(通用版)高考数学(文数)一轮复习考点梳理与过关练习36《椭圆》(含详解)
展开考点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
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).
【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|=4-1=3.
(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
A. B.
C. D.
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. B.
C.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C.
2.已知是椭圆的两个焦点,过且垂直于轴的直线交于两点,且,则的方程为
A. B.
C. D.
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2x2+3y2=m,(m>0),则此椭圆的离心率为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意,得椭圆的标准方程为+=1,∴a2=,b2=,∴c2=a2-b2=,
∴e2==,即e=.故选B.
3.已知椭圆(a>b>0)的两焦点分别为F1,F2,若椭圆上存在点P,使得∠F1PF2=120°,则椭圆的离心率的取值范围是_____.
1.椭圆:的焦距为
A. B.2
C. D.1
2.“”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.已知椭圆上的一点到左焦点的距离为,点是线段的中点,为坐标原点,则
A. B.
C. D.
4.已知椭圆的焦点分别为,,点,在椭圆上,于,,,则椭圆方程为
A. B.
C. D.
5.已知椭圆的对称轴与两条坐标轴重合,且长轴长是短轴长的倍,抛物线的焦点与椭圆的一个顶点重合,则椭圆的标准方程为
A. B.
C.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
A. B.
C. D.
8.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
A. B.
C. D.
9.已知点是椭圆上一点,是椭圆的焦点,且满足,则的面积为
A.1 B.
C.2 D.4
10.已知是椭圆:的左焦点,为上一点,,则的最小值为
A. B.
C. D.
11.已知是椭圆的右焦点,是椭圆短轴的一个端点,若为过的椭圆的弦的三等分点,则椭圆的离心率为
A. B.
C. D.
12.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. B.
C. D.
13.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
A. B.
C. D.
14.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(4,3);
(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:(a>b>0)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
A. B.
C. D.
2.(2018新课标全国Ⅰ文)已知椭圆:的一个焦点为,则的离心率为
A. B.
C. D.
3.(2019年高考全国Ⅱ卷文数)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆的一个焦点,则p=
A.2 B.3
C.4 D.8
4.(2019年高考全国Ⅰ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
A. B.
C. D.
5.(2017新课标全国Ⅲ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
A. B.
C. D.
6.(2017新课标全国Ⅰ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
A. B.
C. D.
7.(2018新课标全国Ⅱ文)已知,是椭圆的两个焦点,是上的一点,若,且,则的离心率为
A. B.
C. D.
8.(2019年高考全国Ⅲ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Ⅱ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.(2019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°,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
,
又,
∴.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,,
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
6.【答案】C
【解析】椭圆x2+my2=1的标准方程为.
又
当椭圆的焦点在y轴上时,a2=,b2=1,则0
【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m=6,
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.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,所以,
所以.
由题意得,即,
即,解得.
所以的面积.选A.
10.【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,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D.
13.【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m>5,则椭圆1中的a,b,
所以c,即有2,解得m=9.
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m.
15.【答案】4
【解析】设椭圆的短半轴长为,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|=1∶∶2,
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
【解析】已知是等腰直角三角形,而|OB|=a,
过点P作PH⊥OB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)+=1;(2)+=1.
【解析】(1)因为椭圆的焦点在y轴上,所以可设它的标准方程为+=1(a>b>0).
方法一:由椭圆的定义知,,
所以a=6.
又c=2,所以b==4,
所以椭圆的标准方程为+=1.
方法二:因为所求椭圆过点(4,3),所以+=1.
又a2-b2=c2=4,所以a2=36,b2=32,
所以椭圆的标准方程为+=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+=1.
22.【答案】(1);(2)2或8.
【解析】(1)∵方程表示椭圆,
∴.
(2)①当9﹣k>k﹣1时,依题意可知a=,b=,
∴c=,
又,
②当9﹣k<k﹣1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,解得(负值已舍去).
故求椭圆的标准方程为.
(2)易知,设,于是.①
因为,即,
所以,即.②
联立①②,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.①
易求直线的斜率为,
故可设直线的方程为:.②
由①②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B.
2.【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D.
4.【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,
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A.
6.【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A.
7.【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.解答本题时,根据椭圆的定义分别求出,设出的坐标,结合三角形面积可求出的坐标.
9.【答案】
【解析】方法1:如图,设F1为椭圆右焦点.由题意可知,
由中位线定理可得,设,可得,
与方程联立,可解得(舍),
又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)由题意可知,
由中位线定理可得,即,
从而可求得,所以.
【名师点睛】本题主要考查椭圆的标准方程、椭圆的几何性质、圆的方程与性质的应用,利用数形结合思想,是解答解析几何问题的重要途径.结合图形可以发现,利用三角形中位线定理,将线段长度用圆的方程表示,与椭圆方程联立可进一步求解.也可利用焦半径及三角形中位线定理解决,则更为简洁.
10.【答案】
【解析】设,,
由得,,
所以,
因为,在椭圆上,所以,,
所以,所以,
与对应相减得,,
当且仅当时取最大值.
【名师点睛】解析几何中的最值是高考的热点,在圆锥曲线的综合问题中经常出现,求解此类问题的一般思路为在深刻认识运动变化的过程之中,抓住函数关系,将目标量表示为一个(或者多个)变量的函数,然后借助于函数最值的探求来使问题得以解决.
11.【答案】(1);(2),a的取值范围为.
【解析】(1)连结,由为等边三角形可知在中,,,,于是,故的离心率是.
(2)由题意可知,满足条件的点存在.当且仅当,,,即,①
,②
,③
由②③及得,又由①知,故.
由②③得,所以,从而故.
当,时,存在满足条件的点P.
所以,的取值范围为.
【名师点睛】本题主要考查求椭圆的离心率,以及椭圆中存在定点满足题中条件的问题,熟记椭圆的简单性质即可求解,考查计算能力,属于中档试题.
12.【答案】(1);(2).
【解析】(1)设椭圆的半焦距为c,由已知有,又由,消去得,解得.
所以,椭圆的离心率为.
(2)由(1)知,,故椭圆方程为.
由题意,,则直线的方程为,
点P的坐标满足消去并化简,得到,解得.
代入到的方程,解得.
因为点在轴上方,所以.
由圆心在直线上,可设.
因为,且由(1)知,故,解得.
因为圆与轴相切,所以圆的半径长为2,
又由圆与相切,得,可得.
所以,椭圆的方程为.
【名师点睛】本小题主要考查椭圆的标准方程和几何性质、直线方程、圆等基础知识.考查用代数方法研究圆锥曲线的性质.考查运算求解能力,以及用方程思想、数形结合思想解决问题的能力.
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