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【精品试题】高考数学一轮必刷题 专题50 椭圆(含解析)
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考点50 椭圆
1.(北京市昌平区2019届高三5月综合练习二模理)嫦娥四号月球探测器于2018年12月8日搭载长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射.12日下午4点43分左右,嫦娥四号顺利进入了以月球球心为一个焦点的椭圆形轨道,如图中轨道③所示,其近月点与月球表面距离为公里,远月点与月球表面距离为公里.已知月球的直径为公里,则该椭圆形轨道的离心率约为
A. B. C. D.
2.(山东省实验中学等四校2019届高三联合考试理)已知椭圆:,的左、右焦点分别为,,为椭圆上异于长轴端点的一点,的内心为,直线交轴于点,若,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
3.(内蒙古2019届高三高考一模试卷数学理)以椭圆的两个焦点为直径的端点的圆与椭圆交于四个不同的点,顺次连接这四个点和两个焦点恰好组成一个正六边形,那么这个椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(广东省深圳市高级中学2019届高三适应性考试(6月)数学理)在平面直角坐标系中,已知点分别为椭圆的右顶点和右焦点,过坐标原点的直线交椭圆于两点,线段的中点为,若三点共线,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.或
5.(陕西省汉中市2019届高三全真模拟考试数学理)已知、分别是椭圆的左、右焦点,点是关于直线的对称点,且轴,则椭圆的离心率为_________.
6.(河南省洛阳市2018-2019学年高二5月质量检测(期末)数学(理)已知是椭圆的右焦点,是椭圆短轴的一个端点,直线与椭圆另一交点为,且,则椭圆的离心率为______.
7.(安徽省合肥市2019届高三第三次教学质量检测数学理)如图是数学家Germinal Dandelin用来证明一个平面截圆锥得到的截口曲线是椭圆的模型(称为“Dandelin双球”);在圆锥内放两个大小不同的小球,使得它们分别与圆锥的侧面、截面相切,设图中球,球的半径分别为和,球心距离,截面分别与球,球切于点,,(,是截口椭圆的焦点),则此椭圆的离心率等于______.
8.(吉林省长春市北京师范大学长春市附属中学2019届高三第四次模拟考试)已知椭圆与轴正半轴交于点,离心率为.直线经过点和点.且与椭图E交于A、B两点(点A在第二象限).
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若,当时,求的取值范围.
9.(山东省威海市2019届高三二模考试数学理)在直角坐标系中,设椭圆的左焦点为,短轴的两个端点分别为,且,点在上.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若直线与椭圆和圆分别相切于,两点,当面积取得最大值时,求直线的方程.
10.(山东省日照市2019届高三5月校际联合考试数学理)如图,已知椭圆,是长轴的一个端点,弦过椭圆的中心,且.
(1)求椭圆的方程.
(2)过椭圆右焦点的直线,交椭圆于两点,交直线于点,判定直线的斜率是否依次构成等差数列?请说明理由.
11.(天津市河北区2019届高三一模数学理)已知椭圆C:过点,且离心率为
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若过原点的直线与椭圆C交于P、Q两点,且在直线上存在点M,使得为等边三角形,求直线的方程。
12.(湖南省2017届高三高考冲刺预测卷六理)已知椭圆的右顶点为,上顶点为,下顶点为是的中点(为原点),连接并延长交椭圆于点,连接,得.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若是上一点,以为直径的圆经过椭圆的右焦点,求直线的斜率.
13.(2017届安徽省合肥市高三第一次模拟考试数学理)已知点为椭圆的左焦点,且两焦点与短轴的一个顶点构成一个等边三角形,直线与椭圆有且仅有一个交点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设直线与轴交于,过点的直线与椭圆交于两不同点,,若,求实数的取值范围.
14.(山西省晋城市2019届高三第三次模拟考试数学理)已知的周长为6,,关于原点对称,且.点的轨迹为.
(Ⅰ)求的方程;
(Ⅱ)若,直线:与交于,两点,若,,成等差数列,求的值.
15.(辽宁省葫芦岛市普通高中2019届高三第二次模拟考试数学理)在平面直角坐标系中,椭圆的上顶点为A,左、右焦点分别为,,直线的斜率为,点在椭圆E上,其中P是椭圆上一动点,Q点坐标为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)作直线l与x轴垂直,交椭圆于两点(两点均不与P点重合),直线,与x轴分别交于点.求的最小值及取得最小值时点P的坐标.
16.(内蒙古呼伦贝尔市2019届高三模拟统一考试一数学(理)已知椭圆:离心率为,直线被椭圆截得的弦长为.
(1)求椭圆方程;
(2)设直线交椭圆于,两点,且线段的中点在直线上,求证:线段的中垂线恒过定点.
17.(湖南省益阳市桃江县第一中学2019届高三5月模拟考试理)已知椭圆:的离心率为,焦距为.
(1)求的方程;
(2)若斜率为的直线与椭圆交于,两点(点,均在第一象限),为坐标原点.
①证明:直线的斜率依次成等比数列.
②若与关于轴对称,证明:.
18.(安徽省泗县第一中学2019届高三高考最后一模数学理)已知椭圆:的离心率为,且椭圆上一点的坐标为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆交于,两点,且以线段为直径的圆过椭圆的右顶点,求面积的最大值.
19.(广东省潮州市2019届高三第二次模拟考试数学理)已知椭圆,是长轴的一个端点,弦过椭圆的中心,点在第一象限,且,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设、为椭圆上不重合的两点且异于、,若的平分线总是垂直于轴,问是否存在实数,使得?若不存在,请说明理由;若存在,求取得最大值时的的长.
20.(安徽省合肥市2019届高三第三次教学质量检测数学理)已知直线经过椭圆的右焦点,交椭圆于点,,点为椭圆的左焦点,的周长为..
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若直线与直线的倾斜角互补,且交椭圆于点、,,求证:直线与直线的交点在定直线上.
21.(湖南省师范大学附属中学2019届高三下学期模拟三理)已知椭圆过点,右焦点是抛物线的焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知动直线过右焦点,且与椭圆分别交于,两点.试问轴上是否存在定点,使得恒成立?若存在求出点的坐标:若不存在,说明理由.
22.(湖北省黄冈中学2019届高三第三次模拟考试数学理)已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别为、,为相圆上一点,与轴交于,,.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过右焦点的直线交椭圆于、两点若的中点为,为原点,直线交直线于点.求的最大值.
23.(贵州省遵义航天高级中学2019届高三第十一模)已知椭圆C:的离心率,左、右焦点分别为,抛物线的焦点F恰好是该椭圆的一个顶点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知圆M:的切线与椭圆相交于A、B两点,那么以AB为直径的圆是否经过定点?如果是,求出定点的坐标;如果不是,请说明理由,
24.(广东省深圳市高级中学2019届高三适应性考试(6月)数学理)在平面直角坐标系中,离心率为的椭圆过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线上存在点,且过点的椭圆的两条切线相互垂直,求实数的取值范围.
25.(甘肃省兰州市第一中学2019届高三6月最后高考冲刺模拟数学理)椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,过焦点且垂直于轴的直线被椭圆截得的线段长为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)点为椭圆上一动点,连接、,设的角平分线交椭圆的长轴于点,求实数的取值范围.
考点50 椭圆
1.(北京市昌平区2019届高三5月综合练习二模理)嫦娥四号月球探测器于2018年12月8日搭载长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射.12日下午4点43分左右,嫦娥四号顺利进入了以月球球心为一个焦点的椭圆形轨道,如图中轨道③所示,其近月点与月球表面距离为公里,远月点与月球表面距离为公里.已知月球的直径为公里,则该椭圆形轨道的离心率约为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
如下图,F为月球的球心,月球半径为:×3476=1738,
依题意,|AF|=100+1738=1838,
|BF|=400+1738=2138.
2a=1838+2138,
a=1988,
a+c=2138,
c=2138-1988=150,
椭圆的离心率为:,
选B.
2.(山东省实验中学等四校2019届高三联合考试理)已知椭圆:,的左、右焦点分别为,,为椭圆上异于长轴端点的一点,的内心为,直线交轴于点,若,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
解:的内心为,连接和,
可得为的平分线,即有,
,
可得,
即有,
即有,
故选:B.
3.(内蒙古2019届高三高考一模试卷数学理)以椭圆的两个焦点为直径的端点的圆与椭圆交于四个不同的点,顺次连接这四个点和两个焦点恰好组成一个正六边形,那么这个椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
解:设椭圆的两个焦点为,,圆与椭圆交于,,,四个不同的点,
设,则,.
椭圆定义,得,
所以,
故选:B.
4.(广东省深圳市高级中学2019届高三适应性考试(6月)数学理)在平面直角坐标系中,已知点分别为椭圆的右顶点和右焦点,过坐标原点的直线交椭圆于两点,线段的中点为,若三点共线,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.或
【答案】A
【解析】
如图
设,
又,
,
三点共线,
,
即,
,
,
,故选A.
5.(陕西省汉中市2019届高三全真模拟考试数学理)已知、分别是椭圆的左、右焦点,点是关于直线的对称点,且轴,则椭圆的离心率为_________.
【答案】
【解析】
、分别是椭圆的左、右焦点,点是关于直线的对称点,且轴,可得的方程为,的方程,可得,
的中点为,代入直线,可得:,,
可得,
解得.
故选:
6.(河南省洛阳市2018-2019学年高二5月质量检测(期末)数学(理)已知是椭圆的右焦点,是椭圆短轴的一个端点,直线与椭圆另一交点为,且,则椭圆的离心率为______.
【答案】
【解析】
设,,作轴,垂足为,如下图所示:
则:
由得: ,即:
由椭圆的焦半径公式可知:
,整理可得:
,即
本题正确结果:
7.(安徽省合肥市2019届高三第三次教学质量检测数学理)如图是数学家Germinal Dandelin用来证明一个平面截圆锥得到的截口曲线是椭圆的模型(称为“Dandelin双球”);在圆锥内放两个大小不同的小球,使得它们分别与圆锥的侧面、截面相切,设图中球,球的半径分别为和,球心距离,截面分别与球,球切于点,,(,是截口椭圆的焦点),则此椭圆的离心率等于______.
【答案】
【解析】
如图,圆锥面与其内切球,分别相切与B,A,连接则,,过作垂直于,连接, 交于点C
设圆锥母线与轴的夹角为 ,截面与轴的夹角为
在中, ,
解得
即
则椭圆的离心率
8.(吉林省长春市北京师范大学长春市附属中学2019届高三第四次模拟考试)已知椭圆与轴正半轴交于点,离心率为.直线经过点和点.且与椭图E交于A、B两点(点A在第二象限).
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若,当时,求的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】
解析:(1).由题意,且,所以,
所以椭圆E的标准方程为.
(2).因为直线l经过点和点,所以直线l的斜率为,设,将其代入椭圆方程中,
消去得,
当时,设、,
则……①,……②
因为,所以,所以……③
联立①②③,消去、,整理得.
当时,,解
由且,
故,所以.
9.(山东省威海市2019届高三二模考试数学理)在直角坐标系中,设椭圆的左焦点为,短轴的两个端点分别为,且,点在上.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若直线与椭圆和圆分别相切于,两点,当面积取得最大值时,求直线的方程.
【答案】(Ⅰ) .(Ⅱ) .
【解析】
(Ⅰ)由,可得,①
由椭圆经过点,得,②
由①②得,
所以椭圆的方程为.
(Ⅱ)由消去整理得(*),
由直线与椭圆相切得,
,
整理得,
故方程(*)化为,即,
解得,
设,则,故,
因此.
又直线与圆相切,可得.
所以,
所以,
将式代入上式可得
,
由得,
所以,当且仅当时等号成立,即时取得最大值.
由,得,
所以直线的方程为.
10.(山东省日照市2019届高三5月校际联合考试数学理)如图,已知椭圆,是长轴的一个端点,弦过椭圆的中心,且.
(1)求椭圆的方程.
(2)过椭圆右焦点的直线,交椭圆于两点,交直线于点,判定直线的斜率是否依次构成等差数列?请说明理由.
【答案】(1);(2)是,理由见详解.
【解析】
(1)由,得,即,
所以是等腰三角形,
又,∴点的横坐标为2;
又,
设点的纵坐标为,∴,解得,
应取,
又点在椭圆上,∴,解得,
∴所求椭圆的方程为;
(2)由题意知椭圆的右焦点为,,
由题意可知直线的斜率存在,
设直线的方程为,
代入椭圆并整理,得;
设,,直线的斜率分别为,
则有,,
可知的坐标为;
∴
,
又;
所以,
即直线的斜率成等差数列.
11.(天津市河北区2019届高三一模数学理)已知椭圆C:过点,且离心率为
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若过原点的直线与椭圆C交于P、Q两点,且在直线上存在点M,使得为等边三角形,求直线的方程。
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)y=0或y=
【解析】
(Ⅰ)由题解得a=,b=,c=,椭圆C的方程为
(Ⅱ)由题,当的斜率k=0时,此时PQ=4 直线与y轴的交点(0,满足题意;
当的斜率k0时,设直线与椭圆联立得=8,,设P(),则Q(),,又PQ的垂直平分线方程为由,解得,,, ∵为等边三角形即解得k=0(舍去),k=,直线的方程为y=
综上可知,直线的方程为y=0或y=.
12.(湖南省2017届高三高考冲刺预测卷六理)已知椭圆的右顶点为,上顶点为,下顶点为是的中点(为原点),连接并延长交椭圆于点,连接,得.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若是上一点,以为直径的圆经过椭圆的右焦点,求直线的斜率.
【答案】(1)(2)
【解析】
试题分析:(1)求出点坐标,根据可得,结合可得结果;(2)方程为,由,结合韦达定理可得 点坐标,利用列方程,进而可得结果.
试题解析:(1),直线方程为,
由得点坐标,
∵,∴,∴,
∵,∴,∴离心率;
(2)分析题意,易知直线的斜率存在,设方程为,
由得,由以为直径的圆经过右焦点得
,∴,
∵,∴,∴.
13.(2017届安徽省合肥市高三第一次模拟考试数学理)已知点为椭圆的左焦点,且两焦点与短轴的一个顶点构成一个等边三角形,直线与椭圆有且仅有一个交点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设直线与轴交于,过点的直线与椭圆交于两不同点,,若,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】
(Ⅰ)求椭圆标准方程,只要求出参数,由于有,因此要列出关于的两个方程,而由条件两焦点与短轴的一个顶点构成一个等边三角形得,再利用已知直线与椭圆只有一个公共点,即判别式为0可求得椭圆方程;
(Ⅱ)由(Ⅰ)得点的坐标,从而可得,要求范围只要求得的范围,为此可直线分类,对斜率不存在时,求得,而当直线斜率存在时,可设出直线方程为,同时设,则,由韦达定理可把表示为的函数,注意直线与椭圆相交,判别式>0,确定的范围,从而可得的范围,最后可得的取值范围.
试题解析:(Ⅰ)由题意,得,则椭圆为:,
由,得 ,
直线与椭圆有且仅有一个交点,
,
椭圆的方程为 ;
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,直线与轴交于 ,
,
当直线与轴垂直时, ,
由 ,
当直线与轴不垂直时,设直线的方程为, ,
由 ,
依题意得,,且 ,
,
,
,
综上所述,的取值范围是 .
14.(山西省晋城市2019届高三第三次模拟考试数学理)已知的周长为6,,关于原点对称,且.点的轨迹为.
(Ⅰ)求的方程;
(Ⅱ)若,直线:与交于,两点,若,,成等差数列,求的值.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)2.
【解析】
(Ⅰ)依题意,,,故,则,
故点的轨迹是以,为焦点的椭圆(不含左、右两顶点),
故的方程为.
(Ⅱ)依题意,,故.
联立整理得.
设,,则,.
故
,
则.
15.(辽宁省葫芦岛市普通高中2019届高三第二次模拟考试数学理)在平面直角坐标系中,椭圆的上顶点为A,左、右焦点分别为,,直线的斜率为,点在椭圆E上,其中P是椭圆上一动点,Q点坐标为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)作直线l与x轴垂直,交椭圆于两点(两点均不与P点重合),直线,与x轴分别交于点.求的最小值及取得最小值时点P的坐标.
【答案】(1)(2)的最小值为,此时点P的坐标为或
【解析】
(1)由直线的斜率为可知直线的倾斜角为.
在中,,于是,
椭圆,将代入得
所以,椭圆E的标准方程
(2)设点.
于是,直线,令,
所以
直线,令,
所以
又.代入上式并化简
即,
当(即)时取得最小值,
(Ⅰ)时,化简得
根据题意:,若亦与题意不符,
所以,此时或
(Ⅱ)时,化简得
将代入并化简得:
根据题意:,若,而
所以 不成立,即不成立
综上,或,点P的坐标为或
16.(内蒙古呼伦贝尔市2019届高三模拟统一考试一数学(理)已知椭圆:离心率为,直线被椭圆截得的弦长为.
(1)求椭圆方程;
(2)设直线交椭圆于,两点,且线段的中点在直线上,求证:线段的中垂线恒过定点.
【答案】(1)(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)根据题意易得椭圆过点,结合,求出即可得结果;(2)联立直线与椭圆的方程,结合韦达定理根据中点坐标公式化简可得,求出,列出的中垂线方程即可得结果.
【详解】
(1)由直线被椭圆截得的弦长为,得椭圆过点,即,
又,得,
所以,,即椭圆方程为.
(2)由得,
由,
得.
由,
设的中点为,
得,即,
∴.
∴的中垂线方程为.
即,故的中垂线恒过点.
17.(湖南省益阳市桃江县第一中学2019届高三5月模拟考试理)已知椭圆:的离心率为,焦距为.
(1)求的方程;
(2)若斜率为的直线与椭圆交于,两点(点,均在第一象限),为坐标原点.
①证明:直线的斜率依次成等比数列.
②若与关于轴对称,证明:.
【答案】(1); (2)①见解析;②见解析.
【解析】
(1)由题意可得:,解得:
椭圆的方程为:
(2)证明:①设直线的方程为:,,
由消去得:
则,且,
即直线的斜率依次成等比数列
②由题可知:
由①可知:,,
若,则两点重合,不符合题意;可知无法取得等号
18.(安徽省泗县第一中学2019届高三高考最后一模数学理)已知椭圆:的离心率为,且椭圆上一点的坐标为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆交于,两点,且以线段为直径的圆过椭圆的右顶点,求面积的最大值.
【答案】(1);(2)
【解析】
(1)由已知,又,则.
椭圆方程为,将代入方程得,,
故椭圆的方程为;
(2)不妨设直线的方程,
联立消去得.
设,,则有,①
又以线段为直径的圆过椭圆的右顶点,∴,
由,得,
将,代入上式得
,
将①代入上式求得或(舍),
则直线恒过点.
∴,
设,则在上单调递增,
当时,取得最大值.
19.(广东省潮州市2019届高三第二次模拟考试数学理)已知椭圆,是长轴的一个端点,弦过椭圆的中心,点在第一象限,且,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设、为椭圆上不重合的两点且异于、,若的平分线总是垂直于轴,问是否存在实数,使得?若不存在,请说明理由;若存在,求取得最大值时的的长.
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)∵,∴,
∵.即,
∴是等腰直角三角形,
∵,∴,
而点在椭圆上,∴,,∴,
∴所求椭圆方程为.
(2)对于椭圆上两点,,
∵的平分线总是垂直于轴,
∴与所在直线关于对称,
,则,
∵,∴的直线方程为,①
的直线方程为,②
将①代入,得,③
∵在椭圆上,∴是方程③的一个根,
∴,
以替换,得到.
∴,
∵,,,弦过椭圆的中心,
∴,,∴,
∴,∴,
∴存在实数,使得,
,
当时,即时取等号,
,
又, ,
∴取得最大值时的的长为.
20.(安徽省合肥市2019届高三第三次教学质量检测数学理)已知直线经过椭圆的右焦点,交椭圆于点,,点为椭圆的左焦点,的周长为..
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若直线与直线的倾斜角互补,且交椭圆于点、,,求证:直线与直线的交点在定直线上.
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)见证明
【解析】
解:(Ⅰ)由已知,得,,,
椭圆的标准方程.
(Ⅱ)若直线的斜率不存在,则直线的斜率也不存在,这与直线与直线相交于点矛盾,所以直线的斜率存在.
令,,,,,.
将直线的方程代入椭圆方程得:,
,,
同理,.
由得,此时,,
直线,
,即点的定直线上.
21.(湖南省师范大学附属中学2019届高三下学期模拟三理)已知椭圆过点,右焦点是抛物线的焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知动直线过右焦点,且与椭圆分别交于,两点.试问轴上是否存在定点,使得恒成立?若存在求出点的坐标:若不存在,说明理由.
【答案】(1) (2)见解析
【解析】
(1)因为椭圆过点,所以,
又抛物线的焦点为,所以.
所以,解得(舍去)或.
所以椭圆的方程为.
(2)假设在轴上存在定点,使得.
①当直线的斜率不存在时,则,,,,
由,解得或;
②当直线的斜率为0时,则,,,,
由,解得或.
由①②可得,即点的坐标为.
下面证明当时,恒成立.
当直线的斜率不存在或斜率为0时,由①②知结论成立.
当直线的斜率存在且不为0时,设其方程为,,.直线与椭圆联立得,
直线经过椭圆内一点,一定与椭圆有两个交点,且,.
,
所以
恒成立
综上所述,在轴上存在点,使得恒成立.
22.(湖北省黄冈中学2019届高三第三次模拟考试数学理)已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别为、,为相圆上一点,与轴交于,,.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过右焦点的直线交椭圆于、两点若的中点为,为原点,直线交直线于点.求的最大值.
【答案】(I);(II)
【解析】
(I)连接,由题意得,所以为的中位线,
又因为,所以,且
又,,得,,
故所求椭圆方程为.
(II)联立,可得.
设、,则,,
所以为
所以的中点坐标为,
因此直线的方程为,从而点为,,
设,令,则
,
因此当,即时取得最大值.
23.(贵州省遵义航天高级中学2019届高三第十一模)已知椭圆C:的离心率,左、右焦点分别为,抛物线的焦点F恰好是该椭圆的一个顶点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知圆M:的切线与椭圆相交于A、B两点,那么以AB为直径的圆是否经过定点?如果是,求出定点的坐标;如果不是,请说明理由,
【答案】(1);(2)见解析
【解析】
(1)因为椭圆的离心率,所以,即.
因为抛物线的焦点恰好是该椭圆的一个顶点,
所以,所以.所以椭圆的方程为.
(2)(i)当直线的斜率不存在时.
因为直线与圆相切,故其中的一条切线方程为.
由,不妨设,,
则以为直径的圆的方程为.
(ii)当直线的斜率为零时.
因为直线与圆相切,所以其中的一条切线方程为.
由,不妨设,,
则以为直径的圆的方程为.
显然以上两圆都经过点.
(iii)当直线的斜率存在且不为零时.
设直线的方程为.
由消去,得,
所以设,,则,.
所以.
所以.①
因为直线和圆相切,所以圆心到直线的距离,
整理,得, ②
将②代入①,得,显然以为直径的圆经过定点,
综上可知,以为直径的圆过定点.
24.(广东省深圳市高级中学2019届高三适应性考试(6月)数学理)在平面直角坐标系中,离心率为的椭圆过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线上存在点,且过点的椭圆的两条切线相互垂直,求实数的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)由题意,解得,又,解得
所以椭圆C的标准方程为.
(2)①当过点的椭圆的一条切线的斜率不存在时,另一条切线必垂直于轴,易得
②当过点的椭圆的切线的斜率均存在时,设
切线方程为,
代入椭圆方程得,
,
化简得:,
由此得,
设过点的椭圆的切线的斜率分别为,所以.
因为两条切线相互垂直,所以,即,
由①②知在圆上,又点在直线上,
所以直线与圆有公共点,
所以,所以.
综上所述,的取值范围为.
25.(甘肃省兰州市第一中学2019届高三6月最后高考冲刺模拟数学理)椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,过焦点且垂直于轴的直线被椭圆截得的线段长为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)点为椭圆上一动点,连接、,设的角平分线交椭圆的长轴于点,求实数的取值范围.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).
【解析】
(Ⅰ)将代入中,由可得,
所以弦长为,
故有,解得,所以椭圆的方程为:.
(Ⅱ)设点,又,则直线的方程分别为; .
由题意可知.
由于点为椭圆上除长轴外的任一点,所以,
所以,
因为,,
所以,即
因此, .
1.(北京市昌平区2019届高三5月综合练习二模理)嫦娥四号月球探测器于2018年12月8日搭载长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射.12日下午4点43分左右,嫦娥四号顺利进入了以月球球心为一个焦点的椭圆形轨道,如图中轨道③所示,其近月点与月球表面距离为公里,远月点与月球表面距离为公里.已知月球的直径为公里,则该椭圆形轨道的离心率约为
A. B. C. D.
2.(山东省实验中学等四校2019届高三联合考试理)已知椭圆:,的左、右焦点分别为,,为椭圆上异于长轴端点的一点,的内心为,直线交轴于点,若,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
3.(内蒙古2019届高三高考一模试卷数学理)以椭圆的两个焦点为直径的端点的圆与椭圆交于四个不同的点,顺次连接这四个点和两个焦点恰好组成一个正六边形,那么这个椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
4.(广东省深圳市高级中学2019届高三适应性考试(6月)数学理)在平面直角坐标系中,已知点分别为椭圆的右顶点和右焦点,过坐标原点的直线交椭圆于两点,线段的中点为,若三点共线,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.或
5.(陕西省汉中市2019届高三全真模拟考试数学理)已知、分别是椭圆的左、右焦点,点是关于直线的对称点,且轴,则椭圆的离心率为_________.
6.(河南省洛阳市2018-2019学年高二5月质量检测(期末)数学(理)已知是椭圆的右焦点,是椭圆短轴的一个端点,直线与椭圆另一交点为,且,则椭圆的离心率为______.
7.(安徽省合肥市2019届高三第三次教学质量检测数学理)如图是数学家Germinal Dandelin用来证明一个平面截圆锥得到的截口曲线是椭圆的模型(称为“Dandelin双球”);在圆锥内放两个大小不同的小球,使得它们分别与圆锥的侧面、截面相切,设图中球,球的半径分别为和,球心距离,截面分别与球,球切于点,,(,是截口椭圆的焦点),则此椭圆的离心率等于______.
8.(吉林省长春市北京师范大学长春市附属中学2019届高三第四次模拟考试)已知椭圆与轴正半轴交于点,离心率为.直线经过点和点.且与椭图E交于A、B两点(点A在第二象限).
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若,当时,求的取值范围.
9.(山东省威海市2019届高三二模考试数学理)在直角坐标系中,设椭圆的左焦点为,短轴的两个端点分别为,且,点在上.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若直线与椭圆和圆分别相切于,两点,当面积取得最大值时,求直线的方程.
10.(山东省日照市2019届高三5月校际联合考试数学理)如图,已知椭圆,是长轴的一个端点,弦过椭圆的中心,且.
(1)求椭圆的方程.
(2)过椭圆右焦点的直线,交椭圆于两点,交直线于点,判定直线的斜率是否依次构成等差数列?请说明理由.
11.(天津市河北区2019届高三一模数学理)已知椭圆C:过点,且离心率为
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若过原点的直线与椭圆C交于P、Q两点,且在直线上存在点M,使得为等边三角形,求直线的方程。
12.(湖南省2017届高三高考冲刺预测卷六理)已知椭圆的右顶点为,上顶点为,下顶点为是的中点(为原点),连接并延长交椭圆于点,连接,得.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若是上一点,以为直径的圆经过椭圆的右焦点,求直线的斜率.
13.(2017届安徽省合肥市高三第一次模拟考试数学理)已知点为椭圆的左焦点,且两焦点与短轴的一个顶点构成一个等边三角形,直线与椭圆有且仅有一个交点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设直线与轴交于,过点的直线与椭圆交于两不同点,,若,求实数的取值范围.
14.(山西省晋城市2019届高三第三次模拟考试数学理)已知的周长为6,,关于原点对称,且.点的轨迹为.
(Ⅰ)求的方程;
(Ⅱ)若,直线:与交于,两点,若,,成等差数列,求的值.
15.(辽宁省葫芦岛市普通高中2019届高三第二次模拟考试数学理)在平面直角坐标系中,椭圆的上顶点为A,左、右焦点分别为,,直线的斜率为,点在椭圆E上,其中P是椭圆上一动点,Q点坐标为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)作直线l与x轴垂直,交椭圆于两点(两点均不与P点重合),直线,与x轴分别交于点.求的最小值及取得最小值时点P的坐标.
16.(内蒙古呼伦贝尔市2019届高三模拟统一考试一数学(理)已知椭圆:离心率为,直线被椭圆截得的弦长为.
(1)求椭圆方程;
(2)设直线交椭圆于,两点,且线段的中点在直线上,求证:线段的中垂线恒过定点.
17.(湖南省益阳市桃江县第一中学2019届高三5月模拟考试理)已知椭圆:的离心率为,焦距为.
(1)求的方程;
(2)若斜率为的直线与椭圆交于,两点(点,均在第一象限),为坐标原点.
①证明:直线的斜率依次成等比数列.
②若与关于轴对称,证明:.
18.(安徽省泗县第一中学2019届高三高考最后一模数学理)已知椭圆:的离心率为,且椭圆上一点的坐标为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆交于,两点,且以线段为直径的圆过椭圆的右顶点,求面积的最大值.
19.(广东省潮州市2019届高三第二次模拟考试数学理)已知椭圆,是长轴的一个端点,弦过椭圆的中心,点在第一象限,且,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设、为椭圆上不重合的两点且异于、,若的平分线总是垂直于轴,问是否存在实数,使得?若不存在,请说明理由;若存在,求取得最大值时的的长.
20.(安徽省合肥市2019届高三第三次教学质量检测数学理)已知直线经过椭圆的右焦点,交椭圆于点,,点为椭圆的左焦点,的周长为..
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若直线与直线的倾斜角互补,且交椭圆于点、,,求证:直线与直线的交点在定直线上.
21.(湖南省师范大学附属中学2019届高三下学期模拟三理)已知椭圆过点,右焦点是抛物线的焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知动直线过右焦点,且与椭圆分别交于,两点.试问轴上是否存在定点,使得恒成立?若存在求出点的坐标:若不存在,说明理由.
22.(湖北省黄冈中学2019届高三第三次模拟考试数学理)已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别为、,为相圆上一点,与轴交于,,.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过右焦点的直线交椭圆于、两点若的中点为,为原点,直线交直线于点.求的最大值.
23.(贵州省遵义航天高级中学2019届高三第十一模)已知椭圆C:的离心率,左、右焦点分别为,抛物线的焦点F恰好是该椭圆的一个顶点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知圆M:的切线与椭圆相交于A、B两点,那么以AB为直径的圆是否经过定点?如果是,求出定点的坐标;如果不是,请说明理由,
24.(广东省深圳市高级中学2019届高三适应性考试(6月)数学理)在平面直角坐标系中,离心率为的椭圆过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线上存在点,且过点的椭圆的两条切线相互垂直,求实数的取值范围.
25.(甘肃省兰州市第一中学2019届高三6月最后高考冲刺模拟数学理)椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,过焦点且垂直于轴的直线被椭圆截得的线段长为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)点为椭圆上一动点,连接、,设的角平分线交椭圆的长轴于点,求实数的取值范围.
考点50 椭圆
1.(北京市昌平区2019届高三5月综合练习二模理)嫦娥四号月球探测器于2018年12月8日搭载长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射.12日下午4点43分左右,嫦娥四号顺利进入了以月球球心为一个焦点的椭圆形轨道,如图中轨道③所示,其近月点与月球表面距离为公里,远月点与月球表面距离为公里.已知月球的直径为公里,则该椭圆形轨道的离心率约为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
如下图,F为月球的球心,月球半径为:×3476=1738,
依题意,|AF|=100+1738=1838,
|BF|=400+1738=2138.
2a=1838+2138,
a=1988,
a+c=2138,
c=2138-1988=150,
椭圆的离心率为:,
选B.
2.(山东省实验中学等四校2019届高三联合考试理)已知椭圆:,的左、右焦点分别为,,为椭圆上异于长轴端点的一点,的内心为,直线交轴于点,若,则椭圆的离心率是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
解:的内心为,连接和,
可得为的平分线,即有,
,
可得,
即有,
即有,
故选:B.
3.(内蒙古2019届高三高考一模试卷数学理)以椭圆的两个焦点为直径的端点的圆与椭圆交于四个不同的点,顺次连接这四个点和两个焦点恰好组成一个正六边形,那么这个椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
解:设椭圆的两个焦点为,,圆与椭圆交于,,,四个不同的点,
设,则,.
椭圆定义,得,
所以,
故选:B.
4.(广东省深圳市高级中学2019届高三适应性考试(6月)数学理)在平面直角坐标系中,已知点分别为椭圆的右顶点和右焦点,过坐标原点的直线交椭圆于两点,线段的中点为,若三点共线,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.或
【答案】A
【解析】
如图
设,
又,
,
三点共线,
,
即,
,
,
,故选A.
5.(陕西省汉中市2019届高三全真模拟考试数学理)已知、分别是椭圆的左、右焦点,点是关于直线的对称点,且轴,则椭圆的离心率为_________.
【答案】
【解析】
、分别是椭圆的左、右焦点,点是关于直线的对称点,且轴,可得的方程为,的方程,可得,
的中点为,代入直线,可得:,,
可得,
解得.
故选:
6.(河南省洛阳市2018-2019学年高二5月质量检测(期末)数学(理)已知是椭圆的右焦点,是椭圆短轴的一个端点,直线与椭圆另一交点为,且,则椭圆的离心率为______.
【答案】
【解析】
设,,作轴,垂足为,如下图所示:
则:
由得: ,即:
由椭圆的焦半径公式可知:
,整理可得:
,即
本题正确结果:
7.(安徽省合肥市2019届高三第三次教学质量检测数学理)如图是数学家Germinal Dandelin用来证明一个平面截圆锥得到的截口曲线是椭圆的模型(称为“Dandelin双球”);在圆锥内放两个大小不同的小球,使得它们分别与圆锥的侧面、截面相切,设图中球,球的半径分别为和,球心距离,截面分别与球,球切于点,,(,是截口椭圆的焦点),则此椭圆的离心率等于______.
【答案】
【解析】
如图,圆锥面与其内切球,分别相切与B,A,连接则,,过作垂直于,连接, 交于点C
设圆锥母线与轴的夹角为 ,截面与轴的夹角为
在中, ,
解得
即
则椭圆的离心率
8.(吉林省长春市北京师范大学长春市附属中学2019届高三第四次模拟考试)已知椭圆与轴正半轴交于点,离心率为.直线经过点和点.且与椭图E交于A、B两点(点A在第二象限).
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)若,当时,求的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】
解析:(1).由题意,且,所以,
所以椭圆E的标准方程为.
(2).因为直线l经过点和点,所以直线l的斜率为,设,将其代入椭圆方程中,
消去得,
当时,设、,
则……①,……②
因为,所以,所以……③
联立①②③,消去、,整理得.
当时,,解
由且,
故,所以.
9.(山东省威海市2019届高三二模考试数学理)在直角坐标系中,设椭圆的左焦点为,短轴的两个端点分别为,且,点在上.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)若直线与椭圆和圆分别相切于,两点,当面积取得最大值时,求直线的方程.
【答案】(Ⅰ) .(Ⅱ) .
【解析】
(Ⅰ)由,可得,①
由椭圆经过点,得,②
由①②得,
所以椭圆的方程为.
(Ⅱ)由消去整理得(*),
由直线与椭圆相切得,
,
整理得,
故方程(*)化为,即,
解得,
设,则,故,
因此.
又直线与圆相切,可得.
所以,
所以,
将式代入上式可得
,
由得,
所以,当且仅当时等号成立,即时取得最大值.
由,得,
所以直线的方程为.
10.(山东省日照市2019届高三5月校际联合考试数学理)如图,已知椭圆,是长轴的一个端点,弦过椭圆的中心,且.
(1)求椭圆的方程.
(2)过椭圆右焦点的直线,交椭圆于两点,交直线于点,判定直线的斜率是否依次构成等差数列?请说明理由.
【答案】(1);(2)是,理由见详解.
【解析】
(1)由,得,即,
所以是等腰三角形,
又,∴点的横坐标为2;
又,
设点的纵坐标为,∴,解得,
应取,
又点在椭圆上,∴,解得,
∴所求椭圆的方程为;
(2)由题意知椭圆的右焦点为,,
由题意可知直线的斜率存在,
设直线的方程为,
代入椭圆并整理,得;
设,,直线的斜率分别为,
则有,,
可知的坐标为;
∴
,
又;
所以,
即直线的斜率成等差数列.
11.(天津市河北区2019届高三一模数学理)已知椭圆C:过点,且离心率为
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若过原点的直线与椭圆C交于P、Q两点,且在直线上存在点M,使得为等边三角形,求直线的方程。
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)y=0或y=
【解析】
(Ⅰ)由题解得a=,b=,c=,椭圆C的方程为
(Ⅱ)由题,当的斜率k=0时,此时PQ=4 直线与y轴的交点(0,满足题意;
当的斜率k0时,设直线与椭圆联立得=8,,设P(),则Q(),,又PQ的垂直平分线方程为由,解得,,, ∵为等边三角形即解得k=0(舍去),k=,直线的方程为y=
综上可知,直线的方程为y=0或y=.
12.(湖南省2017届高三高考冲刺预测卷六理)已知椭圆的右顶点为,上顶点为,下顶点为是的中点(为原点),连接并延长交椭圆于点,连接,得.
(1)求椭圆的离心率;
(2)若是上一点,以为直径的圆经过椭圆的右焦点,求直线的斜率.
【答案】(1)(2)
【解析】
试题分析:(1)求出点坐标,根据可得,结合可得结果;(2)方程为,由,结合韦达定理可得 点坐标,利用列方程,进而可得结果.
试题解析:(1),直线方程为,
由得点坐标,
∵,∴,∴,
∵,∴,∴离心率;
(2)分析题意,易知直线的斜率存在,设方程为,
由得,由以为直径的圆经过右焦点得
,∴,
∵,∴,∴.
13.(2017届安徽省合肥市高三第一次模拟考试数学理)已知点为椭圆的左焦点,且两焦点与短轴的一个顶点构成一个等边三角形,直线与椭圆有且仅有一个交点.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)设直线与轴交于,过点的直线与椭圆交于两不同点,,若,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】
(Ⅰ)求椭圆标准方程,只要求出参数,由于有,因此要列出关于的两个方程,而由条件两焦点与短轴的一个顶点构成一个等边三角形得,再利用已知直线与椭圆只有一个公共点,即判别式为0可求得椭圆方程;
(Ⅱ)由(Ⅰ)得点的坐标,从而可得,要求范围只要求得的范围,为此可直线分类,对斜率不存在时,求得,而当直线斜率存在时,可设出直线方程为,同时设,则,由韦达定理可把表示为的函数,注意直线与椭圆相交,判别式>0,确定的范围,从而可得的范围,最后可得的取值范围.
试题解析:(Ⅰ)由题意,得,则椭圆为:,
由,得 ,
直线与椭圆有且仅有一个交点,
,
椭圆的方程为 ;
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,直线与轴交于 ,
,
当直线与轴垂直时, ,
由 ,
当直线与轴不垂直时,设直线的方程为, ,
由 ,
依题意得,,且 ,
,
,
,
综上所述,的取值范围是 .
14.(山西省晋城市2019届高三第三次模拟考试数学理)已知的周长为6,,关于原点对称,且.点的轨迹为.
(Ⅰ)求的方程;
(Ⅱ)若,直线:与交于,两点,若,,成等差数列,求的值.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)2.
【解析】
(Ⅰ)依题意,,,故,则,
故点的轨迹是以,为焦点的椭圆(不含左、右两顶点),
故的方程为.
(Ⅱ)依题意,,故.
联立整理得.
设,,则,.
故
,
则.
15.(辽宁省葫芦岛市普通高中2019届高三第二次模拟考试数学理)在平面直角坐标系中,椭圆的上顶点为A,左、右焦点分别为,,直线的斜率为,点在椭圆E上,其中P是椭圆上一动点,Q点坐标为.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)作直线l与x轴垂直,交椭圆于两点(两点均不与P点重合),直线,与x轴分别交于点.求的最小值及取得最小值时点P的坐标.
【答案】(1)(2)的最小值为,此时点P的坐标为或
【解析】
(1)由直线的斜率为可知直线的倾斜角为.
在中,,于是,
椭圆,将代入得
所以,椭圆E的标准方程
(2)设点.
于是,直线,令,
所以
直线,令,
所以
又.代入上式并化简
即,
当(即)时取得最小值,
(Ⅰ)时,化简得
根据题意:,若亦与题意不符,
所以,此时或
(Ⅱ)时,化简得
将代入并化简得:
根据题意:,若,而
所以 不成立,即不成立
综上,或,点P的坐标为或
16.(内蒙古呼伦贝尔市2019届高三模拟统一考试一数学(理)已知椭圆:离心率为,直线被椭圆截得的弦长为.
(1)求椭圆方程;
(2)设直线交椭圆于,两点,且线段的中点在直线上,求证:线段的中垂线恒过定点.
【答案】(1)(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)根据题意易得椭圆过点,结合,求出即可得结果;(2)联立直线与椭圆的方程,结合韦达定理根据中点坐标公式化简可得,求出,列出的中垂线方程即可得结果.
【详解】
(1)由直线被椭圆截得的弦长为,得椭圆过点,即,
又,得,
所以,,即椭圆方程为.
(2)由得,
由,
得.
由,
设的中点为,
得,即,
∴.
∴的中垂线方程为.
即,故的中垂线恒过点.
17.(湖南省益阳市桃江县第一中学2019届高三5月模拟考试理)已知椭圆:的离心率为,焦距为.
(1)求的方程;
(2)若斜率为的直线与椭圆交于,两点(点,均在第一象限),为坐标原点.
①证明:直线的斜率依次成等比数列.
②若与关于轴对称,证明:.
【答案】(1); (2)①见解析;②见解析.
【解析】
(1)由题意可得:,解得:
椭圆的方程为:
(2)证明:①设直线的方程为:,,
由消去得:
则,且,
即直线的斜率依次成等比数列
②由题可知:
由①可知:,,
若,则两点重合,不符合题意;可知无法取得等号
18.(安徽省泗县第一中学2019届高三高考最后一模数学理)已知椭圆:的离心率为,且椭圆上一点的坐标为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设直线与椭圆交于,两点,且以线段为直径的圆过椭圆的右顶点,求面积的最大值.
【答案】(1);(2)
【解析】
(1)由已知,又,则.
椭圆方程为,将代入方程得,,
故椭圆的方程为;
(2)不妨设直线的方程,
联立消去得.
设,,则有,①
又以线段为直径的圆过椭圆的右顶点,∴,
由,得,
将,代入上式得
,
将①代入上式求得或(舍),
则直线恒过点.
∴,
设,则在上单调递增,
当时,取得最大值.
19.(广东省潮州市2019届高三第二次模拟考试数学理)已知椭圆,是长轴的一个端点,弦过椭圆的中心,点在第一象限,且,.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设、为椭圆上不重合的两点且异于、,若的平分线总是垂直于轴,问是否存在实数,使得?若不存在,请说明理由;若存在,求取得最大值时的的长.
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)∵,∴,
∵.即,
∴是等腰直角三角形,
∵,∴,
而点在椭圆上,∴,,∴,
∴所求椭圆方程为.
(2)对于椭圆上两点,,
∵的平分线总是垂直于轴,
∴与所在直线关于对称,
,则,
∵,∴的直线方程为,①
的直线方程为,②
将①代入,得,③
∵在椭圆上,∴是方程③的一个根,
∴,
以替换,得到.
∴,
∵,,,弦过椭圆的中心,
∴,,∴,
∴,∴,
∴存在实数,使得,
,
当时,即时取等号,
,
又, ,
∴取得最大值时的的长为.
20.(安徽省合肥市2019届高三第三次教学质量检测数学理)已知直线经过椭圆的右焦点,交椭圆于点,,点为椭圆的左焦点,的周长为..
(Ⅰ)求椭圆的标准方程;
(Ⅱ)若直线与直线的倾斜角互补,且交椭圆于点、,,求证:直线与直线的交点在定直线上.
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)见证明
【解析】
解:(Ⅰ)由已知,得,,,
椭圆的标准方程.
(Ⅱ)若直线的斜率不存在,则直线的斜率也不存在,这与直线与直线相交于点矛盾,所以直线的斜率存在.
令,,,,,.
将直线的方程代入椭圆方程得:,
,,
同理,.
由得,此时,,
直线,
,即点的定直线上.
21.(湖南省师范大学附属中学2019届高三下学期模拟三理)已知椭圆过点,右焦点是抛物线的焦点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知动直线过右焦点,且与椭圆分别交于,两点.试问轴上是否存在定点,使得恒成立?若存在求出点的坐标:若不存在,说明理由.
【答案】(1) (2)见解析
【解析】
(1)因为椭圆过点,所以,
又抛物线的焦点为,所以.
所以,解得(舍去)或.
所以椭圆的方程为.
(2)假设在轴上存在定点,使得.
①当直线的斜率不存在时,则,,,,
由,解得或;
②当直线的斜率为0时,则,,,,
由,解得或.
由①②可得,即点的坐标为.
下面证明当时,恒成立.
当直线的斜率不存在或斜率为0时,由①②知结论成立.
当直线的斜率存在且不为0时,设其方程为,,.直线与椭圆联立得,
直线经过椭圆内一点,一定与椭圆有两个交点,且,.
,
所以
恒成立
综上所述,在轴上存在点,使得恒成立.
22.(湖北省黄冈中学2019届高三第三次模拟考试数学理)已知椭圆的离心率为,左、右焦点分别为、,为相圆上一点,与轴交于,,.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)过右焦点的直线交椭圆于、两点若的中点为,为原点,直线交直线于点.求的最大值.
【答案】(I);(II)
【解析】
(I)连接,由题意得,所以为的中位线,
又因为,所以,且
又,,得,,
故所求椭圆方程为.
(II)联立,可得.
设、,则,,
所以为
所以的中点坐标为,
因此直线的方程为,从而点为,,
设,令,则
,
因此当,即时取得最大值.
23.(贵州省遵义航天高级中学2019届高三第十一模)已知椭圆C:的离心率,左、右焦点分别为,抛物线的焦点F恰好是该椭圆的一个顶点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知圆M:的切线与椭圆相交于A、B两点,那么以AB为直径的圆是否经过定点?如果是,求出定点的坐标;如果不是,请说明理由,
【答案】(1);(2)见解析
【解析】
(1)因为椭圆的离心率,所以,即.
因为抛物线的焦点恰好是该椭圆的一个顶点,
所以,所以.所以椭圆的方程为.
(2)(i)当直线的斜率不存在时.
因为直线与圆相切,故其中的一条切线方程为.
由,不妨设,,
则以为直径的圆的方程为.
(ii)当直线的斜率为零时.
因为直线与圆相切,所以其中的一条切线方程为.
由,不妨设,,
则以为直径的圆的方程为.
显然以上两圆都经过点.
(iii)当直线的斜率存在且不为零时.
设直线的方程为.
由消去,得,
所以设,,则,.
所以.
所以.①
因为直线和圆相切,所以圆心到直线的距离,
整理,得, ②
将②代入①,得,显然以为直径的圆经过定点,
综上可知,以为直径的圆过定点.
24.(广东省深圳市高级中学2019届高三适应性考试(6月)数学理)在平面直角坐标系中,离心率为的椭圆过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线上存在点,且过点的椭圆的两条切线相互垂直,求实数的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)由题意,解得,又,解得
所以椭圆C的标准方程为.
(2)①当过点的椭圆的一条切线的斜率不存在时,另一条切线必垂直于轴,易得
②当过点的椭圆的切线的斜率均存在时,设
切线方程为,
代入椭圆方程得,
,
化简得:,
由此得,
设过点的椭圆的切线的斜率分别为,所以.
因为两条切线相互垂直,所以,即,
由①②知在圆上,又点在直线上,
所以直线与圆有公共点,
所以,所以.
综上所述,的取值范围为.
25.(甘肃省兰州市第一中学2019届高三6月最后高考冲刺模拟数学理)椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,过焦点且垂直于轴的直线被椭圆截得的线段长为.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)点为椭圆上一动点,连接、,设的角平分线交椭圆的长轴于点,求实数的取值范围.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).
【解析】
(Ⅰ)将代入中,由可得,
所以弦长为,
故有,解得,所以椭圆的方程为:.
(Ⅱ)设点,又,则直线的方程分别为; .
由题意可知.
由于点为椭圆上除长轴外的任一点,所以,
所以,
因为,,
所以,即
因此, .
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