共点?并说明理由.50.(2013湖北)如图,已知椭圆1C 与2C 的中心在坐标原点O ,长轴均为MN 且在x 轴上,短轴长分别为2m ,2()n m n >,过原点且不与x 轴重合的直线l 与1C ,2C 的四个交点按纵坐标从大到小依次为A ,B ,C ,D .记mnλ=,△BDM 和△ABN 的面积分别为1S 和2S .(Ⅰ)当直线l 与y 轴重合时,若12S S λ=,求λ的值;(Ⅱ)当λ变化时,是否存在与坐标轴不重合的直线l ,使得12S S λ=?并说明理由.51. (2013天津)设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F , 3, 过点F 且与x43(Ⅰ) 求椭圆的方程;(Ⅱ) 设A ,B 分别为椭圆的左、右顶点, 过点F 且斜率为k 的直线与椭圆交于C ,D两点.若··8AC DB AD CB +=, 求k 的值.52.(2013山东)椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是12,F F ,离心率为32,过1F 且垂直于x 轴的直线被椭圆C 截得的线段长为l . (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)点P 是椭圆C 上除长轴端点外的任一点,连接12,PF PF .设12F PF ∠的角平分线PM 交C 的长轴于点(),0M m ,求m 的取值范围;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,过点P 作斜率为k 的直线l ,使得l 与椭圆C 有且只有一个公共点.设直线12,PF PF 的斜率分别为12,k k ,若0k ≠,试证明1211kk kk +为定值,并求出这个定值.53.(2012北京)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的一个顶点为(2,0)A ,离心率为2.直线(1y k x =-)与椭圆C 交于不同的两点M ,N . (Ⅰ)求椭圆C 的方程; (Ⅱ)当△AMNk 的值. 54.(2013安徽)如图,21,F F 分别是椭圆C :22a x +22by =1(0>>b a )的左、右焦点,A是椭圆C 的顶点,B 是直线2AF 与椭圆C 的另一个交点,1F ∠A 2F =60°.(Ⅰ)求椭圆C 的离心率;(Ⅱ)已知△A B F 1的面积为403,求a , b 的值.55.(2012广东)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率e =C 上的点到(0,2)Q 的距离的最大值为3. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)在椭圆C 上,是否存在点(,)M m n 使得直线l :1mx ny +=与圆O :221x y +=相交于不同的两点,A B ,且OAB ∆的面积最大?若存在,求出点M 的坐标及相对应的OAB ∆的面积;若不存在,请说明理由.56.(2011陕西)设椭圆C : ()222210x y a b a b +=>>过点(0,4),离心率为35.(Ⅰ)求C 的方程; (Ⅱ)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的中点坐标. 57.(2011山东)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:13x C y +=.如图所示,斜率为(0)k k >且不过原点的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,线段AB 的中点为E ,射线OE交椭圆C 于点G ,交直线3x =-于点(3,)D m -. (Ⅰ)求22m k +的最小值; (Ⅱ)若2OG OD =∙OE ,(i )求证:直线l 过定点;(ii )试问点B ,G 能否关于x 轴对称?若能,求出此时ABG 的外接圆方程;若不能,请说明理由.58.(2010新课标)设1F ,2F 分别是椭圆E :2x +22y b=1(0﹤b ﹤1)的左、右焦点,过1F的直线l 与E 相交于A 、B 两点,且2AF ,AB ,2BF 成等差数列. (Ⅰ)求AB ;(Ⅱ)若直线l 的斜率为1,求b 的值.59.(2010辽宁)设椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线与椭圆C相交于A ,B 两点,直线l 的倾斜角为60o ,2AF FB . (Ⅰ)求椭圆C 的离心率; (Ⅱ)如果||AB =154,求椭圆C 的方程.。
专题22 椭圆(解答题压轴题)目录①椭圆的弦长(焦点弦)问题 (1)②椭圆的中点弦问题 (10)③椭圆中的面积问题 (15)④椭圆中的参数和范围问题 (22)⑤椭圆中的最值问题 (28)⑥椭圆中定点、定值、定直线问题 (35)⑦椭圆中向量问题 (42)⑧椭圆综合问题 (48)所以()2216432224m m ∆=-⨯⨯-=解得33m -<<.设()11,A x y ,()22,B x y ,则1243m x x +=-,212223m x x -=2.(2023春·甘肃白银·高二统考开学考试)已知椭圆C上一点.(1)求C的方程;(2)设M,N是C上两点,若线段MN3.(2023秋·湖北武汉·高二武汉市第十七中学校联考期末)已知椭圆椭圆上一点与两焦点构成的三角形周长为(1)求椭圆C的标准方程;(2)若直线l与C交于A,B两点,且线段则2211222211641164x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,两式相减得(x 所以()()(1212124x x x x y y +-++又因为P 是DE 中点,所以1x +3.(2023秋·安徽亳州·高三校考阶段练习)令21230t k=->,故24k=当且仅当12tt=,即23,t k=故AOBV面积的最大值为3.)由题意得,四边形ABCD为菱形,则菱形ABCD的面积1S AC=⋅令235t n -=,得2716970n n -+=,解得7n =或977n =,从而2t =±或11621t =±.故直线l 的方程为23x y =±-,或116x =±④椭圆中的参数和范围问题1.(2023·辽宁抚顺·校考模拟预测)已知动点)显然直线l 的斜率存在,设直线:1l y kx =+,1,1)y ,2(B x ,2)y ,则2(D x λ,2)y λ,四边形OAED 为平行四边形,AE =,12(E x x λ+,12)y y λ+,A ,B ,E 均在椭圆C 上,2114y +=,2222194x y +=,221212()()194x x y y λλ+++=,0,2129180x y y λ++=,依题意,设直线l 的方程为(1)(y k x =-易得12x x <.联立方程组()221,1,4y k x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩ 消去y 并整理得则2122814k x x k +=+,()21224114k x x k -=+,)得()20A ,,设直线l 的方程为x =2214x my tx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()2242m y mty ++()()()222Δ244416mt m t m =-+-=2mt 24t -)C 短轴顶点时,PAB V 的面积取最大值222a b c =+,解得2,a b =的标准方程为2214x y += .)1122(,),(,)P x y Q x y ,若直线PQ 的斜率为零,由对称性知1111022y y x x -==++,222y k x -=-设直线PQ 的方程为x ty n =+由()2224y k x x y ⎧=+⎨+=⎩,得(2k +()()(22121k x k x ⎡⎤++-+⎣⎦解得()22211k x k -=+或x =-))()0011,,,x y A x y ,()22,B x y ,则可设直线PA 的方程为1x my =-,其中221143x my x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,化简得(234m +)为椭圆C 的左顶点,又由(1)可知:(2,0)M -,设直线联立方程可得:222(44x ty mt x y =+⎧⇒+⎨+=⎩()()22224(4)40mt t m =-+->,即设直线:l y kx m =+交该椭圆220x +将y kx m =+代入221205x y +=得()2221484200k x kmx m +++-=设()11,D x y ,()22,E x y ,则21221621k x x k +=+,12x x ∴()1212542x x x x =+-,又()2,0A -,()2,0B ,∴直线AD 的方程为()1122y y x x =++,直线BE 的方程为1.(2023·吉林长春·东北师大附中校考一模)椭圆且垂直于长轴的弦长度为1.(1)求椭圆C的标准方程;2.(2023秋·北京海淀·高三清华附中校考开学考试)已知椭圆长轴长为6.(1)求椭圆E的标准方程;(2)椭圆E的上下顶点分别为,A B,右顶点为C,过点于x轴对称,直线AP交BC于M,直线AQ交BC于点【答案】(1)221 94x y+=(2)证明见解析【详解】(1)根据题意可知26a=,可得3a=;联立直线与椭圆方程221942x y y kx ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消去设(),P P P x y ,易知P x 和0是方程的两根,由韦达定理可得又2P P y kx =+,所以2218894P k y k -=+,即1.(2023秋·辽宁·高二校联考阶段练习)已知椭圆3。
2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(椭圆)练习一. 基础小题练透篇1.已知定点F 1,F 2,且|F 1F 2|=8,动点P 满足|PF 1|+|PF 2|=8,则动点P 的轨迹是( ) A .椭圆 B .圆 C .直线 D .线段2.[2023ꞏ山西省忻州市高三联考]“m >0”是“方程x 24 +y 2m =1表示椭圆”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 3.[2023ꞏ重庆市高三模拟]几何学中,把满足某些特定条件的曲线组成的集合叫做曲线族.点Q 是椭圆族T 上任意一点,如图所示,椭圆族T 的元素满足以下条件:①长轴长为4;②一个焦点为原点O ;③过定点P ()0,3 ,则||QP +||QO 的最大值是( )A .5B .7C .9D .114.[2023ꞏ四川省遂宁市模拟]已知椭圆x 2a 2 +y 2b 2 =1(a >b >0)的离心率为12 ,则( ) A .a 2=2b 2 B .3a 2=4b 2 C .a =2b D .3a =4b5.[2023ꞏ甘肃省张掖市高三检测]已知椭圆x 2+y 2b 2 =1(1>b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点M 是椭圆上一点,点A 是线段F 1F 2上一点,且∠F 1MF 2=2∠F 1MA =2π3 ,|MA |=32 ,则该椭圆的离心率为( )A .3B .12C .223D .36.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (0,3 ),B (0,-3 ),动点M 满足|MA |+|MB |=4,则MA → ꞏMB →的最大值为( )A .-2B .0C .1D .27.已知椭圆C 的焦点在x 轴上,过点(322 ,2)且离心率为13 ,则椭圆C 的焦距为________. 8.[2023ꞏ陕西省西安市模拟]椭圆x 29 +y 23 =1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在椭圆上,如果PF 1的中点在y 轴上,那么|PF 1|是|PF 2|的________倍.二. 能力小题提升篇1.[2023ꞏ陕西省安康市高三联考]已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2 +y 215 =1(a >15 )的两个焦点,P 为C 上一点,且∠F 1PF 2=60°.||PF 1 =5||PF 2 ,则C 的方程为( )A .x 221 +y 215 =1B .x 218 +y 215 =1C .x 236 +y 215 =1 D .x 242 +y 215 =12.[2023ꞏ广西贵港市高三联考]若2<m <8,椭圆C :x 2m +y 22 =1与椭圆D :x 2m +y 28 =1的离心率分别为e 1,e 2,则( )A .e 1ꞏe 2的最小值为32B .e 1ꞏe 2的最小值为12C .e 1ꞏe 2的最大值为3D .e 1ꞏe 2的最大值为123.[2023ꞏ江西名校联盟模拟]在直角坐标系xOy 中,F 是椭圆C :x 2a 2 +y 2b 2 =1(a >b >0)的左焦点,A ,B 分别为C 的左、右顶点,过点F 作x 轴的垂线交椭圆C 于P ,Q 两点,连接PB 交y 轴于点E ,连接AE 交PQ 于点M ,若M 是线段PF 的中点,则椭圆C 的离心率为( )A.22 B .12 C .13 D .144.[2023ꞏ陕西省西安市高三检测]设椭圆C :x 2a 2 +y 2b 2 =1()a >b >0 的右焦点为F ,椭圆C 上的两点A ,B 关于原点对称,且满足F A → ꞏFB →=0,||FB ≤||F A ≤2||FB ,则椭圆C 的离心率的最大值是( )A .13B .33C .23D .535.[2023ꞏ陕西省咸阳市摸底]已知椭圆C :x 2m 2-1+y 2m 2 =1(m >0)的两个焦点分别为F 1,F 2,点P 为椭圆上一点,且△PF 1F 2面积的最大值为3 ,则椭圆C 的短轴长为________.6.[2023ꞏ福建省高三联考]抛物线C 1:y 2=4x 的焦点F ,点P ()3,2 ,以点F ,P 为焦点的椭圆与抛物线有公共点,则椭圆的离心率的最大值为________.三. 高考小题重现篇1.[2021ꞏ山东卷]已知F 1,F 2是椭圆C :x 29 +y 24 =1的两个焦点,点M 在C 上,则||MF 1 ꞏ||MF 2 的最大值为( )A .13 B. 12 C .9 D. 62.[全国卷Ⅰ]已知椭圆C :x 2a 2 +y 24 =1的一个焦点为(2,0),则C 的离心率为( )A .13B .12C .22 D .2233.[2022ꞏ全国甲卷]已知椭圆C :x 2a 2 +y 2b 2 =1(a >b >0)的离心率为13 ,A 1,A 2分别为C的左、右顶点,B 为C 的上顶点.若BA → 1ꞏBA →2=-1,则C 的方程为( )A .x 218 +y 216 =1B .x 29 +y 28 =1C .x 23 +y 22 =1 D .x 22 +y 2=14.[2022ꞏ全国甲卷]椭圆C :x 2a 2 +y 2b 2 =1(a >b >0)的左顶点为A ,点P ,Q 均在C 上,且关于y轴对称.若直线AP,AQ的斜率之积为14,则C的离心率为()A.32B.22C.12D.135.[2019ꞏ全国卷Ⅲ]设F1,F2为椭圆C:x236+y220=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三角形,则M的坐标为________.6.[2021ꞏ全国甲卷]已知F1,F2为椭圆C:x216+y24=1的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且|PQ|=|F1F2|,则四边形PF1QF2的面积为________.四. 经典大题强化篇1.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一个顶点为B(0,4),离心率e=5,直线l交椭圆于M,N两点.(1)若直线l的方程为y=x-4,求弦|MN|的长;(2)如果△BMN的重心恰好为椭圆的右焦点F,求直线l方程的一般式.2.[2022ꞏ湖北武汉调研]已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一个顶点为A(2,0),离心率为22,直线y=k(x-1)与椭圆C交于不同的两点M,N.(1)求椭圆C的方程;(2)当△AMN的面积为103时,求k的值.参考答案一 基础小题练透篇1.答案:D答案解析:因为|PF 1|+|PF 2|=|F 1F 2|,所以动点P 的轨迹是线段F 1F 2. 2.答案:B答案解析:当m >0时方程x 24 +y 2m =1不一定表示椭圆,如m =4时方程x 24 +y 24=1,即x 2+y 2=4就表示一个圆,所以“m >0”不是“方程x 24 +y2m=1表示椭圆”的充分条件;但是当方程x 24 +y 2m =1表示椭圆时,应有m >0,所以“m >0”是“方程x 24 +y 2m=1表示椭圆”的必要条件,故选B. 3.答案:A答案解析:如图所示设点Q 所在椭圆的另一焦点为F ,则||QP +||QO =||QP +4-||QF ≤||PF +4=4-||PO +4=5. 故选A. 4.答案:B答案解析:椭圆的离心率e =c a =12,c 2=a 2-b 2,化简得3a 2=4b 2,故选B.5.答案:B答案解析:设|MF 1|=r 1,|MF 2|=r 2,则r 1+r 2=2a =2,由余弦定理得|F 1F 2|2=|MF 1|2+|MF 2|2-2|MF 1||MF 2|cos 2π3,即4c 2=r 21 +r 22 +r 1r 2=(r 1+r 2)2-r 1r 2=4-r 1r 2,所以r 1r 2=4-4c 2,因为S △F 1MF 2=S △F 1MA +S △AMF 2,所以12 r 1r 2sin 23 π=12 r 1·|MA |·sin π3 +12 r 2·|MA |·sin π3,整理得r 1r 2=(r 1+r 2)·|MA |,即4-4c 2=2×32 ,整理得c 2=14,所以c =12 ,a =1,e =c a =12.故选B. 6.答案:C答案解析:易知M 的轨迹为椭圆,其方程为y 24+x 2=1,设M (x ,y ),则x 2=1-y 24,∴MA → ·MB → =(-x ,3 -y )·(-x ,-3 -y )=x 2+y 2-3=y 2+(1-y 24)-3=3y24-2, 因为y ∈[-2,2],所以34y 2∈[0,3],即3y24 -2∈[-2,1],∴(MA → ·MB →)max =1. 7.答案:2答案解析:设椭圆方程为x 2a 2 +y 2b 2 =1,由离心率为13 可得c a =13,由a 2=b 2+c 2可得b 2a 2=89 ,又92a 2 +4b 2 =1,解得a 2=9,b 2=8,c =1,焦距为2. 8.答案:5答案解析:由题得c =6 ,由题得PF 2⊥x 轴,当x =6 时,69+y 23 =1,所以y =±1,∴|PF 2|=1,所以|PF 1|=2×3-|PF 2|=6-1=5, 所以|PF 1|是|PF 2|的5倍.二 能力小题提升篇1.答案:C答案解析:在椭圆C :x 2a 2 +y 215=1(a >15 )中,由椭圆的定义可得||PF 1 +||PF 2 =2a ,因为||PF 1 =5||PF 2 ,所以||PF 2 =a 3,||PF 1 =5a3,在△PF 1F 2中,||F 1F 2 =2c ,由余弦定理得||F 1F 2 2=||PF 1 2+||PF 2 2-2||PF 1 ||PF 2 cos ∠F 1PF 2,即4c 2=25a 29 +a29-5a 29 =21a 29 ,所以c 2a 2 =2136 ,又b 2=15.所以a 2=36,所以椭圆C 的方程为x 236 +y 215 =1. 故选C. 2.答案:D答案解析:因为2<m <8,所以e 1= 1-2m ,e 2= 1-m8,所以e 1·e 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2m ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-m 8 =1+14-⎝ ⎛⎭⎪⎫2m +m 8 ≤54-22m ·m 8 =12, 当且仅当m =4时,等号成立,故e 1·e 2的最大值为12,e 1·e 2无最小值.故选D.3.答案:C答案解析:不妨设点P 在x 轴上方,如图,连接BQ ,则由椭圆的对称性易得∠PBF =∠QBF ,∠EAB =∠EBA ,所以∠EAB =∠QBF ,所以ME ∥BQ ,所以|PE ||EB | =|PM ||MQ | .因为OE ∥PF ,所以|OF ||OB |=|EP ||EB | ,从而有|PM ||MQ | =|OF ||OB | .又M 是线段PF 的中点,所以e =c a =|OF ||OB | =|PM ||MQ | =13 . 4.答案:D答案解析:如图所示:设椭圆的左焦点F ′,由椭圆的对称性可知,四边形AFBF ′为平行四边形,又FA → ·FB →=0,即FA ⊥FB , 所以平行四边形AFBF ′为矩形,所以||AB =||FF ′ =2c ,设||AF ′ =|BF |=n ,||AF =m, 在直角△ABF 中,m +n =2a ,m 2+n 2=4c 2,得mn =2b 2,所以m n+n m =2c 2b 2 ,令m n =t ,得t +1t =2c2b 2 ,又由||FB ≤||FA ≤2||FB ,得m n =t ∈[1,2],所以t +1t =2c 2b 2 ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,52 ,所以c 2b 2 ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,54 ,即b 2a 2 =11+c 2b2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤49,12 , 所以e =ca=1-b 2a 2 ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤22,53 ,所以离心率最大值为53 .故选D.5.答案:23答案解析:由椭圆的方程可知,椭圆的焦点F 1,F 2在y 轴上,且|F 1F 2|=2m 2-(m 2-1) =2,由题意可知,当点P 为椭圆C 左右顶点时,△PF 1F 2的面积最大,且12 |F 1F 2|m 2-1 =3 ,解得m =2,所以椭圆C 的短轴长为2m 2-1 =23 .6.答案:22答案解析:抛物线C 1:y 2=4x 的焦点F (1,0),根据题意2c =(3-1)2+(2-0)2=22 ,c =2 .设椭圆和抛物线的交点为Q ,Q 到抛物线准线x =-1的距离为d ,离心率最大,即a 最小,a =||QF +||QP 2 =d +||QP 2 ≥3-(-1)2=2, 当PQ 与准线垂直时等号成立,此时e =ca =22. 三 高考小题重现篇1.答案:C答案解析:由题,a 2=9,b 2=4,则||MF 1 +||MF 2 =2a =6,所以||MF 1 ·||MF 2 ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫||MF 1+||MF 22 2=9(当且仅当||MF 1 =||MF 2 =3时,等号成立).2.答案:C答案解析:由题意可知c =2,b 2=4,∴a 2=b 2+c 2=4+22=8,则a =22 ,∴e =c a =222 =22 . 3.答案:B答案解析:由椭圆C 的离心率为13 ,可得e =c a =a 2-b 2a 2=13.化简,得8a 2=9b 2.易知A 1(-a ,0),A 2(a ,0),B (0,b ),所以BA 1·BA 2=(-a ,-b )·(a ,-b )=-a 2+b 2=-1.联立得方程组⎩⎪⎨⎪⎧8a 2=9b 2,-a 2+b 2=-1, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=9,b 2=8. 所以C 的方程为x 29 +y 28 =1.故选B.4.答案:A答案解析:A ()-a ,0 ,设P ()x 1,y 1 ,则Q ()-x 1,y 1 ,则k AP =y 1x 1+a ,k AQ =y 1-x 1+a, 故k AP ·k AQ =y 1x 1+a ·y 1-x 1+a =y 21 -x 21 +a 2 =14, 又x 21 a2 +y 21 b2 =1,则y 21 =b 2()a 2-x 21 a 2, 所以b 2()a 2-x 21 a 2-x 21 +a2 =14 ,即b 2a 2 =14 , 所以椭圆C 的离心率e =c a=1-b 2a 2 =32 .故选A. 5.答案:(3,15 )答案解析:不妨令F 1,F 2分别为椭圆C 的左、右焦点,根据题意可知c =36-20 =4.因为△MF 1F 2为等腰三角形,所以易知|F 1M |=2c =8,所以|F 2M |=2a -8=4.设M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x 236+y220=1,|F 1M |2=(x +4)2+y 2=64,x >0,y >0,得⎩⎨⎧x =3,y =15,所以M 的坐标为(3,15 ).6.答案:8答案解析:根据椭圆的对称性及|PQ |=|F 1F 2|可以得到四边形PF 1QF 2为对角线相等的平行四边形,所以四边形PF 1QF 2为矩形.设|PF 1|=m ,则|PF 2|=2a -|PF 1|=8-m ,则|PF 1|2+|PF 2|2=m 2+(8-m )2=2m 2+64-16m =|F 1F 2|2=4c 2=4(a 2-b 2)=48,得m (8-m )=8,所以四边形PF 1QF 2的面积为|PF 1|×|PF 2|=m (8-m )=8.四 经典大题强化篇1.答案解析:(1)由已知得b =4,且c a =55 ,即c 2a 2 =15,∴a 2-b 2a 2 =15,解得a 2=20,∴椭圆方程为x 220 +y 216=1. 则4x 2+5y 2=80与y =x -4联立,消去y 得9x 2-40x =0,∴x 1=0,x 2=409,∴所求弦长|MN |=1+12|x 2-x 1|=4029. (2)椭圆右焦点F 的坐标为(2,0),设线段MN 的中点为Q (x 0,y 0),由三角形重心的性质知BF → =2FQ →, 又B (0,4),∴(2,-4)=2(x 0-2,y 0), 故得x 0=3,y 0=-2, 即Q 的坐标为(3,-2). 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则x 1+x 2=6,y 1+y 2=-4,且x 21 20 +y 21 16 =1,x 22 20 +y 2216=1, 以上两式相减得k MN =y 1-y 2x 1-x 2 =-45 ·x 1+x 2y 1+y 2 =-45 ×6-4 =65,故直线MN 的方程为y +2=65(x -3),即6x -5y -28=0.2.答案解析:(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,c a =22,a 2=b 2+c 2,得b =2 ,所以椭圆C 的方程为x 24+y 22=1.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),x 24+y22=1, 得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-4=0.Δ=24k 2+16>0恒成立. 设点M ,N 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则y 1=k (x 1-1),y 2=k (x 2-1),x 1+x 2=4k 21+2k 2 ,x 1x 2=2k 2-41+2k 2 ,所以|MN |=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=2(1+k 2)(4+6k 2)1+2k 2. 又点A (2,0)到直线y =k (x -1)的距离d =|k |1+k2 ,所以△AMN的面积S=12|MN|·d=|k|4+6k21+2k2,由|k|4+6k21+2k2=103,得k=±1.所以当△AMN的面积为103时,k=±1.。
椭圆及其性质1.(多选)(2020·山东烟台一中月考)已知椭圆x 2+ky 2=1的焦距为2,则( )A .k =2B .k =2或k =23C .离心率e =22D .离心率e =22或e =332.已知方程x 22-k +y 22k -1=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2B .(1,+∞)C .(1,2)D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,13.(2020·皖南八校联考)已知椭圆C 的焦点为F 1(-1,0),F 2(1,0).过点F 1的直线与C 交于A ,B 两点.若△ABF 2的周长为8,则椭圆C 的标准方程为( )A .x 216+y 215=1 B .x 28+y 27=1 C .x 24+y 23=1D .x 23+y 24=14.(多选)(2020·四川绵阳南山中学月考)设定点F 1(0,-3),F 2(0,3),动点P 满足|PF 1|+|PF 2|=a +9a (a >0),则点P 的轨迹可能是( )A .椭圆B .圆C .线段D .不存在5.(2020·武邑模拟)点P 在焦点为F 1(-4,0)和F 2(4,0)的椭圆上,若△PF 1F 2面积的最大值为16,则椭圆标准方程为( )A .x 220+y 24=1 B .x 24+y 220=1 C .x 232+y 216=1D .x 210+y 26=16.(多选)(2020·山东济宁金乡一中月考)已知椭圆C :x 2+y 2n =1(n >0)的离心率为32,则n 的值可能是( )A .4B .14C .2D .127.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点是圆x 2+y 2-6x +8=0的圆心,且短轴长为8,则椭圆的左顶点为________.8.(2019·全国卷Ⅲ)设F 1,F 2为椭圆C :x 236+y 220=1的两个焦点,M 为C 上一点且在第一象限,若△MF 1F 2为等腰三角形,则M 的坐标为____________.9.(2020·江苏启东中学月考)已知F 是椭圆5x 2+9y 2=45的左焦点,P 是椭圆上的动点,A (1,1),则|P A |+|PF |的最大值为________,最小值为________.10.已知点P 是圆F 1:(x +1)2+y 2=16上任意一点(F 1是圆心),点F 2与点F 1关于原点对称.线段PF 2的垂直平分线m 分别与PF 1,PF 2交于M ,N 两点.求点M 的轨迹C 的方程.11.如图所示,已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,A 为椭圆的上顶点,直线AF 2交椭圆于另一点B .(1)若∠F 1AB =90°,求椭圆的离心率;(2)若椭圆的焦距为2,且AF 2→=2F 2B →,求椭圆的方程.能力提高1.(2020·潍坊三模)已知椭圆C :x 2a +y 2b =1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2且|F 1F 2|=2,点P (1,1)在椭圆内部,点Q 在椭圆上,给出以下四个结论:①|QF 1|+|QP |的最小值为2a -1; ②椭圆C 的短轴长可能为2;③椭圆C 的离心率的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,5-12; ④若PF 1→=F 1Q →,则椭圆C 的长轴长为5+17.则上述结论正确的是( ) A .①②③ B .①②④ C .①③④D .②③④2.(多选)(2020·山东黄岛一中月考)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P 变轨进入以月球球心F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P 点第二次变轨进入仍然以F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在P 点第三次变轨进入以F 为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行,若用2c 1和2c 2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用2a 1和2a 2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴长,则下列式子中正确的是( )A .a 1+c 1=a 2+c 2B .a 1-c 1=a 2-c 2C .c 1a 2>a 1c 2D .c 1a 1<c 2a 23.(2020·豫州九校联考)椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的长轴长、短轴长和焦距成等差数列,若点P 为椭圆C 上的任意一点,且P 在第一象限,O 为坐标原点,F (3,0)为椭圆C 的右焦点,求OP →·PF→的取值范围. 扩展应用1.(2020·北京模拟)已知椭圆G :x 26+y 2b 2=1(0<b <6)的两个焦点分别为F 1和F 2,短轴的两个端点分别为B 1和B 2,点P 在椭圆G 上,且满足|PB 1|+|PB 2|=|PF 1|+|PF 2|,当b 变化时,给出下列三个命题:①点P 的轨迹关于y 轴对称; ②|OP |的最小值为2;③存在b 使得椭圆G 上满足条件的点P 仅有两个, 其中,所有正确命题的序号是________.2.(2019·全国卷Ⅱ)已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为C 上的点,O 为坐标原点.(1)若△POF 2为等边三角形,求C 的离心率;(2)如果存在点P ,使得PF 1⊥PF 2,且△F 1PF 2的面积等于16,求b 的值和a的取值范围.椭圆及其性质1.(多选)(2020·山东烟台一中月考)已知椭圆x 2+ky 2=1的焦距为2,则( )A .k =2B .k =2或k =23C .离心率e =22D .离心率e =22或e =33BD [将椭圆方程化为标准方程x 2+y 21k =1,2c =2,∴c 2=12.当焦点在x 轴上时,a 2=1,b 2=1k ,那么c 2=1-1k =12,∴k =2,此时e =c a =22.当焦点在y 轴上时,a 2=1k ,b 2=1,那么c 2=1k -1=12,∴k =23,此时e =ca =1232=33.故选项BD 正确.]2.已知方程x 22-k +y 22k -1=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2B .(1,+∞)C .(1,2)D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1C[由题意得⎩⎨⎧2-k >0,2k -1>0,2k -1>2-k ,解得1<k <2.故选C.]3.(2020·皖南八校联考)已知椭圆C 的焦点为F 1(-1,0),F 2(1,0).过点F 1的直线与C 交于A ,B 两点.若△ABF 2的周长为8,则椭圆C 的标准方程为( )A .x 216+y 215=1 B .x 28+y 27=1 C .x 24+y 23=1D .x 23+y 24=1C [根据椭圆的定义知△ABF 2的周长为4a =8, ∴a =2,又c =1,∴b 2=a 2-c 2=3, ∴椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.]4.(多选)(2020·四川绵阳南山中学月考)设定点F 1(0,-3),F 2(0,3),动点P 满足|PF 1|+|PF 2|=a +9a (a >0),则点P 的轨迹可能是( )A .椭圆B .圆C .线段D .不存在AC [当a >0时,由基本不等式得a +9a ≥2a ×9a =6,当且仅当a =3时等号成立.当a +9a =6时,点P 的轨迹是线段F 1F 2,当a +9a >6=|F 1F 2|时,点P 的轨迹是以F 1,F 2为焦点的椭圆.故选AC.]5.(2020·武邑模拟)点P 在焦点为F 1(-4,0)和F 2(4,0)的椭圆上,若△PF 1F 2面积的最大值为16,则椭圆标准方程为( )A .x 220+y 24=1 B .x 24+y 220=1 C .x 232+y 216=1D .x 210+y 26=1C [由题意,2c =8,即c =4,∵△ PF 1F 2面积的最大值为16,∴12×2c ×b =16, 即4b =16,b =4,∴a 2=b 2+c 2=16+16=32. 则椭圆的标准方程为x 232+y 216=1.故选C.]6.(多选)(2020·山东济宁金乡一中月考)已知椭圆C :x 2+y 2n =1(n >0)的离心率为32,则n 的值可能是( )A .4B .14C .2D .12AB [当椭圆C 的焦点在x 轴上时,0<n <1,所以a 2=1,b 2=n ,所以c 2=a 2-b 2=1-n ,此时,椭圆C 的离心率e =c a =1-n =32,解得n =14;当椭圆C的焦点在y 轴上时,n >1,所以a 2=n ,b 2=1,所以c 2=a 2-b 2=n -1,此时,椭圆C 的离心率e =ca =n -1n =32,解得n =4.因此,n =14或n =4.故选AB.]7.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点是圆x 2+y 2-6x +8=0的圆心,且短轴长为8,则椭圆的左顶点为________.(-5,0) [∵圆的标准方程为(x -3)2+y 2=1,∴圆心坐标为(3,0),∴c =3.又b =4,∴a =b 2+c 2=5.∵椭圆的焦点在x 轴上,∴椭圆的左顶点为(-5,0).]8.(2019·全国卷Ⅲ)设F 1,F 2为椭圆C :x 236+y 220=1的两个焦点,M 为C 上一点且在第一象限,若△MF 1F 2为等腰三角形,则M 的坐标为____________.(3,15) [不妨令F 1,F 2分别为椭圆C 的左、右焦点,根据题意可知c =36-20=4.因为△MF 1F 2为等腰三角形,所以易知|F 1M |=2c =8,所以|F 2M |=2a -8=4.设M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x 236+y 220=1,(x +4)2+y 2=64,x >0,y >0,得⎩⎨⎧x =3,y =15,所以M 的坐标为(3,15).]9.(2020·江苏启东中学月考)已知F 是椭圆5x 2+9y 2=45的左焦点,P 是椭圆上的动点,A (1,1),则|P A |+|PF |的最大值为________,最小值为________.6+2 6-2 [椭圆方程可化为x 29+y 25=1. 设F 1是椭圆的右焦点,则F 1(2,0),连接AF 1,PF 1, ∴|AF 1|=2,易知|P A |+|PF |=|P A |-|PF 1|+6.又-|AF 1|≤|P A |-|PF 1|≤|AF 1|(当P ,A ,F 1三点共线时等号成立), ∴6-2≤|P A |+|PF |≤6+ 2.]10.已知点P 是圆F 1:(x +1)2+y 2=16上任意一点(F 1是圆心),点F 2与点F 1关于原点对称.线段PF 2的垂直平分线m 分别与PF 1,PF 2交于M ,N 两点.求点M 的轨迹C 的方程.[解] 由题意得F 1(-1,0),F 2(1,0),圆F 1的半径为4,且|MF 2|=|MP |,从而|MF 1|+|MF 2|=|MF 1|+|MP |=|PF 1|=4>|F 1F 2|=2, 所以点M 的轨迹是以F 1,F 2为焦点的椭圆, 其中长轴长为4,焦距为2,则短半轴长为3, 所以点M 的轨迹方程为x 24+y 23=1.11.如图所示,已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,A 为椭圆的上顶点,直线AF 2交椭圆于另一点B .(1)若∠F 1AB =90°,求椭圆的离心率;(2)若椭圆的焦距为2,且AF 2→=2F 2B →,求椭圆的方程. [解] (1)若∠F 1AB =90°, 则△AOF 2为等腰直角三角形, 所以有|OA |=|OF 2|,即b =c . 所以a =2c ,e =c a =22.(2)由题意知A (0,b ),F 2(1,0),设B (x ,y ), 由AF 2→=2F 2B →,得⎩⎨⎧2(x -1)=1,2y =-b ,解得x =32,y =-b2.代入x 2a 2+y 2b 2=1,得94a 2+b 24b 2=1. 即94a 2+14=1,解得a 2=3. 所以椭圆方程为x 23+y 22=1.能力提高1.(2020·潍坊三模)已知椭圆C :x 2a +y 2b =1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2且|F 1F 2|=2,点P (1,1)在椭圆内部,点Q 在椭圆上,给出以下四个结论:①|QF 1|+|QP |的最小值为2a -1; ②椭圆C 的短轴长可能为2;③椭圆C 的离心率的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,5-12; ④若PF 1→=F 1Q →,则椭圆C 的长轴长为5+17. 则上述结论正确的是( ) A .①②③ B .①②④ C .①③④D .②③④C [因为|F 1F 2|=2,所以F 2(1,0),|PF 2|=1,所以|QF 1|+|QP |=2a -|QF 2|+|QP |≥2a -|PF 2|=2a -1, 当Q ,F 2,P 三点共线时,取等号,故①正确;若椭圆C 的短轴长为2,则b =1,a =2,所以椭圆方程为x 22+y 21=1,12+11>1,则点P 在椭圆外,故②错误;因为点P (1,1)在椭圆内部,所以1a +1b <1,又a -b =1,所以b =a -1,所以1a +1a -1<1,即a 2-3a +1>0,解得a >3+52=6+254=(1+5)24,所以a >1+52,所以e =1a<5-12, 所以椭圆C 的离心率的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,5-12,故③正确;若PF 1→=F 1Q →,则F 1为线段PQ 的中点,所以Q (-3,-1),所以9a +1b =1,又a -b =1,即a 2-11a +9=0,解得a =11+852=22+2854=(5+17)24,所以a =5+172,所以椭圆C 的长轴长为5+17,故④正确.故选C.]2.(多选)(2020·山东黄岛一中月考)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P 变轨进入以月球球心F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P 点第二次变轨进入仍然以F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在P 点第三次变轨进入以F 为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行,若用2c 1和2c 2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用2a 1和2a 2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴长,则下列式子中正确的是( )A .a 1+c 1=a 2+c 2B .a 1-c 1=a 2-c 2C .c 1a 2>a 1c 2D .c 1a 1<c 2a 2BC [对于A ,因为在椭圆中,a +c 是椭圆上的点到焦点的最大距离,所以a 1+c 1>a 2+c 2,所以A 错误;对于B ,因为在椭圆中,a -c 是椭圆上的点到焦点的最小距离,所以a 1-c 1=a 2-c 2,所以B 正确;对于C ,D ,因为由题图可以看出椭圆Ⅰ比椭圆Ⅱ扁,所以椭圆Ⅰ比椭圆Ⅱ的离心率大,所以D 是错误的,C 正确.]3.(2020·豫州九校联考)椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的长轴长、短轴长和焦距成等差数列,若点P 为椭圆C 上的任意一点,且P 在第一象限,O 为坐标原点,F (3,0)为椭圆C 的右焦点,求OP →·PF→的取值范围. [解] 因为椭圆C 的长轴长、短轴长和焦距成等差数列, 所以2a +2c =4b ,即a +c =2b . F (3,0)为椭圆C 的右焦点,所以c =3. 在椭圆中,a 2=c 2+b 2,所以⎩⎨⎧a 2=c 2+b 2a +c =2bc =3,解方程组得⎩⎨⎧a =5b =4c =3,所以椭圆方程为x 225+y 216=1. 设P (m ,n )(0<m <5), 则m 225+n 216=1,则n 2=16-1625m 2.所以OP →·PF →=(m ,n )(3-m ,-n )=3m -m 2-n 2 =3m -m 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫16-1625m 2 =-925m 2+3m -16=-925⎝ ⎛⎭⎪⎫m -2562-394. 因为0<m <5,所以当m =256时,OP →·PF →取得最大值为-394,当m 趋近于0时,OP →·PF→的值趋近于-16. 所以OP →·PF →的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-16,-394. 扩展应用1.(2020·北京模拟)已知椭圆G :x 26+y 2b 2=1(0<b <6)的两个焦点分别为F 1和F 2,短轴的两个端点分别为B 1和B 2,点P 在椭圆G 上,且满足|PB 1|+|PB 2|=|PF 1|+|PF 2|,当b 变化时,给出下列三个命题:①点P 的轨迹关于y 轴对称;②|OP |的最小值为2;③存在b 使得椭圆G 上满足条件的点P 仅有两个,其中,所有正确命题的序号是________.①② [椭圆G :x 26+y 2b 2=1(0<b <6)的两个焦点分别为F 1(6-b 2,0)和F 2(-6-b 2,0),短轴的两个端点分别为B 1(0,-b )和B 2(0,b ),设P (x ,y ),点P 在椭圆G 上,且满足|PB 1|+|PB 2|=|PF 1|+|PF 2|,由椭圆定义可得,|PB 1|+|PB 2|=2a =26>2b ,即有P 在椭圆y 26+x 26-b 2=1上, 对于①,将x 换为-x 方程不变,则点P 的轨迹关于y 轴对称,故①正确;对于②,由图象可得,当P 满足x 2=y 2,即有6-b 2=b 2,即b =3时,|OP |取得最小值,可得x 2=y 2=2时,即有|OP |=x 2+y 2=2+2=2取得最小值为2,故②正确;对于③,由图象可得轨迹关于x,y轴对称,且0<b<6,则椭圆G上满足条件的点P有4个,不存在b使得椭圆G上满足条件的点P有2个,故③不正确.故答案为①②.]2.(2019·全国卷Ⅱ)已知F1,F2是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两个焦点,P为C上的点,O为坐标原点.(1)若△POF2为等边三角形,求C的离心率;(2)如果存在点P,使得PF1⊥PF2,且△F1PF2的面积等于16,求b的值和a 的取值范围.[解](1)连接PF1(图略),由△POF2为等边三角形可知在△F1PF2中,∠F1PF2=90°,|PF2|=c,|PF1|=3c,于是2a=|PF1|+|PF2|=(3+1)c,故C的离心率为e=ca=3-1.(2)由题意可知,满足条件的点P(x,y)存在当且仅当12|y|·2c=16,yx+c·yx-c=-1,x2a2+y2b2=1,即c|y|=16,①x2+y2=c2,②x2 a2+y2b2=1. ③由②③及a2=b2+c2得y2=b4 c2.又由①知y2=162c2,故b=4.由②③及a2=b2+c2得x2=a2c2(c2-b2),所以c2≥b2,从而a2=b2+c2≥2b2=32,故a≥4 2. 当b=4,a≥42时,存在满足条件的点P.所以b=4,a的取值范围为[42,+∞).。
椭圆[考试要求]1.了解椭圆的实际背景,了解椭圆在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.2.掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单性质(范围、对称性、顶点、离心率).3.理解数形结合思想.4.了解椭圆的简单应用.1.椭圆的定义(1)平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.(2)集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.①当2a>|F1F2|时,M点的轨迹为椭圆;②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹为线段F1F2;③当2a<|F1F2|时,M点的轨迹不存在.2.椭圆的标准方程和几何性质标准方程x2a2+y2b2=1(a>b>0)y2a2+x2b2=1(a>b>0)图形性质范围-a≤x≤a-b≤y≤b-b≤x≤b-a≤y≤a对称性对称轴:坐标轴;对称中心:原点顶点A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b)A1(0,-a),A2(0,a),B1(-b,0),B2(b,0)离心率e =ca ,且e ∈(0,1)a ,b ,c 的关系 c 2=a 2-b 2[常用结论]1.点P (x 0,y 0)和椭圆的位置关系 (1)点P (x 0,y 0)在椭圆内⇔(2)点P (x 0,y 0)在椭圆上⇔(3)点P (x 0,y 0)在椭圆外⇔2.焦点三角形如图,椭圆上的点P (x 0,y 0)与两焦点构成的△PF 1F 2叫做焦点三角形.设r 1=|PF 1|,r 2=|PF 2|,∠F 1PF 2=θ,△PF 1F 2的面积为S ,则在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)中:(1)当r 1=r 2,即点P 的位置为短轴端点时,θ最大; (2),当|y 0|=b ,即点P 的位置为短轴端点时,S 取最大值,最大值为bc .(3)a -c ≤|PF 1|≤a +c .(4)|PF 1|=a +ex 0,|PF 2|=a -ex 0. (5)当PF 2⊥x 轴时,点P 的坐标为.(6)4c 2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|cos θ.3.椭圆的一个焦点、中心和短轴的一个端点构成直角三角形,其中a 是斜边长,a 2=b 2+c 2.4.已知过焦点F 1的弦AB ,则△ABF 2的周长为4a .5.椭圆中点弦的斜率公式若M (x 0,y 0)是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的弦AB (AB 不平行于对称轴)的中点,则有6.弦长公式:直线与圆锥曲线相交所得的弦长设直线l 与圆锥曲线C 的两个交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若直线l 斜率为k ,则|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=1+1k 2|y 1-y 2|=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1k 2[(y 1+y 2)2-4y 1y 2].当直线l 的斜率不存在时,|AB |=|y 1-y 2|.一、易错易误辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)平面内与两个定点F 1,F 2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆.( ) (2)椭圆上一点P 与两焦点F 1,F 2构成△PF 1F 2的周长为2a +2c (其中a 为椭圆的长半轴长,c 为椭圆的半焦距).( )(3)椭圆的离心率e 越大,椭圆就越圆.( )(4)关于x ,y 的方程mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n )表示的曲线是椭圆.( ) [答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√ 二、教材习题衍生1.设P 是椭圆x 225+y 216=1上的点,若F 1,F 2是椭圆的两个焦点,则|PF 1|+|PF 2|等于( )A .4B .5C .8D .10D [依椭圆的定义知:|PF 1|+|PF 2|=2×5=10.]2.若方程x 25-k +y 2k -3=1表示椭圆,则k 的取值范围是________.(3,4)∪(4,5)[由已知得⎩⎪⎨⎪⎧5-k >0,k -3>0,5-k ≠k -3.解得3<k <5且k ≠4.]3.已知点P 是椭圆x 25+y 24=1上y 轴右侧的一点,且以点P 及焦点F 1,F 2为顶点的三角形的面积等于1,则点P 的坐标为________.⎝ ⎛⎭⎪⎫152,1或⎝ ⎛⎭⎪⎫152,-1 [设P (x P ,y P ),x P >0,由题意知|F 1F 2|=2. 则S △PF 1F 2=12×|F 1F 2|×|y P |=1,解得|y P |=1. 代入椭圆的方程,得x 2P 5+14=1,解得x P =152, 因此点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫152,1或⎝ ⎛⎭⎪⎫152,-1.] 第1课时 椭圆及其性质考点一 椭圆的定义及其应用椭圆定义的应用类型及方法(1)探求轨迹:确认平面内与两定点有关的轨迹是否为椭圆.(2)应用定义转化:涉及焦半径的问题,常利用|PF 1|+|PF 2|=2a 实现等量转换.(3)焦点三角形问题:常把正、余弦定理同椭圆定义相结合,求焦点、三角形的面积等问题.[典例1] (1)已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,C 2:(x +4)2+y 2=9,动圆在圆C 1内部且和圆C 1相内切,和圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )A.x 264-y 248=1B .x 248+y 264=1C.x248-y264=1 D.x264+y248=1(2)如图,椭圆x2a2+y24=1(a>2)的左、右焦点分别为F1,F2,点P是椭圆上的一点,若∠F1PF2=60°,那么△PF1F2的面积为()A.233B.332C.334D.433(3)设F1,F2分别是椭圆x225+y216=1的左、右焦点,P为椭圆上任意一点,点M的坐标为(6,4),则|PM|-|PF1|的最小值为________.(1)D(2)D(3)-5[(1)设圆M的半径为r,则|MC1|+|MC2|=(13-r)+(3+r)=16>8=|C1C2|,所以M的轨迹是以C1,C2为焦点的椭圆,且2a=16,2c=8,故所求的轨迹方程为x264+y248=1.(2)由题意知|PF1|+|PF2|=2a,|F1F2|2=4a2-16,由余弦定理得4a2-16=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos 60°,即4a2-16=(|PF1|+|PF2|)2-3|PF1||PF2|,∴|PF1||PF2|=163,∴S△PF1F2=12|PF1||PF2|sin 60°=433,故选D.(3)由题意知,点M在椭圆外部,且|PF1|+|PF2|=10,则|PM|-|PF1|=|PM|-(10-|PF2|)=|PM|+|PF2|-10≥|F2M|-10(当且仅当点P,M,F2三点共线时等号成立).又F2(3,0),则|F2M|=(6-3)2+(4-0)2=5.∴|PM |-|PF 1|≥-5,即|PM |-|PF 1|的最小值为-5.]点评:解答本例(3)的关键是差式(|PM |-|PF 1|)转化为和式(|PM |+|PF 2|-10).而转化的依据为|PF 1|+|PF 2|=2a .[跟进训练]1.已知A (-1,0),B 是圆F :x 2-2x +y 2-11=0(F 为圆心)上一动点,线段AB 的垂直平分线交BF 于P ,则动点P 的轨迹方程为( )A.x 212+y 211=1 B .x 236-y 235=1 C.x 23-y 22=1D .x 23+y 22=1D [由题意得|P A |=|PB |,∴|P A |+|PF |=|PB |+|PF |=r =23>|AF |=2,∴点P 的轨迹是以A ,F 为焦点的椭圆,且a =3,c =1,∴b =2, ∴动点P 的轨迹方程为x 23+y 22=1,故选D.]2.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF 1⊥PF 2,若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.3 [法一:设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,则⎩⎪⎨⎪⎧r 1+r 2=2a ,r 21+r 22=4c 2, 所以2r 1r 2=(r 1+r 2)2-(r 21+r 22)=4a 2-4c 2=4b 2,所以S △PF 1F 2=12r 1r 2=b 2=9,所以b =3.法二:∵PF 1⊥PF 2,∴∠F 1PF 2=90°, ∴S △PF 1F 2=b 2tan 45°=9,∴b 2=9,∴b =3.] 考点二 求椭圆的标准方程待定系数法求椭圆标准方程的一般步骤[典例2] (1)已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,52,(3,5),则椭圆方程为________. (2)过点(3,-5),且与椭圆y 225+x 29=1有相同焦点的椭圆的标准方程为________.(3)已知中心在坐标原点的椭圆过点A (-3,0),且离心率e =53,则椭圆的标准方程为________.(1)y 210+x 26=1 (2)y 220+x 24=1 (3)x 29+y 24=1或y 2814+x 29=1 [(1)设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m ,n >0,m ≠n ).由⎩⎨⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫-322m +⎝ ⎛⎭⎪⎫522n =1,3m +5n =1,解得m =16,n =110. ∴椭圆方程为y 210+x 26=1.(2)法一:椭圆y 225+x 29=1的焦点为(0,-4),(0,4),即c =4. 由椭圆的定义知, 2a =(3-0)2+(-5+4)2+(3-0)2+(-5-4)2,解得a =2 5.由c 2=a 2-b 2可得b 2=4, ∴所求椭圆的标准方程为y 220+x 24=1.法二:∵所求椭圆与椭圆y 225+x 29=1的焦点相同, ∴其焦点在y 轴上, 且c 2=25-9=16.设它的标准方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0). ∵c 2=16,且c 2=a 2-b 2, 故a 2-b 2=16.①又点(3,-5)在所求椭圆上, ∴(-5)2a 2+(3)2b 2=1, 则5a 2+3b 2=1.②由①②得b 2=4,a 2=20, ∴所求椭圆的标准方程为y 220+x 24=1.(3)若焦点在x 轴上,由题知a =3,因为椭圆的离心率e =53,所以c =5,b =2,所以椭圆方程是x 29+y 24=1.若焦点在y 轴上,则b =3,a 2-c 2=9,又离心率e =c a =53,解得a 2=814,所以椭圆方程是y 2814+x29=1.]点评:利用待定系数法要先定形(焦点位置),再定量,即首先确定焦点所在位置,然后根据条件建立关于a ,b 的方程组.如果焦点位置不确定,可设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n )的形式.[跟进训练]1.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为23,过F 2的直线l 交C 于A ,B 两点,若△AF 1B 的周长为12,则椭圆C 的标准方程为( )A.x 23+y 2=1 B .x 23+y 22=1 C.x 29+y 24=1D .x 29+y 25=1D [由椭圆的定义,知|AF 1|+|AF 2|=2a ,|BF 1|+|BF 2|=2a ,所以△AF 1B 的周长为|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =12,所以a =3.因为椭圆的离心率e =c a =23,所以c =2,所以b 2=a 2-c 2=5,所以椭圆C 的方程为x 29+y 25=1,故选D.]2.(2020·通州模拟)设椭圆的对称轴为坐标轴,短轴的一个端点与两焦点是同一个正三角形的顶点,焦点与椭圆上的点的最短距离为3,则这个椭圆的方程为________,离心率为________.x 212+y 29=1或x 29+y 212=1 12 [焦点与椭圆的最短距离为a -c =3, a =2c ,∴c =3,a =23,b =3, ∴椭圆方程为x 212+y 29=1或x 29+y 212=1. 离心率e =c a =12.]考点三 椭圆的几何性质1.求椭圆离心率或其范围的方法解题的关键是借助图形建立关于a ,b ,c 的关系式(等式或不等式),转化为e 的关系式,常用方法如下:(1)直接求出a ,c ,利用离心率公式e =ca 求解.(2)由a与b的关系求离心率,利用变形公式e=1-b2a2求解.(3)构造a,c的齐次式.离心率e的求解中可以不求出a,c的具体值,而是得出a与c的关系,从而求得e.2.利用椭圆几何性质求值或范围的思路(1)将所求问题用椭圆上点的坐标表示,利用坐标范围构造函数或不等关系.(2)将所求范围用a,b,c表示,利用a,b,c自身的范围、关系求解.椭圆中的基本量a,b,c[典例3-1]嫦娥四号月球探测器于2018年12月8日搭载长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射.12日下午4点43分左右,嫦娥四号顺利进入了以月球球心为一个焦点的椭圆形轨道,如图中轨道③所示,其近月点与月球表面距离为100千米,远月点与月球表面距离为400千米,已知月球的直径约为3 476千米,对该椭圆有四个结论:①焦距长约为300千米;②长轴长约为3988千米;③两焦点坐标约为(±150,0);④离心率约为75 994.则上述结论正确的是()A.①②④B.①③④C.①④D.②③④C[设该椭圆的半长轴长为a,半焦距长为c. 依题意可得月球半径约为12×3 476=1 738,a-c=100+1 738=1 838,a+c=400+1 738=2 138,2a=1 838+2 138=3 976,a=1 988,c =2 138-1 988=150,椭圆的离心率约为e =c a =1501 988=75994,可得结论①④正确,②错误;因为没有给坐标系,焦点坐标不确定,所以③错误.故选C.]点评:探求椭圆的长轴、短轴、焦距等问题,只要抓住题设中的信息,直译解方程即可.离心率[典例3-2] (1)(2018·全国卷Ⅱ)已知F 1,F 2是椭圆C 的两个焦点,P 是C 上的一点.若PF 1⊥PF 2,且∠PF 2F 1=60°,则C 的离心率为( )A .1-32B .2- 3C .3-12D .3-1(2)已知F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆上存在点P ,使∠F 1PF 2=90°,则椭圆的离心率的取值范围是________.(1)D (2)⎣⎢⎡⎭⎪⎫22,1 [(1)由题设知∠F 1PF 2=90°,∠PF 2F 1=60°,|F 1F 2|=2c ,所以|PF 2|=c ,|PF 1|=3c .由椭圆的定义得|PF 1|+|PF 2|=2a ,即3c +c =2a ,所以(3+1)c =2a ,故椭圆C 的离心率e =c a =23+1=3-1.故选D. (2)若存在点P ,则∠F 1BF 2≥90°(B 为短轴端点),即b ≤c <a ,即b 2≤c 2,∴a 2-c 2≤c 2,∴a 2≤2c 2,∴22≤e <1.]点评:与几何图形有关的离心率问题,常借助勾股定理、正(余)弦定理求解;对于(2)这种探索性问题常采用临界点法求解.与椭圆有关的最值(范围问题)[典例3-3] (1)(2017·全国卷Ⅰ)设A ,B 是椭圆C :x 23+y 2m =1长轴的两个端点,若C 上存在点M 满足∠AMB =120°,则m 的取值范围是( )A .(0,1]∪[9,+∞)B .(0,3]∪[9,+∞)C .(0,1]∪[4,+∞)D .(0,3]∪[4,+∞)(2)若点O 和点F 分别为椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,若P 为椭圆上的任意一点,则OP →·FP→的最大值为( ) A .2B .3C .6D .8(1)A (2)C [(1)由题意知,当M 在短轴顶点时,∠AMB 最大.①如图1,当焦点在x 轴,即m <3时,a =3,b =m ,tan α=3m≥tan 60°=3,∴0<m ≤1.图1 图2②如图2,当焦点在y 轴,即m >3时,a =m ,b =3,tan α=m 3≥tan 60°=3,∴m ≥9. 综上,m 的取值范围(0,1]∪[9,+∞),故选A.(2)由题意知,O (0,0),F (-1,0),设P (x ,y ),则OP→=(x ,y ),FP →=(x +1,y ),∴OP →·FP →=x (x +1)+y 2=x 2+y 2+x .又∵x 24+y 23=1,∴y 2=3-34x 2,∴OP →·FP →=14x 2+x +3=14(x +2)2+2. ∵-2≤x ≤2,∴当x =2时,OP →·FP→有最大值6.] 点评:本例(1)的求解恰恰应用了焦点三角形中张角最大的情形,借助该临界点,然后数形结合求解;本例(2)的求解采用了先建模,再借助椭圆中变量x 的有界性解模的思路.1.(2021·全国统一考试模拟演练)椭圆x 2m 2+1+y 2m 2=1(m >0)的焦点为F 1,F 2,上顶点为A ,若∠F 1AF 2=π3,则m =( )A .1B . 2C . 3D .2C [a 2=m 2+1,b 2=m 2,则c 2=a 2-b 2=1,由题意b =3c ,则b 2=3c 2=3=m 2,又m >0,则m = 3.]2.(2020·攀枝花模拟)如图,椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过椭圆上的点P 作y 轴的垂线,垂足为Q ,若四边形F 1F 2PQ 为菱形,则该椭圆的离心率为( )A .2-12 B .3-12C .2-1D .3-1B [由题意,F 1(-c,0),F 2(c,0), 因为四边形F 1F 2PQ 为菱形,所以P (2c ,3c ),将点P 坐标代入x 2a 2+y 2b 2=1可得:4c 2a 2+3c 2b 2=1,整理得4c 4-8a 2c 2+a 4=0,所以4e 4-8e 2+1=0,因0<e <1,故e =3-12.]。
高中数学椭圆专题一.相关知识点1.椭圆的概念平面内与两定点F1、F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫椭圆。
这两定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做焦距。
集合P={M||MF1|+|MF2|=2a,|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数}。
(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3.椭圆中常用的4个结论(1)设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上任意一点P(x,y),则当x=0时,|OP|有最小值b,这时P在短轴端点处;当x=±a时,|OP|有最大值a,这时P在长轴端点处。
(2)椭圆的一个焦点、中心和短轴的一个端点构成直角三角形,其中a是斜边长,a2=b2+c2。
(3)已知过焦点F1的弦AB,则△ABF2的周长为4a。
(4)若P为椭圆上任一点,F为其焦点,则a-c≤|PF|≤a+c。
一、细品教材1.(选修1-1P34例1改编)若F1(3,0),F2(-3,0),点P到F1,F2距离之和为10,则P点的轨迹方程是()A.x225+y216=1 B.x2100+y29=1 C.y225+x216=1 D.x225+y216=1或y225+x216=12.(选修1-1P42A组T6改编)设椭圆的两个焦点分别为F1,F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是()A.22 B.2-12C.2- 2 D.2-1走进教材答案1.A; 2.D 二、双基查验1.设P是椭圆x24+y29=1上的点,若F1,F2是椭圆的两个焦点,则|PF1|+|PF2|等于()A.4B.8 C.6 D.182.方程x25-m+y2m+3=1表示椭圆,则m的范围是()A.(-3,5) B.(-5,3) C.(-3,1)∪(1,5) D.(-5,1)∪(1,3)3.椭圆x 29+y 24+k =1的离心率为45,则k 的值为( )A .-21B .21C .-1925或21 D.1925或214.已知椭圆的一个焦点为F (1,0),离心率为12,则椭圆的标准方程为________。
高考数学总复习 椭圆、双曲线、抛物线单元测试题一.选择题(1) 抛物线24x y =上一点A 的纵坐标为4,则点A 与抛物线焦点的距离为 ( )A 2B 3C 4D 5 (2) 若焦点在x轴上的椭圆2212x y m +=的离心率为12,则m=( )A B32 C83D23(3) 若方程x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆, 那么实数k 的取值范围是 ( )A (0, +∞)B (0, 2)C (1, +∞)D (0, 1)(4) 设P 是双曲线19222=-y ax 上一点,双曲线的一条渐近线方程为023=-y x ,F 1、F 2分别是双曲线的左、右焦点,若3||1=PF ,则=||2PF( )A 1或 5B 6C 7D 9(5) 对于抛物线y 2=2x 上任意一点Q, 点P(a, 0)都满足|PQ|≥|a |, 则a 的取值范围是( )A [0, 1]B (0, 1)C (]1,∞- D (-∞, 0)(6) 若椭圆)0(12222〉〉=+b a by a x 的左、右焦点分别为F 1、F 2,线段F 1F 2被抛物线y 2=2bx 的焦点分成5:3两段,则此椭圆的离心率为( )A1716B 17174C 54D 552(7) 已知双曲线)0(1222>=-a y ax 的一条准线与抛物线x y 62-=的准线重合,则该双曲线的离心率为 ( )A23 B23C 26D 332(8) 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)是抛物线y 2=2px(p>0)上的两点,并且满足OA ⊥OB. 则y 1y 2等于( )A – 4p 2B 4p 2C – 2p 2D 2p 2(9) 已知双曲线1222=-y x 的焦点为F 1、F 2,点M 在双曲线上且120,MF MF ⋅=则点M 到x 轴的距离为( )A43B53C 3 (10) 设椭圆的两个焦点分别为F 1、、F 2,过F 2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P , 若△F 1PF 2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )A2B C 2 1 二.填空题(11) 若双曲线的渐近线方程为x y 3±=,它的一个焦点是()0,10,则双曲线的方程是__________.(12)设中心在原点的椭圆与双曲线2 x 2-2y 2=1有公共的焦点,且它们的离心率互为倒数,则该椭圆的方程是 .(13) 过双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的左焦点且垂直于x 轴的直线与双曲线相交于M 、N两点,以MN 为直径的圆恰好过双曲线的右顶点,则双曲线的离心率等于_________.(14) 以下同个关于圆锥曲线的命题中 ①设A 、B 为两个定点,k 为非零常数,k PB PA =-||||,则动点P 的轨迹为双曲线;②过定圆C 上一定点A 作圆的动弦AB ,O 为坐标原点,若),(21OB OA OP +=则动点P 的轨迹为椭圆; ③方程02522=+-x x 的两根可分别作为椭圆和双曲线的离心率;④双曲线13519252222=+=-y x y x 与椭圆有相同的焦点.其中真命题的序号为 (写出所有真命题的序号) 三.解答题(15)点A 、B 分别是椭圆1203622=+y x 长轴的左、右端点,点F 是椭圆的右焦点,点P 在椭圆上,且位于x 轴上方,PF PA ⊥.求点P 的坐标; .(16) 已知抛物线C: y=-21x 2+6, 点P (2, 4)、A 、B 在抛物线上, 且直线PA 、PB 的倾斜角互补. (Ⅰ)证明:直线AB 的斜率为定值;(Ⅱ)当直线AB 在y 轴上的截距为正数时, 求△PAB 面积的最大值及此时直线AB 的方程.(17) 双曲线12222=-by a x (a>1,b>0)的焦距为2c,直线l 过点(a,0)和(0,b),且点(1,0)到直线l 的距离与点(-1,0)到直线l 的距离之和s ≥54c.求双曲线的离心率e 的取值范围(18) 已知抛物线)0(22>=p px y 的焦点为F ,A 是抛物线上横坐标为4、且位于x 轴上方的点,A 到抛物线准线的距离等于5.过A 作AB 垂直于y 轴,垂足为B ,OB 的中点为M.(1)求抛物线方程;(2)过M 作FA MN ⊥,垂足为N ,求点N 的坐标;(3)以M 为圆心,MB 为半径作圆M ,当)0,(m K 是x 轴上一动点时,讨论直线AK 与圆M 的位置关系.参考答案一选择题:1.D[解析]:点A 与抛物线焦点的距离就是点A 与抛物线准线的距离,即5)1(4=-- 2.B[解析]:∵焦点在x 轴上的椭圆2212x y m +=的离心率为12,∴2122=-m 则m=233.D[解析]: ∵方程x 2+ky 2=2,即12222=+ky x 表示焦点在y 轴上的椭圆 ∴22>k故10<<k 4.C[解析]:双曲线19222=-y ax 的一条渐近线方程为023=-y x ,故2=a 又P 是双曲线上一点,故4||||||21=-PF PF ,而3||1=PF ,则=||2PF 75.C[解析]:对于抛物线y 2=2x 上任意一点Q, 点P(a, 0)都满足|PQ|≥|a |,若,0≤a 显然适合若0>a ,点P(a, 0)都满足|PQ|≥|a |就是2222)2(y y a a +-≤ 即1142≤+≤y a ,此时10≤<a 则a 的取值范围是(]1,∞- 6.D[解析]:3522=-+b c bc ,5245222==∴=∴=a c e a c b c 7.D[解析]:双曲线)0(1222>=-a y a x 的准线为122+±=a a x抛物线x y 62-=的准线为23=x 因为两准线重合,故122+a a =23,2a =3,则该双曲线的离心率为328.A[解析]:∵A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)是抛物线y 2=2px(p>0)上的两点,并且满足OA ⊥OB.∴04)(0,12122212121=+∴=+∴-=⋅y y py y y y x x k k OBOA 则y 1y 2 = – 4p 29.C[解析]:∵120,MF MF ⋅=∴点M 在以F 1F 2为直径的圆322=+y x 上故由32||1232222=⎪⎩⎪⎨⎧=-=+y y x y x 得 则点M 到x 轴的距离为332 10.D[解析]:不妨设点P 在 x 轴上方,坐标为),(2ab c ,∵△F 1PF 2为等腰直角三角形∴|PF 2|=|F 1F 2|,即c a b 22=,即e e a c ac a 2122222=-∴=- 故椭圆的离心率e1二填空题:11. 1922=-y x [解析]: 因为双曲线的渐近线方程为x y 3±=,则设双曲线的方程是λ=-922y x ,又它的一个焦点是()0,10 故1109=∴=+λλλ12. 1222=+y x [解析]:双曲线2 x 2-2y 2=1的焦点为()0,1±,离心率为2故椭圆的焦点为()0,1±,离心率为22, 则1,2,1===b a c ,因此该椭圆的方程是1222=+y x 13. 2[解析]:设双曲线22221x y a b-=(a >0,b >0)的左焦点F 1,右顶点为A ,因为以MN 为直径的圆恰好过双曲线的右顶点, 故|F 1M|=|F 1A|,∴c a ab +=2∴2112=∴+=-e e e 14. ③④[解析]:根据双曲线的定义必须有||||AB k ≤,动点P 的轨迹才为双曲线,故①错 ∵),(21OB OA OP +=∴P 为弦AB 的中点,故090=∠APC 则动点P 的轨迹为以线段AC 为直径的圆。
专题九 解析几何第二十五讲 椭圆2019年1.(2019全国1文12)已知椭圆C 的焦点为12(1,0),(1,0)F F -,过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若22||2||AF F B =,1||||AB BF =,则C 的方程为A .2212x y +=B .22132x y +=C .22143x y +=D .22154x y +=2.(2019全国II 文9)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆2213x y p p+=的一个焦点,则p = A .2 B .3C .4D .83.(2019北京文19)已知椭圆2222:1x y C a b+=的右焦点为(1,0),且经过点(0,1)A .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设O 为原点,直线:(1)l y kx t t =+≠±与椭圆C 交于两个不同点P ,Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N ,若|OM |·|ON |=2,求证:直线l 经过定点.4.(2019江苏16)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的焦点为F 1(–1、0),F 2(1,0).过F 2作x 轴的垂线l ,在x 轴的上方,l 与圆F 2:222(1)4x y a-+=交于点A ,与椭圆C 交于点D .连结AF 1并延长交圆F 2于点B ,连结BF 2交椭圆C 于点E ,连结DF 1.已知DF 1=52. (1)求椭圆C 的标准方程; (2)求点E 的坐标.5.(2019浙江15)已知椭圆22195x y +=的左焦点为F ,点P 在椭圆上且在x 轴的上方,若线段PF 的中点在以原点O 为圆心,OF 为半径的圆上,则直线PF 的斜率是_______.6.(2019全国II 文20)已知12,F F 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的两个焦点,P 为C 上一点,O 为坐标原点.(1)若2POF △为等边三角形,求C 的离心率;(2)如果存在点P ,使得12PF PF ⊥,且12F PF △的面积等于16,求b 的值和a 的取值范围.7.(2019天津文19)设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,左顶点为A ,顶点为B .|2||OA OB =(O 为原点).(Ⅰ)求椭圆的离心率; (Ⅱ)设经过点F 且斜率为34的直线l 与椭圆在x 轴上方的交点为P ,圆C 同时与x 轴和直线l 相切,圆心C 在直线4x =上,且OC AP ∥,求椭圆的方程.8.(2019全国III 文15)设12F F ,为椭圆C :22+13620x y =的两个焦点,M 为C 上一点且在第一象限.若12MF F △为等腰三角形,则M 的坐标为___________.9.(2019北京文19)已知椭圆2222:1x y C a b+=的右焦点为(1,0),且经过点(0,1)A .(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设O 为原点,直线:(1)l y kx t t =+≠±与椭圆C 交于两个不同点P ,Q ,直线AP 与x 轴交于点M ,直线AQ 与x 轴交于点N ,若|OM |·|ON |=2,求证:直线l 经过定点.2010-2019年一、选择题1.(2018全国卷Ⅰ)已知椭圆C :22214x y a +=的一个焦点为(20),,则C 的离心率为A .13B .12CD 2.(2018全国卷Ⅱ)已知1F ,2F 是椭圆C 的两个焦点,P 是C 上的一点,若12PF PF ⊥,且2160PF F ∠=︒,则C 的离心率为A .1B .2CD 13.(2018上海)设P 是椭圆22153x y +=上的动点,则P 到该椭圆的两个焦点的距离之和为A .B .C .D .4.(2017浙江)椭圆22194x y +=的离心率是A .3 B .3 C .23 D .595.(2017新课标Ⅲ)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别为1A ,2A ,且以线段12A A 为直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则C 的离心率为A B C .3 D .136.(2017新课标Ⅰ)设A 、B 是椭圆C :2213x y m+=长轴的两个端点,若C 上存在点M 满足AMB ∠ =120°,则m 的取值范围是A .(0,1][9,)+∞B .[9,)+∞C .(0,1][4,)+∞D .[4,)+∞7.(2016年全国I 卷)直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l 的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为 A .13 B .12 C .23 D .348.(2016年全国III 卷)已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点,A ,B 分别为C 的左,右顶点.P 为C 上一点,且PF x ⊥轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为A .13B .12C .23D .349.(2015新课标1)已知椭圆E 的中心为坐标原点,离心率为12,E 的右焦点与抛物线C :28y x =的焦点重合,A B 、是C 的准线与E 的两个交点,则AB =A .3B .6C .9D .1210.(2015广东)已知椭圆222125x y m+=(0m >)的左焦点为()14,0F -,则m = A .2 B .3 C .4 D .911.(2015福建)已知椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的右焦点为F .短轴的一个端点为M ,直线:340l x y -=交椭圆E 于,A B 两点.若4A F B F +=,点M 到直线l 的距离不小于45,则椭圆E 的离心率的取值范围是A .B .3(0,]4C .D .3[,1)412.(2014福建)设Q P ,分别为()2622=-+y x 和椭圆11022=+y x 上的点,则Q P ,两点间的最大距离是A .25B .246+C .27+D .2613.(2013新课标1)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交椭圆于A 、B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则E 的方程为 A .x 245+y 236=1B .x 236+y 227=1C .x 227+y 218=1D .x 218+y 29=114.(2013广东)已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为(1,0)F ,离心率等于21,则C 的方程是A .14322=+y x B .13422=+y x C .12422=+y x D .13422=+y x 15.(2012新课标)设1F 、2F 是椭圆E :)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点,P 为直线23a x =上一点,12PF F ∆ 是底角为o30的等腰三角形,则E 的离心率为 A 、21 B 、32 C 、43 D 、54二、填空题16.(2018浙江)已知点(0,1)P ,椭圆224x y m +=(1m >)上两点A ,B 满足2AP PB =,则当m =___时,点B 横坐标的绝对值最大.17.(2015浙江)椭圆22221x y a b +=(0a b >>)的右焦点(),0F c 关于直线by x c=的对称点Q 在椭圆上,则椭圆的离心率是 .18.(2014江西)过点(1,1)M 作斜率为12-的直线与椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>相交于,A B 两点,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率等于 .19.(2014辽宁)已知椭圆C :22194x y +=,点M 与C 的焦点不重合,若M 关于C 的焦点的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在C 上,则||||AN BN += .20.(2014江西)设椭圆()01:2222>>=+b a by a x C 的左右焦点为21F F ,,作2F 作x 轴的垂线与C 交于B A ,两点,B F 1与y 轴相交于点D ,若B F AD 1⊥,则椭圆C 的离心率等于________.21.(2014安徽)设21,F F 分别是椭圆)10(1:222<<=+b by x E 的左、右焦点,过点1F 的直线交椭圆E 于B A ,两点,若x AF BF AF ⊥=211,3轴,则椭圆E 的方程为____.22.(2013福建)椭圆)0(1:2222>>=+Γb a by a x 的左、右焦点分别为21,F F ,焦距为c 2.若直线)y x c =+与椭圆Γ的一个交点M 满足12212F MF F MF ∠=∠,则该椭圆的离心率等于 .23.(2012江西)椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右顶点分别是,A B ,左、右焦点分别是12,F F .若1121||,||,||AF F F F B 成等比数列,则此椭圆的离心率为_________.24.(2011浙江)设12,F F 分别为椭圆2213x y +=的左、右焦点,点,A B 在椭圆上,若125F A F B =;则点A 的坐标是 .三、解答题25.(2018江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 过点1,)2,焦点12(F F ,圆O 的直径为12F F .(1)求椭圆C 及圆O 的方程;(2)设直线l 与圆O 相切于第一象限内的点P .①若直线l 与椭圆C 有且只有一个公共点,求点P 的坐标;②直线l 与椭圆C 交于,A B 两点.若OAB △,求直线l 的方程. 26.(2018全国卷Ⅲ)已知斜率为k 的直线l 与椭圆22143x y C +=:交于A ,B 两点.线段AB 的中点为(1,)(0)M m m >.(1)证明:12k <-; (2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP FA FB ++=0.证明:2||||||FP FA FB =+.27.(2018北京)已知椭圆2222:1(0)x y M a b a b+=>>的离心率为3,焦距为.斜率为k 的直线l 与椭圆M 有两个不同的交点A ,B . (1)求椭圆M 的方程;(2)若1k =,求||AB 的最大值;(3)设(2,0)P -,直线PA 与椭圆M 的另一个交点为C ,直线PB 与椭圆M 的另一个交点为D .若C ,D 和点71(,)42Q - 共线,求k .28.(2018天津)设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右顶点为A ,上顶点为B .已知椭圆的离心率为3||AB = (1)求椭圆的方程;(2)设直线:(0)l y kx k =<与椭圆交于,P Q 两点,l 与直线AB 交于点M ,且点P ,M 均在第四象限.若BPM △的面积是BPQ △面积的2倍,求k 的值.29.(2017新课标Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M 做x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足2NP NM =.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .30.(2017天津)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为,()0F c -,右顶点为A ,点E的坐标为(0,)c ,EFA △的面积为22b .(Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)设点Q 在线段AE 上,3||2FQ c =,延长线段FQ 与椭圆交于点P ,点M ,N 在x 轴上,PM QN ∥,且直线PM 与直线QN 间的距离为c ,四边形PQNM 的面积为3c .(i )求直线FP 的斜率; (ii )求椭圆的方程.31.(2017山东)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221x y a b+=(0)a b >>的离心率为2,椭圆C 截直线1y =所得线段的长度为 (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)动直线l :(0)y kx m m =+≠交椭圆C 于A ,B 两点,交y 轴于点M .点N 是M 关于O 的对称点,N 的半径为||NO . 设D 为AB 的中点,DE ,DF 与N 分别相切于点E ,F ,求EDF ∠的最小值.x32.(2017北京)已知椭圆C 的两个顶点分别为(2,0)A -,(2,0)B ,焦点在x 轴上,离心. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)点D 为x 轴上一点,过D 作x 轴的垂线交椭圆C 于不同的两点M ,N ,过D 作AM 的垂线交BN 于点E .求证:BDE ∆与BDN ∆的面积之比为4:5.33.(2017江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,离心率为12,两准线之间的距离为8.点P 在椭圆E 上,且位于第一象限,过点1F 作直线1PF 的垂线1l ,过点2F 作直线2PF 的垂线2l . (1)求椭圆E 的标准方程;(2)若直线1l ,2l 的交点Q 在椭圆E 上,求点P 的坐标.34.(2016年北京)已知椭圆C :22221x y a b+=过(2,0)A ,(0,1)B 两点.(Ⅰ)求椭圆C 的方程及离心率;(Ⅱ)设P 为第三象限内一点且在椭圆C 上,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x轴交于点N ,求证:四边形ABNM 的面积为定值.35.(2016年全国II 卷)已知A 是椭圆E :22143x y +=的左顶点,斜率为()0k k >的直线交E 与A ,M 两点,点N 在E 上,MA NA ⊥. (Ⅰ)当AM AN =时,求AMN ∆的面积;(Ⅱ)当AM AN =2k <<.36.(2016年山东)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的长轴长为4,焦距为2.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过动点M (0,m )(m >0)的直线交x 轴与点N ,交C 于点A ,P (P 在第一象限),且M 是线段PN 的中点.过点P 作x 轴的垂线交C 于另一点Q ,延长线QM 交C 于点B .(i)设直线PM 、QM 的斜率分别为k 、k',证明k k'为定值; (ii)求直线AB 的斜率的最小值.37.(2016年天津)设椭圆13222=+y a x (3>a )的右焦点为F ,右顶点为A ,已知||3||1||1FA eOA OF =+,其中O 为原点,e 为椭圆的离心率. (Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)设过点A 的直线l 与椭圆交于点B (B 不在x 轴上),垂直于l 的直线与l 交于点M ,与y 轴交于点H ,若HF BF ⊥,且MAO MOA ∠=∠,求直线的l 斜率.38.(2015新课标2)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为2,点在C 上.(Ⅰ)求C 的方程;(Ⅱ)直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点,A B ,线段AB 的中点为M .证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.39.(2015天津)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的上顶点为B ,左焦点为F ,离心率为(Ⅰ)求直线BF 的斜率;(Ⅱ)设直线BF 与椭圆交于点P (P 异于点B ),故点B 且垂直于BP 的直线与椭圆交于点Q (Q 异于点B )直线PQ 与y 轴交于点M ,||=||PM MQ λ. (i )求λ的值;(ii )若||sin =9PM BQP ∠,求椭圆的方程.40.(2015陕西)如图,椭圆E (Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)经过点(1,1),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2.41.(2015重庆)直线交椭圆于,P Q 两点,且PQ ⊥1PF .42. (2014新课标1) 已知点A (0,2)-,椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>,F 是椭圆E 的右焦点,直线AF ,O 为坐标原点. (Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设过点A 的动直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程.43.(2014浙江)如图,设椭圆(),01:2222>>=+b a by a x C 动直线l 与椭圆C 只有一个公共点P ,且点P 在第一象限.(Ⅰ)已知直线l 的斜率为k ,用k b a ,,表示点P 的坐标;(Ⅱ)若过原点O 的直线1l 与l 垂直,证明:点P 到直线1l 的距离的最大值为b a -.44.(2014新课标2)设1F ,2F 分别是椭圆C :()222210y x a b a b+=>>的左,右焦点,M 是C 上一点且2MF 与x 轴垂直,直线1MF 与C 的另一个交点为N . (Ⅰ)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(Ⅱ)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且15MN F N =,求,a b .45.(2014安徽)设1F ,2F 分别是椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点,过点1F的直线交椭圆E 于,A B 两点,11||3||AF BF = (Ⅰ)若2||4,AB ABF =∆的周长为16,求2||AF ; (Ⅱ)若23cos 5AF B ∠=,求椭圆E 的离心率. 46.(2014山东)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C ab a b+=>>的离心率为2,直线y x =被椭圆C . (I)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过原点的直线与椭圆C 交于A ,B 两点(A ,B 不是椭圆C 的顶点).点D 在椭圆C 上,且AD AB ⊥,直线BD 与x 轴、y 轴分别交于M ,N 两点.(ⅰ)设直线BD ,AM 的斜率分别为12,k k ,证明存在常数λ使得12k k λ=,并求出λ的值;(ⅱ)求OMN ∆面积的最大值.47.(2014湖南)如图5,O 为坐标原点,双曲线221112211:1(0,0)x y C a b a b -=>>和椭圆222222222:1(0)x y C a b a b +=>>均过点(,1)3P ,且以1C 的两个顶点和2C 的两个焦点为顶点的四边形是面积为2的正方形. (I)求12,C C 的方程;(Ⅱ)是否存在直线l ,使得l 与1C 交于,A B 两点,与2C 只有一个公共点,且||||OA OB AB +=?证明你的结论.48.(2014四川)已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的焦距为4,其短轴的两个端点与长轴的一个端点构成正三角形. (Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)设F 为椭圆C 的左焦点,T 为直线3x =-上任意一点,过F 作TF 的垂线交椭圆C 于点P ,Q .(i )证明:OT 平分线段PQ (其中O 为坐标原点); (ii )当||||TF PQ 最小时,求点T 的坐标.49.(2013安徽)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为4,且过点P .12短轴长分别为2m ,2()n m n >,过原点且不与x 轴重合的直线l 与1C ,2C 的四个交点按纵坐标从大到小依次为A ,B ,C ,D .记mnλ=,△B D M 和△ABN 的面积分别为1S 和2S .(Ⅰ)当直线l 与y 轴重合时,若12S S λ=,求λ的值;(Ⅱ)当λ变化时,是否存在与坐标轴不重合的直线l ,使得12S S λ=?并说明理由.51. (2013天津)设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F , , 过点F 且与x(Ⅰ) 求椭圆的方程;(Ⅱ) 设A ,B 分别为椭圆的左、右顶点, 过点F 且斜率为k 的直线与椭圆交于C ,D两点.若··8AC DB AD CB +=, 求k 的值.52.(2013山东)椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别是12,F F ,,过1F 且垂直于x 轴的直线被椭圆C 截得的线段长为l . (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)点P 是椭圆C 上除长轴端点外的任一点,连接12,PF PF .设12F PF ∠的角平分线PM 交C 的长轴于点(),0M m ,求m 的取值范围;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,过点P 作斜率为k 的直线l ,使得l 与椭圆C 有且只有一个公共点.设直线12,PF PF 的斜率分别为12,k k ,若0k ≠,试证明1211kk kk +为定值,并求出这个定值.53.(2012北京)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的一个顶点为(2,0)A ,离心率为2.直线(1y k x =-)与椭圆C 交于不同的两点M ,N . (Ⅰ)求椭圆C 的方程; (Ⅱ)当△AMN得面积为3时,求k 的值. 54.(2013安徽)如图,21,F F 分别是椭圆C :22a x +22by =1(0>>b a )的左、右焦点,A是椭圆C 的顶点,B 是直线2AF 与椭圆C 的另一个交点,1F ∠A 2F =60°.(Ⅰ)求椭圆C 的离心率;(Ⅱ)已知△A B F 1的面积为403,求a , b 的值.55.(2012广东)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率e =C 上的点到(0,2)Q 的距离的最大值为3. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)在椭圆C 上,是否存在点(,)M m n 使得直线l :1mx ny +=与圆O :221x y +=相交于不同的两点,A B ,且OAB ∆的面积最大?若存在,求出点M 的坐标及相对应的OAB ∆的面积;若不存在,请说明理由.56.(2011陕西)设椭圆C : ()222210x y a b a b +=>>过点(0,4),离心率为35.(Ⅰ)求C 的方程; (Ⅱ)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的中点坐标. 57.(2011山东)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22:13x C y +=.如图所示,斜率为(0)k k >且不过原点的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,线段AB 的中点为E ,射线OE交椭圆C 于点G ,交直线3x =-于点(3,)D m -. (Ⅰ)求22m k +的最小值; (Ⅱ)若2OG OD =∙OE ,(i )求证:直线l 过定点;(ii )试问点B ,G 能否关于x 轴对称?若能,求出此时ABG 的外接圆方程;若不能,请说明理由.58.(2010新课标)设1F ,2F 分别是椭圆E :2x +22y b=1(0﹤b ﹤1)的左、右焦点,过1F的直线l 与E 相交于A 、B 两点,且2AF ,AB ,2BF 成等差数列. (Ⅰ)求AB ;(Ⅱ)若直线l 的斜率为1,求b 的值.59.(2010辽宁)设椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线与椭圆C相交于A ,B 两点,直线l 的倾斜角为60o ,2AF FB . (Ⅰ)求椭圆C 的离心率; (Ⅱ)如果||AB =154,求椭圆C 的方程.。
高中数学高考总复习椭圆习题及详解一、选择题1.设0≤α<2π,假设方程x 2sin α-y 2cos α=1表示焦点在y 轴上椭圆,那么α取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0,3π4∪⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫7π4,2πB.⎣⎢⎢⎡⎭⎪⎪⎫π2,3π4 C.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫π2,3π4D.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫3π4,3π2 [答案] C[解析] 化为x21sin α+y2-1cos α=1,∴-1cos α>1sin α>0,应选C.2.(文)(2021·瑞安中学)双曲线C 焦点、顶点分别恰好是椭圆x225+y216=1长轴端点、焦点,那么双曲线C 渐近线方程为( )A .4x ±3y =0B .3x ±4y =0C .4x ±5y =0D .5x ±4y =0 [答案] A[解析] 由题意知双曲线C 焦点(±5,0),顶点(±3,0),∴a =3,c =5,∴b =c2-a2=4,∴渐近线方程为y =±43x ,即4x ±3y =0.(理)(2021·广东中山)假设椭圆x2a2+y2b2=1过抛物线y 2=8x焦点,且与双曲线x 2-y 2=1,有一样焦点,那么该椭圆方程是( )A.x24+y22=1B.x23+y 2=1C.x22+y24=1 D .x 2+y23=1[答案] A[解析] 抛物线y 2=8x 焦点坐标为(2,0),那么依题意知椭圆右顶点坐标为(2,0),又椭圆与双曲线x 2-y 2=1有一样焦点,∴a =2,c =2,∵c 2=a 2-b 2,∴b 2=2,∴椭圆方程为x24+y22=1.3.分别过椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)左、右焦点F 1、F 2作两条互相垂直直线l 1、l 2,它们交点在椭圆内部,那么椭圆离心率取值范围是( )A .(0,1)B.⎝⎛⎭⎪⎪⎫0,22 C.⎝⎛⎭⎪⎪⎫22,1 D.⎝⎛⎦⎥⎥⎤0,22 [答案] B[解析] 依题意,结合图形可知以F 1F 2为直径圆在椭圆内部,∴c <b ,从而c 2<b 2=a 2-c 2,a 2>2c 2,即e 2=c2a2<12,又∵e >0,∴0<e <22,应选B.4.椭圆x2100+y264=1焦点为F 1、F 2,椭圆上点P 满足∠F 1PF 2=60°,那么△F 1PF 2面积是( )A.6433B.9133C.1633D.643[答案] A [解析]由余弦定理:|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos60°=|F 1F 2|2.又|PF 1|+|PF 2|=20,代入化简得|PF 1|·|PF 2|=2563,∴S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|·sin60°=6433.5.(2021·济南市模拟)假设椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)离心率为32,那么双曲线x2a2-y2b2=1渐近线方程为( )A .y =±12x B .y =±2xC .y =±4xD .y =±14x[答案] A[解析] ∵由椭圆离心率e =c a =32,∴c2a2=a2-b2a2=34,∴b a =12,故双曲线渐近线方程为y =±12x ,选A.6.(文)(2021·南昌市模考)椭圆E 短轴长为6,焦点F 到长轴一个端点距离等于9,那么椭圆E 离心率等于( )A.513B.1213C.35D.45 [答案] A[解析] 设椭圆长半轴长,短半轴长,半焦距分别为a 、b 、c ,那么由条件知,b =6,a +c =9或a -c =9,又b 2=a 2-c 2=(a +c )(a -c )=36,故⎩⎪⎨⎪⎧a +c =9a -c =4,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =132c =52,∴e =c a =513.(理)(2021·北京崇文区)点F ,A 分别是椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)左焦点、右顶点,B (0,b )满足FB →·AB →=0,那么椭圆离心率等于( )A.3+12B.5-12C.3-12D.5+12[答案] B[解析] ∵FB →=(c ,b ),AB →=(-a ,b ),FB →·AB →=0, ∴-ac +b 2=0,∵b 2=a 2-c 2, ∴a 2-ac -c 2=0,∴e 2+e -1=0, ∵e >0,∴e =5-12.7.(2021·浙江金华)假设点P 为共焦点椭圆C 1与双曲线C 2一个交点,F 1、F 2分别是它们左、右焦点.设椭圆离心率为e 1,双曲线离心率为e 2,假设PF1→·PF2→=0,那么1e12+1e22=( ) A .2 B. 2 C. 3 D .3 [答案] A[解析] 设椭圆长半轴长为a ,双曲线实半轴长为a ′,焦距为2c ,那么由条件知||PF 1|-|PF 2||=2a ′,|PF 1|+|PF 2|=2a ,将两式两边平方相加得:|PF 1|2+|PF 2|2=2(a 2+a ′2),又|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2,∴a 2+a ′2=2c 2, ∴1e12+1e22=1⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫c a 2+1⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫c a ′2=a2+a ′2c2=2. 8.(2021·重庆南开中学)椭圆x24+y22=1左右焦点分别为F 1、F 2,过F 2且倾角为45°直线l 交椭圆于A 、B 两点,以下结论中:①△ABF 1周长为8;②原点到l 距离为1;③|AB |=83;正确结论个数为( )A .3B .2C .1D .0 [答案] A[解析] ∵a =2,∴△ABF 1周长为|AB |+|AF 1|+|BF 1|=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =8,故①正确;∵F 2(2,0),∴l :y =x -2,原点到l 距离d =|-0-2|2=1,故②正确;将y =x -2代入x24+y22=1中得3x 2-42x =0,∴x 1=0,x 2=423,∴|AB |=1+12⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪423-0=83,故③正确. 9.(文)(2021·北京西城区)圆(x +2)2+y 2=36圆心为M ,设A 为圆上任一点,N (2,0),线段AN 垂直平分线交MA 于点P ,那么动点P 轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线 [答案] B[解析] 点P 在线段AN 垂直平分线上,故|PA |=|PN |,又AM 是圆半径,∴|PM |+|PN |=|PM |+|PA |=|AM |=6>|MN |,由椭圆定义知,P 轨迹是椭圆.(理)F 1、F 2是椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)两焦点,P 是椭圆上任一点,过一焦点引∠F 1PF 2外角平分线垂线,那么垂足Q 轨迹为( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线 [答案] A[解析] ∵PQ 平分∠F 1PA ,且PQ ⊥AF 1, ∴Q 为AF 1中点,且|PF 1|=|PA |, ∴|OQ |=12|AF 2|=12(|PA |+|PF 2|)=a ,∴Q 点轨迹是以O 为圆心,a 为半径圆.10.(文)(2021·辽宁沈阳)过椭圆C :x2a2+y2b2=1(a >b >0)左顶点A 斜率为k 直线交椭圆C 于另一个点B ,且点B 在x 轴上射影恰好为右焦点F ,假设13<k <12,那么椭圆离心率取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫14,49 B.⎝⎛⎭⎪⎪⎫23,1 C.⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12,23D.⎝⎛⎭⎪⎪⎫0,12 [答案] C[解析] 点B 横坐标是c ,故B坐标⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫c ,±b2a ,k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13,12,∴B ⎝⎛⎭⎪⎪⎫c ,b2a . 斜率k =b2a c +a =b2ac +a2=a2-c2ac +a2=1-e2e +1.由13<k <12,解得12<e <23. (理)(2021·宁波余姚)如果AB 是椭圆x2a2+y2b2=1任意一条与x 轴不垂直弦,O 为椭圆中心,e 为椭圆离心率,M 为AB 中点,那么k AB ·k OM 值为( )A .e -1B .1-eC .e 2-1 D .1-e 2[答案] C[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),中点M (x 0,y 0),由点差法,x12a2+y12b2=1,x22a2+y22b2=1,作差得x1-x2x1+x2a2=y2-y1y2+y1b2,∴k AB ·k OM =y2-y1x2-x1·y1+y2x1+x2=-b2a2=c2-a2a2=e 2-1.应选C.二、填空题11.(文)过椭圆C :x2a2+y2b2=1(a >b >0)一个顶点作圆x 2+y2=b 2两条切线,切点分别为A ,B ,假设∠AOB =90°(O 为坐标原点),那么椭圆C 离心率为________.[答案] 22[解析] 因为∠AOB =90°,所以∠AOF =45°,所以ba =22,所以e 2=c2a2=a2-b2a2=1-b2a2=12,即e =22. (理)(2021·揭阳市模拟)假设椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)与曲线x 2+y 2=a 2-b 2无公共点,那么椭圆离心率e 取值范围是________.[答案]⎝⎛⎭⎪⎪⎫0,22 [解析] 易知以半焦距c 为半径圆在椭圆内部,故b >c ,∴b 2>c 2,即a 2>2c 2,∴c a <22. 12.(2021·南充市)△ABC 顶点A (-4,0)与C (4,0),顶点B 在椭圆x225+y29=1上,那么sinA +sinC sinB =________.[答案] 54[解析] 易知A ,C 为椭圆焦点,故|BA |+|BC |=2×5=10,又AC =8,由正弦定理知,sinA +sinC sinB =|BA|+|BC||AC|=54.13.(文)假设右顶点为A 椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)上存在点P (x ,y ),使得OP →·PA →=0,那么椭圆离心率范围是________.[答案] 22<e <1[解析] 在椭圆x2a2+y2a2=1上存在点P ,使OP →·PA →=0,即以OA 为直径圆与椭圆有异于A 公共点.以OA 为直径圆方程为x 2-ax +y 2=0与椭圆方程b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2联立消去y 得(a 2-b 2)x 2-a 3x +a 2b 2=0,将a 2-b 2=c 2代入化为(x -a )(c 2x -ab 2)=0, ∵x ≠a ,∴x =ab2c2,由题设ab2c2<a ,∴a2-c2c2<1.即e >22,∵0<e <1,∴22<e <1.(理)A (4,0),B (2,2)是椭圆x225+y29=1内点,M 是椭圆上动点,那么|MA |+|MB |最大值是________.[答案] 10+210[解析] 如图,直线BF 与椭圆交于M 1、M 2.任取椭圆上一点M ,那么|MB |+|BF |+|MA |≥|MF |+|MA |=2a=|M 1A |+|M 1F |=|M 1A |+|M 1B |+|BF | ∴|MB |+|MA |≥|M 1B |+|M 1A |=2a -|BF |.同理可证|MB |+|MA |≤|M 2B |+|M 2A |=2a +|BF |, 10-210≤|MB |+|MA |≤10+210.14.(文)实数k 使函数y =cos kx 周期不小于2,那么方程x23+y2k =1表示椭圆概率为________.[答案] 12[解析] 由条件2π|k|≥2,∴-π≤k ≤π,当0<k ≤π且k ≠3时,方程x23+y2k =1表示椭圆,∴概率P =12.(理)(2021·深圳市调研)椭圆M :x2a2+y2b2=1(a >0,b >0)面积为πab ,M包含于平面区域Ω:⎩⎪⎨⎪⎧|x|≤2|y|≤3内,向Ω内随机投一点Q ,点Q 落在椭圆M 内概率为π4,那么椭圆M 方程为________.[答案] x24+y23=1[解析] 平面区域Ω:⎩⎪⎨⎪⎧|x|≤2|y|≤3是一个矩形区域,如下图,依题意及几何概型,可得πab 83=π4,即ab =2 3.因为0<a ≤2,0<b ≤3, 所以a =2,b = 3.所以,椭圆M 方程为x24+y23=1.三、解答题15.(文)(2021·山东济南市模拟)椭圆C :x2a2+y2b2=1(a >b >0)长轴长为4.(1)假设以原点为圆心、椭圆短半轴为半径圆与直线y =x +2相切,求椭圆C 焦点坐标;(2)假设点P 是椭圆C 上任意一点,过焦点直线l 与椭圆相交于M ,N 两点,记直线PM ,PN 斜率分别为k PM 、k PN ,当k PM ·k PN =-14时,求椭圆方程. [解析] (1)∵圆x 2+y 2=b 2与直线y =x +2相切, ∴b =21+1,得b = 2.又2a =4,∴a =2,a 2=4,b 2=2,c 2=a 2-b 2=2,∴两个焦点坐标为(2,0),(-2,0).(2)由于过原点直线l 与椭圆相交两点M ,N 关于坐标原点对称,不妨设:M (x 0,y 0),N (-x 0,-y 0),P (x ,y ),由于M ,N ,P 在椭圆上,那么它们满足椭圆方程, 即有x02a2+y02b2=1,x2a2+y2b2=1.两式相减得:y2-y02x2-x02=-b2a2.由题意可知直线PM 、PN 斜率存在,那么 k PM =y -y0x -x0,k PN =y +y0x +x0,k PM ·k PN =y -y0x -x0·y +y0x +x0=y2-y02x2-x02=-b2a2,那么-b2a2=-14,由a =2得b =1,故所求椭圆方程为x24+y 2=1.(理)(2021·北京东城区)椭圆C 中心在原点,一个焦点F (-2,0),且长轴长与短轴长比是2 3.(1)求椭圆C 方程;(2)设点M (m,0)在椭圆C 长轴上,点P 是椭圆上任意一点.当|MP→|最小时,点P 恰好落在椭圆右顶点,求实数m 取值范围. [解析] (1)设椭圆C 方程为x2a2+y2b2=1(a >b >0)由题意⎩⎪⎨⎪⎧a2=b2+c2a b =23c =2,解得a 2=16,b 2=12.所以椭圆C 方程为x216+y212=1.(2)设P (x ,y )为椭圆上动点,由于椭圆方程为x216+y212=1,故-4≤x ≤4.因为MP →=(x -m ,y ), 所以|MP →|2=(x -m )2+y 2 =(x -m )2+12×⎝⎛⎭⎪⎪⎫1-x216. =14x 2-2mx +m 2+12=14(x -4m )2+12-3m 2. 因为当|MP→|最小时,点P 恰好落在椭圆右顶点, 即当x =4时,|MP →|2取得最小值.而x ∈[-4,4],故有4m ≥4,解得m ≥1.又点M 在椭圆长轴上,即-4≤m ≤4. 故实数m 取值范围是m ∈[1,4].16.(2021·辽宁文,20)设F 1,F 2分别为椭圆C :x2a2+y2b2=1(a >b >0)左、右焦点,过F 2直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,直线l 倾斜角为60°,F 1到直线l 距离为2 3.(1)求椭圆C 焦距;(2)如果AF2→=2F2B →,求椭圆C 方程.[解析] (1)设焦距为2c ,那么F 1(-c,0),F 2(c,0) ∵k l =tan60°=3∴l 方程为y =3(x -c ) 即:3x -y -3c =0 ∵F 1到直线l 距离为23 ∴|-3c -3c|32+-12=3c =23∴c =2∴椭圆C 焦距为4(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)由题可知y 1<0,y 2>0 直线l 方程为y =3(x -2) 由⎩⎪⎨⎪⎧y =3x -2x2a2+y2b2=1消去x 得,(3a 2+b 2)y 2+43b 2y -3b 2(a 2-4)=0 由韦达定理可得⎩⎪⎨⎪⎧y1+y2=-43b23a2+b2 ①y1·y2=-3b2a2-43a2+b2②∵AF2→=2F2B →,∴-y 1=2y 2,代入①②得⎩⎪⎨⎪⎧-y2=-43b23a2+b2 ③-2y22=-3b2a2-43a2+b2④③2④得12=48b43a2+b22·3a2+b23b2a2-4=16b23a2+b2a2-4⑤又a2=b2+4 ⑥由⑤⑥解得a2=9 b2=5∴椭圆C方程为x29+y25=1.17.(文)(2021·安徽文)椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,F2在x轴上,离心率e=12.(1)求椭圆E方程;(2)求∠F1AF2角平分线所在直线方程.[解析] (1)由题意可设椭圆方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0)∵e=12,即ca=12,∴a=2c又b2=a2-c2=3c2∴椭圆方程为x24c2+y23c2∵椭圆过点A(2,3)∴44c2+93c2=1,解得c2=4,∴椭圆方程为x216+y212=1.(2)法一:由(1)知F1(-2,0),F2(2,0),∴直线AF1方程y=34(x+2),即3x-4y+6=0,直线AF2方程为x=2.设P (x ,y )为角平分线上任意一点,那么点P 到两直线距离相等.即|3x -4y +6|5=|x -2|∴3x -4y +6=5(x -2)或3x -4y +6=5(2-x ) 即x +2y -8=0或2x -y -1=0.由图形知,角平分线斜率为正数,故所求∠F 1AF 2平分线所在直线方程为2x -y -1=0.法二:设AM 平分∠F 1AF 2,那么直线AF 1与直线AF 2关于直线AM 对称.由题意知直线AM 斜率存在且不为0,设为k . 那么直线AM 方程y -3=k (x -2). 由(1)知F 1(-2,0),F 2(2,0),∴直线AF 1方程为y =34(x +2),即3x -4y +6=0设点F 2(2,0)关于直线AM 对称点F 2′(x 0,y 0),那么⎩⎪⎨⎪⎧y0x0-2=-1ky02-3=kx0+22-2解之得F 2′(-6k +2k2+21+k2,61+k2).∵直线AF 1与直线AF 2关于直线AM 对称, ∴点F 2′在直线AF 1上.即3×-6k +2k2+21+k2-4×61+k2+6=0.解得k =-12或k =2.由图形知,角平分线所在直线方程斜率为正, ∴k =-12(舍去).故∠F 1AF 2角平分线所在直线方程为2x -y -1=0. 法三:∵A (2,3),F 1(-2,0),F 2(2,0), ∴AF1→=(-4,-3),AF2→=(0,-3), ∴AF1→|AF2→|+AF2→|AF2→|=15(-4,-3)+13(0,-3)=-45(1,2),∴k l =2,∴l :y -3=2(x -2),即2x -y -1=0.[点评] 因为l 为∠F 1AF 2平分线,∴AF1→与AF2→单位向量与与l 共线.从而可由AF1→、AF2→单位向量求得直线l 一个方向向量,进而求出其斜率.(理)(2021·湖北黄冈)点A (1,1)是椭圆x2a2+y2b2=1(a >b >0)上一点,F 1,F 2是椭圆两焦点,且满足|AF 1|+|AF 2|=4.(1)求椭圆两焦点坐标;(2)设点B 是椭圆上任意一点,如果|AB |最大时,求证A 、B 两点关于原点O 不对称;(3)设点C 、D 是椭圆上两点,直线AC 、AD 倾斜角互补,试判断直线CD 斜率是否为定值?假设是定值,求出定值;假设不是定值,说明理由.[解析] (1)由椭圆定义知:2a =4, ∴a =2,∴x24+y2b2=1把(1,1)代入得14+1b2=1∴b 2=43,那么椭圆方程为x24+y243=1∴c 2=a 2-b 2=4-43=83,∴c =263故两焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫263,0,⎝⎛⎭⎪⎪⎫-263,0.(2)用反证法:假设A 、B 两点关于原点O 对称,那么B 点坐标为(-1,-1),此时|AB |=22,取椭圆上一点M (-2,0),那么|AM |=10∴|AM |>|AB |.从而此时|AB |不是最大,这与|AB |最大矛盾,所以命题成立.(3)设AC 方程为:y =k (x -1)+1 联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -1+1x24+3y24=1消去y 得(1+3k 2)x 2-6k (k -1)x +3k 2-6k -1=0∵点A (1,1)在椭圆上 ∴x C =3k2-6k -13k2+1∵直线AC 、AD 倾斜角互补 ∴AD 方程为y =-k (x -1)+1 同理x D =3k2+6k -13k2+1又y C =k (x C -1)+1,y D =-k (x D -1)+1y C -y D =k (x C +x D )-2k所以k CD =yC -yD xC -xD =13即直线CD 斜率为定值13.。
专题9.3 椭圆1.(浙江高考真题)椭圆的离心率是( ) A B C .D .2.(2019·北京高考真题)已知椭圆2222 1x y a b+=(a >b >0)的离心率为12,则( )A .a 2=2b 2B .3a 2=4b 2C .a =2bD .3a =4b3.(上海高考真题)设p 是椭圆2212516x y+=上的点.若12F F ,是椭圆的两个焦点,则12PF PF +等于( )A.4B.5C.8D.104.(2020·四川资阳�高三其他(理))已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>经过点),且C 的离心率为12,则C 的方程是( ) A .22143x y +=B .22186x y +C .22142x y +=D .22184x y +=5.(2020·河北枣强中学高三月考(文))已知椭圆C 的方程为()222210x y a b a b+=>>,焦距为2c ,直线:4l y x =与椭圆C 相交于A ,B 两点,若2AB c =,则椭圆C 的离心率为( ) A .2B .34C .12D .146.(2021·全国高三专题练习)已知1F ,2F 分别是椭圆2211615y x +=的上、下焦点,在椭圆上是否存在点P ,使11PF ,121F F ,21PF 成等差数列?若存在求出1PF 和2PF 的值;若不存在,请说明理由.22194x y +=2359练基础7.(2021·全国高三专题练习)设F 是椭圆22176x y +=的右焦点,且椭圆上至少有21个不同的点i P (1i =,2,…),使1FP ,2FP ,3FP ,…组成公差为d 的等差数列,求a 的取值范围.8.(2021·全国高三专题练习)已知定点()2,2A -,点2F 为椭圆2212516x y +=的右焦点,点M 在椭圆上移动时,求2AM MF +的最大值;9.(2021·云南师大附中高三月考(理))椭圆C : 22221(0)x y a b a b +=>>点A (2,1)在椭圆C 上,O 是坐标原点. (1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 过原点,且l ⊥OA ,若l 与椭圆C 交于B , D 两点,求弦BD 的长度.10.(2021·南昌大学附属中学高二月考)已知()()122,0,2,0F F -是椭圆()222210x y a b a b +=>>两个焦点,且2259a b =. (1)求此椭圆的方程;(2)设点P 在椭圆上,且123F PF π∠=,求12F PF △的面积.1.(2021·全国高二课时练习)已知椭圆()22122:10x y C a b a b +=>>与圆2222:C x y b +=,若在椭圆1C 上存在点P ,使得过点P 所作的圆2C 的两条切线互相垂直,则椭圆1C 的离心率的取值范围是( ) A .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .⎣⎦C .⎫⎪⎪⎣⎭ D .⎫⎪⎣⎭2.(2020·湖北黄州�黄冈中学高三其他(文))已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的左焦点为F ,经过原点的直线与C 交于A ,B 两点,总有120AFB ∠≥︒,则椭圆C 离心率的取值范围为______.3.(2019·浙江高三月考)已知1F 、2F 分别为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左、右焦点,点2F 关于直线y x =对称的点Q 在椭圆上,则椭圆的离心率为______;若过1F 且斜率为(0)k k >的直线与椭圆相交于AB 两点,且113AF F B=,则k =___. 练提升4.(2019·浙江温州中学高三月考)已知点P 在圆22680x y y +-+=上,点Q 在椭圆()22211x y a a+=>上,且PQ 的最大值等于5,则椭圆的离心率的最大值等于__________,当椭圆的离心率取到最大值时,记椭圆的右焦点为F ,则PQ QF +的最大值等于__________.5.(2020·浙江高三月考)已知P 是椭圆2222111x y a b +=(110>>a b )和双曲线2222221x y a b -=(220,0a b >>)的一个交点,12,F F 是椭圆和双曲线的公共焦点,12,e e 分别为椭圆和双曲线的离心率,若123F PF π∠=,则12e e ⋅的最小值为________.6.(2020·浙江高三其他)已知当动点P 到定点F (焦点)和到定直线0x x =的距离之比为离心率时,该直线便是椭圆的准线.过椭圆2214x y +=上任意一点P ,做椭圆的右准线的垂线PH (H 为垂足),并延长PH 到Q ,使得HQ =λPH (λ≥1).当点P 在椭圆上运动时,点Q 的轨迹的离心率的取值范围是___.7.(2021·全国高三专题练习)设椭圆的中心在坐标原点.长轴在z 轴上,离心率e =知点30,2P ⎛⎫⎪⎝⎭,求椭圆方程,并求椭圆上到点O 的距离的点的坐标.8.(2021·全国高三专题练习)椭圆22194x y +=的焦点为1F 、2F ,点P 为其上动点,当12F PF ∠为钝角时,求点P 横坐标的取值范围.9.(2021·全国)(1)已知1F ,2F 是椭圆22110064x y +=的两个焦点,P 是椭圆上一点,求12PF PF ⋅的最大值;(2)已知()1,1A ,1F 是椭圆225945x y +=的左焦点,点P 是椭圆上的动点,求1PA PF +的最大值和最小值.10.(2021·贵州高三月考(文))已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>,直线l经过椭圆C 的右焦点F 与上顶点,原点O 到直线l 的距离为2. (1)求椭圆C 的方程;(2)斜率不为0的直线n 过点F ,与椭圆C 交于M ,N 两点,若椭圆C 上一点P 满足263MN OP =,求直线n 的斜率.1.(2021·全国高考真题(理))设B 是椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的上顶点,若C 上的任意一点P 都满足||2PB b ≤,则C 的离心率的取值范围是( ) A .⎫⎪⎪⎣⎭B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .⎛ ⎝⎦D .10,2⎛⎤⎥⎝⎦2.(2018·全国高考真题(理))已知,是椭圆的左,右焦点,是的左顶点,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 .3.(2019·全国高考真题(文))已知椭圆C 的焦点为,过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若,,则C 的方程为( )A. B. C.D. 4.(2019·全国高考真题(文))设为椭圆的两个焦点,为上一点且在第一象限.若为等腰三角形,则的坐标为___________.5.(2021·江苏高考真题)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>. (1)证明:3ab ;(2)若点9,10M ⎛ ⎝⎭在椭圆C 的内部,过点M 的直线l 交椭圆C 于P 、Q 两点,M 为线段PQ 的中点,且OP OQ ⊥. ①求直线l 的方程; ②求椭圆C 的标准方程.6. (2020·天津高考真题)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的一个顶点为(0,3)A -,右焦点为F ,且||||OA OF =,其中O 为原点.1F 2F 22221(0)x y C a b a b+=>>:A C P A 612PF F △12120F F P ∠=︒C 23121314121,01,0F F -(),()222AF F B =││││1AB BF =││││2212x y +=22132x y +=22143x y +=22154x y +=12F F ,22:+13620x y C =M C 12MF F △M 练真题(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知点C满足3OC OF,点B在椭圆上(B异于椭圆的顶点),直线AB与以C为圆心的圆相切于点P,且P为线段AB的中点.求直线AB的方程.。
椭圆命题范围:椭圆的定义、标准方程与简单的几何性质.[基础强化]一、选择题1.椭圆x 216+y 26=1上一点M 到其中一个焦点的距离为3,则点M 到另一个焦点的距离为( )A .2B .3C .4D .52.已知△ABC 的顶点B ,C 在椭圆x 23+y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长为( )A .2 3B .4 3C .6D .123.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,则( )A .a 2=2b 2B .3a 2=4b 2C .a =2bD .3a =4b4.动点P 到两定点F 1(-4,0),F 2(4,0)的距离之和为10,则动点P 的轨迹方程是( ) A.x 216+y 29=1 B.x 225+y 29=1 C.x 225+y 216=1 D.x 2100+y 236=1 5.已知椭圆的长轴长为8,离心率为34,则此椭圆的标准方程是( )A.x 216+y 29=1 B.x 216+y 27=1或x 27+y 216=1 C.x 216+y 225=1 D.x 216+y 225=1或x 225+y 216=1 6.曲线x 225+y 29=1与x 225-k +y 29-k =1(k <9)的( )A .长轴长相等B .短轴长相等C .离心率相等D .焦距相等7.[2021·全国乙卷]设B 是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的上顶点,若C 上的任意一点P都满足|PB |≤2b ,则C 的离心率的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫22,1B.⎣⎡⎭⎫12,1C.⎝⎛⎦⎤0,22 D.⎝⎛⎦⎤0,12 8.[2021·西宁一中高三测试]设椭圆x 24+y 23=1的焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆上,若△PF 1F 2为直角三角形,则△PF 1F 2的面积为( )A .3B .3或32C.32D .6或3 9.已知F 1,F 2是椭圆C 的两个焦点,P 是C 上的一点.若PF 1⊥PF 2,且∠PF 2F 1=60°,则C 的离心率为( )A .1-32B .2- 3C.3-12D.3-1 二、填空题10.[2021·全国甲卷]已知F 1,F 2为椭圆C :x 216+y 24=1的两个焦点,P ,Q 为C 上关于坐标原点对称的两点,且|PQ |=|F 1F 2|,则四边形PF 1QF 2的面积为________.11.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率为________.12.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF 1→⊥PF 2→,若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.[能力提升]13.已知椭圆C 的焦点为F 1(-1,0),F 2(1,0),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若|AF 2|=2|F 2B |,|AB |=|BF 1|,则C 的方程为( )A.x 22+y 2=1B.x 23+y 22=1 C.x 24+y 23=1D.x 25+y 24=114.[2021·昆明一中高三测试]已知椭圆C: x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1、A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线bx -ay +2ab =0相切,则C 的离心率为( )A.63B.33C.23D.1315.F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆上存在一点P ,使∠F 1PF 2=90°,则椭圆的离心率的取值范围是________.16.已知椭圆x 29+y 25=1的左焦点为F ,点P 在椭圆上且在x 轴的上方.若线段PF 的中点在以原点O 为圆心,|OF |为半径的圆上,则直线PF 的斜率是________.椭圆参考答案1.D ∵a =4,由椭圆的定义知,M 到另一个焦点的距离为2a -3=2×4-3=5. 2.B 由椭圆的方程得a = 3.设椭圆的另一个焦点为F ,则由椭圆的定义得|BA |+|BF |=|CA |+|CF |=2a ,所以△ABC 的周长为|BA |+|BC |+|CA |=|BA |+|BF |+|CF |+|CA |=(|BA |+|BF |)+(|CF |+|CA |)=2a +2a =4a =4 3.3.B 由题意得,c a =12,∴c 2a 2=14,又a 2=b 2+c 2,∴a 2-b 2a 2=14,b 2a 2=34,∴4b 2=3a 2.故选B.4.B 依题意,动点P 的轨迹是椭圆,且焦点在x 轴上,设方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由c =4,2a =10,即a =5,得b =a 2-c 2=3,则椭圆方程为x 225+y 29=1.5.B ∵2a =8,∴a =4,e =ca ,∴c =3,∴b 2=a 2-c 2=16-9=7,∴椭圆的标准方程为x 216+y 27=1或y 216+x 27=1. 6.D ∵c 2=25-k -(9-k )=16,∴c =4, ∴两曲线的焦距相等.7.C 解法一 依题意,B (0,b ),设P (a cos θ,b sin θ,θ∈[0,2π),因为|PB |≤2b ,所以对任意θ∈[0,2π),(a cos θ)2+(b sin θ-b )2≤4b 2恒成立,即( a 2-b 2)sin 2θ+2b 2sin θ+3b 2-a 2≥0对任意θ∈[0,2π)恒成立.令sin θ=t ,t ∈[-1,1],f (t )=(a 2-b 2)t 2+2b 2t +3b 2-a 2,则原问题转化为对任意t ∈[-1,1],恒有f (t )≥0成立.因为f (-1)=0,所以只需-2b 22(a 2-b 2)≤-1即可,所以2b 2≥a 2,则离心率e =1-b 2a 2≤22,所以选C. 解法二 依题意,B (0,b ),设椭圆上一点P (x 0,y 0),则|y 0|≤b ,x 20a 2+y 20b2=1,可得x 20=a 2-a 2b 2y 20,则|PB |2=x 20+(y 0-b )2=x 20+y 20-2by 0+b 2=-c 2b 2y 20-2by 0+a 2+b 2≤4b 2.因为当y 0=-b 时,|PB |2=4b 2,所以-b 3c 2≤-b ,得2c 2≤a 2,所以离心率e =c a ≤22,故选C.8.C 由已知a =2,b =3,c =1,若P 为短轴的顶点(0,3)时,∠F 1PF 2=60,△PF 1F 2为等边三角形, ∴∠P 不可能为直角, 若∠F 1=90°,则|PF 1|=b 2a =32,S △PF 1F 2=12·b 2a ·2c =32.9.D不妨设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),∵∠PF 2F 1=60°,∴|F 1F 2|=2c ,∴|PF 2|=c ,|PF 1|=3c ,由椭圆的定义知|PF 1|+|PF 2|=(3+1)c =2a . ∴e =2c 2a =23+1=3-1.10.8解析:根据椭圆的对称性及|PQ |=|F 1F 2|可以得到四边形PF 1QF 2为对角线相等的平行四边形,所以四边形PF 1QF 2为矩形.设|PF 1|=m ,则|PF 2|=2a -|PF 1|=8-m ,则|PF 1|2+|PF 2|2=m 2+(8-m )2=2m 2+64-16m =|F 1F 2|2=4c 2=4(a 2-b 2)=48,得m (8-m )=8,所以四边形PF 1QF 2的面积为|PF 1|×|PF 2|=m (8-m )=8.11.35解析:由题意知,2a +2c =2(2b ),即a +c =2b ,又c 2=a 2-b 2,消去b ,整理得5c 2=3a 2-2ac ,即5e 2+2e -3=0,解得e =35或e =-1(舍去).12.3解析:∵PF 1→⊥PF 2→,∴∠F 1PF 2=90°,又S △PF 1F 2=b 2tan45°=9,∴b =3.13.B 由题意设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),连接F 1A ,令|F 2B |=m ,则|AF 2|=2m ,|BF 1|=3m .由椭圆的定义知,4m =2a ,得m =a2,故|F 2A |=a =|F 1A |,则点A 为椭圆C 的上顶点或下顶点.令∠OAF 2=θ(O 为坐标原点),则sin θ=1a .在等腰三角形ABF 1中,cos2θ=a 23a 2=13,所以13=1-2⎝⎛⎭⎫1a 2,得a 2=3.又c 2=1,所以b 2=a 2-c 2=2,椭圆C 的方程为x 23+y 22=1.故选B.14.A 由题意得(0,0)到直线bx -ay +2ab =0的距离为a ,∴2aba 2+b2=a ,∴a 2+b 2=4b 2,∴a 2=3b 2=3(a 2-c 2),∴c 2a 2=23,∴e =63. 15.⎣⎡⎭⎫22,1 解析:设P 0为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的上顶点,由题意得∠F 1P 0F 2≥90°,∴∠OP 0F 2≥45°,∴c a ≥sin45°,∴e ≥22,又0<e <1,∴22≤e <1. 16.15解析:通解:依题意,设点P (m ,n )(n >0),由题意知F (-2,0),所以线段FP 的中点M⎝⎛⎭⎫-2+m 2,n 2在圆x 2+y 2=4上,所以⎝⎛⎭⎫-2+m 22+⎝⎛⎭⎫n 22=4,又点P (m ,n )在椭圆x 29+y 25=1上,所以m 29+n 25=1,所以4m 2-36m -63=0,所以m =-32或m =212(舍去),n =152,所以k PF =152-0-32-(-2)=15.优解:如图,取PF 的中点M ,连接OM ,由题意知|OM |=|OF |=2,设椭圆的右焦点为F 1,连接PF 1,在△PFF 1中,OM 为中位线,所以|PF 1|=4,由椭圆的定义知|PF |+|PF 1|=6,所以|PF |=2.因为M 为PF 的中点,所以|MF |=1.在等腰三角形OMF 中,过O 作OH ⊥MF 于点H ,所以|OH |=22-⎝⎛⎭⎫122=152,所以k PF =tan ∠HFO =15212=15.。
高二数学椭圆专项练习题及参考答案训练指要熟练掌握椭圆的定义、标准方程、几何性质;会用待定系数法求椭圆方程. 一、选择题1.椭圆中心在坐标原点,对称轴为坐标轴,离心率为0.6,长、短轴之和为36,则椭圆方程为A.16410022=+y xB.11006422=+y x C.1100641641002222=+=+y x y x 或 D.110818102222=+=+y x y x 或 2.若方程x 2+ky 2=2,表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是 A.(0,+∞) B.(0,2) C.(1,+∞) D.(0,1)3.已知圆x 2+y 2=4,又Q (3,0),P 为圆上任一点,则PQ 的中垂线与OP 之交点M 轨迹为(O 为原点) A.直线 B.圆 C.椭圆 D.双曲线二、填空题4.设椭圆1204522=+y x 的两个焦点为F 1、F 2,P 为椭圆上一点,且PF 1⊥PF 2,则||PF 1|-|PF 2||=_________.5.(2002年全国高考题)椭圆5x 2+ky 2=5的一个焦点是(0,2),那么k =_________. 三、解答题6.椭圆2222by a x +=1(a >b >0),B (0,b )、B ′(0,-b ),A (a ,0),F 为椭圆的右焦点,若直线AB ⊥B ′F ,求椭圆的离心率.7.在面积为1的△PMN 中,tan M =21,tan N =-2,建立适当的坐标系,求以M 、N 为焦点且过点P 的椭圆方程.8.如图,从椭圆2222by a x +=1(a >b >0)上一点M 向x 轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦点F 1,且它的长轴端点A 及短轴的端点B 的连线AB ∥OM .(1)求椭圆的离心率e ;(2)设Q 是椭圆上任意一点,F 2是右焦点,求∠F 1QF 2的取值范围;(3)设Q 是椭圆上一点,当QF 2⊥AB 时,延长QF 2与椭圆交于另一点P ,若△F 1PQ 的面积为203,求此时椭圆的方程.参考答案一、1.C 2.D 3.C 二、4.25,40||||100)2(||||562|||:|212222121=⋅⇒⎪⎭⎪⎬⎫==+==+PF PF c PF PF a PF PF 提示 ∴(|PF 1|-|PF 2|)2=100-2×40=20. ||PF 1|-|PF 2||=25. 5.1 三、6.215- 7.以MN 所在直线为x 轴,线段MN 的中垂线为y 轴建立坐标系,可得椭圆方程为.1315422=+y x 8.(1)22 (2)[0,2π] (3)1255022=+y x 提示:(1)∵MF 1⊥x 轴,∴x M =-c ,代入椭圆方程求得y M =ab 2,∴k OM =-,,2ab k ac b AB -= ∵OM ∥AB ,∴-c b abac b =⇒-=2 从而e =22. (2)设|QF 1|=r 1,|QF 2|=r 2,∠F 1QF 2=θ,则r 1+r 2=2a ,|F 1F 2|=2c.由余弦定理,得cos θ=212222124r r c r r -+1242)(21221221221-=--+=r r a r r c r r r r≥,01)2(2212=-+r r a 当且仅当r 1=r 2时,上式取等号. ∴0≤cos θ≤1,θ∈[0,2π]. (3)椭圆方程可化为122222=+cy c x ,又PQ ⊥AB ,∴k PQ =-.21==bak ABPQ :y =2(x -c )代入椭圆方程,得5x 2-8cx +2c 2=0.求得|PQ |=,526c F 1到PQ 的距离为d =,362c ∴.25320||2121=⇒=⋅=∆c d PQ S PQ F ∴椭圆方程为.1255022=+y x椭圆训练题:1. 椭圆19822=++y m x 的离心率21=e ,则m=__________ 2. 椭圆4x 2+2y 2=1的准线方程是_______________3. 已知F 1、F 2为椭圆192522=+y x 的两个焦点,A 、B 为过F 1的直线与椭圆的两个交点,则△ABF 2的周长是____________4. 椭圆12222=+by a x ()0>>b a 上有一点P 到其右焦点的距离是长轴两端点到右焦点的距离的等差中项,则P 点的坐标是_______________5. 椭圆12222=+by a x 焦点为F 1、F 2,P 是椭圆上的任一点,M 为P F 1的中点,若P F 1的长为s ,那么OM 的长等于____________6. 过椭圆1273622=+y x 的一个焦点F 作与椭圆轴不垂直的弦AB ,AB 的垂直平分线交AB 于M ,交x 轴于N ,则FN :AB =___________ 7. 已知椭圆的对称轴是坐标轴,离心率32=e ,长轴长是6,则椭圆的方程是____________ 8. 方程1162522=++-my m x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 的值是______________ 9. 椭圆的两焦点把准线间的距离三等分,则这椭圆的离心率是______________10. 椭圆142222=+by b x 上一点P 到右焦点F 2的距离为b ,则P 点到左准线的距离是_______11. 椭圆⎪⎭⎫⎝⎛∈=+2,4,1csc sec 2222ππt t y t x ,这个椭圆的焦点坐标是__________ 12. 曲线()023122=+--+m my y m x 表示椭圆,那么m 的取值是______________13. 椭圆13422=+y x 上的一点()11,y x A ,A 点到左焦点的距离为25,则x 1=___________ 14. 椭圆()()19216122=-+-y x 的两个焦点坐标是______________15. 椭圆中心在原点,焦点在x 轴上,两准线的距离是5518,焦距为52,其方程为______ 16. 椭圆上一点P 与两个焦点F 1、F 2所成的PF 1F 2中,βα=∠=∠1221,F PF F PF ,则它的离心率e=__________17. 方程142sin 322=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-παy x 表示椭圆,则的取值是______________18. 若()()065562222=--+-λλλλy x 表示焦点在x 轴上的椭圆,则的值是________19. 椭圆192522=+y x 上不同的三点()()2211,,59,4,,y x C B y x A ⎪⎭⎫⎝⎛与焦点()0,4F 的距离成等差数列,则=+21x x ____________20. P 是椭圆192522=+y x 上一点,它到左焦点的距离是它到右焦点的距离的4倍,则P 点的坐标是_______________21. 中心在原点,对称轴在坐标轴上,长轴为短轴的2倍,且过()6,2-的椭圆方程是______ 22. 在面积为1的△PMN 中,2tan ,21tan -==N M ,那么以M 、N 为焦点且过P 的椭圆方程是_____________23. 已知△ABC ,()()0,3,0,3-B A 且三边AC 、AB 、BC 的长成等差数列,则顶点C 的轨迹方程是_________24. 椭圆1422=+y m x 的焦距为2,则m 的值是__________ 25. 椭圆14922=+y x 的焦点到准线的距离是____________ 26. 椭圆()112222=-+m y m x 的准线平行于x 轴,则m 的值是__________ 27. 中心在原点,准线方程为4±=x ,离心率为21的椭圆方程是_______ 28. 椭圆的焦距等于长轴长与短轴长的比例中顶,则离心率等于___________29. 中心在原点,一焦点为()50,01F 的椭圆被直线23-=x y 截得的弦的中点横坐标为21,则此椭圆方程是_________ 30. 椭圆的中心为()0,0,对称轴是坐标轴,短轴的一个端点与两个焦点构成面积为12的三角形,两准线间的距离是225,则此椭圆方程是_____________ 31. 过点()2,3-且与椭圆369422=+y x 有相同焦点的椭圆方程是____________32. 将椭圆192522=+y x 绕其左焦点逆时针方向旋转90︒,所得椭圆方程是_______ 33. 椭圆192522=+y x 上一点M 到右准线的距离是7.5,那么M 点右焦半径是______ 34. AB 是椭圆14322=+y x 的长轴,F 1是一个焦点,过AB 的每一个十等分点作AB 的垂线,交椭圆同一侧于点P 1,P 2,P 3,,P 9,则11912111BF F P F P F P AF ++⋅⋅⋅+++的值是________35. 中心在原点,一焦点为F (0,1),长短轴长度比为t ,则此椭圆方程是__________ 36. 若方程222x ky +=表示焦点在y 轴的椭圆,则k 的取值是__________37. 椭圆221123x y +=的焦点为F 1、F 2,点P 为椭圆上一点,若线段PF 1的中点在y 轴上,那么1PF :2PF =___________ 38. 经过()()123,2,23,1M M --两点的椭圆方程是_____________39. 以椭圆的右焦点F 2(F 1为左焦点)为圆心作一圆,使此圆过椭圆中心并交椭圆于M 、N ,若直线MF 1是圆F 2的切线,则椭圆的离心率是___________40. 椭圆的两个焦点F 1、F 2及中心O 将两准线间的距离四等分,则一焦点与短轴两个端点连线的夹角是__________41. 点A (),0a 到椭圆2212x y +=上的点之间的最短距离是___________ 42. 椭圆2214x y +=与圆()2221x y r -+=有公共点,则r 的取值是________ 43. 若k R ∈,直线1y kx =+与椭圆2215x y m+=总有公共点,则m 的值是___________ 44. 设P 是椭圆上一点,两个焦点F 1、F 2,如果00211275,15PF F PF F ∠=∠=,则离心率等于__________45. P 是椭圆22143x y +=上任一点,两个焦点F 1、F 2,那么12F PF ∠的最大值是_______ 46. 椭圆2244x y +=长轴上一个顶点为A ,以A 为直角顶点作一个内接于椭圆的等腰直角三角形,则此直角三角形的面积是__________47. 椭圆长轴长为6,焦距42,过焦点F 1作一倾角为的直线交椭圆于M 、N 两点,当MN 等于短轴长时,的值是_______48. 设椭圆22143x y +=的长轴两端点A 、B ,点P 在椭圆上,那么直线PA 与PB 的斜率之积是__________49. 倾斜角为4π的直线与椭圆2214x y +=交于A 、B 两点,则线段AB 的中点M 的轨迹方程是______________50. 已知点A (0,1)是椭圆上的一点,P 是椭圆上任一点,当弦长AP 取最大值时,点P的坐标是_____________1. 544-或 2. 1y =± 3. 20 4. ()()0,0,b b -或 5. 2sa - 6. 1:4 7. 2222119559x y x y +=+=或 8.9252m <<9.10.11. (0, 12. ()1,+∞ 13. 114. ()()1,115.22194x y+= 16. cos2cos2αβαβ+- 17.()37,,88k k k Z ππππ⎛⎫++∈⎪⎝⎭18.)19. 820. 1515,44⎛⎛ ⎝⎭⎝⎭或21.222211148371352x y x y +=+=或 22. 2241153x y += 23. 2213627x y += 24. 53或25. 26. 102m m <≠且 27. 22143x y +=28. 29.2212575x y += 30. 222211259925x y x y +=+=或 31.2211510x y += 32. ()()22441925x y +-+= 33. 634. 2035.222221111x y t t t +=-- 36. ()0,1 37. 7 38. 221155x y +=39.1 40.2π41. a a +42. 3⎤⎥⎣⎦ 43. m ≥1且m ≠544.3 45. 60︒ 46. 162547. 566ππ或 48. 34-49. 1,4y x x ⎛⎫⎛=-∈ ⎪⎝⎝⎭50. 133⎛⎫±- ⎪ ⎪⎝⎭一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.请将唯一正确结论的代号填入题后的括号内.1.椭圆3m 2y mx 222++=1的准线平行于x 轴,则实数m 的取值范围是 ( )A .-1<m <3B .-23<m <3且m ≠0C .-1<m <3且m ≠0D .m <-1且m ≠02. a 、b 、c 、p 分别表示椭圆的半长轴、半短轴、半焦距、焦点到相应准线的距离,则它们的关系是 ( )A .p=22a bB .p=ba 2C .p=ca 2D .p=cb 23.短轴长为5,离心率为32的椭圆的两个焦点分别为F 1、F 2,过F 1作直线交椭圆于A 、B两点,则ΔABF 2的周长为 ( )A .24B .12C .6D .34.下列命题是真命题的是( )A .到两定点距离之和为常数的点的轨迹是椭圆B .到定直线x=ca 2和定F(c ,0)的距离之比为ac 的点的轨迹是椭圆C .到定点F(-c ,0)和定直线x=-ca 2的距离之比为ac(a>c>0)的点的轨迹 是左半个椭圆D .到定直线x=ca 2和定点F(c ,0)的距离之比为ca (a>c>0)的点的轨迹是椭圆5.P 是椭圆4x 2+3y 2=1上任意一点,F 1、F 2是焦点,那么∠F 1PF 2的最大值是( )A .600B .300C .1200D .906.椭圆22b 4x +22b y =1上一点P 到右准线的距离是23b ,则该点到椭圆左焦点的距离是( )A .bB .23b C .3b D .2b 7.椭圆12x 2+3y 2=1的焦点为F 1和F 2,点P 在椭圆上,如果线段F 1P 的中点在y 轴上,那么|PF 1|是|PF 2|的 ( )A .7倍B .5倍C .4倍D .3倍8.设椭圆22a x +22b y =1(a>b>0)的两个焦点是F 1和F 2,长轴是A 1A 2,P 是椭圆上异于A 1、A 2的点,考虑如下四个命题:①|PF 1|-|A 1F 1|=|A 1F 2|-|PF 2|; ②a-c<|PF 1|<a+c ; ③若b 越接近于a ,则离心率越接近于1; ④直线PA 1与PA 2的斜率之积等于-22a b .其中正确的命题是 ( )A .①②④B .①②③C .②③④D .①④9.过点M(-2,0)的直线l 与椭圆x 2+2y 2=2交于P1、P2两点,线段P1P2的中点为P,设直线l 的斜率为k 1(k 1≠0),直线OP的斜率为k 2,则k 1k 2的值为 ( ) A .2B .-2C .21D .-2110.已知椭圆22a x +22by =1(a>b>0)的两顶点A(a ,0)、B(0,b),右焦点为F ,且F 到直线AB的距离等于F 到原点的距离,则椭圆的离心率e 满足 ( )A .0<e<22B .22<e<1C . 0<e<2-1D .2-1<e<111.设F1、F2是椭圆2222b y ax +=1(a >b >0)的两个焦点,以F1为圆心,且过椭圆中心的圆与椭圆的一个交点为M,若直线F2M与圆F1相切,则该椭圆的离心率是( )A .2-3B .3-1C .23 D .2212.在椭圆4x 2+3y 2=1内有一点P (1,-1),F 为椭圆右焦点,在椭圆上有一点M ,使|MP|+2|MF|的值最小,则这一最小值是` ( )A .25B .27 C .3D .4二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.请将最简结果填入题中的横线上. 13.椭圆3x 2+ky 2=1的离心率是2x 2-11x+5=0的根,则k= .14.如图,∠OFB=6π,SΔABF=2-3,则以OA为长半轴,OB 为短半轴,F为一个焦点的椭圆的标准方程为 .15.过椭圆3y 2x 22+=1的下焦点,且与圆x 2+y 2-3x +y +23=0相切的直线的斜率是 . 16.过椭圆9x 2+5y 2=1的左焦点作一条长为12的弦AB ,将椭圆绕其左准线旋转一周,则弦AB 扫过的面积为 .三、解答题:本大题共6小题,共74分.解答题应写出必要的计算步骤或推理过程. 17.(本小题满分12分)已知A 、B 为椭圆22a x +22a 9y 25=1上两点,F 2为椭圆的右焦点,若|AF 2|+|BF 2|=58a ,AB 中点到椭圆左准线的距离为23,求该椭圆方程.18.(本小题满分12分)设中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆的离心率为23,并且椭圆与圆x 2+y 2-4x-2y+25=0交于A 、B 两点,若线段AB 的长等于圆的直径. (1) 求直线AB 的方程; (2) 求椭圆的方程. 19.(本小题满分12分)已知9x 2+5y 2=1的焦点F 1、F 2,在直线l :x+y-6=0上找一点M ,求以F 1、F 2为焦点,通过点M 且长轴最短的椭圆方程.20.(本小题满分12分)一条变动的直线l 与椭圆4x 2+2y 2=1交于P 、Q 两点,M 是l 上的动点,满足关系|MP|·|MQ|=2.若直线l 在变动过程中始终保持其斜率等于1.求动点M 的轨迹方程,并说明曲线的形状.21.(本小题满分12分)设椭圆22a x +22by =1的两焦点为F 1、F 2,长轴两端点为A 1、A 2.(1) P 是椭圆上一点,且∠F 1PF 2=600,求ΔF 1PF 2的面积;(2) 若椭圆上存在一点Q ,使∠A 1QA 2=1200,求椭圆离心率e 的取值范围.22.(本小题满分14分)已知椭圆的一个顶点为A(0,-1),焦点在x 轴上,若右焦点到直线x -y +22=0的距离为3. (1)求椭圆的方程;(2)设椭圆与直线y =kx +m (k ≠0)相交于不同的两点M、N,当|AM|=|AN|时,求m 的取值范围.椭圆训练试卷参考答案一、B D C D A A A A DC B C 二、13.4或4914.12y 8x 22=+15.5623±16.18π三、17.解:设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),由焦点半径公式有a-ex 1+a-ex 2=58a ,∴x 1+x 2=21a(∵e=54),即AB中点横坐标为41a ,又左准线方程为x=-45a ,∴41a+45a=23,即a=1,∴椭圆方程为x 2+925y 2=1.18.解:(1)直线AB 的方程为y=-21x+2; (2)所求椭圆的方程为12x 2+3y 2=1. 19.解:由9x2+5y 2=1,得F 1(2,0),F 2(-2,0),F 1关于直线l 的对称点F 1/(6,4),连F 1/F 2交l 于一点,即为所求的点M ,∴2a=|MF 1|+|MF 2|=|F 1/F 2|=45,∴a=25,又c=2,∴b 2=16,故所求椭圆方程为20x 2+16y 2=1.20.解:设动点M(x ,y),动直线l :y=x+m ,并设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2)是方程组⎩⎨⎧=-++=04y 2x ,m x y 22的解,消去y ,得3x 2+4mx+2m 2-4=0,其Δ=16m 2-12(2m 2-4)>0,∴-6<m<6,x 1+x 2=-3m4, x 1x 2=34m 22-,故|MP|=2|x-x 1|,|MQ|=2|x-x 2|.由|MP||MQ|=2,得|x-x 1||x-x 2|=1,也即|x 2-(x 1+x 2)x+x 1x 2|=1,于是有|x 2+3mx 4+34m 22-|=1.∵m=y -x ,∴|x 2+2y 2-4|=3.由x 2+2y 2-4=3,得椭圆7x 2+7y 22=1夹在直线y=x ±6间两段弧,且不包含端点.由x 2+2y 2-4=-3,得椭圆x 2+2y 2=1.21.解:(1)设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,则S 21F PF ∆=21r 1r 2sin∠F 1PF 2,由r 1+r 2=2a , 4c 2=r 12+r 22-2cos∠F 1PF 2,得r 1r 2=212PF F cos 1b 2∠+.代入面积公式,得 S 21F PF ∆=2121PF F cos 1PF F sin ∠+∠b 2=b 2tg∠2PF F 21=33b 2.(2)设∠A 1QB=α,∠A 2QB=β,点Q(x 0,y 0)(0<y 0<b).tgθ=tg(α+β)=βα-β+αtg tg 1tg tg =22020000y x a 1y x a y x a --++-=220200a y x ay 2-+.∵220a x +220b y =1,∴x 02=a 2-22ba -y 02.∴tgθ=202220y b b a ay 2-- =022y c ab 2-=-3.∴2ab 2≤3c 2y 0≤3c 2b ,即3c 4+4a 2c 2-4a 4≥0,∴3e 4+4e 2-4≥0,解之得e 2≥32,∴36≤e<1为所求.22.解:(1)用待定系数法.椭圆方程为22y 3x +=1.(2)设P为弦MN的中点.由⎪⎩⎪⎨⎧=++=,1y 3x ,m kx y 22得(3k 2+1)x 2+6kmx +3(m 2-1)=0.由Δ>0,得m 2<3k2+1 ①,∴x P =1k 3mk 32x x 2N M +-=+,从而,y P =kx p +m =1k 3m 2+.∴k AP =km 31k 3m 2++-.由MN⊥AP,得 km 31k 3m 2++-=-k 1,即2m =3k 2+1 ②.将②代入①,得2m >m 2,解得0<m <2.由②得k 2=31m 2->0.解得m >21.故所求m 的取值范围为(21,2).。
考点22 椭圆1.(2010·福建高考文科·T11)若点O 和点F 分别为椭圆22143x y +=的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP FP ⋅u u u r u u u r的最大值为( )(A)2 (B )3 (C )6 (D )8【命题立意】本题考查椭圆的基本概念、平面向量的内积、利用二次函数求最值.【思路点拨】先求出椭圆的左焦点,设出点P 坐标,依题意写出OP FP ⋅u u u r u u u r的表达式,进而转化为求解条件最值的问题,利用二次函数的方法求解.【规范解答】选C.设()00P x ,y ,则22220000x y 3x 1y 3434+==-即,22220000x y 3x 1y 3434+==-即,又因为()F 1,0-, ()2000OP FP x x 1y ∴⋅=⋅++u u u r u u r 2001x x 34=++()201x 224=++,又[]0x 2,2∈-,()[]OP FP 2,6∴⋅∈u u u r u u r,所以()max6OP FP⋅=u u u r u u u r .2.(2010·广东高考文科·T7)若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是( )(A )45 (B )35 (C )25 (D )15【命题立意】本题考查椭圆的基本性质以及等差数列的定义.【思路点拨】由椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,列出a ,b ,c 的关系,再转化为a ,c 间的关系,从而求出e .【规范解答】选B .Q 椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,∴ 2b a c =+,∴ 224()b a c =+,即: 22242b a ac c =++,又 222a b c =+,224()a c -=222a ac c ++,即223250a ac c --=,()(35)0a c a c +-=, ∴ 0a c +=(舍去)或 350a c -=,∴35c e a ==,故选B .3.(2010·陕西高考理科·T20)如图,椭圆C :22121212221,,,,,,x y A A B B F F a b +=的顶点为焦点为11221122117,2A B A B B F B F A B S S ==Y Y .(Ⅰ)求椭圆C 的方程.(Ⅱ)设n 是过原点的直线,l 是与n 垂直相交于P 点、与椭圆相交于A,B 两点的直线,1,OP =u u u r 是否存在上述直线l 使1AP PB =u u u r u u u rg 成立?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.【命题立意】本题考查了椭圆的标准方程、直线与圆锥曲线的位置关系,是一道综合性的试题,考查了学生综合运用知识解决问题的能力.其中问题(Ⅱ)是一个开放性问题,考查了观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力.【思路点拨】已知⇒,a b 的方程组⇒,a b ⇒椭圆C 的方程⇒假设存在直线l 使命题成立⇒结论 【规范解答】(Ⅰ)由117A B =知a2+b2=7, ① 由1122112222,A B A B B F B F S S a c ==Y Y 知 ②又222b ac =-, ③由 ①②③解得224, 3.a b == 故椭圆C 的方程为221.43x y +=(Ⅱ)设A,B 两点的坐标分别为(x1,y1),(x1,y1 ),假设存在直线l 使1AP PB =u u u r u u u rg 成立,(ⅰ)当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为y=kx+m,由l 与n 垂直相交于P 点且1,OP =u u u r 2221, 1.1mm k k=∴=++因为1,OP =u u u r1AP PB =u u ur u u u r g , 21212222()()10010,0.(34)84(3)0,OA OB OP PA OP PB OP OP PB PA OP PA PB x x y y y kx m k x kmx m ∴=++=+++=++-=∴+==++++-=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r g g u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r g g g 将代入椭圆方程,得由根与系数的关系得:1228,34kmx x k -+=+ ④21224(3),34m x x k -=+ ⑤将④⑤代入上式并化简得2222222224(1)(3)8(34)0,15(1)0k m k m m k m k k l +--++==+-+=将代入上式并化简得:,矛盾,故此时的直线不存在.(ⅱ)当l 与x 轴垂直时,满足1OP =u u u r 的直线l 的方程为1,1x x ==-或,4.(2010·海南高考理科·T20)设12,F F 分别是椭圆E:22221x y a b +=(a>b>0)的左、右焦点,过1F 斜率为1的直线l 与E 相交于,A B 两点,且2AF ,AB ,2BF 成等差数列.(Ⅰ)求E 的离心率. (Ⅱ)设点P (0,-1)满足PA PB=,求E 的方程.【命题立意】本题综合考查了椭圆的定义、等差数列的概念以及直线与椭圆的关系等.解决本题时,一定要灵活运用根与系数的关系以及弦长公式等知识. 【思路点拨】利用等差数列的定义,得出2AF ,AB ,2BF 满足的一个关系,然后再利用椭圆的定义进行计算.【规范解答】(Ⅰ)由椭圆的定义知,224AF BF AB a++=,又222AB AF BF =+,得 43AB a =,l 的方程为y x c =+,其中22c a b =-设()()1122,,,A x y B x y ,则,A B 两点坐标满足方程组化简得,2222222()2()0a b x a cx a c b +++-=, 则212222a c x x a b -+=+,2221222()a cb x x a b -=+. 因为直线AB 斜率为1,所以221121222()4AB x x x x x x ⎡⎤=-=+-⎣⎦, 得222443a ab a b =+,故222a b =,所以E 的离心率2222c a b e a a -===.(Ⅱ)设,A B 两点的中点为()00,N x y ,由(Ⅰ)知212022223x x a c x c a b +-===-+,003cy x c =+=. 由PA PB=,可知1PNk =-,即0011y x +=-,得3c =,从而32,3a b ==.椭圆E 的方程为221189x y +=.【方法技巧】熟练利用圆锥曲线的定义及常用的性质,从题目中提取有价值的信息,然后列出方程组进行相关的计算.5. (2010·陕西高考文科·T20)如图,椭圆C :22121212221,,,,,,x y A A B B F F a b +=的顶点为焦点为11221122117,2A B A B B F B F A B S S ==Y Y .(Ⅰ)求椭圆C 的方程.(Ⅱ)设n 是过原点的直线,l 是与n 垂直相交于P 点、 与椭圆相交于A,B 两点的直线,1,OP =u u u r 是否存在上述直线l 使0OA OB =u u u r u u u rg成立? 若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.【命题立意】本题考查了椭圆的标准方程、直线与圆锥曲线的位置关系,是一道综合性的试题,考查了学生综合运用知识解决问题的能力.其中问题(Ⅱ)是一个开放性问题,考查了观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力.【思路点拨】已知⇒,a b 的方程组⇒,a b ⇒椭圆C 的方程⇒假设存在直线l 使命题成立⇒结论 【规范解答】(Ⅰ)同理科.(Ⅱ)设A,B 两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),假设存在直线l 使0OA OB =u u u r u u u rg成立, (ⅰ)当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为y=kx+m,由l 与n 垂直相交于P点且1,OP =u u u r 得2221, 1.1mm k k=∴=++由0OA OB =u u u r u u u rg得12120.x x y y += 222(34)84(3)0,y kx m k x kmx m =++++-=将代入椭圆方程,得由根与系数的关系得:1228,34kmx x k -+=+ ④21224(3),34m x x k -=+ ⑤将④⑤代入上式并化简得2222222224(1)(3)8(34)0,15(1)0k m k m m k m k k l +--++==+-+=将代入上式并化简得:,矛盾,故此时的直线不存在.(ⅱ)当l 与x 轴垂直时,满足1OP =u u u r 的直线l 的方程为1,1x x ==-或,6.(2010·江苏高考·T18)在平面直角坐标系xoy 中,如图,已知椭圆15922=+y x 的左、右顶点为A ,B ,右焦点为F.设过点T (m t ,)的直线TA ,TB 与此椭圆分别交于点M ),(11y x ,),(22y x N ,其中m>0,0,021<>y y . (1)设动点P 满足422=-PB PF ,求点P 的轨迹.(2)设31,221==x x ,求点T 的坐标.(3)设9=t ,求证:直线MN 必过x 轴上的一定点(其坐标与m 无关).【命题立意】本题主要考查求曲线的方程,考查直线与椭圆的方程及其相关的基础知识.考查运算求解能力和探究问题的能力.【思路点拨】(1)设出P 点的坐标,然后代入422=-PB PF ,化简即可.(2) 点T 为直线MT 和NT 的交点.(3)联立直线MAT 、直线NBT 和椭圆方程,求出M 和N 的坐标,从而求出直线MN 的方程,进而求证结论.【规范解答】(1)设点P (x ,y ),则:F (2,0),B (3,0),A (-3,0).由422=-PB PF ,得2222(2)[(3)]4,x y x y -+--+= 化简得92x =,故所求点P 的轨迹为直线.(2)将31,221==x x 分别代入椭圆方程,以及0,021<>y y 得:M (2,53),N (13,209-),直线MTA 方程为:0352303y x -+=+-,即113y x =+, 直线NTB 方程为:032010393y x --=---,即5562y x =-. 联立方程组,解得:所以点T 的坐标为10(7,)3.(3)点T 的坐标为(9,)m直线MTA 方程为:03093y x m -+=-+,即(3)12my x =+, 直线NTB 方程为:03093y x m --=--,即(3)6my x =-.两直线分别与椭圆15922=+y x 联立方程组,同时考虑到123,3x x ≠-≠,解得:2223(80)40(,)8080m m M m m -++,2223(20)20(,)2020m m N m m --++.方法一:当12x x ≠时,直线MN 方程为:222222222203(20)202040203(80)3(20)80208020m m y x m m m m m m mm m m -+-++=--+-++++ 令0y =,解得:1x =.此时直线必过点D (1,0); 当12x x =时,直线MN 方程为:1x =,与x 轴交点为D (1,0).所以直线MN 必过x 轴上的一定点D (1,0).方法二:若12x x =,则由222224033608020m m m m --=++及0m >,得210m =,此时直线MN 的方程为1x =,过点D (1,0).若12x x ≠,则210m ≠,直线MD 的斜率2222401080240340180MDmmm k m m m +==---+,直线ND 的斜率222220102036040120NDmm m k m m m -+==---+,得MD NDk k =,所以直线MN 过D 点.因此,直线MN 必过x 轴上的点(1,0).【方法技巧】由于定点、定值是变化中的不变量,引进参数表述这些量,不变的量就是与参数无关的量,通过研究何时变化的量与参数无关,找到定点或定值的方法叫做参数法,其解题的关键是用合适的参数表示变化的量.当要解决动直线过定点问题时,可以根据确定直线的条件建立直线系方程,通过该直线过定点所满足的条件确定所要求的定点坐标.7.(2010·安徽高考理科·T19)已知椭圆E 经过点()2,3A ,对称轴为坐标轴,焦点12在x 轴上,离心率12e =.(1)求椭圆E 的方程. (2)求12F AF ∠的角平分线所在直线l 的方程.(3)在椭圆E 上是否存在关于直线l 对称的相异两点?OF 2F 1 Axy若存在,请找出;若不存在,说明理由.【命题立意】本题主要考查椭圆的定义及标准方程,椭圆的简单性质,点关于直线的对称性等知识,考查考生在解析几何的基本思想方法方面的认知水平,探究意识,创新意识和综合运算求解能力. 【思路点拨】(1)设出椭圆的标准方程,再根据题设条件构建方程(组)求解. (2)根据角平分线的性质求出直线l 的斜率或直线l 上的一个点的坐标,进而求得直线l 的方程. (3)先假设椭圆E 上存在关于直线l 对称的相异两点,在此基础之上进行推理运算,根据推理结果做出判断.【规范解答】(1)设椭圆E 的方程为22221x y a b +=(0a b >>),由题意12c e a ==,22491a b +=,又222c a b =-Q ,解得:2,4,3c a b ===∴椭圆E 的方程为2211612x y +=.(2)方法一:由(1)得1(2,0)F -,2(2,0)F ,又Q()2,3A ,易得12F AF ∆为直角三角形,其中21213,4,5,AF F F AF ===.设12F AF ∠的角平分线所在直线l 与x 轴交于点M ,根据角平分线定理可知:1212AF AF F M F M =,可得232F M =,1(,0)2M ∴,∴直线l 的方程为:10213022x y --=--,即21y x =-. 方法二:由(1)得1(2,0)F -,2(2,0)F ,又Q()2,3A ,∴1(4,3)AF =--u u u r ,2(0,3)AF =-u u u u r,∴1212114(4,3)(0,3)(1,2)535||||AF AF AF AF +=--+-=-u u u r u u u u r u u u r u u u ur ,∴2l k =,∴直线l 的方程为:32(2)y x -=-,即21y x =-.(3)假设椭圆E 上存在关于直线l 对称的相异两点P ,Q ,令11(,)P x y ,22(,)Q x y ,且P Q 的中点为00(,)R x y .PQ l ⊥Q ,212112PQ y y k x x -∴==--,又Q两式相减得: 2222212101612x x y y --+=,∴21212121161612()121223x x y y y y x x +-=-=-⨯-=+-,即0023x y =③, 又Q00(,)R x y 在直线l 上,∴0021y x =-④由③④解得:002,3x y ==,所以点R 与点A 是同一点,这与假设矛盾, 故椭圆E 上不存在关于直线l 对称的相异两点.【方法技巧】1.求圆锥曲线的方程,通常是利用待定系数法先设出曲线的标准方程,再根据题设条件构建方程(组)求解.2.利用向量表示出已知条件,可以将复杂的题设简单化,便于理解和计算.3.对于存在性问题,其常规解法是先假设命题存在,再根据题设条件进行推理运算,若能推得符合题意的结论,则存在性成立,否则,存在性不成立.8.(2010·山东高考文科·T22)如图,已知椭圆2222 1 (0)x y a b a b +=>>过点2(1,)2,离心率为22,左、右焦点分别为1F ,2F .点P 为直线:2l x y +=上且不在x 轴上的任意一点,直线1PF 和2PF 与椭圆的交点分别为A ,B 和C ,D ,O 为坐标原点. (1)求椭圆的标准方程. (2)设直线1PF ,2PF 的斜率分别为1k ,2k .①证明:12132k k -=;②问直线l 上是否存在点P ,使得直线OA ,OB ,OC ,OD的斜率OAk ,OBk ,OCk ,ODk 满足OA OB OC OD k k k k +++=?若存在,求出所有满足条件的点P 的坐标;若不存在,说明理由.【命题立意】本题主要考查椭圆的基本概念和性质,考查直线与椭圆的位置关系,考查数形结合思想,分类讨论思想以及探求解决新问题的能力.【思路点拨】(1)根据离心率和已知点构造含有c b a ,,的方程组,可求出椭圆的方程.(2)①方法一:将点P 的坐标用21,k k 表示出来,再将点P 的坐标代入直线:2l x y +=进行化简;方法二:设出点P 的坐标,再将21,k k 用点P 的坐标表示,并利用点P 在直线上进行化简;②利用根与系数的关系将OA OB k k +用1k 表示出来,将OC OD k k +用2k 表示出来,再由0OA OB OC OD k k k k +++=可得关于21,k k 的方程,再联立结论(1)可求出21,k k ,最终可求出点P 的坐标.【规范解答】(1)因为椭圆过点(22,1),=e 22,所以22,121122==+a c b a. 又222cb a +=,所以1,1,2===c b a ,故 所求椭圆方程为 1222=+y x .(2) ①方法一: 由于1(1,0)F -,2(1,0)F ,1PF ,2PF 的斜率分别为1k ,2k ,且点P 不在x 轴上,所以10,k ≠20,k ≠12k k ≠.又直线1PF ,2PF 的方程分别为1(1)y k x =+,2(1)y k x =-,联立方程组得12211221,2.k k x k k k k y k k +⎧=⎪-⎪⎨⎪=⎪-⎩由于P 在直线2x y +=上,所以12122122k k k k k k ++=-,因此1212230,k k k k +-=即12132,k k -=结论成立.方法二:设00(,)P x y ,则0101y k x =+,201yk x =-,因为点P 不在x 轴上,所以00y ≠,又002x y +=,所以000012000013(1)42213 2.x x x y k k y y y y +---=-===结论成立.②:设()()()(,),,,,,,.A B B B C C D D A x y B x y C x y D x y联立直线1PF 与椭圆的方程得()2211,21,x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩化简得()2222111214220kx k x k +++-=,因此由于OA,OB 的斜率存在,所以0,0,A B x x ≠≠因此k12210,1.K ≠相似地可以得到220,0,0,1,C D x x k ≠≠≠22221OC OD k k k k +=--,221212112212122222221212122(1)() 2()211(1)(1)(1)(1)OA OB OC ODk k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k k -+--++++=-+=-=-------故,若0OA OB OC OD k k k k +++=,则有121201k k k k +=⋅=或.当120k k +=时,结合①的结论可得22k =-,所以解得点P 的坐标为(0,2);当121k k ⋅=时,结合②的结论可得2231k k ==或-(此时11k =-,不满足12k k ≠,舍去),此时直线CD的方程为3(1)y x =-,联立方程2x y +=得53,44x y ==,因此点P 的坐标为53(,)44. 综上所述,满足条件的点P 的坐标分别为(0,2),53(,)44.【方法技巧】解析几何中的存在判断型问题1.基本特征:要判断在某些确定条件下的某一数学对象(数值、图形)是否存在或某一结论和参数无关.2.基本策略:通常假定题中的数学对象存在(或结论成立),然后在这个前提下进行逻辑推理,若由此导出矛盾,则否定假设;否则,给出肯定结论.其中反证法在解题中起着重要的作用.或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角式来证明该式是恒成立的.9.(2010·天津高考理科·T20)已知椭圆22221(0x y a b a b +=>>)的离心率32e =,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4.求椭圆的方程.设直线l 与椭圆相交于不同的两点,A B ,已知点A 的坐标为(,0a -),点0(0,)Q y 在线段AB 的垂直平分线上,且4QA QB=u u u r u u u rg,求0y的值.【命题立意】本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质,直线的方程,平面向量等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质及数形结合的思想,考查运算和推理能力.【思路点拨】(1)建立关于a,b的方程组求出a,b.(2)构造新的一元二次方程求解.【规范解答】(1)由3e2ca==,得2234a c=,再由222c a b=-,得2a b=,由题意可知,1224,22a b ab⨯⨯==即.解方程组22a bab=⎧⎨=⎩,得a=2,b=1,所以椭圆的方程为2214xy+=.(2)由(1)可知A(-2,0).设B点的坐标为(x1,,y1),直线l的斜率为k,则直线l的方程为y=k(x+2), 于是A,B两点的坐标满足方程组22(2)14y k xxy=+⎧⎪⎨+=⎪⎩,,由方程组消去y整理,得2222(14)16(164)0k x k x k+++-=,由2121642,14kxk--=+得21122284,,1414k kx yk k-==++从而.设线段AB的中点为M,则M的坐标为22282(,)1414k kk k-++.以下分两种情况:(1)当k=0时,点B的坐标为(2,0).线段AB的垂直平分线为y轴,于是(2)当k0≠时,线段AB的垂直平分线方程为令x=0,解得由2101022222(28)6462(()14141414k k k kQA QB x y y yk k k k→→--=---++++++g)=42224(16151)4(14)k kk+-=+=.整理得20272,=k k y ==±±故,272,=k k y =±故所以. 综上00==5y y ±±.10.(2010·天津高考文科·T21)已知椭圆22221x y a b +=(a>b>0)的离心率e=2,连接椭圆的四个顶点得到的菱形的面积为4.(Ⅰ)求椭圆的方程.(Ⅱ)设直线l 与椭圆相交于不同的两点A ,B,已知点A 的坐标为(-a ,0).(i )若AB |,求直线l 的倾斜角;(ii )若点Qy 0(0,)在线段AB 的垂直平分线上,且QA QB=4u u u r u u u rg.求y 0的值. 【命题立意】本题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线的方程、两点间的距离公式、直线的倾斜角、平面向量等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质及数形结合的思想,考查综合分析与运算能力. 【思路点拨】(1)建立关于a,b 的方程组求出a,b ;(2)构造新方程综合运用两点间的距离公式、 平面向量等知识求解.【规范解答】(Ⅰ)由e =2c a =,得2234a c =.再由222c a b =-,得a =2b.由题意可知12242a b ⨯⨯=,即ab =2.解方程组2,2,a b ab =⎧⎨=⎩得a=2,b=1.所以椭圆的方程为2214x y +=.(Ⅱ)(i)由(Ⅰ)可知点A 的坐标是(-2,0).设点B 的坐标为11(,)x y ,直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为y=k (x+2).于是A ,B 两点的坐标满足方程组22(2),1.4y k x x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 并整理,得2222(14)16(164)0k x k x k +++-=.由212164214k x k --=+,得2122814k x k -=+,从而12414k y k =+.所以222222228441||2141414k k k AB k k k ⎛⎫-+⎛⎫=--+= ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭.由42||5AB =,得224142145k k +=+. 整理得42329230k k --=,即22(1)(3223)0k k -+=,解得k =1±. 所以直线l 的倾斜角为4π或34π.(ii )设线段AB 的中点为M ,由(i )得到M 的坐标为22282,1414k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭.以下分两种情况:(1)当k=0时,点B 的坐标是(2,0),线段AB 的垂直平分线为y 轴,于是()()002,,2,.QA y QB y =--=-u u u r u u u r由4QA QB •=u u u r u u u r,得y 22=±0.(2)当0k ≠时,线段AB 的垂直平分线方程为2222181414k k y x k k k ⎛⎫-=-+ ⎪++⎝⎭. 令0x =,解得02614k y k =-+. 由()02,QA y =--u u u r,()110,QB x y y =-u u u r,()()210102222228646214141414k k k k QA QB x y y y k k k k --⎛⎫•=---=++ ⎪++++⎝⎭u u u r u u u r ()()4222416151414k k k +-==+,整理得272k =,故147k =±,所以02145y =±. 综上y0=22±或0214y =±.11.(2010·北京高考文科·T19)已知椭圆C 的左、右焦点坐标分别是(2,0)-,2,0),离心率是63,直线y t =与椭圆C 交于不同的两点M ,N ,以线段MN 为直径作圆P,圆心为P.(Ⅰ)求椭圆C 的方程.(Ⅱ)若圆P 与x 轴相切,求圆心P 的坐标.(Ⅲ)设Q (x,y )是圆P 上的动点,当t 变化时,求y 的最大值.【命题立意】本题考查了求椭圆方程,直线与圆的位置关系,函数的最值.要求学生掌握椭圆标准方程中,,a b c 的关系,离心率ce a =.直线与圆相切问题转化为圆心到直线的距离等于半径来求解.第(Ⅲ)问中y最大值的求法用到了三角代换,体现了数学中的转化与化归思想.【思路点拨】由焦点可求出c ,再利用离心率可求出,a b .直线与圆的位置关系转化为圆心到直线的距离. 用换元法求y 的最大值.【规范解答】(Ⅰ)因为63c a =,且2c =,所以223,1a b a c ==-=, 所以椭圆C 的方程为2213x y +=.(Ⅱ)由题意知P (0,)(11)p t t -<<由得23(1)x t =±-, 所以圆P 的半径为23(1)t -.由2||3(1)t t =-,解得32t =±.所以点P 的坐标是(0,32±).(Ⅲ)由(Ⅱ)知,圆P 的方程为222()3(1)x y t t +-=-.因为点(,)Q x y 在圆P 上,所以由图可知y 2223(1)3(1)t x t t --≤+-设cos ,(0,)t θθπ=∈,则23(1)cos 32sin()6t t πθθθ+-=+=+,当3πθ=,即12t =时,y 取最大值2.【方法技巧】(1)直线与圆的位置关系:d r >时相离;d r =时相切;d r <时相交. (2)求无理函数的最值时三角代换是一种常用的去根号的技巧.12.(2010·辽宁高考文科·T20) 设F1,F2分别为椭圆C:2222x y a b +=1(a>b>0)的左右焦点,过F2的直线l 与椭圆C 相交于A,B 两点,直线l 的倾斜角为60°,F1到直线l 的距离为(Ⅰ)求椭圆C 的焦距.(Ⅱ)如果22AF 2F B =u u u r u u u r,求椭圆C 的方程.【命题立意】本题考查了直线的点斜式方程,直角三角形中的边角关系,考查了椭圆的离心率,椭圆的标准方程,平面向量的坐标以及推理运算能力. 【思路点拨】(1)利用直角三角形中的边角关系直接求解.(2)联立直线方程和椭圆方程,消去x,解出两个交点的纵坐标,利用这两个纵坐标间的关系,求出a ,进而求出椭圆方程. 【规范解答】y【方法技巧】1.第(I )问利用直角三角形中的边角关系比用点到直线的距离要简单,做题时要根据题目特点,灵活选择解题策略.2.直线方程与圆锥曲线方程联立成方程组是一种常用的方法.13.(2010·辽宁高考理科·T20)设椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的右焦点为F ,过点F 的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,直线l 的倾斜角为60o,2AF FB =u u u r u u u r.求椭圆C 的离心率.如果|AB|=154,求椭圆C 的方程.【命题立意】本题考查了直线的点斜式方程,考查了椭圆的离心率,椭圆的标准方程,考查了圆锥曲线中的弦长问题,以及推理运算能力. 【思路点拨】(I )联立直线方程和椭圆方程,消去x,解出两个交点的纵坐标,利用这两个纵坐标间的关系,得出a ,b ,c 间的关系,求出离心率.(II )利用弦长公式表示出|AB|,再结合离心率和222a b c =+,求出a ,b ,写出椭圆方程. 【规范解答】【方法技巧】1.直线、圆锥曲线的综合问题,往往是联立成方程组消去一个x(或y),得到关于y(或x)的一元二次方程,使问题得以解决.2.弦长问题,注意使用弦长公式,并结合一元二次方程根与系数的关系来解决问题.14.(2010·福建高考理科·T17)已知中心在坐标原点O的椭圆C经过点A(2 , 3),且点F(2 ,0)为其右焦点.(I)求椭圆C的方程.(II)是否存在平行于OA的直线l,使得直线l与椭圆C有公共点,且直线OA与l的距离等于4?若存在,求出直线l的方程;若不存在,说明理由.【命题立意】本小题主要考查直线、椭圆等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想.【思路点拨】第一步先求出左焦点,进而求出a,c,然后求解椭圆的标准方程;第二步依题意假设直线l的方程为32=+y x t,联立直线与椭圆的方程,利用判别式限制参数t的范围,再由直线OA与直线l的距离等于4列出方程,求解出t的值,注意判别式对参数t的限制.【规范解答】(I )依题意,可设椭圆的方程为()222210+=>>x y a b a b ,且可知左焦点为()2,0'-F ,从而有又2222,12=+∴=a b c b ,故椭圆的方程为2211612+=x y .(II )假设存在符合题意的直线l ,其方程为32=+y x t ,由221161232⎧+=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩x y y x t ,得2233120++-=x tx t ,因为直线l 与椭圆C 有公共点,所以()()22343120∆=-⨯⨯-≥t t ,解得4343-≤≤t .另一方面,由直线OA 与直线l 的距离等于44,213914=∴=±+tt ,由于21343,43⎡±-⎣,所以符合题意的直线l 不存在.【方法技巧】在求解直线与圆锥曲线的位置关系中的相交弦问题时,我们一定要注意判别式∆的限制,因为椭圆与直线有交点,注意应用0∆>进行验证可避免增根也可以用来限制参数的范围.15.(2010·湖南高考文科·T19)为了考查冰川的融化状况,一支科考队在某冰川山上相距8Km 的A ,B两点各建一个考查基地,视冰川面为平面形,以过A ,B 两点的直线为x 轴,线段AB 的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系(图4).考查范围为到A ,B 两点的距离之和不超过10Km 的区域. 求考查区域边界曲线的方程. 如图4所示,设线段12P P 是冰川的部分边界线(不考虑其他边界),当冰川融化时,边界线沿与其垂直的方向朝考查区域平行移动,第一年移动0.2km ,以后每年移动的距离为前一年的2倍.问:经过多长时间,点A 恰好在冰川边界线上?【命题立意】把直线和圆锥曲线的关系问题放在生活实际中考查充分体现了知识的应用性,能很好地体现学生应用知识的能力,而且打破了解析几何的固定命题模式.【思路点拨】题目的阐述比较新颖,把求曲线的方程阐述成求区域的边界,不受表面阐述所干扰,还是利用定义法求轨迹即可.第二问是数列问题,巧妙地把解析几何和数列的求和结合起来. 【规范解答】 (Ⅰ) 设边界曲线上点P 的坐标为(x,y ),则由|PA|+|PB|=10知,点P 在以A,B 为焦点,长轴为2a=10的椭圆上.此时短半轴长34522=-=b . 所以考查区域边界曲线的方程为192522=+y x .(Ⅱ) 易知过点P1,P2的直线方程为04734=+-y x ,因此点A 到直线P1P2的距离为531)3(4|4716|22=-++-=d .设经过n 年,点A 恰好落在冰川边界线上,则利用等比数列求和公式可得53112)12(2.0=--n .解得n=5,即经过5年,点A 恰好在冰川边界线上.【方法技巧】1、求曲线的轨迹方程时常用的方法有:直译法,定义法,待定系数法,相关点法和参数法等.注意各种方法的使用条件以及步骤.2、曲线上的点到直线的最短距离的求法:直线和圆常常转化为圆心到直线的距离;直线和椭圆(双曲线、抛物线)常常利用平移直线,使直线和椭圆(双曲线、抛物线)相切.当然也还有别的方法.16. (2010·湖南高考理科·T4)为了考查冰川的融化状况,一支科考队在某冰川上相距8km 的A,B 两点各建一个考查基地.视冰川面为平面形,以过A,B 两点的直线为x 轴,线段AB 的的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系(图6).在直线x=2的右侧,考查范围为到点B 65km 的区域;在直线x=2的左侧,考查范围为到A,B 两点的距离之和不超过45的区域. (Ⅰ)求考查区域边界曲线的方程.(Ⅱ)如图6所示,设线段P1P2,P2P3是冰川的部分边界线(不考虑其他边界线),当冰川融化时,边界线沿与其垂直的方向朝考查区域平行移动,第一年移动0.2km,以后每年移动的距离为前一年的2倍,求冰川边界线移动到考查区域所需的最短时间.【命题立意】把直线和圆锥曲线的关系问题放在生活实际中考查充分体现了知识的应用性.能很好地体现学生应用知识的能力,而且打破了解析几何的固定命题模式.【思路点拨】题目的阐述比较新颖,把求曲线的方程阐述成求区域的边界,不受表面阐述所干扰,还是利用定义法求轨迹即可.第二问是数列问题,巧妙地把解析几何和数列的求和结合起来.【规范解答】(1)设边界曲线上点P 的坐标为(x,y).当x ≥2时,由题意知(x-4)2+y2=536.当x<2时,由|PA|+|PB|=45知,点P 在以A ,B 为焦点,长轴长为2a=45的椭圆上.此时短半轴长b=2.因而其方程为.142022=+y x 故考查区域边界曲线的方程为C1:(x-4)2+y2=536(x ≥2)和C2: .142022=+y x (x<2).(2)设过点P1,P2的直线为L1,过点P2,P3的直线为L2,则直线L1,L2的方程分别为 y=.6,143=+y x设直线L 平行于直线L1,其方程为代入椭圆方程,3m x y +=.142022=+y x 消去y,得16x2+10.0)4(532=-+m mx 由△=100×3m2-4×16×5(m2-4)=0,解得m=8,或m=-8.可以得到,当m=8时,直线L 与C2的公共点到直线L1的距离最近,此时直线L 的方程为.331|814|,831=+-=+=d L L x y 之间的距离为与又直线L2到C1和C2的最短距离d ′=6-556,而d ′>3,所以考查区域边界到冰川边界线的最短距离为3.设冰川边界线移动到考查区域所需的时间为n 年,则由题设及等比数列求和公式,得.4,312)12(2.0≥≥--n n 所以故冰川边界线移动到考查区域所需的最短时间为4年.【方法技巧】1.求曲线的轨迹方程时常用的方法有:直译法,定义法,待定系数法,相关点法和参数法等. 注意各种方法的使用条件以及步骤.2.曲线上的点到直线的最短距离的求法:直线和圆常常转化为圆心到直线的距离.直线和椭圆(双曲线、抛物线)常常利用平移直线,使直线和椭圆(双曲线、抛物线)相切.当然也还有别的方法.。