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2026年高考数学第一轮复习(全国通用)专题8.5椭圆方程(九类重难点题型精练)(学生版+解析)
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重难点题型1 椭圆的定义与标准方程
1.(2025·四川乐山·三模)与双曲线有公共焦点,且离心率为的椭圆方程为( )
A.B.C.D.
2.(2025·河北秦皇岛·三模)若点在椭圆的内部,则实数的取值范围为( )
A.B.
C.D.
3.(2025·云南红河·三模)已知椭圆的右焦点为,则的长轴长为( )
A.B.C.D.
4.(2025·河北秦皇岛·二模)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则椭圆短轴长的取值范围是( )
A.B.C.D.
5.(2025·安徽合肥·模拟预测)已知是椭圆的两个焦点,点在上,则的最小值为 .
6.(2025·陕西渭南·三模)已知椭圆的一个焦点的坐标是,则实数的值为 .
7.(2025·甘肃金昌·二模)已知是椭圆上的动点,,且,则 .
8.(2025·河南·模拟预测)已知为椭圆上一点,且直线与有且仅有一个交点,则的焦距为 .
重难点题型2 椭圆方程的充要条件
1.(2025·山东·一模)已知曲线,则命题“”是命题“曲线的焦点在轴”的( )
A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件
2.(2025·湖南·三模)已知曲线,设,q:曲线C是焦点在x轴上的椭圆,则p是q的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A
3.(2025·黑龙江大庆·模拟预测)曲线,则“”是“曲线表示椭圆”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
4.(2025·湖北黄冈·二模)设,“曲线为椭圆”是“”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
5.(2024·浙江台州·一模)椭圆与椭圆的( )
A.长轴长相等B.短轴长相等C.离心率相等D.焦距相等
重难点题型3 利用第一定义求椭圆的轨迹方程
1.(2025·甘肃甘南·三模)如图,斜线段 与平面 所成的角为, 为斜足,平面上的动点 满足 ,则点的轨迹是( )
A.直线B.圆C.抛物线D.椭圆
2.(2025·湖北·三模)已知圆,圆,动圆M与圆,圆都相切,若动圆圆心M的轨迹是两个椭圆,且这两个椭圆的离心率分别为,则的值为( )
A.2B.4C.6D.8
3.(2024·广东江门·二模)已知圆内切于圆,圆内切于圆,则动圆的圆心的轨迹方程为 .
4.(2023·上海浦东新·模拟预测)以为圆心的动圆与圆和圆均相切,若点的轨迹为椭圆,则的取值范围是 .
重难点题型4 椭圆中焦点三角形的周长与面积及其它问题
1.(2025·河北·模拟预测)已知椭圆:的焦点为,,椭圆上有一点处于第一象限,且,则的面积为( )
A.B.C.D.1
2.(2025·湖北武汉·模拟预测)已知椭圆E:的左焦点为F,过点分别作E的切线、,切点分别为A、B,则面积最大值为( )
A.B.C.2D.
3.(2025·甘肃·模拟预测)由阿基米德的著作《关于圆锥体和球体》可知,椭圆的面积等于圆周率与椭圆的长半轴长和短半轴长的乘积.已知椭圆的离心率为分别为的左、右焦点,上一点满足,且的面积为,则的面积为( )
A.B.C.D.
4.(2025·湖南·二模)若椭圆的左右焦点分别为,,直线l:与椭圆交于A,B两点,若点P为线段上的动点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
5.(2024·广东惠州·模拟预测)已知椭圆的方程为,过椭圆中心的直线交椭圆于A、B两点,是椭圆的右焦点,则的周长的最小值为( )
A.8B.C.10D.
6.(2025·山东临沂·三模)已知为坐标原点,点为椭圆上任意一点,,为圆的两条切线,切点分别为,,若直线与轴、轴分别交于点、,则面积的最小值为 .
7.(24-25高三下·河南焦作·阶段练习)已知椭圆的左顶点为A,上,下顶点分别为B,C,右焦点为F,直线与交于点P,若,则 .(S表示面积)
8.(24-25高三上·云南德宏·阶段练习)已知椭圆的长轴长为4,离心率为.若分别是椭圆的上,下顶点,分别为椭圆的上,下焦点,为椭圆上任意一点,且,则的面积为 .
9.(2024·辽宁丹东·二模)已知O为坐标原点,F为抛物线的焦点,椭圆,记P为抛物线与D在第一象限的交点,延长PO交D于Q,若,则的面积为 .
重难点题型5 椭圆中的最值与范围问题
1.(2024·全国·模拟预测)已知分别是椭圆的左、右焦点,点是椭圆上的任意一点,若的最大值是,则椭圆的方程为( )
A.B.C.D.
2.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)已知双曲线与椭圆的焦点重合,离心率互为倒数,设分别为双曲线的左,右焦点,为右支上任意一点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
3.(2024·安徽合肥·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知动点和,定点和,若,且的周长恒为16,则的最小值为 .
4.(2025·海南·模拟预测)已知点是圆上一点,抛物线的准线与轴交于点是抛物线在第一象限上一点,且,则的最小值为 .
5.(2025·广东湛江·一模)已知椭圆与双曲线具有相同的焦点,,点P为椭圆A与双曲线B位于第一象限的交点,且(O为坐标原点).设椭圆A与双曲线B的离心率分别为,,则的最小值为 .
重难点题型6 求椭圆的离心率及离心率的取值范围
1.(2025·广东梅州·一模)已知A,B,F分别是椭圆的右顶点,上顶点和右焦点,若过A,B,F三点的圆恰与y轴相切,则C的离心率为( )
A.B.C.D.
2.(2025·云南玉溪·模拟预测)已知椭圆C:的焦点分别为,,过的直线与C交于P,Q两点,若,,则椭圆C的离心率为( )
A.B.C.D.
3.(2025·安徽合肥·模拟预测)椭圆和双曲线,双曲线的渐近线斜率小于,则椭圆离心率的取值范围是( )
A.B.C.D.
4.(2025·河北·模拟预测)已知椭圆的左、右顶点分别为,上、下焦点分别为,点P在x轴上,若的内切圆的圆心为,且,则的离心率为( )
A.B.C.D.
5.(2025·湖南长沙·三模)椭圆的离心率为 .
6.(2025·陕西咸阳·模拟预测)已知,为椭圆C:()的左、右焦点,点P在y轴上,点Q在C上,且,,则椭圆C的离心率为 .
7.(2025·江西萍乡·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点M在C上,记的外心为A,内切圆半径为r,若,且,则C的离心率为 .
8.(2025·内蒙古呼和浩特·二模)已知椭圆的左右焦点分别为、,圆与抛物线的准线相切,抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,且为抛物线与椭圆的一个交点,若的面积为,则椭圆的离心率为 .
重难点题型7 直线与椭圆的位置关系
1.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上,直线与交于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,
①证明:;
②若直线经过原点,与椭圆交于两点,且,求四边形面积的取值范围.
2.(2025·广东佛山·三模)设椭圆的左、右焦点分别为.已知在椭圆上,且的面积为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,过点的直线与椭圆交于另一点与轴交于点,若,求的面积.
3.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知为椭圆上一点,的离心率为.
(1)求的方程;
(2)已知,若过点的直线交于另一点,且.
(ⅰ)若在第一象限,求直线的斜率;
(ⅱ)求的方程.
4.(2025·北京大兴·三模)已知椭圆:()的短轴长为,过左焦点作两条互相垂直的直线,,分别交椭圆于,和,四点.设,的中点分别为,.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线是否经过定点?若是,求出定点坐标;若否,请说明理由.
重难点题型8 定点与定值问题
1.(2025·河南驻马店·模拟预测)已知椭圆的离心率为,依次连接的四个顶点构成的四边形的面积为.
(1)求的方程;
(2)已知为的左顶点,不过点的直线与交于两点,直线的斜率分别为,,,若,证明:过定点.
2.(2025·湖北武汉·模拟预测)已知圆,圆.若动圆与圆外切,且与圆内切,设动圆圆心的轨迹为.不过原点O的动直线与曲线交于两点,平面上一点满足,连接交于点(点在线段上且不与端点重合),若.
(1)求轨迹的方程;
(2)试问:直线OA,OB的斜率乘积是否为定值,若是,求出定值;若不是,说明理由.
(3)试问:四边形的面积否为定值,若是,求出定值;若不是,说明理由.
3.(2025·安徽六安·模拟预测)已知椭圆,四点,,,中恰有三点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点且斜率不为0的直线与椭圆C相交于两点.
(i)若为原点,求面积的最大值;
(ii)点,设点是线段上异于的一点,直线的斜率分别为,且,求的值.
4.(2025·天津·二模)椭圆(),过原点的直线与椭圆交于两点,点为椭圆的上顶点,若的最大值为8,面积的最大值为12.
(1)求椭圆的方程;
(2)是椭圆上异于(不在坐标轴上)的任意两点,且直线相交于点,直线相交于点,直线斜率均存在.求证:直线的斜率与直线的斜率乘积为定值.
5.(2025·重庆·三模)已知椭圆的离心率,其上、下顶点分别为,右焦点为,斜率为的直线交于不同的两点、.当过点且时,.
(1)求的方程;
(2)当直线、的斜率都存在时,若,求证:直线过定点;
(3)在(2)的条件下,当的面积取得最大值时,求的值.
6.(2025·山东·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为、,若是上一动点,的周长.
(1)求的离心率.
(2)如图,若过原点可向圆作两条切线,设切点分别为、,其中点在第二象限,点在第一象限,直线、的斜率分别记为、,且为定值.
(i)求的方程;
(ii)建立与之间的恒等关系.
重难点题型9 椭圆中的探索性问题
1.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)动点与定点的距离和到定直线的距离之比是常数,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设点,过点直线与交于,两点,若弦中点的纵坐标为,求直线的斜率;
(3)设是曲线上的一动点,由原点向圆引两条切线,分别交曲线于点,,若直线,的斜率均存在,并分别记为,,试问是否为定值?若是,求出该值;若不是,请说明理由.
2.(2025·湖北武汉·三模)已知圆,圆,动圆与圆外切并与圆内切,圆心的轨迹为曲线;将曲线上每一点的纵坐标伸长为原来的倍(横坐标不变),得到曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)若为曲线上一动点且在第一象限内,直线分别交曲线与两点,连接交轴与点.
(ⅰ)若,求直线的方程;
(ⅱ)曲线上是否存在定点使得三点的横坐标按一定顺序成等比数列?若存在,请求出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
3.(2025·天津北辰·三模)已知椭圆的中心为点,短轴长为,且左焦点到直线的距离为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点是椭圆的左、右顶点,且过点作直线交椭圆于(异于)两点,过做垂直于长轴的直线与直线交于点,与直线交于点,设的面积为的面积为,求是否为定值?若是,求出该值,若不是,请说明理由.
4.(2025·湖北·模拟预测)已知点,分别是椭圆的左、右焦点,,椭圆的离心率为.
(1)求椭圆的标准方程.
(2)若是椭圆上的一个动点,点经过第次变动(各次变动之间相互独立)后落在的位置(异于椭圆的左、右顶点,且时,允许),点是的内心(即内切圆的圆心),满足,其中,为坐标原点.
①证明:;
②若,且对任意都有的面积为,求对任意都有的概率.
序号
题型
重难点题型1
椭圆的定义与标准方程
重难点题型2
椭圆方程的充要条件
重难点题型3
利用第一定义求椭圆的轨迹方程
重难点题型4
椭圆中焦点三角形的周长与面积及其它问题
重难点题型5
椭圆中的最值与范围问题
重难点题型6
求椭圆的离心率与离心率的取值范围
重难点题型7
直线与椭圆的位置关系
重难点题型8
定点与定值问题
重难点题型9
椭圆中的探索性问题
专题8.5 椭圆方程
目录●重难点题型分布
重难点题型1 椭圆的定义与标准方程
1.(2025·四川乐山·三模)与双曲线有公共焦点,且离心率为的椭圆方程为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】根据a、b、c求椭圆标准方程、根据离心率求椭圆的标准方程、求双曲线的焦点坐标
【分析】求出双曲线的焦点,即得c的值,可设出椭圆的标准方程,根据离心率以及,求出的值.
【详解】设椭圆的方程为:,
双曲线的焦点为,
所以,又因为离心率为,所以,
所以,又因为,
所以圆的方程为.
故选:C.
2.(2025·河北秦皇岛·三模)若点在椭圆的内部,则实数的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】根据方程表示椭圆求参数的范围、点和椭圆的位置关系
【分析】由点在椭圆内部,列出不等式求解即可.
【详解】由点在椭圆的内部,
可得:,且,
解得:或,
所以实数的取值范围为,
故选:B
3.(2025·云南红河·三模)已知椭圆的右焦点为,则的长轴长为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【难度】0.94
【知识点】根据椭圆方程求a、b、c、求椭圆的焦点、焦距、求椭圆的长轴、短轴
【分析】由题意可知椭圆的焦点在轴上,且,由椭圆中的平方关系可求得的值,进而可求得长轴长.
【详解】因为椭圆的右焦点为,所以,且焦点在轴上,
所以,解得,所以椭圆的长轴长为.
故选:B.
4.(2025·河北秦皇岛·二模)若方程表示焦点在轴上的椭圆,则椭圆短轴长的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】根据方程表示椭圆求参数的范围、求椭圆的长轴、短轴
【分析】根据给定条件,求出椭圆的长短半轴长,再列出不等式求解.
【详解】依题意,椭圆的长半轴长为6,短半轴长为,则,
所以椭圆短轴长的取值范围是.
故选:B
5.(2025·安徽合肥·模拟预测)已知是椭圆的两个焦点,点在上,则的最小值为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】椭圆定义及辨析、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】根据椭圆的定义可得,利用基本不等式即可求得的最小值.
【详解】是椭圆的两个焦点,点在上,,
所以,
当且仅当时,取等号,
所以的最小值为.
故答案为:.
6.(2025·陕西渭南·三模)已知椭圆的一个焦点的坐标是,则实数的值为 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】椭圆的方程与椭圆(焦点)位置的特征
【分析】根据椭圆的标准方程及椭圆的性质即可求解.
【详解】∵椭圆的一个焦点的坐标是,
∴,,∴,,,∴.
故答案为:.
7.(2025·甘肃金昌·二模)已知是椭圆上的动点,,且,则 .
【答案】5
【难度】0.85
【知识点】利用椭圆定义求方程、根据椭圆方程求a、b、c
【详解】根据椭圆的定义确定点的轨迹,进而得到椭圆参数,再由椭圆参数关系求参数值.
【分析】因为,
所以点的轨迹是以为焦点的椭圆.
易知,即,
所以.
故答案为:5
8.(2025·河南·模拟预测)已知为椭圆上一点,且直线与有且仅有一个交点,则的焦距为 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】根据椭圆方程求a、b、c、求椭圆的焦点、焦距、根据直线与椭圆的位置关系求参数或范围
【分析】将代入椭圆方程,结合题意及关系及焦距定义即可求解.
【详解】将代入椭圆方程,得到,
又因为直线与仅有一个交点,所以,
进而解得,所以的焦距为.
故答案为:.
重难点题型2 椭圆方程的充要条件
1.(2025·山东·一模)已知曲线,则命题“”是命题“曲线的焦点在轴”的( )
A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】椭圆定义及辨析、双曲线定义的理解
【分析】根据充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】已知曲线,
若曲线为椭圆,焦点在轴上,需要,则,
若曲线为双曲线,焦点在轴上,需要,
则焦点在轴上得不到,
若,表示曲线表示双曲线,焦点坐标在轴上.
故命题“”是命题“曲线的焦点在轴”的既不充分也不必要.
故选:D.
2.(2025·湖南·三模)已知曲线,设,q:曲线C是焦点在x轴上的椭圆,则p是q的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】充分条件、根据方程表示椭圆求参数的范围
【分析】首先得到曲线C是焦点在x轴上的椭圆的充要条件是,再进一步判断即可.
【详解】曲线C是焦点在x轴上的椭圆的充要条件是,即.
所以当时,成立,所以p是q的充分条件,
反之当时,不一定成立.所以p是q的充分不必要条件.
故选:A.
3.(2025·黑龙江大庆·模拟预测)曲线,则“”是“曲线表示椭圆”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】判断命题的必要不充分条件、根据方程表示椭圆求参数的范围
【分析】根据椭圆的标准方程,曲线表示椭圆求解的取值范围,再根据充分条件、必要条件进行判断即可.
【详解】若曲线表示椭圆,则,解得或,
则“”是“曲线表示椭圆”的必要不充分条件.
故选:B.
4.(2025·湖北黄冈·二模)设,“曲线为椭圆”是“”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】判断命题的充分不必要条件、判断方程是否表示椭圆
【分析】根据椭圆的标准方程判断充分性是否成立,再根据判断必要性是否成立,进而确定“曲线为椭圆”与“”之间的条件关系.
【详解】若曲线为椭圆,则椭圆的标准方程为().
因为椭圆中分母须大于,所以且,又因为,那么且,所以由“曲线为椭圆”可以推出“”,充分性成立;
当时,比如,,此时曲线方程为,它表示的是圆,而不是椭圆,所以由“”不能推出“曲线为椭圆”,必要性不成立;
所以“曲线为椭圆”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
5.(2024·浙江台州·一模)椭圆与椭圆的( )
A.长轴长相等B.短轴长相等C.离心率相等D.焦距相等
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】求椭圆的焦点、焦距、求椭圆的长轴、短轴、求椭圆的离心率或离心率的取值范围
【分析】根据椭圆的方程,求得长短半轴长及半焦距、离心率,即可判断.
【详解】对于椭圆的长短半轴长及半焦距分别为,
对于椭圆的长短半轴长及半焦距分别为,
所以它们的长轴不相等,短轴不相等,离心率不相等,焦距相等.
故选:D
重难点题型3 利用第一定义求椭圆的轨迹方程
1.(2025·甘肃甘南·三模)如图,斜线段 与平面 所成的角为, 为斜足,平面上的动点 满足 ,则点的轨迹是( )
A.直线B.圆C.抛物线D.椭圆
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】椭圆定义及辨析
【分析】根据题意得点运功轨迹结合平面截圆锥截面判断即可.
【详解】平面上的动点 满足 ,可以理解为在以 为轴的圆锥的侧面上,
再由斜线段 与平面 所成的角为,可得 的轨迹为:以 为轴线的圆锥侧面与 平面的交线,
如图所示:
所以点的轨迹是椭圆.
故选:D.
【点睛】结论点睛:用垂直于圆锥轴的平面去截圆锥,得到的是圆;把平面渐渐倾斜,得到椭圆;当平面和圆锥的一条母线平行时,得到抛物线.
2.(2025·湖北·三模)已知圆,圆,动圆M与圆,圆都相切,若动圆圆心M的轨迹是两个椭圆,且这两个椭圆的离心率分别为,则的值为( )
A.2B.4C.6D.8
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】椭圆定义及辨析、轨迹问题——椭圆、求椭圆的离心率或离心率的取值范围
【分析】画出图形,当动圆M与圆内切,与圆外切,此时离心率为,当动圆M与圆,均内切,,求出答案.
【详解】,如图1,动圆M与圆内切,与圆外切,
此时,,,
,
故圆心M的轨迹为以为焦点的椭圆方程,此时,
故,故离心率为,
如图2,当动圆M与圆,均内切,
,
则
,
故圆心M的轨迹为以为焦点的椭圆方程,此时,
故,故离心率为,
.
故选:B
3.(2024·广东江门·二模)已知圆内切于圆,圆内切于圆,则动圆的圆心的轨迹方程为 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】椭圆定义及辨析、利用椭圆定义求方程、轨迹问题——椭圆
【分析】根据圆的性质和椭圆定义得到,再利用关系即可.
【详解】设圆的半径为,则,则,
所以点的轨迹为以A,B为焦点,长轴长为6的椭圆.
则,所以,
所以动圆的圆心的轨迹方程为.
故答案为:.
4.(2023·上海浦东新·模拟预测)以为圆心的动圆与圆和圆均相切,若点的轨迹为椭圆,则的取值范围是 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】由圆的位置关系确定参数或范围、椭圆定义及辨析、轨迹问题——椭圆
【分析】根据条件,进行以为圆心的动圆与两圆相外切和与圆外切,与圆内切,两种情况讨论,利用点的轨迹为椭圆,即可得出结果.
【详解】由题知,若以为圆心的动圆与两圆均外切,如图,
令以为圆心的动圆半径为,
则,,
因,
所以此时点的轨迹不是椭圆,不符合题意;
若以为圆心的动圆与圆外切,与圆内切,如图,
令以为圆心的动圆半径为,
则,,
因,
若点的轨迹为椭圆,
则,即,
且圆与圆不相交,即,
综上,若点的轨迹为椭圆,则.
故答案为:
重难点题型4 椭圆中焦点三角形的周长与面积及其它问题
1.(2025·河北·模拟预测)已知椭圆:的焦点为,,椭圆上有一点处于第一象限,且,则的面积为( )
A.B.C.D.1
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】向量加法法则的几何应用、椭圆中三角形(四边形)的面积
【分析】设,根据向量加法的平行四边形法则得到,再根据其模长可得关于的等式,联立椭圆方程即可求出的值,再利用纵坐标的绝对值求三角形面积即可.
【详解】
设,为坐标原点,由,
,与,,
.
故选:C.
2.(2025·湖北武汉·模拟预测)已知椭圆E:的左焦点为F,过点分别作E的切线、,切点分别为A、B,则面积最大值为( )
A.B.C.2D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】求椭圆的切线方程、椭圆中三角形(四边形)的面积、求椭圆中的最值问题
【分析】根据椭圆上一点的切线方程求出直线的方程,然后联立直线与椭圆方程,利用韦达定理将表示出来,然后列出三角形面积表达式,最后根据不等式的性质求出三角形面积的最大值.
【详解】因为椭圆方程为,设切点,
则切线的方程为,.
因为切线过点,所以,切线的方程变为:
,因为点都在直线上,
所以直线的方程为.该直线必过点刚好是椭圆的右焦点.
联立直线方程和椭圆方程为:
,化简得.
根据韦达定理.而
所以.
因为,
要使得面积取得最大值,则应取最小值,根据不等式,
所以当时,三角形的面积最大,最大值为.
故选:A.
3.(2025·甘肃·模拟预测)由阿基米德的著作《关于圆锥体和球体》可知,椭圆的面积等于圆周率与椭圆的长半轴长和短半轴长的乘积.已知椭圆的离心率为分别为的左、右焦点,上一点满足,且的面积为,则的面积为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】根据离心率求椭圆的标准方程、椭圆中三角形(四边形)的面积
【分析】只需根据题目条件求得,再结合椭圆面积公式即可求解.
【详解】由,可得,则.
因为的面积为,所以,则,
从而,即.
又的离心率为,所以,解得,
从而,则的面积为.
故选:D.
4.(2025·湖南·二模)若椭圆的左右焦点分别为,,直线l:与椭圆交于A,B两点,若点P为线段上的动点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【难度】0.4
【知识点】根据直线与椭圆的位置关系求参数或范围、椭圆中三角形(四边形)的面积
【分析】结合图形特征分类讨论P点位置即可计算得出最小值.
【详解】联立直线与椭圆的方程,
可得,即得,代入,
得,,,,
因为,令则,则,
若,,
又因为,的面积都为定值,
因此,
因此我们只需要求的最小值即可,
设,,,
作差得,时最小为,
因此;
同理,当时,,
,当时最小为0,
S最小为,综合比较可的最小值为,
故选:C
5.(2024·广东惠州·模拟预测)已知椭圆的方程为,过椭圆中心的直线交椭圆于A、B两点,是椭圆的右焦点,则的周长的最小值为( )
A.8B.C.10D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】椭圆中焦点三角形的周长问题、根据椭圆方程求a、b、c、根据椭圆的有界性求范围或最值
【分析】根据题意结合椭圆定义可得的周长为,结合椭圆的性质分析求解.
【详解】椭圆的方程为,则,,,
连接,,
则由椭圆的中心对称性可知,
可知为平行四边形,则,
可得的周长为,
当AB位于短轴的端点时,取最小值,最小值为,
所以周长为.
故选:C.
6.(2025·山东临沂·三模)已知为坐标原点,点为椭圆上任意一点,,为圆的两条切线,切点分别为,,若直线与轴、轴分别交于点、,则面积的最小值为 .
【答案】
【难度】0.4
【知识点】根据直线与椭圆的位置关系求参数或范围、椭圆中三角形(四边形)的面积
【分析】先求切线的方程,代入点坐标,进而求得直线的方程,求得两点的坐标,然后求得面积的表达式,利用基本不等式求得面积的最小值.
【详解】先求在圆上一点的切线方程:
设圆的方程为,圆心为,半径为,
设是圆上的一点,则①,
设是圆在处的切线方程上任意一点,则,
即②,
并整理得,
即圆在处的切线方程为.
根据题意,设,,,,,,
是圆的切线且切点为,则的方程为,
同理的方程为,
又由、交于点,则有,,
则直线的方程为(1).
要使围成三角形,则不是椭圆的顶点,所以,
由(1)可得的坐标为,,的坐标为,
,
又由点是椭圆上的动点(非顶点),则有,
则有,即,
当且仅当时,即时等号成立,
,
即面积的最小值为.
故答案为:
7.(24-25高三下·河南焦作·阶段练习)已知椭圆的左顶点为A,上,下顶点分别为B,C,右焦点为F,直线与交于点P,若,则 .(S表示面积)
【答案】3
【难度】0.65
【知识点】椭圆中三角形(四边形)的面积
【分析】通过直线方程联立求解交点坐标,再利用线段长度关系得出参数之间的关系,最后根据三角形面积的比例关系求解.
【详解】设,由已知得直线的方程为,直线的方程为,
两直线方程联立,可解得点P的坐标为.
由,得,
可得,整理得,即,解得,所以P点的纵坐标为,得.所以.
故答案为:3.
8.(24-25高三上·云南德宏·阶段练习)已知椭圆的长轴长为4,离心率为.若分别是椭圆的上,下顶点,分别为椭圆的上,下焦点,为椭圆上任意一点,且,则的面积为 .
【答案】
【难度】0.94
【知识点】根据a、b、c求椭圆标准方程、根据离心率求椭圆的标准方程、椭圆中三角形(四边形)的面积
【分析】先根据长轴及离心率列式求出得出椭圆方程,再设点应用数量积得出点的坐标,最后计算面积即可.
【详解】根据题意有:,所以椭圆的方程为:,
设,则,,,
所以,
所以.
故答案为:.
9.(2024·辽宁丹东·二模)已知O为坐标原点,F为抛物线的焦点,椭圆,记P为抛物线与D在第一象限的交点,延长PO交D于Q,若,则的面积为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】椭圆中三角形(四边形)的面积、抛物线中的三角形或四边形面积问题
【分析】借助椭圆定义与抛物线定义结合题目条件可得点的坐标,再借助面积公式计算可得的面积.
【详解】由,可得,
由,可得与椭圆短轴的一个顶点重合,
根据椭圆的对称性,,
所以的面积等于的面积的2倍,
由抛物线的定义知,点到准线的距离为,
所以点的横坐标为,代入抛物线得点的纵坐标为,
所以的面积为.
故答案为:.
重难点题型5 椭圆中的最值与范围问题
1.(2024·全国·模拟预测)已知分别是椭圆的左、右焦点,点是椭圆上的任意一点,若的最大值是,则椭圆的方程为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】椭圆定义及辨析、根据椭圆的有界性求范围或最值
【分析】由椭圆的定义得到,再结合,得到当时,取得最大值,从而得到,即可求出,从而得解.
【详解】由椭圆的定义得,
所以.
又,
所以当时,取得最大值,,
即,解得,
所以椭圆的方程为.
故选:D.
2.(2025·辽宁沈阳·模拟预测)已知双曲线与椭圆的焦点重合,离心率互为倒数,设分别为双曲线的左,右焦点,为右支上任意一点,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】求椭圆的焦点、焦距、求椭圆的离心率或离心率的取值范围、利用双曲线定义求点到焦点的距离及最值、根据离心率求双曲线的标准方程
【分析】先由椭圆方程求出其焦点坐标及离心率,再根据双曲线的性质,以及与椭圆的关系求出,根据双曲线的定义可得,将其代入,利用基本不等式即可求出其最小值.
【详解】因为椭圆的焦点为,离心率为,
所以可知双曲线,解得.
因为为双曲线右支上任意一点,
所以,即,
又因为,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
故选:C
3.(2024·安徽合肥·模拟预测)在平面直角坐标系中,已知动点和,定点和,若,且的周长恒为16,则的最小值为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】轨迹问题——圆、椭圆上的点到坐标轴上的点的距离及最值、轨迹问题——椭圆
【分析】以的中点为坐标原点,直线为轴建立如图的直角坐标系,由题意求出点的轨迹方程,结合图像可知,即可得出答案.
【详解】由题意知,点在以为圆心,6为半径的圆上运动,
点在以,为焦点,长轴长为10的椭圆上运动(长轴两端点除外).
为方便计算,可将,视为定点,则点在以为圆心,为半径的圆上运动,
以的中点为坐标原点,直线为轴建立如图的直角坐标系,
设点和,则点的轨迹方程为,
由图可知,当,,三点共线时
(在,之间或,重合),等号成立.
故答案为:.
4.(2025·海南·模拟预测)已知点是圆上一点,抛物线的准线与轴交于点是抛物线在第一象限上一点,且,则的最小值为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】圆上点到定直线(图形)上的最值(范围)、椭圆定义及辨析、直线与抛物线交点相关问题
【分析】先求出,点可理解为以为焦点的动椭圆与圆的一个交点,可理解为椭圆上一点到两个焦点的距离之和为,则,求出代入即可得出答案.
【详解】设圆的圆心为,,
设直线的方程为,
联立可得:,解得:或,
因为是抛物线在第一象限上一点,所以,
所以,点可理解为以为焦点的动椭圆与圆的一个交点,
可理解为椭圆上一点到两个焦点的距离之和为,
根据椭圆的性质,,
因为焦距为,即,
当圆与动椭圆外切时最小即点到直线最近时最小,
此时,即,
点到直线的距离为:,
到直线的最小值为,即,
所以为最小值.
故答案为:.
5.(2025·广东湛江·一模)已知椭圆与双曲线具有相同的焦点,,点P为椭圆A与双曲线B位于第一象限的交点,且(O为坐标原点).设椭圆A与双曲线B的离心率分别为,,则的最小值为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】求椭圆的离心率或离心率的取值范围、求双曲线的离心率或离心率的取值范围、基本不等式“1”的妙用求最值
【分析】法一:由题意可得焦点三角形为直角三角形,根据椭圆的定义、双曲线的定义与勾股定理,建立方程组,利用基本不等式的“1”的妙用,可得答案;法二:由题意可得焦点三角形为直角三角形,根据椭圆与双曲线焦点三角形面积的二级结论,建立方程,利用基本不等式的“1”的妙用,可得答案.
【详解】
法一:因为,所以.
设,(不妨设),,
依题意有,,,
所以,
当且仅当时等号成立,所以,
所以的最小值为.
法二:因为,所以.
对于焦点三角形,根据椭圆的性质可得其面积,
根据双曲线的性质可得,所以,
所以,整理可得.
所以,
当且仅当时等号成立,所以,
所以的最小值为.
故答案为:.
重难点题型6 求椭圆的离心率及离心率的取值范围
1.(2025·广东梅州·一模)已知A,B,F分别是椭圆的右顶点,上顶点和右焦点,若过A,B,F三点的圆恰与y轴相切,则C的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】求椭圆的离心率或离心率的取值范围
【分析】利用过A,B,F三点的圆恰与y轴相切,求出圆的标准方程,再利用点A在圆上,坐标适合方程即可求解.
【详解】由已知可得:,,,
线段的垂直平分线方程为,过A,B,F三点的圆恰与y轴相切,
所以圆心坐标为,圆的半径为,
所以经过A,B,F三点的圆的圆的方程为,
在圆上,所以,
整理得:,所以,所以,
化为:,由,解得.
故选:B.
2.(2025·云南玉溪·模拟预测)已知椭圆C:的焦点分别为,,过的直线与C交于P,Q两点,若,,则椭圆C的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】求椭圆的离心率或离心率的取值范围
【分析】设,根据椭圆的定义可得,从而得到点为椭圆的上顶点或下顶点,在中由余弦定理可得的值,最后在中由余弦定理可得结果.
【详解】设,则,,
由,可得,
,所以点为椭圆的上顶点或下顶点,
在中,由余弦定理可得,
在中,由余弦定理可得,即,.
故选:B.
3.(2025·安徽合肥·模拟预测)椭圆和双曲线,双曲线的渐近线斜率小于,则椭圆离心率的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】求椭圆的离心率或离心率的取值范围、已知方程求双曲线的渐近线
【分析】由双曲线的渐近线斜率小于,可得,再结合椭圆的离心率公式求解即可.
【详解】因为双曲线的渐近线斜率小于,
所以,即,
设椭圆的焦距为,离心率为,
则,
可得.
故选:B.
4.(2025·河北·模拟预测)已知椭圆的左、右顶点分别为,上、下焦点分别为,点P在x轴上,若的内切圆的圆心为,且,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】求椭圆的离心率或离心率的取值范围
【分析】设,由,根据,求得,设的内切圆的半径为,则,结合由点到轴和直线的距离相等,求得,进而求得椭圆的离心率,得到答案.
【详解】由椭圆的左、右顶点分别为,
其中上下焦点为,且,
设,因为,可得,且,
所以,解得,即,
又因为的内切圆的圆心为,设的内切圆的半径为,则
可得直线的方程为,即,
由点到轴和直线的距离相等,则,解得,
即,所以,可得,所以.
故选:A.
5.(2025·湖南长沙·三模)椭圆的离心率为 .
【答案】
【难度】0.94
【知识点】求椭圆的离心率或离心率的取值范围
【分析】由椭圆方程可知,的值,由离心率求出结果.
【详解】因为椭圆方程为,
所以
所以,
所以
所以离心率,
故答案为:
6.(2025·陕西咸阳·模拟预测)已知,为椭圆C:()的左、右焦点,点P在y轴上,点Q在C上,且,,则椭圆C的离心率为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】椭圆定义及辨析、求椭圆的离心率或离心率的取值范围
【分析】由椭圆的定义以及勾股定理可得,然后在中,结合余弦定理代入计算,即可得到结果.
【详解】
如图,由,得,
由知P,,Q三点共线.
设,则,所以.
由椭圆的对称性知,,
由椭圆的定义知,.
因为,所以,
整理得,解得或(舍去),
则,,所以.
在中,,
即,
则,所以.
故答案为:
7.(2025·江西萍乡·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点M在C上,记的外心为A,内切圆半径为r,若,且,则C的离心率为 .
【答案】/0.5
【难度】0.65
【知识点】求椭圆的离心率或离心率的取值范围、椭圆中焦点三角形的面积问题、椭圆中焦点三角形的其他问题
【分析】设,,求出,在中使用余弦定理,求出,求出,求出,求出即可求解.
【详解】
设,,
则①,在中,
由及余弦定理可得,
即②,得,
所以,
又,
又,
因为,所以,
解得.
故答案为:.
8.(2025·内蒙古呼和浩特·二模)已知椭圆的左右焦点分别为、,圆与抛物线的准线相切,抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,且为抛物线与椭圆的一个交点,若的面积为,则椭圆的离心率为 .
【答案】/
【难度】0.4
【知识点】求椭圆的离心率或离心率的取值范围、根据抛物线方程求焦点或准线、椭圆中三角形(四边形)的面积
【分析】根据圆与抛物线准线相切求出的值,进而得到椭圆的右焦点坐标,再结合的面积求出交点的纵坐标,代入抛物线方程求出横坐标,最后将交点坐标代入椭圆方程,结合椭圆的性质求出离心率.
【详解】抛物线的准线方程为.
已知圆与抛物线的准线相切,则圆心到准线的距离等于圆的半径,即,解得或(舍去).
因为抛物线的焦点坐标为,把代入可得焦点坐标为,又因为抛物线的焦点与椭圆的右焦点重合,所以椭圆的右焦点,则(为椭圆的半焦距).
设,因为的面积为,且,根据三角形面积公式,可得,即,解得.
把代入抛物线方程,可得,即,解得.
因为点在椭圆上,所以,又因为,代入上式可得:
设(),则,通分可得:,即
解得(舍去)或,即,则.
根据椭圆的离心率公式,可得.
故答案为:.
重难点题型7 直线与椭圆的位置关系
1.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知椭圆的离心率为,点在椭圆上,直线与交于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若,
①证明:;
②若直线经过原点,与椭圆交于两点,且,求四边形面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②
【难度】0.4
【知识点】数量积的坐标表示、根据离心率求椭圆的标准方程、根据直线与椭圆的位置关系求参数或范围、椭圆中三角形(四边形)的面积
【分析】(1)根据椭圆性质和将带入椭圆方程可得关于的方程,求解即可;
(2)①设,,联立方程组,根据根于系数的关系和数量积的坐标运算可证;
②设的中点为,因为,所以,不妨设,,又,并由点在椭圆上进一步求范围.
【详解】(1),得,
将带入椭圆方程有,解得,.
所以椭圆方程为.
(2)设,,
由,得,
,(*)
①由于,
所以.
将(*)带入得,化简得.
②设的中点为,因为,所以,
不妨设,,
到直的距离为,,
.
由,得点坐标为,
则,
由点为椭圆上点,,
得,即,
所以,
所以.
综上,四边形面积的取值范围为.
2.(2025·广东佛山·三模)设椭圆的左、右焦点分别为.已知在椭圆上,且的面积为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,过点的直线与椭圆交于另一点与轴交于点,若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【难度】0.65
【知识点】根据椭圆过的点求标准方程、根据直线与椭圆的位置关系求参数或范围、椭圆中三角形(四边形)的面积
【分析】(1)解法1:面积列方程得出,再结合椭圆定义计算即可求出椭圆方程;解法2:面积列方程得出,再点在椭圆上列方程计算即可求出椭圆方程;
(2)解法1:设x轴截距方程,联立方程结合列式计算求参;解法2:设y轴截距方程,联立方程结合列式计算求参;
【详解】(1)解法1:的面积,解得,
因此左右焦点坐标为,
,因此,
故椭圆的标准方程为;
解法2:的面积,解得,即①
把代入椭圆有②
①②联立解得,
故椭圆的标准方程为;
(2)解法1:设直线的方程为,设,联立直线与椭圆方程
,消去得,
因此③,
由于,因此,即,
于是,整理得,
代入③得,即,因此,
因此直线一定过,
由得直线方程为,
联立直线与椭圆方程,消去,解得:,
因此的面积
;
解法2:由于,因此,
因为,即,因此,
直线的方程为,
联立直线和椭圆的方程,解得,
因此直线的方程为,故的坐标,
因此的面积
.
3.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知为椭圆上一点,的离心率为.
(1)求的方程;
(2)已知,若过点的直线交于另一点,且.
(ⅰ)若在第一象限,求直线的斜率;
(ⅱ)求的方程.
【答案】(1);
(2)(ⅰ);(ⅱ).
【难度】0.65
【知识点】用定义求向量的数量积、数量积的坐标表示、根据离心率求椭圆的标准方程、求直线与椭圆的交点坐标
【分析】(1)根据给定条件,结合离心率的意义求出即可.
(2)(ⅰ)根据给定条件,利用诱导公式、同角公式求出斜率;(ⅱ)设出直线的方程,与椭圆方程联立求出点的坐标,利用数量积的定义及坐标表示列式求解.
【详解】(1)由点在椭圆上,得,
由的离心率为,得,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)(ⅰ)设直线的倾斜角为,则,
,解得,
所以直线的斜率为.
(ⅱ)显然直线的斜率存在,设其方程为,
由消去得:,则点,
由,得,解得,
,,
而,
则,整理得,解得,
所以直线的方程为.
4.(2025·北京大兴·三模)已知椭圆:()的短轴长为,过左焦点作两条互相垂直的直线,,分别交椭圆于,和,四点.设,的中点分别为,.
(1)求椭圆的方程;
(2)直线是否经过定点?若是,求出定点坐标;若否,请说明理由.
【答案】(1)
(2)直线经过定点,定点坐标为
【难度】0.65
【知识点】根据a、b、c求椭圆标准方程、椭圆中的直线过定点问题、根据韦达定理求参数
【分析】(1)由焦点坐标以及短轴长的概念,结合椭圆的标准方程,可得答案;
(2)利用分类讨论,分直线斜率存在与否,设出直线方程以及交点坐标,写出中点坐标,联立方程,写出韦达定理,可得答案.
【详解】(1)因为椭圆的左焦点,所以,
又短轴长为,所以,由可得,
故椭圆的方程为.
(2)
当直线和斜率存在时,设直线方程为:,
设,,则有中点,
联立方程,消去得:,
由韦达定理得:,所以的坐标为,
将上式中的换成,同理可得的坐标为,
若,即,,
此时直线斜率不存在,直线过定点;
当时,即直线斜率存在,
则,
直线为,
令,得,
此时直线过定点,
显然当直线或斜率不存在时,直线就是轴,也会过,
综上所述:直线经过定点,定点坐标为.
重难点题型8 定点与定值问题
1.(2025·河南驻马店·模拟预测)已知椭圆的离心率为,依次连接的四个顶点构成的四边形的面积为.
(1)求的方程;
(2)已知为的左顶点,不过点的直线与交于两点,直线的斜率分别为,,,若,证明:过定点.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【难度】0.65
【知识点】根据a、b、c求椭圆标准方程、椭圆中的直线过定点问题、根据韦达定理求参数
【分析】(1)根据条件列式,利用待定系数法,即可求解;
(2)首先设直线,与椭圆方程联立,得到根与系数的关系,利用韦达定理表示,再代入条件等式,即可求解.
【详解】(1)由条件可知,解得:,
所以椭圆的方程为;
(2)设直线,,,
联立,得,
,得,
,,
,,
所以,
,
,
,
得,即,得或,
若,则直线,恒过点,满足条件,
若,则直线,恒过点,与点重合,不满足条件,
所以直线恒过定点.
2.(2025·湖北武汉·模拟预测)已知圆,圆.若动圆与圆外切,且与圆内切,设动圆圆心的轨迹为.不过原点O的动直线与曲线交于两点,平面上一点满足,连接交于点(点在线段上且不与端点重合),若.
(1)求轨迹的方程;
(2)试问:直线OA,OB的斜率乘积是否为定值,若是,求出定值;若不是,说明理由.
(3)试问:四边形的面积否为定值,若是,求出定值;若不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)不是,理由见解析
(3)是定值,
【难度】0.15
【知识点】轨迹问题——椭圆、椭圆中的定值问题
【分析】(1)设动圆的半径为R,由题可得,,据此可得轨迹的方程;
(2)设,由,,可得F坐标,然后由F在椭圆上,可得,据此可完成判断;
(3)由题及(2)可得,然后由可完成判断.
【详解】(1)设动圆的半径为R,动圆与圆外切,则,
又因为动圆与圆内切,结合图象可知:,,
所以,
由椭圆的定义可知,动点在以、为焦点,为长轴长的椭圆上,
设椭圆的方程为,半焦距为,
则,,,
又可知圆与圆内切,所以点C不能在切点处,即椭圆应去掉点,
曲线C的方程为.
(2)直线OA,OB的斜率乘积不是定值,理由如下:设,则,
因为,所以,进而,
由点F在曲线E上得,
所以,
又因为点A,B均在E上,即,带入上式得,
所以不为定值;
(3)因为点A,B均在E上,所以,
两式同向相乘得,整理得:,
由(2)知,带入上式解得:,
又因为
,
所以.
3.(2025·安徽六安·模拟预测)已知椭圆,四点,,,中恰有三点在椭圆C上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点且斜率不为0的直线与椭圆C相交于两点.
(i)若为原点,求面积的最大值;
(ii)点,设点是线段上异于的一点,直线的斜率分别为,且,求的值.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)1.
【难度】0.65
【知识点】根据椭圆过的点求标准方程、椭圆中三角形(四边形)的面积、椭圆中的定值问题
【分析】(1)根据椭圆对称性,用待定系数法求解椭圆方程;(2)(i)设直线方程,根据韦达定理表示三角形面积,进而进行判断;(ii)由可知直线的倾斜角互补,用距离公式表示并作比值求解.
【详解】(1)由对称性知,和在椭圆C上,所以,
所以,C的方程为.
(2)方法一:设直线的方程为,点,,
由消去得:,
则,则或. ,
面积
令,则,,
当且,即时,面积的最大值为.
方法二:显然直线的斜率存在且非零,设直线的方程为,点,,
由消去得:,
则,,则且,
.点到直线的距离,
所以面积.
令,则,
当,即时,的最大值为,所以面积的最大值为.
方法三:显然直线的斜率存在且非零,设直线的方程为,点,,
由,消去得:,
则,则且,
.
点到线的距离,所以面积
.
,即当时,有最大值为.
(ii)因为,所以直线的倾斜角互补,所以,
所以点在线段的垂直平分线上,所以.
于是,
,.所以,
于是,因为,
所以.所以的值1.
4.(2025·天津·二模)椭圆(),过原点的直线与椭圆交于两点,点为椭圆的上顶点,若的最大值为8,面积的最大值为12.
(1)求椭圆的方程;
(2)是椭圆上异于(不在坐标轴上)的任意两点,且直线相交于点,直线相交于点,直线斜率均存在.求证:直线的斜率与直线的斜率乘积为定值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【难度】0.4
【知识点】根据a、b、c求椭圆标准方程、椭圆中三角形(四边形)的面积、椭圆中的定值问题
【分析】(1)由题意得到,再结合面积求得,即可求解;
(2)设,,,,则,通过点差法,化简求解即可.
【详解】(1)依题意,当两点与椭圆的左、右顶点重合时,有最大值,且的面积有最大值,
所以,,,.
所以椭圆的方程为.
(2)
证明:设,,,,则,
则.
因为,,
两式相减,得,所以,
即.
所以.①
同理,可得,
所以.②
,得,
则,
所以.
即直线AB的斜率与直线MN的斜率乘积为定值.
5.(2025·重庆·三模)已知椭圆的离心率,其上、下顶点分别为,右焦点为,斜率为的直线交于不同的两点、.当过点且时,.
(1)求的方程;
(2)当直线、的斜率都存在时,若,求证:直线过定点;
(3)在(2)的条件下,当的面积取得最大值时,求的值.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3).
【难度】0.4
【知识点】由导数求函数的最值(不含参)、根据a、b、c求椭圆标准方程、椭圆中三角形(四边形)的面积、椭圆中的直线过定点问题
【分析】(1)由离心率可得椭圆的方程为,求出直线方程并与椭圆方程联立,结合乘积求出即可.
(2)设出直线的方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理及斜率坐标公式计算推理得证.
(3)利用(2)中信息求出弦长,进而表示出三角形面积,利用导数探讨最大值条件即可.
【详解】(1)由椭圆的离心率,得,解得,
,椭圆的方程为,即,
直线的斜率且过点,方程为,
由,解得或,不妨令,
由,得,解得,
所以椭圆的方程为.
(2)由(1)知,,设直线的方程为,,
由消去得,
,,
,解得,直线的方程为,
所以直线恒过定点.
(3)由(2)得,
,点到直线的距离,
则的面积,令,
函数,求导得,
当时,;当时,,
因此函数在上单调递增,在上单调递减,当时,取得最大值,
所以当的面积取得最大值时,.
6.(2025·山东·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为、,若是上一动点,的周长.
(1)求的离心率.
(2)如图,若过原点可向圆作两条切线,设切点分别为、,其中点在第二象限,点在第一象限,直线、的斜率分别记为、,且为定值.
(i)求的方程;
(ii)建立与之间的恒等关系.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【难度】0.65
【知识点】根据a、b、c求椭圆标准方程、求椭圆的离心率或离心率的取值范围、椭圆中的定值问题
【分析】(1)设椭圆的半焦距为,利用椭圆的定义结合焦点三角形的周长可求出椭圆的离心率的值;
(2)(i)根据直线与圆相切,结合圆心到切线的距离等于圆的半径可知、是关于的方程的两根,由韦达定理结合椭圆方程可得出为定值,可求出的值,由此可得出椭圆的方程;
(ii)求得,结合两角差的正切公式以及(i)中的结果可得出结论.
【详解】(1)设椭圆的半焦距为.
因为的周长为,
所以,即,所以的离心率.
(2)(i)由题意,直线的方程为,因为与圆相切,所以,
化简可得,
同理可得,
所以、是关于的方程的两根,
所以,且.
由(1)可知,故,则的方程为.
因为点在上,所以,即,
所以,要使为定值,则,解得,
则的方程为;
(ii),
因为、与圆均相切,所以,
所以,所以,
又由(i)得,
所以,
故与之间的恒等关系是.
重难点题型9 椭圆中的探索性问题
1.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)动点与定点的距离和到定直线的距离之比是常数,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)设点,过点直线与交于,两点,若弦中点的纵坐标为,求直线的斜率;
(3)设是曲线上的一动点,由原点向圆引两条切线,分别交曲线于点,,若直线,的斜率均存在,并分别记为,,试问是否为定值?若是,求出该值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)是定值,定值为
【难度】0.65
【知识点】轨迹问题——椭圆、椭圆中的定值问题、由中点弦坐标或中点弦方程、斜率求参数
【分析】(1)根据题意列式化简方程即可;
(2)设直线的方程为,直线与曲线联立方程,利用韦达定理列式求解即可;
(3)直线的方程分别为,设,根据直线与圆相切可得是方程的两个根,结合韦达定理与椭圆的方程可得,进而求得关于的表达式,代入求解即可.
【详解】(1)由题意,点与定点的距离,
点到直线的距离,所以,
即,化简得,
故曲线的方程为;
(2)设直线的方程为,
则,
,解得或,
所以,
因为弦中点的纵坐标为,所以,解得(不符合舍去)或,
所以直线的斜率为;
(3)由题意可得,直线的方程分别为,设.
由直线与圆相切可得.
,同理,
所以是方程的两个根,所以,
所以,,
因为是曲线上的一动点,所以,
则有,
联立方程,所以,
所以,同理
所以,
因为,所以,
所以.
2.(2025·湖北武汉·三模)已知圆,圆,动圆与圆外切并与圆内切,圆心的轨迹为曲线;将曲线上每一点的纵坐标伸长为原来的倍(横坐标不变),得到曲线.
(1)求曲线的方程;
(2)若为曲线上一动点且在第一象限内,直线分别交曲线与两点,连接交轴与点.
(ⅰ)若,求直线的方程;
(ⅱ)曲线上是否存在定点使得三点的横坐标按一定顺序成等比数列?若存在,请求出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)(ⅰ);(ⅱ)存在,
【难度】0.65
【知识点】椭圆中向量共线比例问题、椭圆中的定值问题、轨迹问题——椭圆、确定等比中项
【分析】(1)设圆的半径为,根据题意得出,,再由椭圆的定义进行判断即可求解,设为曲线上任意一点,则点在曲线上,代入求解即可得出,不要忘记取值范围;
(2)记直线的斜率分别为,设为上一点,得出,设直线,,联立直线与椭圆方程分别求出,,,(ⅰ)由,即,建立关于的等式求解即可;(ⅱ)得出的方程:令,则,从而,存在使得,即可判断三点的横坐标成等比数列.
【详解】(1)设圆的半径为,点
由于,从而圆与圆内切
又圆与圆外切,与圆内切,则有,
当时,,,从而,矛盾,故不符合题意;
当时,,,从而,
则点的轨迹是以为焦点,长轴长为4的椭圆(除去点)
设,则半焦距为,即,从而,
故
设为曲线上任意一点,则点在曲线上,即,即
故;
(2)由题意知直线的斜率存在,从而记直线的斜率分别为
设为上一点,则有,即,
从而
设直线
设
联立,得
有,得,即
同理可得
联立,得,从而,有
(ⅰ)由,即有,
解得,又,则
从而直线的方程:即
(ⅱ)由直线的斜率
则直线的方程:
令,则
又,从而,故存在使得,
即三点的横坐标成等比数列.
3.(2025·天津北辰·三模)已知椭圆的中心为点,短轴长为,且左焦点到直线的距离为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点是椭圆的左、右顶点,且过点作直线交椭圆于(异于)两点,过做垂直于长轴的直线与直线交于点,与直线交于点,设的面积为的面积为,求是否为定值?若是,求出该值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)是,定值9.
【难度】0.65
【知识点】根据a、b、c求椭圆标准方程、椭圆中三角形(四边形)的面积、椭圆中的定值问题
【分析】(1)利用题设条件列出方程,求出,即得椭圆的方程;
(2)设直线,将直线与椭圆方程联立,写出韦达定理,利用直线的直线方程求出点的坐标,结合图形表示出,化简并代入韦达定理计算即得定值.
【详解】(1)由椭圆短轴长为,得,
又椭圆C左焦点到直线的距离为,解得
则,故椭圆的方程是.
(2)设直线,且
联立
则,即得,且,
则,过做垂直于长轴的直线为
令,得,同理可得;
又,,
则
,
为定值9.
4.(2025·湖北·模拟预测)已知点,分别是椭圆的左、右焦点,,椭圆的离心率为.
(1)求椭圆的标准方程.
(2)若是椭圆上的一个动点,点经过第次变动(各次变动之间相互独立)后落在的位置(异于椭圆的左、右顶点,且时,允许),点是的内心(即内切圆的圆心),满足,其中,为坐标原点.
①证明:;
②若,且对任意都有的面积为,求对任意都有的概率.
【答案】(1)
(2)①证明见解析②
【难度】0.65
【知识点】根据a、b、c求椭圆标准方程、根据离心率求椭圆的标准方程、根据直线与椭圆的位置关系求参数或范围、椭圆中三角形(四边形)的面积
【分析】(1)根据椭圆焦距及离心率可得椭圆方程;
(2)①根据三角形内心的定义及三角形面积可得证;
②结合三角形内心的性质证明点只能在椭圆的上、下顶点位置.当时,表示点中恰有个在上顶点,恰有个在下顶点,对任意都有表明,任意前个点中,上顶点个数不少于下顶点个数,结合古典概型概率公式求结论.
【详解】(1)由题可知,,解得, ,,
所以椭圆的标准方程为;
(2)①由内心定义可知内切圆半径,
对任意,,
即,
由于点和点在轴的同一侧,故,同号,
故,所以,
②由①可知,,因为,所以,
对任意,在中,设与轴的相切于点,
则,同理,
,
,
结合,故,又,
于是,结合,代入得,
又,取等条件为,
故点只能在椭圆的上、下顶点位置.
当时,表示点中恰有个在上顶点,恰有个在下顶点,故总的情况有种.
对任意都有表明,任意前个点中,上顶点个数不少于下顶点个数.
将前个点中上顶点的个数减去下顶点的个数记作,将所有的点连接起来,形成一条折线,
因为每次要么减少,要么增加,所以折线相当于从出发,
每次沿向量向右上方移动,或者沿向量向右下方移动,最终到结束.
目标事件为折线始终落在轴及轴上方,其对立事件为折线与有公共点.
考虑对立事件,若折线与有公共点,记第一个公共点为,
则点左侧的折线均在上方,
将这部分折线关于对称到下方,得到点到点的新折线,且与总是一一对应,种数相同.
对于,共移动次,其中向右上方移动次,向右下方移动次,共有种.
故概率为.
序号
题型
重难点题型1
椭圆的定义与标准方程
重难点题型2
椭圆方程的充要条件
重难点题型3
利用第一定义求椭圆的轨迹方程
重难点题型4
椭圆中焦点三角形的周长与面积及其它问题
重难点题型5
椭圆中的最值与范围问题
重难点题型6
求椭圆的离心率与离心率的取值范围
重难点题型7
直线与椭圆的位置关系
重难点题型8
定点与定值问题
重难点题型9
椭圆中的探索性问题
相关试卷
这是一份2026年高考数学第一轮复习(全国通用)专题8.5椭圆方程(九类重难点题型精练)(学生版+解析),共69页。
这是一份2026年高考数学一轮复习重难点题型精练专题8.5椭圆方程(九类重难点题型精练)(原卷版+解析),共69页。
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