高中数学椭圆经典例题
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______________。
高中数学椭圆练习题
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.。
高中数学椭圆大题经典例题
高中数学中椭圆大题的经典例题题目:已知椭圆 C:x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1 (a > b > 0) 的离心率为√3/3,过点 A(0,b) 和 B(a,0)的直线与原点的距离为√3/2。
(1)求椭圆 C 的方程;(2)设 P 是椭圆 C 上一点,E、F 是椭圆 C 上的两动点,如果直线 PE,PF 的斜率都存在,且满足 kPE * kPF = -2/3,试探究△OEF 的形状,并说明理由。
(3)试问:是否存在以 PE,PF 为邻边的平行四边形?如果存在,求出所有这样的平行四边形;如果不存在,说明理由。
解析:(1)由题意,离心率 e = c/a = √3/3,直线 AB 的方程为 y = -√3x + b,利用点到直线的距离公式得到 b = √3/2。
又因为 a^2 = b^2 + c^2,解得 a = √3, b = 1。
所以椭圆 C 的方程为 x^2/3 + y^2 = 1。
(2)设 P(x0,y0),E(x1,y1),F(x2,y2),由 kPE * kPF = -2/3,得到 (y0 - y1)(y0 - y2) / (x0 - x1)(x0 - x2) = -2/3。
根据椭圆方程和斜率公式,化简得到 (x0^2 - 1)(x0^2 - 3) = -4(x0^2 - 1),解得 x0^2 = 1 或 x0^2 = 3(舍去)。
所以△OEF是直角三角形。
(3)假设存在以 PE,PF 为邻边的平行四边形,则 PE // PF,即存在 m,使得 kPE = kPF = m。
联立方程求解得 m = -√5/5 或 m = √5/5。
当 m = -√5/5 时,P(-√15/3, √15/5),E(-√15/5, √15/5),F(-√15/5, -√15/5),此时ΔOEF 是等腰三角形,不满足题意。
当 m = √5/5 时,P(-√15/3, -√15/5),E(-√15/5, -√15/5),F(-√15/5, √15/5),此时ΔOEF 是等腰三角形,满足题意。
高中数学 椭圆经典练习题 配答案
椭圆练习题一.选择题:1.已知椭圆上的一点P ,到椭圆一个焦点的距离为3,则P 到另一焦点距离为( D )A .2B .3C .5D .72.中心在原点,焦点在横轴上,长轴长为4,短轴长为2,则椭圆方程是( C )A. B. C. D. 3.与椭圆9x 2+4y 2=36有相同焦点,且短轴长为4的椭圆方程是( B )A4.椭圆的一个焦点是,那么等于( A )A. B.C.D.5.若椭圆短轴上的两顶点与一焦点的连线互相垂直,则离心率等于( B ) A.B.C.D.6.椭圆两焦点为 , ,P 在椭圆上,若 △的面积的最大值为12,则椭圆方程为( B )A.B .C .D . 7.椭圆的两个焦点是F 1(-1, 0), F 2(1, 0),P 为椭圆上一点,且|F 1F 2|是|PF 1|与|PF 2|的等差中项,则该椭圆方程是( C )。
A +=1B +=1C +=1D +=18.椭圆的两个焦点和中心,将两准线间的距离四等分,则它的焦点与短轴端点连线的夹角为( C )(A)450 (B)600 (C)900 (D)1209.椭圆上的点M 到焦点F 1的距离是2,N 是MF 1的中点,则|ON |为( A ) A. 4 B . 2 C. 8 D .1162522=+y x 22143x y +=22134x y +=2214x y +=2214y x +=51858014520125201202522222222=+=+=+=+y x D y x C y x B y x 2255x ky -=(0,2)k 1-1512221(4,0)F -2(4,0)F 12PF F 221169x y +=221259x y +=2212516x y +=221254x y +=16x 29y 216x 212y 24x 23y 23x 24y 2221259x y +=2310.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,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是 ( C )(A )2 3 (B )6 (C )4 3 (D )12二、填空题:11.方程表示焦点在轴的椭圆时,实数的取值范围_____12.过点且与椭圆有共同的焦点的椭圆的标准方程为_13.设,,△的周长是,则的顶点的轨迹方程为14.如图:从椭圆上一点向轴作垂线,恰好通过椭圆的左焦点,且它的长轴端点及短轴的端点的连线∥,则该椭圆的离心率等于_____________三、解答题:15.已知椭圆的对称轴为坐标轴,离心率,短轴长为,求椭圆的方程。
《椭圆》方程典型例题20例(含实用标准问题详解)
《椭圆》方程典型例题20例典型例题一例1 椭圆的一个顶点为()02,A ,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程.分析:题目没有指出焦点的位置,要考虑两种位置.解:(1)当()02,A 为长轴端点时,2=a ,1=b , 椭圆的标准方程为:11422=+y x ; (2)当()02,A 为短轴端点时,2=b ,4=a , 椭圆的标准方程为:116422=+y x ; 说明:椭圆的标准方程有两个,给出一个顶点的坐标和对称轴的位置,是不能确定椭圆的横竖的,因而要考虑两种情况.典型例题二例2 一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,求椭圆的离心率.解:31222⨯⨯=c a c ∴223a c =, ∴3331-=e . 说明:求椭圆的离心率问题,通常有两种处理方法,一是求a ,求c ,再求比.二是列含a 和c 的齐次方程,再化含e 的方程,解方程即可.典型例题三 例3 已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与直线01=-+y x 交于A 、B 两点,M 为AB 中点,OM 的斜率为0.25,椭圆的短轴长为2,求椭圆的方程.解:由题意,设椭圆方程为1222=+y ax ,由⎪⎩⎪⎨⎧=+=-+101222y ax y x ,得()021222=-+x a x a , ∴222112a a x x x M +=+=,2111a x y M M +=-=,4112===ax y k M M OM ,∴42=a , ∴1422=+y x 为所求. 说明:(1)此题求椭圆方程采用的是待定系数法;(2)直线与曲线的综合问题,经常要借用根与系数的关系,来解决弦长、弦中点、弦斜率问题.典型例题四例4椭圆192522=+y x 上不同三点()11y x A ,,⎪⎭⎫⎝⎛594,B ,()22y x C ,与焦点()04,F 的距离成等差数列.(1)求证821=+x x ;(2)若线段AC 的垂直平分线与x 轴的交点为T ,求直线BT 的斜率k . 证明:(1)由椭圆方程知5=a ,3=b ,4=c . 由圆锥曲线的统一定义知:ac x ca AF =-12, ∴ 11545x ex a AF -=-=.同理 2545x CF -=.∵ BF CF AF 2=+,且59=BF , ∴ 51854554521=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x ,即 821=+x x .(2)因为线段AC 的中点为⎪⎭⎫⎝⎛+2421y y ,,所以它的垂直平分线方程为()42212121---=+-x y y x x y y y . 又∵点T 在x 轴上,设其坐标为()00,x ,代入上式,得 ()212221024x x y y x --=-又∵点()11y x A ,,()22y x B ,都在椭圆上,∴ ()212125259x y -=()222225259x y -= ∴ ()()21212221259x x x x y y -+-=-.将此式代入①,并利用821=+x x 的结论得 253640-=-x ∴ 4540590=--=x k BT.典型例题五例5 已知椭圆13422=+yx ,1F 、2F 为两焦点,问能否在椭圆上找一点M ,使M 到左准线l 的距离MN 是1MF 与2MF 的等比中项?若存在,则求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.解:假设M 存在,设()11y x M ,,由已知条件得2=a ,3=b ,∴1=c ,21=e . ∵左准线l 的方程是4-=x , ∴14x MN +=. 又由焦半径公式知:111212x ex a MF -=-=, 112212x ex a MF +=+=.∵212MF MF MN ⋅=,∴()⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+11212122124x x x .整理得048325121=++x x .解之得41-=x 或5121-=x . ① 另一方面221≤≤-x . ②则①与②矛盾,所以满足条件的点M 不存在. 说明:(1)利用焦半径公式解常可简化解题过程.(2)本例是存在性问题,解决存在性问题,一般用分析法,即假设存在,根据已知条件进行推理和运算.进而根据推理得到的结果,再作判断.(3)本例也可设()θθsin 3cos 2,M 存在,推出矛盾结论(读者自己完成).典型例题六例6 已知椭圆1222=+y x ,求过点⎪⎭⎫⎝⎛2121,P 且被P 平分的弦所在的直线方程.分析一:已知一点求直线,关键是求斜率,故设斜率为k ,利用条件求k . 解法一:设所求直线的斜率为k ,则直线方程为⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-2121x k y .代入椭圆方程,并整理得()()0232122212222=+-+--+k k x k kx k .由韦达定理得22212122k kk x x +-=+.∵P 是弦中点,∴121=+x x .故得21-=k .所以所求直线方程为0342=-+y x .分析二:设弦两端坐标为()11y x ,、()22y x ,,列关于1x 、2x 、1y 、2y 的方程组,从而求斜率:2121x x y y --. 解法二:设过⎪⎭⎫⎝⎛2121,P 的直线与椭圆交于()11y x A ,、()22y x B ,,则由题意得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=+=+=+④1.③1②12①12212122222121y y x x y x y x ,,, ①-②得0222212221=-+-y y x x . ⑤ 将③、④代入⑤得212121-=--x x y y ,即直线的斜率为21-. 所求直线方程为0342=-+y x .说明:(1)有关弦中点的问题,主要有三种类型:过定点且被定点平分的弦;平行弦的中点轨迹;过定点的弦中点轨迹.(2)解法二是“点差法”,解决有关弦中点问题的题较方便,要点是巧代斜率.(3)有关弦及弦中点问题常用的方法是:“韦达定理应用”及“点差法”.有关二次曲线问题也适用.典型例题七例7 求适合条件的椭圆的标准方程.(1)长轴长是短轴长的2倍,且过点()62-,; (2)在x 轴上的一个焦点与短轴两端点的联机互相垂直,且焦距为6.分析:当方程有两种形式时,应分别求解,如(1)题中由12222=+b y a x 求出1482=a ,372=b ,在得方程13714822=+y x 后,不能依此写出另一方程13714822=+x y .解:(1)设椭圆的标准方程为12222=+b y a x 或12222=+bx a y .由已知b a 2=. ①又过点()62-,,因此有 ()1622222=-+b a 或()1262222=+-ba . ② 由①、②,得1482=a ,372=b 或522=a ,132=b .故所求的方程为13714822=+y x 或1135222=+x y .(2)设方程为12222=+b y a x .由已知,3=c ,3==c b ,所以182=a .故所求方程为191822=+y x . 说明:根据条件求椭圆的标准方程的思路是“选标准,定参数”.关键在于焦点的位置是否确定,若不能确定,应设方程12222=+b y a x 或12222=+bx a y .典型例题八例8 椭圆1121622=+y x 的右焦点为F ,过点()31,A ,点M 在椭圆上,当MF AM 2+为最小值时,求点M 的坐标.分析:本题的关键是求出离心率21=e ,把MF 2转化为M 到右准线的距离,从而得最小值.一般地,求MF eAM 1+均可用此法. 解:由已知:4=a ,2=c .所以21=e ,右准线8=x l :.过A 作l AQ ⊥,垂足为Q ,交椭圆于M ,故MF MQ 2=.显然MF AM 2+的最小值为AQ ,即M 为所求点,因此3=M y ,且M 在椭圆上.故32=M x .所以()332,M .说明:本题关键在于未知式MF AM 2+中的“2”的处理.事实上,如图,21=e ,即MF 是M 到右准线的距离的一半,即图中的MQ ,问题转化为求椭圆上一点M ,使M 到A 的距离与到右准线距离之和取最小值.典型例题九 例9 求椭圆1322=+y x 上的点到直线06=+-y x 的距离的最小值.分析:先写出椭圆的参数方程,由点到直线的距离建立三角函数关系式,求出距离的最小值.解:椭圆的参数方程为⎩⎨⎧==.sin cos 3θθy x ,设椭圆上的点的坐标为()θθsin cos 3,,则点到直线的距离为263sin 226sin cos 3+⎪⎭⎫⎝⎛-=+-=θπθθd . 当13sin -=⎪⎭⎫⎝⎛-θπ时,22=最小值d .说明:当直接设点的坐标不易解决问题时,可建立曲线的参数方程.典型例题十 例10设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x 轴上,离心率23=e ,已知点⎪⎭⎫ ⎝⎛230,P 到这个椭圆上的点的最远距离是7,求这个椭圆的方程,并求椭圆上的点P 的距离等于7的点的坐标.分析:本题考查椭圆的性质、距离公式、最大值以及分析问题的能力,在求d 的最大值时,要注意讨论b 的取值范围.此题可以用椭圆的标准方程,也可用椭圆的参数方程,要善于应用不等式、平面几何、三角等知识解决一些综合性问题,从而加强等价转换、形数结合的思想,提高逻辑推理能力.解法一:设所求椭圆的直角坐标方程是12222=+b y a x ,其中0>>b a 待定.由222222221ab a b a ac e -=-==可得 2143112=-=-=e a b ,即b a 2=. 设椭圆上的点()y x ,到点P 的距离是d ,则4931232222222+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=y y b y a y x d 34213493342222++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+--=b y y y b其中b y b ≤≤-. 如果21<b ,则当b y -=时,2d (从而d )有最大值. 由题设得()22237⎪⎭⎫ ⎝⎛+=b ,由此得21237>-=b ,与21<b 矛盾.因此必有21≥b 成立,于是当21-=y 时,2d (从而d )有最大值. 由题设得()34722+=b,可得1=b ,2=a .∴所求椭圆方程是11422=+y x . 由21-=y 及求得的椭圆方程可得,椭圆上的点⎪⎭⎫ ⎝⎛--213,,点⎪⎭⎫ ⎝⎛-213,到点⎪⎭⎫⎝⎛230,P 的距离是7.解法二:根据题设条件,可取椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x ,其中0>>b a ,待定,πθ20≤≤,θ为参数.由22222221⎪⎭⎫⎝⎛-=-==a b a b a a c e 可得 2143112=-=-=e a b ,即b a 2=. 设椭圆上的点()y x ,到点⎪⎭⎫⎝⎛230,P 的距离为d ,则22222223sin cos 23⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=θθb a y x d49sin 3sin 34222+--=θθb b b 3421sin 3222++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=b b b θ如果121>b ,即21<b ,则当1sin -=θ时,2d (从而d )有最大值.由题设得()22237⎪⎭⎫ ⎝⎛+=b ,由此得21237>-=b ,与21<b 矛盾,因此必有121≤b成立. 于是当b21sin -=θ时2d (从而d )有最大值. 由题设知()34722+=b,∴1=b ,2=a .∴所求椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos 2y x .由21sin -=θ,23cos ±=θ,可得椭圆上的是⎪⎭⎫ ⎝⎛--213,,⎪⎭⎫ ⎝⎛-213,.典型例题十一例11 设x ,R ∈y ,x y x 63222=+,求x y x 222++的最大值和最小值.分析:本题的关键是利用形数结合,观察方程x y x 63222=+与椭圆方程的结构一致.设m x y x =++222,显然它表示一个圆,由此可以画出图形,考虑椭圆及圆的位置关系求得最值.解:由x y x 63222=+,得123492322=+⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x 可见它表示一个椭圆,其中心在⎪⎭⎫⎝⎛023,点,焦点在x 轴上,且过(0,0)点和(3,0)点.设m x y x =++222,则 ()1122+=++m y x它表示一个圆,其圆心为(-1,0)半径为()11->+m m .在同一坐标系中作出椭圆及圆,如图所示.观察图形可知,当圆过(0,0)点时,半径最小,即11=+m ,此时0=m ;当圆过(3,0)点时,半径最大,即41=+m ,∴15=m .∴x y x 222++的最小值为0,最大值为15.典型例题十二例12 已知椭圆()012222>>=+b a by a x C :,A 、B 是其长轴的两个端点.(1)过一个焦点F 作垂直于长轴的弦P P ',求证:不论a 、b 如何变化,120≠∠APB .(2)如果椭圆上存在一个点Q ,使 120=∠A Q B ,求C 的离心率e 的取值范围.分析:本题从已知条件出发,两问都应从APB ∠和AQB ∠的正切值出发做出估计,因此要从点的坐标、斜率入手.本题的第(2)问中,其关键是根据什么去列出离心率e 满足的不等式,只能是椭圆的固有性质:a x ≤,b y ≤,根据120=∠AQB 得到32222-=-+a y x ay ,将22222y ba a x -=代入,消去x ,用a 、b 、c 表示y ,以便利用b y ≤列出不等式.这里要求思路清楚,计算准确,一气呵成.解:(1)设()0,c F ,()0,a A -,()0,a B . ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⇒⎩⎨⎧=+=a b c P b a y a x b c x 2222222, 于是()a c a b k AP+=2,()a c ab k BP -=2.∵APB ∠是AP 到BP 的角.∴()()()2222242221tan ca a c ab ac a b a c a b APB -=-++--=∠ ∵22c a > ∴2tan -<∠APB故3tan -≠∠APB ∴ 120≠∠APB . (2)设()y x Q ,,则a x y k QA +=,ax y k QB -=. 由于对称性,不妨设0>y ,于是AQB ∠是QA 到QB 的角.∴22222221tan a y x ay a x y a x ya x y AQB -+=-++--=∠∵ 120=∠AQB , ∴32222-=-+ay x ay整理得()023222=+-+ay a y x∵22222y ba a x -=∴0213222=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-ay y b a∵0≠y , ∴2232c ab y = ∵b y ≤, ∴b c ab ≤2232 232c ab ≤,()222234c c a a ≤-∴04444224≥-+a c a c ,044324≥-+e e ∴232≥e 或22-≤e (舍),∴136<≤e .典型例题十三例13 已知椭圆19822=++y k x 的离心率21=e ,求k 的值. 分析:分两种情况进行讨论.解:当椭圆的焦点在x 轴上时,82+=k a ,92=b ,得12-=k c .由21=e ,得4=k .当椭圆的焦点在y 轴上时,92=a ,82+=k b ,得k c -=12.由21=e ,得4191=-k ,即45-=k . ∴满足条件的4=k 或45-=k .说明:本题易出现漏解.排除错误的办法是:因为8+k 与9的大小关系不定,所以椭圆的焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上.故必须进行讨论.典型例题十四例14 已知椭圆142222=+by b x 上一点P 到右焦点2F 的距离为b )1(>b ,求P 到左准线的距离.分析:利用椭圆的两个定义,或利用第二定义和椭圆两准线的距离求解.解法一:由142222=+by b x ,得b a 2=,b c 3=,23=e .由椭圆定义,b a PF PF 4221==+,得b b b PF b PF 34421=-=-=. 由椭圆第二定义,e d PF =11,1d 为P 到左准线的距离,∴b ePF d 3211==,即P 到左准线的距离为b 32. 解法二:∵e d PF =22,2d 为P 到右准线的距离,23==a c e , ∴b ePF d 33222==.又椭圆两准线的距离为b c a 33822=⋅. ∴P 到左准线的距离为b b b 32332338=-. 说明:运用椭圆的第二定义时,要注意焦点和准线的同侧性.否则就会产生误解.椭圆有两个定义,是从不同的角度反映椭圆的特征,解题时要灵活选择,运用自如.一般地,如遇到动点到两个定点的问题,用椭圆第一定义;如果遇到动点到定直线的距离问题,则用椭圆的第二定义.典型例题十五例15 设椭圆⎩⎨⎧==.sin 32,cos 4ααy x (α为参数)上一点P 与x 轴正向所成角3π=∠POx ,求P 点坐标.分析:利用参数α与POx ∠之间的关系求解.解:设)sin 32,cos 4(ααP ,由P 与x 轴正向所成角为3π, ∴ααπcos 4sin 323tan=,即2tan =α.而0sin >α,0cos >α,由此得到55cos =α,552sin =α, ∴P 点坐标为)5154,554(.典型例题十六例16 设),(00y x P 是离心率为e 的椭圆12222=+by a x )0(>>b a 上的一点,P 到左焦点1F 和右焦点2F 的距离分别为1r 和2r ,求证:01ex a r +=,02ex a r -=. 分析:本题考查椭圆的两个定义,利用椭圆第二定义,可将椭圆上点到焦点的距离转化为点到相应准线距离.解:P 点到椭圆的左准线c a x l 2-=:的距离,ca x PQ 20+=,由椭圆第二定义,e PQPF =1,∴01ex a PQ e r +==,由椭圆第一定义,0122ex a r a r -=-=.说明:本题求证的是椭圆的焦半径公式,在解决与椭圆的焦半径(或焦点弦)的有关问题时,有着广泛的应用.请写出椭圆焦点在y 轴上的焦半径公式.典型例题十七例17 已知椭圆15922=+y x 内有一点)1,1(A ,1F 、2F 分别是椭圆的左、右焦点,点P 是椭圆上一点.(1) 求1PF PA +的最大值、最小值及对应的点P 坐标;(2) 求223PF PA +的最小值及对应的点P 的坐标. 分析:本题考查椭圆中的最值问题,通常探求变量的最值有两种方法:一是目标函数当,即代数方法.二是数形结合,即几何方法.本题若按先建立目标函数,再求最值,则不易解决;若抓住椭圆的定义,转化目标,运用数形结合,就能简捷求解.解:(1)如上图,62=a ,)0,2(2F ,22=AF ,设P 是椭圆上任一点,由6221==+a PF PF ,22AF PF PA -≥,∴26222211-=-=-+≥+AF a AF PF PF PF PA ,等号仅当22AF PF PA -=时成立,此时P 、A 、2F 共线.由22AF PF PA +≤,∴26222211+=+=++≤+AF a AF PF PF PF PA ,等号仅当22AF PF PA +=时成立,此时P 、A 、2F 共线.建立A 、2F 的直线方程02=-+y x ,解方程组⎩⎨⎧=+=-+4595,0222y x y x 得两交点 )2141575,2141579(1+-P 、)2141575,2141579(2-+P . 综上所述,P 点与1P 重合时,1PF PA +取最小值26-,P 点与2P 重合时,2PF PA +取最大值26+.(2)如下图,设P 是椭圆上任一点,作PQ 垂直椭圆右准线,Q 为垂足,由3=a ,2=c ,∴32=e .由椭圆第二定义知322==e PQ PF ,∴223PF PQ =,∴PQ PA PF PA +=+223,要使其和最小需有A 、P 、Q 共线,即求A 到右准线距离.右准线方程为29=x .∴A 到右准线距离为27.此时P 点纵坐标与A 点纵坐标相同为1,代入椭圆得满足条件的点P 坐标)1,556(. 说明:求21PF ePA +的最小值,就是用第二定义转化后,过A 向相应准线作垂线段.巧用焦点半径2PF 与点准距PQ 互化是解决有关问题的重要手段.典型例题十八例18 (1)写出椭圆14922=+y x 的参数方程; (2)求椭圆内接矩形的最大面积.分析:本题考查椭圆的参数方程及其应用.为简化运算和减少未知数的个数,常用椭圆的参数方程表示曲线上一点坐标,所求问题便化归为三角问题.解:(1) ⎩⎨⎧==θθsin 2cos 3y x )(R ∈θ.(2)设椭圆内接矩形面积为S ,由对称性知,矩形的邻边分别平行于x 轴和y轴,设)sin 2,cos 3(θθ为矩形在第一象限的顶点,)20(π<θ<,则122sin 12sin 2cos 34≤=⨯⨯=θθθS 故椭圆内接矩形的最大面积为12.说明:通过椭圆参数方程,转化为三角函数的最值问题,一般地,与圆锥曲线有关的最值问题,用参数方程形式较简便.典型例题十九 例19 已知1F ,2F 是椭圆的两个焦点,P 是椭圆上一点,且︒=∠6021PF F .(1)求椭圆离心率的取值范围;(2)求证21F PF ∆的面积与椭圆短轴长有关. 分析:不失一般性,可以设椭圆方程为12222=+b y a x (0>>b a ),),(11y x P (01>y ). 思路一:根据题设容易想到两条直线的夹角公式,即3160tan 1212=+-=︒PF PF PF PF K K K K ,设),(11y x P ,)0,(1c F -,)0,(2c F ,化简可得03233212121=--+c cy y x .又1221221=+by a x ,两方程联立消去21x 得0323412212=-+b cy b y c ,由],0(1b y ∈,可以确定离心率的取值范围;解出1y 可以求出21F PF ∆的面积,但这一过程很繁.思路二:利用焦半径公式11ex a PF +=,12ex a PF -=,在21F PF ∆中运用余弦定理,求1x ,再利用],[1a a x -∈,可以确定离心率e 的取值范围,将1x 代入椭圆方程中求1y ,便可求出21F PF ∆的面积.思路三:利用正弦定理、余弦定理,结合a PF PF 221=+求解.解:(法1)设椭圆方程为12222=+by a x (0>>b a ),),(11y x P ,)0,(1c F -,)0,(2c F ,0>c ,则11ex a PF +=,12ex a PF -=. 在21F PF ∆中,由余弦定理得))((24)()(2160cos 1122121ex a ex a c ex a ex a -+--++==︒, 解得2222134ea c x -=. (1)∵],0(221a x ∈,∴2222340a ea c <-≤,即0422≥-a c . ∴21≥=a c e . 故椭圆离心率的取范围是)1,21[∈e .(2)将2222134ea c x -=代入12222=+b y a x 得 24213c b y =,即cb y 321=.∴22213332212121b cb c y F F S F PF =⋅⋅=⋅=∆. 即21F PF ∆的面积只与椭圆的短轴长有关.(法2)设m PF =1,n PF =2,α=∠12FPF ,β=∠21F PF , 则︒=+120βα.(1)在21F PF ∆中,由正弦定理得︒==60sin 2sin sin cn m βα. ∴︒=++60sin 2sin sin cn m βα∵a n m 2=+, ∴︒=+60sin 2sin sin 2ca βα,∴2cos 2sin 260sin sin sin 60sin βαβαβα-+︒=+︒==a c e 212cos21≥-=βα.当且仅当βα=时等号成立.故椭圆离心率的取值范围是)1,21[∈e .(2)在21F PF ∆中,由余弦定理得:︒-+=60cos 2)2(222mn n m cmn n m -+=22 mn n m 3)(2-+=∵a n m 2=+,∴mn a c 34422-=,即22234)(34b c a mn =-=.∴23360sin 2121b mn S F PF =︒=∆. 即21F PF ∆的面积与椭圆短轴长有关.说明:椭圆上的一点P 与两个焦点1F ,2F 构成的三角形为椭圆的焦点三角形,涉及有关焦点三角形问题,通常运用三角形的边角关系定理.解题中通过变形,使之出现21PF PF +的结构,这样就可以应用椭圆的定义,从而可得到有关a ,c 的关系式,使问题找到解决思路.典型例题二十例20 椭圆12222=+by a x )0(>>b a 与x 轴正向交于点A ,若这个椭圆上总存在点P ,使AP OP ⊥(O 为坐标原点),求其离心率e 的取值范围.分析:∵O 、A 为定点,P 为动点,可以P 点坐标作为参数,把AP OP ⊥,转化为P 点坐标的一个等量关系,再利用坐标的范围建立关于a 、b 、c 的一个不等式,转化为关于e 的不等式.为减少参数,易考虑运用椭圆参数方程.解:设椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x )0(>>b a ,则椭圆上的点)sin ,cos (θθb a P ,)0,(a A , ∵AP OP ⊥,∴1cos sin cos sin -=-⋅aa b a b θθθθ,即0cos cos )(22222=+--b a b a θθ,解得1cos =θ或222cos b a b -=θ,∵1cos 1<<-θ ∴1cos =θ(舍去),11222<-<-b a b ,又222c a b -= ∴2022<<ca ,∴22>e ,又10<<e ,∴122<<e . 说明:若已知椭圆离心率范围)1,22(,求证在椭圆上总存在点P 使AP OP ⊥.如何证明?。
高中数学圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)经典习题
高中数学圆锥曲线(椭圆、双曲线、抛物线)经典习题1.已知圆$x^2+y^2-6x-7=0$与抛物线$y^2=2px(p>0)$的准线相切,则抛物线方程为$y^2=8x$。
2.与双曲线$2x^2-2y^2=1$有公共焦点,离心率互为倒数的椭圆方程为$\dfrac{x^2}{9}+\dfrac{y^2}{16}=1$。
3.方程$k-\dfrac{35}{k}+\dfrac{x^2}{y^2}=1$表示双曲线,则$m$的取值范围是$(-\infty,-7)\cup(0,7)$。
4.经过点$M(3,-2),N(-2,3)$的椭圆的标准方程是$\dfrac{x^2}{16}+\dfrac{y^2}{9}=1$。
5.与双曲线$x^2-y^2=53$有公共渐近线且焦距为8的双曲线方程为$\dfrac{x^2}{16}-\dfrac{y^2}{9}=1$。
6.过点$P(-2,4)$的抛物线的标准方程为$y=\dfrac{1}{8}(x+2)^2$。
7.以$\dfrac{x^2}{4}-\dfrac{y^2}{12}=-1$的上焦点为顶点,下顶点为焦点的椭圆方程为$\dfrac{x^2}{16}+\dfrac{y^2}{48}=1$。
重点二:1.椭圆$16x+25y=400$的焦点为$F_1,F_2$,直线$AB$过$F_1$,则$\triangle ABF_2$的周长为$10$。
2.动圆的圆心在抛物线$y^2=8x$上,且动圆恒与直线$x+2=0$相切,则动圆必过定点$(-1,2)$。
3.椭圆$\dfrac{x^2}{25}+\dfrac{y^2}{9}=1$上的一点$M$到左焦点$F_1$的距离为$2$,$N$是$MF_1$的中点,则$ON=\dfrac{4}{3}$。
4.设椭圆$\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$和双曲线$\dfrac{x^2}{a^2}-\dfrac{y^2}{b^2}=1$有公共焦点$F_1,F_2$,点$P$是两曲线的一个公共点,则$\cos\angleF_1PF_2=\dfrac{3}{5}$。
高中数学《椭圆》方程典型例题20例(含标准答案)
《椭圆》方程典型例题20例典型例题一例1 椭圆的一个顶点为()02,A ,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程.分析:题目没有指出焦点的位置,要考虑两种位置.解:(1)当()02,A 为长轴端点时,2=a ,1=b , 椭圆的标准方程为:11422=+y x ; (2)当()02,A 为短轴端点时,2=b ,4=a , 椭圆的标准方程为:116422=+y x ; 说明:椭圆的标准方程有两个,给出一个顶点的坐标和对称轴的位置,是不能确定椭圆的横竖的,因而要考虑两种情况.典型例题二例2 一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,求椭圆的离心率.解:31222⨯⨯=c a c ∴223a c =, ∴3331-=e . 说明:求椭圆的离心率问题,通常有两种处理方法,一是求a ,求c ,再求比.二是列含a 和c 的齐次方程,再化含e 的方程,解方程即可.典型例题三 例3 已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与直线01=-+y x 交于A 、B 两点,M 为AB 中点,OM 的斜率为0.25,椭圆的短轴长为2,求椭圆的方程.解:由题意,设椭圆方程为1222=+y ax ,由⎪⎩⎪⎨⎧=+=-+101222y ax y x ,得()021222=-+x a x a , ∴222112a a x x x M +=+=,2111a x y M M +=-=,4112===ax y k M M OM ,∴42=a , ∴1422=+y x 为所求. 说明:(1)此题求椭圆方程采用的是待定系数法;(2)直线与曲线的综合问题,经常要借用根与系数的关系,来解决弦长、弦中点、弦斜率问题.典型例题四例4椭圆192522=+y x 上不同三点()11y x A ,,⎪⎭⎫⎝⎛594,B ,()22y x C ,与焦点()04,F 的距离成等差数列.(1)求证821=+x x ;(2)若线段AC 的垂直平分线与x 轴的交点为T ,求直线BT 的斜率k . 证明:(1)由椭圆方程知5=a ,3=b ,4=c . 由圆锥曲线的统一定义知:ac x ca AF =-12, ∴ 11545x ex a AF -=-=.同理 2545x CF -=.∵ BF CF AF 2=+,且59=BF , ∴ 51854554521=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-x x ,即 821=+x x .(2)因为线段AC 的中点为⎪⎭⎫⎝⎛+2421y y ,,所以它的垂直平分线方程为()42212121---=+-x y y x x y y y . 又∵点T 在x 轴上,设其坐标为()00,x ,代入上式,得 ()212221024x x y y x --=-又∵点()11y x A ,,()22y x B ,都在椭圆上,∴ ()212125259x y -=()222225259x y -= ∴ ()()21212221259x x x x y y -+-=-.将此式代入①,并利用821=+x x 的结论得 253640-=-x ∴ 4540590=--=x k BT.典型例题五例5 已知椭圆13422=+yx ,1F 、2F 为两焦点,问能否在椭圆上找一点M ,使M 到左准线l 的距离MN 是1MF 与2MF 的等比中项?若存在,则求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.解:假设M 存在,设()11y x M ,,由已知条件得2=a ,3=b ,∴1=c ,21=e . ∵左准线l 的方程是4-=x , ∴14x MN +=. 又由焦半径公式知:111212x ex a MF -=-=, 112212x ex a MF +=+=.∵212MF MF MN ⋅=,∴()⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+11212122124x x x .整理得048325121=++x x .解之得41-=x 或5121-=x . ① 另一方面221≤≤-x . ②则①与②矛盾,所以满足条件的点M 不存在. 说明:(1)利用焦半径公式解常可简化解题过程.(2)本例是存在性问题,解决存在性问题,一般用分析法,即假设存在,根据已知条件进行推理和运算.进而根据推理得到的结果,再作判断.(3)本例也可设()θθsin 3cos 2,M 存在,推出矛盾结论(读者自己完成).典型例题六例6 已知椭圆1222=+y x ,求过点⎪⎭⎫⎝⎛2121,P 且被P 平分的弦所在的直线方程.分析一:已知一点求直线,关键是求斜率,故设斜率为k ,利用条件求k . 解法一:设所求直线的斜率为k ,则直线方程为⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-2121x k y .代入椭圆方程,并整理得()()0232122212222=+-+--+k k x k kx k .由韦达定理得22212122k kk x x +-=+.∵P 是弦中点,∴121=+x x .故得21-=k .所以所求直线方程为0342=-+y x .分析二:设弦两端坐标为()11y x ,、()22y x ,,列关于1x 、2x 、1y 、2y 的方程组,从而求斜率:2121x x y y --. 解法二:设过⎪⎭⎫⎝⎛2121,P 的直线与椭圆交于()11y x A ,、()22y x B ,,则由题意得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=+=+=+④1.③1②12①12212122222121y y x x y x y x ,,, ①-②得0222212221=-+-y y x x . ⑤ 将③、④代入⑤得212121-=--x x y y ,即直线的斜率为21-. 所求直线方程为0342=-+y x .说明:(1)有关弦中点的问题,主要有三种类型:过定点且被定点平分的弦;平行弦的中点轨迹;过定点的弦中点轨迹.(2)解法二是“点差法”,解决有关弦中点问题的题较方便,要点是巧代斜率.(3)有关弦及弦中点问题常用的方法是:“韦达定理应用”及“点差法”.有关二次曲线问题也适用.典型例题七例7 求适合条件的椭圆的标准方程.(1)长轴长是短轴长的2倍,且过点()62-,; (2)在x 轴上的一个焦点与短轴两端点的联机互相垂直,且焦距为6.分析:当方程有两种形式时,应分别求解,如(1)题中由12222=+b y a x 求出1482=a ,372=b ,在得方程13714822=+y x 后,不能依此写出另一方程13714822=+x y .解:(1)设椭圆的标准方程为12222=+b y a x 或12222=+bx a y .由已知b a 2=. ①又过点()62-,,因此有 ()1622222=-+b a 或()1262222=+-ba . ② 由①、②,得1482=a ,372=b 或522=a ,132=b .故所求的方程为13714822=+y x 或1135222=+x y .(2)设方程为12222=+b y a x .由已知,3=c ,3==c b ,所以182=a .故所求方程为191822=+y x . 说明:根据条件求椭圆的标准方程的思路是“选标准,定参数”.关键在于焦点的位置是否确定,若不能确定,应设方程12222=+b y a x 或12222=+bx a y .典型例题八例8 椭圆1121622=+y x 的右焦点为F ,过点()31,A ,点M 在椭圆上,当MF AM 2+为最小值时,求点M 的坐标.分析:本题的关键是求出离心率21=e ,把MF 2转化为M 到右准线的距离,从而得最小值.一般地,求MF eAM 1+均可用此法. 解:由已知:4=a ,2=c .所以21=e ,右准线8=x l :.过A 作l AQ ⊥,垂足为Q ,交椭圆于M ,故MF MQ 2=.显然MF AM 2+的最小值为AQ ,即M 为所求点,因此3=M y ,且M 在椭圆上.故32=M x .所以()332,M .说明:本题关键在于未知式MF AM 2+中的“2”的处理.事实上,如图,21=e ,即MF 是M 到右准线的距离的一半,即图中的MQ ,问题转化为求椭圆上一点M ,使M 到A 的距离与到右准线距离之和取最小值.典型例题九 例9 求椭圆1322=+y x 上的点到直线06=+-y x 的距离的最小值.分析:先写出椭圆的参数方程,由点到直线的距离建立三角函数关系式,求出距离的最小值.解:椭圆的参数方程为⎩⎨⎧==.sin cos 3θθy x ,设椭圆上的点的坐标为()θθsin cos 3,,则点到直线的距离为263sin 226sin cos 3+⎪⎭⎫⎝⎛-=+-=θπθθd . 当13sin -=⎪⎭⎫⎝⎛-θπ时,22=最小值d .说明:当直接设点的坐标不易解决问题时,可建立曲线的参数方程.典型例题十 例10设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x 轴上,离心率23=e ,已知点⎪⎭⎫ ⎝⎛230,P 到这个椭圆上的点的最远距离是7,求这个椭圆的方程,并求椭圆上的点P 的距离等于7的点的坐标.分析:本题考查椭圆的性质、距离公式、最大值以及分析问题的能力,在求d 的最大值时,要注意讨论b 的取值范围.此题可以用椭圆的标准方程,也可用椭圆的参数方程,要善于应用不等式、平面几何、三角等知识解决一些综合性问题,从而加强等价转换、形数结合的思想,提高逻辑推理能力.解法一:设所求椭圆的直角坐标方程是12222=+b y a x ,其中0>>b a 待定.由222222221ab a b a ac e -=-==可得 2143112=-=-=e a b ,即b a 2=. 设椭圆上的点()y x ,到点P 的距离是d ,则4931232222222+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=y y b y a y x d 34213493342222++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+--=b y y y b其中b y b ≤≤-. 如果21<b ,则当b y -=时,2d (从而d )有最大值. 由题设得()22237⎪⎭⎫ ⎝⎛+=b ,由此得21237>-=b ,与21<b 矛盾.因此必有21≥b 成立,于是当21-=y 时,2d (从而d )有最大值. 由题设得()34722+=b,可得1=b ,2=a .∴所求椭圆方程是11422=+y x . 由21-=y 及求得的椭圆方程可得,椭圆上的点⎪⎭⎫ ⎝⎛--213,,点⎪⎭⎫ ⎝⎛-213,到点⎪⎭⎫⎝⎛230,P 的距离是7.解法二:根据题设条件,可取椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x ,其中0>>b a ,待定,πθ20≤≤,θ为参数.由22222221⎪⎭⎫⎝⎛-=-==a b a b a a c e 可得 2143112=-=-=e a b ,即b a 2=. 设椭圆上的点()y x ,到点⎪⎭⎫⎝⎛230,P 的距离为d ,则22222223sin cos 23⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=θθb a y x d49sin 3sin 34222+--=θθb b b 3421sin 3222++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=b b b θ如果121>b ,即21<b ,则当1sin -=θ时,2d (从而d )有最大值.由题设得()22237⎪⎭⎫ ⎝⎛+=b ,由此得21237>-=b ,与21<b 矛盾,因此必有121≤b成立. 于是当b21sin -=θ时2d (从而d )有最大值. 由题设知()34722+=b,∴1=b ,2=a .∴所求椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos 2y x .由21sin -=θ,23cos ±=θ,可得椭圆上的是⎪⎭⎫ ⎝⎛--213,,⎪⎭⎫ ⎝⎛-213,.典型例题十一例11 设x ,R ∈y ,x y x 63222=+,求x y x 222++的最大值和最小值.分析:本题的关键是利用形数结合,观察方程x y x 63222=+与椭圆方程的结构一致.设m x y x =++222,显然它表示一个圆,由此可以画出图形,考虑椭圆及圆的位置关系求得最值.解:由x y x 63222=+,得123492322=+⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-y x 可见它表示一个椭圆,其中心在⎪⎭⎫⎝⎛023,点,焦点在x 轴上,且过(0,0)点和(3,0)点.设m x y x =++222,则 ()1122+=++m y x它表示一个圆,其圆心为(-1,0)半径为()11->+m m .在同一坐标系中作出椭圆及圆,如图所示.观察图形可知,当圆过(0,0)点时,半径最小,即11=+m ,此时0=m ;当圆过(3,0)点时,半径最大,即41=+m ,∴15=m .∴x y x 222++的最小值为0,最大值为15.典型例题十二例12 已知椭圆()012222>>=+b a by a x C :,A 、B 是其长轴的两个端点.(1)过一个焦点F 作垂直于长轴的弦P P ',求证:不论a 、b 如何变化,120≠∠APB .(2)如果椭圆上存在一个点Q ,使 120=∠AQB ,求C 的离心率e 的取值范围.分析:本题从已知条件出发,两问都应从APB ∠和AQB ∠的正切值出发做出估计,因此要从点的坐标、斜率入手.本题的第(2)问中,其关键是根据什么去列出离心率e 满足的不等式,只能是椭圆的固有性质:a x ≤,b y ≤,根据120=∠AQB 得到32222-=-+a y x ay ,将22222y ba a x -=代入,消去x ,用a 、b 、c 表示y ,以便利用b y ≤列出不等式.这里要求思路清楚,计算准确,一气呵成.解:(1)设()0,c F ,()0,a A -,()0,a B . ⎪⎪⎭⎫⎝⎛⇒⎩⎨⎧=+=a b c P b a y a x b c x 2222222, 于是()a c a b k AP+=2,()a c ab k BP -=2.∵APB ∠是AP 到BP 的角.∴()()()2222242221tan ca a c ab ac a b a c a b APB -=-++--=∠ ∵22c a > ∴2tan -<∠APB故3tan -≠∠APB ∴ 120≠∠APB . (2)设()y x Q ,,则a x y k QA +=,ax y k QB -=. 由于对称性,不妨设0>y ,于是AQB ∠是QA 到QB 的角.∴22222221tan a y x ay a x y a x ya x y AQB -+=-++--=∠∵ 120=∠AQB , ∴32222-=-+ay x ay整理得()023222=+-+ay a y x∵22222y ba a x -=∴0213222=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-ay y b a∵0≠y , ∴2232c ab y = ∵b y ≤, ∴b c ab ≤2232 232c ab ≤,()222234c c a a ≤-∴04444224≥-+a c a c ,044324≥-+e e ∴232≥e 或22-≤e (舍),∴136<≤e .典型例题十三例13 已知椭圆19822=++y k x 的离心率21=e ,求k 的值. 分析:分两种情况进行讨论.解:当椭圆的焦点在x 轴上时,82+=k a ,92=b ,得12-=k c .由21=e ,得4=k .当椭圆的焦点在y 轴上时,92=a ,82+=k b ,得k c -=12.由21=e ,得4191=-k ,即45-=k . ∴满足条件的4=k 或45-=k .说明:本题易出现漏解.排除错误的办法是:因为8+k 与9的大小关系不定,所以椭圆的焦点可能在x 轴上,也可能在y 轴上.故必须进行讨论.典型例题十四例14 已知椭圆142222=+by b x 上一点P 到右焦点2F 的距离为b )1(>b ,求P 到左准线的距离.分析:利用椭圆的两个定义,或利用第二定义和椭圆两准线的距离求解.解法一:由142222=+by b x ,得b a 2=,b c 3=,23=e .由椭圆定义,b a PF PF 4221==+,得b b b PF b PF 34421=-=-=. 由椭圆第二定义,e d PF =11,1d 为P 到左准线的距离,∴b ePF d 3211==,即P 到左准线的距离为b 32. 解法二:∵e d PF =22,2d 为P 到右准线的距离,23==a c e , ∴b ePF d 33222==.又椭圆两准线的距离为b c a 33822=⋅. ∴P 到左准线的距离为b b b 32332338=-. 说明:运用椭圆的第二定义时,要注意焦点和准线的同侧性.否则就会产生误解.椭圆有两个定义,是从不同的角度反映椭圆的特征,解题时要灵活选择,运用自如.一般地,如遇到动点到两个定点的问题,用椭圆第一定义;如果遇到动点到定直线的距离问题,则用椭圆的第二定义.典型例题十五例15 设椭圆⎩⎨⎧==.sin 32,cos 4ααy x (α为参数)上一点P 与x 轴正向所成角3π=∠POx ,求P 点坐标.分析:利用参数α与POx ∠之间的关系求解.解:设)sin 32,cos 4(ααP ,由P 与x 轴正向所成角为3π, ∴ααπcos 4sin 323tan=,即2tan =α.而0sin >α,0cos >α,由此得到55cos =α,552sin =α, ∴P 点坐标为)5154,554(.典型例题十六例16 设),(00y x P 是离心率为e 的椭圆12222=+by a x )0(>>b a 上的一点,P 到左焦点1F 和右焦点2F 的距离分别为1r 和2r ,求证:01ex a r +=,02ex a r -=. 分析:本题考查椭圆的两个定义,利用椭圆第二定义,可将椭圆上点到焦点的距离转化为点到相应准线距离.解:P 点到椭圆的左准线c a x l 2-=:的距离,ca x PQ 20+=,由椭圆第二定义,e PQPF =1,∴01ex a PQ e r +==,由椭圆第一定义,0122ex a r a r -=-=.说明:本题求证的是椭圆的焦半径公式,在解决与椭圆的焦半径(或焦点弦)的有关问题时,有着广泛的应用.请写出椭圆焦点在y 轴上的焦半径公式.典型例题十七例17 已知椭圆15922=+y x 内有一点)1,1(A ,1F 、2F 分别是椭圆的左、右焦点,点P 是椭圆上一点.(1) 求1PF PA +的最大值、最小值及对应的点P 坐标;(2) 求223PF PA +的最小值及对应的点P 的坐标. 分析:本题考查椭圆中的最值问题,通常探求变量的最值有两种方法:一是目标函数当,即代数方法.二是数形结合,即几何方法.本题若按先建立目标函数,再求最值,则不易解决;若抓住椭圆的定义,转化目标,运用数形结合,就能简捷求解.解:(1)如上图,62=a ,)0,2(2F ,22=AF ,设P 是椭圆上任一点,由6221==+a PF PF ,22AF PF PA -≥,∴26222211-=-=-+≥+AF a AF PF PF PF PA ,等号仅当22AF PF PA -=时成立,此时P 、A 、2F 共线.由22AF PF PA +≤,∴26222211+=+=++≤+AF a AF PF PF PF PA ,等号仅当22AF PF PA +=时成立,此时P 、A 、2F 共线.建立A 、2F 的直线方程02=-+y x ,解方程组⎩⎨⎧=+=-+4595,0222y x y x 得两交点 )2141575,2141579(1+-P 、)2141575,2141579(2-+P . 综上所述,P 点与1P 重合时,1PF PA +取最小值26-,P 点与2P 重合时,2PF PA +取最大值26+.(2)如下图,设P 是椭圆上任一点,作PQ 垂直椭圆右准线,Q 为垂足,由3=a ,2=c ,∴32=e .由椭圆第二定义知322==e PQ PF ,∴223PF PQ =,∴PQ PA PF PA +=+223,要使其和最小需有A 、P 、Q 共线,即求A 到右准线距离.右准线方程为29=x .∴A 到右准线距离为27.此时P 点纵坐标与A 点纵坐标相同为1,代入椭圆得满足条件的点P 坐标)1,556(. 说明:求21PF ePA +的最小值,就是用第二定义转化后,过A 向相应准线作垂线段.巧用焦点半径2PF 与点准距PQ 互化是解决有关问题的重要手段.典型例题十八例18 (1)写出椭圆14922=+y x 的参数方程; (2)求椭圆内接矩形的最大面积.分析:本题考查椭圆的参数方程及其应用.为简化运算和减少未知数的个数,常用椭圆的参数方程表示曲线上一点坐标,所求问题便化归为三角问题.解:(1) ⎩⎨⎧==θθsin 2cos 3y x )(R ∈θ.(2)设椭圆内接矩形面积为S ,由对称性知,矩形的邻边分别平行于x 轴和y轴,设)sin 2,cos 3(θθ为矩形在第一象限的顶点,)20(π<θ<,则122sin 12sin 2cos 34≤=⨯⨯=θθθS 故椭圆内接矩形的最大面积为12.说明:通过椭圆参数方程,转化为三角函数的最值问题,一般地,与圆锥曲线有关的最值问题,用参数方程形式较简便.典型例题十九 例19 已知1F ,2F 是椭圆的两个焦点,P 是椭圆上一点,且︒=∠6021PF F .(1)求椭圆离心率的取值范围;(2)求证21F PF ∆的面积与椭圆短轴长有关. 分析:不失一般性,可以设椭圆方程为12222=+b y a x (0>>b a ),),(11y x P (01>y ). 思路一:根据题设容易想到两条直线的夹角公式,即3160tan 1212=+-=︒PF PF PF PF K K K K ,设),(11y x P ,)0,(1c F -,)0,(2c F ,化简可得03233212121=--+c cy y x .又1221221=+by a x ,两方程联立消去21x 得0323412212=-+b cy b y c ,由],0(1b y ∈,可以确定离心率的取值范围;解出1y 可以求出21F PF ∆的面积,但这一过程很繁.思路二:利用焦半径公式11ex a PF +=,12ex a PF -=,在21F PF ∆中运用余弦定理,求1x ,再利用],[1a a x -∈,可以确定离心率e 的取值范围,将1x 代入椭圆方程中求1y ,便可求出21F PF ∆的面积.思路三:利用正弦定理、余弦定理,结合a PF PF 221=+求解.解:(法1)设椭圆方程为12222=+by a x (0>>b a ),),(11y x P ,)0,(1c F -,)0,(2c F ,0>c ,则11ex a PF +=,12ex a PF -=. 在21F PF ∆中,由余弦定理得))((24)()(2160cos 1122121ex a ex a c ex a ex a -+--++==︒, 解得2222134ea c x -=. (1)∵],0(221a x ∈,∴2222340a ea c <-≤,即0422≥-a c . ∴21≥=a c e . 故椭圆离心率的取范围是)1,21[∈e .(2)将2222134ea c x -=代入12222=+b y a x 得 24213c b y =,即cb y 321=.∴22213332212121b cb c y F F S F PF =⋅⋅=⋅=∆. 即21F PF ∆的面积只与椭圆的短轴长有关.(法2)设m PF =1,n PF =2,α=∠12FPF ,β=∠21F PF , 则︒=+120βα.(1)在21F PF ∆中,由正弦定理得︒==60sin 2sin sin cn m βα. ∴︒=++60sin 2sin sin cn m βα∵a n m 2=+, ∴︒=+60sin 2sin sin 2ca βα,∴2cos 2sin 260sin sin sin 60sin βαβαβα-+︒=+︒==a c e 212cos21≥-=βα.当且仅当βα=时等号成立.故椭圆离心率的取值范围是)1,21[∈e .(2)在21F PF ∆中,由余弦定理得:︒-+=60cos 2)2(222mn n m cmn n m -+=22 mn n m 3)(2-+=∵a n m 2=+,∴mn a c 34422-=,即22234)(34b c a mn =-=.∴23360sin 2121b mn S F PF =︒=∆. 即21F PF ∆的面积与椭圆短轴长有关.说明:椭圆上的一点P 与两个焦点1F ,2F 构成的三角形为椭圆的焦点三角形,涉及有关焦点三角形问题,通常运用三角形的边角关系定理.解题中通过变形,使之出现21PF PF +的结构,这样就可以应用椭圆的定义,从而可得到有关a ,c 的关系式,使问题找到解决思路.典型例题二十例20 椭圆12222=+by a x )0(>>b a 与x 轴正向交于点A ,若这个椭圆上总存在点P ,使AP OP ⊥(O 为坐标原点),求其离心率e 的取值范围.分析:∵O 、A 为定点,P 为动点,可以P 点坐标作为参数,把AP OP ⊥,转化为P 点坐标的一个等量关系,再利用坐标的范围建立关于a 、b 、c 的一个不等式,转化为关于e 的不等式.为减少参数,易考虑运用椭圆参数方程.解:设椭圆的参数方程是⎩⎨⎧==θθsin cos b y a x )0(>>b a ,则椭圆上的点)sin ,cos (θθb a P ,)0,(a A , ∵AP OP ⊥,∴1cos sin cos sin -=-⋅aa b a b θθθθ,即0cos cos )(22222=+--b a b a θθ,解得1cos =θ或222cos b a b -=θ,∵1cos 1<<-θ ∴1cos =θ(舍去),11222<-<-b a b ,又222c a b -= ∴2022<<ca ,∴22>e ,又10<<e ,∴122<<e . 说明:若已知椭圆离心率范围)1,22(,求证在椭圆上总存在点P 使AP OP ⊥.如何证明?。
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________。
高中数学解椭圆方程的常见方法和注意事项
高中数学解椭圆方程的常见方法和注意事项椭圆方程是高中数学中的重要内容,解椭圆方程需要掌握一些常见的方法和注意事项。
本文将介绍几种常见的解椭圆方程的方法,并给出相应的例题进行说明。
一、配方法解椭圆方程配方法是解椭圆方程的一种常用方法,它的基本思想是通过变量代换将椭圆方程转化为标准形式,从而求解出方程的解。
例题一:解方程$x^2-3xy+2y^2=7$解法:首先,我们将方程进行配方,即将$x^2-3xy+2y^2$转化为$(x-y)(x-2y)$的形式。
因此,原方程可写为$(x-y)(x-2y)=7$。
接下来,我们可以尝试令$u=x-y$和$v=x-2y$,则方程可以进一步转化为$uv=7$。
这样,我们就将原方程转化为了一个更简单的形式,可以通过求解$u$和$v$的值来得到方程的解。
假设$u=1$,则$v=7$;假设$u=7$,则$v=1$。
因此,原方程的解为$(x-y,x-2y)=(1,7)$和$(7,1)$。
二、直接求解椭圆方程直接求解椭圆方程是一种简单直接的方法,需要将方程转化为标准形式,然后根据标准形式进行求解。
例题二:解方程$4x^2+9y^2-24x+36y=0$解法:首先,我们将方程进行配方,即将$4x^2-24x$转化为$4(x^2-6x)$,将$9y^2+36y$转化为$9(y^2+4y)$。
然后,我们再将方程进行分组,即$4(x^2-6x)+9(y^2+4y)=0$。
接下来,我们可以将$x^2-6x$转化为$(x-3)^2-9$,将$y^2+4y$转化为$(y+2)^2-4$。
将这些转化代入方程,得到$(x-3)^2-9+9(y+2)^2-36=0$。
整理后,得到$(x-3)^2+9(y+2)^2=45$。
这是一个标准的椭圆方程,可以根据标准形式求解。
通过对方程进行分析,我们可以得到椭圆的中心坐标为$(3,-2)$,长轴长度为$\sqrt{45}$,短轴长度为$\sqrt{5}$。
高中数学椭圆练习题(含答案)
椭圆练习题一、 选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中有只有一项是符合题目要求的.) 1.椭圆63222=+y x 的焦距是( )A .2B .)23(2-C .52D .)23(2+2.F 1、F 2是定点,|F 1F 2|=6,动点M 满足|MF 1|+|MF 2|=6,则点M 的轨迹是( ) A .椭圆 B .直线 C .线段 D .圆 3.若椭圆的两焦点为(-2,0)和(2,0),且椭圆过点)23,25(-,则椭圆方程是 ( )A .14822=+x yB .161022=+x yC .18422=+x yD .161022=+y x4.方程222=+ky x 表示焦点在y 轴上的椭圆,则k 的取值范围是( )A .),0(+∞B .(0,2)C .(1,+∞)D .(0,1)5. 过椭圆12422=+y x 的一个焦点1F 的直线与椭圆交于A 、B 两点,则A 、B 与椭圆的另一焦点2F 构成2ABF ∆,那么2ABF ∆的周长是( )A . 22B . 2C . 2D . 16.已知椭圆的对称轴是坐标轴,离心率为31,长轴长为12,则椭圆方程为( ) A .112814422=+y x 或114412822=+y x B . 14622=+y x C .1323622=+y x 或1363222=+y x D . 16422=+y x 或14622=+y x 7. 已知k <4,则曲线14922=+y x 和14922=-+-k y k x 有( ) A . 相同的短轴 B . 相同的焦点 C . 相同的离心率 D . 相同的长轴8.椭圆192522=+yx 的焦点1F 、2F ,P 为椭圆上的一点,已知21PF PF ⊥,则△21PF F 的面积为( ) A .9 B .12 C .10 D .89.椭圆131222=+y x 的焦点为1F 和2F ,点P 在椭圆上,若线段1PF 的中点在y 轴上,那么1PF 是2PF 的( )A .4倍B .5倍C .7倍D .3倍10.椭圆1449422=+y x 内有一点P (3,2)过点P 的弦恰好以P 为中点,那么这弦所在直线的方程为( ) A .01223=-+y x B .01232=-+y xC .014494=-+y xD . 014449=-+y x11.椭圆141622=+y x 上的点到直线022=-+y x 的最大距离是( )A .3B .11C .22D .1012.过点M (-2,0)的直线M 与椭圆1222=+y x 交于P 1,P 2,线段P 1P 2的中点为P ,设直线M 的斜率为k 1(01≠k ),直线OP 的斜率为k 2,则k 1k 2的值为( ) A .2 B .-2C .21 D .-21 二、 填空题:(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上.)13.椭圆2214x y m +=的离心率为12,则m = . 14.设P 是椭圆2214x y +=上的一点,12,F F 是椭圆的两个焦点,则12PF PF 的最大值为 ;最小值为 .15.直线y =x -21被椭圆x 2+4y 2=4截得的弦长为 .16.已知圆Q A y x C ),0,1(25)1(:22及点=++为圆上一点,AQ 的垂直平分线交CQ 于M ,则点M 的轨迹方程为 .三、解答题:(本大题共6小题,共74分,解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤.) 17.已知三角形ABC 的两顶点为(2,0),(2,0)B C -,它的周长为10,求顶点A 轨迹方程.18.椭圆的一个顶点为A(2,0),其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程.19.点P到定点F(2,0)的距离和它到定直线x=8的距离的比为1:2,求点P的轨迹方程,并指出轨迹是什么图形.20.中心在原点,一焦点为F1(0,52)的椭圆被直线y=3x-2截得的弦的中点横坐标是21,求此椭圆的方程.21.已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在坐标轴上,直线y=x+1与椭圆交于P和Q,且OP⊥OQ,|PQ|=210,求椭圆方程22.椭圆12222=+byax(a>b>)0与直线1=+yx交于P、Q两点,且OQOP⊥,其中O为坐标原点.(1)求2211ba+的值;(2)若椭圆的离心率e满足33≤e≤22,求椭圆长轴的取值范围.椭圆练习题参考答案题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案ACDDABD13、3或316 14、 4 , 1 15、5382 16、121425422=+yx17、3)(x 15922±≠=+y x 18、解:(1)当A (2,0)为长轴端点时,a =2 , b =1,椭圆的标准方程为: ;(2)当为短轴端点时,,,椭圆的标准方程为: ;19.解:设P (x ,y ),根据题意,|PF|=(x-2)2-y 2,d=|x-8|,因为|PF|d =12 ,所以 (x-2)2-y 2 |x-8| = 12.化简,得3x 2+4y 2=48,整理,得x 216 +y 212=1,所以,点P 的轨迹是椭圆。
(完整版)高中数学椭圆经典例题详解
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.分析:把椭圆的方程化为标准方程,由2=c ,根据关系222c b a +=可求出m 的值.解:方程变形为12622=+my x .因为焦点在y 轴上,所以62>m ,解得3>m . 又2=c ,所以2262=-m ,5=m 适合.故5=m .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. 分析:因椭圆的中心在原点,故其标准方程有两种情况.根据题设条件,运用待定系数法,求出参数a 和b (或2a 和2b )的值,即可求得椭圆的标准方程.解:当焦点在x 轴上时,设其方程为()012222>>=+b a by a x .由椭圆过点()03,P ,知10922=+b a .又b a 3=,代入得12=b ,92=a ,故椭圆的方程为1922=+y x . 当焦点在y 轴上时,设其方程为()012222>>=+b a bx a y .由椭圆过点()03,P ,知10922=+ba .又b a 3=,联立解得812=a ,92=b ,故椭圆的方程为198122=+x y .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.分析:(1)由已知可得20=+GB GC ,再利用椭圆定义求解.(2)由G 的轨迹方程G 、A 坐标的关系,利用代入法求A 的轨迹方程.解: (1)以BC 所在的直线为x 轴,BC 中点为原点建立直角坐标系.设G 点坐标为()y x ,,由20=+GB GC ,知G 点的轨迹是以B 、C 为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因10=a ,8=c ,有6=b ,故其方程为()013610022≠=+y y x . (2)设()y x A ,,()y x G '',,则()013610022≠'='+'y y x . ① 由题意有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧='='33y y x x ,代入①,得A 的轨迹方程为()0132490022≠=+y y x ,其轨迹是椭圆(除去x 轴上两点).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. 解:设两焦点为1F 、2F ,且3541=PF ,3522=PF .从椭圆定义知52221=+=PF PF a .即5=a . 从21PF PF >知2PF 垂直焦点所在的对称轴,所以在12FPF Rt ∆中,21sin 1221==∠PF PF F PF , 可求出621π=∠F PF ,3526cos21=⋅=πPF c ,从而310222=-=c a b .∴所求椭圆方程为1103522=+y x 或1510322=+y x .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). 分析:求面积要结合余弦定理及定义求角α的两邻边,从而利用C ab S sin 21=∆求面积. 解:如图,设()y x P ,,由椭圆的对称性,不妨设P 在第一象限. 由余弦定理知: 221F F 2221PF PF +=12PF -·224cos c PF =α.①由椭圆定义知: a PF PF 221=+ ②,则-①②2得 αcos 12221+=⋅b PF PF . 故αsin 212121PF PF S PF F ⋅=∆ ααsin cos 12212+=b 2tan 2αb =.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.分析:关键是根据题意,列出点P 满足的关系式.解:如图所示,设动圆P 和定圆B 内切于点M .动点P 到两定点,即定点()03,-A 和定圆圆心()03,B 距离之和恰好等于定圆半径, 即8==+=+BM PB PM PB PA .∴点P 的轨迹是以A ,B 为两焦点,半长轴为4,半短轴长为73422=-=b 的椭圆的方程:171622=+y x . 说明:本题是先根据椭圆的定义,判定轨迹是椭圆,然后根据椭圆的标准方程,求轨迹的方程.这是求轨迹方程的一种重要思想方法.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.分析:此题中四问都跟弦中点有关,因此可考虑设弦端坐标的方法.解:设弦两端点分别为()11y x M ,,()22y x N ,,线段MN 的中点()y x R ,,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+=+=+④,③,②,①,y y y x x x y x y x 222222212122222121①-②得()()()()022*******=-++-+y y y y x x x x .由题意知21x x ≠,则上式两端同除以21x x -,有()()0221212121=-+++x x y y y y x x ,将③④代入得022121=--+x x y y yx .⑤(1)将21=x ,21=y 代入⑤,得212121-=--x x y y ,故所求直线方程为: 0342=-+y x . ⑥ 将⑥代入椭圆方程2222=+y x 得041662=--y y ,0416436>⨯⨯-=∆符合题意,0342=-+y x 为所求.(2)将22121=--x x y y 代入⑤得所求轨迹方程为: 04=+y x .(椭圆内部分)(3)将212121--=--x y x x y y 代入⑤得所求轨迹方程为: 022222=--+y x y x .(椭圆内部分)(4)由①+②得 :()2222212221=+++y y x x , ⑦, 将③④平方并整理得 212222124x x x x x -=+, ⑧, 212222124y y y y y -=+, ⑨将⑧⑨代入⑦得:()224424212212=-+-y y y x x x , ⑩ 再将212121x x y y -=代入⑩式得: 221242212212=⎪⎭⎫ ⎝⎛--+-x x y x x x , 即 12122=+y x .此即为所求轨迹方程.当然,此题除了设弦端坐标的方法,还可用其它方法解决.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. 解:(1)把直线方程m x y +=代入椭圆方程1422=+y x 得 ()1422=++m x x ,即012522=-++m mx x .()()020*********≥+-=-⨯⨯-=∆m m m ,解得2525≤≤-m . (2)设直线与椭圆的两个交点的横坐标为1x ,2x ,由(1)得5221mx x -=+,51221-=m x x .根据弦长公式得 :51025145211222=-⨯-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅+m m .解得0=m .方程为x y =. 说明:处理有关直线与椭圆的位置关系问题及有关弦长问题,采用的方法与处理直线和圆的有所区别.这里解决直线与椭圆的交点问题,一般考虑判别式∆;解决弦长问题,一般应用弦长公式. 用弦长公式,若能合理运用韦达定理(即根与系数的关系),可大大简化运算过程.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.分析:椭圆的焦点容易求出,按照椭圆的定义,本题实际上就是要在已知直线上找一点,使该点到直线同侧的两已知点(即两焦点)的距离之和最小,只须利用对称就可解决.解:如图所示,椭圆131222=+y x 的焦点为()031,-F ,()032,F . 点1F 关于直线09=+-y x l :的对称点F 的坐标为(-9,6),直线2FF 的方程为032=-+y x . 解方程组⎩⎨⎧=+-=-+09032y x y x 得交点M 的坐标为(-5,4).此时21MF MF +最小.所求椭圆的长轴:562221==+=FF MF MF a ,∴53=a ,又3=c ,∴()3635322222=-=-=c a b .因此,所求椭圆的方程为1364522=+y x .例10 已知方程13522-=-+-ky k x 表示椭圆,求k 的取值范围. 解:由⎪⎩⎪⎨⎧-≠-<-<-,35,03,05k k k k 得53<<k ,且4≠k .∴满足条件的k 的取值范围是53<<k ,且4≠k . 说明:本题易出现如下错解:由⎩⎨⎧<-<-,03,05k k 得53<<k ,故k 的取值范围是53<<k .出错的原因是没有注意椭圆的标准方程中0>>b a 这个条件,当b a =时,并不表示椭圆.例11 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. 分析:依据已知条件确定α的三角函数的大小关系.再根据三角函数的单调性,求出α的取值范围.解:方程可化为1cos 1sin 122=+ααy x .因为焦点在y 轴上,所以0sin 1cos 1>>-αα. 因此0sin >α且1tan -<α从而)43,2(ππα∈.说明:(1)由椭圆的标准方程知0sin 1>α,0cos 1>-α,这是容易忽视的地方. (2)由焦点在y 轴上,知αcos 12-=a ,αsin 12=b . (3)求α的取值范围时,应注意题目中的条件πα<≤0.例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. 分析:由题设条件焦点在哪个轴上不明确,椭圆标准方程有两种情形,为了计算简便起见,可设其方程为122=+ny mx (0>m ,0>n ),且不必去考虑焦点在哪个坐标轴上,直接可求出方程.解:设所求椭圆方程为122=+ny mx (0>m ,0>n ).由)2,3(-A 和)1,32(-B 两点在椭圆上可得⎪⎩⎪⎨⎧=⋅+-⋅=-⋅+⋅,11)32(,1)2()3(2222n m n m 即⎩⎨⎧=+=+,112,143n m n m 所以151=m ,51=n .故所求的椭圆方程为151522=+y x .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.分析:本题是已知一些轨迹,求动点轨迹问题.这种题目一般利用中间变量(相关点)求轨迹方程或轨迹. 解:设点M 的坐标为),(y x ,点P 的坐标为),(00y x ,则2x x =,0y y =.因为),(00y x P 在圆122=+y x 上,所以12020=+y x .将x x 20=,y y =0代入方程12020=+y x 得1422=+y x .所以点M 的轨迹是一个椭圆1422=+y x .说明:此题是利用相关点法求轨迹方程的方法,这种方法具体做法如下:首先设动点的坐标为),(y x ,设已知轨迹上的点的坐标为),(00y x ,然后根据题目要求,使x ,y 与0x ,0y 建立等式关系, 从而由这些等式关系求出0x 和0y 代入已知的轨迹方程,就可以求出关于x ,y 的方程, 化简后即我们所求的方程.这种方法是求轨迹方程的最基本的方法,必须掌握.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.分析:可以利用弦长公式]4))[(1(1212212212x x x x k x x k AB -++=-+=求得, 也可以利用椭圆定义及余弦定理,还可以利用焦点半径来求. 解:(法1)利用直线与椭圆相交的弦长公式求解.2121x x k AB -+=]4))[(1(212212x x x x k -++=.因为6=a ,3=b ,所以33=c .因为焦点在x 轴上,所以椭圆方程为193622=+y x ,左焦点)0,33(-F ,从而直线方程为93+=x y . 由直线方程与椭圆方程联立得:0836372132=⨯++x x .设1x ,2x 为方程两根,所以1337221-=+x x ,1383621⨯=x x ,3=k , 从而1348]4))[(1(1212212212=-++=-+=x x x x k x x k AB .(法2)利用椭圆的定义及余弦定理求解.由题意可知椭圆方程为193622=+y x ,设m AF =1,n BF =1,则m AF -=122,n BF -=122. 在21F AF ∆中,3cos22112212122πF F AF F F AF AF -+=,即21362336)12(22⋅⋅⋅-⋅+=-m m m ; 所以346-=m .同理在21F BF ∆中,用余弦定理得346+=n ,所以1348=+=n m AB .(法3)利用焦半径求解.先根据直线与椭圆联立的方程0836372132=⨯++x x 求出方程的两根1x ,2x ,它们分别是A ,B 的横坐标. 再根据焦半径11ex a AF +=,21ex a BF +=,从而求出11BF AF AB +=.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解:如图所示,设椭圆的另一个焦点为2F ,由椭圆第一定义得10221==+a MF MF ,所以82101012=-=-=MF MF ,又因为ON 为21F MF ∆的中位线,所以4212==MF ON ,故答案为A .说明:(1)椭圆定义:平面内与两定点的距离之和等于常数(大于21F F )的点的轨迹叫做椭圆.(2)椭圆上的点必定适合椭圆的这一定义,即a MF MF 221=+,利用这个等式可以解决椭圆上的点与焦点的有关距离.例16 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.分析:若设椭圆上A ,B 两点关于直线l 对称,则已知条件等价于:(1)直线l AB ⊥;(2)弦AB 的中点M 在l 上.利用上述条件建立m 的不等式即可求得m 的取值范围. 解:(法1)设椭圆上),(11y x A ,),(22y x B 两点关于直线l 对称,直线AB 与l 交于),(00y x M 点. ∵l 的斜率4=l k ,∴设直线AB 的方程为n x y +-=41.由方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++-=,134,4122yx n x y 消去y 得 0481681322=-+-n nx x ①。
高中数学 椭圆专题 弦长、面积与范围
石室中学高2020届解析几何专题
(弦长、面积与范围)
一、典型例题:
1.如图,直线y=kx+b与椭圆 交于A、B两点,记△AOB的面积为S.
(I)求在k=0,0<b<1的条件下,S的最大值;
(Ⅱ)当|AB|=2,S=1时,求直线AB的方程.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过F的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于点P,C,若PC=2AB,求直线AB的方程.
【答案】(1) (2) 或 .
5、 已知某椭圆的焦点是 . ,过点 并垂直于 轴的直线与椭圆的一个交点为 ,且 ,椭圆上不同的两点 , 满足条件:
成等差数列.
(Ⅰ)设P点的坐标为 ,证明: ;
(Ⅱ)求四边形ABCD的面积的最小值.
7. (选做).如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆 的离心率为 ,且右焦点F到左准线l的距离为3.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过F的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于点P,C,若PC=2AB,求直线AB的方程.
5、 已知某椭圆的焦点是 . ,过点 并垂直于 轴的直线与椭圆的一个交点为 ,且 ,椭圆上不同的两点 , 满足条件:
成等差数列.
(I)求该椭圆方程;
(II)求弦 中点的横坐标;
(III)设弦 的垂直平分线的方程为 ,求 的取值范围.
6.已知椭圆 的左、右焦点分别为F1、F2.过F1的直线交椭圆于B、D两点,过F2的直线交椭圆于A、C两点,且AC⊥BD,垂足为P.
因为AC与BD相交于点P,且AC的斜率为 ,
高中数学椭圆大题之斜率与直线
高中数学椭圆大题之斜率与直线题型一:斜率相加为0例1、(2018全国新课标Ⅰ理)设椭圆22:12xC 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∠=∠.练1、(19二中期末)在直角坐标系xOy 中,点P 到两点()()1,0,1,0D E -的距离之和为设点P 的轨迹为曲线C ,过点D 的直线l 与C 交于,A B 两点,点M 的坐标为()2,0(1)求出轨迹C 的方程;(2)设O 为坐标原点,证明:0MA MB k k +=练2、(19福州三检)已知椭圆C :()012222>>=+b a by a x 的左焦点F 为()0,1-,过F 的直线l 与C 交于B A ,两点,当直线l 的斜率 为33时,被圆222b y x =+截得的弦长为11 (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)已知点()0,4-M ,证明:FMB FMA ∠=∠.题型二、等腰条件例1、已知椭圆的一个顶点为()1,0-A ,焦点在x 轴上,若右焦点到直线022=+-y x 的距离为3.(1)求椭圆的方程;(2)设椭圆与直线()0≠+=k m kx y 相交于不同的两点N M 、,当AN AM =时,求m 的取值范围.练1、 椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>离心率为63,12,F F ,2F 是椭圆的左、右焦点,以1F 为圆心,3+1为半径的圆和以2F 为圆心、31-为半径的圆的交点在椭圆E 上.(1)求椭圆E 的方程; (2)设椭圆E 的下顶点为A ,直线3:2l y kx =+与椭圆E 交于两个不同的点,M N ,是否存在实数k 使得以,AM AN 为邻边的平行四边形为菱形?若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由.【解析】:(1)由题知,解得,故,椭圆的方程为 (2)由题意知,联立方程,整理得 ,(化简可得),①设,则,,设中点为,由,知,所以点的坐标为,因为,所以,又直线斜率均存在,所以. 于是 解得,即,将代入①,满足.故存在使得以为邻边的平行四边形可以是菱形,值为.题型三、各种背景下的直线斜率例1、(18一中高二文期末).已知椭圆C 的焦点是()(),,1220-2,0F F ,点P 在椭圆上且满足|||12|23PF PF +=. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)直线2y kx =+与椭圆C 交于不同两点A 和B ,且1OA OB •=(其中O 为坐标原点),求k 的值.例2、(2016天津文)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 e OA 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.练1、(2017天津文)已知椭圆22221(0)x ya ba 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22 b.(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.练2、(2018北京文)已知椭圆()2222:10x y M a b a b+=>>的离心率为63,焦距为22.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()20P -,,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7142Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭,共线,求k .题型四、斜率的范围例1、(18三中高二文期末).已知21,F F 分别是椭圆1422=+y x 的左右焦点. (2)若P 是第一象限内该椭圆上一点,4521-=•PF PF ,求点P 的坐标; (3)设过定点)2,0(M 的直线与椭圆交于不同的两点B A ,,且AOB ∠为锐角(其中O 为坐标原点),求直线l 的斜率k 的取值范围.练1、(2016山东文)已知椭圆C:(a>b>0)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',证明为定值.(ii)求直线AB的斜率的最小值.- 11 -。
椭圆》方程典型例题20例(含标准答案)
椭圆》方程典型例题20例(含标准答案)典型例题一已知椭圆的一个顶点为A(2.0),其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程。
分析:题目没有指出焦点的位置,要考虑两种位置。
解:(1)当A(2.0)为长轴端点时,a=2,b=1,椭圆的标准方程为:x^2/4+y^2/1=1;(2)当A(2.0)为短轴端点时,b=2,a=4,椭圆的标准方程为:x^2/16+y^2/4=1.说明:椭圆的标准方程有两个,给出一个顶点的坐标和对称轴的位置,是不能确定椭圆的横竖的,因而要考虑两种情况。
典型例题二一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,求椭圆的离心率。
解:设椭圆长轴长为2a,焦点到准线的距离为c,则2c/3=a,即c=3a/2.由椭圆定义可得c^2=a^2-b^2,代入c=3a/2中得到9a^2/4=a^2-b^2,化简得b^2=3a^2/4.再由离心率的定义e=c/a得到e=√(1-b^2/a^2)=√(1-3/4)=√(1/4)=1/2.说明:求椭圆的离心率问题,通常有两种处理方法,一是求a,求c,再求比。
二是列含a和c的齐次方程,再化含e的方程,解方程即可。
典型例题三已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆与直线x+y-1=0交于A、B两点,M为AB中点,OM的斜率为0.25,椭圆的短轴长为2,求椭圆的方程。
解:由题意,设椭圆方程为x^2/4+y^2/a^2=1,直线方程为y=1-x。
将直线方程代入椭圆方程得到x^2/4+(1-x)^2/a^2=1,化简得到(4+a^2)x^2-8ax+(4-a^2)=0.设AB的中点为M(x1.y1),则M的坐标为[(x1+x2)/2.(y1+y2)/2],其中x2为方程(4+a^2)x^2-8ax+(4-a^2)=0的另一个解。
由OM的斜率为0.25可得到y1=0.25x1.又因为M在直线x+y-1=0上,所以有y1=1-x1.解以上两个方程可得到M的坐标为(4/5.1/5)。
高中数学椭圆专题
学霸专题31:椭圆好题1.已知点P 是圆()2221x y +-=上的动点,点Q 是椭圆2219x y +=上的动点,则PQ 的最大值为( ) A1+ B1 C.1 D .42.已知直线l 与椭圆221:184x y C +=切于点P ,与圆222:16C x y +=交于点AB ,圆2C 在点AB 处的切线交于点Q ,O 为坐标原点,则OPQ ∆的面积的最大值为( ) A.B .2CD .13.已知椭圆r :()222210x ya b a b+=>>的右焦点为()1,0F ,且离心率为12,三角形ABC 的三个顶点都在椭圆r 上,设它的三条边AB 、BC 、AC 的中点分别为D 、E 、M ,且三条边所在直线的斜率分别为1k 、2k 、3k ,且1k 、2k 、3k 均不为0.O 为坐标原点,若直线OD 、OE 、OM 的斜率之和为1.则123111k k k ++=() A .43-B .-3C .1813-D .32-4.已知椭圆C :22143x y +=的右焦点为F ,过点F 的两条互相垂直的直线1l ,2l ,1l 与椭圆C 相交于点A ,B ,2l 与椭圆C 相交于点C ,D ,则下列叙述不正确的是( ) A .存在直线1l ,2l 使得||||AB CD +值为7 B .存在直线1l ,2l 使得||||AB CD +值为487C .弦长||AB 存在最大值,且最大值为4D .弦长||AB 不存在最小值5.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 为椭圆上不与左右顶点重合的任意一点,I ,G 分别为12PF F ∆的内心和重心,当IG x ⊥轴时,椭圆的离心率为( )A .13B .12C D 6.如图,焦点在x 轴上的椭圆22213x ya +=(0a >)的左、右焦点分别为1F ,2F ,P 是椭圆上位于第一象限内的一点,且直线2F P 与y 轴的正半轴交于A 点,1APF ∆的内切圆在边1PF 上的切点为Q ,若14FQ =,则该椭圆的离心率为( )A .14B .12C .4D .47.已知椭圆2212x y +=上存在相异两点关于直线y x t =+对称,请写出两个符合条件的实数t 的值______.8.已知M ,N 为椭圆2214x y +=上的两个动点且OM ON ⊥(O 为坐标原点),则三角形OMN 的面积的最小值为________.9.已知点()0,2P ,椭圆221168x y +=上两点()11,A x y ,()22,B x y 满足AP PB λ=(R λ∈),则112312x y +-+222312x y +-的最大值为__________.10.已知点M 在离心率为12的椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上,则该椭圆的内接八边形面积的最大值为_____.11.如图是数学家Germinal Dandelin 用来证明一个平面截圆锥得到的截口曲线是椭圆的模型(称为“Dandelin 双球”);在圆锥内放两个大小不同的小球,使得它们分别与圆锥的侧面、截面相切,设图中球1O ,球2O 的半径分别为3和1,球心距离128OO =,截面分别与球1O ,球2O 切于点E ,F ,(E ,F 是截口椭圆的焦点),则此椭圆的离心率等于______.12.如图,从椭圆22221x y a b+=(0a b >>)上一点P 向x 轴作垂线,垂足恰为左焦点F 1,又点A 是椭圆与x 轴正半轴的交点,点B 是椭圆与y轴正半轴的交点,且AB //OP ,1F A =其中F 2为椭圆的右焦点.(1)求椭圆的方程E ;(2)是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点C ,D 且OC ⊥OD ?若存在,写出该圆方程,并求CD 的取值范围;若不存在,说明理由.13.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为2,且直线1x y a b +=与圆222x y +=相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 与椭圆C 相交于不同的两点A ﹐B ,M 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,射线OM 与椭圆C 相交于点P ,且OP =,求ABO 的面积.14.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>经过点1,2M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,其离心率为2,设直线:l y kx m =+与椭圆C 相交于A 、B 两点. (1)求椭圆C 的方程;(2)已知直线l 与圆2223x y +=相切,求证:OA OB ⊥(O 为坐标原点).15.如图,椭圆2222:1(0,0)x y C a b a b+=>>中,长半轴的长度与短轴的长度相等,点(2,1)M -是椭圆内一点,过点M 作两条斜率存在且互相垂直的动直线12,l l ,设1l 与椭圆C 相交于点,A B ,2l 与椭圆相交于点,D E .当点M 恰好为线段AB 的中点时,AB =(1)求椭圆C 的方程;(2)若2MB AM =,试求直线AB 的方程; (3)求AD EB ⋅的最小值.16.如图,点()0,1P -是椭圆1C :()222210x y a b a b+=>>的一个顶点,1C 的长轴是圆2C :224x y +=的直径,1l 、2l 是过点P 且互相垂直的两条直线,其中1l 交圆2C 于A 、B 两点,2l 交椭圆1C 于另一点D .(1)求椭圆1C 的方程;(2)求ABD △的面积取最大值时直线1l 的方程.17.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,且12F F =A 是C 上一点,且1173b AF =,23bAF =. (1)求椭圆C 的方程;(2)若不与y 轴垂直的直线l 过点()10B ,,交椭圆C 于E ,F 两点,试判断在x 轴的负半轴上是否存在一点T ,使得直线TE 与TF 斜率之积为定值?若存在,求出点T 的坐标;若不存在,请说明理由.18.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左焦点()1F ,点Q ⎛ ⎝⎭为椭圆C 上一点,如图,经过圆22:5O x y +=上一动点P 作椭圆C 的两条切线分别切于点A ,B ,切线分别与圆O 相交于异于点P 的点M ,N .(1)求椭圆C 的方程;(2)记sin ,a b a b a b →→→→→→⨯=⋅⋅<>. (i )证明:0OM ON →→⨯=;(ii )求OA OB →→⨯的取值范围.19.已知椭圆C :()222210=>>+x y a b a b ,短轴长为4.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设直线l 过点()2,0且与椭圆C 相交于不同的两点A ,B ,直线6x =与x 轴交于点D ,E 是直线6x =上异于D 的任意一点,当0AE DE ⋅=时,直线BE 是否恒过x 轴上的定点?若过,求出定点坐标;若不过,请说明理由.20.如图所示,已知椭圆C :22221x y a b+=,其中0a b >>,1F ,2F 分别为其左,右焦点,点P 是椭圆C 上一点,2PO F M ⊥,且1FM MP λ=.(1)当a =2b =,且212PF F F ⊥时,求λ的值; (2)若2λ=,试求椭圆C 离心率e 的范围.21.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为12,以原点为圆心,120+=相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)设(4,0)A -,过点(3,0)R 作与x 轴不重合的直线l 交椭圆C 于P ,Q 两点,连接AP ,AQ 分别交直线163x =于M ,N 两点,若直线MR 、NR 的斜率分别为1k 、2k ,试问:12k k 是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由.22.已知椭圆22142x y +=的两焦点分别为1F ,2F ,P 是椭圆在第一象限内的一点,并满足121PF PF ⋅=,过P 作倾斜角互补的两直线PA 、PB 分别交椭圆于A 、B 两点. (1)求P 点坐标;(2)当直线PA 经过点(时,求直线AB 的方程; (3)求证直线AB 的斜率为定值.23.如图,已知椭圆22:12x C y +=的左顶点为A ,过右焦点F的直线交椭圆于B ,D 两点,直线AB ,AD 分别交直线:2l x =于点M ,N .(1)试判断以线段MN 为直径的圆是否过点F ,并说明理由; (2)记MB ,MF ,MD 的斜率分别为1k ,2k ,3k ,证明:1k ,2k ,3k 成等差数列.24.如图,已知过点2D -⎭的椭圆()222210x y a b a b +=>>的离心率为A ,B .(1)求椭圆的标准方程;(2)若P 为线段OD 延长线上一点,直线P A 交椭圆于另一点E ,直线PB 交椭圆于另一点Q . ①求直线P A 与PB 的斜率之积;②判断直线AB 与EQ 是否平行?并说明理由.25.过椭圆2212x y +=的左焦点F作斜率为()110k k ≠的直线交椭圆于A ,B 两点,M 为弦AB 的中点,直线OM 交椭圆于C ,D 两点.(1)设直线OM 的斜率为2k ,求12k k 的值;(2)若F ,B 分别在直线CD 的两侧,2MB MC MD =⋅,求FCD 的面积.26.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 ,直线l 与椭圆C 交于,A B 两点.若OAB 的面积为7,求直线l 的方程.27.设椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率为2,且椭圆过点2⎭.过点()1,0作两条相互垂直的直线12,l l 分别与椭圆C 交于,P Q 和,M N 四点.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)若,MS SN PT TQ ==,探究:直线ST 是否过定点?若是,请求出定点坐标;若不是,请说明理由.28.如图,已知椭圆C :()222210x y a b a b+=>>的离心率为12,右准线方程为4x =,A ,B 分别是椭圆C 的左,右顶点,过右焦点F 且斜率为k(k >0)的直线l 与椭圆C 相交于M ,N 两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)记△AFM ,△BFN 的面积分别为S 1,S 2,若1232S S =,求k 的值;(3)设线段MN 的中点为D ,直线OD 与右准线相交于点E ,记直线AM ,BN ,FE 的斜率分别为k 1,k 2,3k ,求k 2·(k 1-3k ) 的值.29.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为13,左、右焦点分别为1F 、2F ,A 为椭圆C 上一点,1AF 与y 轴相交于B ,2AB F B =,43OB =. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设椭圆C 的左、右顶点为1A 、2A ,过1A 、2A 分别作x 轴的垂线1l 、2l ,椭圆C 的一条切线:(0)=+≠l y kx m k 与1l 、2l 交于M 、N 两点,求证:12MF N MF N ∠=∠.30.如图,椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,过点F 的直线交椭圆于A ,B 两点,AF 的最大值为M ,BF 的最小值为m ,满足23•4M m a =.(1)若线段AB 垂直于轴时,32AB =,求椭圆的方程;(2)设线段AB 的中点为G ,AB 的垂直平分线与x 轴和y 轴分别交于D ,E 两点,O 是坐标原点,记GFD ∆的面积为1S ,OED ∆的面积为2S ,求12S S 的取值范围.31.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>,离心率为12,并过点1,2⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭. (1)求椭圆方程;(2)若直线l y kx m =+:与椭圆C 相交于,A B 两点(,A B 不是左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点.求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.32.已知12,F F 分别为椭圆C :()222210x y a b a b+=>> 的左、右焦点,点()()001,0P y y > 在椭圆上,且2PF x ⊥ 轴,12PF F ∆的周长为6.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)E ,F 是椭圆C 上异于点P 的两个动点,如果直线PE 与直线PF 的倾斜角互补,证明:直线EF 的斜率为定值,并求出这个定值.33.已知中心在坐标原点O 的椭圆C 经过点A 12),且点F ,0)为其右焦点. (1)求椭圆C 的方程;(2)是否存在直线l 与椭圆C 交于B ,D 两点,满足22·5OB OD =,且原点到直线l ?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.34.已知椭圆2222x y a b +=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过左焦点F 1(-2,0)作x 轴的垂线交椭圆于P,Q 两点,PF 2与y 轴交于E 30,2⎛⎫⎪⎝⎭,A,B是椭圆上位于PQ 两侧的动点. (1)求椭圆的离心率e 和标准方程;(2)当∠APQ=∠BPQ 时,直线AB 的斜率k AB 是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.35.已知椭圆M :22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,过2F 且垂直于x 轴的焦点弦的弦长为1F 的直线l 交椭圆M 于G ,H 两点,且2GHF ∆的周长为(1)求椭圆M 的方程;(2)已知直线1l ,2l 互相垂直,直线1l 过1F 且与椭圆M 交于点A ,B 两点,直线2l 过2F 且与椭圆M 交于C ,D 两点.求11AB CD +的值.36.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的长轴长为4,直线y x =被椭圆C 截得的线段长为5. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)过椭圆C 的右顶点作互相垂直的两条直线12,l l 分别交椭圆C 于,M N 两点(点,M N 不同于椭圆C 的右顶点),证明:直线MN 过定点6(,0)5.37.已知椭圆C :22221x y a b+= (0)a b >>的左顶点为M ,上顶点为N ,直线20x y +-=与直线MN 垂直,垂足为B 点,且点N 是线段MB 的中点.(I )求椭圆C 的方程;(II )如图,若直线l :y kx m =+与椭圆C 交于E ,F 两点,点G 在椭圆C 上,且四边形OEGF 为平行四边形,求证:四边形OEGF 的面积S 为定值.38.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>上的点到它的两个焦的距离之和为4,以椭圆C 的短轴为直径的圆O 经过这两个焦点,点A ,B 分别是椭圆C 的左、右顶点.(1)求圆O 和椭圆C 的方程.(2)已知P ,Q 分别是椭圆C 和圆O 上的动点(P ,Q 位于y 轴两侧),且直线PQ 与x 轴平行,直线AP ,BP 分别与y 轴交于点M ,N .求证:MQN ∠为定值.39.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的一个焦点为()3,0F ,其左顶点在圆22:12O x y +=上. (1)求椭圆C 的方程;(2)直线():30l x my m =+≠交椭圆C 于,M N 两点,设点N 关于x 轴的对称点为1N (点1N 与点M 不重合),证明:直线1N M 过x 轴上的一定点,并求出定点坐标.40.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的焦距为F ,过原点O 的直线l 与椭圆C 交于,A B 两点,线段AF 的中点为M ,线段BF 的中点为N ,且1•4OM ON =. (1)求弦AB 的长;(2)当直线l 的斜率12k =,且直线'//l l 时,'l 交椭圆于,P Q ,若点A 在第一象限,求证:直线,AP AQ 与x 轴围成一个等腰三角形.41.已知椭圆:C 22221(0)x y a b a b+=>>,O 是坐标原点,12,F F 分别为其左右焦点,12F F =M 是椭圆上一点,12F MF ∠的最大值为23π (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)若直线l 与椭圆C 交于,P Q 两点,且OP OQ ⊥ (i )求证:2211OPOQ+为定值;(ii )求OPQ ∆面积的取值范围.42.已知椭圆2222:1x y C a b +=(0a b >>)的左、右焦点分别为1(1,0)F -,2(1,0)F ,点22A 在椭圆C 上. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)是否存在斜率为2的直线l ,使得当直线l 与椭圆C 有两个不同交点,M N 时,能在直线53y =上找到一点P ,在椭圆C 上找到一点Q ,满足PM NQ =?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.43.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为32,直线被椭圆截得的线段长为4105. (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.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.44.已知椭圆()2222:10x y E a b a b +=>>的离心率为2,且过点⎛ ⎝⎭. (1)求E 的方程;(2)是否存在直线:l y kx m =+与E 相交于,P Q 两点,且满足:①OP 与OQ (O 为坐标原点)的斜率之和为2;②直线l 与圆221x y +=相切,若存在,求出l 的方程;若不存在,请说明理由.45.在平面直角坐标系xOy 内,动点(),M x y 与两定点()2,0-,()2,0连线的斜率之积为14-.(1)求动点M 的轨迹C 的方程;(2)设点()11,A x y ,()22,B x y 是轨迹C 上相异的两点.(Ⅰ)过点A ,B 分别作抛物线2y =的切线1l ,2l ,1l 与2l 两条切线相交于点()N t ,证明:0NA NB ⋅=;(Ⅱ)若直线OA 与直线OB 的斜率之积为14-,证明:AOBS 为定值,并求出这个定值.46.如图,已知椭圆C :2222 1 (0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别是1F 、2F ,上顶点为A ,左顶点为B ,且12AB F .(Ⅰ)求椭圆C 的离心率;(Ⅱ)设点P 是椭圆C 上任意一点,且124PF PF +=,在直线3x =上是否存在点Q ,使以PQ 为直径的圆经过坐标原点O ,若存在,求出线段PQ 的长的最小值,若不存在,请说明理由.47.椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的右焦点)F,过点F 且与x 轴垂直的直线被椭圆截得的弦长为(1)求椭圆C 的方程;(2)过点()2,0且斜率不为0的直线与椭圆C 交于M ,N 两点.O 为坐标原点,A 为椭圆C 的右顶点,求四边形OMAN 面积的最大值.48.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,焦距为2,离心率e 为12.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点1,12P ⎛⎫⎪⎝⎭作圆221:2O x y +=的切线,切点分别为M N 、,直线MN与x 轴交于点E ,过点E 的直线l 交椭圆C 于A B 、两点,点E 关于y 轴的对称点为G ,求ABG ∆的面积的最大值.49.如图所示,椭圆M :22x a +22y b =1(a >b >0)的离心率为2,右准线方程为x =4,过点P (0,4)作关于y 轴对称的两条直线l 1,l 2,且l 1与椭圆交于不同两点A ,B ,l 2与椭圆交于不同两点D ,C .(1) 求椭圆M 的方程;(2) 证明:直线AC 与直线BD 交于点Q (0,1); (3) 求线段AC 长的取值范围.50.已知椭圆C :22y a +22x b=1(a >b >0)的短轴长为2,且椭圆C的顶点在圆M :x 2+2y ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭2=12上. (1)求椭圆C 的方程;(2)过椭圆的上焦点作相互垂直的弦AB ,CD ,求|AB |+|CD |的最小值.51.已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>过点1,2P ⎛- ⎝⎭,左、右焦点分别是1F ,2F ,过2F 的直线与椭圆交于M ,N 两点,且1F MN ∆的周长为8b . (1)求椭圆C 的方程;(2)若点D 满足111F D FM F N =+,求四边形1F MDN 面积的最大值. 52.如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221x y a b+=(a >b>0)的左、右顶点分别为A 1(﹣2,0),A 2(2,0),右准线方程为x =4.过点A 1的直线交椭圆C 于x 轴上方的点P ,交椭圆C 的右准线于点D .直线A 2D 与椭圆C 的另一交点为G ,直线OG 与直线A 1D 交于点H .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若HG ⊥A 1D ,试求直线A 1D 的方程; (3)如果11A H A P λ=,试求λ的取值范围.53.把半椭圆22221x y a b+=(x≥0)与圆弧(x ﹣c )2+y 2=a 2(x <0)合成的曲线称作“曲圆”,其中F (c ,0)为半椭圆的右焦点.如图,A 1,A 2,B 1,B 2分别是“曲圆”与x 轴、y 轴的交点,已知∠B 1FB 2=23π,扇形FB 1A 1B 2的面积为43π.(1)求a ,c 的值;(2)过点F 且倾斜角为θ的直线交“曲圆”于P ,Q 两点,试将△A 1PQ 的周长L 表示为θ的函数;(3)在(2)的条件下,当△A 1PQ 的周长L 取得最大值时,试探究△A 1PQ 的面积是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请求出面积的取值范围.-54.已知点P 是椭圆E:2x 4+y 2=1上的任意一点,F 1,F 2是它的两个焦点,O为坐标原点,动点Q 满足12OQ PF PF =+. (1)求动点Q 的轨迹方程;(2)若已知点A(0,-2),过点A 作直线l 与椭圆E 相交于B,C 两点,求△OBC 面积的最大值.55.已知椭圆Γ:22221(0)x y a b a b+=>>的一个顶点为(2,0)A ,且焦距为2,直线l 交椭圆Γ于E 、F 两点(点E 、F 与点A 不重合),且满足AE AF ⊥. (1)求椭圆的标准方程;(2)O 为坐标原点,若点P 满足2OP OE OF =+,求直线AP 的斜率的取值范围.56.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的一个焦点与抛物线2:12E x y =的焦点相同,且过点12P ⎫⎪⎭. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)不过原点的直线l 与椭圆C 交于,M N 两点,已知OM ,直线,l ON 的斜率12,,k k k 成等比数列,记以,OM ON 为直径的圆的面积分别为12,S S ,试探究12S S +的值是否为定值,若是,求出此值;若不是,说明理由.57.如图所示,椭圆E 的中心为坐标原点,焦点12,F F 在x 轴上,且1F 在抛物线24y x =的准线上,点P 是椭圆E 上的一个动点,12PF F △面积(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)过焦点12,F F 作两条平行直线分别交椭圆E 于,,,A B C D 四个点. ①试判断四边形ABCD 能否是菱形,并说明理由; ②求四边形ABCD 面积的最大值.58.已知动点P 到点()2,0A -与点()2,0B 的斜率之积为14-,点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)若点Q 为曲线C 上的一点,直线,AQ BQ 与直线4x =分别交于M N 、两点,求线段MN 长度的最小值.59.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的四个顶点组成的四边形的面积为⎛ ⎝⎭.(1)求椭圆C 的方程;(2)若椭圆C 的下顶点为P ,如图所示,点M 为直线2x =上的一个动点,过椭圆C 的右焦点F 的直线l 垂直于OM ,且与C 交于A ,B 两点,与OM 交于点N ,四边形AMBO 和ONP ∆的面积分别为1S ,2S ,求12S S 的最大值.60.已知椭圆的两个焦点为,动点P 在椭圆上,且使得的点P 恰有两个,动点P 到焦点的的距离的最大值为. (1)求椭圆的方程;(2)如图所示,以椭圆的长轴为直径作圆,过直线上的动点T 作圆的两条切线,设切点分别为A ,B .若直线AB 与椭圆交于不同的两点C ,D ,求的取值范围.61.已知中心在原点,焦点在坐标轴上的椭圆Ω的方程为22221(0),x y a b a b +=>>它的离心率为12,一个焦点是(-1,0),过直线4x =上一点引椭圆Ω的两条切线,切点分别是A 、B . (1)求椭圆Ω的方程;(2)若在椭圆Ω22221(0)x y a b a b +=>>上的点00(,)x y 处的切线方程是00221x x y ya b+=.求证:直线AB 恒过定点C ,并求出定点C 的坐标; (3)是否存在实数λ,使得求证:(点C 为直线AB恒过的定点).若存在λ,请求出,若不存在请说明理由62.如图,已知椭圆M:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),焦距为2c(c >0),其离心率为√32,a 2c=4√33,B,C 分别为椭圆M 的上、下顶点,过点T(t,2)(t ≠0)的直线TB,TC 分别交椭圆M 于E,F 两点.(1)求椭圆M 的标准方程;(2)若ΔTBC 的面积是ΔTEF 的面积的k 倍,求k 的最大值.63.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为12,(,0)A a ,(0,)B b ,(0,0)O ,OAB ∆(1)求椭圆C 的方程;(2)过右焦点F 作与x 轴不重合的直线l 交椭圆C 于P ,Q 两点,连接AP ,AQ 分别交直线3x =于,M ,N 两点,若直线MF ,NF 的斜率分别为1k ,2k ,试问:12k k 是否为定值?若是,求出该定值,若不是,请说明理由.64.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆E :22221x y a b+=(a >b >0)的离心率为12,且椭圆E 的短轴的端点到焦点的距离等于2. (1)求椭圆E 的标准方程;(2)已知A ,B 分别为椭圆E 的左、右顶点,过x 轴上一点P (异于原点)作斜率为k (k ≠0)的直线l 与椭圆E 相交于C ,D 两点,且直线AC 与BD 相交于点Q .①若k =1,求线段CD 中点横坐标的取值范围;②判断OP OQ ⋅是否为定值,并说明理由.65.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>过点⎭,离心率为12. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)若M ,N 分别是椭圆C 与x 轴的两个交点,过点1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭且斜率不为0的直线l 与椭圆C 交于P ,Q 两点,直线MP 过点()8,R R y ,求证:直线NQ 过点R .66.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的右焦点为F ,A 为短轴的一个端点且OA OF ==O 为坐标原点). (1)求椭圆的方程;(2)若C 、D 分别是椭圆长轴的左右端点,动点M 满足MD CD ⊥,连接CM ,交椭圆于点P ,试问x 轴上是否存在异于点C 的定点Q ,使得以MP 为直径的圆恒过直线DP 、MQ 的交点,若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.67.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222x y a b+=1(a >b >0)的右顶点为(2,0),离心率为2,P 是直线x =4上任一点,过点M (1,0)且与PM 垂直的直线交椭圆于A ,B 两点. (1)求椭圆的方程;(2)若P 点的坐标为(4,3),求弦AB 的长度;(3)设直线P A ,PM ,PB 的斜率分别为k 1,k 2,k 3,问:是否存在常数λ,使得k 1+k 3=λk 2?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.68.给定椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>,称圆心在原点O ,的圆是椭圆C 的“伴椭圆”,若椭圆C 的一个焦点为F ,其短轴上一个端点到F (1)求椭圆C 的方程;(2)过点(,)22a b 作椭圆C 的“伴随圆”'C 的动弦MN ,过点11(,)M x y 、22(,)N x y 分别作“伴随圆”'C 的切线,设两切线交于点Q ,证明:点Q 的轨迹是直线,并写出该直线的方程;(3)设点P 是椭圆C 的“伴随圆”'C 上的一个动点,过点P 作椭圆C 的切线1l 、2l ,试判断直线1l 、2l 是否垂直?并说明理由.69.已知圆O :2243x y +=,椭圆C :()222210x y a b a b +=>>,圆O 上任意一点P 处的切线交椭圆C 于两点M ,N ,当P 恰好位于x 轴上时,OMN ∆的面积为43.(1)求椭圆C 的方程;(2)试判断PM PN ⋅是否为定值?若为定值,求出该定值;若不是定值,请说明理由.70.如图,已知点P 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上的任意一点,直线MN与椭圆交于M ,N 两点,直线PM ,PN 的斜率都存在.(1)若直线MN 过原点,求证:PM PN k k ⋅为定值;(2)若直线MN 不过原点,且0MN OP k k +=,试探究PM PN k k ⋅是否为定值.71.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆221:(1)1C x y ++=,圆222:(3)(4)1C x y -+-=.(1)若过点1(1,0)C -的直线l 被圆2C 截得的弦长为65,求直线l 的方程; (2)设动圆C 同时平分圆1C 的周长、圆2C 的周长. ①证明:动圆圆心C 在一条定直线上运动;②动圆C 是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由.72.已知椭圆2222:1x y C a b +=(0)a b >>的左,右焦点1F ,2F ,上顶点为M ,1260F MF ︒∠=,P 为椭圆上任意一点,且12PF F ∆.(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)若点A .B 为椭圆C 上的两个不同的动点,且0A OB t ⋅=(O 为坐标原点),则是否存在常数t ,使得O 点到直线AB 的距离为定值?若存在,求出常数t 和这个定值;若不存在,请说明理由.73.已知12(),100(1)F F -,,分别是椭圆2222:1,(0)x y C a b a b+=>>的左焦点和右焦点,椭圆C A B 、是椭圆C 上两点,点M 满足12BM BA =. (1)求C 的方程;(2)若点M 在圆221x y +=上,点O 为坐标原点,求OA OB ⋅的取值范围.74.已知点P 是曲线1C :2214x y +=上的动点,延长PO (O 是坐标原点)到Q ,使得2||||OQ OP =,点Q 的轨迹为曲线2C . (1)求曲线2C 的方程;(2)若点1F ,2F 分别是曲线1C 的左、右焦点,求12F P F Q ⋅的取值范围;(3)过点P 且不垂直x 轴的直线l 与曲线2C 交于M ,N 两点,求QMN ∆面积的最大值.75.(1)求证:椭圆2214x y +=中斜率为1的平行弦的中点轨迹必过椭圆中心;(2)用作图方法找出下面给定椭圆的中心;(3)我们把由半椭圆22221x y a b+=(0)x ≥与半椭圆22221y x b c +=(0)x ≤合成的曲线称作“果圆”,其中222a b c =+,0a >,0b c >>.如图,设点0F ,1F ,2F 是相应椭圆的焦点,1A ,2A 和1B ,2B 是“果圆” 与x ,y 轴的交点. 连结“果圆”上任意两点的线段称为“果圆”的弦.试研究:是否存在实数k ,使斜率为k 的“果圆”平行弦的中点轨迹总是落在某个椭圆上?若存在,求出所有可能的k 值,若不存在,说明理由.76.已知椭圆2222:1(0)C b b x a a y +>>=过点(1,0),直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)若弦AB 的中点M 到椭圆C 中心的距离为1,求弦长||AB 的最大值;(Ⅲ)过原点O 作直线m AB ⊥,垂足为P ,若||1OP =,13AP PB ⋅=,求直线l 的方程.77.已知椭圆C :的长轴是短轴的两倍,点在椭圆上.不过原点的直线l 与椭圆相交于A 、B 两点,设直线OA 、l 、OB 的斜率分别为1k 、k 、2k ,且1k 、k 、2k 恰好构成等比数列.(Ⅰ)求椭圆C 的方程.(Ⅱ)试探究22OA OB +是否为定值?若是,求出这个值;否 则求出它的取值范围.78.已知椭圆:E 22221x y a b +=(0a b >>y x =.(1)求椭圆E 的方程;(2)已知点()2,1M ,斜率为12的直线l 交椭圆E 于两个不同点A .B ,设直线MA 与MB 的斜率分别为1k ,2k ,①若直线l 过椭圆E 的左顶点,求此时1k,2k的值;②试猜测1k,2k的关系,并给出你的证明.79.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆.如图所示,斜率为k(k>0)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x=﹣3于点D(﹣3,m).(1)求m2+k2的最小值;(2)若|OG|2=|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.80.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>0,b>0)的离心率是√32.(1)若点P(2,1)在椭圆上,求椭圆的方程;(2)若存在过点A(1,0)的直线l,使点C(2,0)关于直线l的对称点在椭圆上,求椭圆的焦距的取值范围.81.已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为,,点()0,2M 是椭圆的一个顶点,△是等腰直角三角形.(1)求椭圆的方程;(2)设点是椭圆上一动点,求线段的中点的轨迹方程;(3)过点M 分别作直线,交椭圆于,两点,设两直线的斜率分别为,,且128k k +=,探究:直线AB 是否过定点,并说明理由.82.已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,左顶点为A ,左焦点为F 1(−2,0),点B(2,√2)在椭圆C 上,直线y =kx(k ≠0)与椭圆C 交于E ,F 两点,直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)在x 轴上是否存在点P ,使得无论非零实数k 怎样变化,总有∠MPN 为直角?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由.83.已知椭圆C :的离心率为,以原点为圆心,以椭圆的短半轴长为半径的圆与直线相切.(I )求椭圆C 的方程;(II )过椭圆的右焦点F 的直线l 1与椭圆交于C 、D ,过F 与l 1垂直的直线与椭圆交于,与交于λ, (1)求证:直线的斜率成等差数列(2)是否存在常数λ使得成立,若存在,求出λ的值,若不存在,说明理由.84.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左顶点为()2,0A -,两个焦点与短轴一个顶点构成等腰直角三角形,过点()1,0P 且与x 轴不重合的直线l 与椭圆交于M ,N 不同的两点. (Ⅰ)求椭圆P 的方程;(Ⅱ)当AM 与MN 垂直时,求AM 的长;(Ⅲ)若过点P 且平行于AM 的直线交直线52x =于点Q ,求证:直线NQ 恒过定点.85.已知椭圆2222:1(0),x y C a b a b+=>>其左,右焦点分别为12,F F ,离心率为3点(,R 又点2F 在线段1RF 的中垂线上。
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椭圆的经典例题
1.已知点A(2,5)、B(3,一1),则线段AB 的方程是( ).
(A)6x+y-17=0
(B)6x+y-17=0(x ≥3)
(C)6x+y-17=0(x ≤3)
(D)6x+y-17=0(2≤x ≤3)
2.(直接法)已知一条直线l 和它上方的一个点F ,点F 到l 的距离是2,一条曲线也在直线l 的上方,它上面的每一个点到F 的距离减去到l 的距离的差都是2,建立适当的坐标系,求曲线的方程.
3.(相关点法) 动点M 在曲线x 2+y 2=1上移动,M 和定点B(3,O)连线的中点为P ,求P 点的轨迹方程,并指出点P 的轨迹.
4.已知方程1352
2-=-+-k
y k x 表示椭圆,求k 的取值范围.
5. 已知椭圆0632
2=-+m y mx 的一个焦点为(0,2)求m 的值.
6.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.
7.已知M 是椭圆14
92
2=+y x 上的一点,21,F F 是椭圆的焦点,则||||21MF MF ⋅的最大值是( ) A 、4 B 、6 C 、9 D 、12
8.点P 为椭圆22
154
x y +=上一点,以点P 以及焦点F 1, F 2为顶点的三角形的面积为1,则点P 的坐标是
(A )(±2, 1) (B )(2, ±1) (C )(2, 1) (D )(±2
, ±1) 9.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.
10.求椭圆1322=+y x 上的点到直线06=+-y x 的距离的最小值.
11.已知椭圆方程()0122
22>>=+b a b
y a x ,长轴端点为1A ,2A ,焦点为1F ,2F ,P 是椭圆上一点, α=∠21PF F .求:21PF F ∆的面积(用a 、b 、α表示).
12.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.
13.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
5
102,求直线的方程.
14.如果椭圆22
1369x y +=弦被点A (4,2)平分,那么这条弦所在的直线方程是。