專題47 橢圓解析版-2025版高中數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義知識梳理、考點(diǎn)突破和分層檢測_第1頁
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Page專題47橢圓(新高考專用)目錄目錄【知識梳理】 2【真題自測】 3【考點(diǎn)突破】 8【考點(diǎn)1】橢圓的定義及應(yīng)用 8【考點(diǎn)2】橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程 15【考點(diǎn)3】橢圓的簡單幾何性質(zhì) 21【分層檢測】 26【基礎(chǔ)篇】 26【能力篇】 35【培優(yōu)篇】 40考試要求:1.了解橢圓的實際背景,了解橢圓在刻畫現(xiàn)實世界和解決實際問題中的作用.2.掌握橢圓的定義、幾何圖形、標(biāo)準(zhǔn)方程及簡單幾何性質(zhì).知識梳理知識梳理1.橢圓的定義平面內(nèi)與兩個定點(diǎn)F1,F(xiàn)2的距離的和等于常數(shù)(大于|F1F2|)的點(diǎn)的軌跡叫做橢圓.這兩個定點(diǎn)叫做橢圓的焦點(diǎn),兩焦點(diǎn)間的距離叫做橢圓的焦距,焦距的一半稱為半焦距.其數(shù)學(xué)表達(dá)式:集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c為常數(shù):(1)若a>c,則集合P為橢圓;(2)若a=c,則集合P為線段;(3)若a<c,則集合P為空集.2.橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程和幾何性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)方程eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)eq\f(y2,a2)+eq\f(x2,b2)=1(a>b>0)圖形性質(zhì)范圍-a≤x≤a-b≤y≤b-b≤x≤b-a≤y≤a對稱性對稱軸:坐標(biāo)軸;對稱中心:原點(diǎn)頂點(diǎn)A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b)A1(0,-a),A2(0,a),B1(-b,0),B2(b,0)軸長軸A1A2的長為2a;短軸B1B2的長為2b焦距|F1F2|=2c離心率e=eq\f(c,a)∈(0,1)a,b,c的關(guān)系c2=a2-b21.若點(diǎn)P在橢圓上,F(xiàn)為橢圓的一個焦點(diǎn),則(1)b≤|OP|≤a;(2)a-c≤|PF|≤a+c.2.焦點(diǎn)三角形:橢圓上的點(diǎn)P(x0,y0)與兩焦點(diǎn)構(gòu)成的△PF1F2叫作焦點(diǎn)三角形,r1=|PF1|,r2=|PF2|,∠F1PF2=θ,△PF1F2的面積為S,則在橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)中:(1)當(dāng)r1=r2時,即點(diǎn)P的位置為短軸端點(diǎn)時,θ最大;(2)S=b2taneq\f(θ,2)=c|y0|,當(dāng)|y0|=b時,即點(diǎn)P的位置為短軸端點(diǎn)時,S取最大值,最大值為bc.3.焦點(diǎn)弦(過焦點(diǎn)的弦):焦點(diǎn)弦中通徑(垂直于長軸的焦點(diǎn)弦)最短,弦長lmin=eq\f(2b2,a).4.AB為橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的弦,A(x1,y1),B(x2,y2),弦中點(diǎn)M(x0,y0),則直線AB的斜率kAB=-eq\f(b2x0,a2y0).真題自測真題自測一、單選題1.(2024·全國·高考真題)已知曲線C:(),從C上任意一點(diǎn)P向x軸作垂線段PP',為垂足,則線段PP'的中點(diǎn)M的軌跡方程為(

A.() B.()C.() D.()2.(2023·全國·高考真題)設(shè)為橢圓的兩個焦點(diǎn),點(diǎn)在上,若,則(

)A.1 B.2 C.4 D.53.(2023·全國·高考真題)設(shè)O為坐標(biāo)原點(diǎn),為橢圓的兩個焦點(diǎn),點(diǎn)P在C上,,則(

)A. B. C. D.4.(2023·全國·高考真題)設(shè)橢圓的離心率分別為.若,則(

)A. B. C. D.5.(2022·全國·高考真題)已知橢圓的離心率為,分別為C的左、右頂點(diǎn),B為C的上頂點(diǎn).若,則C的方程為(

)A. B. C. D.6.(2022·全國·高考真題)橢圓的左頂點(diǎn)為A,點(diǎn)P,Q均在C上,且關(guān)于y軸對稱.若直線的斜率之積為,則C的離心率為(

)A. B. C. D.二、填空題7.(2022·全國·高考真題)已知橢圓,C的上頂點(diǎn)為A,兩個焦點(diǎn)為,,離心率為.過且垂直于的直線與C交于D,E兩點(diǎn),,則的周長是.參考答案:題號123456答案ABBABA1.A【分析】設(shè)點(diǎn),由題意,根據(jù)中點(diǎn)的坐標(biāo)表示可得,代入圓的方程即可求解.【詳解】設(shè)點(diǎn),則,因為為的中點(diǎn),所以,即,又在圓上,所以,即,即點(diǎn)的軌跡方程為.故選:A2.B【分析】方法一:根據(jù)焦點(diǎn)三角形面積公式求出的面積,即可解出;方法二:根據(jù)橢圓的定義以及勾股定理即可解出.【詳解】方法一:因為,所以,從而,所以.故選:B.方法二:因為,所以,由橢圓方程可知,,所以,又,平方得:,所以.故選:B.3.B【分析】方法一:根據(jù)焦點(diǎn)三角形面積公式求出的面積,即可得到點(diǎn)的坐標(biāo),從而得出OP的值;方法二:利用橢圓的定義以及余弦定理求出,再結(jié)合中線的向量公式以及數(shù)量積即可求出;方法三:利用橢圓的定義以及余弦定理求出,即可根據(jù)中線定理求出.【詳解】方法一:設(shè),所以,由,解得:,由橢圓方程可知,,所以,,解得:,即,因此.故選:B.方法二:因為①,,即②,聯(lián)立①②,解得:,而,所以,即.故選:B.方法三:因為①,,即②,聯(lián)立①②,解得:,由中線定理可知,,易知,解得:.故選:B.【點(diǎn)睛】本題根據(jù)求解的目標(biāo)可以選擇利用橢圓中的二級結(jié)論焦點(diǎn)三角形的面積公式快速解出,也可以常規(guī)利用定義結(jié)合余弦定理,以及向量的數(shù)量積解決中線問題的方式解決,還可以直接用中線定理解決,難度不是很大.4.A【分析】根據(jù)給定的橢圓方程,結(jié)合離心率的意義列式計算作答.【詳解】由,得,因此,而,所以.故選:A5.B【分析】根據(jù)離心率及,解得關(guān)于的等量關(guān)系式,即可得解.【詳解】解:因為離心率,解得,,分別為C的左右頂點(diǎn),則,B為上頂點(diǎn),所以.所以,因為所以,將代入,解得,故橢圓的方程為.故選:B.6.A【分析】設(shè),則,根據(jù)斜率公式結(jié)合題意可得,再根據(jù),將用表示,整理,再結(jié)合離心率公式即可得解.【詳解】[方法一]:設(shè)而不求設(shè),則則由得:,由,得,所以,即,所以橢圓的離心率,故選A.[方法二]:第三定義設(shè)右端點(diǎn)為B,連接PB,由橢圓的對稱性知:故,由橢圓第三定義得:,故所以橢圓的離心率,故選A.7.13【分析】利用離心率得到橢圓的方程為,根據(jù)離心率得到直線的斜率,進(jìn)而利用直線的垂直關(guān)系得到直線的斜率,寫出直線的方程:,代入橢圓方程,整理化簡得到:,利用弦長公式求得,得,根據(jù)對稱性將的周長轉(zhuǎn)化為的周長,利用橢圓的定義得到周長為.【詳解】∵橢圓的離心率為,∴,∴,∴橢圓的方程為,不妨設(shè)左焦點(diǎn)為,右焦點(diǎn)為,如圖所示,∵,∴,∴為正三角形,∵過且垂直于的直線與C交于D,E兩點(diǎn),為線段的垂直平分線,∴直線的斜率為,斜率倒數(shù)為,直線的方程:,代入橢圓方程,整理化簡得到:,判別式,∴,∴,得,∵為線段的垂直平分線,根據(jù)對稱性,,∴的周長等于的周長,利用橢圓的定義得到周長為.故答案為:13.考點(diǎn)突破考點(diǎn)突破【考點(diǎn)1】橢圓的定義及應(yīng)用一、單選題1.(23-24高二上·湖南長沙·階段練習(xí))已知,是橢圓的兩個焦點(diǎn),P是橢圓上一點(diǎn),則的最大值是(

)A. B.9 C.16 D.252.(2024·陜西西安·三模)已知定點(diǎn)與橢圓上的兩個動點(diǎn),,若,則的最小值為(

)A. B.13 C. D.二、多選題3.(2024·廣東廣州·模擬預(yù)測)已知橢圓:()的左、右焦點(diǎn)為,,過的直線與交于,兩點(diǎn).若,.則(

)A.的周長為 B.C.的斜率為 D.橢圓的離心率為4.(23-24高三下·黑龍江·階段練習(xí))已知、,點(diǎn)為曲線上動點(diǎn),則下列結(jié)論正確的是(

)A.若為拋物線,則B.若為橢圓,則C.若為雙曲線,則D.若為圓,則三、填空題5.(23-24高三下·湖北武漢·階段練習(xí))設(shè)橢圓的左右焦點(diǎn)為,橢圓上點(diǎn)滿足,則的面積為.6.(23-24高二上·山東青島·期末)如圖所示,已知橢圓的左右焦點(diǎn)分別為,點(diǎn)在上,點(diǎn)在軸上,,則的離心率為.

參考答案:題號1234答案DCABDBCD1.D【分析】利用橢圓的定義及基本不等式可求答案.【詳解】因為,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時,取到最大值.故選:D.2.C【分析】設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),再利用數(shù)量積的運(yùn)算律及坐標(biāo)表示,列出函數(shù)關(guān)系并求出最小值.【詳解】設(shè)橢圓上的點(diǎn),而,因此,當(dāng)且僅當(dāng)時取等號,所以的最小值為.故選:C3.ABD【分析】利用橢圓的定義可得的周長,可判斷A選項;設(shè),由得,而可得,設(shè),得,進(jìn)而由橢圓的定義可得,,從而可判斷B選項;在中用正弦定理可得,進(jìn)而求可得直線的斜率,可判斷C選項;計算離心率可判斷D選項.【詳解】對于A:過的直線與交于,兩點(diǎn)且,,連接,的平分線交于點(diǎn),如圖所示:則的周長等于故A正確;對于B:設(shè),,則,而.設(shè),則,于是,即.由,得,又,得,所以,故B正確;對于C:在,由余弦定理可得:,則,即.在中,,又是中點(diǎn),所以,則,于是,所以的斜率為點(diǎn)在軸上方時,在軸下方時,故C錯誤;對于D:,故D正確.故選:ABD.4.BCD【分析】利用拋物線的定義以及數(shù)形結(jié)合可判斷A選項;利用橢圓的定義以及數(shù)形結(jié)合可判斷B選項;利用雙曲線的定義以及數(shù)形結(jié)合可判斷C選項;利用圓的方程以及數(shù)形結(jié)合可判斷D選項.【詳解】對于A選項,如下圖所示:

拋物線的焦點(diǎn)為,準(zhǔn)線方程為,設(shè)點(diǎn)在直線上的射影點(diǎn)為,由拋物線的定義可得,所以,,由圖可知,當(dāng)、、三點(diǎn)共線時,取最小值,且其最小值為點(diǎn)到直線的距離,即,A錯;對于B選項,如下圖所示:

對于橢圓,,,則,則點(diǎn)為橢圓的右焦點(diǎn),取為該橢圓的左焦點(diǎn),由橢圓的定義可得,所以,,當(dāng)且僅當(dāng)為射線與橢圓的交點(diǎn)時,取最小值,B對;對于C選項,對于雙曲線,,,則,所以,點(diǎn)為雙曲線的右焦點(diǎn),取為雙曲線的右焦點(diǎn),如下圖所示:

當(dāng)點(diǎn)在雙曲線的右支時,由雙曲線的定義可得,則,所以,,當(dāng)且僅當(dāng)為線段與雙曲線右支的交點(diǎn)時,等號成立;當(dāng)點(diǎn)在雙曲線的左支時,由雙曲線定義可得,則,所以,,當(dāng)且僅當(dāng)為線段與雙曲線左支的交點(diǎn)時,等號成立.綜上所述,,C對;對于D選項,記點(diǎn),對于點(diǎn)Mx,y,易知,,,如下圖所示:

所以,,當(dāng)且僅當(dāng)為線段與圓的交點(diǎn)時,等號成立,即,D對.故選:BCD.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:利用二次曲線的定義求解線段和的最小值,有如下方法:(1)求解橢圓、雙曲線有關(guān)的線段長度和、差的最值,都可以通過相應(yīng)的圓錐曲線的定義分析問題;(2)圓外一點(diǎn)到圓上的點(diǎn)的距離的最值,可通過連接圓外的點(diǎn)與圓心來分析求解;(3)在拋物線中求解與焦點(diǎn)有關(guān)的兩點(diǎn)間距離和的最小值時,往往用拋物線的定義進(jìn)行轉(zhuǎn)化,即化折線為直線解決最值問題.5.【分析】結(jié)合橢圓定理、勾股定理的逆定理與三角形面積公式計算即可得.【詳解】由橢圓定義可得,則有,即,,又,由,故,故.故答案為:.6./【分析】設(shè)出,利用橢圓定義和圖形對稱性,借助于求得與的數(shù)量關(guān)系,接著在中求得,從而得到,最后在中運(yùn)用余弦定理即可求得.【詳解】設(shè),依題意,,因點(diǎn)在軸上,則,,又因則,化簡得,在中,,故,在中由余弦定理,,即,解得:,即,則離心率為.故答案為:.【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:由橢圓的焦半徑想到橢圓定義式,由垂直想到求三邊利用勾股定理,由邊的數(shù)量關(guān)系想到設(shè)元替換,遇到三角形的邊角關(guān)系,要考慮能否用正、余弦定理.反思提升:橢圓定義的應(yīng)用技巧(1)橢圓定義的應(yīng)用主要有:求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程,求焦點(diǎn)三角形的周長、面積及弦長、最值和離心率等.(2)通常將定義和余弦定理結(jié)合使用求解關(guān)于焦點(diǎn)三角形的周長和面積問題.【考點(diǎn)2】橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程一、單選題1.(2024·遼寧·二模)已知方程表示的曲線是橢圓,則實數(shù)k的取值范圍是(

)A. B. C. D.2.(2024·廣西桂林·三模)已知橢圓C:的右焦點(diǎn)為F,過F的直線與C交于A、B兩點(diǎn),其中點(diǎn)A在x軸上方且,則B點(diǎn)的橫坐標(biāo)為(

)A. B. C. D.二、多選題3.(2021·全國·模擬預(yù)測)已知為3與5的等差中項,為4與16的等比中項,則下列對曲線描述正確的是(

)A.曲線可表示為焦點(diǎn)在軸的橢圓B.曲線可表示為焦距是4的雙曲線C.曲線可表示為離心率是的橢圓D.曲線可表示為漸近線方程是的雙曲線4.(2023·全國·模擬預(yù)測)已知分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),直線過的一個焦點(diǎn)和一個頂點(diǎn),且與交于兩點(diǎn),則(

)A.的周長為8B.的面積為C.該橢圓的離心率為D.若點(diǎn)為上一點(diǎn),設(shè)到直線的距離為,則三、填空題5.(2023·廣東·二模)已知,分別是橢圓C:的左、右焦點(diǎn),M是C上一點(diǎn)且與x軸垂直,直線與C的另一個交點(diǎn)為N.若直線MN在y軸上的截距為3,且,則橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.6.(2024·上?!と#┦骝v尺是荷蘭數(shù)學(xué)家舒騰(1615-1660)設(shè)計的一種作圖工具,如圖,是滑槽的中點(diǎn),短桿可繞轉(zhuǎn)動,長桿通過處的鉸鏈與連接,上的栓子可沿滑槽滑動,當(dāng)點(diǎn)在滑槽內(nèi)作往復(fù)移動時,帶動點(diǎn)繞轉(zhuǎn)動,點(diǎn)也隨之而運(yùn)動,記點(diǎn)的運(yùn)動軌跡為,點(diǎn)的運(yùn)動軌跡為.若,,且,過上的點(diǎn)向作切線,則切線長的最大值為參考答案:題號1234答案DDACDACD1.D【分析】根據(jù)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程中分母都大于且不能相等即可求解.【詳解】因為方程表示的曲線是橢圓,所以,解得且,所以實數(shù)k的取值范圍是.故選:D.2.D【分析】由題意可知:,設(shè),,根據(jù)向量共線可得,結(jié)合橢圓方程運(yùn)算求解即可.【詳解】由題意可知:,可知,設(shè),,則,因為,可得,整理得,將代入方程可得,解得,可知B點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.故選:D.3.ACD【分析】由已知條件先求出的值,從而可得曲線C的方程,然后根據(jù)曲線方程分析判斷即可【詳解】由為3與5的等差中項,得,即,由為4與16的等比中項,得,即,則曲線的方程為或.其中表示焦點(diǎn)在軸的橢圓,此時它的離心率,故A正確,C正確;其中表示焦點(diǎn)在軸的雙曲線,焦距為,漸近線方程為,故B不正確,D正確.故選:ACD.4.ACD【分析】由題意直線過焦點(diǎn)與頂點(diǎn),待定系數(shù),得到橢圓方程.選項A,由橢圓定義的周長為;選項B,聯(lián)立直線與橢圓可得交點(diǎn)坐標(biāo),可得的面積;選項C,;選項D,設(shè)橢圓上任一點(diǎn),則由橢圓方程可得,再由距離公式代入坐標(biāo)化簡求解即可.【詳解】由題意知,橢圓焦點(diǎn)在軸上,直線過橢圓的一個焦點(diǎn)和一個頂點(diǎn),故直線與軸的交點(diǎn)為右焦點(diǎn),與軸的交點(diǎn)為為頂點(diǎn),設(shè)為,所以,則,所以橢圓的方程為.對于A,由橢圓的定義,所以的周長為,故A正確.對于B,由消得,,解得,或,由,則,代入直線,,故點(diǎn)坐標(biāo)為,所以的面積,故B錯誤.對于C,因為,所以的離心率,故C正確.對于D,設(shè),則.因為,所以,則,故D正確.故選:ACD.5.【分析】根據(jù)給定條件,借助幾何圖形及比例式求出點(diǎn)M,N的坐標(biāo),再代入橢圓方程求解作答.【詳解】由對稱性不妨令點(diǎn)M在第一象限,令直線交y軸于點(diǎn)A,過N作軸于B,令,

因為軸,則,而O為的中點(diǎn),又A為中點(diǎn),而,于是,由知,,顯然,因此,于是,又,則,解得,而,則,所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.故答案為:6.【分析】以滑槽所在的直線為軸,為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系,分別求出曲線和的方程,利用三角換元設(shè)橢圓上任意一點(diǎn)的坐標(biāo),先求出的最大值,然后利用圓的切線長的求解方法,即可求得答案.【詳解】如圖,以滑槽所在的直線為軸,為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系,因為,所以點(diǎn)的運(yùn)動軌跡是以為圓心,1為半徑的圓,則其方程為,設(shè),因為,所以,因為,所以,設(shè),則,得,所以,則點(diǎn)的軌跡是橢圓,其方程為,設(shè)上的點(diǎn),則,所以切線長為,所以切線長的最大值為,故答案為:【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:此題考查動點(diǎn)的軌跡方程的求法,考查與橢圓有關(guān)的最值問題,解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意求出動點(diǎn)的軌跡方程,考查數(shù)形結(jié)合的思想.反思提升:(1)利用定義法求橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程,要注意條件2a>|F1F2|;利用待定系數(shù)法要先定形(焦點(diǎn)位置),再定量,也可把橢圓方程設(shè)為mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)的形式.(2)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程的兩個應(yīng)用①方程eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1與eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=λ(λ>0)有相同的離心率.②與橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)共焦點(diǎn)的橢圓系方程為eq\f(x2,a2+k)+eq\f(y2,b2+k)=1(a>b>0,k+b2>0),恰當(dāng)運(yùn)用橢圓系方程,可使運(yùn)算簡便.【考點(diǎn)3】橢圓的簡單幾何性質(zhì)一、單選題1.(2024·山西太原·一模)設(shè)雙曲線(、均為正值)的漸近線的傾斜角為,且該雙曲線與橢圓的離心率之積為1,且有相同的焦距,則(

)A. B. C. D.2.(2024·廣東惠州·模擬預(yù)測)已知橢圓的方程為,過橢圓中心的直線交橢圓于A、B兩點(diǎn),是橢圓的右焦點(diǎn),則的周長的最小值為(

)A.8 B. C.10 D.二、多選題3.(2024·江西南昌·三模)將橢圓上所有的點(diǎn)繞原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)角,得到橢圓的方程:,則下列說法中正確的是(

)A. B.橢圓的離心率為C.是橢圓的一個焦點(diǎn) D.4.(2024·黑龍江齊齊哈爾·三模)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,長、短軸所在直線不與坐標(biāo)軸重合的橢圓稱為“斜橢圓”,將焦點(diǎn)在坐標(biāo)軸上的橢圓繞著對稱中心順時針旋轉(zhuǎn),即得“斜橢圓”,設(shè)在上,則(

)A.“斜橢圓”的焦點(diǎn)所在直線的方程為 B.的離心率為C.旋轉(zhuǎn)前的橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為 D.三、填空題5.(2025·黑龍江大慶·一模)已知是橢圓的左焦點(diǎn),直線交橢圓于兩點(diǎn).若,則橢圓的離心率為.6.(2023·廣西·一模)如圖,一個光學(xué)裝置由有公共焦點(diǎn)的橢圓C與雙曲線構(gòu)成,一光線從左焦點(diǎn)發(fā)出,依次經(jīng)過與C的反射,又回到點(diǎn).,歷時m秒;若將裝置中的去掉,則該光線從點(diǎn)發(fā)出,經(jīng)過C兩次反射后又回到點(diǎn)歷時n秒,若的離心率為C的離心率的4倍,則.參考答案:題號1234答案CCACDBCD1.C【分析】運(yùn)用共焦點(diǎn)條件得到雙曲線中,由兩曲線的離心率之積為1得,再用轉(zhuǎn)化得到,進(jìn)而得到.【詳解】由題意易得,在雙曲線中,即,由于橢圓離心率為,且由兩曲線的離心率之積為1得.,,,,又,或,故選:C.2.C【分析】根據(jù)題意結(jié)合橢圓定義可得的周長為,結(jié)合橢圓的性質(zhì)分析求解.【詳解】橢圓的方程為,則,,,連接,,則由橢圓的中心對稱性可知,可知為平行四邊形,則,可得的周長為,當(dāng)AB位于短軸的端點(diǎn)時,AB取最小值,最小值為,所以周長為.故選:C.3.ACD【分析】根據(jù)題意,由橢圓的對稱性,求解頂點(diǎn)坐標(biāo),從而可得,再由橢圓的性質(zhì)對選項逐一判斷,即可得到結(jié)果.【詳解】橢圓上所有的點(diǎn)繞原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)角,得到橢圓的方程:,設(shè)點(diǎn)Px,y在該橢圓上,則其關(guān)于的對稱點(diǎn)代入橢圓方程有,即,則該對稱點(diǎn)位于橢圓方程上,同理其關(guān)于的對稱點(diǎn)代入橢圓方程有,即,則該對稱點(diǎn)位于橢圓方程上,則關(guān)于對稱,所以,故D正確;將代入可得,可得橢圓長軸的頂點(diǎn)為,所以,故A正確;將代入可得,可得橢圓長軸的頂點(diǎn)為,所以,則,則,故B錯誤;所以焦點(diǎn)坐標(biāo)為或,所以C正確;故選:ACD【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵通過證明該非標(biāo)準(zhǔn)橢圓的對稱性,從而得到的值,再按照普通橢圓的定義計算即可,也可將該過程想象成坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn).4.BCD【分析】根據(jù)橢圓的對稱性可聯(lián)立以及與橢圓方程,進(jìn)而可判斷焦點(diǎn)所在的直線,即可判斷A,根據(jù)直線與橢圓的交點(diǎn)間距離可求解長軸以及短軸長,即可求解BC,根據(jù)方程有解,利用判別式即可求解.【詳解】由題意可知,斜橢圓關(guān)于和對稱,聯(lián)立直線與,可得,聯(lián)立直線與,可得,所以兩焦點(diǎn)所在直線方程為,A選項錯誤;由可知,與相交的兩點(diǎn)之間距離等于短軸為,與相交的兩點(diǎn)之間距離等于長軸為,故焦距為,故的離心率為,選項正確;旋轉(zhuǎn)不改變橢圓的長短軸大小,所以旋轉(zhuǎn)前的橢圓焦點(diǎn)在軸上,曲線方程為選項正確;因為,關(guān)于的方程有解,所以,解得,所以選項正確,故選:BCD.5.【分析】設(shè)是橢圓的右焦點(diǎn),分析可知為平行四邊形,根據(jù)橢圓定義可得,利用余弦定理運(yùn)算求解.【詳解】設(shè)是橢圓的右焦點(diǎn),連接,

由對稱性可知:,則為平行四邊形,則,即,因為,則,在中,由余弦定理可得,即,解得,所以橢圓的離心率為.故答案為:.6./0.375【分析】由離心率比求得長半軸與實半軸的比,根據(jù)橢圓與雙曲線的定義求兩種裝置中光線路程之比即得.【詳解】設(shè)橢圓長軸長為,雙曲線實軸長為,焦距,由,依次經(jīng)過與C的反射,又回到點(diǎn)F1,則有,,兩式相減得,將裝置中的去掉,則有,所以故答案為:.反思提升:1.求橢圓離心率或其范圍的方法解題的關(guān)鍵是借助圖形建立關(guān)于a,b,c的關(guān)系式(等式或不等式),轉(zhuǎn)化為e的關(guān)系式,常用方法如下:(1)直接求出a,c,利用離心率公式e=eq\f(c,a)求解.(2)由a與b的關(guān)系求離心率,利用變形公式e=eq\r(1-\f(b2,a2))求解.(3)構(gòu)造a,c的齊次式.離心率e的求解中可以不求出a,c的具體值,而是得出a與c的關(guān)系,從而求得e.2.利用橢圓幾何性質(zhì)求值域或范圍的思路(1)將所求問題用橢圓上點(diǎn)的坐標(biāo)表示,利用坐標(biāo)范圍構(gòu)造函數(shù)或不等關(guān)系.(2)將所求范圍用a,b,c表示,利用a,b,c自身的范圍、關(guān)系求范圍.分層分層檢測【基礎(chǔ)篇】一、單選題1.(2024·江西九江·三模)已知橢圓的左右焦點(diǎn)分別為,過且傾斜角為的直線交于第一象限內(nèi)一點(diǎn).若線段的中點(diǎn)在軸上,的面積為,則的方程為(

)A. B.C. D.2.(2024·安徽合肥·模擬預(yù)測)已知焦點(diǎn)在軸上的橢圓的離心率為,焦距為,則該橢圓的方程為(

)A. B.C. D.3.(2024·福建泉州·二模)若橢圓的離心率為,則該橢圓的焦距為(

)A. B. C.或 D.或4.(2024·河南商丘·模擬預(yù)測)若動直線始終與橢圓(且)有公共點(diǎn),則的離心率的取值范圍是(

)A. B. C. D.二、多選題5.(2024·河南開封·三模)橢圓的焦點(diǎn)為,,上頂點(diǎn)為A,直線與C的另一個交點(diǎn)為B,若,則(

)A.C的焦距為2 B.C的短軸長為C.C的離心率為 D.的周長為86.(2024·山東濰坊·二模)已知橢圓:的焦點(diǎn)分別為,,P為上一點(diǎn),則(

)A.的焦距為 B.的離心率為C.的周長為 D.面積的最大值為7.(20-21高三上·江蘇南通·期末)嫦娥奔月是中華民族的千年夢想.2020年12月我國嫦娥五號“探月工程”首次實現(xiàn)從月球無人采樣返回.某校航天興趣小組利用計算機(jī)模擬“探月工程”,如圖,飛行器在環(huán)月橢圓軌道近月點(diǎn)制動(俗稱“踩剎車”)后,以的速度進(jìn)入距離月球表面的環(huán)月圓形軌道(月球的球心為橢圓的一個焦點(diǎn)),環(huán)繞周期為,已知遠(yuǎn)月點(diǎn)到月球表面的最近距離為,則(

)A.圓形軌道的周長為B.月球半徑為C.近月點(diǎn)與遠(yuǎn)月點(diǎn)的距離為D.橢圓軌道的離心率為三、填空題8.(2022·廣東佛山·三模)已知橢圓,、為的左、右焦點(diǎn),是橢圓上的動點(diǎn),則內(nèi)切圓半徑的最大值為.9.(2024·廣東江門·二模)已知圓內(nèi)切于圓,圓內(nèi)切于圓,則動圓的圓心的軌跡方程為.10.(2023·貴州畢節(jié)·一模)勒洛三角形是分別以等邊三角形的每個頂點(diǎn)為圓心,邊長為半徑,在另兩個頂點(diǎn)間作圓弧,三段圓弧圍成的曲邊三角形(如圖),已知橢圓的焦點(diǎn)和頂點(diǎn)能作出一個勒洛三角形,則該勒洛三角形的周長為.四、解答題11.(2024·陜西榆林·模擬預(yù)測)已知橢圓C:的左,右焦點(diǎn)分別為,,過的直線與橢圓C交于M,N兩點(diǎn),且的周長為8,的最大面積為.(1)求橢圓C的方程;(2)設(shè),是否存在x軸上的定點(diǎn)P,使得的內(nèi)心在x軸上,若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo),若不存在,請說明理由.12.(2024·廣東梅州·二模)已知橢圓C:()的離心率為,且經(jīng)過點(diǎn).(1)求橢圓C的方程:(2)求橢圓C上的點(diǎn)到直線l:的距離的最大值.參考答案:題號1234567答案DCDCABDABDBC1.D【分析】根據(jù)題意得到,,

,設(shè),其它邊全部用t表示,運(yùn)用面積為構(gòu)造方程求出t.再用橢圓定義求出a,進(jìn)而求出c,b即可.【詳解】如圖,為線段的中點(diǎn),為線段的中點(diǎn),,又軸,軸.在中,,設(shè),則的面積為,,,則C的方程為.故選:D.2.C【分析】根據(jù)離心率和焦距可得,進(jìn)而可得,即可得方程.【詳解】由題意可知:,可得,則,所以該橢圓的方程為.故選:C.3.D【分析】分焦點(diǎn)在軸或軸兩種情況,求橢圓的離心率,求解參數(shù),再求橢圓的焦距.【詳解】若橢圓的焦點(diǎn)在軸,則離心率,得,此時焦距,若橢圓的焦點(diǎn)在軸,則離心率,得,此時焦距,所以該橢圓的焦距為或.故選:D4.C【分析】由直線方程得出直線過定點(diǎn),再由直線與橢圓有公共點(diǎn)列出不等式,結(jié)合橢圓離心率公式計算即可.【詳解】由直線得,直線過定點(diǎn),由題意得,點(diǎn)在橢圓上或橢圓內(nèi)部,所以,則,所以橢圓焦點(diǎn)在軸上,所以,故選:C.5.ABD【分析】根據(jù)以及橢圓的對稱性可得,進(jìn)而可求解,即可根據(jù)選項逐一求解.【詳解】由于,所以,故,因此,故,所以橢圓,對于A,焦距為,故A正確,對于B,短軸長為,B正確,對于C,離心率為,C錯誤,對于D,的周長為,D正確,故選:ABD6.ABD【分析】根據(jù)橢圓方程求出,再結(jié)合橢圓的性質(zhì)逐一判斷即可.【詳解】設(shè)橢圓:的長軸長為,短軸長為,焦距為,則,故,所以的焦距為,故A正確;的離心率為,故B正確;的周長為,故C錯誤;對于D,當(dāng)點(diǎn)位于橢圓的上下頂點(diǎn)時,的面積最大,最大值為,故D正確.故選:ABD.7.BC【分析】根據(jù)題意結(jié)合橢圓定義和性質(zhì)分別求出各量即可判斷.【詳解】由題,以的速度進(jìn)入距離月球表面的環(huán)月圓形軌道,環(huán)繞周期為,則可得環(huán)繞的圓形軌道周長為km,半徑為km,故A錯誤;則月球半徑為,故B正確;則近月點(diǎn)與遠(yuǎn)月點(diǎn)的距離為,故C正確;設(shè)橢圓方程為,則(為月球的半徑),,故離心率為,故D錯誤.故選:BC.【點(diǎn)睛】本題考查橢圓的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是正確理解橢圓的定義.8.##1.5【分析】根據(jù)橢圓定義可得,結(jié)合內(nèi)切圓半徑,顯然當(dāng)為短軸頂點(diǎn)時最大,即內(nèi)切圓半徑的最大,此時,代入求解.【詳解】∵,則∴的周長∵內(nèi)切圓半徑,則內(nèi)切圓半徑的最大即為最大顯然當(dāng)為短軸頂點(diǎn)時最大,此時則故答案為:.9.【分析】根據(jù)圓的性質(zhì)和橢圓定義得到,再利用關(guān)系即可.【詳解】設(shè)圓的半徑為,則,則,所以點(diǎn)的軌跡為以A,B為焦點(diǎn),長軸長為6的橢圓.則,所以,所以動圓的圓心的軌跡方程為.故答案為:.10.【分析】根據(jù)給定條件,求出正三角形的邊長,再利用弧長計算公式計算作答.【詳解】因為橢圓的焦點(diǎn)和頂點(diǎn)能作出一個勒洛三角形,令其半焦距為c,則點(diǎn)或或或為一正三角形的三個頂點(diǎn),于是得正三角形邊長為,顯然勒洛三角形三段圓弧長相等,所對圓心角為,所以該勒洛三角形的周長為.故答案為:11.(1)或(2)存在,【分析】(1)根據(jù)題意列出方程組,求出即可得解;(2)由題意可將原問題轉(zhuǎn)換為,設(shè)直線的方程為:,,聯(lián)立橢圓方程,結(jié)合韋達(dá)定理可求得的值即可.【詳解】(1)∵的周長為8,的最大面積為,∴,解得,或,.∴橢圓C的方程為或等.(2)

由(1)及易知F21,0不妨設(shè)直線MN的方程為:,,Mx1,y1聯(lián)立,得.則,,若的內(nèi)心在x軸上,則,∴,即,即,可得.則,得,即.當(dāng)直線MN垂直于x軸,即時,顯然點(diǎn)也是符合題意的點(diǎn).故在x軸上存在定點(diǎn),使得的內(nèi)心在x軸上.12.(1)(2)【分析】(1)由橢圓的離心率可得,的關(guān)系,設(shè)橢圓的方程,將點(diǎn)的坐標(biāo)代入橢圓的方程,可得參數(shù)的值,即可得,的值,求出橢圓的方程;(2)設(shè)與平行的直線的方程,與橢圓的方程聯(lián)立,由判別式為0,可得參數(shù)的值,進(jìn)而求出兩條直線的距離,即求出橢圓上的點(diǎn)到直線的最大距離.【詳解】(1)由橢圓的離心率為,可得,可得,設(shè)橢圓的方程為:,,又因為橢圓經(jīng)過點(diǎn),所以,解得,所以橢圓的方程為:;(2)設(shè)與直線平行的直線的方程為,聯(lián)立,整理可得:,,可得,則,所以直線到直線的距離.所以橢圓上的點(diǎn)到直線的距離的最大值為.【能力篇】一、單選題1.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測)設(shè)橢圓的左右焦點(diǎn)為,右頂點(diǎn)為,已知點(diǎn)在橢圓上,若,則橢圓的離心率為(

)A. B. C. D.二、多選題2.(2024·江西·模擬預(yù)測)已知,,,動點(diǎn)滿足與的斜率之積為,動點(diǎn)的軌跡記為,過點(diǎn)的直線交于,兩點(diǎn),且,的中點(diǎn)為,則(

)A.的軌跡方程為B.的最小值為1C.若為坐標(biāo)原點(diǎn),則面積的最大值為D.若線段的垂直平分線交軸于點(diǎn),則點(diǎn)的橫坐標(biāo)是點(diǎn)的橫坐標(biāo)的倍三、填空題3.(2024·浙江杭州·二模)機(jī)場為旅客提供的圓錐形紙杯如圖所示,該紙杯母線長為,開口直徑為.旅客使用紙杯喝水時,當(dāng)水面與紙杯內(nèi)壁所形成的橢圓經(jīng)過母線中點(diǎn)時,橢圓的離心率等于.四、解答題4.(2024·山東淄博·二模)已知橢圓(a>b>0)的離心率為,且四個頂點(diǎn)所圍成的菱形的面積為4.(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)四邊形ABCD的頂點(diǎn)在橢圓上,且對角線AC,BD過原點(diǎn)O,設(shè),滿足.①求證:直線AB和直線BC的斜率之和為定值;②求四邊形ABCD面積的最大值.參考答案:題號12答案DBCD1.D【分析】根據(jù)題意,利用橢圓的定義,求得的面積為,結(jié)合,求得,進(jìn)而得到,代入橢圓的方程,得到,轉(zhuǎn)化為,即可求解.【詳解】由橢圓E:x2a不妨設(shè)點(diǎn)在第一象限,由橢圓的定義知,因為,可得,即,可得,所以,所以的面積為,可得,解得,又因為,可得,即,將點(diǎn)代入橢圓的方程,可得,整理得,因為,可得,即,解得和(舍去),即橢圓的離心率為.故選:D.2.BCD【分析】根據(jù)求軌跡方程的方法即可求得選項A,結(jié)合橢圓的性質(zhì)即可判斷選項B,聯(lián)立直線與橢圓方程,結(jié)合韋達(dá)定理,即可求出的面積,利用導(dǎo)數(shù)可判斷選項C,利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式及直線與直線的關(guān)系,即可求出點(diǎn)和點(diǎn)的橫坐標(biāo),從而判斷選項D.【詳解】對于選項A,設(shè)Mx,y,因為A-2,0,,所以,化簡得,故A錯誤;對于選項B,因為,則,,則,所以為橢圓的右焦點(diǎn),則,故B正確;對于選項C,設(shè)的方程,代入橢圓方程,得,設(shè),則,,所以,令,則,令,則,在為增函數(shù),,,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時即等號成立,故C正確;對于選項D,因為,,,所以,則,設(shè),則,則,所以,則點(diǎn)的橫坐標(biāo)是點(diǎn)的橫坐標(biāo)的倍,故D正確.故選:BCD.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題求解的關(guān)鍵有兩個:一是利用面積公式得出面積表達(dá)式,結(jié)合導(dǎo)數(shù)得出最值;二是根據(jù)垂直平分得出點(diǎn)之間的關(guān)系.3./【分析】依題意,利用等腰三角形求得,再由余弦定理求出橢圓長軸長,作出圓錐的軸截面交橢圓于點(diǎn),建立坐標(biāo)系,利用三角形重心性質(zhì)和相似三角形求出點(diǎn)坐標(biāo),代入橢圓方程即可求得半短軸長,利用離心率定義計算即得.【詳解】如圖,設(shè),因,故,又,由余弦定理,,即,設(shè)橢圓中心為,作圓錐的軸截面,與底面直徑交于,與橢圓交于,連交于,以點(diǎn)為原點(diǎn),為軸,建立直角坐標(biāo)系.則,又由得,從而則得,不妨設(shè)橢圓方程為,把和點(diǎn)坐標(biāo)代入方程,解得,則,故故答案為:.4.(1)(2)①證明見解析;②4【分析】(1)根據(jù)題意,找出之間的關(guān)系式,列方程求解即可;(2)①設(shè)出方

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