所属成套资源:微专题学案-高考数学一轮《考点•题型 •技巧》精讲与精练
微专题 利用椭圆的定义求方程 学案——2023届高考数学一轮《考点·题型·技巧》精讲与精练
展开这是一份微专题 利用椭圆的定义求方程 学案——2023届高考数学一轮《考点·题型·技巧》精讲与精练,共33页。
微专题:利用椭圆的定义求方程
【考点梳理】
椭圆即点集P={M||MF1|+|MF2|=2a},在运用椭圆的定义时,要注意“|F1F2|<2a”这个条件.
【典例剖析】
典例1.已知点满足,点A,B关于点对称且,则的最大值为( )
A.10 B.9 C.8 D.2
典例2.已知的周长等于10,,通过建立适当的平面直角坐标系,顶点的轨迹方程可以是( )
A. B.
C. D.
典例3.已知,是椭圆的两个焦点,点P在椭圆上,,则的面积是( )
A.3 B.6 C. D.
典例4.已知,是圆上一动点,线段的垂直平分线交于点,则动点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
典例5.已知圆,,动点为圆上任意一点,则的垂直平分线与的交点的轨迹方程是( )
A. B. C. D.
【双基达标】
6.已知分别是椭圆的左、右焦点,点,点在椭圆上,,分别是的中点,且的周长为,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
7.已知曲线上任意一点满足,则曲线上到直线的距离最近的点的坐标是( )
A. B. C. D.
8.已知定点,动点Q在圆O:上,PQ的垂直平分线交直线 OQ于M点,若动点M的轨迹是双曲线,则m的值可以是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
9.在平面直角坐标系xoy中,椭圆C的中心为原点,焦点、在x轴上,离心率为,过的直线l交C于A、B两点,且的周长为16,那么C的方程为
A. B.
C. D.
10.已知椭圆上任意一点都满足关系式,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
11.若椭圆上一点到C的两个焦点的距离之和为,则( )
A.1 B.3 C.6 D.1或3
12.已知椭圆C的焦点为,,过的直线交于C与A,B,若,,则C的方程为( )
A. B. C. D.
13.已知椭圆对称中心为坐标原点,对称轴为坐标轴,该椭圆的一焦点坐标为且过点,求该椭圆的长轴长为( )
A. B.
C. D.
14.已知的两个顶点分别为的周长为18,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
15.设椭圆C:的两个焦点分别为,,P是C上一点,若,且,则椭圆C的方程为( )
A. B. C. D.
16.已知椭圆的一个焦点为,点是椭圆上的一个动点,的最小值为,且存在点,使得(点为坐标原点)为正三角形,则椭圆的焦距为( )
A. B. C. D.
17.已知两定点,,直线 :,在上满足的点 的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.0或1或2
18.已知椭圆的两个焦点分别为,P是椭圆上一点,,且C的短半轴长等于焦距,则椭圆C的标准方程为( )
A. B.
C. D.
19.已知定圆, ,定点,动圆满足与外切且与内切,则的最大值为
A. B. C. D.
20.已知椭圆与双曲线:有相同的焦点,,点是两曲线的一个交点,且,过椭圆的右焦点做倾斜角为的直线交椭圆于,两点,且,则可以取( )
A.4 B.5 C.7 D.8
【高分突破】
一、 单选题
21.已知两定点,,直线:,在上满足的点的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.0或1或2
22.以,为焦点,且经过点的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
23.已知椭圆的左、右焦点为,,离心率为,过的直线交于,两点,若周长为12,则的标准方程为( )
A. B. C. D.
24.在平面直角坐标系中,已知点,动点满足,则的最大值为( )
A. B.
C. D.
25.已知椭圆的两个焦点为,,M是椭圆上一点,若,,则该椭圆的方程是( )
A. B. C. D.
26.方程,化简的结果是( )
A. B.
C. D.
27.设,若,则点的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
28.方程化简的结果是( )
A. B. C. D.
29.记的面积为,若,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
30.已知椭圆的两个焦点分别为,,是椭圆上的动点,,的最小值为1,则的焦距为( )
A.10 B.8 C.6 D.4
二、多选题
31.下列说法正确的是( )
A.已知,且三角形的周长是6,则顶点的轨迹方程是
B.点关于直线的对称点是
C.过,两点的直线方程为
D.经过点且在轴和轴上截距都相等的直线方程是
32.设椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,且,,.过点的直线交椭圆于两点,且关于点对称,则下列结论正确的有( )
A.椭圆的方程为
B.椭圆的焦距为
C.椭圆上存在个点,使得
D.直线的方程为
33.在平面直角坐标系xOy中,已知,,,若动点P满足,则( )
A.存在点P,使得
B.面积的最大值为
C.对任意的点P,都有
D.椭圆上存在2个点P,使得的面积为
34.已知P是圆O:x2+y2=4上任意一点,定点A在x轴上,线段AP的垂直平分线与直线OP相交于点Q,当P在圆O上运动时,Q的轨迹可以是( )
A.直线 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
35.在平面直角坐标系中,有两个圆和,其中r1,r2为正常数,满足或,一个动圆P与两圆都相切,则动圆圆心的轨迹方程可以是( )
A.两个椭圆 B.两个双曲线
C.一个双曲线和一条直线 D.一个椭圆和一个双曲线
36.(多选)已知椭圆的中心在坐标原点,离心率为,且椭圆上一点到椭圆的两个焦点的距离之和为,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
三、填空题
37.设F1,F2是椭圆C:+=1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆C上的一个点,且PF1⊥PF2,若的面积为9,周长为18,则椭圆C的方程为________.
38.已知B(,0)是圆A:内一点,点C是圆A上任意一点,线段BC的垂直平分线与AC相交于点D.则动点D的轨迹方程为_________________.
39.已知圆F1:(x+1)2+y2=16,定点F2(1,0),动圆M过点F2,且与圆F1相内切,那么点M的轨迹C的方程为____.
40.已知,则的最值为_________.
41.点在焦点为、的椭圆上,交轴于点,且△为正三角形,若,则椭圆的标准方程为________.
42.已知长方形,,,则以,为焦点,且过,的椭圆的离心率为________.
四、解答题
43.设点是椭圆上一动点,分别是椭圆的左,右焦点,射线分别交椭圆于两点,已知的周长为8,且点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)证明: 为定值.
44.已知点是圆上任意一点,是圆内一点,线段的垂直平分线与半径相交于点.
(1)当点在圆上运动时,求点的轨迹的方程;
(2)设不经过坐标原点,且斜率为的直线与曲线相交于、两点,记、的斜率分别是、,以、为直径的圆的面积分别为、当、都存在且不为时,试探究是否为定值?若是,求出此定值;若不是,请说明理由.
45.已知平面内B、C是两个定点,.
①的周长为18;
②直线AB、AC的斜率分别为、,且.
请从上面条件中任选一个作答,以BC中点为坐标原点,以BC所在直线为x轴,求出三角形ABC顶点A的轨迹方程.
46.已知两圆,动圆在圆内部且和圆内切,和圆外切.
(1)求动圆圆心的轨迹的方程;
(2)过点的直线与曲线交于两点.关于轴的对称点为,求面积的最大值.
47.平面直角坐标系中,为坐标原点,抛物线的焦点为,点在抛物线上,且.关于原点的对称点为,圆的半径等于,以为圆心的动圆过且与圆相切.
(1)求动点的轨迹曲线的标准方程;
(2)四边形内接于曲线,点分别在轴正半轴和轴正半轴上,设直线的斜率分别是,且.
(i)记直线的交点为,证明:点在定直线上;
(ii)证明:.
48.已知圆和点是圆上任意一点,线段的垂直平分线和相交于点,记的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)点是曲线与轴正半轴的交点,过点的直线交于两点, 直线的斜率分别是,试探索是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
参考答案
1.C
【分析】利用向量的加法运算求出,根据向量数量积基底模式求出,
再用两点间的距离公式及点在椭圆上即可求解.
【详解】由椭圆定义可得点在椭圆上,因为点A,B关于点对称,所以,而,因为,
所以当时取得最大值3,所以的最大值为.
故选:C.
2.A
【分析】根据椭圆的定义进行求解即可.
【详解】因为的周长等于10,,
所以,
因此点的轨迹是以为焦点的椭圆,且不在直线上,
因此有,
所以顶点的轨迹方程可以是,
故选:A
3.A
【分析】由,利用勾股定理结合椭圆的定义求解.
【详解】因为,
所以,
则,
所以,
所以,
故选:A
4.A
【分析】根据垂直平分线的性质得,再由椭圆的定义可得出点的轨迹是以,为焦点的椭圆,由椭圆的方程可求得动点的轨迹方程.
【详解】由题意,可知圆的标准方程为,圆心为,半径为6.
∵线段的垂直平分线交于点,
∴,
∴,
∴点的轨迹是以,为焦点的椭圆,
∴,,,
∴其轨迹方程为.
故选:A
5.C
【解析】的垂直平分线与的交点,所以,则
,
进而可以利用椭圆的第一定义和焦距进行求解
【详解】的垂直平分线与的交点,所以,则
,
故的轨迹是以,为焦点,长轴长为8的椭圆,所以,,,
,点的轨迹方程是
故选:C
【点睛】本题考查椭圆的第一定义的运用,属于基础题
6.B
【分析】因为,所以三点共线,且,根据椭圆的定义求得,
设,根据,求得,代入椭圆的方程,求得的值,即可求解.
【详解】因为,所以三点共线,且,
因为分别为和的中点,
所以,所以,
设,,,
由,可得,
求得,,所以,
因为点在椭圆上,所以,求得,,
所以椭圆的方程为.
故选:B.
7.B
【分析】根据两点间距离公式和椭圆的定义可知曲线为椭圆,从而得出椭圆方程;设与直线平行且与曲线相切的直线方程,与椭圆方程联立,得到一元二次方程,利用判别式为零,求解交点坐标即可.
【详解】 设,则,
点的轨迹是以,为焦点的椭圆. 曲线的方程是:
设与直线平行且与曲线相切的直线方程为.由得,,,,
当时,,;当时,,;又中靠近的点应该在椭圆的下方,曲线上到直线的距离最近的点的坐标是.
故选:
8.D
【分析】当在圆内时,由几何性质可得,此时的轨迹是以为焦点的椭圆. 当在圆上时,线段的中垂线交线段于圆心.当在圆外时,,此时的轨迹是以为焦点的双曲线的一支,从而可得答案.
【详解】当在圆内时,设与圆的另一交点为,设点为弦的中点,
则, 线段的中点在线段内,则线段的中垂线交线段于点,如图1 .
连接, 则, 所以
则
此时的轨迹是以为焦点的椭圆.
当在圆上时,线段的中垂线交线段于圆心.
当在圆外时,设与圆的另一交点为,设点为弦的中点,
则, 线段的中点在线段内,则线段的中垂线交线段的延长线于点,如图2 .
连接, 则, 所以
则
此时的轨迹是以为焦点的双曲线的一支.
同理当在圆上运动时,还会得到
所以动点的轨迹是双曲线,则在圆外,所以
故选: D
9.D
【分析】根据题意,的周长为16,即,结合椭圆的定义,有,即可得的值;又由椭圆的离心率,可得的值,进而可得的值;由椭圆的焦点在轴上,可得椭圆的方程.
【详解】解答:解:根据题意,的周长为16,即,
根据椭圆的性质,有,即;椭圆的离心率为,即,则,故,则,则椭圆的方程为,故选D.
【点睛】本题考查椭圆的性质,此类题型一般与焦点三角形联系,难度一般不大;注意结合椭圆的基本几何性质解题即可.
10.B
【分析】根据关系式,可知点满足椭圆方程,即可根据定义,求解椭圆方程.
【详解】由题设可知椭圆的焦点在轴上,其坐标分别为,,,故,,,所以椭圆的标准方程为.
故选:B
11.B
【分析】讨论焦点的位置利用椭圆定义可得答案.
【详解】若,则由得(舍去);
若,则由得.
故选:B.
12.B
【分析】根据给定条件利用椭圆定义及余弦定理列出方程求出即可得解.
【详解】依题意,设椭圆方程为,
由椭圆定义知,,因,,则,解得,
于是得,,,显然点A在y轴上,如图,
在中,,,在中,,
由余弦定理得,即,解得,,
所以椭圆C的方程为.
故选:B
13.C
【分析】由椭圆的一焦点坐标为,则另一焦点为,由又椭圆过点,根据椭圆的定义可得答案.
【详解】由椭圆的一焦点坐标为,可得所求椭圆焦点在轴上,
设所求椭圆方程为:,
则椭圆的另一焦点为,又椭圆过点
由椭圆的定义可得:
故选:C
14.A
【分析】根据,利用椭圆的定义得到点的轨迹是以为焦点的椭圆求解.
【详解】由题意得,
所以点的轨迹是以为焦点的椭圆,
设其标准方程为,则,从而.
又三点不共线,
∴点不在轴上,
点的轨迹方程为.
故选:A.
【点睛】本题主要考查椭圆的定义求方程,属于基础题.
15.D
【解析】根据,得到 ,由椭圆的定义得到,结合,求得,然后在中,由余弦定理求得a即可.
【详解】因为,所以 ,
P是C上一点,由椭圆的定义得:,
又,
所以,
又,则,
所以在中,由余弦定理得:,
即,
整理得:,
解得,则,
所以椭圆C的方程为
故选:D
16.D
【解析】不妨设为椭圆的右焦点,为椭圆的左焦点,连接,利用椭圆的定义,以及的最小值,列方程组可得椭圆的焦距.
【详解】不妨设为椭圆的右焦点,为椭圆的左焦点,连接
因为为等边三角形,所以,所以是直角三角形,所以.因为,所以.因为的最小值为,所以,所以,椭圆的焦距为
故选:D
17.B
【解析】求出点所在轨迹方程,与直线方程联立方程组,方程组解的个数就是满足题意的点的个数.
【详解】∵,,∴在以为焦点,为长轴长的椭圆上,
由于,,又,因此,
椭圆方程为,
由,解得, ∴点只有一个.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题考查求平面满足题意的的个数,方法是求出满足动点的一个条件的轨迹方程,由方程组的解的个数确定曲线交点个数,从而得出结论,这也是解析几何的基本思想.
18.D
【详解】因为,所以.因为,所以,,
故椭圆C的标准方程为.
故选:D.
19.A
【分析】将动圆的轨迹方程表示出来:,利用椭圆的性质将距离转化,最后利用距离关系得到最值.
【详解】定圆, ,动圆满足与外切且与内切
设动圆半径为,则
表示椭圆,轨迹方程为:
故答案选A
【点睛】本题考查了轨迹方程,椭圆的性质,利用椭圆性质变换长度关系是解题的关键.
20.D
【分析】先求出椭圆的标准方程为再求出点的坐标即得解.
【详解】由题得椭圆的焦点为不妨设在第一象限,
设椭圆方程为,
因为,
所以①
,②
又,③
解①②③得,所以椭圆的方程为
由题得直线方程为即:
联立直线和椭圆方程得或,
所以,或
当时,
所以,
所以
所以.
当时,.
所以可以取8.
故选:D
【点睛】方法点睛:解答圆锥曲线的问题时,看到焦半径,一般要马上联想到该圆锥曲线的定义,再利用该定义解题求解.
21.B
【分析】求出点所在轨迹方程,与直线方程联立方程组,方程组解的个数就是满足题意的点的个数.
【详解】详解:
∵,,∴在以为焦点,为长轴长的椭圆上,
由于,,又,因此,
椭圆方程为,
由,解得,∴点只有一个.
故选:B.
22.B
【分析】根据焦点在x轴上,c=1,且过点,用排除法可得.也可待定系数法求解,或根据椭圆定义求2a可得.
【详解】因为焦点在x轴上,所以C不正确;又因为c=1,故排除D;将代入得,故A错误,所以选B.
故选:B
23.C
【解析】根据椭圆的定义,可得,求得,再由离心率为,求得,进而得到,即可求得椭圆的方程,得到答案.
【详解】的周长为12,
,,
又,,,
的标准方程为.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了椭圆的定义与标准方程的求解,其中解答中熟记椭圆的定义,以及椭圆的几何性质,准确运算是解答的关键,着重考查推理与运算能力,属于基础题.
24.C
【分析】根据题意得出的轨迹为椭圆,且方程为.设出点的坐标,利用向量数量积的定义求出,结合椭圆中的取值范围即可求出的最大值.
【详解】易知的轨迹为椭圆,其方程为,设,则,
因为,所以,即,
.
故选:.
25.B
【分析】由椭圆的定义结合勾股定理求出,即可求解
【详解】由,
得,
又因为,
所以,
由,
得,
所以,
又.
因为椭圆的焦点在轴上,
所以椭圆的方程是.
故选:B.
26.B
【分析】由所给方程,可知动点到定点和 距离和是定值,根据椭圆的定义可知其轨迹是椭圆,即可求出椭圆的,进而得到答案.
【详解】根据两点间的距离公式可得: 表示点与点的距离,
表示点与点的距离.
所以原等式化简为
因为
所以由椭圆的定义可得:点的轨迹是椭圆:
根据椭圆中:,得:
所以椭圆的方程为: .
故选:B.
【点睛】本题考查了由椭圆的几何意义来求椭圆方程,能理解椭圆定义是解本题关键.
27.B
【解析】由椭圆的定义可得出点的轨迹是以为焦点的椭圆,其中,,由此可得出椭圆的标准方程.
【详解】由题意可知,点到点的距离与到点的距离之和为定值,并且,
所以点的轨迹是以为焦点的椭圆,所以,因为,所以,
所以点的轨迹方程为.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于熟悉、灵活运用椭圆的定义,求出椭圆的焦点的位置,椭圆中的.
28.D
【分析】由方程的几何意义得到是椭圆,进而得到焦点和长轴长求解.
【详解】∵方程,
表示平面内到定点、的距离的和是常数的点的轨迹,
∴它的轨迹是以为焦点,长轴,焦距的椭圆;
∴;
∴椭圆的方程是,即为化简的结果.
故选:D.
29.C
【分析】以的中点为原点,直线为轴,直线为轴,建立如图所示直角坐标系,结合椭圆的定义和三角形的面积公式,即可求解.
【详解】解:以的中点为原点,直线为轴,直线为轴,建立如图所示直角坐标系,
由椭圆的定义易知,点的轨迹是分别以,为左、右焦点的椭圆(不含长轴两端点),且,,
则,故该椭圆的标准方程为,
当点为椭圆的上下顶点时,即时,取最大值,
则三角形面积,当且仅当时取等号.
故选:C.
30.B
【解析】由椭圆定义及性质,布列方程组,即可得到结果.
【详解】由已知得,解得,
∴焦距为8.
故选:B
【点睛】本题考查椭圆的定义及基本性质,考查计算能力,属于基础题.
31.AB
【解析】根据椭圆的定义,可判断A的正误;根据点关于线的对称点的求法,可求得对称点坐标,即可判断B的正误;根据直线的两点式方程,即可判断C的正误;根据直线的截距式方程,可判断D的正误,即可得答案.
【详解】对于A:因为,所以,所以C点到两定点A、B的距离之和为定值4>2,满足椭圆的定义,
所以,解得,,
所以顶点的轨迹方程是,故A正确;
对于B:设点关于直线的对称点是,
则,解得,故对称点为,故B正确;
对于C:当时,过,两点的直线方程为,故C错误;
对于D:若直线在轴和轴上截距都为0时,设直线,又直线过点,代入解得k=1,所以直线方程为;
当直线在轴和轴上截距都相等且都不为0时,设截距为a,则直线方程为,又直线过点,代入解得a=2,所以方程为,整理可得,故D错误.
故选:AB
32.ACD
【分析】由椭圆定义、勾股定理和椭圆关系可求得椭圆方程,知A正确;
由的值可确定焦距,知B错误;
由知在以线段为直径的圆上,由知C正确;
利用点差法可求得直线方程,知D正确.
【详解】对于A,由椭圆的定义知:,解得:.
,,解得:,
,椭圆的方程为,A正确;
对于B,由知:焦距为,B错误;
对于C,由知,在以线段为直径的圆上,
由知:以线段为直径的圆与椭圆有个交点,
即椭圆上存在个点,使得,C正确;
对于D,由题意知点为弦的中点,
设,,则,,
两式相减得:.
,,则,,
直线的方程为:,即,D正确.
故选:ACD.
【点睛】结论点睛:本题D选项考查了与弦中点有关的直线方程的求解问题,点差法是解决此类问题的常用方法,若弦中点坐标为,则以为中点的弦所在直线的斜率与中点坐标有关,具体结论为:
(1)椭圆中,;
(2)双曲线中,;
(3)抛物线中,.
33.AD
【分析】根据题意求得P的轨迹是椭圆,从而判断椭圆上是否存在点,使得,判断A;
当点P为椭圆上、下顶点时,面积的取最大值,进而判断B;
由椭圆定义知,验证C选项;
求得使得的面积为的P点坐标满足的关系,与椭圆联立,根据判别式判断交点个数,判断D.
【详解】由题知,点P的轨迹是,,焦点在x轴上的椭圆,
则,椭圆方程为,
A:当点P为椭圆右顶点时,,故A正确;
B:当点P为椭圆上、下顶点时,面积的取最大值,
且最大值为,故B错误;
C:,
因,故C错误;
D:设使得的面积为的P点坐标为,
由坐标知,,直线的方程为,
则,解得或,
联立,化简得,
则,因此存在两个交点;
同理可得直线与椭圆没有交点;
综上,有且仅有2个点,使得的面积为,故D正确;
故选:AD
34.BC
【分析】分点A在圆内、圆外、圆上、圆心,作图,结合椭圆、双曲线定义以及圆的性质可知.
【详解】当点A在圆内时,如图1,因为点Q在PA的垂直平分线上,所以,所以,又,所以由椭圆定义知,此时轨迹为椭圆;
当点A在圆外时,如图2,,且,由双曲线定义可知,此时轨迹为双曲线;当点A在圆上时,易知点Q为定点,即圆心O;当点A在于点O重合时,易知Q为AP的中点,轨迹为圆.
故选:BC
35.BCD
【分析】两圆圆心距C1C2=4,当r1+r2<4,即两圆外离时,动圆P可能与两圆均内切或均外切或一个内切一个外切;当r1+r2>4,两圆相交,动圆P可能与两圆均内切或均外切或一个内切一个外切,分别讨论,得出结论.
【详解】解:根据题意圆,半径r1,圆,半径r2,所以,设圆P的半径为r,
(1)当,即两圆外离时,动圆P可能与两圆均内切或均外切或一个内切一个外切,
①均内切时,,此时,
当时,此时P点的轨迹是以C1,C2为焦点的双曲线,
当时,此时点P在C1,C2的垂直平分线上.
②均外切时|PC1|=r+r1,|PC2|=r+r2,此时.
此时P点的轨迹是与①相同.
③与一个内切与一个外切时,不妨设与圆C1内切,与圆C2外切,
|PC1|=r﹣r1,|PC2|=r+r2,
与圆C2内切,与圆C1外切时,同理得,
此时点P的轨迹是以C1,C2为焦点的双曲线,与①中双曲线不一样.
(2)当,两圆相交,动圆P可能与两圆均内切或均外切或一个内切一个外切,
④均内切时轨迹和①相同.
⑤均外切时轨迹和①相同
⑥与一个内切另一个外切时,不妨设与圆C1内切,与圆C2外切,
|PC1|=r1﹣r,|PC2|=r+r2,|PC1|+|PC2|=r1+r2
此时点P的轨迹是以C1,C2为焦点的椭圆.
与圆C2内切,与圆C1外切时,同理得,
此时点P的轨迹是以C1,C2为焦点的椭圆.
故选:BCD.
【点睛】本题考查动点的轨迹问题,圆与圆的位置关系以及椭圆与双曲线的定义的应用,解答本题的关键是根据动圆圆心与已知圆的圆心距离,的和与差与,间的关系,结合椭圆与双曲线的定义进行分析
36.AC
【分析】求出、、的值,对椭圆焦点的位置进行分类讨论,由此可得出椭圆的标准方程.
【详解】由椭圆的定义可得,可得,椭圆的离心率为,则,
所以,.
若椭圆的焦点在轴上,则椭圆的方程为;
若椭圆的焦点在轴上,则椭圆的方程为.
故选:AC.
37.
【分析】由题意可知为直角三角形,由椭圆的定义结合已知条件即可求解
【详解】∵PF1⊥PF2,
∴为直角三角形,
又知的面积为9,
∴|PF1|·|PF2|=9,
得|PF1|·|PF2|=18.
在Rt中,由勾股定理得|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2,
由椭圆定义知|PF1|+|PF2|=2a,
∴(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1||PF2|=|F1F2|2,即4a2-36=4c2,
∴a2-c2=9,即b2=9,
又知b>0,
∴b=3,
∵的周长为18,
∴2a+2c=18,即a+c=9,①
又知a2-c2=9,
∴a-c=1.②
由①②得a=5,c=4,
∴所求的椭圆方程为.
故答案为:
38.
【分析】利用椭圆的定义可得轨迹方程.
【详解】连接,由题意,,则,
由椭圆的定义可得动点D的轨迹为椭圆,其焦点坐标为,长半轴长为2,
故短半轴长为1,故轨迹方程为:.
故答案为:.
39.x24+y23=1##y23+x24=1
【分析】根据椭圆的定义判断出点M的轨迹C为椭圆,直接求出其标准方程.
【详解】设圆M的半径为r.
∵圆M与圆F1相内切,∴MF1=4-r.
∵圆M过点F2,∴MF2=r,∴MF1=4-MF2,即MF1+MF2=4>F1F2,
∴点M的轨迹C是以F1,F2为焦点的椭圆,设椭圆的方程为 (a>b>0),
则有2a=4,c=1,∴a=2,b=,
∴轨迹C的方程为
故答案为:.
40.最大值为,最小值为.
【分析】由,可知点的轨迹表示以定点,的距离之和为定长20的椭圆,进而结合点到直线的距离得到答案.
【详解】满足题设的点的轨迹是定点,的距离之和为定长20的椭圆,此椭圆的中心在、长半轴a满足,即.线段长为,即,所以椭圆的短半轴长.又椭圆长轴所在直线方程为.如图可知,使得椭圆与直线有公共点的m的取值范围是原点到直线的距离不超过.
即,解得.
椭圆上任意一点均满足.
由,得的最大值为,最小值为.
故答案为:最大值为,最小值为.
41.
【分析】利用图中的几何关系以及椭圆的定义即可求解.
【详解】由已知得,点在焦点为、的椭圆上,交轴于点,且△为正三角形,则,
即为△的中位线,,
又∵在等腰△中,,
∴,∴,
由椭圆的定义可知,即,
又∵,∴,
∴,则椭圆方程:.
故答案为:.
42.##
【分析】利用椭圆的定义求椭圆的离心率.
【详解】解析: 如图,,即
∵点在椭圆上,且
∴,即,
∴##
故答案为:##.
43.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据椭圆定义和点在椭圆上建立方程,解出方程即可;
(2)联立直线与椭圆的方程,根据韦达定理表示出点和点的坐标关系,同理也可以表示出点和点的坐标关系,然后将化简为三点的坐标表示,最后化简即可
(1)
根据椭圆的定义可得:
解得:
将代入方程,得
解得:
椭圆C的方程为:
(2)
由题知,,设,则直线的方程为
由得
同理可得
为定值.
【点睛】(1)解答直线与椭圆的题目时,时常把两个曲线的方程联立,消去 (或)建立一元二次方程,然后借助根与系数的关系,并结合题设条件建立有关参变量的等量关系.
(2)涉及到直线方程的设法时,务必考虑全面,不要忽略直线斜率为0或不存在等特殊情形.
44.(1);
(2)是定值,.
【分析】(1)由条件可得点轨迹满足椭圆定义,设出椭圆方程,由,的值可得的值,从而求得轨迹方程;
(2)设出直线的方程,结合韦达定理,分别求得为定值,也为定值,从而可得是定值.
(1)
由题意知,
,
根据椭圆的定义知点的轨迹是以,为焦点的椭圆,
设椭圆的方程为,
则,,
曲线的方程为;
(2)
由题意知直线的方程为且m≠0),
设直线与椭圆的交点为,,,,
由得,,
,
,
,
,
,
,
,
,
是定值,为.
45.或
【分析】(1)结合椭圆的定义来求轨迹方程;
(2)利用建立关于点的坐标 的方程求出A轨迹方程.
【详解】(1)根据椭圆定义,平面上到两个定点的距离之和为定值,且定值大于定长的点的集合轨迹为椭圆,
, 以及 ,则有
那么 ,且A,B,C三点构成三角形,那么A点的轨迹方程为
(2)设点,B坐标为 ,C坐标为,则有,,且,那么 ,
化简可得 , ,
且A,B,C三点构成三角形,那么A点的轨迹方程为.
46.(1);
(2).
【分析】(1)由题得,的轨迹是以为焦点的椭圆,再借助椭圆的定义直接求出方程即可.
(2)根据条件设出直线PQ的方程,联立直线和椭圆方程消元,结合韦达定理及基本不等式求解即可计算作答.
(1)
依题意,圆的圆心,半径,圆的圆心,半径,
设圆的半径为,则有,,因此,,
于是得点的轨迹是以为焦点,长轴长的椭圆,此时,焦距,短半轴长b有:,
所以动圆圆心的轨迹的方程为:.
(2)
显然直线不垂直于坐标轴,设直线的方程为,,
由消去得:,则,,
点关于轴的对称点,,,如图,
显然与在3的两侧,即与同号,
于是得
,
当且仅当,即时取“=”,因此,当时,,
所以面积的最大值.
47.(1);(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析.
【分析】(1)由抛物线定义表示出,即可求出点的坐标,由此求出的值,进而求出抛物线的方程,然后求出点,的坐标,利用椭圆的定义即可求出动点的轨迹方程;(2)(i)设出点的坐标,然后分别设出直线,的方程,求出,的关系式,利用已知建立等式关系,再由为四边形,即可证明;(ii)求出,的坐标,即可求出直线的斜率,设出直线的方程,并与椭圆方程联立,利用韦达定理以及斜率公式表示出,并令该关系式等于,化简求出直线的斜率,由此即可证明.
【详解】解:(1)由题知:,所以,
所以,解得,
所以抛物线的标准方程为,,
设动圆的半径为,由题意知,,
所以,
所以点的轨迹是以为焦点的椭圆,其长轴长焦距为,,
所以曲线的标准方程为:.
(2)(i)设点,因为,所以,
因为,所以,
因为,所以,整理得,
因为为四边形,所以,
所以点在定直线上;
(ii)由题知,直线,
设,直线,
将代入得,
所以,
所以
,
所以,
所以,
所以,解得,
所以.
48.(1);(2)是定值为.
【解析】(1)由圆的方程可得圆心和半径,由线段垂直平分线的性质可得,
由椭圆的定义即可求解;
(2)设,设直线:与椭圆方程联立得由根与系数的关系可得、,计算即可求解.
【详解】(1)圆的圆心为,半径为,
点在圆内,,
所以曲线是为焦点,长轴长为的椭圆,
由,得,所以曲线的方程为.
(2)①设,由已知直线的斜率存在,
设直线:,联立方程组得,
,
(定值)
所以是定值.
【点睛】方法点睛:求轨迹方程的常用方法
(1)直接法:如果动点满足的几何条件本身就是一些几何量,如(距离和角)的等量关系,或几何条件简单明了易于表达,只需要把这种关系转化为的等式,就能得到曲线的轨迹方程;
(2)定义法:某动点的轨迹符合某一基本轨迹如直线、圆锥曲线的定义,则可根据定义设方程,求方程系数得到动点的轨迹方程;
(3)几何法:若所求轨迹满足某些几何性质,如线段的垂直平分线,角平分线的性质,则可以用几何法,列出几何式,再代入点的坐标即可;
(4)相关点法(代入法):若动点满足的条件不变用等式表示,但动点是随着另一动点(称之为相关点)的运动而运动,且相关点满足的条件是明显的或是可分析的,这时我们可以用动点的坐标表示相关点的坐标,根据相关点坐标所满足的方程,求得动点的轨迹方程;
(5)交轨法:在求动点轨迹时,有时会出现求两个动曲线交点的轨迹问题,这类问题常常通过解方程组得出交点(含参数)的坐标,再消去参数参数求出所求轨迹的方程.
相关试卷
这是一份微专题:求圆的方程 学案——2023年高考数学一轮《考点•题型 •技巧》精讲与精练,共25页。
这是一份微专题 求椭圆的离心率 学案——2023届高考数学一轮《考点·题型·技巧》精讲与精练,共40页。
这是一份微专题 求椭圆的标准方程 学案——2023届高考数学一轮《考点·题型·技巧》精讲与精练,共36页。