椭圆及其性质 第1课时 新题培优练
- 格式:doc
- 大小:165.66 KB
- 文档页数:6
1.若椭圆x 216+y 2b 2=1过点(-2,3),则其焦距为( )A .2 5B .2 3C .4 5D .4 32.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的焦点分别为F 1,F 2,b =4,离心率为35.过F 1的直线交椭圆于A ,B 两点,则△ABF 2的周长为( )A .10B .12C .16D .203.已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,且长轴长为12,离心率为13,则该椭圆方程为( )A.x 2144+y 2128=1B.x 236+y 220=1C.x 232+y 236=1D.x 236+y 232=1 4.若椭圆x 29+y 24+k=1的离心率为45,则k 的值为( )A .-21B .21C .-1925或21 D.1925或215.若椭圆x 2+my 2=1的焦点在y 轴上,且长轴长是短轴长的两倍.则m 的值为( )A.14B.12 C .2 D .46.如图,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0),其中左焦点为F(-25,0),P 为C 上一点,满足|OP|=|OF|,且|PF|=4,则椭圆C 的方程为( )A.x 225+y 25=1B.x 236+y 216=1C.x 236+y 210=1D.x 245+y 225=1 7.若焦点在x 轴上的椭圆x 22+y 2m =1的离心率为12,则m 等于( )A. 3B.32C.83D.238.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线与椭圆交于A ,B 两点,若△F 1AB 是以A 为直角顶点的等腰直角三角形,则椭圆的离心率为( )A.22 B .2-3 C.5-2 D.6- 39.设斜率为22的直线l 与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)交于不同的两点,且这两个交点在x 轴上的射影恰好是椭圆的两个焦点,则该椭圆的离心率为( )A.33B.12C.22D.1310.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率为32,四个顶点构成的四边形的面积为4,过原点的直线l(斜率不为零)与椭圆C 交于A ,B 两点,F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,则四边形AF 1BF 2的周长为( )A .4B .4 3C .8D .8 311.已知直线l :y =kx 与椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)交于A ,B 两点,其中右焦点F 的坐标为(c ,0) ,且AF 与BF 垂直,则椭圆C 的离心率的取值范围为( ) A .[22,1) B .(0,22] C .(22,1) D .(0,22)12.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率为22.过F 1的直线l 交C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么C 的方程为________. 13.若椭圆的方程为x 210-a +y 2a -2=1,且此椭圆的焦距为4,则实数a =________.14.若椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点与短轴的两个顶点组成一个面积为1的正方形,则椭圆C 的内接正方形的面积为________.15.已知F 1、F 2为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点,M 为椭圆上一点,MF 1垂直于x 轴,且∠F 1MF 2=60°,则椭圆的离心率为________.16. 一个底面半径为2的圆柱被与底面所成角是60°的平面所截,截面是一个椭圆,则该椭圆的焦距等于________.17.已知F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点,若椭圆C 上存在点P ,使得线段PF 1的中垂线恰好经过焦点F 2,则椭圆C 的离心率的取值范围是________. 18.如右图,已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0),F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,A 为椭圆的上顶点,直线AF 2交椭圆于另一点B.(1)若∠F 1AB =90°,求椭圆的离心率;(2)若椭圆的焦距为2,且AF 2→=2F 2B →,求椭圆的方程.19.设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点,M 是C 上一点且MF 2与x 轴垂直,直线MF 1与C 的另一个交点为N.(1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且|MN|=5|F 1N|,求a ,b.1.若椭圆x 216+y 2b 2=1过点(-2,3),则其焦距为( )A .2 5B .2 3C .4 5D .4 3答案 D 解∵椭圆过(-2,3),则有416+3b 2=1,b 2=4,c 2=16-4=12,c =23,2c =432.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的焦点分别为F 1,F 2,b =4,离心率为35.过F 1的直线交椭圆于A ,B 两点,则△ABF 2的周长为( )A .10B .12C .16D .20答案 D 解析 如图,由椭圆的定义知△ABF 2的周长为4a ,又e =c a =35,即c =35a ,∴a 2-c 2=1625a 2=b 2=16.∴a =5,△ABF 2的周长为20. 3.已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,且长轴长为12,离心率为13,则该椭圆方程为( )A.x 2144+y 2128=1B.x 236+y 220=1C.x 232+y 236=1D.x 236+y 232=1 答案 D 解析 ∵2a =12,c a =13,∴a =6,c =2,b 2=32.∴椭圆的方程为x 236+y 232=1. 4.若椭圆x 29+y 24+k=1的离心率为45,则k 的值为( )A .-21B .21C .-1925或21 D.1925或21答案 C 解析 若a 2=9,b 2=4+k ,则c =5-k.由c a =45,即5-k 3=45,得k =-1925; 若a 2=4+k ,b 2=9,则c =k -5.由c a =45,即k -54+k =45,解得k =21.5.若椭圆x 2+my 2=1的焦点在y 轴上,且长轴长是短轴长的两倍.则m 的值为( )A.14B.12C .2D .4答案 A 将原方程变形为x 2+y 21m=1.由题意知a 2=1m ,b 2=1,∴a =1m ,b =1.∴1m =2,∴m =14. 6.如图,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0),其中左焦点为F(-25,0),P 为C 上一点,满足|OP|=|OF|,且|PF|=4,则椭圆C 的方程为( )A.x 225+y 25=1B.x 236+y 216=1C.x 236+y 210=1D.x 245+y 225=1 答案 B 解析 设椭圆的焦距为2c ,右焦点为F 1,连接PF 1,如图所示. 由F(-25,0),得c =2 5.由|OP|=|OF|=|OF 1|,知PF 1⊥PF.在Rt △PFF 1中,由勾股定理,得|PF 1|=|F 1F|2-|PF|2=(45)2-42=8.由椭圆定义,得|PF 1|+|PF|=2a =4+8=12,从而a =6,得a 2=36,于是b 2=a 2-c 2=36-(25)2=16,所以椭圆C 的方程为x 236+y 216=1.7.若焦点在x 轴上的椭圆x 22+y 2m =1的离心率为12,则m 等于( )A. 3B.32C.83D.23答案 B 解析 ∵a 2=2,b 2=m ,∴c 2=2-m.∵e 2=c 2a 2=2-m 2=14.∴m =32.8.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线与椭圆交于A ,B 两点,若△F 1AB 是以A 为直角顶点的等腰直角三角形,则椭圆的离心率为( )A.22 B .2-3 C.5-2 D.6- 3答案 D 设|F 1F 2|=2c ,|AF 1|=m ,若△ABF 1是以A 为直角顶点的等腰直角三角形,则|AB|=|AF 1|=m ,|BF 1|=2m.由椭圆的定义可得△ABF 1的周长为4a ,即有4a =2m +2m ,即m =(4-22)a ,则|AF 2|=2a -m =(22-2)a ,在Rt △AF 1F 2中,|F 1F 2|2=|AF 1|2+|AF 2|2,即4c 2=4(2-2)2a 2+4(2-1)2a 2,即有c 2=(9-62)a 2,即c =(6-3)a ,即e =ca =6-39.设斜率为22的直线l 与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)交于不同的两点,且这两个交点在x 轴上的射影恰好是椭圆的两个焦点,则该椭圆的离心率为( )A.33B.12C.22D.13答案 C 解析 由题意知,直线l 与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)两个交点的横坐标是-c ,c ,所以两个交点分别为(-c ,-22c),(c ,22c),代入椭圆得c 2a 2+c 22b 2=1,两边同乘2a 2b 2,则c 2(2b 2+a 2)=2a 2b 2.因为b 2=a 2-c 2,所以c 2(3a 2-2c 2)=2a 4-2a 2c 2,所以c 2a 2=2或12.又因为0<e<1,所以e =c a =22,故应选C.10.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率为32,四个顶点构成的四边形的面积为4,过原点的直线l(斜率不为零)与椭圆C 交于A ,B 两点,F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,则四边形AF 1BF 2的周长为( )A .4B .4 3C .8D .8 3答案 C 解析 由⎩⎪⎨⎪⎧c a =32,2ab =4,c 2=a 2-b 2,解得⎩⎨⎧a =2,b =1.周长为4a =8.11.已知直线l :y =kx 与椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)交于A ,B 两点,其中右焦点F 的坐标为(c ,0) ,且AF 与BF 垂直,则椭圆C 的离心率的取值范围为( ) A .[22,1) B .(0,22] C .(22,1) D .(0,22)答案 C 解析 由AF 与BF 垂直,运用直角三角形斜边的中线即为斜边的一半,可得|OA|=|OF|=c ,由|OA|>b ,即c>b ,可得c 2>b 2=a 2-c 2,即c 2>12a 2,可得22<e<1.故选C.12.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率为22.过F 1的直线l 交C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么C 的方程为________. 解析 根据椭圆焦点在x 轴上,可设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0).∵e =22,∴c a =22.根据△ABF 2的周长为16得4a =16,因此a =4,b =22,所以椭圆方程为x 216+y 28=1.13.若椭圆的方程为x 210-a +y 2a -2=1,且此椭圆的焦距为4,则实数a =________.答案 4或8解析 ①当焦点在x 轴上时,10-a -(a -2)=22,解得a =4.②当焦点在y 轴上时,a -2-(10-a)=22,解得a =8.14.若椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点与短轴的两个顶点组成一个面积为1的正方形,则椭圆C 的内接正方形的面积为________.答案 43解析 由已知得,a =1,b =c =22,所以椭圆C 的方程为x 2+y 212=1,设A(x 0,y 0)是椭圆C 的内接正方形位于第一象限内的顶点,则x 0=y 0,所以1=x 02+2y 02=3x 02,解得x 02=13,所以椭圆C 的内接正方形的面积S =(2x 0)2=4x 02=43.15.已知F 1、F 2为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点,M 为椭圆上一点,MF 1垂直于x 轴,且∠F 1MF 2=60°,则椭圆的离心率为________.答案 33 解析 方法一:∵|F 1F 2|=2c ,MF 1⊥x 轴,∴|MF 1|=233c ,|MF 2|=433 c. ∴2a =|MF 1|+|MF 2|=23c.∴e =2c 2a =33.方法二:由F 1(-c ,0),将x =-c 代入x 2a 2+y 2b 2=1,得y =b 2a ,∵|F 1F 2||MF 1|=3,∴2cb 2a = 3.∵b 2=a 2-c 2,∴2ac a 2-c 2=3,即2e 1-e2= 3.解得e =-3(舍),e =33.16. 一个底面半径为2的圆柱被与底面所成角是60°的平面所截,截面是一个椭圆,则该椭圆的焦距等于________. 答案 43解析 ∵底面半径为2的圆柱被与底面成60°的平面所截,其截面是一个椭圆,∴这个椭圆的短半轴长为2,长半轴长为2cos60°=4.∵a 2=b 2+c 2,∴c =42-22=23,∴椭圆的焦距为4 3.17.已知F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点,若椭圆C 上存在点P ,使得线段PF 1的中垂线恰好经过焦点F 2,则椭圆C 的离心率的取值范围是________.答案 [13,1)解析 设P(x ,y),则|PF 2|=a -ex ,若椭圆C 上存在点P ,使得线段PF 1的中垂线恰好经过焦点F 2,则|PF 2|=|F 1F 2|,∴a -ex =2c ,∴x =a -2c e =a (a -2c )c .∵-a ≤x ≤a ,∴a (a -2c )c ≤a ,∴c a ≥13,∴13≤e<1.故椭圆C 的离心率的取值范围是[13,1).18.如右图,已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0),F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,A 为椭圆的上顶点,直线AF 2交椭圆于另一点B. (1)若∠F 1AB =90°,求椭圆的离心率;(2)若椭圆的焦距为2,且AF 2→=2F 2B →,求椭圆的方程. 答案 (1)22 (2)x 23+y 22=1解析 (1)若∠F 1AB =90°,则△AOF 2为等腰直角三角形.所以有|OA|=|OF 2|,即b =c. 所以a =2c ,e =c a =22.(2)由题知A(0,b),F 2(1,0),设B(x ,y),由AF 2→=2F 2B →,解得x =32,y =-b 2.代入x 2a 2+y 2b 2=1,得94a 2+b 24b 2=1. 即94a 2+14=1,解得a 2=3.所以椭圆方程为x 23+y 22=1.19.设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点,M 是C 上一点且MF 2与x 轴垂直,直线MF 1与C 的另一个交点为N.2020届高三数学精准培优专练十七:椭圆(一)2019届高三数学精准培优专练十七:椭圆(一) (1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且|MN|=5|F 1N|,求a ,b.答案 (1)12 (2)a =7,b =27解析 (1)根据c =a 2-b 2及题设知M ⎝⎛⎭⎫c ,b 2a ,b 2a 2c =34,2b 2=3ac. 将b 2=a 2-c 2代入2b 2=3ac ,解得c a =12,c a =-2(舍去).故C 的离心率为12.(2)由题意,原点O 为F 1F 2的中点,MF 2∥y 轴,所以直线MF 1与y 轴的交点D(0,2)是线段MF 1的中点.故b 2a =4,即b 2=4a.① 由|MN|=5|F 1N|,得|DF 1|=2|F 1N|.设N(x 1,y 1),由题意知y 1<0,则⎩⎨⎧2(-c -x 1)=c ,-2y 1=2,即⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-32c ,y 1=-1.代入C 的方程,得9c 24a 2+1b 2=1.② 将①及c =a 2-b 2代入②得9(a 2-4a )4a 2+14a =1. 解得a =7,b 2=4a =28.故a =7,b =27.。
椭圆的离心率问题一.离心率基础问题1.如果椭圆221(8)89x y k k +=>-+的离心率为12e =,则k =()A.4B.4或54-C.45-D.4或45-2.已知椭圆()22105x y m m +=>的离心率e =m 的值为______.3.方程22134x y m m +=--表示的曲线是椭圆,则离心率的取值范围是____________.4.在平面直角坐标系xOy 中,若椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的两个焦点和短轴的两个端点恰为正方形的四个顶点,则椭圆E 的离心率是__________.二.利用椭圆第一定义求离心率1.已知12,F F 分别是椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点,P 为椭圆上一点,且12PF PF ⊥,若12PF =,则椭圆的离心率为()-B.21D.22.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左、右焦点分别为12,F F ,P 为椭圆C 上一点,且123F PF π∠=,若1F 关于12F PF ∠平分线的对称点在椭圆C 上,则该椭圆的离心率为______.3.已知椭圆C 的左、右焦点分别为1F ,2F ,直线AB 过1F 与该椭圆交于A ,B 两点,当2F AB为正三角形时,该椭圆的离心率为()A.4B.3C.3D.24.已知椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 为C 上一点,若线段1PF 的中点在y 轴上,且1230oPF F ∠=,则椭圆C 的离心率为()A.16C.13D.3三.焦点三角形与余弦定理1.已知F 是椭圆2222+1(0)x y a b a b=>>的一个焦点,若直线y kx =与椭圆相交于,A B 两点,且60AFB ∠=︒,则椭圆离心率的取值范围是()A.(1)2B.(02,C.1(0)2,D.1(1)22.已知F 是椭圆E :()222210x y a b a b+=>>的左焦点,经过原点O 的直线l 与椭圆E 交于P ,Q 两点,若3PF QF =,且120PFQ ∠=︒,则椭圆E 的离心率为()A.4B.12C.4D.23.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,若椭圆上存在一点P 使得122π3F PF ∠=,则该椭圆离心率的取值范围是________.4.已知椭圆方程为()222210x y a b a b+=>>,左、右焦点分别为1F 、2F ,P 为椭圆上的动点,若12F PF ∠的最大值为23π,则椭圆的离心率为___________.四.顶角直角三角形1.已知椭圆()222210x y a b a b +=>>上一点A ,它关于原点的对称点为B ,点F 为椭圆右焦点,且满足AF BF ⊥,设ABF α∠=,且,123ππα⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,则该椭圆的离心率e 的取值范围是()A.12⎫⎪⎪⎣⎭B.2⎣⎦C.3-⎦D.,32⎥⎣⎦2.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右焦点为F ,椭圆C 上的两点A ,B 关于原点对你,且满足0FA FB ⋅=,FB FA ≤≤,则椭圆C 的离心率的取值范围为()A.2⎫⎪⎪⎣⎭B.12⎤⎥⎣⎦C.)1,1D.2⎣⎦3.设椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的左、右焦点分别为1F 、2F ,P 是椭圆上一点,12PF PF λ=,(122λ≤≤),122F PF π∠=,则椭圆离心率的取值范围为()A.(0,]2B.[2C.2[3D.4.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的两焦点为1F ,2F .若椭圆C 上有一点P 满足1290F PF ∠=︒,则椭圆C 的离心率的最小值为()C.13五.焦半径与第二定义1.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左,右焦点12,F F ,过原点的直线l 与椭圆C 相交于M ,N 两点.其中M在第一象限.1121,3NF MN F F MF =≥,则椭圆C 的离心率的取值范围为()A.1(0,2B.2]-C.1]D.(1]22.设12,F F 分别为椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点,若在直线2a x c=-(c 为半焦距)上存在点P ,使1PF 的长度恰好为椭圆的焦距,则椭圆离心率的取值范围为()A.0,3⎛ ⎝⎦B.3⎫⎪⎣⎭C.0,2⎛ ⎝⎦D.,12⎤⎥⎣⎦3.设F 1、F 2是椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点,P 为直线32a x =上一点,△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形,则E 的离心率为()A.14C.34D.12六.第三定义与中点弦1.若椭圆()2210,0mx ny m n +=>>与直线1y x =-交于A ,B 两点,过原点与线段AB 中点的连线的斜率为12,则椭圆的离心率为()A.12B.22.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>上关于原点对称的两点为A ,B ,点M 为椭圆C 上异于A ,B 的一点,直线AM 和直线BM 的斜率之积为14-,则椭圆C 的离心率为()A.14B.12C.2D.43.已知直线10x y +-=与椭圆C :222222b x a y a b +=(0a b >>)相交于A ,B 两点,且线段AB 的中点M 在直线l :20x y -=上,则椭圆C 的离心率为()D.124.若A ,B 分别是椭圆22:1y E x m+=,(1)>m 短轴上的两个顶点,点P 是椭圆上异于A ,B的任意一点,若直线AP 与BP 的斜率之积为4m-,则椭圆的离心率为_________.七.焦点三角形:双底角型1.设P 为椭圆上一点,且122130,45PF F PF F ∠=︒∠=︒,其中12,F F 为椭圆的两个焦点,则椭圆的离心率e 的值等于()B.(22+C.(21)2D.(21)22.设椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,且122F F c =,若椭圆上存在点M 使得在12MF F △中,1221sin sin MF F MF F a c∠∠=,则该椭圆离心率的取值范围为______.3.已知椭圆E 的两个焦点分别为12,F F ,点P 为椭圆上一点,且121tan 3PF F =,21tan 3PF F =-,则椭圆E 的离心率为__.4.设P 为椭圆22221x y a b+=(0)a b >>上一点,两焦点分别为1F ,2F ,如果1275PF F ∠=︒,2115PF F ∠=︒,则椭圆的离心率为()八.焦点三角形:双余弦定理型1.已知椭圆C 的焦点为1F ,2F ,过1F 的直线与C 交于A ,B 两点,若212153AF F F BF ==,则C 的离心率为()C.12D.132.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的上顶点()0,A b ,左右焦点分别为1F ,2F 连接1AF ,并延长交椭圆于另一点P ,若2PA PF =,则椭圆C 的离心率为()A.13B.163.椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左焦点为点F ,过原点O 的直线与椭圆交于P ,Q 两点,若120PFQ ∠=︒,OF =OP =,则椭圆C 的离心率为()A.2B.3C.3D.34.已知1F ,2F ,B 分别是椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左焦点、右焦点、上顶点,连接2BF 并延长交C 于点P ,若1PF B △为等腰三角形,则C 的离心率为()A.13B.12D.2九.焦点弦与定比分点1.设12,F F 分别是椭圆C 的左,右焦点,过点1F 的直线交椭圆C 于,M N 两点,若113MF F N =,且24cos 5MNF ∠=,则椭圆C 的离心率为()A.2B.3C.12D.132.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ,过1F 的直线与C 交于,A B 两点.若112AF F B =,2||AB BF =,则C 的离心率为()A.13B.3D.33.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,点A 是椭圆上一点,线段1AF 的垂直平分线与椭圆的一个交点为B ,若23AB F B =,则椭圆C 的离心率为()A.13C.23D.34.直线0x --=经过椭圆的右焦点F ,交椭圆()222210x y a b a b+=>>于P ,Q 两点,交y 轴于C 点,若3FP CP =,则该椭圆的离心率是().1-B.2C.121十.焦点圆1.已知P 为椭圆上一点,1F ,2F 是椭圆的左、右焦点,若使12PF F △为直角三角形的点P 有且只有4个,则椭圆离心率的取值范围是()A.2⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭B.2⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭C.(D.)+∞2.已知圆224x y +=与x 轴的交点分别为,A B ,点P 是直线:40l x y -+=上的任意一点,椭圆C 以,A B 为焦点且过点P ,则椭圆C 的离心率e 的取值范围为()A.⎛⎝⎦B.⎫⎪⎪⎣⎭C.⎛ ⎝⎦D.⎫⎪⎪⎣⎭3.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ,直线(0)y kx k =>与C 相交于M ,N 两点(其中M 在第一象限),若M ,1F ,N ,2F 四点共圆,且直线2NF 倾斜角不小于6π,则椭圆C 的离心率e 的取值范围是()A.⎫⎪⎪⎣⎭B.1⎤⎥⎝⎦C.1,1)-D.1]-十一.椭圆与圆1.已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>,点P 是C 上任意一点,若圆222:O x y b +=上存在点M 、N ,使得120MPN ∠=︒,则C 的离心率的取值范围是()A.0,2⎛ ⎝⎦B.2⎫⎪⎪⎣⎭C.10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦D.1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭2.已知1F 为椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>左焦点,直线l 过椭圆的中心且与椭圆交于A ,B 两点.若以AB 为直径的圆过1F ,且1124F AB ππ≤∠≤,则椭圆C 的离心率的取值范围是().A.2⎣⎦B.2⎫⎪⎪⎣⎭C.20,3⎛⎤⎥⎝⎦D.12,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦3.椭圆的焦点1(F -,20)F ,长轴长为2a ,在椭圆上存在点P ,使1290F PF ︒∠=,对于直线y a =,在圆()2212x y +-=上始终存在两点,M N 使得直线上有点Q ,满足90MQN ︒∠=,则椭圆的离心率的取值范围是()A.[3B.2C.[,23D.(0,34.已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为1F 、2F ,第二象限的点M 在椭圆C 上,且2OM OF =,若椭圆C 的离心率为3,则直线2MF 的斜率为()A.4-B.14-C.2-D.12-十二.常规大题1.已知椭圆22:143x y M +=,点1F ,C 分别是椭圆M 的左焦点、左顶点,过点1F 的直线l (不与x 轴重合)交M 于A ,B 两点.(1)求M 的离心率及短轴长;(2)是否存在直线l ,使得点B 在以线段AC 为直径的圆上?若存在,求出直线l 的方程;若存在,说明理2.椭圆C 的中心在坐标原点O ,焦点在x 轴上,椭圆C 经过点()0,1且长轴长为.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点()1,0M 且斜率为1的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,求弦长AB .3.已知椭圆22221(0)x y E a b a b+=>>:的长轴长是短轴长的2倍,左焦点为(F .(1)求椭圆E 的方程;(2)若A 是椭圆E 的右焦点,过点F 且斜率为1的直线交椭圆E 于,M N 两点,求AMN 的面积.4.已知椭圆()222210x y a b a b +=>>的一个顶点为()0,1D -,离心率为2.(1)求椭圆的方程(2)过椭圆右焦点且斜率为()0k k ≠的直线m 与椭圆相交于两点A ,B ,与y 轴交于点E ,线段AB 的中点为P ,直线l 过点E 且垂直于OP (其中O 为原点),证明直线l 过定点.。
第五节椭圆【教材回扣】1.椭圆的定义平面内与两个定点F1,F2的距离的________等于________(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的________,两焦点间的距离叫做椭圆的________.集合P={M||MF1|+|MF2|=________},|F1F2|=2c<2a,其中a>0,c>0,且a,c为常数.a b a b________________________________【题组练透】题组一判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1.平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆.()2.方程mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n)表示的曲线是椭圆.()3.椭圆上一点P与两焦点F1,F2构成△PF1F2的周长为2a+2c(其中a为椭圆的长半轴长,c为椭圆的半焦距).()4.x2a2+y2b2=1(a>b>0)与y2a2+x2b2=1(a>b>0)的焦距相同.()题组二教材改编1.(多选题)椭圆x225+y29=1与椭圆x225-k+y29-k=1(k<9)的()A.长轴长相等B.焦点相同C.离心率相等D.焦距相等2.如果椭圆x2100+y236=1上一点P与焦点F1的距离等于6,那么点P与另一个焦点F2的距离是( )A .6B .12C .14D .263.已知点P 是椭圆x 25+y 24=1上y 轴右侧的一点,且以点P 及焦点F 1,F 2为顶点的三角形的面积等于1,则点P 的坐标为________________.题组三 易错自纠1.已知F 1,F 2为平面内两个定点,|F 1F 2|=2020,动点P 满足|PF 1|+|PF 2|=2020,则点P 的轨迹是( )A .椭圆B .圆C .线段D .无轨迹2.若方程x 25-m +y 2m +3=1表示椭圆,则m 的取值范围是( )A .(-3,5)B .(-5,3)C .(-3,1)∪(1,5)D .(-5,1)∪(1,3)3.已知椭圆x 25+y 2m =1(m >0)的离心率e =105,则m 的值为________.第1课时 椭圆及其性质题型一 椭圆定义的应用角度|利用定义求轨迹方程[例1] 已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,C 2:(x +4)2+y 2=9,动圆M 在圆C 1内部且和圆C 1相内切,和圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( )A .x 264-y 248=1B .y 264+x 248=1 C .x 248-y 264=1 D .x 264+y 248=1 [听课记录]类题通法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.巩固训练1:已知A(-12,0),B 是圆(x -12)2+y 2=4(F 为圆心)上一动点,线段AB 的垂直平分线交BF 于点P ,则动点P 的轨迹方程为________.角度|利用定义解决焦点三角形问题[例2] 已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF 1⊥PF 2,若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.[听课记录]类题通法利用定义求焦点三角形的周长和面积.解决焦点三角形问题常利用椭圆的定义、正弦定理或余弦定理,其中|PF 1|+|PF 2|=2a 两边平方是常用技巧.巩固训练2:过椭圆x 24+y 2=1的左焦点F 1作直线l 交椭圆于A ,B 两点,F 2是椭圆右焦点,则△ABF 2的周长为( )A .8B .42C .4D .22角度|利用定义求最值[例3] 在平面直角坐标系xOy 中,P 是椭圆y 24+x 23=1上的一个动点,点A(1,1),B(0,-1),则|PA|+|PB|的最大值为( )A .2B .3C .4D .5 [听课记录]类题通法抓住|PF 1|与|PF 2|之和为定值,可联系到利用基本不等式求|PF 1|·|PF 2|的最值;利用定义|PF 1|+|PF 2|=2a 转化或变形,借助三角形性质求最值.巩固训练3:已知F 是椭圆5x 2+9y 2=45的左焦点,P 是此椭圆上的动点,A(1,1)是一定点,则|PA|+|PF|的最大值为________,最小值为________.题型二 椭圆的标准方程[例4] (1)如图,已知椭圆C 的中心为原点O ,F(-5,0)为C 的左焦点,P 为C 上一点,满足|OP|=|OF|且|PF|=6,则椭圆C 的标准方程为( )A .x 236+y 216=1B .x 240+y 215=1 C .x 249+y 224=1 D .x 245+y 220=1 (2)已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点(-32,52),(3,5),则椭圆的方程为________.(3)过点(3,-5),且与椭圆y 225+x 29=1有相同焦点的椭圆的标准方程为____________________.[听课记录]类题通法求椭圆方程的两种方法1.定义法:根据椭圆的定义,确定a 2,b 2的值,结合焦点位置写出椭圆方程. 2.待定系数法:根据题目所给的条件确定椭圆中的两个系数a ,b.当不知焦点在哪一个坐标轴上时,一般可设所求椭圆的方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n),再用待定系数法求出m ,n 的值即可.巩固训练4:(1)[2021·山东烟台诊断]已知椭圆的两个焦点为F 1(-5,0),F 2(5,0),M 是椭圆上一点,若MF 1⊥MF 2,|MF 1|·|MF 2|=8,则该椭圆的方程是( )A .x 27+y 22=1B .x 22+y 27=1 C .x 29+y 24=1 D .x 24+y 29=1 (2)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为33,过F 2的直线l 交C 于A ,B 两点,若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为( )A .x 23+y 22=1B .x 23+y 2=1 C .x 212+y 28=1 D .x 212+y 24=1 (3)与椭圆x 24+y23=1有相同离心率且经过点(2,-3)的椭圆标准方程为________.题型三 椭圆的几何性质[例5] (1)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点是圆x 2+y 2-6x +8=0的圆心,且短轴长为8,则椭圆的左顶点为( )A .(-3,0)B .(-4,0)C .(-10,0)D .(-5,0)(2)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点为A ,上顶点为B ,且|OA|=3|OB|(O 为坐标原点),则该椭圆的离心率为( )A .233B .63C .22D .33(3)(多选题)[2021·山东潍坊模拟]已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2且|F 1F 2|=2,点P(1,1)在椭圆内部,点Q 在椭圆上,则以下说法正确的是( )A .|QF 1|+|QP|的最小值为2a -1B .椭圆C 的短轴长可能为2C .椭圆C 的离心率的取值范围为(0,5-12)D .若PF 1→=F 1Q →,则椭圆C 的长轴长为5+17 [听课记录]类题通法1.利用椭圆几何性质的注意点及技巧 (1)注意椭圆几何性质中的不等关系在求与椭圆有关的一些范围问题时,经常用到x ,y 的范围,离心率的范围等不等关系. (2)利用椭圆几何性质的技巧求解与椭圆几何性质有关的问题时,理清顶点、焦点、长轴、短轴等基本量的内在联系. 2.求椭圆离心率的方法(1)直接求出a ,c ,利用离心率公式e =ca求解.(2)由a ,b ,c 之间的关系求离心率,可以利用变形公式e =1-b 2a2求解.也可以利用b 2=a 2-c 2消去b ,得到关于a ,c 的方程或不等式,进而转化为关于e 的不等式再求解.(3)由椭圆的定义求离心率.e =c a =2c2a ,而2a 是椭圆上任意一点到两焦点的距离之和,2c 是焦距,从而与焦点三角形联系起来.巩固训练5:(1)已知椭圆x 2m -2+y 210-m=1的长轴在x 轴上,焦距为4,则m 等于( )A .8B .7C .6D .5(2)若椭圆上存在三点,使得这三点与椭圆中心恰好是一个正方形的四个顶点,则该椭圆的离心率为( )A .5-12B .33C .22D .63(3)已知F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆C 上存在点P ,使得线段PF 1的中垂线恰好经过焦点F 2,则椭圆C 离心率的取值范围是________.[预测1] 核心素养——逻辑推理、直观想象已知F 1,F 2分别是椭圆的左、右焦点,现以F 2为圆心作一个圆恰好经过椭圆中心并且交椭圆于点M ,N ,过F 1的直线MF 1是圆F 2的切线,则椭圆的离心率为( )A .3-1B .2-3C .22D .32[预测2] 新题型——多选题设椭圆x 29+y 23=1的右焦点为F ,直线y =m(0<m <3)与椭圆交于A ,B 两点,则( )A .|AF|+|BF|为定值B .△ABF 周长的取值范围是[6,12]C .当m =32时,△ABF 为直角三角形D .当m =1时,△ABF 的面积为6课前基础巩固[教材回扣]和 常数 焦点 焦距 2a-a ≤x ≤a -b ≤y ≤b -b ≤x ≤b -a ≤y ≤a 坐标轴 原点 (-a,0) (a,0) (0,-b ) (0,b ) (0,-a ) (0,a ) (-b,0) (b,0) 2a 2b 2c (0,1) a 2-b 2 [题组练透] 题组一1.× 2.√ 3.√ 4.√ 题组二1.解析:由椭圆x 225+y 29=1表示焦点为(±4,0),长轴长为10,离心率为45,焦距为8.椭圆x 225-k +y 29-k =1(k <9)表示焦点为(±4,0),长轴长为225-k ,离心率为425-k ,焦距为8,故选BD. 答案:BD2.解析:由椭圆x 2100+y 236=1知a =10.由椭圆定义知:|PF 1|+|PF 2|=2a =20, ∴|PF 2|=20-|PF 1|=20-6=14. 故选C. 答案:C3.解析:设P (x ,y )是椭圆上的一点,则S △PF 1F 2=12×2c ×|y |=1,∴|y |=1.将|y |=1代入椭圆方程x 25+y 24=1得:x 25+14=1,解得|x |=152.又点P 是椭圆x 25+y 24=1上y 轴右侧的一点,所以x =152.∴点P 的坐标为(152,1)或(152,-1).答案:(152,1)或(152,-1)题组三1.解析:由|PF 1|+|PF 2|=|F 1F 2|=2020知点P 的轨迹是以F 1,F 2为端点的线段.故选C.答案:C2.解析:由方程表示椭圆知⎩⎪⎨⎪⎧5-m >0,m +3>0,5-m ≠m +3,解得-3<m <5且m ≠1. 故选C.答案:C3.解析:若a 2=5,b 2=m ,则c =5-m ,由c a =105,即5-m 5=105,解得m =3;若a 2=m ,b 2=5,则c =m -5.由c a =105,即m -55=105,解得m =7. 答案:3或7第1课时 椭圆及其性质 课堂题型讲解题型一例1 解析:设圆M 的半径为r ,则|MC 1|+|MC 2|=(13-r )+(3+r )=16>8=|C 1C 2|,所以M 的轨迹是以C 1,C 2为焦点的椭圆,且2a =16,2c =8,故所求的轨迹方程为x 264+y 248=1.故选D. 答案:D巩固训练1 解析:如图,由题意知|P A |=|PB |,|PF |+|BP |=2.所以|P A |+|PF |=2且|P A |+|PF |>|AF |,即动点P 的轨迹是以A ,F 为焦点的椭圆,a =1,c =12,b 2=34.所以动点P 的轨迹方程为x 2+4y 23=1.答案:x 2+4y 23=1例2 解析:设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2.则⎩⎪⎨⎪⎧r 1+r 2=2a ,r 21+r 22=4c 2,∴2r 1r 2=(r 1+r 2)2-(r 21+r 22)=4a 2-4c 2=4b 2,∴S △PF 1F 2=12r 1r 2=b 2=9,∴b =3.答案:3巩固训练2 解析:因为x 24+y 2=1,所以a =2.由椭圆的定义可得|AF 1|+|AF 2|=2a =4,且|BF 1|+|BF 2|=2a =4,所以△ABF 2的周长为|AB |+|AF 2|+|BF 2|=(|AF 1|+|AF 2|)+(|BF 1|+|BF 2|)=4a =8.答案:A例3 解析:由题意知椭圆y 24+x 23=1的焦点坐标为B (0,-1),B ′(0,1),连接PB ′,AB ′,根据椭圆的定义,得|PB |+|PB ′|=2a =4,得|PB |=4-|PB ′|.∴|AP |+|PB |=|P A |+(4-|PB ′|) =4+(|P A |-|PB ′|)≤4+|AB ′| =4+1=5.当且仅当P 在AB ′延长线上时,等号成立. 故|P A |+|PB |的最大值为5. 故选D. 答案:D巩固训练3 解析:椭圆方程化为x 29+y 25=1,设F 1是椭圆的右焦点,则F 1(2,0),∴|AF 1|=2,∴|P A |+|PF |=|P A |-|PF 1|+6,又-|AF 1|≤|P A |-|PF 1|≤|AF 1|(当P ,A ,F 1共线时等号成立),∴6-2≤|P A |+|PF |≤6+ 2. 答案:6+2 6-2 题型二例4 解析:(1)由题意可得c =5,设右焦点为F ′,连接PF ′(图略),由|OP |=|OF |=|OF ′|知,∠PFF ′=∠FPO ,∠OF ′P =∠OPF ′,∴∠PFF ′+∠OF ′P =∠FPO +∠OPF ′,∴∠FPO +∠OPF ′=90°,即PF ⊥PF ′,在Rt △PFF ′中,由勾股定理,得|PF ′|=|FF ′|2-|PF |2=102-62=8,由椭圆的定义,得|PF |+|PF ′|=2a =6+8=14,从而a =7,a 2=49,于是b 2=a 2-c 2=49-25=24,∴椭圆C 的方程为x 249+y 224=1.故选C.(2)设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n ). 由⎩⎪⎨⎪⎧-322m +522n =1,3m +5n =1, 解得m =16,n =110.所以椭圆方程为y 210+x 26=1.(3)法一 (定义法)椭圆y 225+x 29=1的焦点为(0,-4)(0,4),即c =4.由椭圆的定义,知 2a =(3-0)2+(-5+4)2 +(3-0)2+(-5-4)2.解得a =2 5.由c 2=a 2-b 2可得b 2=4,所以所求椭圆的标准方程为y 220+x 24=1.法二 (待定系数法)∵所求椭圆与椭圆y 225+x 29=1的焦点相同,∴其焦点在y 轴上,且c 2=25-9=16.设它的标准方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0).∵c 2=16,且c 2=a 2-b 2,故a 2-b 2=16.① 又点(3,-5)在所求椭圆上, ∴(-5)2a 2+(3)2b 2=1,即5a 2+3b2=1.② 由①②得b 2=4,a 2=20,∴所求椭圆的标准方程为y 220+x 24=1.答案:(1)C (2)y 210+x 26=1 (3)y 220+x 24=1巩固训练4 解析:(1)设|MF 1|=m ,|MF 2|=n . ∵MF 1⊥MF 2,|MF 1|·|MF 2|=8, |F 1F 2|=25,∴m 2+n 2=20,mn =8, ∴(m +n )2=36,∴m +n =2a =6,∴a =3. ∵c =5,∴b =a 2-c 2=2,∴椭圆的方程是x 29+y 24=1.故选C. (2)由e =33,得c a =33①.又△AF 1B 的周长为43,由椭圆定义,得4a =43,得a =3,代入①得c =1,∴b 2=a 2-c 2=2,故C 的方程为x 23+y 22=1.故选A.(3)解法一 ∵e =c a =a 2-b 22=1-b 2a 2=1-34=12,若焦点在x 轴上,设所求椭圆方程为x 2m 2+y 2n 2=1(m >n >0),则1-(n m )2=14.从而(n m )2=34,n m =32.又4m 2+3n2=1,∴m 2=8,n 2=6. ∴方程为x 28+y 26=1.若焦点在y 轴上,设方程为y 2m 2+x 2n2=1(m >n >0),则3m 2+4n 2=1,且n m =32,解得m 2=253,n 2=254.故所求方程为y 2253+x 2254=1.解法二 若焦点在x 轴上,所求椭圆方程为x 24+y 23=t (t >0),将点(2,-3)代入,得t=224+(-3)23=2. 故所求方程为x 28+y 26=1.若焦点在y 轴上,设方程为y 24+x 23=λ(λ>0),代入点(2,-3),得λ=2512,∴所求方程为y 2253+x 2254=1.答案:(1)C (2)A (3)y 2253+x 2254=1或x 28+y26=1题型三例5 解析:(1)由已知得,椭圆的一个焦点坐标为(3,0),故c =3,又因为2b =8,b =4,所以a 2=b 2+c 2=16+9=25.故a =5.所以椭圆的左顶点为(-5,0).故选D.(2)依题意可知a =3b ,即b =33a .又c = a 2-b 2=a 2-(33a)2=63a ,所以该椭圆的离心率e =c a =63.故选B.(3)由题意知,F 1(-1,0),F 2(1,0).对于A :由椭圆的定义知,|QF 1|+|QF 2|=2a ,所以|QF 1|+|QP |=2a -|QF 2|+|QP |≥2a -|PF 2|=2a -1,当P ,Q ,F 2三点共线时等号成立,故A 正确;对于B :若椭圆C 的短轴长为2,则b =1.又c =1,所以a 2=b 2+c 2=2,椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.因为122+12>1,所以点P 在椭圆外,不符合题意,故B 错误;对于C :因为点P (1,1)在椭圆内,所以1a 2+1b 2<1,即b 2+a 2<a 2b 2.又b 2=a 2-c 2=a 2-1,所以a 2-1+a 2<a 2(a 2-1),整理得a 4-3a 2+1>0,解得a 2<3-52或a 2>3+52.因为a 2>1,所以a 2>3+52,则e 2=c 2a 2<23+5=6-254=(5-12)2.又0<e <1,所以0<e <5-12,故C 正确;对于D :因为PF 1→=F 1Q →,所以F 1为线段PQ 的中点,则Q (-3,-1),由椭圆定义可得,2a =|QF 1|+|QF 2|=5+17,故D 正确.故选ACD.答案:(1)D (2)B (3)ACD巩固训练5 解析:(1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧10-m >0,m -2>0,m -2>10-m ,解得6<m <10.又焦距为4,∴c 2=m -2-10+m =4, ∴m =8.故选A.(2)设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),根据椭圆与正方形的对称性,可画出满足题意的图形,如图所示,因为|OB |=a ,所以|OA |=22a ,所以点A 的坐标为(a 2,a 2),又点A 在椭圆上,所以a 24a 2+a 24b2=1,所以a 2=3b 2,所以a 2=3(a 2-c 2),所以3c 2=2a 2,所以椭圆的离心率e =c a =63.故选D.(3)如图所示,∵线段PF 1的中垂线经过F 2,∴|PF 2|=|F 1F 2|=2c ,即椭圆上存在一点P ,使得|PF 2|=2c .∴a -c ≤2c ≤a +c .∴e =c a ∈[13,1). 答案:(1)A (2)D (3)[13,1) 高考命题预测 预测1 解析:∵过F 1的直线MF 1是圆F 2的切线,∴∠F 1MF 2=90°,|MF 2|=c ,∵|F 1F 2|=2c ,∴|MF 1|=3c ,由椭圆定义可得|MF 1|+|MF 2|=c +3c =2a ,∴椭圆离心率e =21+3=3-1. 故选A.答案:A预测2 解析:设椭圆的左焦点为F ′,则|AF ′|=|BF |,所以|AF |+|BF |=|AF |+|AF ′|为定值6,A 正确;△ABF 的周长为|AB |+|AF |+|BF |,因为|AF |+|BF |为定值6,易知|AB |的范围是(0,6),所以△ABF 周长的取值范围是(6,12),B 错误;将y =32与椭圆方程联立,可解得A (-332,32),B (332,32).又易知F (6,0),所以AF →·BF →=(6+332)(6-332)+(-32)2=0,所以△ABF 为直角三角形,C 正确;将y =1与椭圆方程联立,解得A (-6,1),B(6,1),所以S△ABF=12×26×1=6,D正确.答案:ACD。
2.1.2 椭圆的几何性质第1课时 椭圆的几何性质一、选择题1.椭圆C 1:x 225+y 29=1与椭圆C 2:x 2+y 24=1在扁圆程度上( ) A .C 1较扁B .C 2较扁C .C 1与C 2的扁圆程度一样D .不能确定考点 椭圆的几何性质题点 由椭圆方程研究其几何性质答案 B解析 ∵C 1的离心率e 1=45,C 2的离心率e 2=32,且e 1<e 2,∴C 2较扁. 2.椭圆x 225+y 29=1与椭圆x 2a 2+y 29=1有( ) A .相同短轴B .相同长轴C .相同离心率D .以上都不对考点 椭圆的几何性质题点 由椭圆方程研究其几何性质答案 D解析 因为在椭圆x 2a 2+y 29=1中,焦点的位置不确定,所以无法确定两椭圆的长轴、短轴、离心率的关系.3.椭圆(m +1)x 2+my 2=1的长轴长是( ) A.2m -1m -1B.-2-m mC.2m mD .-21-m m -1 考点 椭圆的几何性质题点 由条件研究椭圆的几何性质答案 C解析 椭圆方程可简化为x 211+m +y 21m=1,由题意知m >0,∴11+m <1m,∴a =m m ,∴椭圆的长轴长2a =2m m. 4.设椭圆中心在原点,两焦点F 1,F 2在x 轴上,点P 在椭圆上,若椭圆的离心率为12,△PF 1F 2的周长为12,则椭圆的标准方程是( )A.x 24+y 23=1 B.x 216+y 212=1 C.x 23+y 24=1 D.x 212+y 216=1 考点 椭圆几何性质的应用题点 由椭圆的几何性质求方程答案 B解析 由题意知c a =12,① 2a +2c =12,②由①②可知,a =4,c =2,∴b =a 2-c 2=23,∴椭圆的标准方程为x 216+y 212=1. 5.若一个椭圆的长轴长、短轴长和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是( ) A.45 B.35 C.25 D.15 考点 椭圆几何性质的应用题点 求椭圆的离心率答案 B解析 由题意有2a +2c =2×2b ,即a +c =2b ,又c 2=a 2-b 2,消去b ,整理得5c 2=3a 2-2ac ,即5e 2+2e -3=0,∴e =35或e =-1(舍去).6.从椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上一点P 向x 轴作垂线,垂足恰为左焦点F 1,A 是椭圆与x 轴正半轴的交点,B 是椭圆与y 轴正半轴的交点,且AB ∥OP (O 是坐标原点),则该椭圆的离心率是( ) A.24 B.12 C.22 D.32考点 椭圆性质的应用题点 求椭圆的离心率答案 C解析 由题意可设P (-c ,y 0)(c 为半焦距),则k OP =-y 0c ,k AB =-b a, ∵OP ∥AB ,∴-y 0c =-b a ,即y 0=bc a. 把P ⎝⎛⎭⎫-c ,bc a 代入椭圆方程,得(-c )2a 2+⎝⎛⎭⎫bc a 2 b 2=1,∴⎝⎛⎭⎫c a 2=12,∴e =c a =22. 7.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1和x 2a 2+y 2b2=k (k >0,a >0,b >0)具有( ) A .相同的顶点B .相同的离心率C .相同的焦点D .相同的长轴和短轴 考点 椭圆的几何性质的应用题点 求椭圆的离心率答案 B解析 不妨设a >b >0,则椭圆x 2a 2+y 2b2=k 的离心率e 2=ka 2-kb 2ka 2= a 2-b 2a 2. 而椭圆x 2a 2+y 2b2=1的离心率e 1= a 2-b 2a 2,故B 正确. 二、填空题8.已知椭圆的短半轴长为1,离心率0<e ≤32,则长轴长的取值范围是________. 考点 椭圆几何性质的应用题点 由椭圆的几何性质求参数答案 (2,4]解析 ∵e = 1-b 2a 2= 1-1a 2, ∴0< 1-1a 2≤32, 得1<a ≤2,∴2<2a ≤4.9.若椭圆长轴长是短轴长的2倍,且焦距为2,则此椭圆的标准方程为____________. 考点 椭圆几何性质的应用题点 由椭圆的几何性质求方程 答案 x 243+y 213=1或y 243+x 213=1 解析 由题意可知a =2b ,c =1,所以1+b 2=4b 2,故b 2=13,a 2=43, 则此椭圆的标准方程为x 243+y 213=1或x 213+y 243=1. 10.设F 1,F 2是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 为直线x =3a 2上一点,△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形,则E 的离心率为________.考点 椭圆几何性质的应用题点 求椭圆的离心率答案 34解析 由题意,知∠F 2F 1P =∠F 2PF 1=30°,∴∠PF 2x =60°.∴|PF 2|=2×⎝⎛⎭⎫32a -c =3a -2c . ∵|F 1F 2|=2c ,|F 1F 2|=|PF 2|,∴3a -2c =2c ,∴e =c a =34. 11.若椭圆x 2+my 2=1的离心率为32,则m =________. 考点 椭圆几何性质的应用题点 由椭圆的几何性质求参数答案 14或4 解析 方程化为x 2+y 21m =1,则有m >0且m ≠1.当1m <1时,由题意 1-1m 1=32,解得m =4; 当1m>1时,由题意 1m -11m=32,解得m =14. 综上,m =14或4. 三、解答题 12.如图所示,F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,M 为椭圆上一点,且MF 2⊥F 1F 2,∠MF 1F 2=30°.试求椭圆的离心率.考点 椭圆几何性质的应用题点 求椭圆的离心率解 设椭圆的长半轴、短半轴、半焦距分别为a ,b ,c .因为MF 2⊥F 1F 2,所以△MF 1F 2为直角三角形.又∠MF 1F 2=30°,所以|MF 1|=2|MF 2|,|F 1F 2|=32|MF 1|. 而由椭圆定义知|MF 1|+|MF 2|=2a ,因此|MF 1|=4a 3,所以2c =32×4a 3,即c a =33, 即椭圆的离心率是33. 13.已知F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,A 是椭圆上位于第一象限内的一点,若AF 2→·F 1F 2——→=0,椭圆的离心率等于22,△AOF 2的面积为22,求椭圆的方程. 考点 椭圆的标准方程题点 待定系数法求椭圆的标准方程解 如图,因为AF 2→·F 1F 2——→=0,所以AF 2⊥F 1F 2,因为椭圆的离心率e =c a =22, 所以b 2=12a 2, 设A (x ,y )(x >0,y >0),由AF 2⊥F 1F 2知x =c ,所以A (x ,y )代入椭圆方程得c 2a 2+y 2b2=1, 所以y =b 2a. 因为△AOF 2的面积为22,所以2AOF S =12c ×y =22, 即12c ·b 2a =22, 因为c a =22,所以b 2=8, 所以a 2=2b 2=16,故椭圆的方程为x 216+y 28=1. 四、探究与拓展14.设AB 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的长轴,若把线段AB 分为100等份,过每个分点作AB 的垂线,分别交椭圆的上半部分于点P 1,P 2,…,P 99,F 1为椭圆的左焦点,则|F 1A |+|F 1P 1|+|F 1P 2|+…+|F 1P 99|+|F 1B |的值是( )A .98aB .99aC .100aD .101a考点 椭圆几何性质的应用题点 利用椭圆的性质求值答案 D解析 由椭圆的定义及其对称性可知,|F 1P 1|+|F 1P 99|=|F 1P 2|+|F 1P 98|=…=|F 1P 49|+|F 1P 51|=|F 1A |+|F 1B |=2a ,|F 1P 50|=a,50×2a +|F 1P 50|=101a .15.已知椭圆C :x 2+2y 2=4.(1)求椭圆C 的离心率;(2)设O 为原点,若点A 在直线y =2上,点B 在椭圆C 上,且OA ⊥OB ,求线段AB 长度的最小值.考点 椭圆的几何性质题点 求椭圆的离心率解 (1)由题意,椭圆C 的标准方程为x 24+y 22=1, 所以a 2=4,b 2=2,从而c 2=a 2-b 2=2. 因此a =2,c = 2.故椭圆C 的离心率e =c a =22. (2)设点A ,B 的坐标分别为(t,2),(x 0,y 0),其中x 0≠0.因为OA ⊥OB ,所以OA →·OB →=0,即tx 0+2y 0=0,解得t =-2y 0x 0. 又x 20+2y 20=4,所以|AB |2=(x 0-t )2+(y 0-2)2=⎝⎛⎭⎫x 0+2y 0x 02+(y 0-2)2 =x 20+y 20+4y 20x 20+4 =x 20+4-x 202+2(4-x 20)x 20+4 =x 202+8x 20+4(0<x 20≤4). 因为x 202+8x 20≥4(0<x 20≤4),当且仅当x 20=4时等号成立, 所以|AB |2≥8.故线段AB 长度的最小值为2 2.。
椭圆 培优练习一、选择题1.已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为35,直线2100x y ++=过椭圆的左顶点,则椭圆方程为( )A. 22154x y +=B. 221259x y +=C. 221169x y += D. 2212516x y +=答案及解析:D【详解】直线2100x y ++=与x 轴的交点为(5,0)-,直线2100x y ++=过椭圆的左顶点,即椭圆的左顶点为(5,0)-. 所以椭圆中5a =,由椭圆的离心率为35,则3c =. 则4b =,所以椭圆的方程为:2212516x y +=.故答案为:D 2.已知椭圆22143x y +=,则与椭圆相交且以点()1,1A 为弦中点的直线所在方程为( )A. 3470x y ++=B. 2570x y +-=C. 3410x y -+=D. 3470x y +-=答案及解析:.D【详解】设以点()1,1A 为弦中点的直线与椭圆交于()()1122,,,M x y N x y , 依题意所求直线的斜率存在,()()1122,,,M x y N x y 代入椭圆方程得,222211221,14343x y x y +=+=,两式相减得12121212()()()()043x x x x y y y y +-+-+=, 121234y y x x -=--,即所求直线的斜率为34-,所求的直线方程为3470x y +-=.故选:D3.椭圆221169x y +=上的点到直线34x y += ) A. 0C.答案及解析:B【详解】因为椭圆方程221169x y +=,所以椭圆的参数方程为:4cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩, 设P 为椭圆上任意一点,设()4cos ,3sin P θθ,则P点到直线34x y +=的距离d==当sin 14πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭时,d有最小值,即min 5d =故选:B4.设F 1 ,F 2分别是椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>的左、右焦点,过F 2的直线交椭圆于A ,B 两点,且120AF AF ⋅=,222AF F B =,则椭圆E 的离心率为( )A.23B.34答案及解析:.C【详解】222AF F B = 设2BF x =,则22AF x =由椭圆的定义,可以得到1122,2AF a x BF a x =-=-120AF AF ⋅=,12AF AF ∴⊥在1Rt AF B ∆中,有()()()2222232a x x a x -+=-,解得3a x =2124,33a aAF AF ∴==在12Rt AF F △中,有()22242233a a c ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭整理得225=9c a,c e a ∴==故选C 项.5.已知F 是椭圆E :()222210x y a b a b +=>>的左焦点,经过原点O 的直线l 与椭圆E 交于P ,Q 两点,若3PF QF=,且120PFQ ∠=︒,则椭圆E 的离心率为( )B.12答案及解析:.A【详解】解:设椭圆的右焦点F ',连接PF ',QF ',根据椭圆对称性可知四边形PFF Q '为平行四边形, 则QF PF '=,且由120PFQ ∠=︒,可得60FPF '∠=︒, 所以42PF PF PF a ''+==,则12PF a '=,32PF a = 由余弦定理可得()()222222cos603c PF PF PF PF PF PF PF PF ''''=+-︒=+-,即2222974444c a a a =-=,∴椭圆的离心率4e ===,故选:A .6.已知椭圆22:12y C x +=,直线:l y x m =+,若椭圆C 上存在两点关于直线l 对称,则m 的取值范围是( )A. 22,33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭ B. 22,44⎛- ⎝⎭ C. 33,33⎛- ⎝⎭ D. 3344⎛- ⎝⎭答案及解析:.C【详解】设()11,A x y ,()22,B x y 是椭圆C 上关于l 对称的两点,AB 的中点为()00,M x y , 则1202x x x +=,1202y y y +=,1AB k =-.又因为A ,B 在椭圆C 上,所以221112y x +=,222212y x +=,两式相减可得121212122y y y y x x x x -+⋅=--+,即002y x =. 又点M 在l 上,故00y x m =+,解得0x m =,02y m =. 因为点M 在椭圆C 内部,所以2221m m +<,解得33m ⎛∈ ⎝⎭. 故选:C7.已知椭圆2222:19x y C a a +=+,F 1、F 2是其左右焦点,若对椭圆C 上的任意一点P ,都有120PF PF ⋅>恒成立,则实数a 的取值范围为( )A. (-3,0)∪(0,3)B. [-3,0)∪(0,3]C.(-∞,-3) ∪(3,+∞)D. (-∞,-3] ∪[3,+∞)答案及解析:C【详解】椭圆2222:19x y C a a+=+,12F F 、是其左右焦点,若对椭圆C 上的任意一点P , 画出图象:根据图象可知当点P 移动到y 轴顶点时,12F PF ∠角度最大,此时120PF PF ⋅>,P 移动到椭圆其位置也必有120PF PF ⋅> 根据2222:19x y C a a +=+ ∴()13,0F -,()23,0F , 点P 移动到y 轴顶点时,()0,P a 可得:()13,PF a =--,()23,PF a =由120PF PF ⋅>,可得290a ->,即29<a 解得33a -<<其0a ≠ 故选:C.8.焦点在x 轴上的椭圆方程为()222210x y a b a b +=>>,短轴的一个端点和两个焦点相连构成一个三角形,该三角形内切圆的半径为3b,则椭圆的离心率为( )A.14B.13C.12D.23答案及解析:.C试题分析:由短轴的一个端点和两个焦点相连构成一个三角形的面积相等得112(22)223b c b a c ⨯⨯=⨯+⨯得,2a c =,即12c e a ==,故选C.9.在平面直角坐标系xOy 中,点P 为椭圆:C 22221y x ab +=()0a b >>的下顶点,M ,N 在椭圆上,若四边形OPMN 为平行四边形,α为直线ON 的倾斜角,若,64ππα⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,则椭圆C 的离心率的取值范围为( )A. 60,3⎛ ⎝⎦B. 30,2⎛ ⎝⎦C. 6332⎣⎦D. 62233⎣⎦答案及解析:.A【详解】OP 在y 轴上,且平行四边形中,MN OP , ∴M 、N 两点的横坐标相等,纵坐标互为相反数,即M 、N 两点关于x 轴对称,而MN OP a ==, 可设,2a M x ⎛⎫-⎪⎝⎭,,2a N x ⎛⎫⎪⎝⎭,代入椭圆方程得:3||x b =,得3,2a N b ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭, α为直线ON 的倾斜角,2tan 332aa b b == ,3,,tan 1643a ππα⎛⎤∈∴<≤ ⎥⎝⎦,3133b ∴<≤,13a b ∴<≤313ba∴≤<22113b a ∴≤<,而221c a e a b ==-603e ∴<≤.∴椭圆C 的离心率的取值范围为60,3⎛⎤ ⎥ ⎝⎦.故选A 项.10.如图所示,已知椭圆方程为22221(0)x y a b a b+=>>,A 为椭圆的左顶点,B 、C 在椭圆上,若四边形OABC 为平行四边形,且45OAB ∠=︒,则椭圆的离心率为( )A .22B .33C .63D .23答案及解析:.C知OC 的方程为y x =,与22221x y a b +=联立,解得22C x a b=+,222aa b =+,那么223a b =, 则2223()a a c =-,则2223a c =,那么6c e a ==. 11.设F 1,F 2分别是椭圆()222210x y a b a b +=>>的左、右焦点,若在直线2a x c =(其中222cb a +=)上存在点P ,使线段PF 1的垂直平分线经过点F 2,则椭圆离心率的取值范围是( )A. 20,2⎛ ⎝⎦B. 30,3⎛ ⎝⎦C. 33⎫⎪⎪⎣⎭ D. 22⎫⎪⎪⎣⎭答案及解析:.C【详解】解:由题意得 ()1,0)F c -,2F (),0c , 设点2,a P m c ⎛⎫⎪⎝⎭, 则由中点公式可得线段1PF 的中点221(,22a c K m c - ),∴线段1PF 的斜率与2KF 的斜率之积等于1-, 即22210212m m a a c c c c c--⋅=--+-, 22230a a m c c c c ⎛⎫⎛⎫∴=-+⋅-≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,4224230a a c c ∴--≤,423210e e ∴+-≥,213e ∴≥,或21(e ≤-舍去),e ∴≥. 又椭圆的离心率 01e <<,故13e ≤<, 故选:C . 二、填空题12.设F 1,F 2为椭圆C :22+13620x y =的两个焦点,M 为C 上一点且在第一象限.若12MF F △为等腰三角形,则M 的坐标为___________.答案及解析:由已知可得2222236,36,16,4a b c a b c ==∴=-=∴=,11228MF F F c ∴===.122212,4MF MF a MF +===.设点M 的坐标为()()0000,0,0x y x y >>,则121200142MF F S FF y y =⋅⋅=△,又1201442MFF S y =⨯=∴=△0y = 22013620x ∴+=,解得03x =(03x =-舍去),M ∴的坐标为(.13.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,交点1F ,2F 在x 轴上,离心率为2,过1F 做直线l 交C 于,A B 两点,且2ABF ∆的周长为16,那么C 的方程为 .答案及解析:.221 168x y+=14.已知椭圆22221(0)x yC a ba b+=>>:左右焦点分别是12(10)(10)F F-,、,,点A是直线20x y+-=上的动点,若点A在椭圆C上,则椭圆C的离心率的最大值为▲ .答案及解析:105【详解】由题意易知:直线与椭圆C有公共点,联立方程可得:∴∴,即∴椭圆C的离心率∴椭圆的离心率的最大值为15.点P是椭圆上任意一点,F1,F2分别是椭圆的左右焦点,∠F1PF2的最大值是60°,则椭圆的离心率的值是.答案及解析:.【解答】解:由椭圆性质可得,当P为椭圆短轴的一个端点时,∠F1PF2有最大值是60°,如图:则∠F1PO=30°,∴sin30,即椭圆的离心率的值是.故答案为:.三、解答题16.已知椭圆()222210x yC a ba b+=>>:的短轴长等于3F距C最远处的距离为3.(1)求椭圆C的方程;(2)设O为坐标原点,过F的直线与C交于A、B两点(A、B不在x轴上),若OE OA OB=+,求四边形AOBE面积S的最大值.答案及解析:.(1)22143x y +=;(2)1【详解】(1)由已知得2b 3=,222a c 3,abc +==+,22x y C 143∴+=所求椭圆的方程为(2)因为过F ()1,0的直线与C 交于A B 、两点(A B 、不在x 轴上),所以设l :x ty 1=+, 221143x ty x y =+⎧⎪⇒⎨+=⎪⎩ ()223t 4y 6ty 90++-= 设()()1122A x y B x y 、、、则1221226t y y 3t 49y y 3t 4-⎧+=⎪+⎪⎪⎨-⎪=⎪+⎪⎩OE OA OB AOBE =+所以为平行四边形ΔAOB12S 2S y y ∴==-==,m 1=≥212m 4S 13m 13m m==++得,由对勾函数的单调性易得当m 1=即t 0=时, max S 3=17.已知椭圆()222210x y a b a b +=>>的四个顶点围成的菱形的面积为(1,0).(1)求椭圆的方程;(2)若M ,N 为椭圆上的两个动点,直线OM ,ON 的斜率分别为1k ,2k ,当1234k k =-时,MON △的面积是否为定值?若为定值,求出此定值;若不为定值,说明理由.答案及解析:(1)22143x y +=(2【详解】(1)由椭圆22221x y a b +=四个顶点围成的菱形的面积为()1,0,可得2ab =,1c =,即221ab a b ⎧=⎪⎨-=⎪⎩,解得24a =,23b =,故椭圆的方程为22143x y +=.(2)设()11,M x y ,()22,N x y ,当直线MN 的斜率存在时,设方程为y kx m =+,由22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,消y 可得,()2223484120k x kmx m +++-=, 则()()222264434412k m km∆=-+-()2248430k m =-+>,即2243m k <+,且122834km x x k -+=+,212241234m x x k-=+,所以12MN x x =-===又由点O 到直线MN的距离d =所以12MON S MN d =△=又因为12121234y y k k x x ==-,所以()22121112k x x km x x m x x +++222228334412434km km m k k m k -⎛⎫+ ⎪+⎝⎭=+=--+,化简整理可得22243m k =+,满足>0∆,代入MCN S ===△, 当直线MN 的斜率不存在时,由于1234k k =-,考虑到OM ,ON 关于x 轴对称,不妨设1k =,2k =则点M ,N的坐标分别为2M⎭,2N -⎭,此时12MON S ==△ 综上可得,MON △18.已知椭圆C :22221x y a b +=(0a b >>),与x 轴负半轴交于(2,0)A -,离心率12e =. (1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l :y kx m =+与椭圆C 交于()11,M x y ,()22,N x y 两点,连接AM ,AN 并延长交直线4x =于()33,E x y ,()44,F x y 两点,已知12341111y y y y +=+,求证:直线MN 恒过定点,并求出定点坐标. 答案及解析:(1)22143x y += (2)证明见解析;定点坐标为(1,0)【详解】(1)由题有2a =,12c e a ==.∴1c =,∴2223b a c =-=. ∴椭圆方程为22143x y +=.(2)由22,1.43y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得()2223484120k x kmx m +++-=()()22222264434412043k m k m m k ∆=-+->⇒<+122834km x x k -+=+,212241234m x x k -=+.又AM AE k k = ∴3113110062422y y y y x x --=⇒=+++, 同理24262y y x =+ 又12341111y y y y +=+ ∴1212122112121212222()666y y x x x y x y y y y y y y y y ++++++=+= ∴1212214()y y x y x y +=+∴1212214()()()kx m kx m x kx m x kx m +++=+++ ∴1212(4)()280k m x x kx x m -+-+=∴22228(412)24()(4)2800343434km m k m k m k m k k k--+--+=⇒=+++ ∴m k =-,此时满足2243m k <+ ∴(1)y kx m k x =+=- ∴直线MN 恒过定点(1,0)11 19.已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,点()1,e和2⎭都在椭圆C 上,其中e 为椭圆C 的离心率. (1)求椭圆C 的方程;(2)若过原点的直线1:l y kx =与椭圆C 交于A 、B 两点,且在直线22:20l kx y k -+-=上存在点P ,使得PAB ∆是以P 为直角顶点的直角三角形,求实数k 的取值范围答案及解析:(1)2214x y +=; (2)0k ≥或43k ≤-.【详解】(1)由题设知222a b c =+,c e a =.由点()1,e 在椭圆上,得222211c a a b +=. 解得21b =,又点⎭在椭圆上,222112a b ∴+=. 即21112a +=,解得24a =. 所以椭圆的方程是2214x y +=. (2)设()11,A x y 、()22,B x y , 由2214y kx x y =⎧⎪⎨+=⎪⎩得22414x k =+ 120x x ∴+=,122414x x k =-+,120y y +=,2122414k y y k=-+ 设()00,P x y ,则0022y kx k =+-依题意PA PB ⊥,得•1PA PB k k =-01020102•1y y y y x x x x --∴=--- 即()()220120*********y y y y y y x x x x x x -+++++-+=220012120y x y y x x ∴+++=()()()()22220024114422014k k x k k x k k +∴++-+--=+有解 ()()()()222222411624142014k k k k k k ⎡⎤+⎢⎥∆=--+--≥+⎢⎥⎣⎦ 化简得2340k k +≥,0k ∴≥或43k ≤-。
2.1.2 椭圆的简单几何性质第一课时 椭圆的简单几何性质填一填1.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的简单几何性质(1)范围易知y 2b 2=1-x 2a 2≥0,故x 2a ≤1,即-a ≤x ≤a ;同理-b ≤y ≤b .故椭圆位于直线x =±a 和y =±b 所围成的矩形框里. (2)对称性在方程中,以-y 代替y 或以-x 代替x 或以-y 代替y 、以-x 代替x ,方程都不改变,故椭圆关于x 轴、y 轴和原点都对称.原点为椭圆的对称中心,也称为椭圆的中心.(3)顶点椭圆与x 轴、y 轴分别有两个交点,这四个交点即为椭圆与它的对称轴的交点,叫做椭圆的顶点.其中x 轴上两个顶点的连线段称为椭圆的长轴,y 轴上两个顶点的连线段称为椭圆的短轴,长轴长为2a ,短轴长为2b .说明:依据椭圆的四个顶点,可以确定椭圆的具体位置. (4)离心率椭圆的焦距与长轴长的比称为椭圆的离心率.离心率能够刻画椭圆的扁平程度.椭圆的扁平程度由离心率的大小确定,与椭圆的焦点所在的坐标轴无关,e 越大椭圆越扁,e 越小椭圆越圆.2.椭圆x 2a 2+y 2b 2=1,y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0)的几何性质比较标准 方程x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0) y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0) 图形范围-a ≤x ≤a ,-b ≤y ≤b-b ≤x ≤b ,-a ≤y ≤a对称 性 对称轴:x 轴、y 轴;对称中心:原点焦点左焦点F 1 (-c,0),右焦点F 2 (c,0)下焦点F 1 (0,-c ),上焦点F 2 (0,c )顶点 A 1(-a,0),A 2(a,0), B 1(0,-b ),B 2(0,b ) A 1(0,-a ),A 2(0,a ), B 1(-b,0),B 2(b,0)轴 线段A 1A 2,B 1B 2分别是椭圆的长轴和短轴;长轴长|A 1A 2|=2a ,短轴长|B 1B 2|=2b ,长半轴长为a ,短半轴长为b离心 率e e =2c 2a =ca(0<e <1)判一判1.若点P (m ,n )在椭圆x 29+y 2=1上,则实数m 的取值范围是[-1,1].(×)解析:椭圆焦点在x 轴上,且a =3,所以-3≤m ≤3.故错误.2.已知点(3,2)在椭圆x 2a 2+y 2b2=1上,则点(-3,-2)不在椭圆上.(×)解析:根据椭圆的对称性可知点(-3,-2),(3,-2),(-3,2)均在椭圆上,故错误. 3.椭圆25x 2+9y 2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是10,6,0.8.(√)解析:将方程25x 2+9y 2=225化为椭圆的标准方程为x 232+y 252=1,所以a =5,b =3,c =4,所以e =c a =45=0.8,长轴长2a =10,短轴长2b =6.4.若焦点在x 轴上的椭圆x 22+y 2m =1的离心率为12,则m =23.(×)解析:由题椭圆x 22+y 2m =1焦点在x 轴上,且离心率为12,故e =2-m 2=12⇒m =32,故错误.5.若点P (a,1)在椭圆x 22+y 23=1的外部,则a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-233,233.(×)解析:因为点P 在椭圆x 22+y 23=1的外部,所以a 22+123>1,解得a >233或a <-233,故错误.6.已知椭圆的长轴长是8,离心率是34,则此椭圆的标准方程是x 216+y 27=1.(×)解析:因为a =4,e =34,所以c =3.所以b 2=a 2-c 2=16-9=7.所以椭圆的标准方程是x 216+y 27=1或x 27+y 216=1.故错误.想一想1.提示:一般的步骤(通常采用待定系数法):①确定焦点位置;②设出相应椭圆的方程(对于焦点位置不确定的椭圆可能有两种标准方程);③根据已知条件构造关于a ,b ,c 的关系式,利用方程(组)求出a ,b ,c .带入②即可.2.如何求解椭圆的离心率? 提示:求解方法一般有两种:①易求a ,c ,代入e =c a 求解;易求b ,c ,由e =cb 2+c 2求解;易求a ,b ,由e =a 2-b 2a 求解.②列出含a ,c 的齐次方程,列式时常用公式b =a 2-c 2代替式子中的b ,然后将等式两边同时除以a 的n 次方(一般除以a 或a 2),从而利用e =ca转化为含e 的方程,解方程即可.但应注意0<e <1.思考感悟:练一练1.椭圆6x 2+y 2=6的长轴的端点坐标是( ) A .(-1,0),(1,0) B .(-6,0),(6,0)C .(-6,0),(6,0)D .(0,-6),(0,6) 解析:因为椭圆的焦点在y 轴上,且a 2=6,所以长轴的两个端点坐标为(0,-6),(0,6).故选D. 答案:D2.已知椭圆的方程为2x 2+3y 2=m (m >0),则此椭圆的离心率为( ) A.13 B.33 C.22 D.12解析:因为2x 2+3y 2=m (m >0)⇒x 2m 2+y 2m 3=1,所以c 2=m 2-m 3=m 6,故e 2=13,解得e =33.故选B.答案:B3.椭圆以两坐标轴为对称轴,一个顶点是(0,13),另一个顶点是(-10,0),则焦点坐标为________.解析:由题意知椭圆焦点在y 轴上,且a =13,b =10,则c =a 2-b 2=69,故焦点坐标为(0,±69)答案:(0,±69)4.设F 1,F 2是椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,P 为直线x =3a2上一点,△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形,则E 的离心率为________.解析:由题意得|PF 2|=|F 1F 2|,所以2⎝⎛⎭⎫32a -c =2c ,所以3a =4c ,所以e =34. 答案:34知识点一由椭圆方程研究简单几何性质 1.A .|x |≤5,|y |≤3B .|x |≤15,|y |≤13C .|x |≤3,|y |≤5D .|x |≤13,|y |≤15解析:椭圆方程可化为x 2125+y 219=1,所以a =13,b =15,又焦点在y 轴上,所以|x |≤15,|y |≤13.故选B.答案:B2.已知椭圆C 1:x 212+y 24=1,C 2:x 216+y 28=1,则( )A .C 1与C 2顶点相同B .C 1与C 2长轴长相等 C .C 1与C 2短轴长相等D .C 1与C 2焦距相等解析:由两个椭圆的标准方程,可知C 1的顶点坐标为(±23,0),(0,±2),长轴长为43,短轴长为4,焦距为42;C 2的顶点坐标为(±4,0),(0,±22),长轴长为8,短轴长为42,焦距为4 2.故选D.3.已知直线2x +y -2=0经过椭圆x a 2+y b2=1(a >0,b >0)的上顶点与右焦点,则椭圆的方程为( )A.x 25+y 24=1B.x 24+y 2=1 C.x 29+y 24=1 D.x 26+y 24=1 解析:直线2x +y -2=0与坐标轴的交点坐标为(1,0),(0,2), 由题意得c =1,b =2, 所以a =b 2+c 2=5,所以椭圆的方程为x 25+y 24=1.答案:A4.已知椭圆中心在原点,一个焦点为(-3,0),且长轴长是短轴长的2倍,则该椭圆的标准方程是( )A.x 24+y 2=1 B .x 2+y 24=1 C.x 23+y 2=1 D .x 2+y 23=1 解析:∵一个焦点为(-3,0), ∴焦点在x 轴上且c = 3.∵长轴长是短轴长的2倍,∴2a =2·2b ,即a =2b , ∴(2b )2-b 2=3.∴b 2=1,a 2=4,故所求椭圆的标准方程为x 24+y 2=1.答案:A5.已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,若长轴长为18,两个焦点恰好将长轴三等分,则该椭圆的标准方程是________.解析:由2a =18,得a =9.又因为2c =183=6,所以c =3.所以b 2=a 2-c 2=81-9=72.所以所求椭圆的标准方程为x 281+y 272=1.答案:x 281+y 272=1知识点三椭圆的离心率问题6.椭圆x 2A.32 B.34 C.22 D.23 解析:将椭圆方程x 2+4y 2=1化为标准方程得x 2+y 214=1,则a 2=1,b 2=14,c =a 2-b 2=32,离心率e =c a =32. 答案:A7.如图所示,F 是椭圆的左焦点,P 是椭圆上一点,PF ⊥x 轴,OP ∥AB ,则椭圆的离心率为________.解析:方法一:设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),则k AB =-ba.又PF ⊥x 轴,∴P 点的坐标为⎝⎛⎭⎫-c ,b 2a ,∴k OP =-b 2ac .∵OP ∥AB ,∴k AB =k OP ,即-b a =-b 2ac,∴b =c ,a 2=2c 2,因此,a =2c ,∴e =22.方法二:设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),则P ⎝⎛⎭⎫-c ,b 2a .又OP ∥AB ,∴∠POF =∠BAO , ∴Rt △OPF ∽Rt △ABO ,∴|PF ||BO |=|OF ||AO |,即b 2a b =c a , 即b a =c a ,∴b =c ,∴a =2c ,∴e =c a =22. 答案:228.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点分别为F 1,F 2,若椭圆上存在一点P ,使得∠F 1PF 2=π3,求椭圆离心率的取值范围. 解析:在△F 1PF 2中,∠F 1PF 2=π3,由余弦定理,可得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|cos π3=(|PF 1|+|PF 2|)2-3|PF 1||PF 2|,由于|PF 1|+|PF 2|=2a ,所以4c 2=4a 2-3|PF 1|·|PF 2|.结合基本不等式,可得4a 2-4c 2=3|PF 1||PF 2|≤3⎝⎛⎭⎫|PF 1|+|PF 2|22=3a 2(当且仅当|PF 1|=|PF 2|=a 时等号成立),即a 2≤4c 2,可得e ≥12,又∵e <1,∴椭圆离心率的取值范围是⎣⎡⎭⎫12,1.基础达标一、选择题1.椭圆x 24+y 23=1的离心率为( )A .2 B. 3C.32D.12解析:由椭圆的方程x 24+y 23=1可得a =2,b =3⇒c =1,所以椭圆x 24+y 23=1的离心率为e =c a =12,故选D.答案:D2.与椭圆9x 2+4y 2=36有相同焦点,且短轴长为2的椭圆的标准方程为( ) A.x 22+y 24=1 B .x 2+y 26=1 C.x 26+y 2=1 D.x 28+y25=1 解析:椭圆方程9x 2+4y 2=36可化为x 24+y 29=1,可知焦点在y 轴上,焦点坐标为(0,±5),故可设所求椭圆方程为y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0),则c = 5.又2b =2,即b =1,所以a 2=b 2+c 2=6,则所求椭圆的标准方程为x 2+y 26=1.答案:B3.已知椭圆C 的左、右焦点坐标分别是(-2,0),(2,0),离心率是63,则椭圆C 的方程为( )A.x 23+y 2=1 B .x 2+y 23=1 C.x 23+y 22=1 D.x 22+y 23=1 解析:由题可知,椭圆的焦点在x 轴上,可设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).因为c a =63,c =2,所以a =3,b =a 2-c 2=1,所以椭圆C 的方程为x 23+y 2=1.故选A.答案:A4.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1,F 2,离心率为33,过F 2的直线l交C 于A ,B 两点.若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为( )A.x 23+y 22=1B.x 23+y 2=1 C.x 212+y 28=1 D.x 212+y 24=1 解析:由题可知e =c a =33,又△AF 1B 的周长为43,所以4a =43,所以a =3,所以c =1.所以b 2=a 2-c 2=2.故C 的方程为x 23+y 22=1.故选A. 答案:A5.点P 为椭圆x 25+y 24=1上一点,以点P 及焦点F 1、F 2为顶点的三角形的面积为1,则P点的坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫±152,1B.⎝⎛⎭⎫152,±1C.⎝⎛⎭⎫152,1D.⎝⎛⎭⎫±152,±1 解析:设P (x 0,y 0),∵a 2=5,b 2=4,∴c =1,∴S △PF 1F 2=12|F 1F 2|·|y 0|=|y 0|=1,∴y 0=±1,∵x 205+y 204=1,∴x 0=±152.故选D. 答案:D6.如图所示,直线l :x -2y +2=0过椭圆的左焦点F 1和一个顶点B ,该椭圆的离心率为( )A.15B.25C.55D.255解析:由条件知:F 1(-2,0),B (0,1),所以b =1,c =2,所以a =22+12=5,所以e =c a =25=255.故选D. 答案:D7.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上有一点A ,它关于原点的对称点为B ,点F 为椭圆的右焦点,且满足AF ⊥BF ,设∠ABF =α,且α∈⎣⎡⎦⎤π12,π6,则该椭圆的离心率e 的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤3-12,32B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤3-12,63 C.⎣⎡⎦⎤3-1,63 D.⎣⎡⎦⎤3-1,32解析:如图,因为AF ⊥BF ,所以点F 在以AB 为直径的圆上,则|OA |=|OB |=|OF |=c .根据图形的对称性知,|AF |+|BF |=2a .又因为∠ABF =α,所以|AF |+|BF |=|AB |·cos α+|AB |·sin α=2c (sin α+cos α)=2a ,因此e =c a =1sin α+cos α=12sin ⎝⎛⎭⎫α+π4.又因为α∈⎣⎡⎦⎤π12,π6,所以e ∈⎣⎡⎦⎤3-1,63,故选C. 答案:C 二、填空题8.比较椭圆①x 2+9y 2=36与②x 29+y 25=1的形状,则________更扁(填序号).解析:x 2+9y 2=36化为标准方程得x 236+y 24=1,故离心率e 1=426=223;椭圆x 29+y 25=1的离心率e 2=23.因为e 1>e 2,故①更扁.答案:①9.若椭圆x 2k +8+y 29=1的离心率e =13,则k 的值为________.解析:由题意得c a =13⇒a 2=9c 2⇒a 2b 2=98,即k +89=98或k +89=89,解得k =0或k =178.答案:0或17810.已知椭圆的短半轴长为1,离心率0<e ≤32.则长轴长的取值范围为________.解析:∵b =1,∴c 2=a 2-1, 又c 2a 2=a 2-1a 2=1-1a 2≤34,∴1a 2≥14,∴a 2≤4, 又∵a 2-1>0,∴a 2>1,∴1<a ≤2,故长轴长为2<2a ≤4. 答案:(2,4]11.已知以坐标原点为中心的椭圆,一个焦点的坐标为F (2,0),给出下列四个条件:①短半轴长为2;②长半轴长为22;③离心率为22;④一个顶点坐标为(2,0).其中可求得椭圆方程为x 28+y24=1的条件有________(填序号).解析:只需保证a =22,b =2,c =2即可,而椭圆的顶点坐标为(0,±2),(±22,0),故①②③可求得椭圆方程为x 28+y 24=1.答案:①②③12.与椭圆y 24+x 23=1有相同的离心率,且长轴长与x 28+y 23=1的长轴长相等的椭圆方程为________.解析:椭圆y 24+x 23=1的离心率为e =12,椭圆x 28+y 23=1的长轴长为4 2.所以⎩⎪⎨⎪⎧c a =12,2a =42,解得a =22,c =2,故b 2=a 2-c 2=6.又因为所求椭圆焦点既可在x 轴上,也可在y 轴上,故方程为x 28+y 26=1或y 28+x 26=1.答案:x 28+y 26=1或y 28+x26=1三、解答题13.求椭圆9x 2+y 2=81的长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标和离心率.解析:椭圆的标准方程为x 29+y 281=1,则a =9,b =3,c =a 2-b 2=62,长轴长:2a =18;短轴长:2b =6;焦点坐标:(0,62),(0,-62);顶点坐标:(0,9),(0,-9),(3,0),(-3,0).离心率e =c a =223.14.如图,已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),F 1、F 2分别为椭圆的左、右焦点,A 为椭圆的上顶点,直线AF 2交椭圆于另一点B .(1)若∠F 1AB =90°,求椭圆的离心率;(2)若AF 2→=2F 2B →,AF 1→·AB →=32,求椭圆的方程.解析:(1)若∠F 1AB =90°,则△AOF 2为等腰直角三角形,所以有|OA |=|OF 2|,即b =c .所以a =2c ,e =c a =22.(2)由题知A (0,b ),F 1(-c,0),F 2(c,0), 其中,c =a 2-b 2,设B (x ,y ). 由AF 2→=2F 2B →⇔(c ,-b )=2(x -c ,y ),解得x =3c 2,y =-b2,即B ⎝⎛⎭⎫3c 2,-b 2. 将B 点坐标代入x 2a 2+y 2b2=1,得94c 2a 2+b 24b 2=1,即9c 24a 2+14=1, 解得a 2=3c 2.①又由AF 1→·AB →=(-c ,-b )·⎝⎛⎭⎫3c 2,-3b 2=32 ⇒b 2-c 2=1,即有a 2-2c 2=1.② 由①②解得c 2=1,a 2=3,从而有b 2=2.所以椭圆方程为x 23+y 22=1.能力提升15. (1)离心率e =34,椭圆上一点P 到两焦点距离的和是8;(2)椭圆过定点A ⎝⎛⎭⎫2,212、B ⎝⎛⎭⎫-3,74. 解析:(1)∵P 到两焦点的距离和为8,∴2a =8,a =4,又∵e =c a =34,c =3,b 2=16-9=7,∴椭圆方程为x 216+y 27=1或y 216+x 27=1. (2)设椭圆方程为x 2m +y 2n=1(m ≠n ≠0), ∵椭圆过点A ⎝⎛⎭⎫2,212、B ⎝⎛⎭⎫-3,74, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ 4m +214n =19m +4916n =1解得⎩⎪⎨⎪⎧ m =16n =7, ∴椭圆的方程为x 216+y 27=1. 16.设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的焦点为F 1(-3,0)、F 2(3,0),且该椭圆过点⎝⎛⎭⎫3,12. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若椭圆C 上的点M (x 0,y 0)满足MF 1⊥MF 2,求y 0的值.解析:(1)由题意得,(3)2a 2+⎝⎛⎭⎫122b2=1,且a 2-b 2=3, 解得a 2=4,b 2=1,所以椭圆C 的标准方程为x 24+y 2=1. (2)点M (x 0,y 0)满足MF 1⊥MF 2,则有MF 1→·MF 2→=0且y 0≠0,即(-3-x 0,-y 0)·(3-x 0,-y 0)=x 20+y 20-3=0 ①,而点M (x 0,y 0)在椭圆C 上,则x 204+y 20=1 ②, 取立①②消去x 20,得y 20=13≠0, 所以y 0=±33.。
3.1.2 椭圆的简单几何性质第1课时 椭圆的几何性质1.椭圆6x 2+y 2=6的长轴端点坐标为( )A .(-1,0),(1,0)B .(-6,0),(6,0)C .(-6,0),(6,0)D .(0,-6),(0,6)答案 D解析 ∵椭圆方程化为标准式为y 26+x 2=1,∴a 2=6,且焦点在y 轴上,∴长轴端点坐标为(0,-6),(0,6).2.已知椭圆C :x 2a 2+y 24=1的一个焦点为(2,0),则C 的离心率为( )A.13B.12C.22D.223答案 C解析 ∵a 2=4+22=8,∴a =22,∴e =c a =222=22.3.与椭圆9x 2+4y 2=36有相同焦点,且过点(45,0)的椭圆的方程是( ) A.x 225+y 220=1 B.x 220+y 225=1C.x 220+y 245=1 D.x 280+y 285=1答案 D 解析 由x 24+y 29=1可知,所求椭圆的焦点在y 轴上,且c 2=5,故A ,C 不正确;再将点(45,0)分别代入B ,D 检验可知,只有D 选项符合题意.4.焦点在x 轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为45,则椭圆的方程为() A.x 236+y 216=1 B.x 216+y 236=1C.x 26+y 24=1 D.y 26+x 24=1答案 A解析 依题意得c =25,a +b =10,又a 2=b 2+c 2,所以解得a =6,b =4.5.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线bx -ay +2ab =0相切,则C 的离心率为( ) A.63 B.33 C.23 D.13答案 A解析 以线段A 1A 2为直径的圆的方程为x 2+y 2=a 2,由原点到直线bx -ay +2ab =0的距离d =2ab a 2+b 2=a ,得a 2=3b 2, 所以C 的离心率e =1-b 2a 2=63. 6.若椭圆的短轴长为6,焦点到长轴的一个端点的最近距离是1,则椭圆的离心率为________.答案 45解析 依题意,得b =3,a -c =1.又a 2=b 2+c 2,解得a =5,c =4, ∴椭圆的离心率为e =c a =45. 7.已知椭圆的短半轴长为1,离心率0<e ≤32,则长轴长的取值范围为________. 答案 (2,4]解析 ∵e =1-⎝⎛⎭⎫b a 2,b =1,0<e ≤32, ∴1-⎝⎛⎭⎫b a 2≤32,则1<a ≤2,∴2<2a ≤4,即长轴长的取值范围是(2,4].8.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率为22.过F 1的直线l 交C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么椭圆C 的方程为_______________. 答案 x 216+y 28=1 解析 设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由e =22,知c a =22,故b 2a 2=12. 由于△ABF 2的周长为|AB |+|BF 2|+|AF 2|=(|AF 1|+|AF 2|)+(|BF 1|+|BF 2|)=4a =16, ∴a =4,∴b 2=8,∴椭圆C 的方程为x 216+y 28=1. 9.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-1,0),F 2(1,0),且椭圆C 经过点M ⎝⎛⎭⎫43,13,求椭圆C 的离心率.解 2a =|MF 1|+|MF 2|=⎝⎛⎭⎫43+12+⎝⎛⎭⎫132+⎝⎛⎭⎫43-12+⎝⎛⎭⎫132=2 2. 所以a = 2.又由已知c =1,所以椭圆C 的离心率e =c a =12=22. 10.(1)求与椭圆x 29+y 24=1有相同的焦点,且离心率为55的椭圆的标准方程; (2)已知椭圆的两个焦点间的距离为8,两个顶点坐标分别是(-6,0),(6,0),求焦点在x 轴上的椭圆的标准方程.解 (1)∵c =9-4=5,∴所求椭圆的焦点为(-5,0),(5,0).设所求椭圆的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0). ∵e =c a =55,c =5,∴a =5,b 2=a 2-c 2=20, ∴所求椭圆的方程为x 225+y 220=1. (2)∵椭圆的焦点在x 轴上,∴设它的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0), ∵2c =8,∴c =4,又a =6,∴b 2=a 2-c 2=20.∴椭圆的方程为x 236+y 220=1.11.若O 和F 分别为椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,P 为椭圆上的任意一点,则OP →·FP →的最大值为( )A .2B .3C .6D .8答案 C解析 由题意得点F (-1,0).设点P (x 0,y 0),则有x 204+y 203=1,可得y 20=3⎝⎛⎭⎫1-x 204.∵FP →=(x 0+1,y 0),OP →=(x 0,y 0),∴OP →·FP →=x 0(x 0+1)+y 20=x 0(x 0+1)+3⎝⎛⎭⎫1-x 204=x 204+x 0+3. 此二次函数的图象的对称轴为直线x 0=-2.又-2≤x 0≤2,所以当x 0=2时,OP →·FP →取得最大值,最大值为224+2+3=6. 12.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.22 B.32 C.3- 2D.3-1答案 D 解析 设椭圆的焦点是F 1,F 2,圆与椭圆的四个交点是A ,B ,C ,D ,设|F 1F 2|=2c ,|AF 1|=c ,|AF 2|=3c (c >0),|AF 1|+|AF 2|=2a ⇒c +3c =2a ,e =c a =23+1=3-1. 13.经过点M (1,2),且与椭圆x 212+y 26=1有相同离心率的椭圆的标准方程为________. 答案 x 29+y 292=1或y 26+x 23=1 解析 由题意知e 2=1-b 2a 2=12,所以b 2a 2=12,即a 2=2b 2, 设所求椭圆的方程为x 22b 2+y 2b 2=1或y 22b 2+x 2b2=1. 将点M (1,2)代入椭圆方程得12b 2+4b 2=1或42b 2+1b 2=1,解得b 2=92或b 2=3. 故所求椭圆方程为x 29+y 292=1或y 26+x 23=1. 14.在平面直角坐标系中,椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的焦距为2c ,以O 为圆心,a 为半径的圆,过点⎝⎛⎭⎫a 2c ,0作圆的两切线互相垂直,则离心率e =________.答案 22 解析 如图,切线P A ,PB 互相垂直,又半径OA 垂直于P A ,所以△OAP 是等腰直角三角形,a 2c =2a . 解得c a =22, 则离心率e =22.15.已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,短轴的一个端点为M ,直线l :3x -4y =0交椭圆E 于A ,B 两点.若|AF |+|BF |=4,点M 到直线l 的距离不小于45,则椭圆E 的离心率的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤0,32B.⎝⎛⎦⎤0,34 C.⎣⎡⎭⎫32,1 D.⎣⎡⎭⎫34,1 答案 A解析 设左焦点为F 0,连接F 0A ,F 0B ,则四边形AFBF 0为平行四边形.∵|AF |+|BF |=4,∴|AF |+|AF 0|=4,∴a =2.设M (0,b ),则4b 5≥45,∴1≤b <2. 离心率e =c a=c 2a 2=a 2-b 2a 2=4-b 24∈⎝⎛⎦⎤0,32, 故选A.16.设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B 两点,|AF 1|=3|F 1B |.(1)若|AB |=4,△ABF 2的周长为16,求|AF 2|;(2)若cos ∠AF 2B =35,求椭圆E 的离心率. 解 (1)由|AF 1|=3|F 1B |,|AB |=4,得|AF 1|=3,|F 1B |=1. 因为△ABF 2的周长为16,所以由椭圆定义可得4a =16, |AF 1|+|AF 2|=2a =8,故|AF 2|=8-3=5.(2)设|F 1B |=k ,则k >0且|AF 1|=3k ,|AB |=4k . 由椭圆定义可得|AF 2|=2a -3k ,|BF 2|=2a -k . 在△ABF 2中,由余弦定理可得|AB |2=|AF 2|2+|BF 2|2-2|AF 2|·|BF 2|cos ∠AF 2B ,即(4k )2=(2a -3k )2+(2a -k )2-65(2a -3k )(2a -k ). 化简可得(a +k )(a -3k )=0,而a +k >0,故a =3k . 于是有|AF 2|=3k =|AF 1|,|BF 2|=5k .因此|BF 2|2=|F 2A |2+|AB |2,可得F 1A ⊥F 2A , 故△AF 1F 2为等腰直角三角形.从而c =22a ,所以椭圆E 的离心率e =c a =22.。
一、单选题1. 若椭圆的离心率,则实数的值为A.B.C.或D.或2. 已知分别是椭圆的左,右焦点,点M是椭圆C上的一点,且的面积为1,则椭圆C的短轴长为()A.1 B.2 C.D.43. 在直角坐标系中,一个长方形的四个顶点都在椭圆:上,当该长方形的面积最大时,将其绕轴旋转,得到一个圆柱体,则该圆柱体的体积为()A.B.C.D.4. 从椭圆上一点向轴作垂线,垂足恰为椭圆的左焦点,点,分别为椭圆的右顶点和上顶点.若(为坐标原点),则该椭圆的离心率为()A.B.C.D.5. 椭圆的焦点坐标为()A.B.C.D.6. 已知椭圆经过点,则的取值范围是()A.B.C.D.二、多选题7. 椭圆C的方程为,焦点为,,则下列说法正确的是()A.椭圆C的焦距为B.椭圆C的长轴长为6C.椭圆C的离心率为D.椭圆C上存在点P,使得为直角8. 已知Р是椭圆:上的一动点,离心率为e,椭圆与x轴的交点分别为A、B,左、右焦点分别为、.下列关于椭圆的四个结论中正确的是()A.若PA、PB的斜率存在且分别为、,则为一定值B.根据光学现象知道:从发出的光线经过椭圆反射后一定会经过.若一束光线从出发经椭圆反射,当光线第n次到达时,光线通过的总路程为4naC.若的面积最大时,,则D.若椭圆C上存在点M使,则三、填空题9. 已知椭圆+=1(a>b>0)的左顶点为A,左焦点为F,若该椭圆的上顶点到焦点的距离为2,离心率e=,则椭圆的标准方程是________.10. 如图,椭圆,顶点分别为A1,A2,B1,B2,左右焦点分别为F1,F2,延长B1F2与A2B2交于P点,若∠B1PA2为钝角,则此椭圆的离心率的取值范围为____.11. 已知椭圆的离心率是,若以为圆心且与椭圆有公共点的圆的最大半径为,此时椭圆的方程是___________.12. 椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为A,直线与椭圆C交于另一点B,若,则椭圆C的离心率为___________.四、解答题13. 已知椭圆经过,两点.(1)求椭圆上的动点T到的最短距离;(2)直线AB与x轴交于点,过点M作不垂直于坐标轴且与AB不重合的直线l与椭圆交于C,D两点,直线AC,BD分别交直线于P,Q两点.求证:为定值.14. 已知椭圆的离心率为,短轴长为2.(1)求椭圆C的标准方程;(2)在圆上取一动点P作椭圆C的两条切线,切点分别记为M,N,PM与PN的斜率均存在,分别记为,.(i)求证:;(ii)求面积的取值范围.15. 已知椭圆的长轴长为4,A,B是其左、右顶点,M是椭圆上异于A,B的动点,且.(1)求椭圆C的方程;(2)若P为直线上一点,PA,PB分别与椭圆交于C,D两点.①证明:直线CD过椭圆右焦点;②椭圆的左焦点为,求的内切圆的最大面积.16. 已知椭圆的左、右顶点分别为,右焦点为F(1,0),且椭圆C的离心率为,M,N为椭圆C上任意两点,点P的坐标为(4,t)(t≠0),且满足.(1)求椭圆C的方程;(2)证明:M,F,N三点共线.。
温馨提示:此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。
关闭Word文档返回原板块。
人教A版高中数学选修1-1课时提升作业十 2.1.2 椭圆的简单几何性质第1课时椭圆的简单几何性质精讲优练课型 Word版含答案课时提升作业十椭圆的简单几何性质一、选择题(每小题5分,共25分)1. (2019·烟台高二检测)椭圆+=1与+=1(0<k<9)的关系为( )A.有相等的长、短轴B.有相等的焦距C.有相同的焦点D.有相等的离心率【解析】选 B.对于椭圆+=1(0<k<9),c2=(25-k)-( 9-k)=16,焦点在y轴上,所以它们有相等的焦距.【补偿训练】将椭圆C1∶2x2+y2=4上的每一点的纵坐标变为原来的一半,而横坐标不变,得一新椭圆C2,则C2与C1有( )A.相等的短轴长B.相等的焦距C.相等的离心率D.相等的长轴长【解析】选 C.把C1的方程化为标准方程,即C1:+=1,从而得C2:+y2=1.因此C1的长轴在y轴上,C2的长轴在x轴上.e1==e2,故离心率相等.【误区警示】解答本题时容易得到C2:+=1.而错选 A.2. (2019·广东高考)已知椭圆+=1(m>0)的左焦点为F1(-4,0),则m= ( )A.9B.4C.3D.2【解析】选 C.由题意得:m2=25-42=9,因为m>0,所以m=3.3.已知椭圆+=1(a>b>0)有两个顶点在直线x+2y=2上,则此椭圆的焦点坐标是( )A.(±,0)B.(0,±)C.(±,0)D.(0,±)【解析】选 A.直线x+2y=2与坐标轴的交点为椭圆的顶点,又因为椭圆的焦点在x轴上,所以a=2,b=1,所以c==.所以椭圆的焦点坐标是(±,0).4.(2019·南昌高二检测)椭圆+=1(a>b>0)的左、右顶点分别是A,B,左、右焦点分别是F1,F2.若|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列,则此椭圆的离心率为( )A. B. C. D.-2【解析】选 B.因为A,B分别为左右顶点,F1,F2分别为左右焦点,所以|AF1|=a-c,|F1F2|=2c,|BF1|=a+c,又由|AF1|,|F1F2|,|F1B|成等比数列得(a-c)(a+c)=4c2,即a2=5c2,所以离心率e=.【补偿训练】设椭圆的两个焦点分别为F1,F2,过F1作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率为( )A. B. C.2- D.-1【解析】选 D.设椭圆方程为+=1(a>b>0),因为F1(-c,0),所以P(-c,y P)代入椭圆方程得+=1,所以=,又因为b2=a2-c2,所以=2c,所以e2+2e-1=0,又0<e<1,所以e=-1.5.设AB是椭圆+=1(a>b>0)的长轴,若把线段AB分为100等份,过每个分点作AB的垂线,分别交椭圆的上半部分于点P1,P2,…,P99,F1为椭圆的左焦点,则|F1A|+|F1P1|+|F1P2|+…+|F1P99|+|F1B|的值是( )A.98aB.99aC.100aD.101a【解析】选 D.设F2为椭圆的右焦点,根据椭圆的定义及对称性有:|F1P1|=|F2P99|,|F1P2|=|F2P98|,…,|F1P49|=|F2P51|,因此|F1P1|+|F1P99|=|F1P2|+|F1P98|=…=|F1P49|+|F1P51|=|F1A|+|F1B|=2a.故结果应为50×2a+|F1P50|=101a.【误区警示】本题在求解过程中,易忽视|F1P50|,结果选C而致错.二、填空题(每小题5分,共15分)6.(2019·武汉高二检测)已知椭圆的中心在坐标原点,焦点在y轴上,且长轴长为12,离心率为,则椭圆方程为.【解析】因为椭圆的焦点在y轴上,所以设椭圆的方程为+=1(a>b>0).由得由a2=b2+c2,得b2=32.故椭圆的方程为+=1.答案:+=17.(2019·济南高二检测)已知椭圆+=1的离心率e=,则m的值为.【解析】由椭圆的标准方程,易知m>0且m≠5.①若0<m<5,则a2=5,b2=m.由=1-=,得m=3.②若m>5,则a2=m,b2=5.由=1-=,得m=.所以m的值为3或.答案:3或8.若点O和点F分别为椭圆+=1的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则·的最大值为.【解题指南】设P(x0,y0),利用数量积的坐标运算,结合椭圆的范围解出.【解析】由题意,F(-1,0),设点P(x0,y0),则有+=1,解得=3,因为=(x0+1,y0),=(x0,y0),所以·=x0(x0+1)+=x0(x0+1)+3=+x0+3,此二次函数对应的抛物线的对称轴为x0=-2,因为-2≤x0≤2,所以当x0=2时,·取得最大值+2+3=6.答案:6【误区警示】解题中容易不考虑x0的取值范围,而直接求出二次函数的最值,而导致错误.三、解答题(每小题10分,共20分)9.如图所示,F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,椭圆上点M的横坐标等于右焦点的横坐标,其纵坐标等于短半轴长的,求椭圆的离心率.【解析】设椭圆方程为+=1(a>b>0),则M(c,b).代入椭圆方程,得+=1,所以=,所以=,即e=.【一题多解】设椭圆的长半轴、短半轴、半焦距长分别为a,b,c.则焦点为F1(-c,0),F2(c,0),M点的坐标为(c,b),则△MF1F2为直角三角形.在Rt△MF1F2中,|F1F2|2+|MF2|2=|MF1|2,即4c2+b2=|MF1|2.而|MF1|+|MF2|=+b=2a,整理得3c2=3a2-2ab.又c2=a2-b2,所以3b=2a.所以=.所以e2===1-=,所以e=.10.(2019·潍坊高二检测)如图,已知椭圆+=1(a>b>0),F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,A 为椭圆的上顶点,直线AF2交椭圆于另一点 B.(1)若∠F1AB=90°,求椭圆的离心率.(2)若=2,·=,求椭圆的方程.【解析】(1)若∠F1AB=90°,则△AOF2为等腰直角三角形,所以有OA=OF2,即b=c.所以a=c,e==.(2)由题意知A(0,b),F1(-c,0),F2(c,0).其中,c=,设B(x,y).由=2?(c,-b)=2(x-c,y),解得x=,y=-,即B.将B点坐标代入+=1,得+=1,即+=1,解得a2=3c2.①又由·=(-c,-b)·=?b2-c2=1,即有a2-2c2=1.②由①②解得c2=1,a2=3,从而有b2=2.所以椭圆方程为+=1.一、选择题(每小题5分,共10分)1.( 2019·武汉高二检测)椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点为F,椭圆C与x轴正半轴交于点A,与y轴正半轴交于B(0,2),且·=4+4,则椭圆C的方程为( )A.+=1B.+=1C.+=1D.+=1【解析】选 C.由已知得F(c,0),A(a,0),B(0,2),所以·=(c,-2)·(a,-2)=ac+4=4+4,所以解得a2=8,b2=4.所以椭圆C的方程为+=1.2.(2019·长春高二检测)如图,F1,F2分别是椭圆+=1(a>0,b>0)的两个焦点,A和B是以O 为圆心,以|OF1|为半径的圆与该左半椭圆的两个交点,且△F2AB是等边三角形,则椭圆的离心率为( )A. B. C. D.-1【解析】选 D.由题意知A.把A代入椭圆+=1(a>b>0),得+=1,所以(a2-c2)c2+3a2c2=4a2(a2-c2),整理,得e4-8e2+4=0,所以e2==4±2.因为0<e<1,所以e=-1.二、填空题(每小题5分,共10分)3.已知椭圆的短半轴长为1,离心率0<e≤.则长轴长的取值范围为.【解析】因为b=1,所以c2=a2-1,又==1-≤,所以≥,所以a2≤4,又因为a2-1>0,所以a2>1,所以1<a≤2,故长轴长2<2a≤4.答案:(2,4]4.(2019·江苏高考)如图,在平面直角坐标系xOy中,F是椭圆+=1(a>b>0)的右焦点,直线y=与椭圆交于B,C两点,且∠BFC=90°,则该椭圆的离心率是.【解题指南】利用k BF·k CF=-1计算得出离心率的值.【解析】将直线y=与椭圆的方程联立得B,C,F(c,0),则k BF=,k CF=,因为∠BFC=90°,所以k BF·k CF=×=-1,整理得b2=3a2-4c2,所以a2-c2=3a2-4c2,即3c2=2a2?e==.答案:三、解答题(每小题10分,共20分)5.已知椭圆+=1的焦点为F1,F2,点P是椭圆上的一个动点,求·的取值范围. 【解析】由+=1,得F1(-,0),F2(,0),设P(x0,y0),则=(--x0,-y0),=(-x0,-y0).所以·=(-5)+.①又+=1,所以=4-,代入①,得·=-1,因为0≤≤9,所以0≤≤5,所以-1≤·≤4,所以·∈.【误区警示】本题易出现只注意到≥0得出·≥-1的错误,错误的原因是忽视了点P(x0,y0)在椭圆上,x0应满足x0∈.6.已知椭圆x2+=1(0<b<1)的左焦点为F,左、右顶点分别为A,C,上顶点为B,过F,B,C三点作☉P,且圆心在直线x+y=0上,求此椭圆的方程.【解题指南】根据圆的性质,得圆心P为FC的垂直平分线与BC的垂直平分线的交点,因此分别求出FC,BC的垂直平分线方程,得到它们的交点为P,代入直线x+y=0解出b2=,即可得出此椭圆的方程.【解析】设圆心P的坐标为(m,n),因为圆P过点F,B,C三点,所以圆心P既在FC的垂直平分线上,也在BC的垂直平分线上,FC的垂直平分线方程为x=.①因为BC的中点为,k BC=-b,所以BC的垂直平分线方程为y-=②由①,②联立,得x=,y=,即m=,n=.因为P(m,n)在直线x+y=0上,所以+=0,可得(1+b)(b-c)=0,因为1+b>0,所以b=c,结合b2=1-c2得b2=,所以椭圆的方程为x2+=1,即x2+2y2=1.关闭Word文档返回原板块。
课后训练1.已知(3,2)在椭圆22221x y a b+=上,则( ). A .点(-3,-2)不在椭圆上B .点(3,-2)不在椭圆上C .点(-3,2)在椭圆上D .无法判断点(-3,-2)、(3,-2)、(-3,2)是否在椭圆上2.若中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆的长轴长为18,且两个焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的方程是( ).A .2218172x y +=B .221819x y += C .2218145x y += D .2218136x y += 3.椭圆x 2+4y 2=1的离心率为( ).A .2B .34C .2D .23 4.椭圆x 2+my 2=1的焦点在y 轴上,长轴长是短轴长的2倍,则m 的值为( ).A .12B .2C .14D .4 5.椭圆16x 2+9y 2=144的焦点坐标是__________,顶点坐标是__________.6.已知点A (-3,0)、B (0,4)是经过原点的椭圆的两个焦点,则该椭圆的离心率是__________.7.已知椭圆22221x y a b += (a >b >0)的离心率e 且过点A (0,-b )和B (a,0)的直线与原点的距离为2,求椭圆的标准方程. 8.已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点,过F 1且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,若△ABF 2是正三角形,求该椭圆的离心率.点P 是椭圆221259x y +=上一点,以点P 及焦点F 1、F 2为顶点的三角形的面积为8,求点P 的坐标.参考答案1. 答案:C解析:本题考查椭圆的对称性,由椭圆关于坐标轴轴对称,关于原点中心对称可知,(-3,-2),(3,-2),(-3,2)都在椭圆上.2. 答案:A解析:由题意知:a =9,c =3,∴b 2=a 2-c 2=72,故选A .3. 答案:A解析:化为标准形式22114y x +=,则a 2=1,b 2=14,c 2=34,∴2c a =. 4. 答案:C解析:椭圆x 2+my 2=1的标准形式为2211y x m +=, ∵焦点在y 轴上,且长轴长是短轴长的2倍,∴14m =. ∴m =14. 5. 答案:(0, (3,0),(-3,0),(0,4),(0,-4)6. 答案:57解析:由题意,得2c =|AB |=5,2a =|OA |+|OB |=7,故2527c e a ==. 7. 解:e =c a=a=3222a b a -=23,∴a 2=3b 2即a =.过A (0,-b ),B (a,0)的直线为1x y a b-=.把a =代入,即0x =,又由点到直线的距离b =1,∴a2213x y +=. 8. 解:不妨设椭圆的焦点在x 轴上,如图.∵AB ⊥F 1F 2,且△ABF 2为正三角形,∴在Rt △AF 1F 2中,∠AF 2F 1=30°.令|AF 1|=x ,则|AF 2|=2x .∴|F 1F 2|=2c . 由椭圆定义可知,|AF 1|+|AF 2|=2a ,∴2233c e a x ===解:设P 点坐标为(x 0,y 0),∵a =5,b =3,∴c =4. ∴S =12×8×|y 0|=8⇒|y 0|=2⇒y 0=2或y 0=-2当y 0=2时代入椭圆方程得x 0=3±;当y 0=-2时代入椭圆方程得x 0=.故P 为,2),(,2),2),(,-2).。
[基础题组练]1.已知正数m 是2和8的等比中项,则圆锥曲线x 2+y 2m=1的焦点坐标为( )A .(±3,0)B .(0,±3)C .(±3,0)或(±5,0)D .(0,±3)或(±5,0)解析:选B.因为正数m 是2和8的等比中项,所以m 2=16,即m =4,所以椭圆x 2+y 24=1的焦点坐标为(0,±3),故选B.2.曲线x 2169+y 2144=1与曲线x 2169-k +y 2144-k =1(k <144)的( )A .长轴长相等B .短轴长相等C .离心率相等D .焦距相等解析:选D.曲线x 2169-k +y 2144-k =1中c 2=169-k -(144-k )=25,所以c =5,所以两曲线的焦距相等.3.(2019·郑州市第二次质量预测)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为23,过F 2的直线l 交C 于A ,B 两点,若△AF 1B 的周长为12,则C 的方程为( )A.x 23+y 2=1 B.x 23+y 22=1 C.x 29+y 24=1 D.x 29+y 25=1 解析:选D.由椭圆的定义,知|AF 1|+|AF 2|=2a ,|BF 1|+|BF 2|=2a ,所以△AF 1B 的周长为|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =12,所以a =3.因为椭圆的离心率e =c a =23,所以c =2,所以b 2=a 2-c 2=5,所以椭圆C 的方程为x 29+y 25=1,故选D.4.(2019·长春市质量检测(二))已知椭圆x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2且垂直于长轴的直线交椭圆于A ,B 两点,则△ABF 1内切圆的半径为( )A.43 B .1 C.45D.34解析:选D.法一:不妨设A 点在B 点上方,由题意知:F 2(1,0),将F 2的横坐标代入方程x 24+y 23=1中,可得A 点纵坐标为32,故|AB |=3,所以内切圆半径r =2S C =68=34,其中S为△ABF 1的面积,C 为△ABF 1的周长4a =8.法二:由椭圆的通径公式可得|AB |=2b 2a =3,则S =2×3×12=3,C =4a =8,则r =68=34.5.若椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的短轴长等于焦距,则椭圆的离心率为________.解析:由题意可得b =c ,则b 2=a 2-c 2=c 2,a =2c ,故椭圆的离心率e =c a =22.答案:226.(2019·贵阳模拟)若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,短轴长为4,则椭圆的标准方程为________.解析:由题意可知e =c a =32,2b =4,得b =2,所以⎩⎪⎨⎪⎧c a =32,a 2=b 2+c 2=4+c 2,解得⎩⎨⎧a =4,c =23,所以椭圆的标准方程为x 216+y 24=1.答案:x 216+y 24=17.已知椭圆的长轴长为10,两焦点F 1,F 2的坐标分别为(3,0)和(-3,0). (1)求椭圆的标准方程;(2)若P 为短轴的一个端点,求△F 1PF 2的面积. 解:(1)设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),依题意得⎩⎪⎨⎪⎧2a =10,c =3,因此a =5,b =4,所以椭圆的标准方程为x 225+y 216=1.(2)易知|y P |=4,又c =3,所以S △F 1PF 2=12|y P |×2c =12×4×6=12.8.分别求出满足下列条件的椭圆的标准方程.(1)与椭圆x 24+y 23=1有相同的离心率且经过点(2,-3);(2)已知点P 在以坐标轴为对称轴的椭圆上,且P 到两焦点的距离分别为5,3,过P 且与长轴垂直的直线恰过椭圆的一个焦点.解:(1)由题意,设所求椭圆的方程为x 24+y 23=t 1或y 24+x 23=t 2(t 1,t 2>0),因为椭圆过点(2,-3),所以t 1=224+(-3)23=2,或t 2=(-3)24+223=2512.故所求椭圆的标准方程为x 28+y 26=1或y 2253+x 2254=1.(2)由于焦点的位置不确定,所以设所求的椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)或y 2a 2+x 2b 2=1(a>b >0),由已知条件得⎩⎪⎨⎪⎧2a =5+3,(2c )2=52-32,解得a =4,c =2,所以b 2=12. 故椭圆方程为x 216+y 212=1或y 216+x 212=1.[综合题组练]1.(2019·贵阳市摸底考试)P 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上的一点,A 为左顶点,F 为右焦点,PF ⊥x 轴,若tan ∠P AF =12,则椭圆的离心率e 为( )A.23B.22C.33D.12解析:选D.如图,不妨设点P 在第一象限,因为PF ⊥x 轴,所以x P =c ,将x P =c 代入椭圆方程得y P =b 2a ,即|PF |=b 2a ,则tan∠P AF =|PF ||AF |=b 2a a +c =12,结合b 2=a 2-c 2,整理得2c 2+ac -a 2=0,两边同时除以a 2得2e 2+e -1=0,解得e =12或e =-1(舍去).故选D.2.(2019·湖北八校联考)如图,已知椭圆C 的中心为原点O ,F (-5,0)为椭圆C 的左焦点,P 为椭圆C 上一点,满足|OP |=|OF |且|PF |=6,则椭圆C 的方程为( )A.x 236+y 216=1 B.x 240+y 215=1 C.x 249+y 224=1 D.x 245+y 220=1解析:选C.由题意知,c =5,设右焦点为F ′,连接PF ′,由|OP |=|OF |=|OF ′|知,∠PFF ′=∠FPO ,∠OF ′P =∠OPF ′,所以∠PFF ′+∠OF ′P =∠FPO +∠OPF ′,所以∠FPO +∠OPF ′=90°,即PF ⊥PF ′.在Rt △PFF ′中,由勾股定理得|PF ′|=|FF ′|2-|PF |2=8,又|PF |+|PF ′|=2a =6+8=14,所以a =7,所以b 2=a 2-c 2=24,所以椭圆C 的方程为x 249+y 224=1,故选C.3.(综合型)已知△ABC 的顶点A (-3,0)和顶点B (3,0),顶点C 在椭圆x 225+y 216=1上,则5sin C sin A +sin B=________. 解析:由椭圆方程知a =5,b =4,所以c =a 2-b 2=3,所以A ,B 为椭圆的焦点.因为点C 在椭圆上,所以|AC |+|BC |=2a =10,|AB |=2c =6.所以5sin C sin A +sin B =5|AB ||BC |+|AC |=5×610=3.答案:34.已知椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),A ,B 分别是椭圆长轴的两个端点,M ,N 是椭圆上关于x 轴对称的两点,直线AM ,BN 的斜率分别为k 1,k 2,若|k 1·k 2|=14,则椭圆的离心率为________.解析:设M (x 0,y 0),则N (x 0,-y 0),|k 1·k 2|=⎪⎪⎪⎪y 0x 0+a ·y 0a -x 0=y 20a 2-x 20=b 2⎝⎛⎭⎫1-x 20a 2a 2-x 20=b 2a 2=14, 从而e =1-b 2a 2=32. 答案:325.(2019·兰州市诊断考试)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点(2,1),且离心率为22.(1)求椭圆C 的方程;(2)设M ,N 是椭圆上的点,直线OM 与ON (O 为坐标原点)的斜率之积为-12.若动点P满足OP →=OM →+2ON →,求点P 的轨迹方程.解:(1)因为e =22,所以b 2a 2=12,又椭圆C 经过点(2,1),所以2a 2+1b2=1,解得a 2=4,b 2=2,所以椭圆C 的方程为x 24+y 22=1.(2)设P (x ,y ),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则由OP →=OM →+2ON →得x =x 1+2x 2,y =y 1+2y 2, 因为点M ,N 在椭圆x 24+y 22=1上,所以x 21+2y 21=4,x 22+2y 22=4,故x 2+2y 2=(x 21+4x 1x 2+4x 22)+2(y 21+4y 1y 2+4y 22)=(x 21+2y 21)+4(x 22+2y 22)+4(x 1x 2+2y 1y 2)=20+4(x 1x 2+2y 1y 2).设k OM ,k ON 分别为直线OM 与ON 的斜率,由题意知, k OM ·k ON =y 1y 2x 1x 2=-12,因此x 1x 2+2y 1y 2=0,所以x 2+2y 2=20,故点P 的轨迹方程为x 220+y 210=1.6.(2019·高考全国卷Ⅱ)已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为C上的点,O 为坐标原点.(1)若△POF 2为等边三角形,求C 的离心率;(2)如果存在点P ,使得PF 1⊥PF 2,且△F 1PF 2的面积等于16,求b 的值和a 的取值范围.解:(1)连接PF 1.由△POF 2为等边三角形可知在△F 1PF 2中, ∠F 1PF 2=90°,|PF 2|=c ,|PF 1|=3c , 于是2a =|PF 1|+|PF 2|=(3+1)c , 故C 的离心率e =ca=3-1.(2)由题意可知,满足条件的点P (x ,y )存在当且仅当 12|y |·2c =16,y x +c ·y x -c =-1,x 2a 2+y 2b 2=1, 即c |y |=16,① x 2+y 2=c 2,② x 2a 2+y 2b 2=1.③ 由②③及a 2=b 2+c 2得y 2=b 4c 2, 又由①知y 2=162c 2,故b =4.由②③得x 2=a 2c2(c 2-b 2),所以c 2≥b 2,从而a 2=b 2+c 2≥2b 2=32, 故a ≥4 2.当b =4,a ≥42时,存在满足条件的点P . 所以b =4,a 的取值范围为[42,+∞).。