高考数学二轮复习压轴题专题22 椭圆(解答题压轴题)(2份打包,原卷版+教师版)
展开\l "_Tc15792" ②椭圆的中点弦问题 PAGEREF _Tc15792 \h 10
\l "_Tc29964" ③椭圆中的面积问题 PAGEREF _Tc29964 \h 15
\l "_Tc158" ④椭圆中的参数和范围问题 PAGEREF _Tc158 \h 22
\l "_Tc18149" ⑤椭圆中的最值问题 PAGEREF _Tc18149 \h 28
\l "_Tc32588" ⑥椭圆中定点、定值、定直线问题 PAGEREF _Tc32588 \h 35
\l "_Tc8656" ⑦椭圆中向量问题 PAGEREF _Tc8656 \h 42
\l "_Tc20166" ⑧椭圆综合问题 PAGEREF _Tc20166 \h 48
①椭圆的弦长(焦点弦)问题
1.(2023秋·吉林长春·高二长春市第二实验中学校考阶段练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 ,左右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆交于A, SKIPIF 1 < 0 两点,弦 SKIPIF 1 < 0 被点 SKIPIF 1 < 0 平分.
(1)求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)求弦 SKIPIF 1 < 0 的长.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)5
【详解】(1)设交点坐标 SKIPIF 1 < 0 ,
因为弦 SKIPIF 1 < 0 被点 SKIPIF 1 < 0 平分,
所以 SKIPIF 1 < 0
又 SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减得: SKIPIF 1 < 0 ),
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
故直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
(2)由(1)可知 SKIPIF 1 < 0 ,与椭圆方程联立 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由弦长公式可知 SKIPIF 1 < 0 .
2.(2023·全国·高二专题练习)已知椭圆C的两个焦点分别是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,并且经过点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆C相交于A,B两点,当线段AB的长度最大时,求直线l的方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)解法一:因为椭圆C的焦点在x轴上.所以设它的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
由题意知, SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 .
所以,椭圆C的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
解法二:由于椭圆C的焦点在x轴上,所以设它的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
根据椭圆定义得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 .
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以,椭圆C的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由 SKIPIF 1 < 0 ,消去y,得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆C相交于A,B两点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取最大值 SKIPIF 1 < 0 ,此时直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0
3.(2023春·上海·高二专题练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 是椭圆的一个顶点, SKIPIF 1 < 0 是等腰直角三角形.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)写出椭圆 SKIPIF 1 < 0 的长轴长;短轴长;焦距;离心率
(3)求直线 SKIPIF 1 < 0 被椭圆 SKIPIF 1 < 0 截得的弦长.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)长轴长 SKIPIF 1 < 0 ,短轴长4,焦距4,离心率 SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)因为点 SKIPIF 1 < 0 是椭圆的一个顶点, SKIPIF 1 < 0 是等腰直角三角形,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)可得: SKIPIF 1 < 0 ,
故长轴长 SKIPIF 1 < 0 ,短轴长4,焦距4,离心率 SKIPIF 1 < 0 .
(3)设交点 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,消去y得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
4.(2023·全国·高二专题练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,左顶点为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)求椭圆的 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)3
【详解】(1)由题知,椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,左顶点为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)得, SKIPIF 1 < 0 ,
因为直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,
由题可知,直线 SKIPIF 1 < 0 斜率为0时, SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不为0,
所以设直线 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为直线 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 过定点 SKIPIF 1 < 0 ,
此时 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号,
所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值为3.
5.(2023·全国·高三专题练习)设椭圆中心在原点 SKIPIF 1 < 0 上,焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴上,离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,椭圆上一点 SKIPIF 1 < 0 到两焦点的距离的和等于 SKIPIF 1 < 0 :
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(3)在(2)的结论下,求 SKIPIF 1 < 0 的长.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
(3) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)因为椭圆焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴上,所以设椭圆的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,又椭圆上一点到两焦点的距离和为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆的方程为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)知,椭圆的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,即: SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,有: SKIPIF 1 < 0 ,得: SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率之积为 SKIPIF 1 < 0 ,即: SKIPIF 1 < 0 ,
即: SKIPIF 1 < 0 ,又: SKIPIF 1 < 0 ,所以: SKIPIF 1 < 0 ,
整理得: SKIPIF 1 < 0 ,又: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
即有: SKIPIF 1 < 0 ,整理得: SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
(3) SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时:直线方程为: SKIPIF 1 < 0 ,联立方程组得: SKIPIF 1 < 0 ,
解得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以: SKIPIF 1 < 0 ,
所以: SKIPIF 1 < 0 ,
由对称性可知:当 SKIPIF 1 < 0 时,也有 SKIPIF 1 < 0 ,
所以: SKIPIF 1 < 0 .
6.(2023·江苏·高二专题练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为e,且过点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)若椭圆C上有两个不同点A,B关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,求 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)由题意知: SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)法一 设 SKIPIF 1 < 0 及AB中点 SKIPIF 1 < 0 ,由题意知 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,以上两式相减得: SKIPIF 1 < 0 ,
可化为: SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
又∵M在直线 SKIPIF 1 < 0 上,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 ,化简为: SKIPIF 1 < 0
联立 SKIPIF 1 < 0 整理得: SKIPIF 1 < 0 ,由韦达定理知 SKIPIF 1 < 0
由弦长公式得: SKIPIF 1 < 0 .
法二 设直线 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 , 整理得: SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,则中点 SKIPIF 1 < 0 ,满足直线方程 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
所以AB: SKIPIF 1 < 0
联立 SKIPIF 1 < 0 整理得: SKIPIF 1 < 0 ,由韦达定理知 SKIPIF 1 < 0
由弦长公式得: SKIPIF 1 < 0 .
7.(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 上一动点, SKIPIF 1 < 0 的最大面积为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 两点, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 上两点,且 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)解:设椭圆 SKIPIF 1 < 0 的半焦距为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 的最大面积为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由题知 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由复合函数的单调性知:
SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 单调递减,
∴当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 .
8.(2023·全国·高二专题练习)已知 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,椭圆 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,记线段 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 3 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率;
(2)若四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【详解】(1)设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减可得, SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,
则有 SKIPIF 1 < 0 ,又直线 SKIPIF 1 < 0 斜率 SKIPIF 1 < 0 ,因此 SKIPIF 1 < 0
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 .
(2)当直线 SKIPIF 1 < 0 不垂直于x轴时,设直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 消去y并整理得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,即 SKIPIF 1 < 0 ,则点 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又点P在椭圆上,则 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 ,满足 SKIPIF 1 < 0 ,
于是得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 垂直于x轴时,得点 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,若点 SKIPIF 1 < 0 ,点M,N必在直线 SKIPIF 1 < 0 上,
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,若点 SKIPIF 1 < 0 ,同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
综上, SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
②椭圆的中点弦问题
1.(2023秋·高二单元测试)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 ,左右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,弦 SKIPIF 1 < 0 被点 SKIPIF 1 < 0 平分.
(1)求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 的面积.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)因为弦 SKIPIF 1 < 0 被点 SKIPIF 1 < 0 平分,所以
设交点坐标 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减得: SKIPIF 1 < 0 ),
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
故直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 ,
联立椭圆与直线方程 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为直线过点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
2.(2023春·甘肃白银·高二统考开学考试)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上一点.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 上两点,若线段 SKIPIF 1 < 0 的中点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)由题可知, SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
因为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 .
故直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
3.(2023秋·湖北武汉·高二武汉市第十七中学校联考期末)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的焦距为6,椭圆上一点与两焦点构成的三角形周长为16.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且线段 SKIPIF 1 < 0 的中点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【详解】(1)设 SKIPIF 1 < 0 的焦距为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为椭圆上的点到两焦点距离之和为 SKIPIF 1 < 0 ,
而椭圆上一点与两焦点构成的三角形周长为16.
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
代入椭圆方程得 SKIPIF 1 < 0
两式相减可得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 .
由点 SKIPIF 1 < 0 为线段 SKIPIF 1 < 0 的中点,
得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 .
4.(2023春·内蒙古呼伦贝尔·高二校考阶段练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,短轴长为4.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)已知过点 SKIPIF 1 < 0 作弦且弦被 SKIPIF 1 < 0 平分,则此弦所在的直线方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)由题意可知 SKIPIF 1 < 0 ①, SKIPIF 1 < 0 ②,
又椭圆中 SKIPIF 1 < 0 ③,
所以联立①②③解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设过点 SKIPIF 1 < 0 作直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 的交点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,两式相减得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 中点,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由椭圆的对称性可得直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率一定存在,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
所以此弦所在的直线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 .
5.(2023秋·辽宁辽阳·高二校联考期末)已知椭圆C: SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,P为C上一点,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的坐标.
(2)若直线l与C交于A,B两点,且弦AB的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,求直线l的斜率.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(2)设A,B两点的坐标分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
两式相减得 SKIPIF 1 < 0 .
因为弦AB的中点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆内,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线l的斜率 SKIPIF 1 < 0 .
6.(2023秋·吉林·高二梅河口市第五中学校联考阶段练习)已知点 SKIPIF 1 < 0 ,圆 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在圆 SKIPIF 1 < 0 上运动, SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求动点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点,且 SKIPIF 1 < 0 中点为 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)由题可知, SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0
由椭圆定义知 SKIPIF 1 < 0 的轨迹是以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 为焦点,且长轴长为 SKIPIF 1 < 0 的椭圆,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 的轨迹方程为 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,∵ SKIPIF 1 < 0 都在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,相减可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 中点为 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,即直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为 SKIPIF 1 < 0 ,
∴直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆内,所以直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆相交于两点,满足条件.
故直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
③椭圆中的面积问题
1.(2023秋·广东江门·高三校联考阶段练习)在直角坐标系xOy中,动点P到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离是它到点 SKIPIF 1 < 0 的距离的2倍,设动点P的轨迹为曲线C.
(1)求曲线C的方程;
(2)直线 SKIPIF 1 < 0 与曲线C交于A,B两点,求 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)3
【详解】(1)设 SKIPIF 1 < 0 ,因为点P到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离是它到点 SKIPIF 1 < 0 的距离的2倍,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,故曲线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上恒成立, SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
则当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的最大值为3.
故 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为3.
2.(2023秋·黑龙江鹤岗·高二鹤岗市第三中学校考阶段练习)已知椭圆C: SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,设点 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,周长为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 作倾斜角为 SKIPIF 1 < 0 的直线l交椭圆C于M、N两点,求三角形OMN的面积.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【详解】(1)由 SKIPIF 1 < 0 ∴ SKIPIF 1 < 0 ①,
又 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 ②,
联立①②,解得 SKIPIF 1 < 0 ,∴椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)直线l的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
O到直线MN的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的面积 SKIPIF 1 < 0 .
3.(2023秋·安徽亳州·高三校考阶段练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的上顶点到右顶点的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上,且点 SKIPIF 1 < 0 到右焦点距离的最大值为3,过点 SKIPIF 1 < 0 且不与 SKIPIF 1 < 0 轴垂直的直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)记 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,求 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)由题意得, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理得: SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时等号成立,
故 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
4.(2023春·河南周口·高二校联考阶段练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若椭圆过原点 SKIPIF 1 < 0 的弦 SKIPIF 1 < 0 相互垂直,求四边形 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆方程可化为 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入上式得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)
由题意得,四边形 SKIPIF 1 < 0 为菱形,
则菱形 SKIPIF 1 < 0 的面积 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率不存在或为0时,易得 SKIPIF 1 < 0
当直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在且不为0时,
设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
则 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
综上, SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
5.(2023秋·湖南长沙·高三长郡中学校联考阶段练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 上一动点, SKIPIF 1 < 0 ,椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于不同的两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程:
(2)若三角形 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 ,或 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】(1)设椭圆 SKIPIF 1 < 0 的半焦距为 SKIPIF 1 < 0 ,由已知有 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
故椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
且 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
从而 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
故直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,或 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,或 SKIPIF 1 < 0 .
6.(2023秋·贵州贵阳·高三贵阳一中校考开学考试)已知点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆C: SKIPIF 1 < 0 上,点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆C内.设点A,B为C的短轴的上、下端点,直线AM,BM分别与椭圆C相交于点E,F,且EA,EB的斜率之积为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)记 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的面积,若 SKIPIF 1 < 0 ,求m的值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)设 SKIPIF 1 < 0 ,依题意 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,整理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又椭圆C过点 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故椭圆C的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)依题意,可知AM: SKIPIF 1 < 0 ,代入椭圆方程 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,从而得到 SKIPIF 1 < 0 ,
又BM: SKIPIF 1 < 0 ,代入椭圆方程 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,从而得到 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
由于 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
④椭圆中的参数和范围问题
1.(2023·辽宁抚顺·校考模拟预测)已知动点 SKIPIF 1 < 0 到定点 SKIPIF 1 < 0 的距离与动点 SKIPIF 1 < 0 到定直线 SKIPIF 1 < 0 的距离之比为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)对 SKIPIF 1 < 0 ,曲线 SKIPIF 1 < 0 上是否始终存在两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称?若存在,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在, SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)设 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以点 SKIPIF 1 < 0 的轨迹 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)假设曲线 SKIPIF 1 < 0 上始终存在两点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称,
当 SKIPIF 1 < 0 时,设直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 的中点为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
即 SKIPIF 1 < 0 对 SKIPIF 1 < 0 恒成立,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
易知当 SKIPIF 1 < 0 时,曲线 SKIPIF 1 < 0 上存在两点,关于直线 SKIPIF 1 < 0 对称.
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
2.(2023春·贵州遵义·高二统考期中)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为椭圆C的左右焦点,且抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,M为椭圆的上顶点, SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)过点 SKIPIF 1 < 0 的直线l与椭圆C交于A,B两点,О为坐标原点,且 SKIPIF 1 < 0 ,若椭圆C上存在一点E,使得四边形OAED为平行四边形,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)抛物线 SKIPIF 1 < 0 的焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,
设椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)
显然直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在,设直线 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 均在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .,
由 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0 ,
显然 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
3.(2023·湖南长沙·雅礼中学校考模拟预测)已知 SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右顶点,过点 SKIPIF 1 < 0 且斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 两点(点 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 轴的上方),直线 SKIPIF 1 < 0 分别与直线 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 两点.当点 SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的上顶点时, SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,求实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)由题意可知, SKIPIF 1 < 0 ,
当点 SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的上顶点时, SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
故椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)如图,
依题意,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
易得 SKIPIF 1 < 0 .
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 消去 SKIPIF 1 < 0 并整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,同理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
即实数 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
4.(2023春·四川南充·高二四川省南充高级中学校考阶段练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 上的点到两个焦点的距离之和为 SKIPIF 1 < 0 ,短轴的两个顶点和两个焦点连接成的四边形为正方形.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设点 SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 上的两点, SKIPIF 1 < 0 为坐标原点, SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)由题意可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
又因为椭圆中 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率存在时,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
当直线 SKIPIF 1 < 0 斜率不存在时,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 在椭圆上,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
综上 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
5.(2023·江西九江·瑞昌市第一中学校联考模拟预测)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为椭圆C: SKIPIF 1 < 0 的左右焦点,P为椭圆C上一点.若 SKIPIF 1 < 0 为直角三角形,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)若直线l: SKIPIF 1 < 0 与椭圆C交于A,B两点,线段AB的垂直平分线经过点 SKIPIF 1 < 0 ,求实数m的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .因此 SKIPIF 1 < 0 .
若 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 .因此 SKIPIF 1 < 0 .
综上知, SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,联立 SKIPIF 1 < 0 ,消去y得到,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
弦AB中点M的坐标是 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0 .
另一个方面,直线PM的方程是 SKIPIF 1 < 0 .
点 SKIPIF 1 < 0 在此直线上,
故 SKIPIF 1 < 0 ,整理得, SKIPIF 1 < 0 .
代入 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
故实数m的取值范围是 SKIPIF 1 < 0 .
⑤椭圆中的最值问题
1.(2023秋·陕西西安·高二陕西师大附中校考阶段练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的一个焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,且离心率为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)不过原点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆C交于 SKIPIF 1 < 0 两点,求 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值及此时直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)由已知得 SKIPIF 1 < 0 ,又离心率 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,消 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理得, SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,
又原点到直线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,满足 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,此时直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
2.(2023秋·湖南岳阳·高三校考阶段练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 ,左,右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)设A为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右顶点,直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过点A,求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)根据题意可得 SKIPIF 1 < 0 解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)
由(1)得 SKIPIF 1 < 0 ,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
因为以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过点A,故 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 舍去 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,点A到MN的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
由对勾函数的单调性知 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,
即 SKIPIF 1 < 0 时 SKIPIF 1 < 0 取得最小值 SKIPIF 1 < 0 ,此时 SKIPIF 1 < 0 .
3.(2023秋·江西宜春·高三江西省宜丰中学校考阶段练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,左、右顶点分别为A,B,点P,Q为椭圆上异于A,B的两个动点, SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为2.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的面积分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)
当点P为椭圆C短轴顶点时, SKIPIF 1 < 0 的面积取最大值 SKIPIF 1 < 0 ,
结合 SKIPIF 1 < 0 及 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆C的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)
设点 SKIPIF 1 < 0 ,
若直线PQ的斜率为零,由对称性知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,不合题意.
设直线PQ 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,由于直线PQ不过椭圆 C 的左、右顶点,则 SKIPIF 1 < 0
联立 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
解得 SKIPIF 1 < 0
即直线PQ的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,故直线PQ过定点 SKIPIF 1 < 0 .
由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
由平面几何知识 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 单调增,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因此, SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
4.(2023秋·高二单元测试)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 有共同的焦点,且椭圆 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左焦点, SKIPIF 1 < 0 为原点, SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 上任意一点,求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)6
【详解】(1) SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的焦点坐标为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的焦点坐标为 SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 可设椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
由椭圆 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍).
SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 取最大值6.
5.(2023秋·高二课时练习)已知 SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 上一个动点, SKIPIF 1 < 0 是椭圆的左焦点,若 SKIPIF 1 < 0 的最大值和最小值分别为 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2) SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 轴正半轴上的一点,求 SKIPIF 1 < 0 的最大值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 .
6.(2023·四川·校联考三模)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为椭圆的左、右顶点, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 分别为椭圆的左、右焦点,点 SKIPIF 1 < 0 是以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆上除去 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的任意一点,直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于另一点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当点 SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的短轴端点时,原点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为1,求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)因为当点 SKIPIF 1 < 0 为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的短轴端点时,
SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍),则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 .
即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时等号成立.
所以 SKIPIF 1 < 0 的最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
⑥椭圆中定点、定值、定直线问题
1.(2023·四川南充·四川省南充高级中学校考三模)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 .点P是椭圆C上不同于顶点的任意一点,射线 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 分别与椭圆C交于点A、B, SKIPIF 1 < 0 的周长为8.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求证: SKIPIF 1 < 0 为定值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)证明见解析
【详解】(1)∵ SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
由离心率为 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,从而 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆C的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
可设直线PA的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,同理可得, SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 是定值 SKIPIF 1 < 0 .
2.(2023秋·北京丰台·高三北京市第十二中学校考阶段练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的两个焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)M为椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左顶点,直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 两点,若 SKIPIF 1 < 0 ,求证:直线 SKIPIF 1 < 0 过定点.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2)证明见解析.
【详解】(1)由题意得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故可知 SKIPIF 1 < 0 ,
椭圆方程为: SKIPIF 1 < 0 .
(2)
M为椭圆C的左顶点,
又由(1)可知: SKIPIF 1 < 0 ,设直线AB的方程为: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
联立方程可得: SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由韦达定理可知: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
展开后整理得: SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,AB的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,经过点 SKIPIF 1 < 0 ,不满足题意,舍去,
当 SKIPIF 1 < 0 时,AB的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,恒过定点 SKIPIF 1 < 0 .
所以直线 SKIPIF 1 < 0 过定点.
3.(2023·河北保定·统考二模)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的中心在原点,焦点在 SKIPIF 1 < 0 轴上,长轴长为短轴长的2倍,若椭圆 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 ,
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 是椭圆上不同于点 SKIPIF 1 < 0 的两个动点,直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴围成底边在 SKIPIF 1 < 0 轴上的等腰三角形,证明:直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为定值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)证明见解析
【详解】(1)设椭圆的方程为 SKIPIF 1 < 0
根据题意得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0
故所求椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0
(2)如下图所示:
设直线 SKIPIF 1 < 0 交该椭圆 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 两点.
将 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0
得 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0
由直线 SKIPIF 1 < 0 能与 SKIPIF 1 < 0 轴共同围成底边在 SKIPIF 1 < 0 轴上的等腰三角形,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0
整理得
SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 时,不论 SKIPIF 1 < 0 为何值时 SKIPIF 1 < 0 都成立,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴共同围成底边在 SKIPIF 1 < 0 轴上的等腰三角形时直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率为定值 SKIPIF 1 < 0
4.(2023·全国·高二专题练习)已知A,B为椭圆 SKIPIF 1 < 0 左右两个顶点,动点D是椭圆上异于A,B的一点,点F是右焦点.当点D的坐标为 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆的方程.
(2)已知点C的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,直线CD与椭圆交于另一点E,判断直线AD与直线BE的交点P是否在一定直线上,如果是,求出该直线方程;如果不是,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)直线AD与直线BE的交点在定直线 SKIPIF 1 < 0 上
【详解】(1)设椭圆的右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,左焦点为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴椭圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题设,直线DE斜率一定存在,设 SKIPIF 1 < 0 的直线方程为 SKIPIF 1 < 0 .
联立椭圆方程,消去 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
∴ SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
∴直线AD的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,直线BE的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
联立得 SKIPIF 1 < 0 ,
∴ SKIPIF 1 < 0 .
又∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0 .
∴直线AD与直线BE的交点在定直线 SKIPIF 1 < 0 上.
5.(2023·全国·高二专题练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,且过点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于不同的 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率依次成等比数列.椭圆 SKIPIF 1 < 0 上是否存在一点 SKIPIF 1 < 0 ,使得四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形?若存在,求出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在, SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】(1)由离心率 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以椭圆的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
将点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 代入椭圆的方程可得: SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由题意可得直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在且不为0,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边, SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 互相平分,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 在椭圆上,则 SKIPIF 1 < 0 ,
整理可得: SKIPIF 1 < 0 ,①
又因为直线 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的斜率依次成等比数列,即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,②
由①②可得: SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,符合△ SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
6.(2023·全国·高二专题练习)已知椭圆C: SKIPIF 1 < 0 的左、右顶点分别为A,B,右焦点为F,折线 SKIPIF 1 < 0 与C交于M,N两点.
(1)当m=2时,求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)直线AM与BN交于点P,证明:点P在定直线上.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)证明见解析
【详解】(1)折线为 SKIPIF 1 < 0 ,不妨设M在F的右侧,N在F的左侧,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则M,N关于x轴的对称点分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的两根,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,(1) SKIPIF 1 < 0 ,
当m=2时, SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题意知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则直线AM的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为M在F的右侧,所以 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线AM的方程为 SKIPIF 1 < 0 ①,
由题知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则直线BN的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线BN的方程为 SKIPIF 1 < 0 ②,
SKIPIF 1 < 0 得, SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得x=1,
所以定点P在直线x=1上.
⑦椭圆中向量问题
1.(2023·吉林长春·东北师大附中校考一模)椭圆 SKIPIF 1 < 0 的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,过椭圆焦点并且垂直于长轴的弦长度为1.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 相交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,与 SKIPIF 1 < 0 轴相交于 SKIPIF 1 < 0 点,若存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使得 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)因为该椭圆的离心率为 SKIPIF 1 < 0 ,所以有 SKIPIF 1 < 0 ,
在方程 SKIPIF 1 < 0 中,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为过椭圆焦点并且垂直于长轴的弦长度为1,
所以有 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 可得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)当直线 SKIPIF 1 < 0 不存在斜率时,由题意可知直线与椭圆有两个交点,与纵轴也有两个交点不符合题意;
当直线 SKIPIF 1 < 0 存在斜率时,设为 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程设为 SKIPIF 1 < 0 ,
于是有 SKIPIF 1 < 0 ,
因为该直线与椭圆有两个交点,所以一定有 SKIPIF 1 < 0 ,
化简,得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,于是有 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
代入 SKIPIF 1 < 0 中,得 SKIPIF 1 < 0 ,
于是有 SKIPIF 1 < 0 ,
化简,得 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 中,得 SKIPIF 1 < 0 .
2.(2023秋·北京海淀·高三清华附中校考开学考试)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 ,其离心率 SKIPIF 1 < 0 ,长轴长为6.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)椭圆 SKIPIF 1 < 0 的上下顶点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,右顶点为 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 的另一个交点为 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 与点 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 轴对称,直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 ,直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,点 SKIPIF 1 < 0 ,求证: SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)证明见解析
【详解】(1)根据题意可知 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ;
又 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因此椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题意可知 SKIPIF 1 < 0 ,
易知直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
显然过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,如下图所示:
联立直线与椭圆方程 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 整理可得 SKIPIF 1 < 0 ;
设 SKIPIF 1 < 0 ,易知 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 是方程的两根,由韦达定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
因此点 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 轴的对称点 SKIPIF 1 < 0 坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率 SKIPIF 1 < 0 ,
可得直线 SKIPIF 1 < 0 方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
由直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 ,联立两直线方程 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ;
直线 SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于点 SKIPIF 1 < 0 ,联立两直线方程 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ;
所以可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
显然 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,也即 SKIPIF 1 < 0 .
3.(2023秋·高二单元测试)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的右顶点为 SKIPIF 1 < 0 ,上顶点为 SKIPIF 1 < 0 ,左、右焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 为原点,且 SKIPIF 1 < 0 ,过点 SKIPIF 1 < 0 作斜率为 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于另一点 SKIPIF 1 < 0 ,交 SKIPIF 1 < 0 轴于点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的中点,在 SKIPIF 1 < 0 轴上是否存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,对于任意的 SKIPIF 1 < 0 都有 SKIPIF 1 < 0 ?若存在,求出定点 SKIPIF 1 < 0 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在定点 SKIPIF 1 < 0 满足题意.
【详解】(1)由题意得 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
SKIPIF 1 < 0 椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为: SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
联立 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
若在x轴上存在定点 SKIPIF 1 < 0 ,对于任意的 SKIPIF 1 < 0 都有 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以存在定点 SKIPIF 1 < 0 .
4.(2023·全国·高二专题练习)已知 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点,点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点的坐标分别是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,若过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 两点,且以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过点 SKIPIF 1 < 0 ,求出直线 SKIPIF 1 < 0 的所有方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)解:因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左焦点 SKIPIF 1 < 0 的坐标是 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
解得 SKIPIF 1 < 0
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)若直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴垂直,则直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 的交点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的坐标分别是 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆显然过点 SKIPIF 1 < 0 ,此时直线 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 ;
若直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴不垂直,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 ,
与椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程联立,消去 SKIPIF 1 < 0 并整理,得 SKIPIF 1 < 0 .
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 .
因为以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆过点 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
显然 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 轴不垂直时,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
综上所述,当以 SKIPIF 1 < 0 为直径的圆经过点 SKIPIF 1 < 0 时,直线 SKIPIF 1 < 0 的方程是 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
5.(2023·天津和平·统考三模)在平面直角坐标系 SKIPIF 1 < 0 中,椭圆 SKIPIF 1 < 0 的上,下焦点分别为 SKIPIF 1 < 0 ,椭圆上的任意一点到下焦点 SKIPIF 1 < 0 的最大距离为3,最小距离为1.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(2)设过点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 相交于点 SKIPIF 1 < 0 ,垂直于 SKIPIF 1 < 0 的直线与 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 ,与 SKIPIF 1 < 0 轴交于点 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,求直线 SKIPIF 1 < 0 的方程.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)设椭圆的半焦距为 SKIPIF 1 < 0 ,长半轴为 SKIPIF 1 < 0 ,依题意 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题意知直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率存在,设直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的垂直平分线与 SKIPIF 1 < 0 的交点,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又直线 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
⑧椭圆综合问题
1.(2023秋·辽宁·高二校联考阶段练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的焦距为2,且经过点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆C的方程;
(2)经过椭圆右焦点F且斜率为 SKIPIF 1 < 0 的动直线l与椭圆交于A、B两点,试问x轴上是否存在异于点F的定点T,使 SKIPIF 1 < 0 恒成立?若存在,求出T点坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在;点 SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)解:由椭圆 SKIPIF 1 < 0 的焦距为2,故 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
又由椭圆 SKIPIF 1 < 0 经过点 SKIPIF 1 < 0 ,代入 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)解:根据题意,直线l的斜率显然不为零,令 SKIPIF 1 < 0 ,
由椭圆右焦点 SKIPIF 1 < 0 ,故可设直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程组 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
设存在点 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 关于 SKIPIF 1 < 0 轴对称,其倾斜角互补,即有 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,符合题意,即存在点 SKIPIF 1 < 0 满足题意.
2.(2023春·河南开封·高三通许县第一高级中学校考阶段练习)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求C的方程;
(2)不过原点 SKIPIF 1 < 0 的直线 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 交于不同的 SKIPIF 1 < 0 两点,且直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率成等比数列.在 SKIPIF 1 < 0 上是否存在一点 SKIPIF 1 < 0 ,使得四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形?若存在,求出直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)存在; SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
【详解】(1)由题意可得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
故C的方程为 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由题意知直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率一定存在,设直线的l方程为 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
需满足 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ;
由于直线 SKIPIF 1 < 0 的斜率成等比数列,即 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
存在点M,使得四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,
理由如下:四边形 SKIPIF 1 < 0 为平行四边形,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
又点M在椭圆C上,故 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 ,满足 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
3.(2023秋·高二课时练习)已知 SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 上的两点, SKIPIF 1 < 0 关于原点 SKIPIF 1 < 0 对称, SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 上异于 SKIPIF 1 < 0 的一点,直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 的斜率满足 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)若斜率存在且不经过原点的直线 SKIPIF 1 < 0 交椭圆 SKIPIF 1 < 0 于 SKIPIF 1 < 0 两点 SKIPIF 1 < 0 异于椭圆 SKIPIF 1 < 0 的上、下顶点),当 SKIPIF 1 < 0 的面积最大时,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)设 SKIPIF 1 < 0 ,易知 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,
故椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)
设 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
将 SKIPIF 1 < 0 代入椭圆方程整理得,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
又原点 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号,
此时 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的面积最大.
故 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 .
4.(2023·四川南充·四川省南充高级中学校考三模)已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的左、右焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,离心率为 SKIPIF 1 < 0 .点 SKIPIF 1 < 0 是椭圆 SKIPIF 1 < 0 上不同于顶点的任意一点,射线 SKIPIF 1 < 0 分别与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的周长为8.
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的面积分别为 SKIPIF 1 < 0 .求证: SKIPIF 1 < 0 为定值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)证明见解析
【详解】(1)解:因为 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由椭圆的离心率 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,从而 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)证明:设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
可设直线PA的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,其中 SKIPIF 1 < 0 ,
联立方程 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
同理可得, SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 是定值.
5.(2023秋·上海黄浦·高三格致中学校考开学考试)定义:若椭圆 SKIPIF 1 < 0 上的两个点 SKIPIF 1 < 0 满足 SKIPIF 1 < 0 ,则称 SKIPIF 1 < 0 为该椭圆的一个“共轭点对”,记作 SKIPIF 1 < 0 .已知椭圆 SKIPIF 1 < 0 的一个焦点坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,且椭圆 SKIPIF 1 < 0 过点 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程;
(2)求“共轭点对” SKIPIF 1 < 0 中点 SKIPIF 1 < 0 所在直线 SKIPIF 1 < 0 的方程;
(3)设 SKIPIF 1 < 0 为坐标原点,点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上,且 SKIPIF 1 < 0 ,(2)中的直线 SKIPIF 1 < 0 与椭圆 SKIPIF 1 < 0 交于两点 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 点的纵坐标大于0,设四点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆 SKIPIF 1 < 0 上逆时针排列.证明:四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积小于 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 ;
(3)证明见解析.
【详解】(1)依题意,椭圆 SKIPIF 1 < 0 的另一焦点为 SKIPIF 1 < 0 ,
因此 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
于是 SKIPIF 1 < 0 ,
所以椭圆 SKIPIF 1 < 0 的标准方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设“共轭点对” SKIPIF 1 < 0 中点B的坐标为 SKIPIF 1 < 0 ,由(1)知,点 SKIPIF 1 < 0 在椭圆C: SKIPIF 1 < 0 上,
依题意,直线l的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 .
(3)由(2)知,直线 SKIPIF 1 < 0 : SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
设点 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,两式相减得 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,于是 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,线段PQ被直线l平分,
设点 SKIPIF 1 < 0 到直线 SKIPIF 1 < 0 的距离为d,则四边形 SKIPIF 1 < 0 的面积 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,则有 SKIPIF 1 < 0 ,
设过点P且与直线l平行的直线 SKIPIF 1 < 0 的方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则当 SKIPIF 1 < 0 与C相切时,d取得最大值,
由 SKIPIF 1 < 0 消去y得 SKIPIF 1 < 0 ,
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时,此时方程为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
则此时点P或点Q必有一个和点 SKIPIF 1 < 0 重合,不符合条件 SKIPIF 1 < 0 ,从而直线 SKIPIF 1 < 0 与C不可能相切,
即d小于平行直线 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 (或 SKIPIF 1 < 0 )的距离 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
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