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清单06 椭圆及其性质-2023-2024学年高二数学上学期期末常考题型+易错题(苏教版)
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【考点分布图】
【知识清单】
知识点一:椭圆的定义
平面内与两个定点的距离之和等于常数()的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距,记作,定义用集合语言表示为:
注意:当时,点的轨迹是线段;
当时,点的轨迹不存在.
知识点二:椭圆的方程、图形与性质
椭圆的方程、图形与性质所示.
【考点精讲】
考点1:椭圆的定义与标准方程
例1.(2023·陕西西安·高二长安一中校考期中)已知点在椭圆上,点,分别为椭圆的左、右焦点,满足,的面积为,椭圆的焦距为,则椭圆的标准方程为( )
A.B.C.D.
例2.(2023·江苏盐城·高二盐城市第一中学校考期中)点在椭圆上,则等于( )
A.6B.8C.10D.12
例3.(2023·山东枣庄·高二滕州市第一中学新校校考期中)求满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1)两个焦点的坐标分别为,并且椭圆经过点.
(2)已知椭圆,四点,,,中恰有三点在椭圆C上,求C的方程.
例4.(2023·河南开封·高二校联考期中)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在轴上,中心为坐标原点,经过点,.
(2)以点,为焦点,经过点.
例5.(2023·安徽黄山·高二校联考期中)设为定点,,动点 满足 ,则动点的轨迹是( )
A.线段B.直线C.圆D.椭圆
例6.(2023·北京顺义·高二牛栏山一中校考期中)椭圆的两个焦点是和,椭圆上的点M到两个焦点的距离之和等于10,则椭圆的标准方程是( )
A.B.
C.D.
考点2:椭圆方程的充要条件
例7.(2023·浙江温州·高二乐清市知临中学校考期中)当时,方程表示的曲线不可能是( )
A.圆B.直线
C.焦点在轴的椭圆D.焦点在轴的双曲线
例8.(2023·上海徐汇·高二上海市徐汇中学校考期末)已知,则方程所表示的曲线为,则以下命题中正确的是( )
A.当曲线表示双曲线时,的取值范围是
B.当时,曲线表示一条直线
C.当时,曲线表示焦点在轴上的椭圆
D.存在,使得曲线为等轴双曲线
例9.(2023·陕西咸阳·高二校考期中)如果方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
例10.(2023·浙江宁波·高二镇海中学校考期中)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围为( )
A.B.
C.D.
例11.(2023·浙江绍兴·高二浙江省上虞中学校考期中)已知,则“”是“曲线表示椭圆”的( )
A.充分不必要条件B.充要条件
C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件
考点3:椭圆中焦点三角形的周长与面积及其他问题
例12.(2023·江苏南通·高二统考期中)已知点为椭圆上的一个动点,点,分别为该椭圆的左、右焦点,当时,则的面积为( )
A.1B.2C.3D.4
例13.(2023·湖北·高二荆州中学校联考期中)已知点在椭圆上,,是椭圆的左、右焦点,若,且的面积为1,则的最小值为( )
A.2B.C.2D.4
例14.(2023·辽宁·高二本溪高中校联考期中)已知,为椭圆的两个焦点,为椭圆上一点,,则的面积为( )
A.B.C.D.
例15.(2023·浙江宁波·高二校联考期中)已知是椭圆在第一象限上的点,且以点及焦点,为顶点的三角形面积等于1,则点的坐标为( )
A.B.
C.D.
例16.(2023·山西吕梁·高二统考期中)已知,分别是椭圆的左,右焦点,是椭圆上一点,且,则( )
A.B.C.D.
例17.(2023·海南海口·高二海口一中校考期中)已知点,分别是椭圆的左、右焦点,点P在此椭圆上,则的周长等于( )
A.16B.20C.18D.14
例18.(2023·湖北黄冈·高二校联考期中)已知为椭圆:的右焦点,直线与椭圆交于点,,则的周长为 )
A.4B.C.8D.
考点4:椭圆上两点距离的最值问题
例19.(2023·福建福州·高二福州三中校考期中)已知过椭圆左焦点且与长轴垂直的弦长为,过点且斜率为-1的直线与相交于,两点,若恰好是的中点,则椭圆上一点到的距离的最大值为( )
A.6B.C.D.
例20.(2023·云南昆明·高二昆明市第三中学校考期中)阿基米德在他的著作《关于圆锥体和球体》中计算了一个椭圆的面积.当我们垂直地缩小一个圆时,我们得到一个椭圆.椭圆的面积等于圆周率与椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.已知椭圆的面积为,点在椭圆上,且点与椭圆左、右顶点连线的斜率之积为,记椭圆的两个焦点分别为,则的值不可能为( )
A.4B.8C.14D.18
例21.(2023·安徽·高二校联考期中)已知椭圆的左焦点为,若点P在椭圆C上,则的最大值为( )
A.1B.5C.7D.
例22.(2023·广东茂名·高二统考期末)已知椭圆的离心率为,下顶点为,点为上的任意一点,则的最大值是( )
A.B.C.D.
例23.(2023·河南开封·高二校联考期中)椭圆上任一点到点的距离的最小值为( )
A.B.C.2D.
考点5:椭圆上两线段的和差最值问题
例24.(2023·安徽芜湖·高二安徽师范大学附属中学校考期中)已知F是椭圆E:的左焦点,点P是E上的一点,点M是圆C;上的一点,则的最小值为 .
例25.(2023·辽宁大连·高二大连二十四中校考期中)已知点是椭圆的左焦点,是椭圆上任意一点.则的取值范围为 .
例26.(2023·江西九江·高二九江一中校考期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点,若点为椭圆上一点,则 的最大值为 .
例27.(2023·浙江台州·高二校联考期中)已知椭圆的左、右焦点分别为为椭圆上任意一点,为圆:上任意一点,则的最小值为 .
例28.(2023·四川成都·高三树德中学校考开学考试)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,M为椭圆C上任意一点,N为圆E:上任意一点,则的最小值为 .
例29.(2023·上海闵行·高二校考期末)若点和点分别为椭圆的中心和左焦点,点为椭圆上的任意一点,则的取值范围为 .
例30.(2023·贵州遵义·高二习水县第五中学校联考期末)已知点是椭圆上一动点,是圆上一动点,点,则的最大值为 .
考点6:离心率的值及取值范围
例31.(2023·广东广州·高二广东实验中学校考期中)已知椭圆的两个焦点分别为,椭圆上一点满足,且,则椭圆的离心率为 .
例32.(2023·河北石家庄·高二石家庄二中校考阶段练习)已知椭圆的一条弦所在的直线方程是,弦的中点坐标是,则椭圆的离心率是 .
例33.(2023·浙江·高二温州中学校联考期中)椭圆与双曲线有公共焦点,左右焦点分别为,.点O是坐标原点,点A是椭圆的左顶点,的中点M为双曲线的左顶点,设椭圆与双曲线在第一象限的交点为P,满足,则椭圆的离心率 .
例34.(2023·广东东莞·高二东莞市东华高级中学校考期中)已知椭圆(),是其左焦点,过原点的直线交椭圆于A,B两点,M,N分别是,的中点,若存在以为直径的圆过原点,则椭圆离心率的最小值为 .
例35.(2023·全国·高三专题练习)设椭圆的两焦点为,.若椭圆上存在点P,使,则椭圆的离心率e的取值范围为 .
例36.(2023·全国·模拟预测)设椭圆的焦点为,,P是椭圆上一点,且,若的外接圆和内切圆的半径分别为R,r,当时,椭圆的离心率为 .
例37.(2023·湖南·高二校联考期末)已知椭圆的右焦点为,上顶点为,椭圆右准线上存在一点P满足,则椭圆的离心率的取值范围为 .
考点7:椭圆的简单几何性质问题
例38.(多选题)(2023·浙江嘉兴·高二校联考期中)已知椭圆:,在下列结论中正确的是( )
A.长轴长为8B.焦距为
C.焦点坐标为D.离心率为
例39.(多选题)(2023·安徽黄山·高二校联考期中)已知椭圆,则( )
A.的焦点坐标为B.的长轴长为8
C.的短轴长为6D.的一个顶点为
例40.(多选题)(2023·浙江金华·高二校考期中)设椭圆的左右焦点为,P是C上的动点,则( )
A.B.离心率
C.短轴长为2,长轴长为D.不可能是钝角
例41.(多选题)(2023·陕西汉中·高二校考期中)若椭圆上的一个焦点坐标为,则下列结论中正确的是( )
A.B.的长轴长为
C.的长轴长为4D.的离心率为
例42.(多选题)(2023·江西抚州·高二临川一中校考期中)近日,“英雄航天员”邓清明来到我校参加弘扬载人航天精神暨国防教育进校园主题活动,同学们在学习航天知识的同时,也深深被航天员的航天精神所感动.“嫦娥五号”是中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器,是中国探月工程的收官之战,实现了月球区域着陆及采样返回.如图所示,月球探测器飞到月球附近时,首先在以月球球心为圆心的圆形轨道Ⅰ上绕月飞行,然后在点处变轨进入以为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ上绕月飞行,最后在点处变轨进入以为圆心的圆形轨道Ⅲ上绕月飞行,设圆形轨道Ⅰ的半径为,圆形轨道Ⅲ的半径为,则以下说法正确的是( )
A.椭圆轨道Ⅱ的焦距为
B.椭圆轨道Ⅱ的短轴长为
C.若不变,则椭圆轨道Ⅱ的离心率随的增大而增大
D.若不变,则椭圆轨道Ⅱ的离心率随的增大而增大
例43.(多选题)(2023·江苏常州·高二常州高级中学校考期中)椭圆有这样的光学性质:从椭圆的一个焦点出发的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点.已知椭圆,点,是它的焦点,若一小球点弹出沿直线运动,经椭圆壁反弹,当它第一次回到点时,经过的路程可能为( )
A.2B.8C.10D.12
例44.(多选题)(2023·高二课时练习)在曲线中,( )
A.当时,则曲线C表示焦点在y轴的椭圆
B.当时,则曲线C为椭圆
C.曲线C关于直线对称
D.当时,则曲线C的焦距为
考点8:利用第一定义求解轨迹
例45.(2023·山东青岛·高二青岛二中校考期中)一动圆与圆外切,同时与圆内切,则动圆圆心的轨迹方程为 .
例46.(2023·河北石家庄·高二河北师范大学附属中学校考期中)已知两点,,动点在轴上的射影为,,则动点的轨迹方程是 .
例47.(2023·内蒙古赤峰·高二校考期中)设,若,则点的轨迹方程为 .
例48.(2023·海南海口·高二海口一中校考期中)在圆上任取一点P,过点P作y轴的垂线PD,D为垂足,当点P在圆上运动时,线段PD的中点M的轨迹方程为 .
例49.(2023·广东东莞·高二校联考期中)在中,若,,的周长是18,则顶点C的轨迹方程是
例50.(2023·上海静安·高二校考期中)已知为椭圆上一动点,记原点为,若,则点的轨迹方程为 .
例51.(2023·全国·高三专题练习)已知圆的圆心为,点是圆上的动点,点,线段的垂直平分线交于点.则点的轨迹的方程为 ;
例52.(2023·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系中,动圆与圆内切,且与圆:外切,记动圆的圆心的轨迹为.则轨迹的方程为 ;
例53.(2023·四川乐山·高二统考期末)设点,,为动点(不在轴上),已知直线与直线的斜率之积为定值,则点的轨迹方程为 .
例54.(2023·上海杨浦·高二复旦附中校考期末)已知圆C:上一动点M,点,线段MB的中垂线交直线MC于点,且点P到y轴的距离是,则 .
考点9:直线与椭圆的位置关系
例55.(2023·天津和平·高二天津市第五十五中学校考期中)已知椭圆:过点,且短轴长为2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)倾斜角为的直线过椭圆的右焦点交椭圆于、两点,求
例56.(2023·山西朔州·高二怀仁市第一中学校校考阶段练习)在平面直角坐标系中,点到,两点的距离之和为4
(1)写出点轨迹的方程;
(2)若直线与轨迹有两个交点,求的取值范围.
例57.(2023·全国·高二课堂例题)如图,已知直线和椭圆.m为何值时,直线l与椭圆C:
(1)有两个公共点?
(2)有且只有一个公共点?
(3)没有公共点?
例58.(2023·陕西西安·统考三模)已知椭圆的长轴长是短轴长的倍,且右焦点为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)直线交椭圆于,两点,若线段中点的横坐标为.求直线的方程.
例59.(2023·青海西宁·高二校考期末)已知点,椭圆的离心率为,是椭圆的右焦点,直线的斜率为,为坐标原点.
(1)求椭圆E的方程:
(2)设过椭圆的左焦点且斜率为的直线与椭圆交于不同的两、,求的长.
例60.(2023·江西抚州·高二南城县第二中学校考阶段练习)若椭圆过抛物线的焦点,且与双曲线有相同的焦点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)不过原点O的直线与椭圆E交于A、B两点,求面积的最大值以及此时直线l的方程.
例61.(2023·浙江嘉兴·高二嘉兴一中校考期中)已知椭圆经过.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线交椭圆于不同两点,,是坐标原点,求的面积.
【提升练习】
一、单选题
1.(2023·四川成都·高二成都外国语学校校考期中)若点和点分别为椭圆的两个焦点,点P为椭圆上的任意一点,则的最小值为( )
A.4B.5C.6D.7
2.(2023·四川成都·高三石室中学校考期中)已知椭圆的左、右焦点分别为是椭圆在第一象限的任意一点,为的内心,点是坐标原点,则的最大值为( )
A.B.C.D.
3.(2023·安徽黄山·高二校联考期中)已知矩形的四个顶点都在椭圆 上,边和分别经过椭圆的左、右焦点,且,则该椭圆的离心率( )
A.B.C.D.
4.(2023·天津和平·高二耀华中学校考期中)过椭圆的一个焦点作弦,若,,则的数值为( )
A.B.C.D.与弦斜率有关
5.(2023·天津和平·高二耀华中学校考期中)设椭圆的方程为,斜率为的直线不经过原点,且与椭圆相交于,两点,为线段的中点.下列说法正确的个数( )
①直线与垂直
②若点的坐标为,则直线方程为
③若直线方程为,则点的坐标为
④若直线方程为,则
A.4B.3C.2D.1
6.(2023·云南大理·统考一模)直线与椭圆C:的交点在x轴上的射影恰好是椭圆的焦点,则椭圆C的离心率为( )
A.B.C.D.
7.(2023·天津和平·高二耀华中学校考期中)椭圆的两焦点为,,以为边作正三角形,若椭圆恰好平分正三角形的另两条边,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
8.(2023·湖北武汉·高二湖北省武昌实验中学校联考期中)已知中心在原点,焦点在轴上,且离心率为的椭圆与经过点的直线交于两点,若点在椭圆内,的面积被轴分成两部分,且与的面积之比为,则面积的最大值为( )
A.B.C.D.
二、多选题
9.(2023·福建福州·高二校联考期中)已知椭圆:的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,若方程所表示的直线恒过定点,点在以点为圆心,的长轴长为直径的圆上,则下列说法正确的是( )
A.椭圆的离心率为B.的面积可能为2
C.的最大值为4D.的最小值为
10.(2023·福建泉州·高二泉州七中校考期中)已知椭圆,,分别为它的左右焦点,分别为它的左右顶点,点P是椭圆上异于的一个动点,下列结论中正确的有( )
A.存在P使得
B.直线与直线斜率乘积为定值
C.
D.若,,则
11.(2023·浙江台州·高二校联考期中)设椭圆的右焦点为,直线与椭圆交于两点,则( )
A.为定值
B.的周长的取值范围是
C.当时,为锐角三角形
D.当时,的面积为
12.(2023·山东临沂·高二统考期中)《文心雕龙》中说“造化赋形,支体必双,神理为用,事不孤立”,意思是自然界的事物都是成双成对的.已知动点与定点的距离和它到定直线的距离的比是常数.若某条直线上存在这样的点,则称该直线为“成双直线”,则下列结论正确的是( )
A.动点的轨迹方程为
B.直线为成双直线
C.若直线与点的轨迹相交于两点,点为点的轨迹上不同于的一点,且直线的斜率分别为,则
D.点为点的轨迹上的任意一点,,,则面积为
三、填空题
13.(2023·广东深圳·高二校考期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,,M是C上的动点,的面积的最大值为9,则椭圆C长轴长的最小值为 .
14.(2023·河南商丘·高二商丘市第一高级中学校联考期中)定义:圆锥曲线C:的两条相互垂直的切线的交点Q的轨迹是以坐标原点为圆心,为半径的圆,这个圆称为蒙日圆.已知椭圆C的方程为,P是直线l:上的一点,过点P作椭圆C的两条切线与椭圆相切于M,N两点,连接OP(O是坐标原点),当为直角时,的值是 .
15.(2023·湖北武汉·高二湖北省武昌实验中学校联考期中)已知椭圆:的左,右焦点分别为,,过点且垂直于轴的直线与椭圆交于、两点,、分别交轴于、两点,的周长为4.过作外角平分线的垂线与直线交于点,则 .
16.(2023·湖北·高二校联考期中)设,分别为椭圆的左、右焦点,过的直线交椭圆于、两点,且,,则椭圆的离心率为 .
四、解答题
17.(2023·山东菏泽·高一统考期中)已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,长轴长为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线的斜率为1,经过点,且与椭圆交于,两点,若,求值.
18.(2023·天津红桥·高二天津三中校考期中)已知椭圆的长轴长为,焦点是、,点到直线的距离为,过点且倾斜角为的直线与椭圆交于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)求线段的长.
19.(2023·河北·高二校联考期中)已知椭圆:的右焦点为,离心率为.
(1)求的方程.
(2)若,为上的两个动点,,两点的纵坐标的乘积大于0,,,且.证明:直线过定点.
20.(2023·黑龙江牡丹江·高二牡丹江一中校考期中)已知椭圆的方程椭圆左、右焦点分别为,,点P是椭圆上的一点,
(1)若,求的面积;
(2)在椭圆上找一点P,使它到直线:的距离最短,并求出最短距离.
21.(2023·黑龙江佳木斯·高二校联考期中)已知椭圆的两个焦点分别为,且椭圆过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过点作直线交椭圆于两点,是弦的中点,求直线的方程.
22.(2023·江西宜春·高二校考期中)已知是椭圆的两个焦点,,为上一点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若为上一点,且,求的面积.
焦点的位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
统一方程
参数方程
第一定义
到两定点的距离之和等于常数2,即()
范围
且
且
顶点
、
、
、
、
轴长
长轴长,短轴长
长轴长,短轴长
对称性
关于轴、轴对称,关于原点中心对称
焦点
、
、
焦距
离心率
准线方程
点和椭圆
的关系
切线方程
(为切点)
(为切点)
对于过椭圆上一点的切线方程,只需将椭圆方程中换为,换为可得
切点弦所在的直线方程
焦点三角形面积
①,(为短轴的端点)
②
③
焦点三角形中一般要用到的关系是
焦半径
左焦半径:
又焦半径:
上焦半径:
下焦半径:
焦半径最大值,最小值
通径
过焦点且垂直于长轴的弦叫通径:通径长=(最短的过焦点的弦)
弦长公式
设直线与椭圆的两个交点为,,,
则弦长
(其中是消后关于的一元二次方程的的系数,是判别式)
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