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文档简介
3.1.2椭圆的简单几何性质目录TOC\o"12"\h\z\u【题型归纳】 2题型一:椭圆的几何性质 2题型二:根据椭圆的有界性求范围或最值 4题型三:求离心率的值 6题型四:求离心率的范围 8题型五:点与椭圆的位置关系 10题型六:直线与椭圆的位置关系 13题型七:弦长问题 14题型八:中点弦问题 18题型九:椭圆的实际应用 20题型十:定点定值问题 23【重难点集训】 27【高考真题】 41
【题型归纳】题型一:椭圆的几何性质1.(多选题)(2024·高二·安徽芜湖·期中)若椭圆绕其对称中心旋转,所得新椭圆的两个顶点恰好是旋转前椭圆的两个焦点,就称该椭圆为“对称椭圆”.下列是“对称椭圆”的方程有(
)A. B. C. D.【答案】AC【解析】因为新椭圆的两个顶点恰好是旋转前椭圆的两个焦点,所以,即,对于A,,则,所以,所以A正确,对于B,,则,所以,所以B错误,对于C,,则,所以,所以C正确,对于D,,则,所以,所以D错误,故选:AC2.(多选题)(2024·高一·浙江宁波·期末)已知椭圆的焦点分别为,焦距为为椭圆C上一点,则下列选项中正确的是(
)A.椭圆C的离心率为 B.的周长为3C.不可能是直角 D.当时,的面积为【答案】AD【解析】由题意,焦距为,又,所以椭圆焦点必在轴上,由.所以椭圆的离心率,故A正确;根据椭圆的定义,的周长为,故B错误;如图:取为椭圆的上顶点,则,所以为钝角,所以椭圆上存在点,使得为直角,故C错误;如图:当时,设,,则,所以,故D正确.故选:AD3.(多选题)(2024·河南开封·三模)椭圆的焦点为,,上顶点为A,直线与C的另一个交点为B,若,则(
)A.C的焦距为2 B.C的短轴长为C.C的离心率为 D.的周长为8【答案】ABD【解析】由于,所以,故,因此,故,所以椭圆,对于A,焦距为,故A正确,对于B,短轴长为,B正确,对于C,离心率为,C错误,对于D,的周长为,D正确,故选:ABD4.(多选题)(2024·高二·四川广元·阶段练习)已知分别是椭圆C:的左、右焦点,P为椭圆C上异于长轴端点的动点,则下列结论正确的是(
)A.的周长为10 B.面积的最大值为25C.的最小值为1 D.椭圆C的离心率为【答案】AD【解析】由题意可知:,则,,对于选项A:的周长为,故A正确;对于选项B:当P为短轴顶点时,面积取到最大值为,故B错误;对于选项C:PF1的最小值为,此时P但本题取不到长轴顶点,故没有最小值,故C错误;对于选项D:椭圆C的离心率为,故D正确;故选:AD.题型二:根据椭圆的有界性求范围或最值5.(2024·高二·辽宁·期中)已知是椭圆上一点,,则的最小值为.【答案】【解析】设,所以,由于,故当,取最小值,故答案为:6.(2024·高二·贵州贵阳·阶段练习)已知椭圆,直线,则椭圆上的点到直线距离的最小值为,最大值为.【答案】【解析】设椭圆上一点,所以,点到直线的距离为,当时,取最小值,即;当时,取最大值,即.故答案为:;.7.(2024·高二·上海普陀·期中)过椭圆的中心的直线与椭圆交于两点,是椭圆的右焦点,则的面积的最大值为.【答案】12【解析】由椭圆,得,,.方法一:当轴时,为椭圆的短轴,;当与轴不垂直时,设直线,由,得,解得,得,设,不妨取,所以;综上所述:的面积的最大值为12.方法二:设点,则,故的面积.故答案为:12.8.(2024·高二·上海浦东新·期末)以为焦点的椭圆x2a2+y23=1【答案】3【解析】因为为椭圆x2a所以,,所以由a2所以椭圆的标准方程为:,如图所示:因为为椭圆的左焦点,为椭圆上的动点,故当处于右顶点时最大,且最大值为MF故答案为:3.题型三:求离心率的值9.(2024·高二·全国·专题练习)已知椭圆:()的左右焦点分别为,,点在上,点在轴上,,,则椭圆的离心率为.【答案】55/【解析】令椭圆:()的半焦距为,设,则,由点在轴上,,得,而,,因此,即,解得,在中,,在中,由余弦定理得,即,整理得,而,所以椭圆的离心率为.故答案为:.10.(2024·高三·广东惠州·阶段练习)设椭圆:的左、右焦点分别为,,过作平行于轴的直线交于两点,若,,则C的离心率为.【答案】【解析】由题意知,,,所以,解得;又,所以,所以椭圆的离心率为.故答案为:.11.(2024·高二·全国·课后作业)体外碎石技术在医学上一般用来治疗肾结石,其治疗原理为电极放电产生冲击波,经椭圆形反射体反射聚焦(将某个焦点发出的冲击波全部反射到另一个焦点处),能量积累增强到一定值时达到结石粉碎的目的.若椭圆的方程为,冲击波从椭圆的左焦点出发,经过反射后首次回到该焦点所经过的路程为,则的离心率为.【答案】或或【解析】情况1:冲击波沿着轴向左出发经反射回到点,此时,即;情况2:冲击波沿着轴向右出发经反射回到点,此时,即;情况3:冲击波以与轴成夹角不为0的角度出发经反射回到点,此时,即.故答案为:或或题型四:求离心率的范围12.(2024·高二·四川内江·阶段练习)已知点A、B为椭圆的长轴顶点,P为椭圆上一点,若直线PA,PB的斜率之积的范围为,则椭圆的离心率的取值范围是(
)A. B.C. D.【答案】A【解析】由题得:,所以故选:A.13.(2024·高二·安徽安庆·阶段练习)椭圆(a>b>0)上存在一点P满足,分别为椭圆的左右焦点,则椭圆的离心率的范围是(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】因为椭圆(a>b>0)上存在一点P满足,即,所以点P落在以为直径的圆上,所以有解,即有解,所以.即,所以,所以,又椭圆的离心率,所以.故选:D14.(2024·高二·江苏盐城·阶段练习)已知椭圆上有一点P,是椭圆的左、右焦点,若使得为直角三角形点P有8个,则椭圆的离心率的范围是(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】如图所示,当点落在上顶点时,恰好有6个直角三角形,此时,,当椭圆变扁时,椭圆越扁,离心率越大,,此时为直角三角形点P有8个,故选:C15.(2024·高二·全国·课后作业)已知直线,若椭圆上的点到直线的距离的最大值与最小值之和为,则椭圆的离心率范围是(
)A. B.C. D.【答案】A【解析】联立可得(1+a2)x2+4a2x+3a2=0,因为直线l与椭圆C相离或相切,所以=16a4﹣12a2(1+a2)≤0,∴1<a2≤3,设椭圆上任意一点P(acosθ,sinθ),则点到直线l的距离,其中,d的最小值、最大值分别为:,,满足最大值与最小值之和为,∴1<a2≤3,.故选:A.题型五:点与椭圆的位置关系16.(2024·全国·二模)已知为椭圆的右焦点,点为C内一点,若在C上存在一点P,使得,则a的取值范围是(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】依题意,,设C的左焦点为,则,因为,且,则,即,于是,解得,而,点为椭圆C内一点,即有,,整理得,又,解得,所以a的取值范围是.故选:D17.(2024·高二·全国·课后作业)设点是曲线上的点,又点,,下列结论中正确的是(
)A. B.C. D.【答案】C【解析】曲线,化为,它表示顶点分别为的菱形,以,为焦点,长轴长为10,短轴长为6的椭圆方程,在直角坐标系中,作出曲线和椭圆的图形,如下图所示:由图形以及椭圆的定义可知:若在椭圆上,又在曲线上时,即或时,;若在椭圆内部,又在曲线上时,则,综上,.故选:C.18.(2024·高二·湖北荆州·阶段练习)已知椭圆,若椭圆上存在两点、关于直线对称,则的取值范围是(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】椭圆,即:,设椭圆上两点关于直线对称,中点为,则,,所以,∴,∴,代入直线方程得,即,因为在椭圆内部,∴,解得,即的取值范围是.故选:A.19.(2024·高二·山东青岛·学业考试)若直线与圆没有公共点,则过点的一条直线与椭圆的公共点的个数为(
)A.0 B.1 C.2 D.1或2【答案】C【解析】圆的圆心,半径为,因为直线与圆没有公共点,所以圆心到直线的距离大于半径,得,即,所以,则点在椭圆内部,所以过点的直线与椭圆必有2个公共点.故选:C.题型六:直线与椭圆的位置关系20.(2024·高三·全国·专题练习)已知点为椭圆上任意一点,直线,点F为椭圆C的左焦点.(1)求椭圆C的离心率及左焦点F的坐标;(2)求证:直线与椭圆C相切;【解析】(1)由椭圆,可得,则,所以椭圆的离心率为,左焦点为.(2)由椭圆,可得,即当时,直线的方程为或,此时直线与椭圆相切;当时,联立方程组,可得,即,则,所以直线与椭圆相切,综上可得,直线与椭圆相切.21.判断直线与椭圆是否有公共点.如有两个公共点,求出公共点的坐标,并求出以这两个公共点为端点的线段长.【解析】联立直线与椭圆的方程,可得方程组,消化简得,,解得,或,故方程组的解为或因此直线与椭圆有两个公共点,且公共点的坐标为,.从而可知所求线段长为.22.(2024·高二·全国·课后作业)试判断直线与椭圆的公共点的个数,并说明理由.【解析】直线与椭圆的公共点的个数为个,理由如下:根据题意,直线,恒过定点,把点代入椭圆,则点在椭圆的内部,则直线与椭圆必相交,有个交点,即直线与椭圆的公共点的个数为个.题型七:弦长问题23.(2024·高二·江苏镇江·期末)已知椭圆的焦点为F,椭圆上M,N满足:,则(
)A. B.3 C. D.【答案】D【解析】设、,不妨设为右焦点,据题意得,因为,所以,所以,将点代入椭圆方程得由,得,所以,所以,所以,所以,所以.故选:D24.(2024·高三·广东茂名·阶段练习)已知椭圆与双曲线有公共焦点,与在第一象限的交点为,且.(1)求与的方程;(2)记的上顶点为的左顶点为,直线与的另一个交点为,求.【解析】(1)因为,所以,记,则.由椭圆的定义可得,.由双曲线的定义可得,.所以的方程为的方程为.(2)由题意得,则直线的方程为.设.联立得,所以.所以,所以.25.(2024·高三·河南焦作·开学考试)已知椭圆C:的焦距为,离心率为.(1)求C的标准方程;(2)若,直线l:交椭圆C于E,F两点,且的面积为,求t的值.【解析】(1)由题意得,,,又,则,则,所以C的标准方程为.(2)由题意设,,如图所示:联立,整理得,,则,,故.设直线l与x轴的交点为,又,则,故,结合,解得.26.(2024·高二·安徽合肥·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,且,动直线与椭圆交于两点;当直线过焦点且与轴垂直时,.(1)求椭圆的方程;(2)若直线过点,椭圆的左顶点为,当面积为时,求直线的斜率.【解析】(1)由题意得:F1-c,0,,,,,,即,;当直线过焦点且与轴垂直时,,不妨令,由得:,,由得:,椭圆的方程为:.(2)由题意知:直线斜率不为,可设,由得:,则,设,则,,,又B-2,0,,,解得:,直线的斜率.题型八:中点弦问题27.(2024·高二·吉林·期中)已知椭圆C:x2a2+(1)求椭圆的方程;(2)直线与椭圆相交于两点,若线段的中点坐标为-3,2,求直线的方程.【解析】(1)由题意可知,则.因为,所以椭圆的方程为.(2)设Ax1两式相减得,整理可得.因为线段的中点坐标为-3,2,所以,所以直线的斜率,故直线的方程为,即.直线和轴的交点为,该点在椭圆内,故直线和椭圆相交,满足条件.28.(2024·高二·山东青岛·阶段练习)已知直线与椭圆和交于A,B两点,且点平分弦AB,则m的值为.【答案】3【解析】设坐标为,则,作差可得,则,根据题意可得,,则,解得.当时,联立,可得,其,满足题意;故.故答案为:.29.(2024·高二·重庆江北·阶段练习)若椭圆的弦中点坐标为,则直线的斜率为.【答案】【解析】由于,所以点在椭圆内部,设,,由已知,,,两式相减得,∴.故答案为:30.(2024·高二·陕西西安·阶段练习)已知椭圆的左焦点为是椭圆上任意一点,的最大值为3,最小值为1.(1)求椭圆的标准方程;(2)已知是椭圆内一点,过点任做一条直线与椭圆交于两点,求以为中点的弦所在的直线方程.【解析】(1)由的最大值为3,最小值为得,则,可得,所以椭圆方程为(2)根据题意得中点弦的斜率存在,且在椭圆内,设,,,,所以,,两式作差,得,由于是的中点,故,所以,所以,所以,所以中点弦的方程为,所求的直线方程.题型九:椭圆的实际应用31.(2024·广东韶关·模拟预测)韶州大桥是一座独塔双索面钢砼混合梁斜拉桥,具有桩深,塔高、梁重、跨大的特点,它打通了曲江区、浈江区、武江区交通道路的瓶颈,成为连接曲江区与芙蓉新城的重要交通桥梁,大桥承担着实现韶关“三区融合”的重要使命,韶州大桥的桥塔外形近似椭圆,若桥塔所在平面截桥面为线段,且过椭圆的下焦点,米,桥塔最高点距桥面米,则此椭圆的离心率为(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】如图按椭圆对称轴所在直线建立直角坐标系,设椭圆方程为,令,即,解得,依题意可得,所以,所以,所以.故选:D.32.(2024·高二·福建福州·期中)“嫦娥四号”探测器实现历史上的首次月背着陆,如图是“嫦娥四号”运行轨道示意图,圆形轨道距月球表面千米,椭圆形轨道的一个焦点是月球球心,一个长轴顶点位于两轨道相切的变轨处,另一个长轴顶点距月球表面千米,则椭圆形轨道的焦距为千米.【答案】【解析】设椭圆长轴长为,焦距为,月球半径为,则,两式作差,可得,椭圆形轨道的焦距为千米.故答案为:85.33.(2024·高二·湖北武汉·期末)在对表面为曲面的工件进行磨削时应当选用尺寸适当的圆形砂轮,如果砂轮半径太大,则磨削时工件与砂轮接触处附近的那部分会磨去太多.现有一工件,其截面内表面是一长轴长为4,离心率为的椭圆,在对其内表面进行抛光时,所选用砂轮的半径最大为.【答案】32【解析】,,离心率,故,,不妨设椭圆方程为:,设圆半径为,椭圆与圆相切于左顶点或者右顶点时有最大值,圆方程为:,联立方程:,消去得到,,解得.故答案为:.34.(2024·高二·江苏常州·期末)某市要建一个椭圆形场馆,其中椭圆的长轴长为200米,短轴长为120米.现要在该场馆内划定一个顶点都在场馆边界上的矩形区域,当这个区域的面积最大时,矩形的周长为米.【答案】【解析】由题意可知,即,所以椭圆方程为,则椭圆的参数方程为,所以矩形在第一象限的顶点坐标可设为(),根据对称性可知矩形的长为,宽为,所以矩形的面积为,当且仅当时,面积取得最大值,所以此时,矩形的周长为,故答案为:题型十:定点定值问题35.(2024·江苏泰州·模拟预测)已知,是过点的两条互相垂直的直线,且与椭圆相交于A,B两点,与椭圆相交于C,D两点.(1)求直线的斜率k的取值范围;(2)若线段,的中点分别为M,N,证明直线经过一个定点,并求出此定点的坐标.【解析】(1)根据题意直线,的斜率均存在且不为0直线,分别为,,联立得,由得,则或,同理,则,所以k的取值范围为.(2)设,,由(1)得,所以,则,所以,则,同理,则直线的方程为,化简整理得因此直线经过一个定点.36.(2024·黑龙江大庆·一模)已知焦点在轴上的椭圆:,短轴长为,椭圆左顶点到左焦点的距离为.(1)求椭圆的标准方程;(2)如图,已知点,点是椭圆的右顶点,直线与椭圆交于不同的两点,两点都在轴上方,且.证明直线过定点,并求出该定点坐标.【解析】(1)由得,所以椭圆的标准方程为.(2)当直线斜率不存在时,直线与椭圆交于不同的两点分布在轴两侧,不合题意.所以直线斜率存在,设直线的方程为.设、,由得,所以,.
因为,所以,即,整理得化简得,所以直线的方程为,所以直线过定点.37.(2024·高三·陕西汉中·阶段练习)已知椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合,且其离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)已知与坐标轴不垂直的直线与椭圆交于,两点,线段的中点为,求证:(为坐标原点)为定值.【解析】(1)∵抛物线的焦点为,∴椭圆的半焦距为,又,得,.∴椭圆的方程为(2)证明:由题意可知,直线的斜率存在且不为0,设直线的方程为,联立,得.,即,设,,则,,∴,∴.∴为定值38.(2024·高二·河南平顶山·期末)已知椭圆经过点,且离心率为.(1)求椭圆E的方程;(2)若经过点,且斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点P,Q(均异于点A),证明:直线AP与AQ的斜率之和为定值.【解析】(1)由题意可知:,又,解得,所以椭圆方程为(2)证明:由题意可知直线有斜率,由于与点的连线的斜率为,且的横纵坐标恰好与相反,因此直线有斜率满足且,直线的方程为:,联立直线与椭圆方程:,设,则,,将代入可得故直线AP与AQ的斜率之和为1,即为定值,得证.【重难点集训】1.(2024·高二·江苏南京·阶段练习)关于椭圆有如下结论:“过椭圆上一点作该椭圆的切线,切线方程为.”设椭圆的左焦点为,右顶点为,过且垂直于轴的直线与的一个交点为,过作椭圆的切线,若切线的斜率与直线的斜率满足,则椭圆C的离心率为(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】依题意,,由代入椭圆方程得,不妨设,则切线,即,切线的斜率,直线的斜率,则,所以.故选:C2.(2024·高二·重庆渝中·阶段练习)点是椭圆上的点,以为圆心的圆与轴相切于椭圆的焦点,与轴相交于,两点,若是直角三角形,则该椭圆的离心率为(
)A. B. C. D.【答案】D【解析】圆与轴相切于焦点,轴,可设,在椭圆上,,解得:,圆的半径为;作轴,垂足为,,,为直角三角形,,,,即,又,所以,故选:D.3.(2024·高二·江苏南通·阶段练习)已知椭圆上的两个动点P,Q,设,,且线段PQ的垂直平分线经过一个定点,则定点坐标为(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】因为,在椭圆上,且,当时,由,得,设线段PQ的中点为,所以,所以线段PQ的垂直平分线的方程为,即,该直线恒过定点当时,线段PQ的垂直平分线也过定点,故线段PQ的垂直平分线恒过定点故选:A.4.(2024·高二·山东菏泽·阶段练习)已知椭圆的离心率为,若椭圆上的点到直线的最短距离不小于,则长半轴长的取值范围为(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】设平行且距离为的直线方程为,所以,解得或(结合图象舍去)设直线与平行且它们之间的距离为,则的方程为,由整理,得,因为上的点到直线的最短距离不小于,所以与椭圆相切或没有交点,所以,整理得,由椭圆的离心率为,可知,所以,所以,则,所以.故选:C.5.(2024·高二·重庆·阶段练习)已知直线与椭圆相交于A、B,且AB的中点为,则椭圆的离心率为(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】设两点坐标分别为,因为且AB的中点为,所以,因为在椭圆上,所以①,两式相减,得,根据,上式可化简为,整理得,又,所以,即,所以.故选:B.6.(2024·高二·辽宁葫芦岛·阶段练习)已知点P是椭圆上一点,,是椭圆的左、右焦点,若,则下列说法正确的是(
)A.的面积为B.若点M是椭圆上一动点,则的最大值为9C.点P的纵坐标为D.内切圆的面积为【答案】D【解析】对A,根据椭圆定义可得,则①,在中,由余弦定理②,由①②可得,所以的面积为,故A错误;对B,设,则,,,则当时,取得最大值为5,故B错误;对C,由A,的面积为,则,解得,故C错误;对D,设内切圆的半径为,因为的面积为,所以,即,解得,所以内切圆的面积为,故D正确.故选:D.7.(2024·高二·江苏常州·阶段练习)已知点,直线,动点到点的距离是点到直线的距离的一半.若某直线上存在这样的点,则称该直线为“最远距离直线”,则下列结论中错误的是(
)A.点的轨迹方程是B.直线是“最远距离直线”C.平面上有一点,则的最小值为D.点的轨迹与圆是没有交汇的轨迹(即没有交点)【答案】D【解析】设Px,y,因为动点到点的距离是点到直线的距离的一半,所以,整理得,A说法正确;联立可得,解得,所以存在点,直线是“最远距离直线”,B说法正确;过作垂直于直线,垂足为,由题意得,则,由图可知的最小值即为点到直线的距离,C说法正确;由得,圆圆心为1,0,半径为,易得点的轨迹与圆交于点2,0,D说法错误;故选:D8.(2024·高二·吉林长春·阶段练习)已知点F,A,B分别是椭圆的左焦点、右顶点和上顶点,AB的中点为M,若,则椭圆的离心率等于(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】如图,取的中点,连接,则易得,,在中,,则,又,在中,由余弦定理,,即,整理得,,解得或(舍去),则.故选:B.9.(2024·高二·江苏无锡·阶段练习)2024年3月,某科技公司启用具备“超椭圆”数学之美的新logo.设计师的灵感来源于曲线C:.其中星形线E:常用于超轻材料的设计.则下列关于星形线说法错误的是(
)A.E关于y轴对称 B.E上的点到x轴、y轴的距离之积不超过C.曲线E所围成图形的面积小于2 D.E上的点到原点距离的最小值为【答案】D【解析】对于A,若在星形线E上,则也在E上,故E关于轴对称,A正确;对于B,由,则,当且仅当时等号成立,B正确;对于C,曲线E过点,在所围成的区域内部,而所围成的面积为2,故曲线E所围成的面积小于2,C选项正确;对于D,由,当且仅当时等号成立,故上的点到原点的距离最小值为,故D选项错误.故选:D10.(多选题)(2024·高二·江西抚州·阶段练习)已知椭圆分别为它的左右焦点,点是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的有(
)A.椭圆离心率为B.C.若,则的面积为D.最大值为【答案】BC【解析】由椭圆方程可知,,,,所以椭圆的离心率,故A错误;由椭圆定义知,故B正确;又,因为,所以,,解得:,所以的面积为,故C正确;因为,,所以,当且仅当,即,时取等号.所以最大值为,故D错误.故选:BC.11.(多选题)(2024·高二·安徽阜阳·阶段练习)设是椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,且.则下列说法中正确的是(
)A. B.离心率为C.的面积为6 D.的面积为12【答案】ABC【解析】由,得,则,因为是椭圆上一点,所以,因为,所以,,故A正确;对于B,离心率为,故B正确;对于CD,因为,所以为直角三角形,,所以,故C正确,D错误.故选:ABC12.(多选题)(2024·高三·广东肇庆·阶段练习)已知是椭圆:()位于第一象限上的一点,,是的两个焦点,,点在的平分线上,的平分线与轴交于点,为原点,,且,则下列结论正确的是(
)A.的面积为B.的离心率为C.点到轴的距离为D.【答案】ACD【解析】如图,设,,延长交于点.由题意知,为的中点,则为的中点,又,所以是等边三角形,则化简得即在中,由余弦定理得,所以,即.因为,所以,,所以,,故B错误.的面积为,故A正确.设点到轴的距离为,所以,则,故C正确.因为是的平分线,所以,所以,则,故D正确.故选:ACD13.(2024·高三·云南德宏·阶段练习)已知椭圆()的长轴长为4,离心率为.若,分别是椭圆的上、下顶点,,分别为椭圆的上、下焦点,为椭圆上任意一点,且,则的面积为.【答案】【解析】因为,所以,所以椭圆方程为,设,椭圆的上、下顶点,所以且,所以,所以即得.故答案为:.14.(2024·高二·江苏镇江·期中)已知椭圆和直线,若对任意的,直线与椭圆恒有公共点,则实数的取值范围是.【答案】.【解析】直线恒过定点0,1,要使直线与椭圆恒有公共点,则0,1在椭圆内部或在椭圆上,若椭圆是焦点在轴上的椭圆,则;若椭圆是焦点在轴上的椭圆,则.实数的取值范围是:.故答案为:.15.(2024·高二·全国·课后作业)已知椭圆上存在关于直线对称的点,则的取值范围是.【答案】【解析】由题意可知:直线的斜率,设椭圆上关于直线对称的两点分别为,的中点为,可得,且,,因为点在上,则,两式相减得,整理可得,可得,即,则,联立方程,解得,即,因为点在椭圆内,所以,解得,所以实数的取值范围是.故答案为:.16.(2024·高二·江苏南通·阶段练习)已知椭圆的右焦点为,斜率不为0的直线与交于两点.(1)若是线段的中点,求直线的方程;(2)若直线经过点(点在点之间),直线与直线的斜率分别为,求证:为定值.【解析】(1)设,则有,且,作差可得,所以,由点斜式得,,整理得即为直线的方程.(2)不妨设的直线方程为,联立,消去整理得,由韦达定理得,所以,因为,所以为定值.17.(2024·高二·江苏徐州·阶段练习)已知,分别为椭圆的左、右焦点,且椭圆经过点和点,其中为椭圆的离心率.(1)求椭圆C的方程;(2)若倾斜角为的直线经过点,且与C交于M,N两点(M点在N点的上方),求的值.【解析】(1)因为椭圆椭圆经过点2,0和点,,所以,解得,所以椭圆的方程为.(2)由(1)得,直线的斜率为,所以直线的方程为,即,联立,解得或,则,所以.18.(2024·高二·江苏徐州·阶段练习)2024年4月30日17时46分,神舟十七号返回舱成功着陆,返回舱是宇航员返回地球的座舱.返回舱的轴截面可近似看作是由半个椭圆和一段圆弧组成的“果圆”.如图,在平面直角坐标系中,某“果圆”中圆弧经过椭圆的一个焦点和短轴的两个顶点与.(1)写出图中“果圆”的方程;(2)直线交该“果圆”于A、B两点,求弦AB的长度.【解析】(1)设上半椭圆的标准方程为,因为椭圆的一个焦点为和短轴的两个顶点为与,所以,所以,所以上半椭圆的标准方程为:.由题意得,圆弧过点,和.设圆弧所在圆的方程为,则,解得,所以圆弧的方程为:.(2)由,解得,得,由,解得,得,所以.19.(2024·高二·江苏盐城·阶段练习)已知椭圆,三点中恰有两点在椭圆上.(1)求椭圆的方程;(2)若直线交椭圆于两点,且线段的中点的横坐标为,过作新直线,①求直线和直线的斜率之积;②证明:新直线恒过定点,并求出该定点的坐标.【解析】(1)由题可知,一定在椭圆上,其中一个在椭圆上,当椭圆过点可得,则椭圆的方程为;当椭圆过点可得,方程组无解,综上,椭圆的方程为;(2)①由题可设,,当时,设,、,,显然,联立,则,即,因为为线段的中点,所以,又,所以,即直线和直线的斜率之积为;②由①可得直线的斜率为,又,所以直线的方程为,即,显然恒过定点,,当时,直线即,此时为轴亦过点,;综上所述,恒过定点,.【高考真题】1.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)设椭圆的离心率分别为.若,则(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】由,得,因此,而,所以.故选:A2.(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)已知椭圆的左、右焦点分别为,,直线与C交于A,B两点,若面积是面积的2倍,则(
).A. B. C. D.【答案】C【解析】将直线与椭圆联立,消去可得,因为直线与椭圆相交于点,则,解得,设到的距离到距离,易知,则,,,解得或(舍去),故选:C.3.(2022年高考全国甲卷数学(文)真题)已知椭圆的离心率为,分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为(
)A. B. C. D.【答案】B【解析】因为离心率,解得,,分别为C的左右顶点,则,B为上顶点,所以.所以,因为所以,将代入,解得,故椭圆的方程为.故选:B.4.(2022年高考全国甲卷数学(理)真题)椭圆的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线的斜率之积为,则C的离心率为(
)A. B. C. D.【答案】A【解析】[方法一]:设而不求设,则则由得:,由,得,所以,即,所以椭圆的离心率,故选A.[方法二]:第三定义设右端点为B,连接PB,由椭圆的对称性知:故,由椭圆第三定义得:,故所以椭圆的离心率,故选A.5.(2022年新高考全国I卷数学真题)已知椭圆,C的上顶点为A,两个焦点为,,离心率为.过且垂直于的直线与C交于D,E两点,,则的周长是.【答案】13【解析】∵椭圆的离心率为,∴,∴,∴椭圆的方程为,不妨设左焦点为,右焦点为,如图所示,∵,∴,∴为正三角形,∵过且垂直于的直线与C交于D,E两点,为线段的垂直平分线,∴直线的斜率为,斜率倒数为,直线的方程:,代入椭圆方程,整理化简得到:,判别式,∴,∴,得,∵为线段的垂直平分线,根据对称性,,∴的周长等于的周长,利用椭圆的定义得到周长为.故答案为:13.6.(2024年上海市1月春考数学试题)在平面直角坐标系中,已知点为椭圆上一点,、
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