08椭圆的标准方程-北京市各地区2023年高考数学模拟(一模)高考考点试题汇编
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一.解答题(共9小题)
1.(2023•顺义区一模)已知椭圆经过点,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l:y=kx+t(t≠0)与椭圆C相交于A,B两点,O为坐标原点.若以OA,OB为邻边的平行四边形OAPB的顶点P在椭圆C上,求证:平行四边形OAPB的面积是定值.
2.(2023•通州区一模)已知椭圆C:(a>b>0)过点A(2,1),离心率为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设点A关于y轴的对称点为B,直线l与OA平行,且与椭圆C相交于M,N两点,直线AM,AN分别与y轴交于P,Q两点.求证:四边形APBQ为菱形.
3.(2023•延庆区一模)已知椭圆经过点C(0,1),离心率为,M与x轴交于两点A(a,0),B(﹣a,0),过点C的直线l与M交于另一点D,并与x轴交于点P,直线AC与直线BD交于点Q.
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)设O为原点,当点P异于点B时,求证:为定值.
4.(2023•海淀区一模)已知椭圆的左、右顶点分别为A1,A2,上、下顶点分别为B1,B2,|B1B2|=2,四边形A1B1A2B2的周长为.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)设斜率为k的直线l与x轴交于点P,与椭圆E交于不同的两点M,N,点M关于y轴的对称点为M’,直线M’N与y轴交于点Q,若△OPQ的面积为2,求k的值.
5.(2023•门头沟区一模)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,长轴的左端点为A(﹣2,0).
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)过椭圆c的右焦点的任一直线l与椭圆C分别相交于M,N两点,且AM,AN与直线x=4,分别相交于D,E两点,求证:以DE为直径的圆恒过x轴上定点,并求出定点.
6.(2023•东城区一模)已知椭圆E:=1(a>b>0)的一个顶点为A(0,1),离心率e=.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)过点作斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与x轴交于点M,N.
设椭圆的左顶点为D,求的值.
7.(2023•朝阳区一模)已知椭圆E:=1(0<n<4)经过点(,1).
(Ⅰ)求椭圆E的方程及离心率;
(Ⅱ)设椭圆E的左顶点为A,直线l:x=my+1与E相交于M,N两点,直线AM与直线x=4相交于点Q.问:直线NQ是否经过x轴上的定点?若过定点,求出该点坐标;若不过定点,说明理由.
8.(2023•丰台区一模)已知椭圆的一个顶点为A(0,1),焦距为2.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点P(2,0)的直线与椭圆E交于B,C两点,过点B,C分别作直线l:x=t的垂线(点B,C在直线l的两侧).垂足分别为M,N,记△BMP,△MNP,△CNP的面积分别为S1,S2,S3,试问:是否存在常数t,使得S1,,S3总成等比数列?若存在,求出t的值.若不存在,请说明理由.
9.(2023•平谷区一模)已知椭圆经过两点,设过点P(﹣2,1)的直线椭圆交E于M,N两点,过M且平行于y轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.
(1)求椭圆E的方程:
(2)证明:直线HN过定点.
08椭圆的标准方程-北京市各地区2023年高考数学模拟(一模)高考考点试题汇编
参考答案与试题解析
一.解答题(共9小题)
1.(2023•顺义区一模)已知椭圆经过点,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线l:y=kx+t(t≠0)与椭圆C相交于A,B两点,O为坐标原点.若以OA,OB为邻边的平行四边形OAPB的顶点P在椭圆C上,求证:平行四边形OAPB的面积是定值.
【答案】(1)椭圆方程为;
(2)证明见解析.
【解答】解:(1)由题意可得,解得a2=2,b2=1.
∴椭圆方程为;
(2)证明:联立,得(2k2+1)x2+4ktx+2(t2﹣1)=0.
∴Δ=(4kt)2﹣8(2k2+1)(t2﹣1)=8(2k2+1﹣t2)>0.
设A(x1,y1),B(x2,y2),
则x1+x2=,x1x2=,
∴y1+y2=k(x1+x2)+2t=,
∵四边形OAPB是平行四边形,
∴=+=(x1+x2,y1+y2)=(,),
则P(,),
又∵点P在椭圆上,∴()2+2()2=2,
即4t2=2k2+1,
∵|AB|===,
又点O到直线l的距离d=,
∴平行四边形OAPB的面积S=2S△OAB=|AB|•d==,
即平行四边形OAPB的面积为定值.
2.(2023•通州区一模)已知椭圆C:(a>b>0)过点A(2,1),离心率为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设点A关于y轴的对称点为B,直线l与OA平行,且与椭圆C相交于M,N两点,直线AM,AN分别与y轴交于P,Q两点.求证:四边形APBQ为菱形.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【解答】解:(1)由题意可知,解得,
所以椭圆C的标准方程为;
证明:(2)点A(2,1)关于y轴的对称点为点B的坐标为(﹣2,1),
直线OA的斜率为,
因为直线l与OA平行,设直线l的方程为,
由得x2+2tx+2t2﹣4=0,
由Δ=4t2﹣4(2t2﹣4)=16﹣4t2>0,得﹣2<t<2,且t≠0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则,
直线AM的方程为,
令x=0,得P点的纵坐标为.
同理可得Q点的纵坐标为.
=,
所以线段PQ中点坐标为(0,1).
又线段AB中点坐标也为(0,1),
所以线段AB,PQ垂直且平分,
所以四边形APBQ为菱形.
3.(2023•延庆区一模)已知椭圆经过点C(0,1),离心率为,M与x轴交于两点A(a,0),B(﹣a,0),过点C的直线l与M交于另一点D,并与x轴交于点P,直线AC与直线BD交于点Q.
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)设O为原点,当点P异于点B时,求证:为定值.
【答案】(Ⅰ)+y2=1.
(Ⅱ)证明见解答.
【解答】解:(Ⅰ)由已知得b=1,=,由a2=c2+b2=c2+1,
解得a=,
故椭圆方程为+y2=1.
(Ⅱ)证明:当直线l与x轴垂直时,D(0,﹣1),此时kAC=kBD=﹣,AC∥BD,不符合题意.
当直线斜率存在时,设直线l的方程为y=kx+1(k≠0).代入椭圆方程得(2k2+1)x2+4kx=0.
解得x1=0,x2=,代入直线l的方程得y1=1,y2=kx2+1=k×+1=,
所以D点的坐标为(,).kBD===,
直线BD的方程为y=(x+),
kAC=﹣=﹣,直线AC的方程为y=﹣x+1,
联立直线AC,BD的方程,得x=﹣2k,y=k+1,
因此Q(﹣2k,k+1),又P(﹣,0).
所以=(﹣,0)•(﹣2k,k+1)=2.
故为定值.
4.(2023•海淀区一模)已知椭圆的左、右顶点分别为A1,A2,上、下顶点分别为B1,B2,|B1B2|=2,四边形A1B1A2B2的周长为.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)设斜率为k的直线l与x轴交于点P,与椭圆E交于不同的两点M,N,点M关于y轴的对称点为M’,直线M’N与y轴交于点Q,若△OPQ的面积为2,求k的值.
【答案】(Ⅰ)+y2=1;
(Ⅱ)±.
【解答】解:(Ⅰ)依题意可得,解得,
∴椭圆E的方程为+y2=1;
(Ⅱ)依题意,可设直线l的方程为y=kx+m(km≠0),
M(x1,y1),N(x2,y2),
联立方程,可得(5k2+1)x2+10kmx+5m2﹣5=0,
Δ=(10km)2﹣4(5k2+1)(5m2﹣5)=100k2﹣20m2+20>0,即5k2>m2﹣1,
∴x1+x2=﹣,x1x2=,
在直线l的方程中,令y=0,得x=﹣,得P(﹣,0),
依题意得M′(﹣x1,y1),得直线M′N的方程为y=(x+x1)+y1,
令x=0,得yQ=,
∴S△OPQ=|xP|•|yQ|=||•||,
∴x1y2+x2y1=x1(kx2+m)+x2(kx1+m)=2kx1x2+m(x1+x2)=2k×﹣m×=,
∴S△OPQ=||•||=2,解得k=±.
∴k的值为±.
5.(2023•门头沟区一模)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,长轴的左端点为A(﹣2,0).
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)过椭圆c的右焦点的任一直线l与椭圆C分别相交于M,N两点,且AM,AN与直线x=4,分别相交于D,E两点,求证:以DE为直径的圆恒过x轴上定点,并求出定点.
【答案】(Ⅰ);
(Ⅱ)证明见解析,定点分别为(1,0)(7,0).
【解答】解:(Ⅰ)因为椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,长轴的左端点为A(﹣2,0),
所以,得,
所以椭圆C的方程:;
(Ⅱ)证明:椭圆右焦点坐标为(1,0),由题直线斜率不为零,设直线l方程为x=my+1,
设M(x1,y1),N(x2,y2),
由题,联立方程组,消去x得(3m2+4)y2+6my﹣9=0,
所以,
直线,得,
同理,直线,得,
设x轴上一点P(t,0),则,同理得:,
所以,
因为(x1+2)(x2+2)=(my1+3)(my2+3),
所以,
解得:t﹣4=±3,即t=1或t=7,
所以以DE为直径的圆恒过x轴上定点,定点分别为(1,0),(7,0).
6.(2023•东城区一模)已知椭圆E:=1(a>b>0)的一个顶点为A(0,1),离心率e=.
(Ⅰ)求椭圆E的方程;
(Ⅱ)过点作斜率为k的直线与椭圆E交于不同的两点B,C,直线AB,AC分别与x轴交于点M,N.
设椭圆的左顶点为D,求的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(Ⅰ)由题设得,解得a=,b=1,c=,
所以椭圆的方程为+y2=1.
(Ⅱ)直线BC的方程为y﹣1=k(x+),
联立,得(3k2+1)x2+(6k2+6k)x+9k2+6k=0,
由Δ=(6k2+6k)2﹣4(3k2+1)(9k2+6k)>0,解得k<0,
设B(x1,y1),C(x2,y2),
所以x1+x2=﹣,x1x2=,
直线AB的方程为y=x+1,
令y=0得M点的横坐标为xM=﹣=﹣,
同理可得N点的横坐标为xN=﹣=﹣,
所以xM+xN=﹣(+)=﹣•
=﹣•
=﹣•=﹣2,
因为点D的坐标为(﹣,0),
所以D为线段MN的中点,
所以=.
7.(2023•朝阳区一模)已知椭圆E:=1(0<n<4)经过点(,1).
(Ⅰ)求椭圆E的方程及离心率;
(Ⅱ)设椭圆E的左顶点为A,直线l:x=my+1与E相交于M,N两点,直线AM与直线x=4相交于点Q.问:直线NQ是否经过x轴上的定点?若过定点,求出该点坐标;若不过定点,说明理由.
【答案】(Ⅰ)椭圆方程为,离心率e=;
(Ⅱ)直线NQ经过x轴上的定点(2,0),证明过程见解析.
【解答】解:(Ⅰ)由题意,,即n=2,
∴椭圆方程为,则a=2,b=,c=,
椭圆的离心率e=;
(Ⅱ)直线NQ经过x轴上的定点(2,0),理由如下:
联立,得(m2+2)y2+2my﹣3=0.
Δ=4m2+12(m2+2)=16m2+24>0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则,,
AM:,令x=4,可得Q(4,),
∴,且kNQ≠0,
∴NQ:,
令y=0,可得x==
==
==.
∴直线NQ经过x轴上的定点(2,0).
8.(2023•丰台区一模)已知椭圆的一个顶点为A(0,1),焦距为2.
(1)求椭圆E的方程;
(2)过点P(2,0)的直线与椭圆E交于B,C两点,过点B,C分别作直线l:x=t的垂线(点B,C在直线l的两侧).垂足分别为M,N,记△BMP,△MNP,△CNP的面积分别为S1,S2,S3,试问:是否存在常数t,使得S1,,S3总成等比数列?若存在,求出t的值.若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)存在t=1,使得S1,,S3总成等比数列.
【解答】解:(1)根据已知可得b=1,2c=2,
所以b=1,c=1,a2=b2+c2=2,
所以椭圆E的方程为;
(2)由已知得,BC的斜率存在,且B,C在x轴的同侧,
设直线BC的方程为y=k(x﹣2),B(x1,y1),C(x2,y2),不妨设x1<x2,
则y1y2>0,x1<t<x2,
由得(1+2k2)x2﹣8k2x+8k2﹣2=0,
所以,
因为,
所以====,===,
要使S1,,S3总成等比数列,则应有﹣t2+2=(t﹣2)2解得t=1,
所以存在t=1,使得S1,,S3总成等比数列.
9.(2023•平谷区一模)已知椭圆经过两点,设过点P(﹣2,1)的直线椭圆交E于M,N两点,过M且平行于y轴的直线与线段AB交于点T,点H满足.
(1)求椭圆E的方程:
(2)证明:直线HN过定点.
【答案】(1)+=1;
(2)证明见解答.
【解答】解:(1)设E的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n),
将两点代入得,
解得m=,n=,
故E的方程为+=1;
(2)证明:由可得线段AB:y=(x+2)①,
①若过点 P(﹣2,1)的直线过原点,直线y=﹣.代入+=1,
可得M(﹣,),N((,﹣),代入y=(x+2),可得T(﹣,(﹣+2)),得到H(﹣,﹣+6),
求得 HN 方程:y=(x+2),过点 (﹣2,0).
②分析可得过P(﹣2,1)的直线的斜率存在,设kx﹣y+2k+1=0,M(x1,y1),N(x2,y2),
联立,得(4k2+3)x2+8k(1+2k)x+4(4k2+4k﹣2)=0,
∴x1+x2=﹣,x1x2=,
∴y1+y2=k(x1+x2)+4k+2=,y1y2=(kx1+2k+1)(kx2+2k+1)=k2x1x2+(2k2+k)x1+x2)+(2k+1)2=(*),
x1y2+x2y1=x1(kx2+2k+1)+x2(kx1+2k+1)
=2kx1x2+(2k+1)(x1+x2)=,
∵点H满足.∴T为MH的中点,
联立,可得T(x1,(x1+2)).H(x1,3(x1+2)﹣y1),
可求得此时HN:y﹣y2=(x﹣x2),
将(﹣2,0)代入整理得﹣6(x1+x2)+2(y1+y2)+x1y2+x2y1﹣3x1x2﹣12=0,
将(*)代入,得96k2+48k+24k+12﹣24k﹣48k2﹣48k+24﹣48k2﹣36=0,
显然成立.
综上,可得直线HN过定点(﹣2,0).
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