备战2025年高考理科数学考点一遍过学案考点38 椭圆(附解析)
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这是一份备战2025年高考理科数学考点一遍过学案考点38 椭圆(附解析),共35页。学案主要包含了椭圆的定义,椭圆的标准方程,椭圆的图形及其简单几何性质,必记结论等内容,欢迎下载使用。
(1)了解椭圆的实际背景,了解椭圆在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
(2)掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单性质.
(3)了解椭圆的简单应用.
(4)理解数形结合的思想.
一、椭圆的定义
平面上到两定点的距离的和为常数(大于两定点之间的距离)的点的轨迹是椭圆. 这两个定点叫做椭圆的焦点,两个定点之间的距离叫做椭圆的焦距,记作.
定义式:.
要注意,该常数必须大于两定点之间的距离,才能构成椭圆.
二、椭圆的标准方程
焦点在轴上,;
焦点在轴上,.
说明:要注意根据焦点的位置选择椭圆方程的标准形式,知道之间的大小关系和等量关系:.
三、椭圆的图形及其简单几何性质
i)图形
焦点在轴上 焦点在轴上
ii)
注意:求椭圆的标准方程的方法可以采用待定系数法,此时要注意根据焦点的位置选择椭圆的标准方程;也可以利用椭圆的定义及焦点位置或点的坐标确定椭圆的标准方程.
求椭圆的离心率主要的方法有:根据条件分别求出与,然后利用计算求得离心率;或者根据已知条件建立关于的等量关系式或不等关系式,由此得到方程或不等式,通过解方程或不等式求解离心率的值或取值范围.
四、必记结论
1.设椭圆上任意一点,则当时,有最小值b,P点在短轴端点处;当时,有最大值a,P点在长轴端点处.
2.已知过焦点F1的弦AB,则的周长为4A.
考向一 椭圆定义的应用
1.椭圆定义的集合语言:往往是解决计算问题的关键,椭圆上的一点与两焦点所构成的三角形称为焦点三角形.解决焦点三角形问题常利用椭圆的定义和正弦定理、余弦定理.
以椭圆 上一点和焦点F1 (-c,0),F2 (c,0)为顶点的中,若,注意以下公式的灵活运用:
(1);
(2);
(3).
2.解决已知椭圆的焦点位置求方程中的参数问题,应注意结合焦点位置与椭圆方程形式的对应关系求解.
典例1 已知F1,F2是椭圆的两个焦点,点P在椭圆上.
(1)若点P到焦点F1的距离等于1,则点P到焦点F2的距离为________________;
(2)过F1作直线与椭圆交于A,B两点,则的周长为________________;
(3)若,则点P到焦点F1的距离为________________.
【答案】(1)3;(2)8;(3).
【解析】由椭圆的标准方程可知:,,
故,,.
(1)由椭圆的定义可得|PF1|+|PF2|=2a,
又|PF1|=1,所以|PF2|=4-1=3.
(2)的周长
.
(3)在中,由余弦定理可得,
即,
由椭圆的定义可得,
两式联立解得.
1.已知椭圆的左、右焦点分别为,点在上,且的周长为,则的值是
A.B.
C.D.
考向二 求椭圆的标准方程
求椭圆的方程有两种方法:
(1)定义法.根据椭圆的定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置可写出椭圆方程.
(2)待定系数法.这种方法是求椭圆的方程的常用方法,其一般步骤是:
第一步,做判断.根据条件判断椭圆的焦点在x轴上,还是在y轴上,还是两个坐标轴都有可能(这时需要分类讨论).
第二步,设方程.根据上述判断设方程为或.
第三步,找关系.根据已知条件,建立关于的方程组(注意椭圆中固有的等式关系).
第四步,得椭圆方程.解方程组,将解代入所设方程,即为所求.
【注意】用待定系数法求椭圆的方程时,要“先定型,再定量”,不能确定焦点的位置时,可进行分类讨论或把椭圆的方程设为.
典例2 椭圆以x轴和y轴为对称轴,经过点(2,0),长轴长是短轴长的2倍,则椭圆的方程为
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【解析】由于椭圆长轴长是短轴长的2倍,即有a=2b,
又椭圆经过点(2,0),
则若焦点在x轴上,则a =2,b=1,椭圆方程为;
若焦点在y轴上,则a=4,b=2,椭圆方程为,故选C.
2.已知是椭圆的两个焦点,过且垂直于轴的直线交于两点,且,则的方程为
A.B.
C.D.
考向三 椭圆的几何性质及应用
1.与几何性质有关的问题要结合图形进行分析,即使不画出图形,思考时也要联想到图形.理解顶点、焦点、长轴、短轴等椭圆的基本量之间的关系,深挖出它们之间的联系,求解自然就不难了.
2.椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围)有两种方法:
(1)求出a,c,代入公式.
(2)只需要根据一个条件得到关于的齐次式,结合转化为a,c的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a或a2转化为关于e或e2的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范围).
典例3 已知椭圆的方程为2x2+3y2=m,(m>0),则此椭圆的离心率为
A.eq \f(1,3) B.eq \f(\r(3),3)
C.eq \f(\r(2),2) D.eq \f(1,2)
【答案】B
【解析】由题意,得椭圆的标准方程为eq \f(x2,\f(m,2))+eq \f(y2,\f(m,3))=1,∴a2=eq \f(m,2),b2=eq \f(m,3),∴c2=a2-b2=eq \f(m,6),
∴e2=eq \f(c2,a2)=eq \f(1,3),即e=eq \f(\r(3),3).故选B.
3.已知椭圆(a>b>0)的两焦点分别为F1,F2,若椭圆上存在点P,使得∠F1PF2=120°,则椭圆的离心率的取值范围是_____.
1.椭圆:的焦距为
A. B.2
C. D.1
2.“”是“方程表示椭圆”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
3.已知椭圆上的一点P到左焦点F1的距离为6,点M是线段的中点,O为坐标原点,则|OM|=
A.3 B.4
C.7 D.14
4.已知椭圆的焦点分别为,,点,在椭圆上,于,,,则椭圆方程为
A.B.
C.D.
5.已知椭圆C的对称轴与两条坐标轴重合,且长轴长是短轴长的2倍,抛物线y2=-8x的焦点与椭圆C的一个顶点重合,则椭圆C的标准方程为
A. B.
C.或 D.或
6.已知椭圆x2+my2=1的离心率e∈(,1),则实数m的取值范围是
A.(0,) B.(,+∞)
C.(0,)∪(,+∞) D.(,1)∪(1,)
7.已知点,.若椭圆上存在点,使得为等边三角形,则椭圆的离心率是
A.B.
C.D.
8.若椭圆的离心率为,、分别为椭圆的左、右焦点,为右顶点,过右焦点作垂直于轴的直线交椭圆于点,则
A.B.
C.D.
9.已知点M是椭圆上一点,F1,F2是椭圆的焦点,且满足MF1·MF2=0,则的面积为
A.1 B.3
C.2 D.4
10.已知是椭圆:的左焦点,为上一点,,则的最小值为
A. B.
C. D.
11.已知是椭圆的右焦点,是椭圆短轴的一个端点,若为过的椭圆的弦的三等分点,则椭圆的离心率为
A.B.
C.D.
12.已知椭圆的短轴长为2,上顶点为,左顶点为,分别是椭圆的左、右焦点,且的面积为,点为椭圆上的任意一点,则的取值范围为
A. B.
C. D.
13.已知、为椭圆的左、右焦点,若椭圆上存在四个不同点满足的面积为,则椭圆的离心率的取值范围为
A.B.
C.D.
14.若椭圆的一个焦点坐标为(0,2),则实数=__________.
15.已知椭圆的左、右焦点分别为,,若以为直径的圆与椭圆相切,则椭圆的长轴长是__________.
16.已知F1,F2为椭圆的两个焦点,过F1且与椭圆的长轴垂直的直线交椭圆于A,B两点,若为正三角形,则椭圆的离心率为 .
17.如图,A,B分别为椭圆的左、右顶点,点P在椭圆上, 是面积为4的等腰直角三角形,则b= .
18.在椭圆上有两个动点,为定点,,则的最小值为_________.
19.阿基米德(公元前287年—公元前212年)不仅是著名的物理学家,也是著名的数学家,他最早利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆C的对称轴为坐标轴,焦点在y轴上,且椭圆C的离心率为,面积为,则椭圆C的标准方程为______.
20.设分别为椭圆的右顶点和上顶点,已知椭圆过点,当线段长最小时椭圆的离心率为_______.
21.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点分别为(0,-2),(0,2),经过点(4,32);
(2)对称轴为坐标轴,经过点P(-6,0)和Q(0,8).
22.已知椭圆C的方程为.
(1)求k的取值范围;
(2)若椭圆C的离心率,求的值.
23.已知椭圆的中心为坐标原点,焦点在轴上,椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,且椭圆长轴长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)为椭圆上一点,且,求的面积.
24.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:(a>b>0)的焦距为2.
(1)若椭圆C经过点(,1),求椭圆C的标准方程;
(2)设A(﹣2,0),F为椭圆C的左焦点,若椭圆C上存在点P,满足,求椭圆C的离心率的取值范围.
25.如图,过椭圆的左焦点作轴的垂线交椭圆于点,点和点分别为椭圆的右顶点和上顶点,.
(1)求椭圆的离心率;
(2)过右焦点作一条弦,使,若的面积为,求椭圆的方程.
1.(2019年高考北京卷理数)已知椭圆(a>b>0)的离心率为,则
A.a2=2b2B.3a2=4b2
C.a=2bD.3a=4b
2.(2017浙江)椭圆的离心率是
A.B.
C.D.
3.(2019年高考全国Ⅱ卷理数)若抛物线y2=2px(p>0)的焦点是椭圆的一个焦点,则p=
A.2 B.3
C.4 D.8
4.(2019年高考全国Ⅰ卷理数)已知椭圆C的焦点为,过F2的直线与C交于A,B两点.若,,则C的方程为
A.B.
C.D.
5.(2018新课标全国Ⅱ理科)已知,是椭圆的左、右焦点,是的左顶点,点在过且斜率为的直线上,为等腰三角形,,则的离心率为
A.B.
C.D.
6.(2017新课标全国Ⅲ理科)已知椭圆C:的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线相切,则C的离心率为
A.B.
C.D.
7.(2019年高考浙江卷)已知椭圆的左焦点为,点在椭圆上且在轴的上方,若线段的中点在以原点为圆心,为半径的圆上,则直线的斜率是___________.
8.(2019年高考全国Ⅲ卷理数)设为椭圆C:的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若为等腰三角形,则M的坐标为___________.
9.(2018浙江)已知点P(0,1),椭圆+y2=m(m>1)上两点A,B满足=2,则当m=___________时,点B横坐标的绝对值最大.
10.(2019年高考天津卷理数)设椭圆的左焦点为,上顶点为.已知椭圆的短轴长为4,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设点在椭圆上,且异于椭圆的上、下顶点,点为直线与轴的交点,点在轴的负半轴上.若(为原点),且,求直线的斜率.
11.(2019年高考江苏卷)如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:的焦点为F1(–1、0),F2(1,0).过F2作x轴的垂线l,在x轴的上方,l与圆F2:交于点A,与椭圆C交于点D.连结AF1并延长交圆F2于点B,连结BF2交椭圆C于点E,连结DF1.
已知DF1=.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求点E的坐标.
变式拓展
1.【答案】D
【解析】设椭圆的长轴长为,焦距为,则,,
由椭圆定义可知,的周长为,,
,∴解得,故选D.
【名师点睛】本题考查椭圆的定义的应用,考查利用椭圆定义求椭圆的焦点三角形问题,在处理椭圆的焦点与椭圆上一点线段(焦半径)问题,一般要充分利用椭圆定义来求解,属于基础题.解题时,由椭圆的定义知的周长为,可求出的值,再结合、、的关系求出的值,即的值.
2.【答案】C
【解析】因为,所以,
又,所以在直角三角形中,,
因为,所以,
所以椭圆的方程为:.
【名师点睛】本题考查焦半径、椭圆的定义、椭圆的标准方程等知识,考查运算求解能力.在直角三角形中利用勾股定理求,再由椭圆的定义求的值.
3.【答案】
【解析】由题意可得,椭圆的上顶点和两个焦点构成的等腰三角形中,顶角大于等于120°,
所以底角小于等于30°,即,
故椭圆的离心率的取值范围是.
故答案为:.
【名师点睛】本题主要考查椭圆的简单几何性质,考查椭圆离心率的取值范围的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.求解时,由题意可得,椭圆的上顶点和两个焦点构成的等腰三角形中,顶角大于等于120°,即得椭圆的离心率的取值范围.
专题冲关
1.【答案】B
【解析】由题意得,椭圆的焦点在y轴上,且,所以,因此,故.所以焦距为2.故选B.
2.【答案】C
【解析】方程表示椭圆,即且,
所以“”是“方程表示椭圆”的必要不充分条件.
故选C.
【名师点睛】本题考查了椭圆的概念与充要条件的判断,易错点为椭圆中,属于较为基础题.先求得方程表示椭圆的m的取值范围,再利用充分必要条件去判断可得答案.
3.【答案】C
【解析】由椭圆的定义得PF1+PF2=2a=20,
∵|PF1|=6,∴|PF2|=14,
又|OF1|=|OF2|,|MF1|=|PM|,
∴.故选C.
4.【答案】C
【解析】椭圆的焦点分别为,,点A,B在椭圆上,
于,,,可得,,
结合,解得,,
所以所求椭圆方程为:,故选C.
【名师点睛】本题主要考查椭圆的简单性质的应用,椭圆方程的求法,是基本知识的考查.求解时,利用椭圆的性质,根据,可得,,求解,然后写出椭圆方程.
5.【答案】D
【解析】由于椭圆的长轴长是短轴长的倍,即有,
又抛物线的焦点与椭圆的一个顶点重合,得椭圆经过点,
若焦点在轴上,则,,椭圆方程为;
若焦点在轴上,则,,椭圆方程为.
∴椭圆的标准方程为或.故选D.
6.【答案】C
【解析】椭圆x2+my2=1的标准方程为.
又
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