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第2讲 椭圆(重难题型)-【冲刺双一流】备战2023年高考数学二轮复习核心专题讲练(新高考版)
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第2讲 椭圆
目录
第一部分:知识强化
第二部分:重难点题型突破
突破一:椭圆的定义
突破二:利用椭圆定义求方程
突破三:椭圆上点到焦点的距离及最值
突破四:椭圆上点到焦点和定点距离和,差最值
突破五:椭圆中焦点三角形问题
突破六:椭圆中轨迹方程问题
突破七:椭圆离心率问题
突破八:直线与椭圆的位置关系
突破九:椭圆中的中点弦问题
突破十:椭圆的弦长问题
突破十一:椭圆中定点,定值问题
突破十二:椭圆中定直线问题
突破十三:椭圆中向量问题
第三部分:冲刺重难点特训
第一部分:知识强化
1、椭圆的定义:平面内一个动点到两个定点、的距离之和等于常数,
这个动点的轨迹叫椭圆. 这两个定点(,)叫椭圆的焦点,两焦点的距离()叫作椭圆的焦距.
说明:
若,的轨迹为线段;
若,的轨迹无图形
2、椭圆的简单几何性质
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
,
3、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.
(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
第二部分:重难点题型突破
突破一:椭圆的定义
1.(2022·浙江·杭师大附中高二期中)椭圆上一点P与焦点的距离为5,则点P与另一个焦点的距离为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】B
【详解】根据椭圆的定义知,,
因为,所以.
故选:B.
2.(2022·北京市海淀外国语实验学校高二阶段练习)设定点,,动点P满足条件,则动点P的轨迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.椭圆或线段 D.双曲线
【答案】C
【详解】解:定点,,,
常数,,
所以动点满足条件或,则点的轨迹是线段或椭圆.
故选:C.
3.(2022·广东·肇庆市第一中学高三阶段练习)已知分别是椭圆的两个焦点,点在上,若的最大值为2,则( )
A. B.2 C.4 D.16
【答案】B
【详解】根据椭圆的定义得,则,当且仅当时,等号成立.
故选:B
4.(2022·陕西·西安市阎良区关山中学高二阶段练习)已知椭圆上一点到椭圆一个焦点的距离是7,则点到另一个焦点的距离为( )
A.5 B.3 C.2 D.7
【答案】B
【详解】解:由知长半轴长,,
点到另一个焦点的距离为.
故选:B.
5.(2022·全国·高三专题练习)设定点,,动点满足条件,则动点的轨迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.不存在 D.椭圆或线段或不存在
【答案】D
【详解】错解:
选A,由题中坐标得:,又,点的轨迹为椭圆.
错因:
忽略了椭圆的定义中这一条件.
正解:
由题中坐标得:,又又,
则当时,点的轨迹为线段;当时,点的轨迹为椭圆;当时,点的轨迹不存在.
故选:D.
突破二:利用椭圆定义求方程
1.(2022·四川成都·高二期中(理))己知两点,且是与的等差中项,则动点P的轨迹方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以,
又是与的等差中项,
所以,
则点P到定点的距离之和为8,(大于),
所以动点P的轨迹是以为焦点,
,则,,
所以椭圆方程为:,
故选:.
2.(2022·全国·高三专题练习)平面直角坐标系中,椭圆C中心在原点,焦点在x轴上,离心率为.过点的直线l与C交于A、B两点,且△周长为,那么C的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】如图,设椭圆方程为.
∵△周长为,∴4a,得a.
又,∴ .
则 .
∴椭圆C的方程为:.
故选:B.
3.(2022·江苏连云港·高二期中)已知动点到两个定点的距离之和为6,则动点轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据椭圆的定义知动点M轨迹为以A,B为焦点的椭圆,,,,
即动点轨迹方程为.
故选:D.
4.(2022·上海市闵行区教育学院附属中学高二期末)方程化简后为______.
【答案】
【详解】解:∵,
故令,,
∴,
∴方程表示的曲线是以,为焦点,长轴长的椭圆,
即,,,
∴方程为.
故答案为:.
5.(2022·四川省乐山沫若中学高二期中(文))已知为的两个顶点,为的重心,边上的两条中线长度之和为6,求点的轨迹的方程.
【答案】
【详解】解:因为为的重心,所以
且边上的两条中线长度之和为6,
所以,
故由椭圆的定义可知的轨迹是以为焦点的椭圆(不包括长轴的端点),
且,所以,
所以,的轨迹的方程为.
突破三:椭圆上点到焦点的距离及最值
1.(2022·陕西·乾县第二中学高二阶段练习)已知椭圆的离心率为为的一个焦点,为上一动点,则的最大值为( )
A.3 B.5 C. D.
【答案】D
【详解】解:设椭圆的半焦距为
,故焦点在轴上.
,离心率为,
,解得
.
∴根据椭圆的性质可知.
故选:D
2.(2022·广东·深圳科学高中高二阶段练习)椭圆的左、右焦点分别为、,过右焦点作直线交椭圆C于A、B两点,若,则__________.
【答案】
【详解】解:如图,
椭圆C的焦点为,,
设,则,
由椭圆的定义得,.
在三角形中,由余弦定理得.
在三角形中,由余弦定理得.
因为,
所以,
解得,,所以.
故答案为:.
3.(2022·黑龙江省饶河县高级中学高二期中)已知椭圆的两个焦点,,点P在椭圆上,且,则__.
【答案】
【详解】由椭圆知,椭圆的长半轴长,短半轴长,则半焦距,
由椭圆对称性不妨令焦点,因点P在椭圆C上,且,
设,,则由,解得
即有,
所以的值为.
故答案为:
4.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆C:的左焦点为,为椭圆C上任意一点,则的最小值为______.
【答案】1
【详解】解:由椭圆C:知:,故,
所以,
所以,的最小值为.
故答案为:
5.(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆的上焦点为F,且P是椭圆上的一点,求的最小值与最大值.
【答案】的最小值为,最大值为.
【详解】设,则有,,
,
因为,所以,
因此,即的最小值为,最大值为.
突破四:椭圆上点到焦点和定点距离和,差最值
1.(2022·山东·菏泽市定陶区明德学校(山大附中实验学校)高二期中)、分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的动点,设点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】在椭圆中,,,,则、,连接,
所以,
,
当且仅当点为射线与椭圆的交点时,等号成立,故的最小值为.
故选:A.
2.(2022·福建·浦城县第三中学高三期中)设,分别是椭圆的左、右焦点,P为椭圆上任一点,点Q的坐标为,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据椭圆的定义可得,,则,因为,则当三点共线时,取值最大或最小.
由已知得,,,,,.
图1
如图1,当点位于图中时,根据三角形三边关系取值最大. .
图2
如图2,当点位于图中时,根据三角形三边关系取值最大. .
故答案为:.
3.(2022·全国·高二单元测试)已知是椭圆的左焦点,为椭圆上一点,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以在椭圆的内部,设椭圆右焦点为,易得,则,由椭圆定义可知:,所以,因为,所以.
故选:D.
4.(2022·全国·高二单元测试)已知点P是椭圆上一动点,Q是圆上一动点,点,则的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【详解】如图所示:
由,得,
则,
则圆的圆心是为椭圆的左焦点,
则右焦点为,
由椭圆的定义得,
所以,
又,
所以,
,
故选:C
5.(2022·黑龙江·哈九中高二阶段练习)设点,,点在椭圆上运动,当最大时,点的坐标为___________.
【答案】
【详解】由椭圆方程得:,,则,
即椭圆焦点坐标为,,即与重合,
由椭圆定义可知:,
,即当位于下图所示的位置时,取得最大值;
,直线,
由得:(舍)或,即,
当最大时,点的坐标为.
故答案为:.
6.(2022·广西·南宁三中高二期中)已知点P是椭圆上一动点,Q是圆上一动点,点,则|PQ|-|PM|的最大值为______.
【答案】6
【详解】如图所示:
由,得,
则,所以椭圆的左,右焦点坐标分别为,,
则圆的圆心为椭圆的左焦点,
由椭圆的定义得,
所以,
又,
所以,
,
故答案为:6.
7.(2022·全国·高二单元测试)已知椭圆的左、右焦点分别为,,点P为椭圆上一点,点,则的最小值为__________.
【答案】1
【详解】依题意,椭圆的左焦点,右焦点,点P为椭圆上一点,点A在此椭圆外,
由椭圆的定义得,因此,
,当且仅当点P是线段与椭圆的交点时取“=”,
所以的最小值为1.
故答案为:1
8.(2022·全国·高二单元测试)点在椭圆上,的左焦点为,点在圆上,则的最小值为___________.
【答案】
【详解】解:点在椭圆上,
椭圆左焦点,右焦点,如图:
由圆,得,半径为1,
由椭圆得定义可得:,则,
则,
当四点共线时,取得最小值,
则.
故答案为:0.
突破五:椭圆中焦点三角形问题
1.(2022·北京市师达中学高二阶段练习)椭圆的两个焦点为,且是椭圆上的一点,则三角形的周长是( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【详解】
故选:D
2.(2022·福建省永泰县城关中学高二期中)已知,分别是椭圆的左、右焦点,是椭圆上一点(左、右顶点除外),若的周长为8,则( )
A.1 B. C.8 D.
【答案】C
【详解】因为是椭圆上一点,
所以的周长,
由椭圆方程得,又,
解得,
所以,
故选:C
3.(2022·四川省绵阳南山中学高二期中(理))设、为椭圆的左、右焦点,动点P在椭圆上,当面积最大时,的值等于( )
A. B. C.0 D.1
【答案】B
【详解】根据对称性,可设点,,则的面积为,则当面积最大时,即最大,此时为上顶点时,即时最大.此时.又,则、.
则,.
故选:B
4.(2022·四川省乐山沫若中学高二期中(文))已知,是椭圆C:的两个焦点,P为椭圆C上一点,且,若的面积为9,则( )
A.3 B.9 C. D.12
【答案】A
【详解】设,
依题意,
整理得,即.
故选:A
5.(2022·四川成都·高二期中(理))已知椭圆的左、右焦点分别为,,若椭圆上一点P满足,且,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:如图,
设,∴,∵
∴,
∴离心率.
故选:C.
6.(2022·四川成都·高二期中(文))设、为不相等的正实数,椭圆的焦点分别为与.若此椭圆上存在点P使得为正三角形,则( )
A. B. C.28 D.36
【答案】C
【详解】要使为正三角形,则,
由椭圆的对称性且焦点在y轴上,要使,则必在左右顶点上,
所以,即,故,则.
故选:C
7.(2022·安徽·合肥市第七中学高二期中)椭圆的焦点为,,与y轴的一个交点为A,若,则m=( )
A.1 B. C. D.2
【答案】A
【详解】在椭圆()中,,,,
如图,
易知,又,所以为等腰直角三角形,
即,得,即.
故选:A
8.(多选)(2022·山东临沂·高二期中)已知椭圆E:的左、右焦点分别为,,P是椭圆上异于左、右顶点的任意一点,则( )
A.周长为14 B.面积最大值为12
C.存在点P使得 D.不可能是等腰直角三角形
【答案】BCD
【详解】因为椭圆E:,所以,则,
对于A,不妨设,则,又,
所以周长为,故A错误;
对于B,因为当点在轴上时,点到的距离最大,且最大值为,
所以,即面积最大值为12,故B正确;
对于C,假设存在点P使得,则,
又,所以,则,
所以是方程的两根,显然,方程有两解,
所以存在点P使得,故C正确;
对于D,当时,,显然,所以不是直角三角形;
当时,,显然,所以不是直角三角形;
同理:当时,也不是直角三角形;
综上:不可能是等腰直角三角形,故D正确.
故选:BCD
.
9.(2022·四川·成都外国语学校高二期中(理))过椭圆的一个焦点的弦与另一个焦点围成的的周长为___________.
【答案】12
【详解】在椭圆中,,
由题意可知,的周长为.
故答案为:.
10.(2022·陕西·咸阳市高新一中高二期中(理))已知椭圆的两焦点为,,点P为椭圆上一点,且.
(1)求此椭圆的方程;
(2)若点P满足,求的面积.
【答案】(1)=1;
(2)3.
【详解】(1)依题意,,椭圆长轴长,即长半轴长,短半轴长b,有,
所以椭圆的标准方程为=1.
(2)由(1)知,,在中由余弦定理得:
,有,
解得,,
所以的面积是.
突破六:椭圆中轨迹方程问题
1.(2022·上海市控江中学高一期末)定义点对应到点的对应法则:,按照该对应法则,当点在线段上运动时(其中,点,点),点的轨迹方程为______.
【答案】,,
【详解】线段所在的方程为,,
设,则,,,,
,,故,,
在线段上,故,即,,.
故答案为:,,
2.(2022·辽宁·大连八中高二期中)在平面直角坐标系中,若动点始终满足关系式,则动点的轨迹方程为__________.
【答案】.
【详解】由平面上两点间的距离公式可知,到与的距离之和为8,
又与两点间的距离为4,且,
所以轨迹是以,为焦点的椭圆,
其中,所以.
故点的轨迹方程为.
故答案为:.
3.(2022·江西省临川第二中学高二阶段练习)已知为坐标原点,定点,是圆内一动点,圆与以线段为直径的圆内切,则动点的轨迹方程为________.
【答案】
【详解】取点,设线段的中点为,圆与圆的切点为,
易知为线段的中点,则,
所以,,
故点的轨迹是以点、为焦点,长轴长为(去除长轴端点)的椭圆,
且,则,,则,
因此,点的轨迹方程为.
故答案为:.
4.(2022·全国·高二专题练习)若△ABC的三边长a、b、c满足,、,则顶点B的轨迹方程是___________.
【答案】
【详解】设点B的坐标为,
∵,即,又、,
∴,
根据椭圆的定义可知,点B的轨迹是以、为焦点,以4为长轴长的椭圆,
故顶点B的轨迹方程为,又B为三角形的顶点,
故所求的轨迹方程为.
故答案为:.
5.(2022·四川·眉山市彭山区第一中学高二阶段练习(文))已知两点的坐标为,直线相交于点M,且它们的斜率之积为,求点的轨迹方程,并判断轨迹的形状.
【答案】轨迹方程,轨迹的形状见解析
【详解】设点的坐标为,则
点的坐标为
直线的斜率为
点的坐标为
直线的斜率为
又
化简得点的轨迹方程
①当时,点的轨迹是圆心,半径为的圆除去点和
②当且时,点的轨迹是椭圆除去点和
6.(2022·陕西西安·高二期中(理))设动直线l垂直于x轴,且与椭圆交于A,B两点,P是l上满足的点,求点P的轨迹方程.
【答案】
【详解】将椭圆化为标准方程得,.设动直线l方程为.
联立直线与椭圆方程可得,.
设,,则,.
设,则,
由,可得
代入整理可得,.
所以,点P的轨迹是椭圆的一部分,方程为
7.(2022·全国·高三专题练习)已知动圆与圆:外切,同时与圆:内切,求动点的轨迹方程.
【答案】
【详解】因为圆:,所以圆的圆心为,半径为;
圆:,所以圆的圆心为,半径为;
设圆M的半径为r,由圆M与圆:外切,得,
由圆M与圆:内切,得,
又,故,
则动点M的轨迹是以,为焦点,长轴长为8的椭圆,
所以,故,则,,
故动点的轨迹方程为.
突破七:椭圆离心率问题
1.(2022·河南·高三阶段练习(文))已知椭圆,直线与椭圆相切,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】联立直线与椭圆的方程可得,.
所以,,解得.
所以,则,,所以.
故选:B.
2.(2022·全国·高三阶段练习)已知椭圆,直线l过坐标原点并交椭圆于 两点(P在第一象限),点A是x轴正半轴上一点,其横坐标是点P横坐标的2倍,直线交椭圆于点B,若直线恰好是以为直径的圆的切线,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】依题意,设,
直线的斜率一定存在,分别为,
直线恰好是以为直径的圆的切线,则,则,
则,∴,
∵,两式相减得,
∴,即,
∴,∴,∴,
∴椭圆的离心率,
故选:D.
3.(2022·江苏·高三阶段练习)设椭圆的左、右焦点分别为,过的直线与交于两点.若,则的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】令
则,
又中,
,
,
中,,
所以,离心率
故选:A.
4.(2022·辽宁·本溪满族自治县高级中学高二阶段练习)香港科技大学“逸夫演艺中心”鸟瞰图如图1所示,最上面两层类似于离心率相同的两个椭圆,我们把离心率相同的两个椭圆叫做“相似椭圆”.如图2所示,在“相似椭圆”中,由外层椭圆的下顶点和右顶点分别向内层椭圆引切线,且两切线斜率之积等于,则该组“相似椭圆”的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设内层椭圆的方程为,
因为内外椭圆离心率相同,所以外层椭圆可设成,
设切线的方程为,与联立,得,
又,所以.
设切线的方程为,与联立,得,
又,所以.又,
所以,因此.
故选:D.
5.(2022·全国·高三专题练习)设B是椭圆的上顶点,若C上的任意一点P都满足,则C的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:由题意知,设,则, ,
,
上任意一点都满足,,
当时,取得最大值,
①当,即时,
,即,符合题意;
此时,即,
又,
,
②当,即时,
化简得,,显然该不等式不成立,
综上所述,离心率的取值范围,
故选:C.
6.(2022·山东·枣庄市第三中学高二期中)已知椭圆是椭圆上的点,是椭圆的左右焦点,若恒成立,则椭圆的离心率的取值范围是__________.
【答案】
【详解】设,则,
由于恒成立,
即,,
,
由于,所以,
所以,两边除以得,
即,解得.
所以椭圆的离心率的取值范围是.
故答案为:
7.(2022·福建·高三阶段练习)已知椭圆与圆,若在椭圆上存在点,使得由点所作的圆的两条切线所成的角为,则椭圆的离心率的取值范围是______.
【答案】
【详解】设过的两条直线与圆分别切于点,
由两条切线所成的角为,知:,
又在椭圆上,
所以,即得,
所以,
所以椭圆的离心率,
又,
所以
故答案为:.
8.(2022·四川·宜宾市翠屏区天立学校高二阶段练习(理))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,则椭圆离心率的取值范围是_________.
【答案】
【详解】设椭圆的左焦点为,连接、,
由题意可知,为、的中点,且,则四边形为矩形,
则,又因为,所以,,
因为,则,,
,则,所以,,
由椭圆的定义可得,
所以,椭圆的离心率为.
故答案为:.
突破八:直线与椭圆的位置关系
1.(2022·黑龙江·望奎县第一中学高二期末)若直线与:没有交点,则过点的直线与椭圆的交点个数是( )
A.至多为 B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意得,圆心到直线的距离,即,
则点在圆内,
由椭圆几何性质知点也在椭圆内,
∴与椭圆的交点个数为.
故选:B
2.(2022·福建·高二阶段练习)已知椭圆,点是椭圆第一象限上的点,直线是椭圆在点处的切线,直线分别交两坐标轴于点.则面积的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设,,,直线方程为,
由,得,
∵直线与椭圆相切,
所以,化简得,
由椭圆方程知,
,当且仅当,即时等号成立.
所以取得最小值2.
故选:A.
3.(2022·四川·双流中学高二期中(理))若直线 与圆没有交点,则过点的直线与椭圆的交点的个数为( )
A.0或1 B.2 C.1 D.0或1或2
【答案】B
【详解】由,可知圆心,半径为,由题意,则,即,
由,则点在椭圆内,于是过点的直线与椭圆必有两个交点.
故选:B.
4.(2022·全国·高二课时练习)定义曲线为椭圆的“倒椭圆”已知椭圆,它的倒椭圆为,过上任意一点P作直线PA垂直x轴于点A,作直线PB垂直y轴于点B,则直线AB与椭圆的公共点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.与点P的位置关系
【答案】B
【详解】的方程为,
设,则,且,
所以直线的方程为,即,
由消去并化简得,
,
所以直线与椭圆有个公共点.
故选:B
5.(2022·全国·高三专题练习)椭圆上点P(1,1)处的切线方程是______.
【答案】
【详解】∵椭圆,
∴y>0时,,∴,
∴x=1时,,即切线斜率,
∴椭圆上点P(1,1)处的切线方程是,
即.
故答案为:.
6.(2022·全国·高三专题练习)已知直线经过椭圆的一个顶点E和一个焦点F.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求过与椭圆相切的直线方程.
【答案】(1)
(2)
(1)
依题意可知:椭圆焦点在x轴上,
直线与坐标轴的交点为:,,
∴,F(2,0),∴,c=2,,
∴椭圆的标准方程为.
(2)
由(1)可知椭圆,在椭圆上,
求导,整理得:,
由导数的几何意义可知:椭圆在切线方程的斜率,
则直线的切线方程为:,整理得:,
∴过与椭圆相切的直线方程为.
破九:椭圆中的中点弦问题
1.(2022·福建·上杭县第二中学高三阶段练习)已知椭圆E:的右焦点为,过点F的直线交椭圆E于A,B两点,若线段AB的中点坐标为,则椭圆E的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设点、,则的中点为,
则,可得.
若直线轴,则线段的中点在轴上,不合题意;
故直线的斜率存在,且,
由于A、两点都在椭圆上,则,
两式相减得,即,
因为在直线AB上,故,故,即,
所以,解得,
所以椭圆的标准方程为.
故选:A.
2.(2022·四川省安岳中学高二阶段练习)若椭圆 的动弦 斜率为 1 , 则弦中点坐标可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:设椭圆上的两点为,,弦的中点为,
则,,,,
由已知得,,,
两式相减可得:,整理可得,
,
又点在椭圆的内部,所以.
故选:D.
3.(2022·江苏·滨海县东元高级中学高二阶段练习)将上各点的横坐标不变,纵坐标变为原来的,得到曲线,若直线与曲线交于两点,且中点坐标为,那么直线的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】将上各点的横坐标不变,纵坐标变为原来的,则设曲线上的点坐标为,
故在上,故,即曲线方程为.
设,则,,
利用点差法有,,
又中点坐标为,故,
即,直线的斜率为.
故直线的方程为,化简可得.
故选:B
4.(2022·重庆南开中学高二阶段练习)已知椭圆C:()的长轴为4,直线与椭圆C相交于A、B两点,若线段的中点为,则椭圆C的方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设,直线交椭圆于,两点,
若的中点坐标为,所以直线斜率,
代入椭圆方程得,
两式相减得
,
又,所以
所求的椭圆方程为.
故选:B.
5.(2022·四川省冕宁中学校高二阶段练习)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__________.
【答案】
【详解】设,由题意得,
两式相减化简得,而是中点,得,
代入得,故直线方程为,即,
点在椭圆内,故直线与椭圆相交,
故答案为:
6.(2022·江苏省灌南高级中学高二期中)在椭圆中,以点为中点的弦所在的直线方程______.
【答案】
【详解】因为,所以点在椭圆内,
设以点为中点的弦的两端的坐标分别为,则,,
两式相减,得,则,
设以点为中点的弦所在直线斜率为,则,
所以所求直线方程为:,即.
故答案为:.
7.(2022·贵州·遵义一中高二阶段练习)经过点作直线交椭圆于M,N两点,且P为MN的中点,则直线的方程为____________.
【答案】
【详解】设,,则,,
两式相减可得,即,
由中点,可得,,
所以,即,
故直线的方程为.因为P在椭圆内,故直线必与椭圆相交,符合题意
故答案为:.
8.(2022·北京·海淀教师进修学校附属实验学校高二阶段练习)已知椭圆.
(1)求椭圆的焦点坐标及离心率;
(2)过点的直线与椭圆E只有一个公共点,求直线的方程;
(3)过点的直线与椭圆E交于点A,B.若弦AB的中点为M,求直线的方程.
【答案】(1);
(2)或
(3)
【详解】(1)因为椭圆,所以,则,
易知椭圆焦点落在轴上,
所以椭圆的焦点坐标为,离心率为.
(2)根据题意,得
当直线斜率不存在时,则直线为,易知此时与椭圆只有一个公共点,满足题意;
当直线斜率存在时,设直线为,
联立,消去,得,
因为直线与椭圆E只有一个公共点,所以,
即,整理得,解得,
所以直线为,即;
综上:直线为或.
(3)因为,所以在椭圆的内部,
设,则,
又,两式相减,得,
则,即,
所以直线为,即.
9.(2022·全国·高三专题练习)已知动点P与平面上点M,N的距离之和等于.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)若经过点E的直线l与曲线C交于A,B两点,且点E为AB的中点,求直线l的方程.
【答案】(1)y2=1;
(2).
【详解】(1)根据题意,动点P与平面上点M,N的距离之和等于.
又由|MN|=2,则点P的轨迹是以M、N为焦点的椭圆,
其中a,c=1,则,
故动点P的轨迹C方程为y2=1;
(2)设A,B,则有
① ② 可得:,
又由点E是AB的中点,则有
则有,变形可得kAB,
则直线AB的方程为,变形可得 ,经检验符合题意.
故直线AB的方程为.
突破十:椭圆的弦长问题
1.(2022·福建·上杭县第二中学高二阶段练习)已知椭圆:的左焦点为F,过点F的直线与椭圆C相交于不同的两点A、B,
若P为线段AB的中点,O为坐标原点,直线OP的斜率为-.
(1)求椭圆的方程;
(2)求弦长|AB|.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设,
由
①-②得,
∴
过点F的直线斜率为1
∴,即
又,∴,∴
∴椭圆方程为
(2)消去得 解得
从而 ∴A(0,),B(-,-)
∴.
2.(2022·黑龙江·哈九中高二阶段练习)已知椭圆内一点引一条弦,与椭圆相交于A,B两点,使弦被M点平分,
(1)求这条弦所在直线的方程.
(2)求弦的长.
【答案】(1);
(2).
【详解】(1)因,即点在椭圆C内,符合条件的直线AB必存在,
设,因是弦AB的中点,则,
由相减得:,即有,
因此直线AB的斜率为,直线AB的方程为,即,
所以这条弦所在直线的方程为.
(2)由(1)得:,消去y并整理得:,于是得,
所以弦的长.
3.(2022·辽宁实验中学高二阶段练习)过椭圆内一点引一条直线与椭圆相交于A、B两点.
(1)若M是线段AB的中点,求直线AB的方程;
(2)若直线AB的斜率为2,求线段AB的长.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意,
在椭圆中,过的直线与椭圆相交于A、B两点,
M是线段AB的中点
∴设,,直线
解得:
∴
∴,
即
(2)由题意及(1)得
在椭圆中,过的直线与椭圆相交于A、B两点,
直线AB的斜率为2,
∴,
即
解得: 或
∴A、B两点坐标分别为,,
∴
4.(2022·江苏南通·高二期中)已知椭圆的离心率为e,且过点和.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若椭圆C上有两个不同点A,B关于直线对称,求.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意知:,∴
,∴,所以椭圆;
(2)法一 设及AB中点,由题意知
,,以上两式相减得:,
可化为:即,故,
又∵M在直线上,所以,解得:,
即,直线,化简为:
联立 整理得:,由韦达定理知
由弦长公式得:.
法二 设直线,
联立, 整理得:
,则中点,满足直线方程,解得
所以AB:
联立 整理得:,由韦达定理知
由弦长公式得:.
5.(2022·湖北·华中师大一附中高二期中)已知椭圆:的离心率为,点在椭圆上,为其左焦点,过的直线与椭圆交于两点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)试求△面积的最大值以及此时直线的方程.
【答案】(1);
(2)最大值为,此时直线l的方程.
【详解】(1)根据题意可得:,,
又,解得,,,
故椭圆的标准方程为:.
(2)①当直线l斜率为零时, 显然不满足题意;
②直线l的斜率不为零, 设其方程为:,
联立椭圆方程:可得:,
设A,B的坐标分别为,,则,,
,
点O到直线AB的距离,,
令,则,故
对函数,,易知在单调递增,
在单调递减,故,当且仅当,即时取得等号;
故△面积的最大值为,此时直线l的方程.
下证:在单调递增.
在上任取,且,
故,
因为,故,,即,
故在上单调递增.
6.(2022·全国·高三专题练习)在平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率为,且点在椭圆上.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线交椭圆于,两点,求△的面积最大时的方程.
【答案】(1);
(2)或.
【详解】(1)由题意可得,又,点在椭圆上,可得,
解方程可得,,即有椭圆的方程为.
(2)设过点的直线的方程为,
代入椭圆方程,可得,
判别式为,即有,
设,,,,则,,
,
又到直线的距离,则△的面积为,
令,,即有,
故当且仅当,即,面积取得最大值,
即有△的面积最大时的方程为,
即或.
突破十一:椭圆中定点,定值问题
1.(2022·贵州·贵阳六中一模(理))已知椭圆C的焦点在x轴上,,分别为左、右焦点,对称中心为坐标原点,四个顶点围成的四边形的面积为,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程.
(2)在椭圆上是否存在第一象限的点使得?若存在,求出点坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1);
(2)存在,点坐标为.
【详解】(1)因为椭圆C的焦点在x轴上,对称中心为坐标原点,
所以设椭圆的标准方程为,
因为四个顶点围成的四边形的面积为,离心率为,
所以有,所以椭圆的标准方程为;
(2)假设存在,坐标为,
设,显然,
由椭圆的定义可知:,由(1)可知:,
由余弦定理可知:,
,
因为,所以为锐角,
所以,
,
把代入中,得,或舍去,
所以椭圆上存在第一象限的点使得,点的坐标为.
2.(2022·广西广西·模拟预测(理))已知椭圆的离心率为,,分别为椭圆的左、右焦点,P为椭圆的下顶点,且的面积为4.
(1)求椭圆C的方程:
(2)圆,点A,B分别是椭圆C和圆上位于y轴右侧的动点,且直线PB的斜率是直线PA的斜率的2倍,求证:直线AB恒过定点
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)由题意可得,
又因为,
所以,
所以椭圆C的方程为.
(2)证明:设直线的斜率为,则直线的斜率为,
因为为,
则直线的方程为,直线的方程为,
联立直线与椭圆方程,,得,
因为点A,B分别是椭圆C和圆上位于y轴右侧的动点,所以,,
所以,
代入直线的方程可得,所以为,
联立直线与圆方程,,得,
所以,代入直线的方程可得,
所以为,
所以,
所以直线的方程为,
整理可得,
所以直线恒过定点.
3.(2022·江苏南通·模拟预测)已知A′,A分别是椭圆C:(a>b>0)的左、右顶点,B,F分别是C的上顶点和左焦点.点P在C上,满足PF⊥A′A,AB∥OP,|FA′|=2.
(1)求C的方程;
(2)过点F作直线l(与x轴不重合)交C于M,N两点,设直线AM,AN的斜率分别为k1,k2,求证:k1k2为定值.
【答案】(1)1;
(2)证明见解析
【详解】(1)设,由x=﹣c,可得y=±b±,
则P的坐标为(﹣c,).
由A(a,0),B(0,b),AB∥OP,可得kAB=kOP,
则,即b=c,
又|FA′|=2,可得a﹣c=2,
又a2﹣c2=b2,解得a=2,b=c,
所以椭圆C的方程为1;
(2)证明:由F(,0),可设直线l的方程为x=my,
与椭圆方程x2+2y2=4,可得(2+m2)y2﹣2my﹣2=0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则y1+y2,y1y2.
又A(2,0),可得k1k2•
,
所以k1k2为定值.
4.(2022·江西师大附中三模(文))已知椭圆的离心率为,点A、B分别是其右顶点和上顶点,坐标原点O到直线AB的距离为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)设斜率为的直线l与椭圆的两个交点(自上至下)分别为C、D,问:直线BC与AD的斜率之积是否为定值?若是,求出其大小;若不是,说明理由.
【答案】(1);
(2)是定值,定值为.
(1)由题意知,,所以,
而,所以①,
直线AB的方程为,即,
所以②,
由①②解得:,
所以椭圆的标准方程为:;
(2)由(1)得椭圆的标准方程为,.
直线BC的方程为,与椭圆的方程联立:'
化简得
解得,即
同理,直线AD的方程为.联立
化为,
∴,解得﹐∴,
∴,
化为
∴
∴,为定值.
5.(2022·陕西·西北工业大学附属中学模拟预测(文))已知椭圆C:经过点,且椭圆C的离心率.
(1)求椭圆C的方程;
(2)经过定点的直线l交椭圆C于A,B两点,椭圆C的右顶点为P,设直线PA,PB的斜率分别为,,求证:恒为定值.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
(1)
由题意知:,解得,
∴所求C的方程为:.
(2)
由题意,直线的斜率必存在,设:,即,
代入椭圆整理得:,
∴,又,
而,,
∴
为定值,得证.
突破十二:椭圆中定直线问题
1.(2022·四川遂宁·模拟预测(文))已知椭圆C;的左右顶点分别为,,以线段为边的一个正三角形与椭圆C的一个公共点为P(,).
(1)求椭圆C的方程;
(2)若过椭圆C的右焦点F的直线与椭圆C交于点M,N,直线M,交于点D,求证:点D在定直线l上,并求出直线l的方程.
【答案】(1);
(2)证明见解析,.
(1)
由椭圆C经过点,故可得,
由题意可知直线的斜率为,故可得,解得;
把得代人得,
所以椭圆C的方程为.
(2)
由(1)得,,设,
由题可知直线l的斜率不为零,设其方程为,
联立椭圆方程,可得
则
设,由,D,M三点共线,可得
所以,
由三点共线,同理可得
所以
所以,解得,所以点D在定直线上.
2.(2022·陕西·西北工业大学附属中学模拟预测(理))已知椭圆经过点,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)如图,椭圆C的左、右顶点为,,不与坐标轴垂直且不过原点的直线l与C交于M,N两点(异于,),点M关于原点O的对称点为点P,直线与直线交于点Q,直线与直线l交于点R.证明:点R在定直线上.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
(1)由题意知,,解得,
故椭圆C的方程为.
(2)设,,则.
直线l的方程为,其中且,
将代入椭圆,整理得,
由与韦达定理得:,,.
由(1)知:,,
设,由、P、Q三点共线得:,由、N、Q三点共线得:,
则,
于是直线的斜率为,直线的方程为,
联立,解得:,即点R在定直线上.
3.(2022·四川省高县中学校模拟预测(文))已知椭圆(a>b>0)的离心率为,短轴的下端点A的坐标为(0,-1).
(1)求椭圆E的方程;
(2)设B,C是椭圆E上异于A的两点,且|AB|=|AC|,BC 的中点为G ,求证:点G在定直线上运动.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(1)
解:由椭圆E短轴的下端点A的坐标为,得,即;
由,得,
代入上式,解得,从而,
所以椭圆E的方程为.
(2)
解:若 轴,不符合题意;
若 与 轴不垂直,设直线BC的方程为,代入并整理,得
一方面,必须;
另一方面,设,,则,
设的中点 ,则 ,
且 ,
①当时,轴,显然点G在y轴上.
②当时,由AG⊥BC ,得,
则即 ,化简得,
代入,得,解得.
所以 ,,即,
故点()在定直线上运动.
综上,当轴时,显然点G在y轴上运动;当BC与不平行不垂直时,点G在直线上运动.
4.(2022·江西萍乡·一模(理))在平面直角坐标系中,已知椭圆.如图所示,斜率为且过点的直线交椭圆于,两点,线段的中点为,射线交椭圆于点,交直线于点.
(1)求证:;
(2)若在射线上,且,求证:点在定直线上.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.
【详解】(1)设直线的方程为,,,
联立得,
由题意知恒成立,
由韦达定理,所以,
因为为线段的中点,
所以,,
此时.
所以所在直线方程为,
又由题设知,
令,得,
即.
(2)由(1)知所在直线的方程为,
将其代入椭圆的方程,并由,
解得,
又,
由得,
所以,
所以点在定直线上.
突破十三:椭圆中向量问题
1.(2022·河南·鹤壁高中模拟预测(理))已知椭圆,,是椭圆上的两个不同的点.
(1)若点满足,求直线的方程;
(2)若,的坐标满足,动点满足(其中为坐标原点),求动点的轨迹方程,并说明轨迹的形状;
【答案】(1)
(2),轨迹是以,为左右焦点,长轴长为的椭圆.
【详解】(1)由已知可得,是线段中点,
,,
由已知,,
两式相减化简整理得:,
所以,
直线的方程是;
(2)设,,
由,可得
由②
结合①②可得,
又,是椭圆上的点,故,,
所以,即,
所以动点的轨迹方程为,
根据椭圆的标准方程可知,轨迹是以,为左右焦点,长轴长为的椭圆.
2.(2022·山西太原·三模(理))已知椭圆过点离心率为
(1)求椭圆C的方程;
(2)当过点M(4,1)的动直线与椭圆C相交于不同的两点A,B时,在线段AB上取点N,满足求线段PN长的最小值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据题意, 解得,
椭圆C的方程为
(2)设A(,),B(,),N(x,y),
由,
得 ,
∴,
又,
∴,
∴点N在直线上,
∴.
3.(2022·黑龙江·哈九中模拟预测(文))已知曲线C上动点到定点与定直线的距离之比为常数.
(1)求曲线C的轨迹方程;
(2)以曲线C的上顶点T为圆心作半径为的圆,设圆T与曲线C交于点M与点N,求的最小值,并求此时圆T的方程.
【答案】(1)
(2)最小值为,
(1)
动点到定点与定直线的距离之比为常数
∴;化简整理得:
(2)
点与点关于轴对称,设,,不妨设.
由于点在椭圆上,所以.
由已知,则,,
∴
由于,故当时,取得最小值为.
此时,
故圆T的方程为.
4.(2022·重庆南开中学模拟预测)已知,直线过椭圆的右焦点F且与椭圆交于A、B两点,l与双曲线的两条渐近线、分别交于M、N两点.
(1)若,且当轴时,△MON的面积为,求双曲线的方程;
(2)如图所示,若椭圆的离心率,且,求实数的值.
【答案】(1);
(2).
【详解】(1)由题设,且双曲线的渐近线为,
当轴时,,又,△MON的面积为,
所以,故,而,可得,
所以双曲线的方程为.
(2)对于椭圆有,而,则,
不妨假设,则且l为,
所以,又,,
令,则,故,
所以,而在椭圆上,
则,整理得,
综上,可得.
5.(2022·全国·模拟预测)已知椭圆的离心率为,右焦点为F,右顶点为A,且.
(1)求椭圆C的标准方程.
(2)若不过点A的直线l与椭圆C交于D,E两点,且,判断直线l是否过定点,若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.
【答案】(1)
(2)过定点,定点为
(1)
由题意得,
得,,
∴,
∴椭圆C的标准方程为.
(2)
设,,
当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为,
代入,整理得,
则,
,.
由题及(1)知,
∴化简得,
∴或,
∵因为直线不过点A,
∴舍去
则直线l的方程为,即,直线l过定点.
当直线l的斜率不存在时,设,代入,解得,
由得,∴,解得或(舍去),
此时直线l过点.
综上,直线l过点.
第三部分:冲刺重难点特训
一、单选题
1.(2022·江苏江苏·三模)关于椭圆:,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:右准线的方程为;如果只有一个假命题,则该命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】B
【详解】依题意,甲:;乙:;丙:;丁:;∵,∴甲丙丁真命题,故乙为假命题﹒
故选:B﹒
2.(2022·辽宁·建平县实验中学模拟预测)下列与椭圆焦点相同的椭圆是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意得,椭圆C中,,即焦点坐标为和;
对于A选项,椭圆焦点在轴上,不满足题意;
对于B选项,椭圆焦点在轴上,,,,不满足题意;
对于C选项,椭圆焦点在轴上,,,不满足题意;
对于D选项,椭圆焦点在轴上,,,,满足题意;
故答案为:D.
3.(2022·湖南湘潭·三模)椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1的直线l与E交于A,B两点,若△ABF2的周长为12,则E的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为的周长为,根据椭圆的定义可得,解得,
则,所以,则椭圆的离心率为.
故选:A.
4.(2022·河南开封·一模(文))已知,是椭圆的两个焦点,点M在C上,则( )
A.有最大值4 B.有最大值3 C.有最小值4 D.有最小值3
【答案】A
【详解】由椭圆可得,,,所以,,
因为点在上,所以,
设,,即,则
所以,
由对应函数单调性可知,
当时,有最大值,最大值为
即时,最大值为,
当时,有最小值,最小值为
即,时,最小值为,
综上所述:最小值为,最大值为
故选:A.
5.(2022·江苏·南京市宁海中学模拟预测)设、分别为具有公共焦点与的椭圆和双曲线的离心率,P为两曲线的一个公共点,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设椭圆的长半轴长为,双曲线的实半轴长为,不妨设,
由椭圆和双曲线的定义可得,得,
设,因为,由余弦定理得
,
即,
整理得,故.
又,即,
所以,即的最小值为,
当且仅当即时等号成立.
故选:A.
6.(2022·广东·模拟预测)已知为椭圆上一动点,、分别为该椭圆的左、右焦点,为短轴一端点,如果长度的最大值为,则使为直角三角形的点共有( )个
A.8个 B.4个或6个 C.6个或8个 D.4个或8个
【答案】B
【详解】当为直角顶点时,根据椭圆的对称性,可得满足的点有2个;
当为直角顶点时,根据椭圆的对称性,可得满足的点有2个;
因为为短轴一端点,令,长度的最大值为,
椭圆,
所以说明椭圆与圆有且仅有下顶点这唯一交点,
设 ,
所以 ,即
所以 ,
因为,
所以带入中得:
,
因为 ,
所以,
所以,
所以,
因为,
当 带入得:
所以,
所以,
所以即 ,
当 时, 为下顶点,此时 最大为直角,根据对称满足的点有2个,
当 时, 为下顶点,此时 为锐角,满足的点有0个,
所以使为直角三角形的点共有4个或6个,
故选:B.
7.(2022·四川·广安二中模拟预测(理))设分别是椭圆的左、右焦点,若在其右准线上存在P,使线段的中垂线过点,则椭圆离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设点,
因为线段的中垂线过点,所以,即,
化简得,
因为,所以,即,
所以,
又因为,所以,解得.
故选:D.
8.(2022·辽宁沈阳·三模)已知椭圆的两个焦点分别为,点P是椭圆上一点,若的最小值为,则的最大值为( )
A.4 B.2 C. D.
【答案】D
【详解】设,由可知,,
,,
,
,时,的最小值为,解得.
当时,的最大值为.
故选:D
二、多选题
9.(2022·福建福州·模拟预测)已知椭圆的左、右焦点分别为,为上一点,则( )
A.的离心率为 B.的周长为
C. D.
【答案】CD
【详解】对于A,由椭圆方程知:,,离心率,A错误;
对于B,由椭圆定义知:,,
的周长为,B错误;
对于C,当为椭圆短轴端点时,,
,,即,
,C正确;
对于D,,,,D正确.
故选:CD.
10.(2022·江苏江苏·一模)若椭圆的左,右焦点分别为,则下列的值,能使以为直径的圆与椭圆有公共点的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【详解】解:以为直径的圆的方程为,因为圆与椭圆有公共点,所以,即,所以,即,满足条件的有A、B、C;
故选:ABC
三、填空题
11.(2022·江苏南京·模拟预测)已知椭圆:的右焦点为,右准线为,点在椭圆C的第一象限上,交于点E,直线交轴于点,且,则______.
【答案】
【详解】由题意可知:,的方程为,设直线与轴交点为,,
因为,,
所以与相似,,,
所以,即,
即,代入椭圆的方程可得,
因为点在椭圆的第一象限上,点的坐标为.
方法一:.
方法二:,由椭圆的第二定义可知,,
所以.
故答案为:
12.(2022·广东佛山·三模)已知椭圆,、为的左、右焦点,是椭圆上的动点,则内切圆半径的最大值为________.
【答案】##1.5
【详解】∵,则
∴的周长
∵内切圆半径,则内切圆半径的最大即为最大
显然当为短轴顶点时最大,此时
则
故答案为:.
四、解答题
13.(2022·西藏昌都市第四高级中学一模(理))已知椭圆的两焦点分别为和,短轴的一个端点为
(1)求椭圆的标准方程;
(2)椭圆上是否存在一点使得?若存在求的面积,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)椭圆上不存在点,使得,理由见解析
(1)
椭圆的两焦点分别为和,短轴的一个端点为,
,,
,
椭圆的标准方程为:;
(2)
假设椭圆上存在点,使得,
则,
即,
联立,得:,此方程无解.
椭圆上不存在点,使得.
14.(2022·重庆市育才中学模拟预测)已知椭圆C:经过点,离心率.
(1)求椭圆C的方程;
(2)不过原点的直线与椭圆C交于A,B两点,若AB的中点M在抛物线E:上,求直线的斜率的取值范围.
【答案】(1);(2).
解析:(1)由已知,又椭圆过点,因此有,又,联立可解得
(2)设直线,.
由
得-----6分
Δ=(8km)2−4(3+4k2)(4m2−12)﹥0
即﹥0 (1)
又
故
将代入得
m=−16k(3+4k2)9,(k≠o)−−−−(2)
将(2)代入(1)得:
解得−68≺k≺68,且.即.--12分
考点:椭圆的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系.
15.(2022·陕西渭南·一模(文))已知椭圆的离心率为,点与椭圆的左、右顶点可以构成等腰直角三角形.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线与椭圆交于,两点,为坐标原点,直线,的斜率之积等于,试探求的面积是否为定值,并说明理由.
【答案】(1)
(2)是定值,理由见解析
【详解】(1)解:椭圆离心率为,即,
点与椭圆的左、右顶点可以构成等腰直角三角形,
,,,故椭圆的方程为.
(2)解:由直线与椭圆交于,两点,设,,则
联立得,
,则
,
.
,
.
原点到的距离,
为定值.
16.(2022·贵州·模拟预测(文))已知椭圆的左、右焦点分别为,,点在椭圆上,.若的周长为6,面积为.
(1)求曲线的方程;
(2)设动直线过定点与曲线交于不同两点,(点在轴上方),在线段上取点使得,证明:当直线运动过程中,点在某定直线上.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)由题意可知,解得,
从而,椭圆的方程为:;
(2)设,,,设(,且),
所以,,
于是,,,,
从而①,②,
又点,在椭圆上,即,③,,④,
由并结合③④可得,即点总在定直线上.
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