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考点35
椭圆-备战2022年高考数学一轮复习考点帮浙江专用
考点
35
椭圆
备战
2022
年高
数学
一轮
复习
浙江
专用
考点35 椭圆
【命题趋势】
从近五年的考查情况来看,椭圆的定义、标准方程、几何性质以及直线与椭圆的位置关系一直是高考的命题热点,直线与椭圆的位置关系常与向量、圆、三角形等知识综合考查,多以解答题的形式出现,难度中等偏上.
【重要考向】
本节主要考查考生的数学运算、直观想象核心素养及考生对数形结合思想、转化与化归思想的应用.
椭圆的定义
方法策略:
(1) 椭圆定义的集合语言: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.
(2)注意以下公式的灵活运用:
(1);
(2);
(3).
【典例】
1.若椭圆上一点到椭圆一个焦点的距离为,则到另一个焦点的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据椭圆的定义,直接求解.
【详解】设点到另一个焦点的距离为,
由椭圆方程可知,,
则,所以.
故选:D
【点睛】本题考查椭圆的简单性质以及椭圆的定义的应用,考查计算能力.属于基础题.
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.
【典例】
2.已知定点F1,F2,且|F1F2|=8,动点P满足|PF1|+|PF2|=8,则动点P的轨迹是( )
A.椭圆 B.圆 C.直线 D.线段
【答案】D
【分析】直接利根据动点的轨迹进行判断即可.
【详解】因为|PF1|+|PF2|=|F1F2|,所以动点P的轨迹是线段F1 F2.
故选:D
3.椭圆:的短轴长为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【答案】C
【分析】取分母较小的为可得短轴长.
【详解】由已知,,.
故选:C.
椭圆的几何性质
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).
4.已知椭圆的一个焦点为,则m的值为( )
A. B.3 C. D.6
【答案】B
【分析】根据椭圆焦点坐标确定参数c及长轴的位置,进而求m的值.
【详解】由题意知:且长轴在轴上,
∴,即.
故选:B
5.椭圆+=1上的一点P到两焦点的距离的乘积为m,则m的最大值为_______
【答案】25
【分析】利用椭圆的定义和基本不等式即可求出m的最大值.
【详解】设椭圆的两个焦点分别为F1,F2,有|PF1|+|PF2|=2a=10.
则m=|PF1|·|PF2|≤=25,当且仅当|PF1|=|PF2|=5,
即点P位于椭圆的短轴的顶点处时,m取得最大值25
故答案为:25.
1.若动点始终满足关系式,则动点M的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
2.已知椭圆过点和点,则此椭圆的标准方程是( )
A. B.或
C. D.以上都不对
3.椭圆与关系为( )
A.有相等的长轴 B.有相等的短轴
C.有相等的焦点 D.有相等的焦距
4.椭圆的焦点坐标为( )
A. B.
C. D.
5.如果方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示,点F是椭圆的右焦点,A,C是椭圆上关于原点O对称的两点,直线与椭圆的另一个交点为B,若,则椭圆M的离心率为( )
A. B. C. D.
8.过点(,-),且与椭圆有相同焦点的椭圆的标准方程为_______.
9.若的两个顶点,,周长为,则第三个顶点的轨迹方程是____________.
1.(2021年全国乙卷(文))设B是椭圆的上顶点,点P在C上,则的最大值为( )
A. B. C. D.2
2.(2021年全国乙卷(理))设是椭圆的上顶点,若上的任意一点都满足,则的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2021年全国新高考Ⅰ卷)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
4.(2021年全国甲卷(理))已知为椭圆C:的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两点,且,则四边形的面积为________.
5.(2021年浙江卷) 已知椭圆,焦点,,若过的直线和圆相切,与椭圆在第一象限交于点P,且轴,则该直线的斜率是___________,椭圆的离心率是___________.
6.(2019年浙江卷)已知椭圆左焦点为,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_______.
7.(2020年全国卷(文科)(新课标Ⅰ))已知A、B分别为椭圆E:(a>1)的左、右顶点,G为E的上顶点,,P为直线x=6上的动点,PA与E的另一交点为C,PB与E的另一交点为D.
(1)求E的方程;(2)证明:直线CD过定点.
8.(2020年全国卷(文科)(新课标Ⅱ))已知椭圆C1:(a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=|AB|.
(1)求C1的离心率;
(2)若C1的四个顶点到C2的准线距离之和为12,求C1与C2的标准方程.
9.(2020年全国卷(理科)(新课标Ⅱ))已知椭圆C1:(a>b>0)的右焦点F与抛物线C2的焦点重合,C1的中心与C2的顶点重合.过F且与x轴垂直的直线交C1于A,B两点,交C2于C,D两点,且|CD|=|AB|.
(1)求C1的离心率;
(2)设M是C1与C2的公共点,若|MF|=5,求C1与C2的标准方程.
10.(2020年全国卷(理科)(新课标Ⅲ))已知椭圆的离心率为,,分别为的左、右顶点.
(1)求的方程;
(2)若点在上,点在直线上,且,,求的面积.
11. (2020年浙江卷)如图,已知椭圆,抛物线,点A是椭圆与抛物线的交点,过点A的直线l交椭圆于点B,交抛物线于M(B,M不同于A).
(Ⅰ)若,求抛物线的焦点坐标;
(Ⅱ)若存在不过原点的直线l使M为线段AB的中点,求p的最大值.
1.已知椭圆上的一点到焦点的距离为,点是的中点,为坐标原点,则等于( )
A.2 B.4 C.7 D.
2.已知△ABC的顶点B、C在椭圆+y2=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( )
A.2 B.6 C.4 D.12
3.“”是“方程表示椭圆”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
4.点、分别在圆和椭圆上,则、两点间的最大距离是( )
A. B. C. D.
5.已知椭圆的左右焦点分别为,,离心率为,过的直线交于两点,若的周长为则,椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
6.已知、是椭圆:()的两个焦点,为椭圆上的一点,且.若的面积为,则( )
A. B. C. D.
7.已知点是椭圆上的一点,椭圆的长轴长是焦距的倍,则该椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
8.已知椭圆C:(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,左、右顶点分别为M,N,过F2的直线l交C于A,B两点(异于M、N),△AF1B的周长为,且直线AM与AN的斜率之积为-,则椭圆C的标准方程为( )
A. B.
C. D.
9.关于椭圆:,有下列四个命题:甲:;乙:;丙:的焦距为6;丁:的焦点在轴上.如果只有一个假命题,则该命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
10.已知为椭圆的两个焦点,过作椭圆的弦,若的周长为16,椭圆的离心率,则椭圆的方程是( )
A. B. C. D.
11.设,分别是椭圆的左、右焦点,过点的直线交椭圆于两点,,若,则椭圆的离心率为___________.
12.已知椭圆,若其左焦点到右顶点的距离为2,则a的值为_______.
13.已知点,的周长是,则的顶点的轨迹方程为___.
14.已知椭圆C:的左、右顶点分别为, ,且以线段,为直径的圆与直线相切,则椭圆C的离心率为_____.
参考答案
跟踪训练
1.【答案】B
【分析】由等式表示的几何意义,结合相应圆锥曲线定义即可得解.
【详解】因动点满足关系式,
则该等式表示点到两个定点的距离的和为8,而,
即动点M的轨迹是以为焦点,长轴长的椭圆,于是短半轴长b有,
所以动点M的轨迹方程为.
故选:B
2.【答案】A
【分析】设经过两点和点的椭圆标准方程为,利用待定系数法能求出椭圆方程.
【详解】设经过两点和点的椭圆标准方程为
,
代入A、B得, ,解得 ,∴所求椭圆方程为.
故选:A.
3.【答案】D
【分析】分别求出两个椭圆的长轴、短轴和焦距,进行比较可得答案
【详解】解:椭圆的长轴为10,短轴为6,焦距为8,焦点分别为,
椭圆的长轴为,短轴为,焦距为8,焦点分别为,
所以两椭圆的焦距相同,故选:D
4.【答案】A
【分析】根据椭圆的简单几何性质计算可得;
【详解】解:因为椭圆方程为,焦点在轴上,且,,因为,所以,所以焦点坐标为、故选:A
5.【答案】C
【分析】根据方程表示焦点在轴上的椭圆列不等式组,解不等式组求得的取值范围.
【详解】由于椭圆的焦点在轴上,∴,解得或.故选:C
6.【答案】A
【分析】作为椭圆M的左焦点,连接.设,则,,则,根据题意可得从而可求出离心率
【详解】如图,作为椭圆M的左焦点,连接.设,
则,,,
因为A,C是椭圆上关于原点O对称的两点,直线与椭圆的另一个交点为B,,
所以
所以可得.故选:A
【点睛】关键点点睛:此题考查椭圆的定义的应用和椭圆离心率的求法,解题的关键是根据题意作为椭圆M的左焦点,连接,从而可由已知可得,然后在两个直角三角形和中利用勾股定理列方程可求出离心率,考查转化思想和计算能力,属于中档题
8.【答案】
【分析】由题设条件设出椭圆方程,再列出关于a2与b2的方程组即可作答.
【详解】所求椭圆与椭圆的焦点相同,则其焦点在y轴上,半焦距c有c2=25-9=16,
设它的标准方程为 (a>b>0),于是得a2-b2=16,
又点(,-)在所求椭圆上,即,
联立两个方程得,即,解得b2=4,则a2=20,
所以所求椭圆的标准方程为.
故答案为:
9.【答案】
【分析】根据题意可得,由椭圆的定义可知点的轨迹是以,为焦点,的椭圆,去除不符合题意的点,进而可得点的轨迹方程.
【详解】因为的两个顶点,,所以,
因为三角形周长为,即,
所以,
由椭圆的定义:动点到定点,两点的距离之和等于定值,且距离之和大于两定点间的距离,
所以点的轨迹是以,为焦点,的椭圆,
所以,,,
可得椭圆的方程为:,
又因为三点不共线,所以点不能在轴上,
所以顶点的轨迹方程是:,
故答案为:
真题再现
1.【答案】A
【分析】设点,因为,,所以
,
而,所以当时,的最大值为.
故选:A.
2.【答案】C
【分析】设,由,因为,,所以
,
因为,当,即时,,即,符合题意,由可得,即;
当,即时,,即,化简得,,显然该不等式不成立.
故选:C.
3.【答案】C
【分析】由题,,则,
所以(当且仅当时,等号成立).
故选:C.
4.【答案】
【分析】因为为上关于坐标原点对称的两点,
且,所以四边形为矩形,
设,则,
所以,
,即四边形面积等于.故答案为:.
5.【答案】 ①. ②.
【解析】不妨假设,根据图形可知,,再根据同角三角函数基本关系即可求出;再根据椭圆的定义求出,即可求得离心率.
【详解】
如图所示:不妨假设,设切点为,
,
所以, 由,所以,,
于,即,所以.
故答案为:;.
6.【答案】
【解析】【分析】结合图形可以发现,利用三角形中位线定理,将线段长度用坐标表示成圆的方程,与椭圆方程联立可进一步求解.利用焦半径及三角形中位线定理,则更为简洁.
【详解】方法1:由题意可知,
由中位线定理可得,设可得,
联立方程
可解得(舍),点在椭圆上且在轴的上方,
求得,所以
方法2:焦半径公式应用
解析1:由题意可知,
由中位线定理可得,即
求得,所以.
【点睛】本题主要考查椭圆的标准方程、椭圆的几何性质、直线与圆的位置关系,利用数形结合思想,是解答解析几何问题的重要途径.
7.【答案】(1);(2)证明详见解析.
【分析】(1)依据题意作出如下图象:
由椭圆方程可得:, ,
,,
椭圆方程为:
(2)证明:设,
则直线的方程为:,即:
联立直线的方程与椭圆方程可得:,整理得:
,解得:或
将代入直线可得:
所以点的坐标为.
同理可得:点的坐标为
当时,
直线的方程为:,
整理可得:
整理得:
所以直线过定点.
当时,直线:,直线过点.
故直线CD过定点.
8.【答案】(1);(2):,: .
【分析】:(1)因为椭圆的右焦点坐标为:,所以抛物线的方程为,其中.
不妨设在第一象限,因为椭圆的方程为:,
所以当时,有,因此的纵坐标分别为,;
又因为抛物线的方程为,所以当时,有,
所以的纵坐标分别为,,故,.
由得,即,解得(舍去),.
所以的离心率为.
(2)由(1)知,,故,所以的四个顶点坐标分别为,,,,的准线为.
由已知得,即.
所以的标准方程为,的标准方程为.
9.【答案】(1);(2),.
【分析】(1),轴且与椭圆相交于、两点,
则直线的方程为,
联立,解得,则,
抛物线的方程为,联立,
解得,,
,即,,
即,即,
,解得,因此,椭圆的离心率为;
(2)由(1)知,,椭圆的方程为,
联立,消去并整理得,
解得或(舍去),
由抛物线的定义可得,解得.
因此,曲线的标准方程为,
曲线的标准方程为.
10.【答案】(1);(2).
【分析】(1)
,,
根据离心率,
解得或(舍),
的方程为:,即;
(2)不妨设,在x轴上方
点在上,点在直线上,且,,
过点作轴垂线,交点为,设与轴交点为
根据题意画出图形,如图
,,,
又,,
,
根据三角形全等条件“”,可得:,
,,,
设点为,
可得点纵坐标为,将其代入,
可得:,
解得:或,点为或,
①当点为时,
故,,,
可得:点为,
画出图象,如图
,,
可求得直线的直线方程为:,
根据点到直线距离公式可得到直线的距离为:,
根据两点间距离公式可得:,
面积为:;
②当点为时,
故,
,,
可得:点为,
画出图象,如图
,,
可求得直线的直线方程为:,
根据点到直线距离公式可得到直线的距离为:,
根据两点间距离公式可得:,
面积为:,
综上所述,面积为:.
11. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)
【解析】(Ⅰ)当时,的方程为,故抛物线的焦点坐标为;
(Ⅱ)设,
由,
,
由在抛物线上,所以,
又,
,,
.
由即
,
所以,,,
所以,的最大值为,此时.
法2:设直线,.
将直线的方程代入椭圆得:,
所以点的纵坐标为.
将直线的方程代入抛物线得:,
所以,解得,因此,
由解得,
所以当时,取到最大值为.
【点晴】本题主要考查直线与圆锥曲线的位置关系的综合应用,涉及到求函数的最值,考查学生的数学运算能力,是一道有一定难度的题.
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1.【答案】C
【分析】利用椭圆的定义和三角形中位线定理即可求解.
【详解】如图所示,设椭圆的另一焦点为,因为O、M分别是F1F2和PF1的中点,所以,
而由椭圆的方程得a=10,2a=20,所以,
所以=7,
故选:.
2.【答案】C
【分析】根据题设条件求出椭圆的长半轴,再借助椭圆定义即可作答.
【详解】由椭圆+y2=1知,该椭圆的长半轴,
A是椭圆的一个焦点,设另一焦点为,而点在BC边上,点B,C又在椭圆上,
由椭圆定义得,
所以的周长
故选:C
3.【答案】B
【分析】先求出给定方程表示椭圆的等价条件构成的集合,再与集合比对即可判断得解.
【详解】方程表示椭圆,则有,解得或,
于是得方程表示椭圆的m取值集合为,
显然,Ü,
所以“”是“方程表示椭圆”的必要不充分条件.
故选:B
4.【答案】C
【分析】设点,利用二次函数的基本性质可求得点到圆心的最大距离,结合圆的几何性质可求得结果.
【详解】圆的圆心为,半径为,
设点,则且,
,当且仅当时,等号成立,
所以,.
故选:C.
5.【答案】A
【分析】由题意可得,再结合,可求出,从而可得椭圆方程
【详解】解:由题意可得,解得,,
所以,
所以椭圆的方程为,
故选:A
6.【答案】B
【分析】根据的面积以及该三角形为直角三角形可得,,然后结合,简单计算即可.
【详解】依题意有,所以
又,,所以,
又,可得,
即,则,故选:B.
7.【答案】D
【分析】由长轴长是焦距的得,再把已知点的坐标代入,结合可解得得椭圆方程.
【详解】由题意,解得,所以椭圆方程为.故选:D.
8.【答案】C
【分析】先利用周长为求得值,得到M,N坐标,再设点,利用直线AM与AN的斜率之积构建关系,结合满足已知方程,解得,即得结果.
【详解】由△AF1B的周长为,可知,解得,则,
设点,由直线AM与AN的斜率之积为-,可得,即 ①.
又,所以 ②,
由①②解得,所以椭圆C的标准方程为.
故选:C.
9.【答案】A
【分析】利用题中的条件,假设甲乙都对,根据逻辑关系可以推出矛盾,进而可以确定选项.
【详解】解:当甲乙为真命题时,椭圆方程为,
椭圆的焦距为:,且焦点在轴上,
此时丙和丁都是假命题,不符合题意,因此甲和乙有一个是假命题.
当乙,丙和丁是真命题时,,,
,
此时椭圆方程为:,符合题意,故甲是假命题.故选:.
10.【答案】D
【分析】根据焦点三角形的特征可得,再由离心率可得,经计算即可得解.
【详解】由的周长为16,可得,所以,
又由,
所以,,
所以椭圆的方程为.故选:D
11.【答案】
【分析】求椭圆的离心率,要列出关于的等量关系式,设,根据椭圆的定义以及,可以表示出三角形各边的长度,通过余弦定理得到各边关于的表达式,根据几何关系可以列出关于的等量关系式,从而求出离心率
【详解】
设,则,,
,.,
在中,由余弦定理得,,
,
化简可得,而,故,
,,
,,是等腰直角三角形,
,椭圆的离心率 ,故答案为:.
【点睛】题目考察比较综合,需要根据图形列出各边之间的关系式,找到关于之间的关系,进而求解离心率,涉及到了以下考点:
(1)椭圆的第一定义
(2)三角形的余弦定理
(3)离心率的计算
12.【答案】
【分析】由已知得左焦点为,由右顶点为,左焦点到右顶点的距离为可得答案.
【详解】由已知得,,
所以左焦点为,右顶点为,
左焦点到右顶点的距离为,解得.故答案为:.
13.【答案】
【分析】由于点P满足,知点P的轨迹是以M、N为焦点,且的椭圆(由于P与M、N不共线,故),再利用待定系数法求解.
【详解】由于点P满足,
知点P的轨迹是以M、N为焦点,且的椭圆(由于P与M、N不共线,故),
∴,
又,∴,
故的顶点P的轨迹方程为,
故答案为:.
14.【答案】
【分析】根据直线与圆相切知,圆心到直线的距离等于半径,可得关于 的方程,再利用离心率的计算公式可得.
【详解】椭圆C:的左、右顶点分别为,,以线段,为直径的圆的圆心为 ,半径为 ,根据直线与圆相切可得,圆心到直线的距离等于半径,
则有 ,即 ,可得 ,
椭圆的离心率为 .故答案为:
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