专题02 椭圆及其应用(知识清单)(原卷版) -2026年高考数学一轮复习讲练(全国通用)
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这是一份专题02 椭圆及其应用(知识清单)(原卷版) -2026年高考数学一轮复习讲练(全国通用),共16页。试卷主要包含了椭圆的定义,椭圆的焦点三角形,求某线段长度为定值等内容,欢迎下载使用。
01 椭圆的定义
1、椭圆的定义
(1)定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
(2)椭圆定义的集合语言:P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a,c为常数且a>0,c>0.
(3)对定义的理解:
①当2a>|F1F2|时,M点的轨迹为椭圆;
②当2a=|F1F2|时,M点的轨迹为线段F1F2;
③当2ab>0)上一点,则|x0|≤a,a-c≤|PF1|≤a+c等,建立不等关系,或者根据几何图形的临界情况建立不等关系,适用于题设条件有明显的几何关系;
(2)直接法:根据题目中给出的条件或根据已知条件得出不等关系,直接转化为含有a,b,c的不等关系式,适用于题设条件直接有不等关系.
【典例1】(2025·四川德阳·模拟预测)若椭圆上存在一点到其左右焦点的距离之比为,则椭圆离心率的取值范围为 .
【典例2】(2025·江苏盐城·模拟预测)已知椭圆的焦距为,若直线恒与椭圆有两个不同的公共点,则椭圆的离心率范围为( )
A.B.C.D.
02 椭圆中的定点问题
1、特殊推理法:先从特殊情况入手,求出定点,再证明定点与变量无关.
2、直接推理法:①选择一个参数建立直线系方程,一般将题目中给出的曲线方程(包含直线方程)中的常量当成变量,将变量x,y当成常量,将原方程转化为kf(x,y)+g(x,y)=0的形式(k是原方程中的常量);②根据直线过定点时与参数没有关系(即直线系方程对任意参数都成立),得到方程组eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(fx,y=0,,gx,y=0;))③以②中方程组的解为坐标的点就是直线所过的定点,若定点具备一定的限制条件,可以特殊解决.
【典例1】(2025·山东泰安·模拟预测)已知是椭圆的右焦点,点在上,轴,直线与轴不重合,与交于、两点,.
(1)求的方程;
(2)证明:过定点.
【典例2】(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.
03 椭圆中的定值问题
1、求代数式为定值:依题意设条件,得出与代数式参数有关的等式,代入代数式,化简即可得出定值;
2、求点到直线的距离为定值:利用点到直线距离公式得出距离的解析式,再利用题设条件化简变形求得;
3、求某线段长度为定值:利用长度公式求得解析式,再依据条件对解析式进行化简变形即可求得.
【典例1】(2025·湖南湘潭·一模)已知椭圆()的离心率为 且经过点,.过点,斜率为()的直线与椭圆交于, 两点,直线, 分别与直线交于点,.
(1)求椭圆的方程;
(2)求的值.
【典例2】(2025·安徽安庆·模拟预测)已知点,点是圆上任意一点,线段的垂直平分线与半径的交点为,记点的轨迹是曲线,设经过点的直线与曲线的交点为.
(1)求曲线的方程;
(2)已知点,若直线与直线的斜率分别为,求的值.
04 椭圆中的最值与范围问题
(1)利用圆锥曲线的几何性质或判别式构造不等关系,从而确定参数的取值范围;
(2)利用已知参数的范围,求新的参数的范围,解这类问题的核心是建立两个参数之间的等量关系;
(3)利用隐含的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(4)利用已知的不等关系建立不等式,从而求出参数的取值范围;
(5)利用求函数值域的方法将待求量表示为其他变量的函数,求其值域,从而确定参数的取值范围.
【典例1】(25-26高三上·安徽合肥·开学考试)已知椭圆的离心率为,右焦点为,是E上一点.
(1)求的方程;
(2)过F的直线交于两点,求(为坐标原点)的面积的最大值.
【典例2】(2025·浙江绍兴·模拟预测)已知点在圆上,作垂直于轴,垂足为,点为中点.
(1)求动点的轨迹的方程;
(2)直线与轴交于点,与交于、两个相异点,且,求的取值范围.
05 椭圆中的证明问题
圆锥曲线中的证明问题,常见的有位置关系方面的,如证明相切、垂直、过定点等;数量关系方面的,如存在定值、恒成立、值相等、角相等、三点共线等.在熟悉圆锥曲线的定义和性质的前提下,要多采用直接法证明,但有时也会用到反证法.
【典例1】(2025·天津·高考真题)已知椭圆的左焦点为F,右顶点为A,P为上一点,且直线的斜率为,的面积为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点P的直线与椭圆有唯一交点B(异于点A),求证:PF平分.
【典例2】(2024·全国甲卷·高考真题)已知椭圆的右焦点为,点在上,且轴.
(1)求的方程;
(2)过点的直线交于两点,为线段的中点,直线交直线于点,证明:轴.
06 椭圆中的探究性问题
“肯定顺推法”解决探索性问题,即先假设结论成立,用待定系数法列出相应参数的方程,倘若相应方程有解,则探索的元素存在(或命题成立),否则不存在(或不成立).
【典例1】(2025·云南怒江·模拟预测)已知平面内一动点到点的距离与它到直线的距离之比为,过点的直线与动点的轨迹相交于两点.
(1)求动点的轨迹的方程.
(2)是否存在直线,使得的面积为?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
【典例2】(2025·湖北武汉·模拟预测)已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别为.
(1)求的方程;
(2)已知点,证明:线段的垂直平分线与椭圆恰有一个公共点;
(3)是否存在坐标平面上定圆(是定圆上的动点)使得线段的垂直平分线与椭圆恰有一个公共点,若存在,证明、、三点共线;若不存在,说明理由.
01 忽略直线斜率不存在致错
辨析:设直线为时,默认斜率存在,需单独讨论斜率不存在的直线()是否满足条件,否则会漏解.
【典例1】(25-26高三上·广西·开学考试)已知椭圆的离心率,且椭圆的长轴长为4.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于两点,且,求直线的方程.
【典例2】(25-26高三上·重庆·月考)已知椭圆C:的离心率为右焦点为F,过F的直线l交椭圆C于M,N两点,当直线l垂直于x轴时,
(1)求椭圆C的方程;
(2)若点P在椭圆C上,且满足(O为坐标原点),求直线l的方程.
02 忽略韦达定理的前提致错
辨析:已知直线与椭圆相交(如求弦长、中点),需用韦达定理,但韦达定理的适用前提是“方程有两个不同实根”,即,若忽略此条件,会得到“虚解”.
【典例1】(25-26高三上·安徽·月考)已知椭圆的离心率为,短轴长为.
(1)求C的方程;
(2)若直线与C交于两点,O为坐标原点,的面积为,求t的值.
【典例2】(2025·广西·模拟预测)已知椭圆的右顶点为,离心率.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆交于不同的两点,点,若直线的斜率与直线的斜率互为相反数,求实数的值.
01 对椭圆定义的理解
1、求方程:通过对题设条件分析、转化后,能够明确动点满足椭圆的定义,便可直接求解其轨迹方程;
2、求最值:抓住|PF1|与|PF2|之和为定值,可联系到利用基本不等式求|PF1|·|PF2|的最值;
利用定义|PF1|+|PF2|=2a转化或变形,借助三角形性质求最值.
【典例1】(24-25高三上·山东临沂·月考)已知、是椭圆的两个焦点,在椭圆上,且,则 .
【典例2】(24-25高三上·河北衡水·月考)已知,是椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,则的最大值是( )
A.B.9C.16D.25
02 椭圆的焦点三角形问题
椭圆的焦点三角形的求解思路:
(1)关于椭圆的焦点三角形问题,可结合椭圆的定义,利用这个关系式便可求出结果,因此回归定义式求解椭圆的焦点三角形的常用方法;
(2)在椭圆中,焦点三角形引出的问题很多,在处理这些问题时,经常利用定义结合正弦定理、余弦定理及勾股定理来解决,还经常用到配方法、解方程及把看成一个整体等.
【典例1】(2025·陕西咸阳·三模)已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,若,且的面积为,则C的标准方程为 .
【典例2】(2025·福建福州·三模)设椭圆的左、右焦点分别为、,点在椭圆上,为的平分线与轴的交点.若,则( )
A.B.C.D.
03 椭圆中距离和与差的最值问题
椭圆中“距离和的最值”主要分为“椭圆上一点到两定点的距离和”和“椭圆内一点到椭圆上一点与焦点的距离和”,核心解法“利用椭圆定义转化为两点间距离”(几何法),避免代数硬算.
椭圆中“距离差的最值”主要是“椭圆上一点到两个定点的距离差”和“椭圆上一点到两焦点的距离差”,核心解法是“三角形三边关系”(几何法),注意椭圆的封闭性导致距离差的范围有限制.
【典例1】(25-26高三上·山东青岛·月考)如图,椭圆的左、右焦点分别为,过点分别作弦.若,则的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【典例2】(2025·陕西·模拟预测)已知椭圆的右焦点为,且过点,为上一动点,则的最大值为( )
A.B.C.D.
04 椭圆的标准方程性质与求解
(1)利用待定系数法求椭圆标准方程的步骤
= 1 \* GB3 ①定位:确定焦点在那个坐标轴上;
= 2 \* GB3 ②定量:依据条件及确定的值;
= 3 \* GB3 ③写出标准方程.
(2)求椭圆方程时,若没有指明焦点位置,一般可设所求方程为;
(3)当椭圆过两定点时,常设椭圆方程为,将点的坐标代入,解方程组求得系数.
【典例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.
【典例2】(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
05 与椭圆有关的轨迹问题
与椭圆有关的轨迹问题,核心是根据已知条件(如距离关系、角度关系、位置约束等),推导满足椭圆定义或符合椭圆方程特征的动点轨迹.解题的关键在于“转化条件”——将几何约束转化为代数方程,或直接匹配椭圆的定义.
【典例1】(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知曲线C:(),从C上任意一点P向x轴作垂线段,为垂足,则线段的中点M的轨迹方程为( )
A.()B.()
C.()D.()
【典例2】(2025·四川成都·三模)已知动圆与圆外切,同时与圆内切,则动圆的圆心轨迹方程为( )
A.B.C.D.
06 求椭圆离心率的值的方法
求椭圆离心率的3种方法
(1)直接求出a,c来求解e.通过已知条件列方程组,解出a,c的值.
(2)构造a,c的齐次式,解出e.由已知条件得出关于a,c的二元齐次方程,然后转化为关于离心率e的一元二次方程求解.
(3)通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.
【典例1】(2025·河北·模拟预测)已知焦点在x轴上的椭圆 其右焦点 F 与上顶点A 和左顶点 B 构成面积为的三角形,则椭圆的离心率可以为( )
A.B.C.D.
【典例2】(2025·贵州·模拟预测)已知椭圆E:(a>b>0)的左、右焦点分别为,上顶点为B,右顶点为A,到直线AB的距离为b,则椭圆E的离心率为( )
A.B.C.D.
07 直线与椭圆的位置关系
1、通过联立直线与椭圆的方程,将几何位置关系转化为方程解的个数问题.
(1)求解步骤:先明确直线与椭圆的方程,再联立方程消元得到一元二次方程,最后通过判别式判断;
(2)特殊情况:若直线过定点,可先判断定点的位置.
2、根据直线与椭圆的位置关系求参数范围
将“位置关系”转化为“代数条件”(如判别式符号、交点坐标特征、切线公式约束等),再通过解方程或不等式求解参数范围.
【典例1】(25-26高二上·河北保定·月考)若直线和圆没有交点,则过点的直线与椭圆的交点个数为( )
A.0个B.至多有一个C.1个D.2个
【典例2】(24-25高三下·云南昭通·月考)若对任意的实数,直线与椭圆恒有公共点,则实数的取值范围为 .
08 椭圆的中点弦问题
1、根与系数关系法:联立直线方程和椭圆方程构成方程组,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决;
2、点差法:利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标分别代入椭圆方程,然后作差,构造出中点坐标和斜率的关系,具体如下:直线(不平行于轴)过椭圆()上两点、,其中中点为,则有.
3、共线法:利用中点坐标公式,如果弦的中点为,设其一交点为,则另一交点为,则.
【典例1】(2025·四川彭州·模拟预测)已知椭圆方程为,且椭圆内有一条以点为中点的弦,则弦所在的直线的方程是 .
【典例2】(24-25高三上·河北石家庄·一调)过椭圆:右焦点的直线:交于、两点,为AB的中点,且OP的斜率为,则椭圆的标准方程为 .
09 直线与椭圆相交弦长问题
设,根据两点距离公式.
(1)若在直线上,代入化简,得;
(2)若所在直线方程为,代入化简,得
(3)构造直角三角形求解弦长,.其中为直线斜率,为直线倾斜角.
【典例1】(2025·四川广安·模拟预测)已知椭圆上任意一点到的两个焦点的距离之和为.
(1)求的方程;
(2)已知直线与相交于A,B两点,若,求的值.
【典例2】(2025·天津静海·三模)已知椭圆的离心率为,且经过点,直线与轴交于点,与椭圆交于两点.
(1)求椭圆的方程;
(2)若点坐标为,线段的垂直平分线分别交直线和于点,若,求直线的斜率.目录
01理·思维导图:呈现教材知识结构,构建学科知识体系。
02盘·基础知识:甄选核心知识逐项分解,基础不丢分。
【知能解读01】椭圆的定义
【知能解读02】椭圆的标准方程与几何性质
【知能解读03】直线与椭圆的位置关系
03 破·重点难点:突破重难点,冲刺高分。
【重难点突破01】求椭圆离心率的取值范围
【重难点突破02】椭圆中的定点问题
【重难点突破03】椭圆中的定值问题
【重难点突破04】椭圆中的最值与范围问题
【重难点突破05】椭圆中的证明问题
【重难点突破06】椭圆中的探究性问题
04 辨·易混易错:辨析易混易错知识点,夯实基础。
【易混易错01】忽略直线斜率不存在致错
【易混易错02】忽略韦达定理的前提致错
05 点·方法技巧:点拨解题方法,练一题通一类
【方法技巧01】对椭圆定义的理解
【方法技巧02】椭圆的焦点三角形问题
【方法技巧03】椭圆中距离和与差的最值问题
【方法技巧04】椭圆的标准方程性质与求解
【方法技巧05】与椭圆有关的轨迹问题
【方法技巧06】求椭圆离心率的值的方法
【方法技巧07】直线与椭圆的位置关系
【方法技巧08】椭圆的中点弦
【方法技巧09】直线与椭圆相交弦长问题
焦点在x轴上
焦点在y轴上
图形
标准方程
范围
,
,
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心:原点
轴长
长轴长:;短轴长:
顶点
A1(-a,0),A2(a,0),
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),
B1(-b,0),B2(b,0)
离心率
离心率越接近1,则椭圆越圆;离心率越接近0,则椭圆越扁
通径
通径的定义:过焦点且垂直于焦点轴的椭圆的弦长
通径的大小:
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