考点36 椭圆-备战2020年高考数学(文)考点一遍过_20210103224740_第1页
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文档简介

1、考点36 椭 圆(1)了解椭圆的实际背景,了解椭圆在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.(2)掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单性质. (3)理解数形结合的思想.(4)了解椭圆的简单应用.一、椭圆的定义平面上到两定点的距离的和为常数(大于两定点之间的距离)的点的轨迹是椭圆. 这两个定点叫做椭圆的焦点,两个定点之间的距离叫做椭圆的焦距,记作.定义式:.要注意,该常数必须大于两定点之间的距离,才能构成椭圆.二、椭圆的标准方程焦点在轴上,;焦点在轴上,.说明:要注意根据焦点的位置选择椭圆方程的标准形式,知道之间的大小关系和等量关系:.三、椭圆的图形及其简单几何性质i)图形焦点在轴上 焦点在轴上

2、 ii)标准方程几何性质范围顶点焦点对称性离心率椭圆,对称轴:轴,轴,对称中心:原点,注意:求椭圆的标准方程的方法可以采用待定系数法,此时要注意根据焦点的位置选择椭圆的标准方程;也可以利用椭圆的定义及焦点位置或点的坐标确定椭圆的标准方程.求椭圆的离心率主要的方法有:根据条件分别求出与,然后利用计算求得离心率;或者根据已知条件建立关于的等量关系式或不等关系式,由此得到方程或不等式,通过解方程或不等式求解离心率的值或取值范围.四、必记结论1设椭圆上任意一点,则当时,有最小值b,p点在短轴端点处;当时,有最大值a,p点在长轴端点处2已知过焦点f1的弦ab,则的周长为4a考向一 椭圆定义的应用1椭圆定

3、义的集合语言:往往是解决计算问题的关键,椭圆上的一点与两焦点所构成的三角形称为焦点三角形.解决焦点三角形问题常利用椭圆的定义和正弦定理、余弦定理. 以椭圆 上一点和焦点f1 (c,0),f2 (c,0)为顶点的中,若,注意以下公式的灵活运用: (1);(2);(3). 2解决已知椭圆的焦点位置求方程中的参数问题,应注意结合焦点位置与椭圆方程形式的对应关系求解.典例1 已知f1,f2是椭圆的两个焦点,点p在椭圆上(1)若点p到焦点f1的距离等于1,则点p到焦点f2的距离为_;(2)过f1作直线与椭圆交于a,b两点,则的周长为_;(3)若,则点p到焦点f1的距离为_【答案】(1)3;(2)8;(3

4、)【解析】由椭圆的标准方程可知:,故,(1)由椭圆的定义可得|pf1|pf2|2a,又|pf1|1,所以|pf2|413(2)的周长(3)在中,由余弦定理可得,即,由椭圆的定义可得,两式联立解得 1已知椭圆的左、右焦点分别为,点在上,且的周长为,则的值是abcd考向二 求椭圆的标准方程求椭圆的方程有两种方法: (1)定义法.根据椭圆的定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置可写出椭圆方程. (2)待定系数法.这种方法是求椭圆的方程的常用方法,其一般步骤是: 第一步,做判断.根据条件判断椭圆的焦点在x轴上,还是在y轴上,还是两个坐标轴都有可能(这时需要分类讨论). 第二步,设方程.根据上述判断设方

5、程为或.第三步,找关系.根据已知条件,建立关于的方程组(注意椭圆中固有的等式关系).第四步,得椭圆方程.解方程组,将解代入所设方程,即为所求.【注意】用待定系数法求椭圆的方程时,要“先定型,再定量”,不能确定焦点的位置时,可进行分类讨论或把椭圆的方程设为.典例2 椭圆以x轴和y轴为对称轴,经过点(2,0),长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的方程为a bc或 d或【答案】c【解析】由于椭圆长轴长是短轴长的2倍,即有a=2b,又椭圆经过点(2,0),则若焦点在x轴上,则a =2,b=1,椭圆方程为;若焦点在y轴上,则a=4,b=2,椭圆方程为,故选c2已知是椭圆的两个焦点,过且垂直于轴的直线交于两点,

6、且,则的方程为abcd考向三 椭圆的几何性质及应用1与几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使不画出图形,思考时也要联想到图形.理解顶点、焦点、长轴、短轴等椭圆的基本量之间的关系,深挖出它们之间的联系,求解自然就不难了. 2椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围)有两种方法: (1)求出a,c,代入公式.(2)只需要根据一个条件得到关于的齐次式,结合转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或a2转化为关于e或e2的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围). 典例3 已知椭圆的方程为2x23y2m,(m>0),则此椭圆的离心率

7、为a bc d【答案】b【解析】由题意,得椭圆的标准方程为1,a2,b2,c2a2b2,e2,即e.故选b3已知椭圆(ab0)的两焦点分别为f1,f2,若椭圆上存在点p,使得f1pf2120°,则椭圆的离心率的取值范围是_1椭圆:的焦距为a b2c d12“”是“方程表示椭圆”的a充要条件b充分不必要条件c必要不充分条件d既不充分也不必要条件3已知椭圆上的一点p到左焦点f1的距离为6,点m是线段的中点,o为坐标原点,则|om|=a3 b4c7 d144已知椭圆的焦点分别为,点,在椭圆上,于,则椭圆方程为abcd5已知椭圆c的对称轴与两条坐标轴重合,且长轴长是短轴长的2倍,抛物线y2=

8、-8x的焦点与椭圆c的一个顶点重合,则椭圆c的标准方程为a bc或 d或6已知椭圆x2+my2=1的离心率e(,1),则实数m的取值范围是a(0,) b(,+)c(0,)(,+) d(,1)(1,)7已知点,.若椭圆上存在点,使得为等边三角形,则椭圆的离心率是abcd8若椭圆的离心率为,、分别为椭圆的左、右焦点,为右顶点,过右焦点作垂直于轴的直线交椭圆于点,则abcd9已知点m是椭圆上一点,f1,f2是椭圆的焦点,且满足mf1·mf2=0,则的面积为a1 b3 c2 d410已知是椭圆:的左焦点,为上一点,则的最小值为a bc d11已知是椭圆的右焦点,是椭圆短轴的一个端点,若为过的

9、椭圆的弦的三等分点,则椭圆的离心率为abcd12已知椭圆的短轴长为2,上顶点为,左顶点为,分别是椭圆的左、右焦点,且的面积为,点为椭圆上的任意一点,则的取值范围为a bc d13已知、为椭圆的左、右焦点,若椭圆上存在四个不同点满足的面积为,则椭圆的离心率的取值范围为abcd14若椭圆的一个焦点坐标为(0,2),则实数=_15已知椭圆的左、右焦点分别为,若以为直径的圆与椭圆相切,则椭圆的长轴长是_16已知f1,f2为椭圆的两个焦点,过f1且与椭圆的长轴垂直的直线交椭圆于a,b两点,若为正三角形,则椭圆的离心率为. 17如图,a,b分别为椭圆的左、右顶点,点p在椭圆上, 是面积为4的等腰

10、直角三角形,则b=. 18在椭圆上有两个动点,为定点,则的最小值为_19阿基米德(公元前287年公元前212年)不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他最早利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆c的对称轴为坐标轴,焦点在y轴上,且椭圆c的离心率为,面积为,则椭圆c的标准方程为_.20设分别为椭圆的右顶点和上顶点,已知椭圆过点,当线段长最小时椭圆的离心率为_21求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)焦点分别为(0,-2),(0,2),经过点(4,32);(2)对称轴为坐标轴,经过点p(-6,0)和q(0,8).22已知椭圆c的方程为.(1)求

11、k的取值范围; (2)若椭圆c的离心率,求的值.23已知椭圆的中心为坐标原点,焦点在轴上,椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,且椭圆长轴长为.(1)求椭圆的标准方程;(2)为椭圆上一点,且,求的面积.24在平面直角坐标系xoy中,已知椭圆c:(ab0)的焦距为2(1)若椭圆c经过点(,1),求椭圆c的标准方程;(2)设a(2,0),f为椭圆c的左焦点,若椭圆c上存在点p,满足,求椭圆c的离心率的取值范围25如图,过椭圆的左焦点作轴的垂线交椭圆于点,点和点分别为椭圆的右顶点和上顶点,(1)求椭圆的离心率;(2)过右焦点作一条弦,使,若的面积为,求椭圆的方程1(2017浙江)椭圆的离心率是

12、abcd2(2018新课标全国文)已知椭圆:的一个焦点为,则的离心率为abcd3(2019年高考全国卷文数)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆的一个焦点,则p=a2b3c4d84(2019年高考全国卷文数)已知椭圆c的焦点为,过f2的直线与c交于a,b两点若,则c的方程为abcd5(2017新课标全国文)已知椭圆c:的左、右顶点分别为a1,a2,且以线段a1a2为直径的圆与直线相切,则c的离心率为abcd6(2017新课标全国文)设a,b是椭圆c:长轴的两个端点,若c上存在点m满足amb=120°,则m的取值范围是abcd7(2018新课标全国文)已知,是椭圆的两个焦点

13、,是上的一点,若,且,则的离心率为abc d8(2019年高考全国卷文数)设为椭圆c:的两个焦点,m为c上一点且在第一象限若为等腰三角形,则m的坐标为_.9(2019年高考浙江卷)已知椭圆的左焦点为,点在椭圆上且在轴的上方,若线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆上,则直线的斜率是_10(2018浙江)已知点p(0,1),椭圆+y2=m(m>1)上两点a,b满足=2,则当m=_时,点b横坐标的绝对值最大11(2019年高考全国卷文数)已知是椭圆的两个焦点,p为c上一点,o为坐标原点(1)若为等边三角形,求c的离心率;(2)如果存在点p,使得,且的面积等于16,求b的值和a的取值范围12(2

14、019年高考天津卷文数)设椭圆的左焦点为f,左顶点为a,上顶点为b.已知(o为原点).(1)求椭圆的离心率;(2)设经过点f且斜率为的直线l与椭圆在x轴上方的交点为p,圆c同时与x轴和直线l相切,圆心c在直线x=4上,且,求椭圆的方程.变式拓展1【答案】d【解析】设椭圆的长轴长为,焦距为,则,由椭圆定义可知,的周长为,解得,故选d.【名师点睛】本题考查椭圆的定义的应用,考查利用椭圆定义求椭圆的焦点三角形问题,在处理椭圆的焦点与椭圆上一点线段(焦半径)问题,一般要充分利用椭圆定义来求解,属于基础题.解题时,由椭圆的定义知的周长为,可求出的值,再结合、的关系求出的值,即的值.2【答案】c【解析】因

15、为,所以,又,所以在直角三角形中,因为,所以,所以椭圆的方程为:.【名师点睛】本题考查焦半径、椭圆的定义、椭圆的标准方程等知识,考查运算求解能力.在直角三角形中利用勾股定理求,再由椭圆的定义求的值.3【答案】【解析】由题意可得,椭圆的上顶点和两个焦点构成的等腰三角形中,顶角大于等于120°,所以底角小于等于30°,即,故椭圆的离心率的取值范围是.故答案为:.【名师点睛】本题主要考查椭圆的简单几何性质,考查椭圆离心率的取值范围的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.求解时,由题意可得,椭圆的上顶点和两个焦点构成的等腰三角形中,顶角大于等于120°,

16、即得椭圆的离心率的取值范围.考点冲关1【答案】b【解析】由题意得,椭圆的焦点在y轴上,且,所以,因此,故.所以焦距为2.故选b.2【答案】c【解析】方程表示椭圆,即且,所以“”是“方程表示椭圆”的必要不充分条件.故选c.【名师点睛】本题考查了椭圆的概念与充要条件的判断,易错点为椭圆中,属于较为基础题.先求得方程表示椭圆的m的取值范围,再利用充分必要条件去判断可得答案.3【答案】c【解析】由椭圆的定义得pf1+pf2=2a=20,|pf1|=6,|pf2|=14,又|of1|=|of2|,|mf1|=|pm|,.故选c.4【答案】c【解析】椭圆的焦点分别为,点a,b在椭圆上,于,可得,结合,解得

17、,所以所求椭圆方程为:,故选c【名师点睛】本题主要考查椭圆的简单性质的应用,椭圆方程的求法,是基本知识的考查求解时,利用椭圆的性质,根据,可得,求解,然后写出椭圆方程5【答案】d【解析】由于椭圆的长轴长是短轴长的倍,即有,又抛物线的焦点与椭圆的一个顶点重合,得椭圆经过点,若焦点在轴上,则,椭圆方程为;若焦点在轴上,则,椭圆方程为.椭圆的标准方程为或故选d6【答案】c【解析】椭圆x2+my2=1的标准方程为.又<e<1,所以0<.当椭圆的焦点在x轴上时,a2=1,b2=,则m>当椭圆的焦点在y轴上时,a2=,b2=1,则0<m<.所以实数m的取值范围是0<

18、;m<或m>.【名师点睛】椭圆的性质分两类:(1)与坐标系无关的,如轴长、焦距、离心率;(2)与坐标系有关的,如顶点坐标、焦点坐标.7【答案】c【解析】过点c作x轴垂线,垂足为d,根据正三角形性质可知d为a,b的中点,则c点坐标为(1,),将c点的坐标代入椭圆方程得,解得m6,所以椭圆的离心率为:故选c【名师点睛】本题主要考查了椭圆方程和离心率的求解,解题的关键是充分利用正三角形的性质,求出c点的坐标8【答案】d【解析】因为离心率为,所以,因为过右焦点作垂直于轴的直线交椭圆于点,所以得点,即,从而所以,故选d.【名师点睛】本题考查椭圆离心率以及通经,考查基本分析求解能力,属中档题.

19、根据离心率得关系,再求点坐标,最后根据余弦定理求结果.9【答案】a【解析】因为mf1·mf2=0,所以mf1mf2,所以.由题意得,即,即,解得.所以的面积.选a10【答案】d【解析】设椭圆的右焦点为,易知,由,得,根据椭圆的定义可得,所以.11【答案】b【解析】如图,延长交椭圆于点,设椭圆右焦点为,连接.根据题意,所以,根据椭圆定义,所以,在中,由余弦定理得,在中,由余弦定理得,所以,解得,所以椭圆离心率为,故选b.【名师点睛】本题考查椭圆的定义,几何性质,余弦定理等,属于中档题.根据椭圆几何性质可把椭圆内每条线段的长度用表示,然后利用余弦定理,在两个三角形里分别表示同一角的余弦,

20、得到关系,求出离心率.12【答案】d【解析】由题意得椭圆的短轴长为,解得,则,设,则,即, ,故选d13【答案】d【解析】设,则,若存在四个不同点满足,则,即,解得,故选d.【名师点睛】圆锥曲线中的离心率的计算,关键是利用题设条件构建关于的一个等式关系而离心率的取值范围,则需要利用坐标的范围、几何量的范围或点的位置关系构建关于的不等式或不等式组14【答案】9【解析】由题意可得m5,则椭圆1中的a,b,所以c,即有2,解得m9故答案为:9【名师点睛】本题考查椭圆的方程和性质,考查焦点坐标的运用,以及运算能力,属于基础题由题意可得椭圆焦点在y轴上,从而可得2,解方程可得m15【答案】4【解析】设椭

21、圆的短半轴长为,半焦距为.由以为直径的圆与椭圆相切,可得,又由,所以,即椭圆的长轴长为,故选b【名师点睛】本题主要考查了椭圆的标准方程及其简单的几何性质的应用,其中解答中根据以为直径的圆与椭圆相切,得到是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.16【答案】【解析】方法一:e=.因为为等边三角形,所以|af1|f1f2|f2a|=12,所以e=.方法二:不妨设椭圆方程为+=1(a>b>0),f1(c,0),f2(-c,0),由得|y|=,即|af1|=|bf1|=,|ab|=.因为为正三角形,所以·=2c,得(a2-c2)=2ac,即e2+2e-=0.又0<

22、e<1,解得e=.17【答案】【解析】已知是等腰直角三角形,而|ob|=a,过点p作phob于点h,则ph=oh=ob=a,所以其面积s=|ob|×|ph|=×a×a=a2.故由题意可得a2=4,解得a=4,故p(2,2).由点p在椭圆上可得,+=1,解得b2=,所以b=.18【答案】【解析】由题意得设椭圆上一点,则,又,当时,取得最小值【名师点睛】解答圆锥曲线中的最值问题时,可将所求的最值表示成某一参数的表达式,然后再根据不等式或函数的知识求解,由于解题中要涉及复杂的计算,所以在解题时要注意计算的合理性,适当运用换元等方法进行求解19【答案】【解析】依题意

23、设椭圆c的方程为,则椭圆c的面积为,又,解得,.则椭圆c的标准方程为,故答案为:.【名师点睛】本题考查椭圆标准方程的求解,一般要结合已知条件求出、的值,再利用椭圆焦点位置得出椭圆的标准方程,考查运算求解能力,属于中等题.20【答案】【解析】由椭圆过得:,由椭圆方程可知:,又(当且仅当,即时取等号),当时,线段长最小,.本题正确结果为.【名师点睛】本题考查椭圆离心率的求解问题,关键是能够利用基本不等式求解和的最小值,根据等号成立条件可得到椭圆之间的关系,从而使问题得以求解.21【答案】(1)y236+x232=1;(2)y264+x236=1.【解析】(1)因为椭圆的焦点在y轴上,所以可设它的标

24、准方程为y2a2+x2b2=1(a>b>0).方法一:由椭圆的定义知,所以a=6.又c=2,所以b=a2-c2=42,所以椭圆的标准方程为y236+x232=1.方法二:因为所求椭圆过点(4,32),所以18a2+16b2=1.又a2-b2=c2=4,所以a2=36,b2=32,所以椭圆的标准方程为y236+x232=1.(2)由椭圆的几何性质可知,以坐标轴为对称轴的椭圆与坐标轴的交点就是椭圆的顶点,所以点p,q分别是椭圆的短轴和长轴的一个端点,则短半轴长b=6,长半轴长a=8,且短轴、长轴分别在x轴和y轴上,所以椭圆的标准方程为y264+x236=1.22【答案】(1);(2)2

25、或8【解析】(1)方程表示椭圆,.(2)当9kk1时,依题意可知a=,b=,c=,又,当9kk1时,依题意可知b=,a=,c=,又,综上,k的值为2或8 23【答案】(1);(2).【解析】(1)由题意设椭圆的标准方程为,椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,且椭圆长轴长为,解得,椭圆的标准方程为(2)在中,由余弦定理得,又由椭圆的定义得,【名师点睛】利用椭圆的定义解决与焦点三角形相关的周长、面积及最值时,可利用定义和余弦定理可求得,再结合进行转化,进而求得焦点三角形的周长和面积24【答案】(1);(2).【解析】(1)由题设,椭圆的焦距,即,所以,因为椭圆经过点,所以,即,化简、整理得

26、,解得(负值已舍去).故求椭圆的标准方程为.(2)易知,设,于是.因为,即, 所以,即.联立,并注意到,解得.因为,所以.于是,即,亦即.所以,即.故椭圆的离心率的取值范围是.【思路点拨】(1)由题意得,代入已知点,可得,的方程,解方程即可得到所求的椭圆方程;(2)设,运用两点的距离公式,化简整理,即可得到点的轨迹方程,由题意和圆相交的条件,结合离心率公式,即可得到所求范围.25【答案】(1);(2)【解析】(1),解得,故(2)设,由(1)知椭圆方程可化简为易求直线的斜率为,故可设直线的方程为:由消去得,于是的面积,因此椭圆的方程为,即.【名师点睛】本题考查椭圆的离心率以及通过弦长公式求椭圆

27、的相关量,属于一般题.(1)由可得,计算进而得答案.(2)设直线的方程,联立方程组,利用根与系数的关系,代入的面积公式计算整理即可.直通高考1【答案】b【解析】椭圆的离心率,故选b2【答案】c【解析】由题可得,因为,所以,即,所以椭圆的离心率,故选c【名师点睛】该题考查的是有关椭圆的离心率的问题,在求解的过程中,一定要注意离心率的公式,再者就是要学会从题的条件中判断与之相关的量,结合椭圆中a,b,c的关系求得结果.3【答案】d【解析】因为抛物线的焦点是椭圆的一个焦点,所以,解得,故选d【名师点睛】本题主要考查抛物线与椭圆的几何性质,渗透逻辑推理、运算能力素养解答时,利用抛物线与椭圆有共同的焦点

28、即可列出关于的方程,从而解出,或者利用检验排除的方法,如时,抛物线焦点为(1,0),椭圆焦点为(±2,0),排除a,同样可排除b,c,从而得到选d4【答案】b【解析】法一:如图,由已知可设,则,由椭圆的定义有在中,由余弦定理推论得在中,由余弦定理得,解得所求椭圆方程为,故选b法二:由已知可设,则,由椭圆的定义有在和中,由余弦定理得,又互补,两式消去,得,解得所求椭圆方程为,故选b【名师点睛】本题考查椭圆标准方程及其简单性质,考查数形结合思想、转化与化归的能力,很好地落实了直观想象、逻辑推理等数学素养5【答案】a【解析】以线段为直径的圆的圆心为坐标原点,半径为,圆的方程为,直线与圆相切

29、,所以圆心到直线的距离等于半径,即,整理可得,即即,从而,则椭圆的离心率,故选a6【答案】a【解析】当时,焦点在轴上,要使c上存在点m满足,则,即,得;当时,焦点在轴上,要使c上存在点m满足,则,即,得,故的取值范围为,故选a7【答案】d【解析】在中,设,则,又由椭圆定义可知,则,故选d【名师点睛】椭圆定义的应用主要有两个方面:一是判断平面内动点与两定点的轨迹是否为椭圆,二是利用定义求焦点三角形的周长、面积、椭圆的弦长及最值和离心率问题等;“焦点三角形”是椭圆问题中的常考知识点,在解决这类问题时经常会用到正弦定理,余弦定理以及椭圆的定义.8【答案】【解析】由已知可得,设点的坐标为,则,又,解得,解得(舍去),的坐标为【名师点睛】本题考

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