(暑期班)2025年高二数学暑假讲义第13讲 椭圆的简单几何性质+课后练习+随堂检测(2份,原卷版+教师版)
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知识点01:椭圆的简单几何性质
【即学即练1】若椭圆的离心率为,则椭圆的长轴长为 .
知识点02:椭圆的简单几何性质
离心率:椭圆焦距与长轴长之比:. ()
当越接近1时,越接近,椭圆越扁;
当越接近0时,越接近0,椭圆越接近圆;
当且仅当时,图形为圆,方程为
【即学即练2】已知椭圆E:的右焦点为,左顶点为,若E上的点P满足轴,,则E的离心率为( )
A. B. C. D.
知识点03:常用结论
1、与椭圆共焦点的椭圆方程可设为:
2、有相同离心率:(,焦点在轴上)或(,焦点在轴上)
3、椭圆的图象中线段的几何特征(如下图):
(1);
(2),,;
(3),,;
知识点04:直线与椭圆的位置关系
1、直线与椭圆的位置关系
将直线的方程与椭圆的方程联立成方程组,消元转化为关于或的一元二次方程,其判别式为.
①直线和椭圆相交直线和椭圆有两个交点(或两个公共点);
②直线和椭圆相切直线和椭圆有一个切点(或一个公共点);
③直线和椭圆相离直线和椭圆无公共点.
【即学即练3】直线与椭圆的位置关系是( )
A.相离 B.相切 C.相交 D.无法确定
2、直线与椭圆的相交弦
直线与椭圆问题(韦达定理的运用)
(1)弦长公式:若直线与圆锥曲线相交与、两点,则:
弦长
弦长
这里的求法通常使用韦达定理,需作以下变形:
;
(2)结论1:已知弦是椭圆()的一条弦,中点坐标为,则的斜率为
运用点差法求的斜率,设,;、都在椭圆上,
两式相减得:,
即 ,故
结论2:弦的斜率与弦中心和椭圆中心的连线的斜率之积为定值:
(3).已知椭圆方程,长轴端点为,,焦点为,,是椭圆上一点,
.求:的面积(用、、表示).
设,由椭圆的对称性,不妨设,由椭圆的对称性,不妨设在第一象限.
由余弦定理知: · ①
由椭圆定义知: ②,则得
故
【即学即练4】通过椭圆的焦点且垂直于x轴的直线l被椭圆截得的弦长等于( )
A. B.3 C. D.6
题型01根据椭圆的标准方程研究其几何性质
【例1】椭圆与椭圆的( )
A.长轴相等 B.短轴相等 C.焦距相等 D.长轴、短轴、焦距均不相等
【例2】已知P点是椭圆上的动点,A点坐标为,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式1】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.
【变式2】椭圆的焦距为4,则m的值为 .
题型02根据椭圆的几何性质求其标准方程
【例1】过点且与椭圆有相同焦点的椭圆方程为( )
A. B. C. D.
【变式1】过点且与椭圆有相同焦点的椭圆的标准方程是( ).
A. B. C. D.
【变式2】“蒙日圆”涉及几何学中的一个著名定理,该定理的内容为:椭圆上两条互相输出垂直的切线的交点必在一个与椭圆同心的圆上,该圆称为椭圆的蒙日圆.若椭圆C:的离心率为,则椭圆C的蒙日圆的方程为( )
A. B. C. D.
题型03求椭圆的离心率的值
【例1】油纸伞是中国传统工艺品,至今已有1000多年的历史.为宣传和推广这一传统工艺,某活动中将一把油纸伞撑开后摆放在户外展览场地上,如图所示.该伞的伞面是一个半径为的圆形平面,圆心到伞柄底端距离为2,当光线与地面夹角为时,伞面在地面形成了一个椭圆形影子,且伞柄底端正好位于该椭圆的长轴上,该椭圆的离心率( )
A. B. C. D.
【例2】已知椭圆的左顶点为,点是椭圆上关于轴对称的两点.若直线的斜率之积为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【变式1】已知椭圆的右焦点为,过原点的直线与交于两点,若,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【变式2】已知,分别是椭圆:()的左,右焦点,是上的一点,若,且,则的离心率为( )
A. B. C. D.
题型04求椭圆的离心率的最值或范围
【例1】点为椭圆的右顶点,为椭圆上一点(不与重合),若(是坐标原点),则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例2】已知椭圆上一点,它关于原点的对称点为,点为椭圆右焦点,且满足,设,且,则该椭圆的离心率的取值范围是 .
【变式1】已知c是椭圆)的半焦距,则取最大值时椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【变式2】已知点,为椭圆上的两点,点满足,则的离心率的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型05根据椭圆离心率求参数
【例1】设椭圆的离心率分别为.若,则( )
A. B. C. D.
【例2】椭圆()的左、右焦点分别是,,斜率为1的直线l过左焦点,交C于A,B两点,且的内切圆的面积是,若椭圆C的离心率的取值范围为,则线段AB的长度的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例3】椭圆的左、右焦点分别是 ,斜率为的直线过左焦点且交于两点,且的内切圆的周长是,若椭圆的离心率为,则线段的长度的取值范围是
【变式1】已知椭圆的离心率,则的值可能是( )
A.3 B.7 C.3或 D.7或
【变式2】设,椭圆的离心率为,双曲线的离心率为,若,则的取值范围是 .
题型06直线与椭圆的位置关系
【例1】已知椭圆,直线,则直线l与椭圆C的位置关系为( )
A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定
【变式1】已知以为焦点的椭圆与直线有且仅有一个公共点,则椭圆的长轴长为( )
A. B. C. D.
【变式2】已知直线与椭圆恒有公共点,则实数m的取值范围( )
A. B.
C. D.
题型07直线与椭圆相切
【例1】已知过圆锥曲线上一点的切线方程为.过椭圆上的点作椭圆的切线,则过点且与直线垂直的直线方程为( )
A. B. C. D.
【例2】已知椭圆的右顶点为A,上顶点为B,则椭圆上的一动点M到直线AB距离的最大值为 .
【变式1】在平面直角坐标系中,动点在椭圆上运动,则点到直线的距离的最大值为 .
题型08弦长
【例1】已知椭圆,过左焦点作倾斜角为的直线交椭圆于、两点,则弦的长为 .
【例2】已知椭圆C的两个焦点分别是,,并且经过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)若直线与椭圆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.
【变式1】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.
题型09中点弦和点差法
【例1】已知椭圆C: ,过点的直线l与椭圆C交于A,B两点,若点P恰为弦AB的中点,则直线l的斜率是( )
A. B. C. D.
【例2】直线截椭圆所得弦的中点M与椭圆中心连线的斜率为 .
【例3】中心在原点,一个焦点为的椭圆被直线截得弦的中点的横坐标为,则椭圆的方程为 .
【变式1】已知椭圆四个顶点构成的四边形的面积为,直线与椭圆C交于A,B两点,且线段的中点为,则椭圆C的方程是( )
A. B. C. D.
【变式2】直线l与椭圆交于A,B两点,已知直线的斜率为1,则弦AB中点的轨迹方程是 .
【变式3】直线不与轴重合,经过点,椭圆上存在两点、关于对称,中点的横坐标为.若,则椭圆的离心率为 .
题型10椭圆中三角形面积问题
【例1】已知椭圆的离心率为,其左焦点为.直线交椭圆于不同的两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)求的面积.
【变式1】已知是椭圆的左顶点,过点的直线与椭圆交于两点(异于点),当直线的斜率不存在时,.
(1)求椭圆C的方程;
(2)求面积的取值范围.
【变式2】已知圆,点是圆上的动点,是抛物线的焦点,为的中点,过作交于,记点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)过的直线交曲线于点、,若的面积为(为坐标原点),求直线的方程.
课后巩固练习
一、单选题
1.椭圆的焦点坐标为( )
A. B. C. D.
2.已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,则的离心率为( )
A. B. C. D.
3.椭圆和( )
A.长轴长相等 B.短轴长相等 C.焦距相等 D.顶点相同
4.关于椭圆C:,有下面四个命题:
甲:长轴长为4;乙:短轴长为2;丙:离心率为;丁:.
如果只有一个假命题,则该命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
5.已知分别为椭圆的两个焦点,且的离心率为为椭圆上的一点,则的周长为( )
A.6 B.9 C.12 D.15
6.椭圆中,点为椭圆的右焦点,点A为椭圆的左顶点,点B为椭圆的短轴上的顶点,若,此椭圆称为“黄金椭圆”,“黄金椭圆”的离心率为( )
A. B. C. D.
7.过椭圆的中心作直线与椭圆交于A、B两点,为椭圆的左焦点,则面积的最大值为( )
A.6 B.12 C.24 D.48
8.已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,圆:,点P和点B分别为椭圆C和圆A上的动点,当取最小值3时,的面积为( )
A. B. C.2 D.
二、填空题
9.椭圆上的点到直线:的距离的最小值为 .
10.过椭圆:的右焦点且倾斜角为的直线被椭圆截得的弦长为
三、解答题
11.已知是椭圆的两个焦点,点P在椭圆上,如果是直角三角形,求点的坐标.
12.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.
B能力提升
1.设椭圆的左右焦点分别为,,是椭圆上不与顶点重合的一点,记为的内心.直线交轴于点,,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
2.已知椭圆方程为,为椭圆内一点,以为中点的弦与椭圆交于点,与轴交于点,线段的中垂线与轴交于点,当面积最小时,椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
第13讲 1.2椭圆的简单几何性质 随堂检测
1.椭圆的长轴长、短轴长、离心率依次是( )
A. B. C. D.
2.若椭圆的离心率为,则椭圆的长轴长为( )
A.6 B.或 C. D.或
3.已知椭圆的对称轴是坐标轴,离心率为,长轴长为12,则椭圆方程为( )
A. B. C.或 D.
4.若直线与椭圆有且只有一公共点,那么的值为( )
A. B. C. D.
5.已知椭圆的右焦点为,过坐标原点的直线与椭圆交于两点,点位于第一象限,直线与椭圆另交于点,且,若,,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
6.椭圆上的点P到直线x+ 2y- 9= 0的最短距离为( )
A. B. C. D.
7.若椭圆的弦AB被点平分,则AB所在直线的方程为( )
A. B.
C. D.
8.已知是椭圆的右焦点,直线与椭圆交于,两点,若,则该椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
9.若椭圆上存在点,使得到椭圆两个焦点的距离之比为,则称该椭圆为“倍径椭圆”.则“倍径椭圆”的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.已知椭圆焦点在轴,它与椭圆有相同离心率且经过点,则椭圆标准方程为 .
11.若椭圆的焦点在轴上,且与椭圆:的离心率相同,则椭圆的一个标准方程为 .
12.已知是椭圆:的右焦点,过作直线的垂线,垂足为,,则该椭圆的离心率为 .
13.已知过点的直线,与椭圆 相交于A,B两点,且线段AB以点M为中点,则直线AB的方程是 .
14.过原点作一条倾斜角为的直线与椭圆交于A,B两点,F为椭圆的左焦点,若,则该椭圆的离心率e的取值范围为 .
15.已知为圆上一点,椭圆焦距为6,点关于直线的对称点在椭圆上,则椭圆离心率的取值范围为 .
16.已知椭圆C:的左、右焦点分别为、,点、在椭圆C上,满足,,若椭圆C的离心率,则实数λ取值范围为 .课程标准
学习目标
①掌握椭圆的简单几何性质,了解椭圆中a,b,c,e的几何意义。
②会根据椭圆的方程解决椭圆的几何性质,会用椭圆的几何意义解决相关问题。
③会判断点与椭圆、直线与椭圆的位置关系,会求直线与椭圆相交的弦长。
通过本节课的学习,要求掌握椭圆的几何量a,b,c,e的意义,会利用几何量之间的关系,求相关几何量的大小,会利用椭圆的几何性质解决与椭圆有关的点、弦、周长、面积等问题。
焦点的位置
焦点在轴上
焦点在轴上
图形
标准方程
()
()
范围
,
,
顶点
,,
,
轴长
短轴长=,长轴长=
焦点
焦距
对称性
对称轴:轴、轴 对称中心:原点
离心率
,
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