突破3.1 椭圆课时训练(原卷版+解析版)-突破满分数学之2021年高二数学(重难点突破+课时训练)(人教A版2019选择性必修一)

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名称 突破3.1 椭圆课时训练(原卷版+解析版)-突破满分数学之2021年高二数学(重难点突破+课时训练)(人教A版2019选择性必修一)
格式 zip
文件大小 3.0MB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-11-14 20:28:46

文档简介

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突破3.1 椭圆
A组 基础巩固
1.(2021·河北高二期末)已知圆:,定点,是圆上的一动点,线段的垂直平分线交于点,则点的轨迹的方程是( )
A. B.
C. D.
2.(2021·全国高三专题练习(理))已知定点F1,F2,且|F1F2|=8,动点P满足|PF1|+|PF2|=8,则动点P的轨迹是( )
A.椭圆 B.圆 C.直线 D.线段
3.(2021·全国高二课时练习)如图,把椭圆的长轴分成8等份,过每个分点作轴的垂线交椭圆的上半部分于点,,…,,是椭圆的左焦点,则( )
A.35 B.30 C.25 D.20
4.(2021·全国高二课时练习)与椭圆有相同的焦点,且短轴长为2的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
5.(2021·全国高二课时练习)已知椭圆与圆,若在椭圆上存在点,使得过点所作的圆的两条切线互相垂直,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(2019·长沙市南雅中学高二月考)椭圆的左 右焦点分别为 ,是椭圆上的一点,,且,垂足为,若四边形为平行四边形,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(2021·曲靖市沾益区第四中学高二月考(理))设,分别是椭圆:的左、右两个焦点,若上存在点满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2020·江苏无锡·高二开学考试)设,是椭圆的左右焦点,过的直线交椭圆于,两点,则的最大值为( )
A.14 B.13 C.12 D.10
9.(2021·全国高三专题练习(文))已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
10.(2020·辽宁锦州·)点在椭圆上,的右焦点为,点在圆上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
11.(2020·红桥·天津三中高二月考)已知动圆与定圆内切,且动圆经过一定点.则动圆圆心的轨迹的方程是______.
12.(2021·渝中·重庆巴蜀中学高二开学考试)方程表示的曲线是椭圆,则实数的取值范围是____________.
13.(2020·全国)如图,设A,B的坐标分别为(-5,0),(5,0).直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积为-则点M的轨迹方程为________.
14.(2020·江苏高二期中)椭圆的短轴长为______.
15.(2021·江苏高二期末)已知椭圆的左、右焦点分别为、,点,若点P为椭圆C上的一个动点,则的最小值为____________.
16.(2021·汕头市达濠华侨中学高二期末)已知椭圆的上焦点为,是椭圆上一点,点,当点 在椭圆上运动时,的最大值为__________.
B组 能力提升
17.(2020·湖北武汉·)(多选题)已知动圆Р与圆C1:外切,且与圆C2:内切,动圆圆心Р的轨迹方程为C,则下列说法正确的是( )
A.轨迹方程C为 B.轨迹方程C的焦距为3
C.轨迹方程C的长轴为10 D.轨迹方程C的离心率为
18.(2021·江苏高二)(多选题)若方程表示椭圆,则下面结论正确的是( )
A. B.椭圆的焦距为
C.若椭圆的焦点在轴上,则 D.若椭圆的焦点在轴上,则
19.(2021·全国高二课时练习)(多选题)若椭圆的焦距为2,则实数的值可为( )
A.1 B.4 C.6 D.7
20.(2020·张家口市第一中学高二月考)(多选题)设椭圆的左右焦点为,,是上的动点,则下列结论正确的是( )
A.
B.离心率
C.面积的最大值为
D.以线段为直径的圆与直线相切
21.(2021·全国高二专题练习)(多选题)已知椭圆的两个焦点分别为,与轴正半轴交于点,下列选项中给出的条件,能够求出椭圆标准方程的选项是( )
A.是等腰直角三角形
B.已知椭圆的离心率为,短轴长为2
C.是等边三角形,且椭圆的离心率为
D.设椭圆的焦距为4,点在圆上
22.(2021·全国高二单元测试)如图,曲线由上半椭圆和部分抛物线连接而成,与的公共点为,,其中的离心率为.
(1)求,的值.
(2)过点的直线与,分别交于点,(均异于点,),是否存在直线,使得以为直径的圆恰好过点?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
23.(2021·渝中·重庆巴蜀中学高二开学考试)设椭圆的的焦点为是C上的动点,直线经过椭圆的一个焦点,的周长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求的最小值和最大值.
24.(2021·渝中·重庆巴蜀中学高二开学考试)写出适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点在坐标轴上,且经过和两点;
(2)过点,且与椭圆有相同的焦点.
25.(2020·张家口市第一中学高二月考)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在坐标轴上,短轴长为4,离心率为;
(2)与椭圆有相同的焦点,且过点.
26.(2020·河北武强中学高二月考)已知椭圆:.
(1)求椭圆的离心率;
(2)已知定点,若直线()与椭圆交于A、两点,则是否存在实数,使得以为直径的圆过点?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
27.(2021·西藏拉萨中学高三月考(理))(1)一动圆过定点,且与定圆相切,求动圆圆心的轨迹E的方程.
(2)直线l经过点A且不与x轴重合,l与轨迹E相交于P、Q两点,求的面积的最大值.
28.(2021·陕西汉中·高三月考(文))已知椭圆C:的上端点为,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设经过点且不经过点M的直线l与椭圆C相交于A,B两点.若,分别为直线,的斜率,求的值
29.(2021·河南高三月考(理))已知椭圆:的上顶点与下顶点在直线:的两侧,且点到的距离是到的距离的倍.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)设与交于,两点,求证:直线与的斜率之和为定值.
30.(2021·运城市新康国际实验学校(文))已知椭圆,椭圆上动点到左焦点距离的最大值为3,最小值为1.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设点为椭圆长轴的左端点,为椭圆上异于椭圆长轴端点的两点, 记直线斜率分别为,若,请判断直线是否过定点?若过定点,求该定点坐标,若不过定点,请说明理由.
31.(2021·富宁县第一中学高二月考(文))已知椭圆的离心率为,两焦点,与椭圆上的顶点构成边长为2的等边.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与相交于,两点,在轴上是否存在点,使得为定值?如果有,求出点的坐标及定值;如果没有,请说明理由.
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突破3.1 椭圆
A组 基础巩固
1.(2021·河北高二期末)已知圆:,定点,是圆上的一动点,线段的垂直平分线交于点,则点的轨迹的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
根据定义可判断点的轨迹是以为焦点的椭圆,即可求出轨迹方程.
【详解】
由题可得圆心,半径为6,
是垂直平分线上的点,,

点的轨迹是以为焦点的椭圆,且,,
,故点的轨迹方程为.
故选:B.
2.(2021·全国高三专题练习(理))已知定点F1,F2,且|F1F2|=8,动点P满足|PF1|+|PF2|=8,则动点P的轨迹是( )
A.椭圆 B.圆 C.直线 D.线段
【答案】D
【分析】
直接利根据动点的轨迹进行判断即可.
【详解】
因为|PF1|+|PF2|=|F1F2|,所以动点P的轨迹是线段F1 F2.
故选:D
3.(2021·全国高二课时练习)如图,把椭圆的长轴分成8等份,过每个分点作轴的垂线交椭圆的上半部分于点,,…,,是椭圆的左焦点,则( )
A.35 B.30 C.25 D.20
【答案】A
【分析】
设椭圆右焦点为,利用椭圆的对称性有,,,结合椭圆的定义,即可求目标式的值.
【详解】
设椭圆的右焦点为,由椭圆的对称性,知,,,
∴.
故选:A
4.(2021·全国高二课时练习)与椭圆有相同的焦点,且短轴长为2的椭圆的标准方程为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
设待求椭圆方程,由已知共焦点椭圆的方程求焦点坐标,并结合短轴长求椭圆参数,进而写出椭圆方程即可.
【详解】
椭圆可化为,知焦点在轴上,焦点坐标为,
可设所求椭圆的方程为,则.又,即,
∴,即椭圆的标准方程为.
故选:B
5.(2021·全国高二课时练习)已知椭圆与圆,若在椭圆上存在点,使得过点所作的圆的两条切线互相垂直,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
若长轴端点,由椭圆性质:过的两条切线互相垂直可得,结合求椭圆离心率的范围.
【详解】
在椭圆的长轴端点处向圆引两条切线,,
若椭圆上存在点,使过的两条切线互相垂直,则只需,即,
∴,得,
∴,又,
∴,即.
故选:C
6.(2019·长沙市南雅中学高二月考)椭圆的左 右焦点分别为 ,是椭圆上的一点,,且,垂足为,若四边形为平行四边形,则椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由题设有,可得,结合椭圆的有界性,列不等式求椭圆的离心率的范围.
【详解】
若,又四边形为平行四边形,,
∴,即,
∴,解得.
故选:D
7.(2021·曲靖市沾益区第四中学高二月考(理))设,分别是椭圆:的左、右两个焦点,若上存在点满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由,分别是椭圆:的左、右两个焦点,求得m的范围,当点位于短轴端点时,取最大值,要使上存在点满足,则的最大值大于或等于,从而可得答案.
【详解】
解:由,分别是椭圆:的左、右两个焦点,
则,
当点位于短轴端点时,取最大值,要使上存在点满足,
则的最大值大于或等于,即点位于短轴端点时,大于或等于,
则,解得.
故选:D.
8.(2020·江苏无锡·高二开学考试)设,是椭圆的左右焦点,过的直线交椭圆于,两点,则的最大值为( )
A.14 B.13 C.12 D.10
【答案】A
【分析】
先根据的周长为定值得到的关系,然后分析得到当轴时有最大值,计算此时的值即可求解出的最大值.
【详解】
因为,所以,
所以当取最小值时,有最大值,
当轴时,此时取最小值,且,
所以的最大值为,
故选:A.
9.(2021·全国高三专题练习(文))已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
【答案】C
【分析】
本题通过利用椭圆定义得到,借助基本不等式即可得到答案.
【详解】
由题,,则,
所以(当且仅当时,等号成立).
故选:C.
【点睛】
椭圆上的点与椭圆的两焦点的距离问题,常常从椭圆的定义入手,注意基本不等式得灵活运用,或者记住定理:两正数,和一定相等时及最大,积一定,相等时和最小,也可快速求解.
10.(2020·辽宁锦州·)点在椭圆上,的右焦点为,点在圆上,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
首先根据椭圆的定义转化为,即求的最小值,即为圆心与的距离减半径即可.
【详解】
设椭圆的左焦点为,则
求的最小值即求的最小值,圆的半径为圆心为
所以的最小值为
所以的最小值为
故选:D.
【点睛】
本题考查了椭圆的定义,以及圆上一动点与圆外一定点的距离的最值问题,解决问题时需要对题中的目标进行转化,将多个动点转化为少(单)动点的问题,从而解决问题.
11.(2020·红桥·天津三中高二月考)已知动圆与定圆内切,且动圆经过一定点.则动圆圆心的轨迹的方程是______.
【答案】
【分析】
已知圆的方程求出圆的圆心坐标和半径,再由动圆P与定圆B内切,且过,可得,由此可得动圆圆心P的轨迹E是以B、A为焦点,长轴长为6的椭圆,则椭圆方程可求.
【详解】
由可得 ,
圆心,半径,
动圆与定圆内切,且过 ,
.
动圆圆心P的轨迹E是以B、A为焦点,长轴长为6的椭圆.
设椭圆方程为,
则.
椭圆的方程为.
故答案为:
12.(2021·渝中·重庆巴蜀中学高二开学考试)方程表示的曲线是椭圆,则实数的取值范围是____________.
【答案】;
【分析】
根据椭圆的标准方程求解.
【详解】
由题意且,解得.
故答案为:.
13.(2020·全国)如图,设A,B的坐标分别为(-5,0),(5,0).直线AM,BM相交于点M,且它们的斜率之积为-则点M的轨迹方程为________.
【答案】
【分析】
求动点M的轨迹方程,首先设M的坐标为(x,y),由已知点A、B的坐标代入求得直线AM、BM的斜率,由乘积为即可得到点M坐标的关系式,将其整理化简可得到M的轨迹方程,最后去除多余点
【详解】
设点M的坐标为(x,y),因为点A的坐标是(-5,0).
所以直线AM的斜率kAM= (x≠-5),
同理,直线BM的斜率kBM= (x≠5).
由已知有·= (x≠±5),
化简,得点M的轨迹方程为
故答案为:
14.(2020·江苏高二期中)椭圆的短轴长为______.
【答案】
【分析】
根据椭圆方程确定焦点位置求解.
【详解】
因为,
所以椭圆的焦点在轴上,
所以,
则椭圆的短轴长为.
故答案为:
15.(2021·江苏高二期末)已知椭圆的左、右焦点分别为、,点,若点P为椭圆C上的一个动点,则的最小值为____________.
【答案】1
【分析】
根据已知可以转化为,然后由三点共线即两点之间线段最短可得答案.
【详解】
由已知得,,
因为,所以,
所以,
所以当三点共线时,最小,
即.
故答案为:1.
【点睛】
本题考查了椭圆上的点到焦点和定点距离和的问题,解题关键是利用定义转化为两点之间线段最短的问题,考查了学生分析问题、解决问题的能力.
16.(2021·汕头市达濠华侨中学高二期末)已知椭圆的上焦点为,是椭圆上一点,点,当点 在椭圆上运动时,的最大值为__________.
【答案】
【分析】
先设椭圆的下焦点为,由椭圆的定义知:,利用,即可得到的最大值.
【详解】
解:如图所示:
设椭圆的下焦点为,

,,
又,
即,

又,
当且仅当,,共线且在线段上时等号成立,



的最大值为.
故答案为:.
【点睛】
关键点点睛:本题解题关键是数形结合,根据三角形的三边性质及椭圆的定义即可得到最值.
B组 能力提升
17.(2020·湖北武汉·)(多选题)已知动圆Р与圆C1:外切,且与圆C2:内切,动圆圆心Р的轨迹方程为C,则下列说法正确的是( )
A.轨迹方程C为 B.轨迹方程C的焦距为3
C.轨迹方程C的长轴为10 D.轨迹方程C的离心率为
【答案】ACD
【分析】
根据圆的位置得出动点P到两个定点的距离之和为10,再由椭圆的定义得点P在以两定点为焦点,10为长轴长的椭圆上.求得椭圆的标准方程,根据椭圆的几何性质可判断得选项.
【详解】
圆C1:的圆心,半径,圆C2:的圆心,半径,
设点,动圆的半径为,则由题意得,
所以,即动点P到两个定点的距离之和为10.
又因为,所以点P在以两定点为焦点,10为长轴长的椭圆上.
所以设此椭圆的轨迹方程为C为,这里,,则,
因此,动圆圆心P所在的曲线方程为:.所以轨迹方程为C的焦距为6,轨迹方程为C的长轴长为10,轨迹方程为C的离心率为,
故选:ACD.
18.(2021·江苏高二)(多选题)若方程表示椭圆,则下面结论正确的是( )
A. B.椭圆的焦距为
C.若椭圆的焦点在轴上,则 D.若椭圆的焦点在轴上,则
【答案】CD
【分析】
结合椭圆的表达式分析,联立可求的取值,由可求,进而判断焦距,若焦点在轴,则,若焦点在轴上,则
【详解】
由题可知,,又椭圆中,故,联立求得,故A错误;
当,即时,焦点在轴,,故B错误,C正确;
当,即时,焦点在轴上,,故B错误,D正确
故选:CD
19.(2021·全国高二课时练习)(多选题)若椭圆的焦距为2,则实数的值可为( )
A.1 B.4 C.6 D.7
【答案】BC
【分析】
分别考虑焦点在轴、轴上的两种情况,然后根据求解出的值.
【详解】
若焦点在轴上,则,故;若
焦点在轴上,则,故.
故选:BC.
20.(2020·张家口市第一中学高二月考)(多选题)设椭圆的左右焦点为,,是上的动点,则下列结论正确的是( )
A.
B.离心率
C.面积的最大值为
D.以线段为直径的圆与直线相切
【答案】AD
【分析】
根据椭圆方程求得,根据椭圆的性质及点到直线的距离公式,即可求解.
【详解】
由题意,椭圆,可得,可得,
所以焦点为,
根据椭圆的定义,所以A正确;
椭圆的离心率为,所以B错误;
其中面积的最大值为,所以C错误;
由原点到直线的距离,
所以以线段为直径的圆与直线相切,所以D正确.
故选:AD
21.(2021·全国高二专题练习)(多选题)已知椭圆的两个焦点分别为,与轴正半轴交于点,下列选项中给出的条件,能够求出椭圆标准方程的选项是( )
A.是等腰直角三角形
B.已知椭圆的离心率为,短轴长为2
C.是等边三角形,且椭圆的离心率为
D.设椭圆的焦距为4,点在圆上
【答案】BD
【分析】
对每个选项依次计算判断,简单计算即可.
【详解】
对A,若是等腰直角三角形可知,没具体数据得不出方程;
对B,已知椭圆的离心率为,短轴长为2,则,由
所以,所以椭圆标准方程为,故B正确;
对C,是等边三角形,且椭圆的离心率为,所以,,数据不足,得不到结果;
对D,设椭圆的焦距为4,点在圆上,所以,
由,所以,所以椭圆方程为,故D正确
故选:BD
22.(2021·全国高二单元测试)如图,曲线由上半椭圆和部分抛物线连接而成,与的公共点为,,其中的离心率为.
(1)求,的值.
(2)过点的直线与,分别交于点,(均异于点,),是否存在直线,使得以为直径的圆恰好过点?若存在,求出直线的方程;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),;(2)存在,方程为.
【分析】
(1)由,的方程,令,得到,,然后再利用求解;
(2)由(1)知上半椭圆的方程为,设直线方程为,代入的方程,利用韦达定理分别求得点P,Q的坐标,再由 求解.
【详解】
(1)在,的方程中,令,可得,
则,.
设的半焦距为,
由及,得,
∴,.
(2)存在.由(1)知,上半椭圆的方程为.
由题意知,直线与轴不重合也不垂直,
设其方程为,代入的方程,整理得,
.(*)
设点的坐标为,
∵直线过点,
∴是方程(*)的一个根.
由一元二次方程根与系数的关系得,从而,
∴点的坐标为.
同理,由,得点的坐标为,
∴,,
∵以为直径的圆恰好过点A,
∴,
∴,即.
∵,∴,解得.
经检验,符合题意.
故直线的方程为.
23.(2021·渝中·重庆巴蜀中学高二开学考试)设椭圆的的焦点为是C上的动点,直线经过椭圆的一个焦点,的周长为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)求的最小值和最大值.
【答案】(1);(2)最小值为2,最大值为4.
【分析】
(1)由给定条件求出半焦距c,再由的周长列出方程再经计算即得;
(2)设出点P的坐标,求出关于的函数关系及的范围,求得函数最值即可.
【详解】
(1)显然椭圆的焦点在x轴上,直线交x轴于点,于是得椭圆的焦点,即半焦距,
而的周长为,则有,解得,,
所以椭圆的标准方程为;
(2)设椭圆上的点,于是有,即,,
令坐标原点为O,则O是线段F1F2的中点,于是得,
因此,当时,,当或时,,
所以的最小值为2,最大值为4.
24.(2021·渝中·重庆巴蜀中学高二开学考试)写出适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点在坐标轴上,且经过和两点;
(2)过点,且与椭圆有相同的焦点.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)由给定条件设出椭圆方程,利用待定系数法求解即得;
(2)根据条件求出半焦距c的平方,设出椭圆方程,将点P的坐标代入计算即得.
【详解】
(1)依题意,设椭圆方程为,因椭圆经过点和,
于是得,即,解得,
所以所求椭圆的标准方程为;
(2)因所求方程的椭圆与与椭圆有相同的焦点,则其焦点在x轴上,且半焦距c有,
设所求椭圆方程为,而此椭圆过点,
于是得,又,解得,
所以所求椭圆的标准方程为.
25.(2020·张家口市第一中学高二月考)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在坐标轴上,短轴长为4,离心率为;
(2)与椭圆有相同的焦点,且过点.
【答案】(1)当焦点在x轴上时,椭圆的标准方程为;当焦点在y轴上时,椭圆的标准方程为;(2).
【分析】
(1)根据题意,求出,再根据焦点在不同位置,即可求解.
(2)先设椭圆标准方程,再带入条件求解,即可.
【详解】
依题意可得,则,,
当焦点在x轴上时,椭的标准方程为;
当焦点在y轴上时,椭圆的标准方程为.
依题意可得焦点是在x轴上,故设椭圆方程为,
因为椭圆C 与椭圆有相同的焦点,且过点,
所以椭圆C 的方程为,解得即.
26.(2020·河北武强中学高二月考)已知椭圆:.
(1)求椭圆的离心率;
(2)已知定点,若直线()与椭圆交于A、两点,则是否存在实数,使得以为直径的圆过点?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)存在;.
【分析】
(1)根据椭圆方程,求得a,c的值,代入公式,即可得答案.
(2)假设存在实数满足条件,将直线与椭圆联立,根据韦达定理,可得,表达式,根据题意,可得,结合数量积公式,化简计算,可求得k值,即可得答案.
【详解】
解:(1)由题意,知,,则,,
所以椭圆的离心率为.
(2)假设存在实数满足条件,由,得,
所以,即或.
设,,则,①
而.
要使以为直径的圆过点,只需,即,
所以,
所以.②
将①代入②,解得,满足题意.
综上,存在,使得以为直径的圆过点.
27.(2021·西藏拉萨中学高三月考(理))(1)一动圆过定点,且与定圆相切,求动圆圆心的轨迹E的方程.
(2)直线l经过点A且不与x轴重合,l与轨迹E相交于P、Q两点,求的面积的最大值.
【答案】(1);(2)3.
【分析】
(1)设动圆圆心为,半径为R.由与定圆相切,且点A的圆C内,由,即,利用椭圆的定义求解;
(2)设l的方程为:,代入,由,结合韦达定理求解.
【详解】
(1)设动圆圆心为,半径为R.
定圆C的圆心,半径为4. 点A的圆C内.

且 ,
轨迹E是以C、A为焦点,长轴长为4的椭圆,
所以椭圆方程为:.
(2)设l的方程为:,代入,
得,
设,
则,,


令,

在为增函数
,即时,取最大值3.
28.(2021·陕西汉中·高三月考(文))已知椭圆C:的上端点为,离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设经过点且不经过点M的直线l与椭圆C相交于A,B两点.若,分别为直线,的斜率,求的值
【答案】(1);(2)-1
【分析】
(1)由题意可求出,,进而得到椭圆方程;
(2)设直线l方程和点,,将直线方程代入椭圆方程得到关于的一元二次方程,根据韦达定理可得、,进而得到的表达式,化简求值即可.
【详解】
解:(1)由题意知,,
又∵,
∴,.
故椭圆C的方程为.
(2)易知直线l的斜率存在,可设直线l的方程为,即,
将代入得,
由题设可知,
设,,
则,,
∴.
29.(2021·河南高三月考(理))已知椭圆:的上顶点与下顶点在直线:的两侧,且点到的距离是到的距离的倍.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)设与交于,两点,求证:直线与的斜率之和为定值.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)证明见解析.
【分析】
(Ⅰ)由点到直线的距离公式即求;
(Ⅱ)由直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理法即可证明.
【详解】
(Ⅰ)由椭圆的方程可得,,
由题意可得,解得或.
当时,点,都在直线的下方,不符合题意,
故.
(Ⅱ)联立消去可得,
设,,则,.
直线与的斜率之和

因此直线与的斜率之和为定值.
30.(2021·运城市新康国际实验学校(文))已知椭圆,椭圆上动点到左焦点距离的最大值为3,最小值为1.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设点为椭圆长轴的左端点,为椭圆上异于椭圆长轴端点的两点, 记直线斜率分别为,若,请判断直线是否过定点?若过定点,求该定点坐标,若不过定点,请说明理由.
【答案】(1);(2)过定点,.
【分析】
(1)由题意可得a-c=1,a+c=3,求出,再由即可求解.
(2)讨论直线斜率存在与否,将直线与椭圆方程联立,根据,利用韦达定理化简整理可得,求出或,代入直线方程即可求解.
【详解】
(1)由题可知a-c=1,a+c=3, 解得 a=2,c=1,则b=3,
故椭圆的标准方程为.
(2)设点的坐标分别为,
(ⅰ)当直线斜率不存在时,
由题意知,直线方程和曲线方程联立得:,,
(ⅱ)当直线的斜率存在时,设直线的方程为,
联立,消去得:,
由,有,
由韦达定理得:,,
故,可得:,
可得:,
整理为:,
故有,
化简整理得:,解得:或,
当时直线的方程为,即,过定点不合题意,
当时直线的方程为,即,过定点,
综上,由(ⅰ)(ⅱ)知,直线过定点.(也可以直接设x=my+n避免讨论)
31.(2021·富宁县第一中学高二月考(文))已知椭圆的离心率为,两焦点,与椭圆上的顶点构成边长为2的等边.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与相交于,两点,在轴上是否存在点,使得为定值?如果有,求出点的坐标及定值;如果没有,请说明理由.
【答案】(1);(2)存在点,定值为.
【分析】
(1)根据是等边且边长为2,及,列出方程组,可求解;
(2)当直线斜率存在时,用坐标表示:
代入韦达定理即得解,当斜率不存在时,验证成立即可
【详解】
(1)∵,∴,,
∵是等边且边长为2,∴,,又,∴,
故,,,∴椭圆方程为.
(2)当直线的斜率存在时,设其方程为,,,
,则.
若存在定点满足条件,
则有

如果要上式为定值,则必须有
因此点;
当直线斜率不存在时,直线,代入椭圆方程可得
此时成立;
故存在点满足.
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