习题第26讲 椭圆--高考数学习题和答案
高中数学椭圆练习题(含答案)
椭圆练习题1一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2012·厦门模拟)已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的离心率等于 ( ).A.12B.22C. 2D.322.(2012·长沙调研)中心在原点,焦点在x 轴上,若长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是( ). A.x 281+y 272=1 B.x 281+y 29=1 C.x 281+y 245=1 D.x 281+y 236=13.(2012·长春模拟)椭圆x 2+4y 2=1的离心率为( ). A.32 B.34 C.22 D.234.(2012·佛山月考)设F 1、F 2分别是椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点,P 是第一象限内该椭圆上的一点,且PF 1⊥PF 2,则点P 的横坐标为( ). A .1 B.83 C .2 2 D.2635.(2011·惠州模拟)已知椭圆G 的中心在坐标原点,长轴在x 轴上,离心率为32,且椭圆G 上一点到其两个焦点的距离之和为12,则椭圆G 的方程为( ). A.x 24+y 29=1 B.x 29+y 24=1 C.x 236+y 29=1 D.x 29+y 236=1二、填空题(每小题4分,共12分)6.若椭圆x 225+y 216=1上一点P 到焦点F 1的距离为6,则点P 到另一个焦点F 2的距离是________.7.(2011·皖南八校联考)已知F 1、F 2是椭圆C 的左、右焦点,点P 在椭圆上,且满足|PF 1|=2|PF 2|,∠PF 1F 2=30°,则椭圆的离心率为________.8.(2011·江西)若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的焦点在x 轴上,过点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12作圆x 2+y 2=1的切线,切点分别为A ,B ,直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是________.三、解答题(共23分)9.(11分)已知点P (3,4)是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上的一点,F 1,F 2是椭圆的两焦点,若PF 1⊥PF 2.试求:(1)椭圆的方程;(2)△PF 1F 2的面积.10.(12分)(2011·陕西)如图,设P 是圆x 2+y 2=25上的动点,点D 是P 在x 轴上的投影,M 为PD 上一点,且|MD |=45|PD |.(1)当P 在圆上运动时,求点M 的轨迹C 的方程; (2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的长度.一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2012·丽水模拟)若P 是以F 1,F 2为焦点的椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上的一点,且PF 1→·PF 2→=0,tan ∠PF 1F 2=12,则此椭圆的离心率为( ).A.53B.23C.13D.122.(2011·汕头一模)已知椭圆x 24+y 22=1上有一点P ,F 1,F 2是椭圆的左、右焦点,若△F 1PF 2为直角三角形,则这样的点P 有( ). A .3个 B .4个 C .6个 D .8个二、填空题(每小题4分,共8分)3.(2011·镇江调研)已知F 1(-c,0),F 2(c,0)为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆上一点且PF 1→·PF 2→=c 2,则此椭圆离心率的取值范围是________.4.(2011·浙江)设F 1,F 2分别为椭圆x 23+y 2=1的左,右焦点,点A ,B 在椭圆上,若F 1A →=5F 2B →,则点A 的坐标是________.三、解答题(共22分)5.(10分)(2011·大连模拟)设A ,B 分别为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右顶点,⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32为椭圆上一点,椭圆长半轴的长等于焦距. (1)求椭圆的方程;(2)设P (4,x )(x ≠0),若直线AP ,BP 分别与椭圆相交异于A ,B 的点M ,N ,求证:∠MBN 为钝角.6.(★)(12分)(2011·西安五校一模)已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆C 的离心率为12,且经过点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32.(1)求椭圆C 的方程;(2)是否存在过点P (2,1)的直线l 1与椭圆C 相交于不同的两点A ,B ,满足P A →·PB →=PM →2若存在,求出直线l 1的方程;若不存在,请说明理由.椭圆练习题2一、填空题1.椭圆63222=+y x 的焦距为______________。
高中数学高考几何解析(椭圆双曲线抛物线)课本知识讲解及练习(含答案)
高中数学高考几何解析(椭圆双曲线抛物线)课本知识讲解及练习(含答案)第五节椭圆一、必记3个知识点1.椭圆的定义(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.二、必明3个易误点1.椭圆的定义中易忽视2a>|F1F2|这一条件,当2a=|F1F2|其轨迹为线段F1F2,当2a<|F1F2|不存在轨迹.2.求椭圆的标准方程时易忽视判断焦点的位置,而直接设方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0).3.注意椭圆的范围,在设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上点的坐标为P(x,y)时,则|x|≤a,这往往在求与点P有关的最值问题中特别有用,也是容易被忽略而导致求最值错误的原因.三、技法1.求椭圆标准方程的2种常用方法(1)直接求出a,c来求解e.通过已知条件列方程组,解出a,c的值.(2)构造a,c的齐次式,解出e.由已知条件得出关于a,c的二元齐次方程,然后转化为关于离心率e的一元二次方程求解.(3)通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.提醒:在解关于离心率e的二次方程时,要注意利用椭圆的离心率e∈(0,1)进行根的取舍,否则将产生增根.3.求解最值、取值范围问题的技巧(1)与椭圆几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使画不出图形,思考时也要联想到一个图形.(2)椭圆的范围或最值问题常常涉及一些不等式.例如,-a≤x≤a,-b≤y≤b,0<e<1,在求椭圆的相关量的范围时,要注意应用这些不等关系.(3)最值问题,将所求列出表达式,构造基本不等式或利用函数单调性求解.4.判断直线与椭圆位置关系的四个步骤第一步:确定直线与椭圆的方程.第二步:联立直线方程与椭圆方程.第三步:消元得出关于x(或y)的一元二次方程.第四步:当Δ>0时,直线与椭圆相交;当Δ=0时,直线与椭圆相切;当Δ<0时,直线与椭圆相离.5.直线被椭圆截得的弦长公式设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2])=(y1+y2)2-4y1y2])(k为直线斜率).参考答案①F1,F2②|F1F2|③x轴,y轴④坐标原点⑤(-a,0)⑥(a,0)⑦(0,-b)⑧(0,b)⑨(0,-a)⑩(0,a)⑪(-b,0)⑫(b,0)⑬2a⑭2b⑮2c⑯(0,1)⑰c2=a2-b2第六节双曲线一、必记3个知识点1.双曲线的定义(1)平面内与两个定点F1、F2(|F1F2|=2c>0)的距离①________________为非零常数2a(2a<2c)的点的轨迹叫做双曲线.这两个定点叫做双曲线的②________,两焦点间的距离叫做③________.(2)集合P={M|||MF1|-|MF2||=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.(ⅰ)当④________________时,M点的轨迹是双曲线;(ⅱ)当⑤________________时,M点的轨迹是两条射线;(ⅲ)当⑥________________时,M点不存在.2.双曲线的标准方程和几何性质⑧________x ∈对称轴:⑪________对称中心:⑫________顶点坐标:A 1⑮______,A 2⑯________⑱____________c =⑳________|=21________;线段________;a 叫做双曲线的虚半轴长>b >0)(1)双曲线为等轴双曲线⇔双曲线的离心率e =2⇔双曲线的两条渐近线互相垂直.(2)渐近线的斜率与双曲线的焦点位置的关系:当焦点在x 轴上时,渐近线斜率为±ba,当焦点在y 轴上时,渐近线斜率为±ab.(3)渐近线与离心率.x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线的斜率为ba=e2-1.(4)若P 为双曲线上一点,F 为其对应焦点,则|PF |≥c -a .二、必明4个易误点1.双曲线的定义中易忽视2a <|F 1F 2|这一条件.若2a =|F 1F 2|,则轨迹是以F 1,F 2为端点的两条射线,若2a >|F 1F 2|则轨迹不存在.2.双曲线的标准方程中对a ,b 的要求只是a >0,b >0,易误认为与椭圆标准方程中a ,b 的要求相同.若a >b >0,则双曲线的离心率e ∈(1,2);若a =b >0,则双曲线的离心率e =2;若0<a <b ,则双曲线的离心率e >2.3.注意区分双曲线中的a ,b ,c 大小关系与椭圆a ,b ,c 关系,在椭圆中a 2=b 2+c 2,而在双曲线中c2=a2+b2.4.易忽视渐近线的斜率与双曲线的焦点位置关系.当焦点在x轴上,渐近线斜率为±ba,当焦点在y轴上,渐近线斜率为±ab.三、技法1.双曲线定义的应用(1)判定满足某条件的平面内动点的轨迹是否为双曲线,进而根据要求可求出曲线方程;(2)在“焦点三角形”中,常利用正弦定理、余弦定理,经常结合||PF1|-|PF2||=2a,运用平方的方法,建立|PF1|与|PF2|的关系.[注意]在应用双曲线定义时,要注意定义中的条件,搞清所求轨迹是双曲线,还是双曲线的一支,若是双曲线的一支,则需确定是哪一支.2.求双曲线标准方程的一般方法(1)待定系数法:设出双曲线方程的标准形式,根据已知条件,列出参数a,b,c的方程并求出a,b,c的值.与双曲线x2a2-y2b2=1有相同渐近线时,可设所求双曲线方程为:x2a2-y2b2=λ(λ≠0).(2)定义法:依定义得出距离之差的等量关系式,求出a的值,由定点位置确定c的值.3.求双曲线离心率或其范围的方法(1)求a,b,c的值,由c2a2=a2+b2a2=1+b2a2直接求e.(2)列出含有a,b,c的齐次方程(或不等式),借助于b2=c2-a2消去b,然后转化成关于e的方程(或不等式)求解.4.求双曲线的渐近线方程的方法求双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的渐近线的方法是令x2a2-y2b2=0,即得两渐近线方程为:xa±yb=0.参考答案①之差的绝对值②焦点③焦距④2a<|F1F2|⑤2a=|F1F2|⑥2a>|F1F2|⑦x≥a或x≤-a⑧y≥a或y≤-a⑨x轴,y轴⑩坐标原点⑪x轴,y轴⑫坐标原点⑬(-a,0)⑭(a,0)⑮(0,-a)⑯(0,a)⑰y=±ba x⑱y=±ab x⑲ca⑳a2+b2212a222b23a2+b2第七节抛物线一、必记2个知识点1.抛物线定义、标准方程及几何性质x轴⑤________y轴⑥________O(0,0)O(0,0)O(0,0)O(0,0)F⑦________⑧________⑨________设AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,若A(x1,y1),B(x2,y2),则(1)x1x2=p24,y1y2=-p2.(2)弦长|AB|=x1+x2+p=2psin2α(α为弦AB的倾斜角).(3)以弦AB为直径的圆与准线相切.(4)通径:过焦点且垂直于对称轴的弦,长等于2p.二、必明2个易误点1.抛物线的定义中易忽视“定点不在定直线上”这一条件,当定点在定直线上时,动点的轨迹是过定点且与直线垂直的直线.2.抛物线标准方程中参数p易忽视,只有p>0,才能证明其几何意义是焦点F到准线l 的距离,否则无几何意义.三、技法1.应用抛物线定义的2个关键点(1)由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.(2)注意灵活运用抛物线上一点P(x,y)到焦点F的距离|PF|=|x|+p2或|PF|=|y|+p2.2.求抛物线的标准方程的方法(1)求抛物线的标准方程常用待定系数法,因为未知数只有p,所以只需一个条件确定p值即可.(2)因为抛物线方程有四种标准形式,因此求抛物线方程时,需先定位,再定量.3.确定及应用抛物线性质的技巧(1)利用抛物线方程确定及应用其焦点、准线等性质时,关键是将抛物线方程化为标准方程.(2)要结合图形分析,灵活运用平面几何的性质以图助解.4.解决直线与抛物线位置关系问题的常用方法(1)直线与抛物线的位置关系和直线与椭圆、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系.(2)有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点,若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB|=x1+x2+p,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.(3)涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”“整体代入”等解法.提醒:涉及弦的中点、斜率时,一般用“点差法”求解.参考答案①相等②y2=-2px(p>0)③x2=-2py(p>0)④x2=2py(p>0)⑤x轴⑥y轴⑦F(-p2,0)⑧F(0,-p2)⑨F(0,p2)⑩e=1⑪x=-p2⑫y=-p2⑬-y0+p2⑭y0+p2⑮y≤0⑯y≥0。
高考数学专题《椭圆》习题含答案解析
专题9.3 椭圆1.(浙江高考真题)椭圆的离心率是( ) A B C .D .【答案】B 【解析】,选B . 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 =4b【答案】B 【解析】 椭圆的离心率2221,2c e c a b a ===-,化简得2234a b =, 故选B.3.(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.10【答案】D 【解析】因为椭圆的方程为2251162x y +=,所以225a =,由椭圆的的定义知12=210PF PF a +=,故选D .4.(2020·四川资阳�高三其他(理))已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>经过点(1,)2,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 +=22194x y +=235933e ==练基础【答案】A 【解析】依题意,可得2131412a ⎧+=⎪=,解得2243a b ⎧=⎨=⎩,故C 的方程是22143x y +=. 故选:A5.(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( ) AB .34C .12D .14【答案】A 【解析】设直线与椭圆在第一象限内的交点为()x,y A,则4y x =由2AB c =,可知OA c ==c =,解得3x =,所以1,33A c c ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭把点A代入椭圆方程得到2222131c a b ⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+=,整理得4281890e e -+=,即()()2243230e e --=, 因01e <<,所以可得e =故选A 项.6.(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.【答案】不存在;理由见解析. 【分析】假设存在点P 满足题设,解方程组1212121282112PF PF F F PF PF F F ⎧⎪+=⎪⎪=⎨⎪⎪+=⎪⎩得1PF 和2PF 的值,再检验即得解.【详解】解:假设存在点P 满足题设,则由2211615y x +=及题设条件有1212121282112PF PF F F PF PF F F ⎧⎪+=⎪⎪=⎨⎪⎪+=⎪⎩,即121288PF PF PF PF ⎧+=⎪⎨=⎪⎩,解得1244PF PF ⎧=+⎪⎨=-⎪⎩1244PF PF ⎧=-⎪⎨=+⎪⎩由2211615y x +=,得4a =,1c =. 则135a c PF a c -=≤≤+=,235a c PF a c -=≤≤+=.∵45+,43-, ∴不存在满足题设要求的点P .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.【答案】11,00,1010⎡⎫⎛⎤-⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦【分析】分情况讨论等差数列是递增,还是递减,分别列出不等式求解范围. 【详解】解:注意到椭圆的对称性及i FP 最多只能两两相等,可知题中的等差数列可能是递增的,也可能是递减的,但不可能为常数列,即0d ≠.先考虑一般情形,由等差数列的通项公式有()11n FP FP n d =+-,(n *∈N ),因此11n FP FP n d-=+.对于椭圆2222x y a b +(0a b >>),其焦半径的最大值是a c +,最小值是a c -(其中c =.当等差数列递增时,有n FP a c ≤+,1FP a c ≥-. 从而()12n FP FP a c a c c -≤+--=. 再由题设知1c =,且21n ≥,故2211d ≤+,因此1010d <≤. 同理,当等差数列递减时,可解得1010d -≤<, 故所求d 的取值范围为11,00,1010⎡⎫⎛⎤-⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦.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;【答案】10+ 【分析】由椭圆定义,转化1121010A MF M MF AM AF ≤+=-++,即得解 【详解】如图所示,设1F 是左焦点,则()13,0F -,1121010A MF M MF AM AF ≤+=-++,而1AF ==∴10AM MF +≤当点F 1在线段AM 上时,等号成立,即AM MF +的最大值为109.(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.【答案】(1)22182x y C +=:;(2 【分析】(1)利用离心率和点在椭圆上可求出椭圆的标准方程;(2)先利用直线垂直的判定得到直线l 的斜率和方程,联立直线和椭圆的方程,消元得到关于x 的一元二次方程,进而求出交点坐标,再利用两点间的距离公式进行求解. 【详解】(1)由e =得:12c b a =,, 又点(21)A ,在椭圆上, 所以224114a a +=,得a =b =所以椭圆的方程是22182x y C +=:.(2)直线OA 的方程是12y x =, 因为l OA ⊥,且l 过点O ,所以直线l 的方程是2y x =-, 与椭圆联立,得:2178x =,即x =所以B D ⎛ ⎝,,则||BD = 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.【答案】(1)此椭圆的方程为22195x y +=;(2)12F PF △. 【分析】(1)由已知条件求出椭圆中229,5a b ==即可得到椭圆方程;(2)结合椭圆的定义以及余弦定理的知识求出12PF PF ⋅的值,运用三角形面积公式即可求解. 【详解】(1)因为()()122,0,2,0F F -是椭圆()222210x y a b a b +=>>两个焦点,所以2224c a b =-=,① 又因为2259a b =,②所以由①②可得229,5a b ==,所以此椭圆的方程为22195x y +=.(2)设()12,,,0PF m PF n m n ==>, 由椭圆定义可知26m n a +==,③在12F PF △中,由余弦定理得()2222cos23m n mn c π+-=,即2216m n mn +-=,④由③④式可得,203mn =,所以121120sin 2323F PF S mn π==⨯=△. 即12F PF △.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 .2⎫⎪⎢⎪⎣⎭ D .⎫⎪⎣⎭【答案】C 【分析】练提升若长轴端点P ',由椭圆性质:过P 的两条切线互相垂直可得45AP O α'=∠≤︒,结合sin baα=求椭圆离心率的范围. 【详解】在椭圆1C 的长轴端点P '处向圆2C 引两条切线P A ',P B ',若椭圆1C 上存在点P ,使过P 的两条切线互相垂直,则只需90AP B '∠≤︒,即45AP O α'=∠≤︒,∴sin sin 452b a α=≤︒=222a c ≤, ∴212e ≥,又01e <<,1e ≤<,即e ⎫∈⎪⎪⎣⎭. 故选:C2.(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______.【答案】10,2⎛⎤⎥⎝⎦【解析】如图,设椭圆右焦点为2F ,由对称性知2AFBF 是平行四边形,22AF F BFF ∠=∠, ∵120FB ∠≥︒,∴260FAF ∠≤︒,设AF m =,2AF n =,由椭圆定义知2m n a +=,则22()4m n mn a +≤=,当且仅当m n =时等号成立, 在2AFF 中,由余弦定理得2222222222222()244444cos 11122222m n FF m n mn c a c a c FAF e mnmn mn a+-+----∠===-≥-=-,又260FAF ∠≤︒,21cos 2FAF ∠≥,∴21122e -≥,解得102e <≤. 故答案为:10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦.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 =___.【答案】21 【解析】由于点2F 关于直线y x =对称的点Q 在椭圆上,由于y x =的倾斜角为π4,画出图像如下图所示,由于O 是坐标原点,根据对称性和中位线的知识可知12QF F ∆为等腰直角三角形,且Q 为短轴的端点,故离心率πcos 42c a ==.不妨设,a b c t ===,则椭圆方程化为222220x y t +-=,设直线AB 的方程为10x my t m k ⎛⎫=-=> ⎪⎝⎭,代入椭圆方程并化简得()222220my mty t +--=.设()()1122,,,A x y B x y ,则12222mty y m +=+①,21222t y y m -⋅=+②.由于113AF F B =,故123y y =-③.解由①②③组成的方程组得1m =,即11,1k k==.故填:(1)2;(2)1.4.(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+【解析】22680x y y +-+=化简为22(3)1x y +-=,圆心(0,3)A .PQ 的最大值为5等价于AQ 的最大值为4设(,)Q x y ,即22(3)16x y +-≤,又()22211xy a a+=>化简得到222(1)670(11)a y y a y --+-≤-≤≤ 当1y =-时,验证等号成立 对称轴为231x a =-满足231,21x a a =≤-≤-故12a <≤22222211314c a e e a a a -===-≤∴≤故离心率最大值为2当2a =时,离心率有最大值,此时椭圆方程为2214x y +=,设左焦点为1F11141455PQ QF PQ QF AQ QF AF +=+-≤++-≤+=+当1,,,A F P Q 共线时取等号.5+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________.【答案】2. 【解析】根据椭圆与双曲线的对称性,不妨设点P 在第一象限,那么12PF PF >, 因为椭圆与双曲线有公共焦点,设椭圆与双曲线的半焦距为c , 根据椭圆与双曲线的定义,有:1212+=PF PF a ,1222-=PF PF a , 解得112=+PF a a ,212=-PF a a , 在12F PF ∆中,由余弦定理,可得: 2221212122cos3π=+-F F PF PF PF PF ,即222121212124()()()()=++--+-c a a a a a a a a , 整理得2221243=+c a a , 所以22121134+=e e ,又221212113+≥e e ,所以12≥e e .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___.【答案】⎫⎪⎪⎣⎭【解析】由题可知:椭圆2214x y +=的右准线方程为x =设()()00,,,P x y Q x y ,所以点03⎫⎪⎝⎭H y由λ=HQ PH ,所以λ=HQ PH0⎛⎫=- ⎪⎝⎭HQ x y y ,0,0⎫=⎪⎭PH x又λ=HQ PH ,所以00,0λ⎛⎫⎫-=- ⎪⎪⎝⎭⎭x y y x 所以00x y y ==由220014x y +=221=y 则点Q 221+=y 设点Q 的轨迹的离心率e则2222411144λλλ-==-e 由1λ≥,所以213144λ-≥ 所以234e ≥,则e ≥,又1e < 所以⎫∈⎪⎪⎣⎭e 故答案为:⎫⎪⎪⎣⎭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.【答案】2214x y +=;12⎫-⎪⎭,12⎛⎫- ⎪⎝⎭.【分析】设以P 点为圆心的圆与椭圆相切,结合判别式等于零,参数值可确定,符合条件的两个点的坐标也可求得. 【详解】∵e =c a =2234c a =.∵222a c b -=,∴2214a b =,224a b =,∴设椭圆方程为222214x y b b+=①又∵30,2P ⎛⎫⎪⎝⎭,则可构造圆22372x y ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭. ②此圆必与椭圆相切,如图所示,由①②整理得221933404y y b ++-=.∵椭圆与圆相切,∴219912404b ⎛⎫∆=--= ⎪⎝⎭,③ ∴1b =,则2a =.则所求椭圆方程为2214x y +=. ④把1b =代入方程③可得12y =-,把12y =-代入④得x =∴椭圆上到点P的点的坐标为12⎫-⎪⎭,12⎛⎫- ⎪⎝⎭.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.【答案】⎛ ⎝⎭【分析】当12F PF ∠为直角时,作以原点为圆心,2OF 为半径的圆,若该圆与已知椭圆相交,则圆内的椭圆弧所对应的x 的取值范围即为所求点P 横坐标的取值范围. 【详解】22194x y +=的焦点为1(F、2F , 如图所示:A 、B 、C 、D 四点, 此时12F AF ∠、12F BF ∠、12F CF ∠、12F DF ∠都为直角, 所以当角的顶点P 在圆内部的椭圆弧上时,12F PF ∠为钝角,由22221945x y x y ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,解得x x ==. 因为椭圆和圆都关于坐标轴对称,所以点P横坐标的取值范围是⎛ ⎝⎭.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.【答案】(1)100;(2)1||||PA PF +的最大值为66 【分析】(1)利用椭圆定义和基本不等式求12||||PF PF ⋅的最值;(2)求1||||PA PF +的最值时,利用椭圆的定义将其转化为求2||||PF PA -的最值,显然当P ,A ,2F 三点共线时取得最值. 【详解】(1)∵10a =,1220||||PF PF =+≥,当且仅当12||||PF PF =时取等号, ∴12||||100PF PF ⋅≤,当且仅当12||||PF PF =时取等号, ∴12||||PF PF ⋅的最大值为100.(2)设2F 为椭圆的右焦点,225945x y +=可化为22195x y+=, 由已知,得12||||26PF PF a +==,∴12||6||PF PF =-, ∴()12||||6||||PA PF PF PA +=--.①当2||||PA PF >时,有220||||||PA PF AF <-≤,等号成立时,1||||PA PF +最大,此时点P 是射线2AF 与椭圆的交点,1||||PA PF +的最大值是6②当2||||PA PF <时,有220||||||PF PA AF <-≤,等号成立时,1||||PA PF +最小,此时点P 是射线2F A 与椭圆的交点,1||||PA PF +的最小值是6 综上,可知1||||PA PF +的最大值为6610.(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. (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. 【答案】(1)2212x y +=;(2)±1.【分析】(1)由已知条件可得c a bc a⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩再结合222a b c =+,可求出,a b ,从而可求得椭圆方程,(2)设直线n 的方程为1x my =+,设点()()1122,,,M x y N x y ,将直线方程与椭圆方程联立方程组,消去x ,利用根与系数的关系,结合263MN OP =表示出点P 的坐标,再将其坐标代入椭圆方程中可求得直线n 的斜率 【详解】(1)由题意可得椭圆C 的右焦点(c,0)F 与上顶点(0,)b , 所以直线l 为1x yc b+=,即0bx cy bc +-=,因为椭圆C ,原点O 到直线0bx cy bc +-=所以c a bc a⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩且222a b c =+,解得1b c==,a =所以椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)因为直线n 的斜率不为0,所以可设直线n 的方程为1x my =+.设点()()1122,,,M x y N x y ,联立方程22220,1,x y x my ⎧+-=⎨=+⎩得()222210my my ++-=,则12122221,22m y y y y m m +=-=-++. 因为263MN OP=,所以))2121P x x y y ⎫--⎪⎪⎝⎭, 将点P 的坐标代入椭圆方程得1212223x x y y +=-, 即()()121221123my my y y +++=-,解得21m =, 故直线n 的斜率为±1.1.(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( )练真题A.⎫⎪⎪⎣⎭B .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭C.⎛ ⎝⎦D .10,2⎛⎤⎥⎝⎦【答案】C 【分析】设()00,P x y ,由()0,B b ,根据两点间的距离公式表示出 PB ,分类讨论求出PB 的最大值,再构建齐次不等式,解出即可. 【详解】设()00,P x y ,由()0,B b ,因为 2200221x y a b+=,222a b c =+,所以()()2223422222220000022221y c b b PB x y b a y b y a b b b c c ⎛⎫⎛⎫=+-=-+-=-++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,因为0b y b -≤≤,当32b b c-≤-,即 22b c ≥时,22max 4PB b =,即 max 2PB b =,符合题意,由22b c ≥可得222a c ≥,即0e <≤当32b b c ->-,即22b c <时, 42222max b PB a b c=++,即422224b a b b c ++≤,化简得,()2220c b -≤,显然该不等式不成立. 故选:C .2.(2018·全国高考真题(理))已知1F ,2F 是椭圆22221(0)x y C a b a b+=>>:的左,右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A且斜率为6的直线上,12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,则C 的离心率为( )A .23B .12C .13D .14【答案】D 【解析】因为12PF F △为等腰三角形,12120F F P ∠=︒,所以PF 2=F 1F 2=2c, 由AP斜率为6得,222tan sin cos PAF PAF PAF ∠=∴∠=∠=, 由正弦定理得2222sin sin PF PAF AF APF ∠=∠,所以22214,54sin()3c a c e a c PAF =∴==+-∠,故选D. 3.(2019·全国高考真题(文))已知椭圆C 的焦点为121,01,0F F -(),(),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若222AF F B =││││,1AB BF =││││,则C 的方程为( )A.2212x y += B.22132x y +=C.22143x y +=D.22154x y += 【答案】B 【解析】法一:如图,由已知可设2F B n =,则212,3AF n BF AB n ===,由椭圆的定义有121224,22a BF BF n AF a AF n =+=∴=-=.在1AF B △中,由余弦定理推论得22214991cos 2233n n n F AB n n +-∠==⋅⋅.在12AF F △中,由余弦定理得2214422243n n n n +-⋅⋅⋅=,解得n =.22224312,a n a b a c ∴==∴=∴=-=-=∴所求椭圆方程为22132x y +=,故选B .法二:由已知可设2F B n =,则212,3AF n BF AB n ===,由椭圆的定义有121224,22a BF BF n AF a AF n =+=∴=-=.在12AF F △和12BF F △中,由余弦定理得2221222144222cos 4,422cos 9n n AF F n n n BF F n ⎧+-⋅⋅⋅∠=⎨+-⋅⋅⋅∠=⎩,又2121,AF F BF F ∠∠互补,2121cos cos 0AF F BF F ∴∠+∠=,两式消去2121cos cos AF F BF F ∠∠,,得223611n n +=,解得2n =.22224312,a n a b a c ∴==∴=∴=-=-=∴所求椭圆方程为22132x y +=,故选B . 4.(2019·全国高考真题(文))设12F F ,为椭圆22:+13620x y C =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___________.【答案】(【解析】由已知可得2222236,20,16,4a b c a b c ==∴=-=∴=,11228MF F F c ∴===.∴24MF =.设点M 的坐标为()()0000,0,0x y x y >>,则121200142MF F S F F y y =⋅⋅=△,又1201442MF F S y =⨯=∴=△,解得0y =, 22013620x ∴+=,解得03x =(03x =-舍去),M 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.【答案】(1)证明见解析;(20y -=;②2213x y +=.【分析】(1)由ba=可证得结论成立; (2)①设点()11,P x y 、()22,Q x y ,利用点差法可求得直线l 的斜率,利用点斜式可得出所求直线的方程;②将直线l 的方程与椭圆C 的方程联立,列出韦达定理,由OP OQ ⊥可得出0OP OQ ⋅=,利用平面向量数量积的坐标运算可得出关于2b 的等式,可求出2b 的值,即可得出椭圆C 的方程. 【详解】(1)c e a ===b a ∴=,因此,3a b ;(2)①由(1)知,椭圆C 的方程为222213x y b b+=,即22233x y b +=,当9,10⎛ ⎝⎭在椭圆C的内部时,22293310b ⎛⎛⎫+⋅< ⎪ ⎝⎭⎝⎭,可得b > 设点()11,P x y 、()22,Q x y,则121292102x x y y +⎧=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,所以,1212y y x x +=+ 由已知可得22211222223333x y b x y b ⎧+=⎨+=⎩,两式作差得()()()()1212121230x x x x y y y y +-++-=, 所以()12121212133y y x x x x y y -+⎛=-=-⨯= -+⎝ 所以,直线l方程为910y x ⎛⎫-=- ⎪ ⎭⎝⎭,即y = 所以,直线l0y --=;②联立)222331x y by x ⎧+=⎪⎨=-⎪⎩,消去y 可得221018930x x b -+-=.()222184093120360b b ∆=--=->, 由韦达定理可得1295x x +=,2129310b x x -=,又OP OQ ⊥,而()11,OP x y =,()22,OQ x y =,))()12121212121211433OP OQ x x y y x x x x x x x x ∴⋅=+=--=-++ ()22293271566055b b --+-===,解得21b =合乎题意,故2233a b ==,因此,椭圆C 的方程为2213x y +=.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. (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.【答案】(Ⅰ)221189x y +=;(Ⅱ)132y x =-,或3y x =-. 【解析】(Ⅰ)椭圆()222210x y a b a b+=>>的一个顶点为()0,3A -,∴3b =,由OA OF=,得3c b ==,又由222a b c =+,得2228313a =+=,所以,椭圆的方程为221189x y +=;(Ⅱ)直线AB 与以C 为圆心的圆相切于点P ,所以CP AB ⊥,根据题意可知,直线AB 和直线CP 的斜率均存在, 设直线AB 的斜率为k ,则直线AB 的方程为3y kx ,即3y kx =-,2231189y kx x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y ,可得()2221120k x kx +-=,解得0x =或21221k x k =+. 将21221k x k =+代入3y kx =-,得222126321213k y k k k k =⋅--=++, 所以,点B 的坐标为2221263,2121k k k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭, 因为P 为线段AB 的中点,点A 的坐标为()0,3-,所以点P 的坐标为2263,2121kk k -⎛⎫ ⎪++⎝⎭, 由3OC OF =,得点C 的坐标为()1,0,所以,直线CP 的斜率为222303216261121CPk k k k k k --+=-+-+=, 又因为CP AB ⊥,所以231261k k k ⋅=--+,整理得22310k k -+=,解得12k =或1k =. 所以,直线AB 的方程为132y x =-或3y x =-.。
高考数学-椭圆第二定义应用及经典例题解析
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: 。
高二数学椭圆试题答案及解析
高二数学椭圆试题答案及解析1.已知椭圆C的对称中心为原点O,焦点在x轴上,左右焦点分别为和,且||=2,点(1,)在该椭圆上.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)过的直线与椭圆C相交于A,B两点,若A B的面积为,求以为圆心且与直线相切的圆方程.【答案】(1)(2)【解析】解:(Ⅰ)根据题意,由于椭圆C的对称中心为原点O,焦点在x轴上,左右焦点分别为和,且||=2,点(1,)在该椭圆上,2c=2,利用定义可知椭圆C的方程为(Ⅱ)①当直线⊥x轴时,可得A(-1,-),B(-1,),A B的面积为3,不符合题意.②当直线与x轴不垂直时,设直线的方程为y=k(x+1).代入椭圆方程得:,显然>0成立,设A,B,则,,可得|AB|=又圆的半径r=,∴A B的面积=|AB| r==,化简得:17+-18=0,得k=±1,∴r =,圆的方程为【考点】直线与椭圆的位置关系点评:主要是考查了直线与椭圆的位置关系,属于中档题。
2.椭圆=1上一点M到左焦点F的距离为2, N是MF的中点,则=( )A.2B.4C.6D.【答案】B【解析】解:∵椭圆方程为,∴椭圆的a=5,长轴2a=10,可得椭圆上任意一点到两个焦点F1、F2距离之和等于10.∴|MF1|+|MF2|=10,∵点M到左焦点F1的距离为2,即|MF1|=2,∴|MF2|=10-2=8,∵△MF1F2中,N、O分别是MF1、F1F2中点,∴|ON|= |MF2|=4.故选B.【考点】三角形中位线定理和椭圆的定义点评:本题考查了三角形中位线定理和椭圆的定义等知识点,考查学生的计算能力,属于基础题3.过椭圆+=1内一点M(2,1)引一条弦,使弦被M点平分,求此弦所在直线方程。
【答案】x+2y-4=0,【解析】解:设直线与椭圆的交点为A(x1,y1)、B(x2,y2),∵M(2,1)为AB的中点,∴x1+x2=4,y1+y2=2,∵又A、B两点在椭圆上,则x12+4y12=16,x22+4y22=16,两式相减得(x12-x 22)+4(y12-y22)=0,于是(x1+x2)(x1-x2)+4(y1+y2)(y1-y2)=0,故所求直线的方程为y-1=-(x-2),即x+2y-4=0.【考点】直线与椭圆的位置关系点评:本题考查直线与椭圆的位置关系,考查点差法的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.4.设分别为椭圆的左、右焦点,点A,B在椭圆上,若,则点A的坐标是()A.B.C.D.【答案】D【解析】设,由椭圆可知点的坐标代入得,将A,B代入椭圆得关于的方程组,解得【考点】椭圆方程及性质,向量运算点评:圆锥曲线题目中出现的向量关系式常化为坐标表示,本题将所求A点设出,利用向量求得B点,两点在椭圆上即可代入5.已知椭圆的离心率为,右焦点为(,0),斜率为1的直线与椭圆G交与A、B两点,以AB为底边作等腰三角形,顶点为P(-3,2).(I)求椭圆G的方程;(II)求的面积.【答案】(I)(II)【解析】(Ⅰ)由已知得解得,又所以椭圆G的方程为(3分)(Ⅱ)设直线l的方程为( 4分)由得 5分设A、B的坐标分别为AB中点为E,则;(7分)因为AB是等腰△PAB的底边,所以PE⊥AB.所以PE的斜率解得m=2。
10-18高考真题分类第26讲 椭圆【教师讲义】
2 4 x2 (3 x2 ) 2 m 1 3 4 上,所以 ,得 y2 m , 2 4 4 x2 y 2 m 2 4
2 所以 x2 m (3 2 y2 ) 2
1 2 5 9 m m 4 2 4
1 (m 5) 2 4 ≤ 4 , 4 所以当 m 5 时,点 B 横坐标的绝对值最大,最大值
x y m mc 1,由题意可知 M (c, m ) ,(0, ) a b 2 a mc m m m a 2 2 ,化简 和 B(a, 0) 三点共线,则 c a c 1 得 a 3c ,则 C 的离心率 e .故选 A. a 3
x2 2 6.(2016 年浙江)已知椭圆 C1 : 2 y 1 ( m 1) m
x2 y 2 m ( m 1)上两点 A , B 满足 4
b2 a 2 c 2 ,∴
(a 2 c 2 )c 2 3a 2c 2 4a 2 (a 2 c 2 ) ,
∴ 4a
4
AP 2 PB ,则当 m =___时,点 B 横坐标的绝对值
最大____. 【答案】5 【解析】设 A( x1 , y1 ) , B( x2 , y2 ) ,由 AP 2 PB , 得
所以 e
2 . 2
15.(2014 辽宁)已知椭圆 C : C ,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 | 【答案】12 【解析】设 MN 交椭圆于点 P ,连接 F1 P 和 F2 P ,
【答案】C 【解析】
F2 PF1 是底角为 30 的等腰三角形
c 3 3 PF2 F2 F1 2( a c) 2c e a 4 2
2021年北京市高考数学专题复习:椭圆(含答案解析)
2021年北京市高考数学专题复习:椭圆
1.设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x轴上,离心率e=√3
2,已知点P(0,3
2
)到椭圆的最远
距离是√7,求椭圆的标准方程.
2.设b>0,椭圆方程为x2
2b2+
y2
b2
=1,抛物线方程为x2=8(y﹣b).如图所示,过点F(0,
b+2)作x轴的平行线,与抛物线在第一象限的交点为G,已知抛物线在点G的切线经过椭圆的右焦点F1.
(1)求满足条件的椭圆方程和抛物线方程;
(2)设A,B分别是椭圆长轴的左、右端点,试探究在抛物线上是否存在点P,使得△ABP为直角三角形?若存在,请指出共有几个这样的点?并说明理由(不必具体求出这些点的坐标).
第1 页共54 页。
2024全国高考真题数学汇编:椭圆(1)精选全文完整版
2024全国高考真题数学汇编椭圆一、单选题1.(2024全国高考真题)已知曲线C :2216x y (0y ),从C 上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ,P 为垂足,则线段PP 的中点M 的轨迹方程为()A .221164x y(0y )B .221168x y (0y )C .221164y x (0y )D .221168y x (0y )二、解答题2.(2024天津高考真题)已知椭圆22221(0)x y a b a b椭圆的离心率12e .左顶点为A ,下顶点为B C ,是线段OB 的中点,其中ABC S △(1)求椭圆方程.(2)过点30,2的动直线与椭圆有两个交点P Q ,.在y 轴上是否存在点T 使得0TP TQ .若存在求出这个T 点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.3.(2024北京高考真题)已知椭圆E : 222210x y a b a b,以椭圆E 的焦点和短轴端点为顶点的四边形是边长为2的正方形.过点 0,t t 且斜率存在的直线与椭圆E 交于不同的两点,A B ,过点A 和 0,1C 的直线AC 与椭圆E 的另一个交点为D .(1)求椭圆E 的方程及离心率;(2)若直线BD 的斜率为0,求t 的值.4.(2024全国高考真题)已知(0,3)A 和33,2P 为椭圆2222:1(0)x yC a b a b上两点.(1)求C 的离心率;(2)若过P 的直线l 交C 于另一点B ,且ABP 的面积为9,求l 的方程.5.(2024全国高考真题)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b的右焦点为F ,点31,2M 在C 上,且MF x 轴.(1)求C 的方程;(2)过点 4,0P 的直线交C 于,A B 两点,N 为线段FP 的中点,直线NB 交直线MF 于点Q ,证明:AQ y 轴.参考答案1.A【分析】设点(,)M x y ,由题意,根据中点的坐标表示可得(,2)P x y ,代入圆的方程即可求解.【详解】设点(,)M x y ,则0(,),(,0)P x y P x ,因为M 为PP 的中点,所以02y y ,即(,2)P x y ,又P 在圆2216(0)x y y 上,所以22416(0)x y y ,即221(0)164x y y ,即点M 的轨迹方程为221(0)164x y y .故选:A2.(1)221129x y (2)存在 30,32T t t,使得0TP TQ 恒成立.【分析】(1)根据椭圆的离心率和三角形的面积可求基本量,从而可得椭圆的标准方程.(2)设该直线方程为:32y kx, 1122,,,,0,P x y Q x y T t ,联立直线方程和椭圆方程并消元,结合韦达定理和向量数量积的坐标运算可用,k t 表示TP TQ,再根据0TP TQ 可求t 的范围.【详解】(1)因为椭圆的离心率为12e,故2a c,b ,其中c 为半焦距,所以2,0,0,,0,2A c B C,故122ABC S c △故ca ,3b ,故椭圆方程为:221129x y .(2)若过点30,2的动直线的斜率存在,则可设该直线方程为:32y kx ,设 1122,,,,0,P x y Q x y T t ,由22343632x y y kx可得223412270k x kx ,故 222Δ144108343245760k k k 且1212221227,,3434k x x x x k k而 1122,,,TP x y t TQ x y t,故121212123322TP TQ x x y t y t x x kx t kx t22121233122kx x k t x x t22222731231342342k k k t t kk2222222327271812332234k k k t t t k k22223321245327234t t k t k,因为0TP TQ 恒成立,故 223212450332702t t t,解得332t .若过点30,2的动直线的斜率不存在,则 0,3,0,3P Q 或 0,3,0,3P Q ,此时需33t ,两者结合可得332t.综上,存在 30,32T t t,使得0TP TQ 恒成立.【点睛】思路点睛:圆锥曲线中的范围问题,往往需要用合适的参数表示目标代数式,表示过程中需要借助韦达定理,此时注意直线方程的合理假设.3.(1)221,422x y e(2)2t 【分析】(1)由题意得b c a ,由此即可得解;(2)设 :,0,AB y kx t k t , 1122,,,A x y B x y ,联立椭圆方程,由韦达定理有2121222424,1221kt t x x x x k k ,而 121112:y y AD y x x y x x ,令0x ,即可得解.【详解】(1)由题意b c,从而2a ,所以椭圆方程为22142x y,离心率为e;(2)直线AB 斜率不为0,否则直线AB 与椭圆无交点,矛盾,从而设 :,0,AB y kx t k t , 1122,,,A x y B x y ,联立22142x y y kx t,化简并整理得222124240k x ktx t ,由题意 222222Δ1682128420k t k t k t ,即,k t 应满足22420k t ,所以2121222424,1221kt t x x x x k k ,若直线BD 斜率为0,由椭圆的对称性可设 22,D x y ,所以 121112:y y AD y x x y x x,在直线AD 方程中令0x ,得 2122112121221121212422214C k t x kx t x kx t kx x t x x x y x y y t x x x x x x kt ,所以2t ,此时k 应满足222424200k t k k,即k应满足2k或2k ,综上所述,2t满足题意,此时2k或2k .4.(1)12(2)直线l 的方程为3260x y 或20x y .【分析】(1)代入两点得到关于,a b 的方程,解出即可;(2)方法一:以AP 为底,求出三角形的高,即点B 到直线AP 的距离,再利用平行线距离公式得到平移后的直线方程,联立椭圆方程得到B 点坐标,则得到直线l 的方程;方法二:同法一得到点B 到直线AP 的距离,再设 00,B x y ,根据点到直线距离和点在椭圆上得到方程组,解出即可;法三:同法一得到点B 到直线AP 的距离,利用椭圆的参数方程即可求解;法四:首先验证直线AB 斜率不存在的情况,再设直线3y kx ,联立椭圆方程,得到点B 坐标,再利用点到直线距离公式即可;法五:首先考虑直线PB 斜率不存在的情况,再设3:(3)2PB y k x,利用弦长公式和点到直线的距离公式即可得到答案;法六:设线法与法五一致,利用水平宽乘铅锤高乘12表达面积即可.【详解】(1)由题意得2239941b a b,解得22912b a ,所以12e .(2)法一:3312032APk,则直线AP 的方程为132y x ,即260x y ,AP 1)知22:1129x y C ,设点B 到直线AP 的距离为d,则d则将直线AP 沿着与AP 此时该平行线与椭圆的交点即为点B ,设该平行线的方程为:20x y C ,6C 或18C ,当6C 时,联立221129260x y x y,解得03x y 或332x y ,即 0,3B 或33,2,当 0,3B 时,此时32l k,直线l 的方程为332y x ,即3260x y ,当33,2B时,此时12l k ,直线l 的方程为12y x ,即20x y ,当18C 时,联立2211292180x y x y得22271170y y ,227421172070 ,此时该直线与椭圆无交点.综上直线l 的方程为3260x y 或20x y .法二:同法一得到直线AP 的方程为260x y ,点B 到直线AP 的距离d设 00,B x y,则220012551129x y,解得00332x y 或0003x y ,即 0,3B 或33,2,以下同法一.法三:同法一得到直线AP 的方程为260x y ,点B 到直线AP的距离d设,3sin B ,其中 0,2联立22cos sin 1,解得cos 21sin 2或cos 0sin 1,即 0,3B 或33,2,以下同法一;法四:当直线AB 的斜率不存在时,此时 0,3B ,16392PAB S ,符合题意,此时32l k ,直线l 的方程为332y x ,即3260x y ,当线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为3y kx ,联立椭圆方程有2231129y kx x y,则2243240k x kx ,其中AP k k ,即12k ,解得0x 或22443kx k,0k ,12k ,令22443k x k ,则2212943k y k ,则22224129,4343k k B k k同法一得到直线AP 的方程为260x y ,点B 到直线AP的距离d,解得32k =,此时33,2B,则得到此时12l k ,直线l 的方程为12y x ,即20x y ,综上直线l 的方程为3260x y 或20x y .法五:当l 的斜率不存在时,3:3,3,,3,2l x B PB A到PB 距离3d ,此时1933922ABP S 不满足条件.当l 的斜率存在时,设3:(3)2PB y k x,令 1122,,,P x y B x y ,223(3)21129y k x x y,消y 可得 22224324123636270k x k k x k k ,2222Δ24124433636270k kk k k ,且AP k k ,即12k ,21222122241243,36362743k k x x k PB k k x x k,A 到直线PB距离192PAB d S,12k或32,均满足题意,1:2l y x 或332y x ,即3260x y 或20x y .法六:当l 的斜率不存在时,3:3,3,,3,2l x B PB A到PB 距离3d ,此时1933922ABP S 不满足条件.当直线l 斜率存在时,设3:(2l y k x,设l 与y 轴的交点为Q ,令0x ,则30,32Q k,联立223323436y kx k x y,则有2223348336362702k x k k x k k ,2223348336362702k xk k x k k,其中22223Δ8343436362702k k k k k,且12k ,则2222363627121293,3434B B k k k k x x k k,则211312183922234P B k S AQ x x k k,解的12k 或32k =,经代入判别式验证均满足题意.则直线l 为12y x或332y x ,即3260x y 或20x y .5.(1)22143x y (2)证明见解析【分析】(1)设 ,0F c ,根据M 的坐标及MF x 轴可求基本量,故可求椭圆方程.(2)设:(4)AB y k x , 11,A x y , 22,B x y ,联立直线方程和椭圆方程,用,A B 的坐标表示1Q y y ,结合韦达定理化简前者可得10Q y y ,故可证AQ y 轴.【详解】(1)设 ,0F c ,由题设有1c 且232b a ,故2132a a ,故2a,故b ,故椭圆方程为22143x y .(2)直线AB 的斜率必定存在,设:(4)AB y k x , 11,A x y , 22,B x y,由223412(4)x y y k x 可得 2222343264120k x k x k ,故 422Δ102443464120k k k ,故1122k ,又22121222326412,3434k k x x x x k k ,而5,02N,故直线225:522y BN y x x ,故22223325252Qy y y x x,所以 1222112225332525Q y x y y y y y x x12224253425k x x k x x222212122264123225825834342525k k x x x x k k k kx x2222212824160243234025k k k k k x ,故1Q y y ,即AQ y 轴.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为 1122,,,x y x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,注意 的判断;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x 、12x x (或12y y 、12y y )的形式;(5)代入韦达定理求解.。
高三数学椭圆试题答案及解析
高三数学椭圆试题答案及解析1.椭圆过点,离心率为,左、右焦点分别为,过的直线交椭圆于两点.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)当的面积为时,求直线的方程.【答案】(1);(2)直线方程为:或.【解析】本题主要考查椭圆的标准方程及其几何性质、直线的标准方程、直线与椭圆相交问题、三角形面积公式等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,由于椭圆过点A,将A点坐标代入得到a和b的关系式,再利用椭圆的离心率得到a与c的关系式,从而求出a和b,得到椭圆的标准方程;第二问,过的直线有特殊情况,即当直线的倾斜角为时,先讨论,再讨论斜率不不为的情况,将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理得到和,代入到三角形面积公式中,解出k的值,从而得到直线方程.试题解析:(1)因为椭圆过点,所以①,又因为离心率为,所以,所以②,解①②得.所以椭圆的方程为:(4分)(2)①当直线的倾斜角为时,,,不适合题意。
(6分)②当直线的倾斜角不为时,设直线方程,代入得:(7分)设,则,,,所以直线方程为:或(12分)【考点】椭圆的标准方程及其几何性质、直线的标准方程、直线与椭圆相交问题、三角形面积公式.2.已知A、B是椭圆上的两点,且,其中F为椭圆的右焦点.(1)当时,求直线AB的方程;(2)设点,求证:当实数变化时,恒为定值.【答案】(1);(2)见解析。
【解析】(1)利用A、F、B共线及其所在位置,找出λ满足的关系式,求出范围;(2)假设这样的M点存在,利用为定值寻求相应点的坐标.试题解析:(1)由已知条件知,直线过椭圆右焦点.又直线不与轴重合时,可设,代入椭圆方程,并整理得.设,由根与系数的关系得,.又由得,所以,.于是,解之得.故直线AB的方程为.(7分)(2)为定值.(经检验,当与轴重合时也成立)(13分)【考点】【考点】直线与椭圆的位置关系,平面向量3.设圆(x+1)2+y2=25的圆心为C,A(1,0)是圆内一定点,Q为圆周上任一点.线段AQ的垂直平分线与CQ的连线交于点M,则M的轨迹方程为()A.-=1B.+=1C.-=1D.+=1【答案】D【解析】M为AQ垂直平分线上一点,则|AM|=|MQ|,∴|MC|+|MA|=|MC|+|MQ|=|CQ|=5,故M的轨迹为椭圆,∴a=,c=1,则b2=a2-c2=,∴椭圆的标准方程为+=1.4.已知椭圆C:()的左焦点为,离心率为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设O为坐标原点,T为直线上任意一点,过F作TF的垂线交椭圆C于点P,Q.当四边形OPTQ是平行四边形时,求四边形OPTQ的面积.【答案】(1) ;(2)【解析】(1)由已知得:,,所以,再由可得,从而得椭圆的标准方程. )椭圆方程化为.设PQ的方程为,代入椭圆方程得:.面积,而,所以只要求出的值即可得面积.因为四边形OPTQ是平行四边形,所以,即.再结合韦达定理即可得的值.试题解析:(1)由已知得:,,所以又由,解得,所以椭圆的标准方程为:.(2)椭圆方程化为.设T点的坐标为,则直线TF的斜率.当时,直线PQ的斜率,直线PQ的方程是当时,直线PQ的方程是,也符合的形式.将代入椭圆方程得:.其判别式.设,则.因为四边形OPTQ是平行四边形,所以,即.所以,解得.此时四边形OPTQ的面积.【考点】1、直线及椭圆的方程;2、直线与圆锥曲线的位置关系;3、三角形的面积.5.圆的切线与x轴正半轴,y轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P(如图).(1)求点P的坐标;(2)焦点在x轴上的椭圆C过点P,且与直线交于A,B两点,若的面积为2,求C的标准方程.【答案】(1);(2)【解析】(1)首先设切点,由圆的切线的性质,根据半径的斜率可求切线斜率,进而可表示切线方程为,建立目标函数.故要求面积最小值,只需确定的最大值,由结合目标函数,易求;(2)设椭圆标准方程为,点在椭圆上,代入点得①,利用弦长公式表示,利用点到直线距离公式求高,进而表示的面积,与①联立,可确定,进而确定椭圆的标准方程.(1)设切点坐标为.则切线斜率为.切线方程为.即.此时,两个坐标轴的正半轴于切线围成的三角形面积.由知当且仅当时,有最大值.即有最小值.因此点的坐标为.(2)设的标准方程为.点.由点在上知.并由得.又是方程的根,因此,由,,得.由点到直线的距离为及得.解得或.因此,(舍)或,.从而所求的方程为.【考点】1、直线方程;2、椭圆的标准方程;3、弦长公式和点到直线的距离公式.6.已知抛物线的准线与椭圆相切,且该切点与椭圆的两焦点构成的三角形面积为2,则椭圆的离心率是()A.B.C.D.【答案】C【解析】抛物线的准线为又抛物线的准线与椭圆相切,所以,且切点为下顶点因为该切点与椭圆的两焦点构成的三角形面积为2,所以,即得由得所以故选【考点】抛物线和椭圆的简单几何性质;椭圆的离心率.7.已知双曲线的渐近线方程为,则以它的顶点为焦点,焦点为顶点的椭圆的离心率等于()A.B.C.D.1【答案】A【解析】由题意知在双曲线中得,在椭圆中,所以离心率为.选.【考点】椭圆、双曲线的几何性质.8.已知椭圆C: (a>b>0)的离心率为,且椭圆C上一点与两个焦点F1,F2构成的三角形的周长为2+2.(1)求椭圆C的方程;(2)过右焦点F2作直线l 与椭圆C交于A,B两点,设,若,求的取值范围.【答案】(1) ; (2)【解析】(1)由题设知椭圆的标准方程为(2)因为当直线的斜率不存在时,,不适合题意,所以直线的斜率存在,设为,直线的方程为,它与椭圆的两交点坐标,则由得通过方程组,借助韦达定理,得到,结合得到与的关系式,并且可由得到的取值范围;另一方面,因为由前述的取值范围可使问题得到解决.试题解析:解:(1)由题意知:,且, 2分解得, 3分椭圆的方程为 . 4分(2)由题意得直线的斜率存在,右焦点,可设直线的方程为:由得由题意设,则 6分由得 7分9分令,在上单调递增,可得故,解得 2分= 13分即的取值范围是 14分【考点】1、椭圆的标准方程;2、平面向量的数乘运算与数量积;3、直线与椭圆的位置关系. 9.如图,,是双曲线:与椭圆的公共焦点,点是,在第一象限的公共点.若|F1F2|=|F1A|,则的离心率是().A.B.C.D.【答案】【解析】由题意知,的离心率是,故选【考点】椭圆、双曲线的几何性质.10.已知椭圆:()的右焦点,右顶点,且.(1)求椭圆的标准方程;(2)若动直线:与椭圆有且只有一个交点,且与直线交于点,问:是否存在一个定点,使得.若存在,求出点坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1);(2)详见解析.【解析】(1)根据椭圆的右焦点,右顶点,且,求出椭圆的几何量,即可求椭圆的标准方程;(2)直线:,代入椭圆方程,结合,求出的坐标(参数表示),求出向量的坐标,利用,进行整理,如果为定值,那么不随的变化而变化,建立关于的方程,即可得出结论.此题属于中等题型,关键表示出P点坐标,转化为过定点恒成立的形式.试题解析:(1)由,,椭圆C的标准方程为. 4分得:, 6分.,,即P. 9分M.又Q,,,+=恒成立,故,即.存在点M(1,0)适合题意. 12分【考点】直线与圆锥的综合问题11.如图所示,已知A、B、C是长轴长为4的椭圆E上的三点,点A是长轴的一个端点,BC 过椭圆中心O,且,|BC|=2|AC|.(1)求椭圆E的方程;(2)在椭圆E上是否存点Q,使得?若存在,有几个(不必求出Q点的坐标),若不存在,请说明理由.(3)过椭圆E上异于其顶点的任一点P,作的两条切线,切点分别为M、N,若直线MN在x轴、y轴上的截距分别为m、n,证明:为定值.【答案】(1);(2)满足条件的点Q存在,且有两个.【解析】本题主要考查椭圆的标准方程及其性质,考查学生的转化思想和数形结合思想,考查分析问题解决问题的能力和计算能力.第一问,先由长轴长得到a的值,设出椭圆的标准方程,利用已知条件数形结合得到C点坐标,将C点坐标代入到椭圆中,得到b的值,从而得到椭圆的标准方程;第二问,先设出Q点坐标,利用已知等式计算,可知点Q在直线上,点在直线上,而在椭圆内部,数形结合得存在点Q而且存在2个;法二:用和椭圆方程联立消参,得到关于x的方程,看方程的判别式,判别式大于0时,方程有2个根,则直线与椭圆有2个交点;第三问,设出点P的坐标,由切线的性质得四点共圆,此圆的圆心为,直径为OP,得到此圆的方程,M、N既在此圆上,又在圆O上,2个方程联立,解出直线MN的方程,得出截距的值,再转化出P点坐标代入到椭圆中即可;法二:设出点P、M、N的坐标,利用直线的垂直关系,利用斜率列出等式,转化成直线PM和直线PN的方程,从而得到直线MN的方程.试题解析:(1)依题意知:椭圆的长半轴长,则A(2,0),设椭圆E的方程为 2分由椭圆的对称性知|OC|=|OB|又∵,|BC|=2|AC|∴AC⊥BC,|OC|=|AC|∴△AOC为等腰直角三角形,∴点C的坐标为(1,1),点B的坐标为(-1,-1), 4分将C的坐标(1,1)代入椭圆方程得∴所求的椭圆E的方程为 5分(2)解法一:设在椭圆E上存在点Q,使得,设,则即点Q在直线上, 7分∴点Q即直线与椭圆E的交点,∵直线过点,而点椭圆在椭圆E的内部,∴满足条件的点Q存在,且有两个. 9分解法二:设在椭圆E上存在点Q,使得,设,则即,① -7分又∵点Q在椭圆E上,∴,②由①式得代入②式并整理得:, -③∵方程③的根判别式,∴方程③有两个不相等的实数根,即满足条件的点Q存在,且有两个. 9分(3)解法一:设点,由M、N是的切点知,,∴O、M、P、N四点在同一圆上, 10分且圆的直径为OP,则圆心为,其方程为, 11分即 -④即点M、N满足方程④,又点M、N都在上,∴M、N坐标也满足方程 -⑤⑤-④得直线MN的方程为, 12分令得,令得, 13分∴,又点P在椭圆E上,∴,即=定值. 14分解法二:设点则 10分直线PM的方程为化简得④同理可得直线PN的方程为 -⑤ 11分把P点的坐标代入④、⑤得∴直线MN的方程为, 12分令得,令得, 13分∴,又点P在椭圆E上,∴,即=定值. -14分【考点】1.椭圆的标准方程;2.四点共圆;3.圆的标准方程.12.已知椭圆C的中心在原点,一个焦点F(-2,0),且长轴长与短轴长的比为,(1)求椭圆C的方程;(2)设点M(m,0)在椭圆C的长轴上,设点P是椭圆上的任意一点,若当最小时,点P恰好落在椭圆的右顶点,求实数m的取值范围.【答案】(1)(2)【解析】(1)根据椭圆的中心在原点可以设出椭圆的标准方程,已知焦点坐标,故可求的c值,所以利用长轴长与短轴长之比和a,b,c的关系可以建立关于a,b的两个方程式联立消元即可求的a,b的值,得到椭圆的标准方差.(2)根据题意设点P的坐标,表示,利用点P在椭圆上,得到关于m和P点横坐标的表达式,利用二次函数最值问题,可以得到取得最小值时,m和P点横坐标之间的关系,再利用P横坐标的范围得到m的取值范围即可.试题解析:(1)设椭圆的方程为. 1分由题意有:, 3分解得. 5分故椭圆的方程为. 6分(2)设为椭圆上的动点,由于椭圆方程为,故. 7分因为,所以10分因为当最小时,点恰好落在椭圆的右顶点,即当时,取得最小值.而,故有,解得. 12分又点在椭圆的长轴上,即. 13分故实数的取值范围是. 14分【考点】椭圆标准方程椭圆几何性质最值13.已知是椭圆上两点,点的坐标为.(1)当关于点对称时,求证:;(2)当直线经过点时,求证:不可能为等边三角形.【答案】(1)详见解析,(2)详见解析.【解析】(1)利用“点代法”求点的坐标关系,在求解过程中证明结论.因为关于点对称,所以,代入椭圆方程得,两式相减得,所以(2)本题实质为“弦中点”问题,设中点为,由“点差法”得又假设为等边三角形时,有所以这与弦中点在椭圆内部矛盾,所以假设不成立.试题解析:(1)证明:因为在椭圆上,所以 1分因为关于点对称,所以, 2分将代入②得③,由①和③消解得, 4分所以. 5分(2)当直线斜率不存在时,,可得,不是等边三角形. 6分当直线斜率存在时,显然斜率不为0.设直线:,中点为,联立消去得, 7分由,得到① 8分又,所以,所以 10分假设为等边三角形,则有,又因为,所以,即, 11分化简,解得或 12分这与①式矛盾,所以假设不成立.因此对于任意不能使得,故不能为等边三角形. 14分【考点】弦中点问题,点代法求点的坐标14.已知动点在椭圆上,为椭圆的右焦点,若点满足且,则的最小值为()A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意得所以【考点】圆的切线长,椭圆定义15.如图,正方形CDEF内接于椭圆,且它的四条边与坐标轴平行,正方形GHPQ的顶点G,H在椭圆上,顶点P,Q在正方形的边EF上.且CD=2PQ=.(1)求椭圆的方程;(2)已知点M(2,1),平行于OM的直线l在y轴上的截距为m(m:≠0),l交椭圆于A,B两个不同点,求证:直线MA,MB与x轴始终围成一个等腰三角形.【答案】(1);(2)证明过程详见解析.【解析】本题主要考查椭圆的标准方程、直线与椭圆相交问题等数学知识,考查学生分析问题解决问题的能力和计算能力.第一问,由图形分析,利用CD和PQ的边长得出点E和点G的坐标,由于这2点都在椭圆上,联立方程得出和,从而得到椭圆的标准方程;第二问,通过对题意的分析,只需证明直线MA,MB的斜率之和为0即可,设出A,B点坐标,列出2条直线的斜率的表达式,直线与椭圆方程联立消参,得到关于x的方程,列出两根之和与两根之积,而通过转化可以将得到的两根之和与两根之积代入,只要最后化简结果为0即可.试题解析:(1)∵,∴点,又∵,∴点,则,解得,∴椭圆方程.(4分)(2)设直线MA、MB的斜率分别为k1,k2,只需证明k1+k2=0即可,设A(x1,y1),B(x2,y2),则,,直线l方程为,代入椭圆方程消去y,得x2+2mx+2m2-4=0可得x1+x2=-2m,x1x2=2m2-4.(9分)而,(12分)∴k1+k2=0,故直线MA、MB与x轴始终围成一个等腰三角形.(13分)【考点】1.椭圆的标准方程;2.韦达定理.16.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知点A为椭圆=1的右顶点,点D(1,0),点P、B在椭圆上,=.(1) 求直线BD的方程;(2) 求直线BD被过P、A、B三点的圆C截得的弦长;(3) 是否存在分别以PB、PA为弦的两个相外切的等圆?若存在,求出这两个圆的方程;若不存在,请说明理由.【答案】(1)x+y-1=0.(2)4(3)x2+(y-3)2=2,(x-2)2+(y-1)2=2【解析】1) 设P(x0,y).因为=,且D(1,0),A(3,0),点B、P在椭圆上,所以B(-x,y 0),所以x=1,将其代入椭圆,得y=2,所以P(1,2),B(-1,2).所以直线BD的方程为x+y-1=0.(2) 线段BP的垂直平分线方程为x=0,线段AP的垂直平分线方程为y=x-1.解方程组得圆心C的坐标为(0,-1).所以圆C的半径r=CP=.因为圆心C(0,-1)到直线BD的距离为d==,所以直线BD被圆C截得的弦长为2 =4.(3) 这样的圆M与圆N存在.由题意得,点M一定在y轴上,点N一定在线段PC的垂直平分线y=x-1上.当圆M与圆N是两个相外切的等圆时,一定有P、M、N在一条直线上,且PM=PN.M(0,b),则N(2,4-b).因为点N(2,4-b)在直线y=x-1上,所以4-b=2-1,b=3.所以这两个圆的半径为PM=,方程分别为x2+(y-3)2=2,(x-2)2+(y-1)2=217.P为圆A:上的动点,点.线段PB的垂直平分线与半径PA相交于点M,记点M的轨迹为Γ.(1)求曲线Γ的方程;(2)当点P在第一象限,且时,求点M的坐标.【答案】(1);(2).【解析】本题主要考查椭圆的定义和标准方程、圆的方程、直线的方程、直线与曲线的位置关系等基础知识,同时考查解析几何的基本思想方法和运算求解能力. 第一问,根据圆的方程得到圆心A的坐标和半径的长,利用垂直平分线得到,而,所以,根据椭圆的定义,判断点M的轨迹为椭圆,得到椭圆的标准方程;根据已知条件先得出P点坐标,从而得到直线AP的方程,利用直线与椭圆相交解出M点坐标,过程中应注意方程根的取舍.试题解析:(1)圆的圆心为,半径等于.由已知,于是,故曲线Γ是以为焦点,以为长轴长的椭圆,,曲线Γ的方程为. 5分(2)由,,得. 8分于是直线方程为.由解得,,.由于点在线段上,所以点坐标为. 12分【考点】1.椭圆的定义及标准方程;2.直线与椭圆的位置关系.18.已知F1(-1,0),F2(1,0)是椭圆C的两个焦点,过F2且垂直于x轴的直线交C于A、B两点,且=3,则C的方程为()(A) +y2=1 (B) +=1(C) +=1 (D) +=1【答案】C【解析】依题意设椭圆C的方程为+=1(a>b>0),由条件可得A(1,),B(1,-),因|AB|= -(-)==3,即2b2=3a,所以解得所以椭圆C的方程为+=1.故选C.19.设直线l:2x+y-2=0与椭圆x2+=1的交点为A,B,点P是椭圆上的动点,则使得△PAB的面积为的点P的个数为.【答案】4【解析】【思路点拨】先求出弦长|AB|,进而求出点P到直线AB的距离,再求出与l平行且与椭圆相切的直线方程,最后数形结合求解.由题知直线l恰好经过椭圆的两个顶点(1,0),(0,2),故|AB|=,要使△PAB的面积为,即··h=,所以h=.联立y=-2x+m与椭圆方程x2+=1得8x2-4mx+m2-4=0,令Δ=0得m=±2,即平移直线l到y=-2x±2时与椭圆相切,它们与直线l的距离d=都大于,所以一共有4个点符合要求.20.已知椭圆C:=1,过点M(2,0)且斜率不为0的直线交椭圆C于A,B两点.在x 轴上若存在定点P,使PM平分∠APB,则P的坐标为________.【答案】【解析】设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为x=my+2.将直线AB的方程与椭圆C的方程联立,消去x得(4m2+9)y2+16my-20=0,所以y1+y2=,y1y2=.若PM平分∠APB,则直线PA,PB的倾斜角互补,所以kPA +kPB=0.设P(a,0),则有+=0,将x1=my1+2,x2=my2+2代入上式,整理得=0,所以2my1y2+(2-a)(y1+y2)=0.将y1+y2=,y1y2=代入上式,整理得(-2a+9)·m=0.由于上式对任意实数m都成立,所以a=.综上,x轴上存在定点P,使PM平分∠APB.21.已知椭圆的一个焦点与抛物线的焦点重合,且截抛物线的准线所得弦长为,倾斜角为的直线过点.(1)求该椭圆的方程;(2)设椭圆的另一个焦点为,问抛物线上是否存在一点,使得与关于直线对称,若存在,求出点的坐标,若不存在,说明理由.【答案】(1);(2)抛物线上存在一点,使得与关于直线对称.【解析】(1)求椭圆的方程,可利用待定系数法求出的值即可,首先确定抛物线的焦点与准线方程为,利用椭圆焦点与抛物线的焦点重合,得,且截抛物线的准线所得弦长为,得交点为,建立方程,求出的值,即可求得椭圆的方程;(2)根据倾斜角为的直线过点,可得直线的方程,由(1)知椭圆的另一个焦点为,利用与关于直线对称,利用对称,可求得的坐标,由此可得结论.试题解析:(1)抛物线的焦点为,准线方程为,∴① 2分又椭圆截抛物线的准线所得弦长为,∴得上交点为,∴② 4分由①代入②得,解得或(舍去),从而∴该椭圆的方程为该椭圆的方程为 6分(2)∵倾斜角为的直线过点,∴直线的方程为,即, 7分由(1)知椭圆的另一个焦点为,设与关于直线对称,则得, 9分解得,即, 2分又满足,故点在抛物线上。
2024届高考数学复习:精选历年真题、好题专项(椭圆)练习(附答案)
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.。
专题九 解析几何第二十六讲 椭圆答案
y2 x2
k
得
x1
x2 4
y1
3
y2
k
0.
由题设知
x1 x2 2
1,
y1
2
y2
m,
于是
k
3 4m
.①
由题设得
0
m
3 2
,故
k
1 2
.
(2)由题意得 F (1, 0) ,设 P(x3, y3 ) ,则
(x3 1, y3) (x1 1, y1) (x2 1, y2 ) (0, 0) .
1
n4
1 2n2
1,
所以 e1e2 1.故选 A.
7.D【解析】由题意可设 Q( 10 cos , sin ) ,圆的圆心坐标为 C(0, 6) ,圆心到 Q 的距离
为| CQ |
( 10 cos )2 (sin 6)2
50
9(sin
2)2 3
≤
50 5 2 ,当且仅
所以 e
2. 2
15.12【解析】设 MN 交椭圆于点 P ,连接 F1P 和 F2P ,利用中位线定理可得 AN BN
2 F1P 2 F2P 2 2a 4a 12 .
16.
3 3
【解析】由题意可得
A(c,
b2 a
)
,
B(c,
b2 a
)
,由题意可知点
D
为
F1B
的中点,所
则 x1
2 , x2
2
,直线 MA , MB
的斜率之和为 kMA
高中数学 椭圆专题(经典例题 考题 练习)附答案
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________。
高中数学高考总复习---椭圆及其性质巩固练习题(含答案解析)
,
解得 (Ⅱ)因为
. ,所以直线 的斜率为
.
所以直线 的斜率为定值.
9
【参考答案与解析】
1.【答案】B
【解析】
的周长为 20,顶点 B(0,-4),C(0,4)
点 A 到两个顶点的距离之和等于定值, 点 A 的轨迹是椭圆
2
椭圆的方程是
故选 B.
2.B3.C4.A5.A 6.【答案】
【解析】由题意知点 P 的坐标为(﹣c, )或(﹣c,﹣ ),
∵∠F1PF2=60°, ∴= ,
P 到左、右准线距离的比是_______.
17.若椭圆
的焦点在 轴上,过点(1, )作圆
的切线,切点分别为 A,B,
直线 AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是________.
18. 已 知
是椭圆的两个焦点,过 且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于 A、B 两点,若
是正三角形,则这个椭圆的离心率是___.
B. 5 倍
C. 4 倍
D. 3 倍
6.(2015 福州校级模拟)过椭圆 + =1(a>b>0)的左焦点 F1 作 x 轴的垂线交椭圆于点 P,
F2 为右焦点,若∠F1PF2=60°,则椭圆的离心率为 .
7.椭圆 8.椭圆ຫໍສະໝຸດ 的长轴的端点坐标是_____. 的一个焦点是(0,2),则 =___.
1
9.过点
由韦达定理,得 x1+x2=
,x1x2=
,
∵kBM﹣1=
=
= =0, ∴kBM=1=kDE,即 BM∥DE;
8
综上所述,直线 BM 与直线 DE 平行. 20.解析:
(Ⅰ)由题意知,
.
y D
高考数学真题专题九 解析几何第二十六讲 椭圆答案
3c 3 6 1 2 yPAF 1 OF 2x专题九 解析几何第二十六讲 椭圆答案部分1. D 【解析】由题意可得椭圆的焦点在 x 轴上,如图所示,设| F 1F 2 |= 2c ,所以∆PF 1F 2 为等腰三角形,且∠F 1F 2 P =120 ,∴| PF 2 |=| F 1F 2 |= 2c ,∵| OF 2 |= c ,∴点 P 坐标为(c + 2c cos60 , 2c sin 60 ) ,即点P (2c , 3c ).∵点P 在过点 A ,且斜率为 3 的直线上,6c 1 1∴ = ,解得 = .∴ e = ,故选 D .2c + a 6a 4 42. C 【解析】由题意a 2= 5 , a = .由椭圆的定义可知, P 到该椭圆的两个焦点的距离之和为2a = 2 ,故选C .3.B 【解析】由题意可知 a 2= 9 , b 2= 4 ,∴ c 2= a 2- b 2= 5 ,∴离心率e =c= 5, a 3选 B4. A 【解析】以线段 A A 为直径的圆是 x2+ y 2 = a 2 ,直线bx - ay + 2ab = 0 与圆相切,所以圆心到直线的距离d == a ,整理为a 2 = 3b 2 ,c 22 c即 a 2= 3(a 2- c2) ⇒ 2a2= 3c 2,即 = , e = = ,故选A .a 2 3 a 35.A 【解析】设 E (0, m ) ,则直线 AE 的方程为- x + y = 1 ,由题意可知 M (-c , m - mc) ,a b a5 5 a 2 + b 22 2 2 ⎨ m - mc - m m m(0, ) 和 B (a ,0) 三点共线,则 2a 2 =- c 2 ,化简得 a = 3c ,则C 的离心率 -a c 1e = = .故选 A .a 36. A 【解析】由题意知m2-1 = n 2 +1,即m 2 = n 2 + 2 ,2m 2 - 1 n 2 + 1 n 2 + 1 n 2 + 1 n 4 + 2n 2 + 1 1(e 1e 2 ) = m 2 ⋅ n2 = n 2 + 2 ⋅ n 2 = n 4 + 2n 2 = 1 + n 4 + 2n 2 > 1, 所以e 1e 2 > 1.故选 A .7. D 【解析】由题意可设Q ( 10 cos α,sin α) ,圆的圆心坐标为C (0, 6) ,圆心到Q 的距离为| CQ |= 当sin α =- 2时取等号,所以| PQ |= ≤| CQ |≤+r = 5 2 + = 6= 5 ,当且仅,所以 P ,Q3两点间的最大距离是6 .max max8.D 【解析】设 A (x 1, y 1), B (x 2 , y 2 ) ,则 x 1 + x 2 =2, y 1 + y 2 =-2,x 2y 2x 2 y 21 + 1= 1 ①2 + 2 = 1 ②a 2b2 a2b2①-②得(x 1 + x 2 )(x 1 - x 2 ) + ( y 1 + y 2 )( y 1 - y 2 ) = 0 ,y - y a 2 - b 2 (x b 2+ x ) b 2 0 +1 1 b 212 2 2∴ k = 1 2 = 1 2 = ,又k = = ,∴ = ,又 9= c = a - b , AB x - x a 2 ( y + y ) a 2 AB3 -1 2a 2 2 1 2 1 222x 2 + y 2 =解得b =9, a =18,∴椭圆方程为 18 91,故选D.9.C 【解析】∆ F 2 PF 1 是底角为30 的等腰三角形⇒ PF = F F =3 - c ) = 2c ⇔ e = c = 32 2 12( a 2 a 410.5【解析】设 A (x , y ) , B (x , y ) ,由 AP = 2PB ,得⎧-x 1 = 2x 2,1 12 2 ⎩1- y 1 = 2( y 2 -1)( 10 cos α)2 + (sin α - 6)2 50 - 9(sin α + 2)2350 23 3c 3 3 3 3 c m 2 + n 2m 22 3 ⎪ x + 2 + = c 2⎧ 4x 2⎪ 2 + (3 - x 2 ) = m 即 x = -2x , y = 3 - 2y .因为点 A , B 在椭圆上,所以⎨4 ,得 1 2 1 2 2 2y = m⎩⎪ 4 2y = 1 m + 3 ,所以 x 2 = m - (3 - 2 y )2 = - 1 m 2 + 5 m - 9 = - 1(m - 5)2 + 4 ≤ 4 , 2 4 4 2 24 2 4 4所以当m = 5 时,点 B 横坐标的绝对值最大,最大值为 2.11.-1 ;2 【解析】设椭圆的右焦点为 F (c , 0) ,双曲线 N 的渐近线与椭圆 M 在第一象c 限内的交点为 A ,由题意可知 A ( , ) ,由点 A 在椭圆 M 上得, 2 2c 2 4a 2 3c 24b 2 1 ,∴ b 2c 2 + 3a 2c 2 = 4a 2b 2 , b 2 = a 2 - c 2 ,∴ (a 2 - c 2 )c 2 + 3a 2c 2 = 4a 2 (a 2 - c 2 ),∴ 4a 4 - 8a 2c 2 + c 4 = 0 ,∴ e 4 - 8e 2 +4 = 0 ,∴ e2= 4 ± 2 ,椭椭椭∴ e 椭 = +1(舍去)或e 椭 = -1,∴椭圆 M 的离心率 -1,∵双曲线的渐近线过点A ( , ),渐近线方程为 y = 2 2故双曲线的离心率e 双 = = 2 .3x ,12.6 【解析】由题意得 F (c ,0) ,直线 y = b 与椭圆方程联立可得 B ⎛ - 3a b ⎫ , ,32 2 2 ⎪C ⎛ 3a , b ⎫ ,由∠BFC = 90︒ 可得 BF ⋅ CF = 0 , BF = ⎛ c + ⎝ ⎭3a b ⎫ , - ,2 2 ⎪ 2 2 ⎪ ⎝ ⎭ ⎛ CF = c - ⎝ ⎭3a , - b ⎫ ,则c 2 - 3 a 2 + 1 b 2 = 0 ,由b 2 = a 2 - c 2 可得 3 c 2 = 1 a 2 ,2 2 ⎪ 4 4 4 2 ⎝ ⎭则e = c = = 6 .a3 yAO Fx33 - 2a1 AD F B13.(x - 3)2+ y 2= 25 2 4【解析】 由题意圆过(4, 0),(0, 2),(0,- 2) 三个点,设圆心为(a , 0),其中a > 0 ,由4 - a = ,解得a = 3 ,所以圆的方程为(x - 3)2 + y 2 = 25. 2 2 414. 2【解析】设 A (x , y ) , B (x , y ) ,分别代入椭圆方程相减得21 12 2 (x 1 - x 2 )(x 1 + x 2 ) + ( y 1 - y 2 )( y 1 + y 2 ) = 0 ,根据题意有 x + x = 2, y + y= 2 ,a 2b 21 2 1 2且 y 1 - y 2 =- 1 ,所以 2 + 2 ⨯(- 1) = 0 ,得a 2 = 2b 2 ,整理a 2 = 2c 2 , x - x 2 a 2 b 221 2所以e =2 .215.12【解析】设 MN 交椭圆于点 P ,连接 F 1P 和 F 2 P ,利用中位线定理可得 AN + BN =2 F 1P + 2 F 2 P = 2⨯ 2a = 4a = 12 .3b 2 b 216.【解析】由题意可得 A (c , ) , B (c , - ) ,由题意可知点 D 为 F B 的中点,所 3 a a 1b 2 以点 D 的坐标为(0, ) ,由 AD ⊥ F B ,所以k ⋅ k = -1,整理得 1 3b 2= 2ac ,解得e =3 .317. x 2+ 3y 2= 1【解析】由题意得通径 AF = b 2,∴点B 坐标为 B (-5c , - 1 b 2) 2将点B 坐标带入椭圆方程得(- 5c )2+ 32(- 1b 2 )2 3 b 2 3 3= 1 , ⎧b 2 = 2又b 2 = 1- c 2,解得⎪ 3 ∴椭圆方程为 x 2 + 3 y 2 = 1.⎨⎪c 2 = 12 ⎩ 318.-1【解析】由题意可知, ∆MF 1F 2 中, ∠MF 1F 2 = 60︒, ∠MF 2 F 1 = 30︒, ∠F 1MF 2 = 90︒,a 2 + 4⎪2 222+ n 2 x 2 1⎧MF 2 + MF 2 = F F 2 = (2c )2⎪ 1 2 1 2 c所以有⎨MF 1 + MF 2 = 2a ,整理得e = = a 3 -1,故答案为 3 -1. ⎪MF = 3MF ⎩ 2 119. 5【解析】由椭圆的性质可知: AF = a - c ,F F = 2c ,F B = a + c .又已知 AF ,511 211F 1F 2 , FB 成等比数列,故(a - c )(a + c ) = (2c ) ,即 a - c = 4c ,则 a = 5c . 2 2 2 2 2 2故e = c =5 .即椭圆的离心率为5 .a5520.(0, ±1)【解析】设点 A 的坐标为(m , n ),B 点的坐标为(c , d ) .F 1 (- 2, 0), F 2 ( 2, 0) ,可得 F 1 A = (m + 2, n ) , F 2 B = (c - 2, d ) ,∵ F 1 A = 5F 2 B , ∴ c =m + 6 2 , d = n,又点 A , B 在椭圆上, 5 5∴ m + n 2 = 1, ( m + 6 2 )25 ( ) =1,解得m = 0, n = ±1, 3 3 5∴点 A 的坐标是(0, ±1) .21.【解析】(1)由已知得 F (1, 0) ,l 的方程为 x = 1 . 由已知可得,点 A 的坐标为(1, 2 ) 或(1, - 2 2) . 2所以 AM 的方程为 y = -x + 或 y = 2 x - . 2(2)当l 与 x 轴重合时, ∠OMA = ∠OMB = 0︒ .当l 与 x 轴垂直时, OM 为 AB 的垂直平分线,所以∠OMA = ∠OMB .当l 与 x 轴不重合也不垂直时,设l 的方程为 y = k (x -1)(k ≠ 0) ,A (x 1, y 1), B (x 2 , y 2 ) ,则 x <, x <,直线 MA , MB 的斜率之和为k+ k =y 1+y 2.12MAMB- 2x 2 - 2由 y 1 = kx 1 - k , y 2 = kx 2 - k 得2 2 1FA |= (x -1)2 + y 2 1 1 FB |= 2 -x 2 3 yk + k= 2kx 1x 2 - 3k (x 1 + x 2 ) + 4k .MAMB(x - 2)(x - 2)1 2将 y = k (x -1) 代入 x 2 + 22= 1得(2k 2 +1)x 2 - 4k 2 x + 2k 2 - 2 = 0 .4k 22k 2 - 2所以, x 1 + x 2 = 2k 2 +1 , x 1 x 2 = 2k 2 +1.则2kx 1x 2 - 3k (x 1 + x 2 ) + 4k = 4k 3 - 4k -12k 3 + 8k 3 + 4k2k 2+1= 0 .从而k MA + k MB = 0,故 MA , MB 的倾斜角互补,所以∠OMA =∠OMB . 综上, ∠OMA = ∠OMB .x 2y 2x 2y 222.【解析】(1)设 A (x , y ) ,B (x 2 , y 2 ) ,则 1 + 1 = 1, 2 + 2 = 1. 114 3 4 3两式相减,并由y 1 - y 2= k 得 x 1 + x 2 + y 1 + y2 ⋅ k = 0 . x 1 - x 2 4 3由题设知x 1 + x 2= 1, y 1 + y2 = m ,22于是k =-.①4m3 1由题设得0 < m < ,故k <- .2 2 (2)由题意得 F (1, 0) ,设 P (x3 , y 3 ) ,则(x 3 -1, y 3 ) +(x 1 -1, y 1) +(x 2 -1, y 2 ) = (0,0) .由(1)及题设得 x 3 = 3-(x 1 + x 2 ) =1, y 3 = -(y 1 + y 2 ) = -2m <0 . 又点 P 在C 上,所以m = 3 ,从而 P (1, - 3) ,| FP |= 3.4 2 2x 于是| =同理| . 21= 2 - 1 . 2所以| FA | + | FB |= 4 - 2(x 1 + x 2 ) = 3 .(x -1) + 3(1- ) 2 1 x 21 41 2(x + x )2 - 4x x 1 2 1 2AQ PQ y ⎨x + y - 2 = 0故2 | FP |=| FA | + | FB | ,即| FA |,| FP |,| FB | 成等差数列.设该数列的公差为d ,则2 | d |=|| FB | - | FA ||= 1| x - x |= .②2 1 2 将 m = 3代入①得k = -1 .4所以l 的方程为 y = -x + 7 ,代入C 的方程,并整理得7x 2-14x + 1 = 0 .4 4故 x + x = 2, x x = 1,代入②解得| d |= 3 21 .1 2 1 22828所以该数列的公差为3 21 或-3 21.282823. 【解析】设椭圆的焦距为 2c ,由已知知ca 2= 5,又由a 2 = b 2 + c 2 ,可得2a = 3b .9由已知可得,FB = a ,AB =2b , 由 FB ⋅ AB = 6 ,可得 ab = 6 ,从而a = 3 ,b = 2 .所以,椭圆的方程为 x 2+ = 1.9 4(2)设点 P 的坐标为(x 1, y 1) ,点Q 的坐标为(x 2 ,y 2 ) . 由已知有 y 1 > y 2 > 0 ,故 PQ sin ∠AOQ = y 1- y 2 .又因为 AQ =y 2sin ∠OAB π ,而∠OAB = , 故 AQ = 42 y 2 . 由= 5 2 sin ∠AOQ ,可得5y = 9y . 41 2⎧ y = kx , ⎪ 6k 由方程组⎨ x 2y 2 消去 x ,可得 y 1 = . ⎪+ = 1, 9k 2 + 4 ⎩ 9 4易知直线 AB 的方程为 x + y - 2 = 0 ,由方程组⎧ y = kx ,⎩消去 x ,可得 y = 2k.由5y = 9y ,可得5(k +1) = 3 9k 2 + 4 ,2 k + 11 2 两边平方,整理得56k 2 - 50k +11 = 0 ,解得k = 1 ,或k = 11.2 282 2 21 3 所以, k 的值为 1 或112 2824. 【解析】(1)由于 P 3 , P 4 两点关于 y 轴对称,故由题设知 C 经过 P 3 , P 4 两点.又 由 1 + 1> 1 + 3 知,C 不经过点 P ,所以点 P 在 C 上.a 2b 2 a2⎧ 1 = 1 ⎪b 24b 2 1 2⎧⎪a 2 = 4 因此⎨⎪ + = 1 ,解得⎨ . ⎪⎩b 2 = 1 ⎪⎩ a 2 4b 2x 2 +2故 C 的方程为 4 y = 1 .(2)设直线 P 2 A 与直线 P 2 B 的斜率分别为k 1 , k 2 ,如果l 与 x 轴垂直,设l : x = t ,由题设知t ≠ 0 ,且| t |< 2 ,可得 A ,B 的坐标分别为(t,(t , .则 k 1 + k 2 =l= -1 ,得t = 2 ,不符合题设.x 2 2 从而可设 : y = kx + m ( m ≠ 1 ).将 y = kx + m 代入 + y 4= 1 得(4k 2 + 1)x 2 + 8kmx + 4m 2 - 4 = 0由题设可知∆=16(4k 2 - m 2 + 1) > 0 .B (x , y )8km4m 2 - 4设 A (x 1, y 1) ,22,则 x 1 + x 2 = - 4k 2 + 1, x 1 x 2 = .4k 2 + 1而 k + k = y 1 - 1 + y 2 - 1 = kx 1 + m -1 + kx 2 + m -1 x 1 x 2 x 1 x 2 = 2kx 1x 2 + (m -1)(x 1 + x 2 ) .x 1x 2由题设k 1 + k 2 = -1 ,故(2k +1)x 1x 2 + (m -1)(x 1 + x 2 ) = 0 .4m 2 - 4-8km 即(2k + 1) ⋅+ (m -1) ⋅= 0 .4k 2+ 1 4k 2+ 1解得k =- m +1.2当且仅当m > -1时, ∆> 0 ,欲使l : y = - m + 1 x + m ,即 y + 1 = - m + 1(x - 2) ,2 2 所以l 过定点(2, -1 )1 2NP = 2 NM y x y 12y y25.【解析】(1)设 P (x , y ) , M (x 0 , y 0 ) ,则 N (x 0,0) , NP = (x - x 0 , y ) , NM = (0.y 0 ) .由得 x 0 = x , y 0 = 2y . 22 2因为 M (x 0 , y 0 ) 在C 上,所以 2 + 2= 1.因此点 P 的轨迹方程为 x 2 + y 2 = 2 .(2)由题意知 F (-1, 0) .设Q (-3,t ) , P (m , n ) ,则OQ = (-3,t ), PF = (-1- m , -n ) , OQ ⋅ PF = 3+ 3m - tn ,OP = (m , n ), PQ = (-3- m ,t - n ) ,由OP ⋅ PQ = 1得-3m - m 2+ tn - n 2= 1,又由(1)知m 2+ n 2= 2 , 故3 + 3m - tn = 0 .所以OQ ⋅ PF = 0 ,即OQ ⊥PF .又过点 P 存在唯一直线垂直与OQ ,所以过点 P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点 F .26. 【解析】(1)设椭圆的半焦距为c .因为椭圆 E 的离心率为 12,两准线之间的距离为 8,所以 c a = 1 , 2 2a 2 c = 8 ,解得a = 2, c = 1,于是b = = 3 ,因此椭圆 E 的标准方程是 x 2+ = 1.4 3(2)由(1)知, F 1(-1, 0), F 2 (1, 0) .设 P (x 0 , y 0 ) ,因为点 P 为第一象限的点,故 x 0 > 0, y 0 > 0 . 当 x 0 =1时, l 2 与l 1 相交于 F 1 ,与题设不符.当x ≠1时,直线 PF 的斜率为 y 0,直线PF 的斜率为 y 0.x 0 + 1 x 0 -1因为l ⊥PF , l ⊥PF ,所以直线l 的斜率为-x 0 +1 ,直线l 的斜率为-x 0 -1,112212a 2 - c 2 24 7 3 7 ⎪⎪ y从而直线l 的方程: y = -x 0 +1(x +1) , ①y 0直线l 的方程: y = -x 0 -1(x -1) . ②y 01- x 21- x 2由①②,解得 x = -x 0 , y = 0 ,所以Q (-x ,) . y 0 0 1- x 2因为点Q 在椭圆上,由对称性,得0 = ± y ,即 x 2 - y 2 =1或 x 2 + y 2= 1.x 2 y 2又 P 在椭圆 E 上,故+ 0 = 1.4 3⎧x 2 - y 2= 1⎧x 2 + y 2 = 1 ⎪ 0 0 ⎪ 0 0由⎨ x 2 y 2,解得 x 0 = , y 0 = ; ⎨ x 2 y 2 ,无解. 0 + 0 = 1 ⎩ 4 3 7 7 0 + 0= 1 ⎩ 4 3因此点 P 的坐标为(4 7 , 3 7) . 7 727. 【解析】(Ⅰ)设 F 的坐标为(-c , 0) .依题意, c = 1 , p = a ,a - c = 1,解得a = 1 ,a 2 2 2c = 1 , p = 2 ,于是b 2 = a 2 - c 2 = 3.2 42 4 y 22所以,椭圆的方程为 x + = 1,抛物线的方程为 y 3= 4x .(Ⅱ)设直线 AP 的方程为 x = my +1(m ≠ 0) ,与直线l 的方程 x = -1 联立,可得点2 2 24 y 2 P (-1, - ) ,故Q (-1, ) .将 x = my +1与 x + = 1 联立,消去 x ,m m3 整理得(3m 2+ 4)y 2+ 6my = 0 ,解得 y = 0 ,或 y =-6m .3m 2+ 4-3m 2 + 4 由点 B 异于点 A ,可得点 B ( 3m 2 + , -6m ) .4 3m + 42由Q (-1, ),可得直线 BQ 的方程为m -6m 2 -3m 2 + 4 2 2 - 3m 2 (3m 2 + 4 - )(x +1) - ( m 3m 2 + 4 +1)( y - ) = 0 ,令 y = 0 ,解得 x = m, 3m 2+ 2 2 12y6 6 ⎨ 1 1 1 111y 22 - 3m 2 2 - 3m 26m 2 故 D ( , 0) .所以| AD |= 1- = .3m 2 + 2 3m 2 + 2 3m 2 + 21 6m 22 又因为△APD 的面积为,故 ⨯ ⨯ = , 2 2 3m 2 + 2 | m | 2整理得3m 2 - 2 | m | +2 = 0 ,解得| m |=6 ,所以m =± .33所以,直线 AP 的方程为3x + 28. 【解析】(I )由题意知e = c=a6y - 3 = 0 ,或3x - 2 , 2c = 2 ,26y - 3 = 0 .所以a = 2,b = 1 ,x 2 + 2因此椭圆 E 的方程为 2y = 1 .(Ⅱ)设A ( x 1 , y 1 ),B (x 2 , y 2 ) ,⎧ x 2 + 2联立方程⎪ 2= 1, ⎪ y = k x - 3 ,⎩⎪12得(4k 2+ 2) x 2 - 4 3k x -1 = 0 ,由题意知∆> 0 ,且 x + x = 2 3k 1 , x x = - 1 , 1 2 2k 2+ 1 1 2 2(2k 2 + 1)所 以 AB = x 1 - x 2 = .1+2k2由题意可知圆 M 的半径r 为r = 2AB =由题设知k 1k 2 = 4, 332k 2 + 1所以k 2 =2 4k 1因此直线OC 的方程为 y =x .4k 16 6 1 + k 21 2 1 11 + k2 1 + 8k 2 2 21 11 + k2 1 + 8k 22x 2+ y 21 + 8k 21 1 + 4k 211 +OC OC 2 2 ⎪ 2 ⎨1 1 t2 = ⎪ = ⎧ x 2 + 联立方程⎪⎪ y =y 2= 1, x ,⎩⎪4k 18k 2 得 x 2= 1, y 2 =1 + 4k 21 ,1 + 4k 211因此 OC = = .由题意可知sin ∠SOT = 2r = 1 ,r + OC r3 2 1 + 2k 2而 =r = 1 , 4令t = 1 + 2k 2,则t > 1,1∈(0,1) ,t因此 OC = 3 t= 31 =3 1≥ 1,r 2 2t 2 + t -122 + 1 - 1t t 22 ⎛ 1 1 ⎫2 9 - - ⎪ +⎝ ⎭4当且仅当1 = 1,即t = 2 时等号成立,此时k = ± ,t 2 12所以sin ∠SOT ≤ 1,2 2因此∠SOT ≤ π , 2 6所以∠SOT 最大值为 π.3综上所述: ∠SOT 的最大值为 π,取得最大值时直线l 的斜率为 k = ± .312⎧ c 3⎪ a 2 ⎪ 1 ⎪29. 【解析】(Ⅰ)由题意得 ab 1, 解得a = 2, b = 1.⎨ 2 ⎪a 2 = b 2 + c 2 , ⎪⎩2 1 + 8k 21 11 + 4k 22 21 + k2 1 + 8k 2 1 1 1 + 4k 2 1 + k 21 1 ,2 y 0 x 0 - 2x 0y 0-19所以椭圆C 的方程为 x 4+ y 2 = 1 .(Ⅱ)由(Ⅰ)知, A (2,0), B (0,1) ,设 P (x , y ) ,则 x 2 + 4 y 2 = 4.当 x 0 ≠ 0时,直线 PA 的方程为 y = yx - 2 (x - 2) .令 x = 0 ,得 y= - 2 y 0 0.从而 BM = 1- y= 1+ .x 0 - 2直线 PB 的方程为 y =y 0 -1 x +1.x 0令 y = 0 ,得 x N = - x 0y -1 .从而 AN = 2 - x N = 2 + .所 以 AN ⋅ BM 0= 2+⋅ 1+= 4 . 当 x 0 = 0 时, y 0 = -1, BM = 2, AN = 2,所以 AN ⋅ BM = 4 .综上, AN ⋅ BM 为定值.30.【解析】(Ⅰ)设直线l : y = kx + b (k ≠ 0,b ≠ 0), A (x 1, y 1) , B (x 2 , y 2 ) , M (x M , y M ) .将 y = kx + b 代入9x 2+ y 2= m 2得(k 2 + 9)x 2 + 2kbx + b 2 - m 2 = 0 ,故 x M = x 1 + x 2 = - 2 kbk 2 + 9, y M = kx M + b = 9b . k 2 + 9于是直线OM 的斜率k= y M = - ,即k ⋅ k = -9 . x M k所以直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值. (Ⅱ)四边形OAPB 能为平行四边形.因为直线l 过点 m( , m ) , 3所以l 不过原点且与C 有两个交点的充要条件是k > 0 , k ≠ 3 .x 0y 0 -1 2 y 0 x 0 - 22MM OMOM7 OM OQOQ ON⎨ ay ⎨ 由(Ⅰ)得OM 的方程为 y =- 9x .设点 P 的横坐标为 x .⎧ y =- 9 x ,kk 2m 2P±km由⎪k得 x P= 2,即 x P = .⎪⎩9x 2 + y 2 = m 2 ,9k + 813 k 2 + 9将点( m , m ) 的坐标代入直线l 的方程得b =m (3 - k ) ,因此 x= mk (k - 3) .33M3(k 2 + 9)四边形OAPB 为平行四边形当且仅当线段 AB 与线段OP 互相平分,即 x P = 2x M .±km于是= 2 ⨯ mk (k - 3) .解得k = 4 - 7 , k = 4 + .3(k 2 + 9) 1 2 因为k i > 0, k i ≠ 3 ,i = 1 ,2 ,所以当l 的斜率为4 - 7 或4 + 7 时,四边形OAPB 为 平行四边形.⎧b = 1,⎪ c 31. 【解析】(Ⅰ)由题意得⎪= ⎪ 2 , 解得a 2 =2. ⎪⎩a 2 = b 2 + c 2 . 故椭圆C 的方程为 x 2 + 22= 1.设 M ( x N ,0).因为m ≠ 0 ,所以-1 < n <1 . 直线 PA 的方程为 y -1 = n -1x ,m所以 x = m ,即 M ( m, 0) .M1- n 1- n(Ⅱ)因为点 B 与点 A 关于 x 轴对称,所以 B (m , -n ) ,设 N (x N , 0) ,则 x N =m .1+ n“存在点Q (0, y Q ) 使得∠OQM = ∠ONQ 等价”,“存在点Q (0, y Q ) 使得=”即 y 满足 y 2= xx .QQ MNmmm 2+2因为 x M2 3 k 2 + 92高考真题=1-n ,xN=1+n ,2n = 1,2 - 2 5 b = = ⎪ 4 2 + = 2 = ⎪ ⎩y所 以 y Q= x M x Nm 2 1- n 2 2 .所以 y Q = 或 y Q = .故在 y 轴上存在点Q ,使得∠OQM = ∠ONQ .点Q 的坐标为(0, 2) 或(0, -2) .32. 【解析】(1)由题设条件知,点 M 的坐标为( 2 a , 1 b ) ,又k = 5 b5 ,从而 ,进而得a =5b , c = 3 3 OM10 = 2b ,故e = c = 2 5. 2a 10a 5(2) 由题设条件和(I )的计算结果可得,直线 AB 的方程为x + y= 1,点 N 的坐 b 标为(5b , - 1 b ),设点 N 关于直线 AB 的对称点 S 的坐标为(x , 7) ,则线段 NS 的 2 2 12中点T 的坐标为( 5 b + x 1 , - 1 b + 7) .又点T 在直线 AB 上,且k 4 2 4 4 NS ⋅ k AB = -1,从而⎧ 5 b +x 1⎪- 1 b + 7 + 4 4 = 1 ⎪ 5bb 有⎨ 7 + 1 b⎪2 2 = ,解得b =3 ,所以b = 3 5 , ⎪⎪ x 1 - 5b 2x 2 + y 2 =故椭圆 E 的方程为 1 .45 93. 【解析】(Ⅰ)由题意知2a = 4 ,则a = 2,又c =a3 , a 2 - c 2 = b 2,2可得b = 1,所以椭圆C 的方程为 x 2 + 24= 1 .x 2 y 2 (Ⅱ)由(I )知椭圆 E 的方程为 1 . 16 4a 2- b 252 (16k 2 + 4 - m 2 )m 2 (4 - m 2 1 + 4k 2 1 + 4k 2 ) m 2 (4 - t )t - t 2 + 4t3 1(i )设 P ( x , y ),| OQ |= λ ,由题意知Q (-λx ,-λy ),| OP |0 0x 22(-λx )2 (-λy )2λ x 2因 为 0+ y = 1,又0 + 0 = 1,即( 0 + y 2 ) = 1 ,416 4 4 4 0所以λ = 2 ,即| OQ |= 2 .| OP |(ii )设 A ( x 1, y 1 ), B ( x 2 , y 2 ) ,将 y = kx + m 代入椭圆 E 的方程, 可得(1+ 4k 2 )x 2 + 8kmx + 4m 2 -16 = 0 , 由∆ > 0,可得 m 2 < 4 +16k 2 ,则 有 x + x = - 8km, x x =1 21 + 4k2 1 24m 2 - 16 ,1 + 4k 2所以| x 1 - x 2 |= 16k 2 + 4 - m 2. 1 + 4k 2因为直线 y = kx + m 与 y 轴交点的坐标为(0, m ) ,所以∆OAB 的面积 S = 2 | m || x 1 - x 2 | ==16k 2 + 4 - m 2 | m | 1 + 4k 2= 1 + 4k 22 m 2令1 + 4k 2= t ,将 y = kx + m 代入椭圆C 的方程, 可得 (1+ 4k 2 )x 2 + 8kmx + 4m 2 - 4 = 0 , 由∆ ≥ 0 ,可得 m 2≤ 1+ 4k 2,由①②可知 0 < t ≤1,因此 S = 2 = 2 , 故 S ≤2 3 ,当且仅当t = 1时,即m 2 = 1+ 4k 2 时取得最大值2 ,由(i )知,∆ABQ 面积为3S , 4 23 k 2+14k 2- 3 7 y y 所以∆ABQ 面积的最大值为6 .34.【解析】(I )设F (c, 0)2 = 2 3,得c = 3.,由条件知,c 3又 c = a , 所以a =2, 2b 2 = a 2 -c 2 = 1. 故E 的方程为 x 2 + 2 4 = 1.(Ⅱ)当l ⊥ x 轴时不合题意,故设l : y =kx - 2, P (x 1, y 1),Q (x 2 , y 2 ).将y = kx - 2代入 x 2 + 24= 1得 (1+ 4k 2 )x 2 -16kx +12 = 0.223 8k ± 2 4k 2 - 3当∆=16(4k - 3) > 0,即k > 4 时,x 1,2 =4k 2 +1 .4 k 2 +1 ⋅ 4k 2 - 3从而 PQ = x 1 - x 2 = 4k 2+1 .又点O 到直线PQ 的距离d =2.所以∆OPQ 的面积1 4 4k2 -3 S ∆OPQ = 2 d ⋅ PQ = 4k 2 +1 .设 = t ,则t > 0, S∆OPQ = 4t t 2+ 4 = 4 .t + 4t因为t + 4 ≥ 4,当且仅当t = 2,即k = ± t 7时等号成立,且满足∆ > 0.2所以,当∆OPQ 的面积最大时,ι的方程为y = x - 2或y = - 2 2x - 2 .⎧ y = kx + m ⎪35. 【解析】(Ⅰ)设直线l 的方程为 y = kx + m (k < 0) ,由⎨ x 2 + y 2 =,⎪⎩ a 2 b21 消去y 得, (b 2 + a 2k 2) x2+ 2a 2kmx + a 2m 2 - a 2b 2 = 0 ,由于直线l 与椭圆C 只有一个公共点 P ,故∆ = 0 ,即b 2 - m 2 + a 2k 2= 0 ,3 k 2 +1 7b ⎛ a 2km b 2m ⎫解得点 P 的坐标为 - b 2 +2 2 , 2 2 2 ⎪ ,由点 P 在第一象限, ⎝a kb + a k ⎭⎛ a 2k b 2⎫故点 P 的坐标为 - ;⎝(Ⅱ)由于直线l 1 过原点O ,且与l 垂直,故直线l 1 的方程为 x + ky = 0 ,所以点 P 到直线l 1 的距离d =,a 2 - b2 2 2b 2 整理得d = a k + ≥ 2ab ,k2a 2 -b 2≤ 2 2= a - b,当且仅当k 2 = b 时等号成立, a所以点 P 到直线l 1 的距离的最大值为a - b . 36. 【解析】(Ⅰ)根据c=b 2M (c , ), 2b a= 3ac 将b 2= a 2- c 2代入2b 2= 3ac ,解得 c = 1 , c= -2 (舍去) a 2 a故 C 的离心率为 1.2(Ⅱ)由题意,原点O 为 F 1F 2 的中点, MF 2 ∥ y 轴,所以直线 MF 1 与 y 轴的交点 D (0, 2)2 是线段 MF 1 的中点,故 a= 4 ,即b = 4a①由 MN = 5 F 1N 得 DF 1 = 2 F 1N 。
2022统考版高考数学一轮复习椭圆练习含解析
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.。
高考数学试卷椭圆真题答案
1. 已知椭圆C的方程为$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$),若C关于x轴对称,则下列哪个选项是正确的?A. $a>b$B. $a<b$C. $a=b$D. 无法确定答案:A解析:由于椭圆C关于x轴对称,所以其方程中$x^2$的系数大于$y^2$的系数,即$a>b$。
2. 椭圆C的方程为$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$),若点P (x0,y0)在椭圆C上,则下列哪个选项是正确的?A. $x_0^2+y_0^2=a^2$B. $x_0^2+y_0^2=b^2$C. $\frac{x_0^2}{a^2}+\frac{y_0^2}{b^2}=1$D. $\frac{x_0^2}{a^2}-\frac{y_0^2}{b^2}=1$答案:C解析:点P在椭圆C上,所以满足椭圆的方程,即$\frac{x_0^2}{a^2}+\frac{y_0^2}{b^2}=1$。
3. 椭圆C的方程为$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$),若直线l的方程为$y=kx+b$,且l与椭圆C相切,则下列哪个选项是正确的?A. $k^2=\frac{a^2}{b^2}$B. $k^2=\frac{b^2}{a^2}$C. $k^2=\frac{a^2+b^2}{a^2b^2}$D. $k^2=\frac{a^2-b^2}{a^2b^2}$答案:A解析:由于直线l与椭圆C相切,所以它们只有一个交点,即判别式$\Delta=0$。
根据直线与椭圆的位置关系,可得$\Delta=\frac{b^2k^2-a^2b^2}{a^2}=0$,解得$k^2=\frac{a^2}{b^2}$。
4. 椭圆C的方程为$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$),若椭圆C的离心率e满足$e^2=\frac{c^2}{a^2}$,则下列哪个选项是正确的?A. $e^2=\frac{a^2-b^2}{a^2}$B. $e^2=\frac{a^2+b^2}{a^2}$C. $e^2=\frac{b^2}{a^2}$D. $e^2=\frac{a^2}{b^2}$答案:A解析:椭圆的离心率e定义为$\frac{c}{a}$,其中c是焦点到中心的距离。
【最新】十年高考理科数学真题 专题九 解析几何 二十六 椭圆及答案
专题九 解析几何第二十六讲 椭圆2019年1.(2019全国I 理10)已知椭圆C 的焦点为121,01,0F 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 理21(1))已知点A (−2,0),B (2,0),动点M (x ,y )满足直线AM 与BM 的斜率之积为−12.记M 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程,并说明C 是什么曲线;3.(2019北京理4)已知椭圆()222210x y a b a b +=>>的离心率为12,则(A )22.2a b =(B )22.34a b=(C )2a b=(D )34a b=4.(2019全国III 理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___________.2010-2018年一、选择题1.(2018全国卷Ⅱ)已知1F ,2F 是椭圆22221(0)+=>>:x y C a b a b的左,右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 12△PF F 为等腰三角形,12120∠=︒F F P ,则C 的离心率为A .23B .12C .13D .142.(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 .3.(2017浙江)椭圆22194x y +=的离心率是A .B C .23 D .594.(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 D .135.(2016年全国III)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 .346.(2016年浙江)已知椭圆1C :2221x y m +=(1m >)与双曲线2C :2221x y n-=(0n >)的焦点重合,1e ,2e 分别为1C ,2C 的离心率,则A .m n >且121e e >B .m n >且121e e <C .m n <且121e e >D .m n <且121e e <7.(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 .268.(2013新课标1)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)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=19.(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10.(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.11.(2018北京)已知椭圆22221(0)x y M a b a b +=>>:,双曲线22221x y N m n-=:.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M 的四个交点及椭圆M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M 的离心率为__________;双曲线N 的离心率为__________.12.(2016江苏省)如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆()222210x y a b a b+=>>的右焦点,直线2by =与椭圆交于,B C 两点,且90BFC ∠=︒,则该椭圆的离心率是 .13.(2015新课标1)一个圆经过椭圆221164x y +=的三个顶点,且圆心在x 的正半轴上,则该圆的标准方程为_________.14.(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 .15.(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 += .16.(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________.17.(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_____.18.(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19.(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_________.20.(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21.(2018全国卷Ⅰ)设椭圆:C 2212+=x y 的右焦点为F ,过F 的直线l 与C 交于A ,B 两点,点M 的坐标为(2,0).(1)当l 与x 轴垂直时,求直线AM 的方程; (2)设O 为坐标原点,证明:OMA OMB ∠=∠.22.(2018全国卷Ⅲ)已知斜率为k 的直线l 与椭圆C :22143x y +=交于A ,B 两点,线段AB 的中点为(1,)M m (0)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:||FA ,||FP ,||FB 成等差数列,并求该数列的公差.23.(2018天津)设椭圆22221x x a b+=(0a b >>)的左焦点为F ,上顶点为B .已知椭圆的离心率为3,点A 的坐标为(,0)b ,且FB AB ⋅=. (1)求椭圆的方程;(2)设直线l :(0)y kx k =>与椭圆在第一象限的交点为P ,且l 与直线AB 交于点Q .若4AQ AOQ PQ=∠(O 为原点) ,求k 的值. 24.(2017新课标Ⅰ)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>,四点1(1,1)P ,2(0,1)P ,3(P =-,4P =中恰有三点在椭圆C 上. (1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过2P 点且与C 相交于A ,B 两点.若直线2P A 与直线2P B 的斜率的和为1-,证明:l 过定点.25.(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 .26.(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.27.(2017天津)设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,右顶点为A ,离心率为12.已知A 是抛物线22(0)y px p =>的焦点,F 到抛物线的准线l 的距离为12. (Ⅰ)求椭圆的方程和抛物线的方程;(Ⅱ)设l 上两点P ,Q 关于x 轴对称,直线AP 与椭圆相交于点B (B 异于点A ),直线BQ 与x 轴相交于点D .若APD △的面积为62AP 的方程. 28.(2017山东)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22221x y a b+=()0a b >>2,焦距为2.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)如图,动直线l:1y k x =E 于,A B 两点,C 是椭圆E 上一点,直线OC 的斜率为2k,且12k k =,M 是线段OC 延长线上一点,且:2:3MC AB =,M 的半径为MC ,,OS OT 是M 的两条切线,切点分别为,S T .求SOT ∠的最大值,并求取得最大值时直线l 的斜率.x29.(2016年北京)已知椭圆C :22221(0)x y a ba b +=>>(,0)A a ,(0,)B b ,(0,0)O ,ΔOAB 的面积为1.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设P 是椭圆C 上一点,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N .求证:||||AN BM ⋅为定值.30.(2015新课标2)已知椭圆C :2229x y m +=(0m >),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 . (Ⅰ)证明:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值; (Ⅱ)若l 过点(,)3mm ,延长线段OM 与C 交于点P ,四边形OAPB 能否为平行四边行?若能,求此时l 的斜率;若不能,说明理由.31.(2015北京)已知椭圆C :()222210x y a ba b+=>>的离心率为,点()01P ,和点()A m n ,()0m ≠都在椭圆C 上,直线PA 交x 轴于点M .(Ⅰ)求椭圆C 的方程,并求点M 的坐标(用m ,n 表示);(Ⅱ)设O 为原点,点B 与点A 关于x 轴对称,直线PB 交x 轴于点N .问:y 轴上是否存在点Q ,使得OQM ONQ ∠=∠?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,说明理由.32.(2015安徽)设椭圆E 的方程为()222210x y a b a b+=>>,点O 为坐标原点,点A 的坐标为()0a ,,点B 的坐标为()0b ,,点M 在线段AB 上,满足2BM MA =,直线OM(Ⅰ)求E 的离心率e ;(Ⅱ)设点C 的坐标为()0b -,,N 为线段AC 的中点,点N 关于直线AB 的对称点的纵坐标为72,求E 的方程. 33.(2015山东)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1F 、2F .以1F 为圆心以3为半径的圆与以2F 为圆心以1为半径的圆相交,且交点在椭圆C 上. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设椭圆E :2222144x y a b+=,P 为椭圆C 上任意一点,过点P 的直线=+y kx m交椭圆E 于,A B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q .( i )求||||OQ OP 的值; (ii )求△ABQ 面积的最大值.34. (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.35.(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 -.36.(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 .37.(2014安徽)设1F ,2F 分别是椭圆E :22221(0)x ya 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.38.(2014山东)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为3,直线y x =被椭圆C 截得的线段长为410. (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.39.(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.40.(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. 41.(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 .(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.42.(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. 43. (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;第20题图(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.44.(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.45.(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.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. 46.(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.47.(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.48.(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. 49.(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.50.(2010新课标)设1F ,2F 分别是椭圆E :2x +22y b=1(01b <<)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.51.(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.专题九 解析几何第二十六讲 椭圆答案部分1. 解析 2x =,则22AF x =,所以23BF AB x ==.由椭圆定义122BF BF a +=,即42x a =.又1224AF AF a x +==,22AF x =,所以12AF x =. 因此点A 为椭圆的上顶点,设其坐标为()0,b .由222AF BF =可得点B 的坐标为3,22b ⎛⎫- ⎪⎝⎭.因为点B 在椭圆()222210x y a b a b+=>>上,所以291144a +=. 解得23a =.又1c =,所以22b =.所以椭圆方程为22132x y +=.故选B. 2.解析(1)由题设得1222y y x x ⋅=-+-,化简得221(||2)42x y x +=≠,所以C 为中心在坐标原点,焦点在x 轴上的椭圆,不含左右顶点.3. 解析 由题意,c e a ====所以22244a b a -=,即2234a b =.故选B .4. 解析 设(,)M m n ,,0m n >,椭圆C :22:13620x yC +=的6a =,b =2c =,23c e a ==,由于M 为C 上一点且在第一象限,可得12||||MF MF >, 12MF F △为等腰三角形,可能1||2MF c =或2||2MF c =,即有2683m +=,即3m =,n = 2683m -=,即30m =-<,舍去.可得M .2010-2018年1.D 【解析】由题意可得椭圆的焦点在x 轴上,如图所示,OyxPF 2F 1A设12||2=F F c ,所以12∆PF F 为等腰三角形,且12=120∠F F P ,∴212||||2PF F F c ==,∵2||OF c =,∴点P 坐标为(2cos60,2sin60)c c c +,即点(2)P c .∵点P 在过点A=14c a =.∴14e =,故选D . 2.C 【解析】由题意25=a,=a P 到该椭圆的两个焦点的距离之和为2=a C .3.B 【解析】由题意可知29a =,24b =,∴2225c a b =-=,∴离心率c e a ==,选B4.A 【解析】以线段12A A 为直径的圆是222x y a +=,直线20bx ay ab -+=与圆相切,所以圆心到直线的距离d a ==,整理为223a b =,即()22222323a a c a c =-⇒=,即2223c a =,3c e a ==,故选A .5.A 【解析】设(0,)E m ,则直线AE 的方程为1x y a b -+=,由题意可知(,)mcM c m a--,(0,)2m和(,0)B a 三点共线,则22mc m m m a c a--=--,化简得3a c =,则C 的离心率13c e a ==.故选A . 6.A 【解析】由题意知2211m n -=+,即222m n =+,222221222221111()2m n n n e e m n n n -+++=⋅=⋅+4242422111122n n n n n n ++==+>++,所以121e e >.故选A .7.D【解析】由题意可设,sin )Q αα,圆的圆心坐标为(0,6)C ,圆心到Q 的距离为||CQ =当且仅当2sin 3α=-时取等号,所以max max ||||PQ CQ r +==≤Q P ,两点间的最大距离是8.D 【解析】设1122(,),(,)A x y B x y ,则12x x +=2,12y y +=-2,2211221x y a b += ① 2222221x y a b+= ② ①-②得1212121222()()()()0x x x x y y y y a b +-+-+=,∴AB k =1212y y x x --=212212()()b x x a y y +-+=22b a,又AB k =0131+-=12,∴22b a =12,又9=2c =22a b -,解得2b =9,2a =18,∴椭圆方程为221189x y +=,故选D. 9.C 【解析】∆21F PF 是底角为30的等腰三角形221332()224c PF F F a c c e a ⇒==-=⇔==10.5【解析】设11(,)A x y ,22(,)B x y ,由2AP PB =,得1212212(1)x x y y -=⎧⎨-=-⎩,即122x x =-,1232y y =-.因为点A ,B 在椭圆上,所以222222224(3)44x x m x y m⎧+-=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,得21344y m =+,所以2222221591(32)(5)444244x m y m m m =--=-+-=--+≤, 所以当5m =时,点B 横坐标的绝对值最大,最大值为2.1112;【解析】设椭圆的右焦点为(,0)F c ,双曲线N 的渐近线与椭圆M 在第一象限内的交点为A,由题意可知(2c A ,由点A 在椭圆M 上得,22223144c c a b +=,∴22222234b c a c a b +=,222b ac =-,∴22222222()34()a c c a c a a c -+=-,∴4224480a a c c -+=,∴428+40e e -=椭椭,∴24e =±椭,∴1e =椭(舍去)或1e =椭,∴椭圆M1,∵双曲线的渐近线过点(2cA,渐近线方程为y =,故双曲线的离心率2e ==双.12(),0F c,直线2by =与椭圆方程联立可得2b B ⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭,2b C ⎫⎪⎪⎝⎭,由90BFC ∠=︒可得0BF CF ⋅=,2b BF c ⎛⎫=- ⎪⎪⎝⎭,2b CF c ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,则22231044c a b -+=,由222b a c =-可得223142ca =,则ce a==. 13.22325()24-+=x y 【解析】 由题意圆过(4,0),(0,2),(0,2)三个点,设圆心为(,0)a,其中0a ,由4-=a ,解得32a ,所以圆的方程为22325()24-+=x y .14.2【解析】设11(,)A x y ,22(,)B x y ,分别代入椭圆方程相减得 1212121222()()()()0x x x x y y y y a b-+-++=,根据题意有12122,2x x y y +=+=,且121212y y x x -=--,所以22221()02a b +⨯-=,得222a b =,整理222a c =,所以2e =. 15.12【解析】设MN 交椭圆于点P ,连接1F P 和2F P ,利用中位线定理可得AN BN +=122222412F P F P a a +=⨯==.162(,)b A c a ,2(,)b B c a -,由题意可知点D 为1F B 的中点,所以点D 的坐标为2(0,)2b a-,由B F AD 1⊥,所以11AD F B k k ⋅=-22ac =,解得e = 17.22312x y +=【解析】由题意得通径22AF b =,∴点B 坐标为251(,)33c B b -- 将点B 坐标带入椭圆方程得22221()53()13b c b--+=, 又221b c =-,解得222313b c ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩∴椭圆方程为22312x y +=.18.13-【解析】由题意可知,21F MF ∆中,︒=∠︒=∠︒=∠90,30,60211221MF F F MF F MF ,所以有⎪⎩⎪⎨⎧==+==+12212221222132)2(MF MF a MF MF c F F MF MF ,整理得13-==a c e ,故答案为13-.19.5【解析】由椭圆的性质可知:1AF a c =-,122F F c =,1F B a c =+.又已知1AF ,12F F ,1F B 成等比数列,故2()()(2)a c a c c -+=,即2224a c c -=,则225a c =.故5c e a ==.即椭圆的离心率为5.20.(0,1)±【解析】设点A 的坐标为(,)m n ,B 点的坐标为(,)c d.12(F F ,可得1()F A m n =,2()F B c d =,∵125F A F B =,∴5nc d ==,又点,A B 在椭圆上, ∴2213m n +=,22(5()135m n ++=,解得0,1m n ==±, ∴点A 的坐标是(0,1)±.21.【解析】(1)由已知得(1,0)F ,l 的方程为1=x .由已知可得,点A 的坐标为(1,)2或(1,2-. 所以AM的方程为2y x =-2y x =. (2)当l 与x 轴重合时,0OMA OMB ∠=∠=︒.当l 与x 轴垂直时,OM 为AB 的垂直平分线,所以OMA OMB ∠=∠.当l 与x 轴不重合也不垂直时,设l 的方程为(1)(0)y k x k =-≠,1221(,),(,)A y x y x B ,则1<x2x MA ,MB 的斜率之和为212122MA MB x x y yk k +=+--. 由11=-y kx k ,22=-y kx k 得121212(23()42)(2)MA MB x x x x k k x x kk k -+++=--.将(1)y k x =-代入2212x y +=得 2222(21)4220k x k x k +-+-=.所以,2122421+=+k k x x ,21222221-=+x k k x . 则3131322244128423()4021k k k k kk k k k x x x x --++-++==+.从而0MA MB k k +=,故MA ,MB 的倾斜角互补,所以OMA OMB ∠=∠. 综上,OMA OMB ∠=∠.22.【解析】(1)设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则2211143x y +=,2222143x y +=. 两式相减,并由1212y y k x x -=-得1212043x x y y k +++⋅=. 由题设知1212x x +=,122y y m +=, 于是34k m=-.①由题设得302m <<,故12k <-.(2)由题意得(1,0)F ,设33(,)P x y ,则331122(1,)(1,)(1,)(0,0)x y x y x y -+-+-=.由(1)及题设得3123()1x x x =-+=,312()20y y y m =-+=-<. 又点P 在C 上,所以34m =,从而3(1,)2P -,3||2FP =.于是1||(22xFA x ===-.同理2||22x FB =-. 所以121||||4()32FA FB x x +=-+=. 故2||||||FP FA FB=+,即||FA ,||FP ,||FB 成等差数列. 设该数列的公差为d ,则1212||||||||||2d FB FA x x =-=-= 将34m =代入①得1k =-. 所以l 的方程为74y x =-+,代入C 的方程,并整理得2171404x x -+=.故122x x +=,12128x x =,代入②解得||28d =.所以该数列的公差为28或28-. 23.【解析】设椭圆的焦距为2c ,由已知知2259c a =,又由222a b c =+,可得23a b =.由已知可得,FB a =,AB ,由FB AB ⋅=,可得6ab =,从而3a =,2b =. 所以,椭圆的方程为22194x y +=.(2)设点P 的坐标为11(,)x y ,点Q 的坐标为22(,)x y . 由已知有120y y >>,故12sin PQ AOQ y y ∠=-. 又因为2sin y AQ OAB =∠,而4OAB π∠=,故2AQ .由AQ AOQ PQ∠,可得1259y y =. 由方程组22194y kx x y=⎧⎪⎨+=⎪⎩,,消去x,可得1y = 易知直线AB 的方程为20x y +-=,由方程组20y kx x y =⎧⎨+-=⎩,, 消去x ,可得221ky k =+.由1259y y =,可得5(1)k += 两边平方,整理得25650110k k -+=,解得12k =,或1128k =. 所以,k 的值为111228或.24.【解析】(1)由于3P ,4P 两点关于y 轴对称,故由题设知C 经过3P ,4P 两点.又由222211134a b a b +>+知,C 不经过点1P ,所以点2P 在C 上.因此222111314b ab ⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,解得2241a b ⎧=⎪⎨=⎪⎩.故C 的方程为2214x y +=.(2)设直线2P A 与直线2P B 的斜率分别为1k ,2k ,如果l 与x 轴垂直,设l :x t =,由题设知0t ≠,且||2t <,可得A ,B 的坐标分别为 (t,(t,.则121k k +=-=-,得2t =,不符合题设. 从而可设l :y kx m =+(1m ≠).将y kx m =+代入2214x y +=得222(41)8440k x kmx m +++-=由题设可知22=16(41)0k m ∆-+>.设11(,)A x y ,22(,)B x y ,则122841km x x k +=-+,21224441m x x k -=+.而12121211y y k k x x --+=+121211kx m kx m x x +-+-=+1212122(1)()kx x m x x x x +-+=.由题设121k k +=-,故1212(21)(1)()0k x x m x x ++-+=.即222448(21)(1)04141m kmk m k k --+⋅+-⋅=++.解得12m k +=-.当且仅当1m >-时,0∆>,欲使l :12m y x m +=-+,即11(2)2m y x ++=--, 所以l 过定点(2,1-)25.【解析】(1)设(,)P x y ,00(,)M x y ,则0(,0)N x ,0(,)NP x x y =-,0(0.)NM y =.由2NP NM =得 0x x =,02y y =. 因为00(,)M x y 在C 上,所以22122x y +=. 因此点P 的轨迹方程为222x y +=.(2)由题意知(1,0)F -.设(3,)Q t -,(,)P m n ,则(3,)OQ t =-,(1,)PF m n =---,33OQ PF m tn ⋅=+-,(,)OP m n =,(3,)PQ m t n =---,由1OP PQ ⋅=得2231m m tn n --+-=,又由(1)知222m n +=, 故330m tn +-=.所以0OQ PF ⋅=,即OQ PF ⊥.又过点P 存在唯一直线垂直与OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F . 26.【解析】(1)设椭圆的半焦距为c .因为椭圆E 的离心率为12,两准线之间的距离为8,所以12c a =,228a c=,解得2,1a c ==,于是b =因此椭圆E 的标准方程是22143x y +=.(2)由(1)知,1(1,0)F -,2(1,0)F .设00(,)P x y ,因为点P 为第一象限的点,故000,0x y >>. 当01x =时,2l 与1l 相交于1F ,与题设不符.当01x ≠时,直线1PF 的斜率为001y x +,直线2PF 的斜率为01y x -. 因为11l PF ⊥,22l PF ⊥,所以直线1l 的斜率为001x y -+,直线2l 的斜率为001x y --,从而直线1l 的方程:001(1)x y x y +=-+, ① 直线2l 的方程:001(1)x y x y -=--. ② 由①②,解得20001,x x x y y -=-=,所以2001(,)x Q x y --. 因为点Q 在椭圆上,由对称性,得20001x y y -=±,即22001x y -=或22001x y +=.又P 在椭圆E 上,故2200143x y +=.由220022001143x y x y ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,解得00,77x y ==;220022001143x y x y ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,无解. 因此点P的坐标为(77. 27.【解析】(Ⅰ)设F 的坐标为(,0)c -.依题意,12c a =,2p a =,12a c -=,解得1a =,12c =,2p =,于是22234b ac =-=. 所以,椭圆的方程为22413y x +=,抛物线的方程为24y x =. (Ⅱ)设直线AP 的方程为1(0)x my m =+≠,与直线l 的方程1x =-联立,可得点2(1,)P m --,故2(1,)Q m -.将1x my =+与22413y x +=联立,消去x ,整理得22(34)60m y my ++=,解得0y =,或2634my m -=+.由点B 异于点A ,可得点222346(,)3434m mB m m -+-++. 由2(1,)Q m-,可得直线BQ 的方程为22262342()(1)(1)()03434m m x y m m m m --+-+-+-=++,令0y =,解得222332m x m -=+, 故2223(,0)32m D m -+.所以2222236||13232m m AD m m -=-=++. 又因为APD △22162232||m m m ⨯⨯=+,整理得23|20m m -+=,解得||m =,所以m =. 所以,直线AP的方程为330x -=,或330x -=. 28.【解析】(I)由题意知c e a ==,22c =,所以1a b =,因此椭圆E 的方程为2212x y +=.(Ⅱ)设()()1122,,,A x y B x y ,联立方程2211,2x y y k x ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩得()22114210k x x +--=, 由题意知0∆>,且()12122111221x x x x k +=-+,所以121=-AB x .由题意可知圆M 的半径r为123r AB ==由题设知12k k =所以21k 因此直线OC的方程为1y =.联立方程2211,2,x y y ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩得2221221181,1414k x y k k ==++,因此OC =由题意可知1sin21SOT rOC r OCr∠==++,而1OC r=2 令2112t k =+, 则()11,0,1t t>∈,因此1OC r===≥,当且仅当112t =,即2t =时等号成立,此时1k =,所以1sin 22SOT ∠≤,因此26SOT π∠≤, 所以SOT ∠最大值为3π. 综上所述:SOT ∠的最大值为3π,取得最大值时直线l的斜率为1k =.29.【解析】(Ⅰ)由题意得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+===,,121,23222c b a ab ac 解得1,2==b a .所以椭圆C 的方程为1422=+y x . (Ⅱ)由(Ⅰ)知,)1,0(),0,2(B A ,设),(00y x P ,则442020=+y x .当00≠x 时,直线PA 的方程为)2(200--=x x y y . 令0=x ,得2200--=x y y M .从而221100-+=-=x y y BM M . 直线PB 的方程为110+-=x x y y .令0=y ,得100--=y x x N .从而12200-+=-=y x x AN N . 所以221120000-+⋅-+=⋅x y y x BM AN 228844224844400000000000000002020+--+--=+--+--++=y x y x y x y x y x y x y x y x y x 4=. 当00=x 时,10-=y ,,2,2==AN BM 所以4=⋅BM AN . 综上,BM AN ⋅为定值.30.【解析】(Ⅰ)设直线:l y kx b =+(0,0)k b ≠≠,11(,)A x y ,22(,)B x y ,(,)M M M x y .将y kx b =+代入2229x y m +=得2222(9)20k x kbx b m +++-=, 故12229M x x kb x k +==-+,299M M by kx b k =+=+. 于是直线OM 的斜率9M OM M y k x k==-,即9OM k k ⋅=-. 所以直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值. (Ⅱ)四边形OAPB 能为平行四边形. 因为直线l 过点(,)3mm , 所以l 不过原点且与C 有两个交点的充要条件是0k >,3k ≠. 由(Ⅰ)得OM 的方程为9y x k=-.设点P 的横坐标为P x . 由2229,9,y x k x y m ⎧=-⎪⎨⎪+=⎩得2222981P k m x k =+,即P x =. 将点(,)3m m 的坐标代入直线l 的方程得(3)3m k b -=,因此2(3)3(9)M mk k x k -=+. 四边形OAPB 为平行四边形当且仅当线段AB 与线段OP 互相平分,即2P M x x =.=2(3)23(9)mk k k -⨯+.解得14k =24k =因为0,3i i k k >≠,1i =,2,所以当l的斜率为44四边形OAPB 为平行四边形.31.【解析】(Ⅰ)由题意得2221,,2.b caa b c =⎧⎪⎪=⎨⎪⎪=+⎩解得2a =2.故椭圆C 的方程为2212x y +=. 设M (N x ,0).因为0m ≠,所以11n -<<.直线PA 的方程为11n y x m--=, 所以M x =1m n -,即(,0)1mM n-. (Ⅱ)因为点B 与点A 关于x 轴对称,所以(,)B m n -, 设(,0)N N x ,则N x =1mn+. “存在点(0,)Q Q y 使得OQM ∠=ONQ ∠等价”,“存在点(0,)Q Q y 使得OM OQ=OQ ON”即Q y 满足2Q M N y x x =.因为1M m x n =-,1N m x n =+,2212m n +=, 所以22221Q MN m y x x n===-. 所以Q yQ y =.故在y 轴上存在点Q ,使得OQM ∠=ONQ ∠. 点Q的坐标为或(0,.32.【解析】(1)由题设条件知,点M 的坐标为21(,)33a b,又OM k =,从而2b a =,进而得,2a c b ===,故c e a ==.(2)由题设条件和(I)的计算结果可得,直线AB1yb+=,点N的坐标为1,)2b-,设点N关于直线AB的对称点S的坐标为17(,)2x,则线段NS的中点T的坐标为117,)244xb+-+.又点T在直线AB上,且1NS ABk k⋅=-,从而有11744171xbbb+-++=⎨+⎪=⎪⎪⎪⎩,解得3b=,所以b=故椭圆E的方程为221459x y+=.33.【解析】(Ⅰ)由题意知42=a,则2=a,又2ca=,222a c b-=,可得1=b,所以椭圆C的方程为1422=+yx.(Ⅱ)由(I)知椭圆E的方程为141622=+yx.(i)设λ=||||),,(0OPOQyxP,由题意知),(yxQλλ--,因为14220=+yx,又14)(16)(220=-+-yxλλ,即1)4(4220=+yxλ,所以2=λ,即2||||=OPOQ.(ii)设),(),,(2211yxByxA,将mkxy+=代入椭圆E的方程,可得01648)41(222=-+++mkmxxk,由0>∆,可得22164km+<,则有222122141164,418k m x x k km x x +-=+-=+,所以22221414164||k m k x x +-+=-.因为直线m kx y +=与y 轴交点的坐标为),0(m ,所以OAB ∆的面积||||2121x x m S -=22241||4162km m k +-+= 222241)416(2k m m k +-+=222241)414(2k m k m ++-= 令t k m =+2241,将m kx y +=代入椭圆C 的方程, 可得 0448)41(222=-+++m kmx x k , 由0∆≥,可得 2241k m +≤,由①②可知 10≤<t ,因此t t t t S 42)4(22+-=-=,故 S ≤,当且仅当1=t 时,即2241k m +=时取得最大值32,由(i )知,ABQ ∆面积为S 3, 所以ABQ ∆面积的最大值为36.34.【解析】2(c,0)F c c (I )设,由条件知,222=2, 1.c a b a c a ==-=又所以 22 1.4x E y +=故的方程为(Ⅱ)1122:=2,(,),(,).l x l y kx P x y Q x y ⊥-当轴时不合题意,故设22214x y kx y =-+=将代入得22(14)16120.k x kx +-+=221,23=16(43)0,4k k x ∆->>=当即时,12241PQ xk=-=+从而O PQ d OPQ=∆又点到直线的距离所以的面积1=2OPQS d PQ∆⋅=244,0,.44OPQtt t St tt∆=>==++则44,20.2t t kt+≥==±∆>因为当且仅当,即OPQι∆所以,当的面积最大时,的方程为2222y x y x=-=--或.35.【解析】(Ⅰ)设直线l的方程为()0y kx m k=+<,由22221y kx mx ya b=+⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y得,()22222222220b a k x a kmx a m a b+++-=,由于直线l与椭圆C只有一个公共点P,故0∆=,即22220b m a k-+=,解得点P的坐标为22222222,a kmb mb a k b a k⎛⎫- ⎪++⎝⎭,由点P在第一象限,故点P的坐标为22⎛⎫⎝;(Ⅱ)由于直线1l过原点O,且与l垂直,故直线1l的方程为0x ky+=,所以点P到直线1l的距离d=,整理得22d=,因为22222ba k abk+≥,2222a b ≤=-,当且仅当2bk a=时等号成立, 所以点P 到直线1l 的距离的最大值为b a -.36.【解析】(Ⅰ)根据c 22(,),23b M c b ac a=将222b a c =-代入223b ac =,解得1,22c ca a==-(舍去) 故C 的离心率为12. (Ⅱ)由题意,原点O 为12F F 的中点,2MF ∥y 轴,所以直线1MF 与y 轴的交点(0,2)D是线段1MF 的中点,故24b a=,即24b a = ① 由15MN F N =得112DF F N =。
高三数学椭圆试题答案及解析
高三数学椭圆试题答案及解析1.若直线mx+ny=4与⊙O:x2+y2=4没有交点,则过点P(m,n)的直线与椭圆+=1的交点个数是()A.至多为1B.2C.1D.0【答案】B【解析】由题意知:>2,即<2,∴点P(m,n)在椭圆+=1的内部,故所求交点个数是2.故选B.2.椭圆+y2=1的两个焦点为F1,F2,过F1作垂直于x轴的直线与椭圆相交,一个交点为P,则|PF2|=()A.B.C.D.4【答案】A【解析】a2=4,b2=1,所以a=2,b=1,c=,不妨设F1为左焦点,P在x轴上方,则F1(-,0),设P(-,m)(m>0),则+m2=1,解得m=,所以|PF1|=,根据椭圆定义:|PF1|+|PF2|=2a,所以|PF2|=2a-|PF1|=2×2-=.3.椭圆+=1(a>b>0)的两顶点为A(a,0),B(0,b),且左焦点为F,△FAB是以角B为直角的直角三角形,则椭圆的离心率e为()A.B.C.D.【答案】B【解析】由题可知△ABF为直角三角形,其中|AB|=,|BF|=a,|AF|=a+c,由勾股定理,|AF|2=|AB|2+|BF|2即(a+c)2=a2+b2+a2=2a2+a2-c2,整理得c2+ac-a2=0,同除a2得e2+e-1=0,∴e=,∵e∈(0,1),∴e=.4.设椭圆E:+=1(a>b>0)的上焦点是F1,过点P(3,4)和F1作直线PF1交椭圆于A,B两点,已知A(,).(1)求椭圆E的方程;(2)设点C是椭圆E上到直线PF1距离最远的点,求C点的坐标.【答案】(1)+x2=1 (2)(,-)【解析】(1)由A(,)和P(3,4)可求直线PF1的方程为y=x+1.令x=0,得y=1,即c=1.椭圆E的焦点为F1(0,1),F2(0,-1),由椭圆的定义可知.2a=|AF1|+|AF2|=+=2.∴a=,b=1,所以椭圆E的方程为+x2=1.(2)设与直线PF1平行的直线l:y=x+m.,消去y得3x2+2mx+m2-2=0,Δ=(2m)2-4×3×(m2-2)=0,即m2=3,∴m=±.要使点C到直线PF1的距离最远,则直线l要在直线PF1的下方,所以m=-.此时直线l与椭圆E的切点坐标为(,-),故C(,-)即为所求.5.圆的切线与x轴正半轴,y轴正半轴围成一个三角形,当该三角形面积最小时,切点为P(如图),双曲线过点P且离心率为.(1)求的方程;(2)椭圆过点P且与有相同的焦点,直线过的右焦点且与交于A,B两点,若以线段AB为直径的圆心过点P,求的方程.【答案】(1);(2),或..【解析】(1)设切点坐标为,则切线斜率为,切线方程为,即,此时,两个坐标轴的正半轴与切线围成的三角形面积为.由知当且仅当时有最大值,即S有最小值,因此点P得坐标为,由题意知解得,即可求出的方程;(2)由(1)知的焦点坐标为,由此的方程为,其中.由在上,得,显然,l不是直线y=0.设l的方程为x=my+,点由得,因由题意知,所以,将韦达定理得到的结果代入式整理得,解得或,即可求出直线l的方程.(1)设切点坐标为,则切线斜率为,切线方程为,即,此时,两个坐标轴的正半轴与切线围成的三角形面积为.由知当且仅当时有最大值,即S有最小值,因此点P得坐标为,由题意知解得,故方程为.(2)由(1)知的焦点坐标为,由此的方程为,其中.由在上,得,显然,l不是直线y=0.设l的方程为x=my+,点由得,又是方程的根,因此,由得因由题意知,所以,将①,②,③,④代入⑤式整理得,解得或,因此直线l的方程为,或.【考点】1.椭圆的方程;2.直线与椭圆的位置关系.6.已知椭圆的离心率为,过的左焦点的直线被圆截得的弦长为.(1)求椭圆的方程;(2)设的右焦点为,在圆上是否存在点,满足,若存在,指出有几个这样的点(不必求出点的坐标);若不存在,说明理由.【答案】(1);(2)圆上存在两个不同点,满足..【解析】本题主要考查椭圆的标准方程、点到直线的距离公式、垂径定理、圆的标准方程、两个圆的位置关系等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、计算能力,考查学生的数形结合思想.第一问,利用直线方程得到椭圆的左焦点坐标,再结合离心率,得到椭圆的标准方程;第二问,利用点到直线的距离求出圆心到直线的距离,由已知弦长为,则由垂径定理得到圆的半径,从而得到圆的标准方程,利用两点间的距离公式得到和,代入已知中,得到P点的轨迹方程为圆,利用两个圆的位置关系判断两个圆相交,所以存在点P.因为直线的方程为,令,得,即 1分∴,又∵,∴,∴椭圆的方程为. 4分(2)∵圆心到直线的距离为,又直线被圆截得的弦长为,∴由垂径定理得,故圆的方程为. 8分设圆上存在点,满足即,且的坐标为,则,整理得,它表示圆心在,半径是的圆。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
25.(2017 新课标Ⅱ)设 O 为坐标原点,动点 M 在椭圆 C : x2 + y2 = 1上,过 M 做 x 轴 2
的垂线,垂足为 N ,点 P 满足 NP = 2 NM .
(1)求点 P 的轨迹方程;
(2)设点 Q 在直线 x = −3 上,且 OP ⋅ PQ = 1.证明:过点 P 且垂直于 OQ 的直线 l 过
27.(2017
天津)设椭圆
x2 a2
+
y2 b2
=
1(a > b > 0) 的左焦点为 F ,右顶点为 A ,离心率为 1 .已 2
知 A 是抛物= 线 y2 2 px( p > 0) 的焦点, F 到抛物线的准线 l 的距离为 1 . 2
(Ⅰ)求椭圆的方程和抛物线的方程;
(Ⅱ)设 l 上两点 P , Q 关于 x 轴对称,直线 AP 与椭圆相交于点 B ( B 异于点 A ),
行?若能,求此时 l 的斜率;若不能,说明理由.
31 .( 2015
北京)已知椭圆 C : x2 + y2= a2 b2
C 的左焦点 F .
26.(2017
江苏)如图,在平面直角坐标系
xOy
中,椭圆
E
x2
:
a2
+
y2 b2
=
1(a > b > 0) 的左、
1 右焦点分别为 F1 , F2 ,离心率为 2 ,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 F1 作直线 PF1 的垂线 l1 ,过点 F2 作直线 PF2 的垂线 l2 . (1)求椭圆 E 的标准方程; (2)若直线 l1 , l2 的交点 Q 在椭圆 E 上,求点 P 的坐标.
是 F1, F2 .若| AF1 |,| F1F2 |,| F1B | 成等比数列,则此椭圆的离心率为_________.
20.(2011
浙江)设 F1, F2 分别为椭圆
x2 3
+ y2
= 1的左、右焦点,点 A, B 在椭圆上,若
F1A = 5F2B ;则点 A 的坐标是
.
三、解答题
21.(2018 全国卷Ⅰ)设椭圆 C : x2 + y2 = 1的右焦点为 F ,过 F 的直线 l 与 C 交于 A , B 两 2
x
=
3a 2
上一点,
∆F2 PF1
是底角为 30o 的等腰三角形,则 E 的离心率为
1
A、
2
2
B、
3
3
C、
4
4
D、
5
二、填空题
10.(2018 浙江)已知点 P(0,1) ,椭圆 x2 + y2 = m ( m > 1)上两点 A , B 满足 AP = 2PB , 4
则当 m =___时,点 B 横坐标的绝对值最大.
2 (2)设 F 为 C 的右焦点, P 为 C 上一点,且 FP + FA + FB = 0 .证明:| FA |,| FP | ,
| FB | 成等差数列,并求该数列的公差.
23.(2018
天津)设椭圆
x2 a2
+
x2 b2
= 1 ( a
>b
> 0 )的左焦点为 F
,上顶点为 B .已知椭圆的离
C. m < n 且 e1e2 > 1
D. m < n 且 e1e2 < 1
7.(2014 福建)设 P, Q 分别为 x2 + (y − 6)2 = 2 和椭圆 x2 + y2 = 1上的点,则 P, Q 两点间
10
的最大距离是
A. 5 2 B. 46 + 2 C. 7 + 2 D. 6 2
x2 y2 8.(2013 新课标 1)已知椭圆 a2+b2=1(a>b>0)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
x2 y2 A.45+36=1
x2 y2 B.36+27=1
x2 y2 C.27+18=1
x2 y2 D.18+ 9 =1
9.(2012
新课标)设 F1 、 F2 是椭圆 E :
x2 a2
+
y2 b2
= 1(a
> b > 0) 的左、右焦点, P 为直线
11.(2018
x2
北京)已知椭圆
M: a
2
+
y2 b2
=
1(a
>
b
>
0)
,双曲线
x2 N:m2
−
y2 n2
= 1 .若双曲线 N
的两条渐近线与椭圆 M 的四个交点及椭圆 M 的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,
则椭圆 M 的离心率为__________;双曲线 N 的离心率为__________.
12.(2016
新课标Ⅰ)已知椭圆 C
:
x2 a2
+
y2 b2
=
1(a > b > 0) ,四点 P1(1,1) , P2 (0,1) ,
P3 =
(−1,
3), 2
P4
=
(1,
3 ) 中恰有三点在椭圆 C 上. 2
(1)求 C 的方程;
(2)设直线 l 不经过 P2 点且与 C 相交于 A , B 两点.若直线 P2 A 与直线 P2B 的斜率的和 为 −1,证明: l 过定点.
专题九 解析几何
第二十六讲 椭圆 2019 年
1.(2019 全国 I 理 10)已知椭圆 C 的焦点为 F1( −1, 0),F2(1, 0),过 F2 的直线与 C 交于 A,
B 两点.若| AF2 |= 2 | F2B | , | AB |=| BF1 | ,则 C 的方程为
A. x2 + y2 = 1 2
江苏省)如图,在平面直角坐标系 xOy
中, F
是椭圆
x2 a2
+
y2= b2
1(a > b > 0) 的右焦
点,直线 y = b 与椭圆交于 B,C 两点,且 ∠BFC =90° ,则该椭圆的离心率是
.
2
y
B
C
O
Fx
13.(2015 新课标 1)一个圆经过椭圆 x2 + y2 = 1的三个顶点,且圆心在 x 的正半轴上,则 16 4
3 交椭圆 E 于 A, B 两点,C 是椭圆 E 上一点,直线 OC 2
的斜率为 k2 ,且 k1k2 =
2 , M 是线段 OC 延长线上一点,且 MC : AB = 2 : 3 , 4
M 的半径为 MC ,OS,OT 是 M 的两条切线,切点分别为 S,T .求 ∠SOT 的
最大值,并求取得最大值时直线 l 的斜率.
求证:| AN | ⋅ | BM | 为定值.
30.(2015 新课标 2)已知椭圆 C: 9x2 + y2 = m2 ( m > 0 ),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.
(Ⅰ)证明:直线 OM 的斜率与 l 的斜率的乘积为定值;
(Ⅱ)若 l 过点 ( m , m) ,延长线段 OM 与 C 交于点 P,四边形 OAPB 能否为平行四边 3
等于________.
17.(2014 安徽)设 F1, F2 分别是椭圆 E : x2
+
y2 b2
= 1(0 < b < 1) 的左、右焦点,过点 F1 的
直线交椭圆 E 于 A, B 两点,若 AF1 = 3 BF1 , AF2 ⊥ x 轴,则椭圆 E 的方程为_____.
18.(2013 福建)椭圆 Γ :
为等腰三角形,∠F1F2
P
=120°
,
则 C 的离心率为
2
A.
3
1
B.
2
1
C.
3
1
D.
4
2.(2018 上海)设 P 是椭圆 x2 + y2 = 1上的动点,则 P 到该椭圆的两个焦点的距离之和为 53
()
A. 2 2
B. 2 3
C. 2 5
D. 4 2
3.(2017 浙江)椭圆 x2 + y2 = 1的离心率是 94
1
A.
3
1
B.
2
2
C.
3
3
D.
4
6.(2016
x2 年浙江)已知椭圆 C1 : m2
+
y2
= 1( m
>
1 )与双曲线 C2
x2
:
n2
−
y2
= 1( n
>
0
)的焦
点重合, e1 , e2 分别为 C1 , C2 的离心率,则
A. m > n 且 e1e2 > 1
B. m > n 且 e1e2 < 1
心率为 5 ,点 A 的坐标为 (b, 0) ,且 FB ⋅ AB = 6 2 . 3
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线 l :=y kx(k > 0) 与椭圆在第一象限的交点为 P ,且 l 与直线 AB 交于点 Q .
AQ 若=
5
2 sin ∠AOQ (O 为原点) ,求 k 的值.
PQ 4
24.(2017
直线 BQ 与 x 轴相交于点 D .若△APD 的面积为 6 ,求直线 AP 的方程. 2
28.(2017
山东)在平面直角坐标系 xOy