椭圆及其 性质
【知识梳理】
知识点一:椭圆的定义
平面内与两个定点 F1, F2 的距离之和等于常数 2a ( 2a | F1F2 |)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做
椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距,记作 2c ,定义用集合语言表示为:
P || PF1 | | PF2 | 2a(2a | F1F2 | 2c 0)
注意:当 2a 2c 时,点的轨迹是线段;
当 2a 2c时,点的轨迹不存在.
知识点二:椭圆的方程、图形与性质
椭圆的方程、图形与性质所示.
焦点的位
焦点在 x 轴上 焦点在 y 轴上
置
图形
x2 y2 2 2
标准方程 2 2 1 a b 0
y x
2 1 a b 0 a b a b2
统一方程 mx2 ny2 1(m 0,n 0,m n)
x a cos x a cos
参数方程 , 为参数( [0,2 ]) , 为参数( [0,2 ])
y bsin y bsin
第一定义 到两定点 F1、F2 的距离之和等于常数 2 a,即 | MF1 | | MF2 | 2a( 2a | F1F2 |)
范围 a x a 且 b y b b x b且 a y a
A1 a,0 、 A2 a,0 A1 0, a 、 A2 0,a
顶点
1 0, b 、 2 0,b 1 b,0 、 2 b,0
轴长 长轴长 2a ,短轴长 2b 长轴长 2a ,短轴长 2b
对称性 关于 x 轴、 y 轴对称,关于原点中心对称
焦点 F1 c,0 、 F2 c,0 F1 0, c 、 F2 0,c
F F 2c (c2 a2 2焦距 1 2 b )
c c2 a2 b2 b2
离心率 e 1 (0 e 1)
a a2 a2 a2
a2
准线方程 x
c
点和椭圆 1 外 1 外
x20 y
2
0 1 (x , y ) y
2 x20 0 2 点 在椭圆 上a b2 0 0 a2 b2
1 点(x0 , y0 )在椭圆 上
的关系 1 内 1 内
x0 x y0 y 1 (x y y x x2 2 ( 0 , y0 ) 为切点)
0
2
0 1( (x , y ) 为切点)
a b a b2 0 0
切线方程 对于过椭圆上一点 (x0 , y0 ) 的切线方程,只需将椭圆方程中 x
2 换为 x0 x , y
2 换为
y0 y 可得
切点弦所
x0 x y0 y 1( (x , y ) y y x在的直线 点 在椭圆外) 0 0 x2 2 0 0 2 1(点(x , y )在椭圆外)a b a b2 0 0
方程
2
① cos 2b 1, F BF ,( B 为短轴的端点)
r r max 1 21 2
1 2 c | y |,焦点在x轴上② S PF F r1r2 sin b tan
0
( F PF )
焦点三角 1 2 2 2 1 2 c | x0 |,焦点在y轴上
形面积
当P点在长轴端点时, (r1r
2
③ 2
)min =b
当P点在短轴端点时, (r r)max =a2 1 2
焦点三角形中一般要用到的关系是
| MF1 | | MF2 | 2(a 2a 2c)
S 1 PF F | PF1 || PF | sin F1 2 2 2 1
PF2 )
| F
2 2
1F2 | | PF1 | | PF |
2
2 2 | PF1 || PF2 | cos F1PF2
左焦半径: MF a ex 上焦半径: MF1 a ey1 0 0
焦半径 又焦半径: MF a ex 下焦半径: MF1 a ey1 0 0
焦半径最大值 a c ,最小值 a c
= 2 b
2
通径 过焦点且垂直于长轴的弦叫通径:通径长 (最短的过焦点的弦)
a
设直线与椭圆的两个交点为 A(x1, y1) , B(x2 , y2 ), kAB k ,
则弦长 AB 1 k 2 x1 x2 1 k
2 (x1 x2 )
2 4x1x2
弦长公式
1 1 2 (y1 y2 )
2 4y 2
k 1
y2 1 k | a |
(其中 a是消 y 后关于 x 的一元二次方程的 x2 的系数, 是判别式)
【专题过关】
【考点目录】
【题型归纳目录】
考点 1:椭圆的定义与标准方程
考点 2:椭圆方程的充要条件
考点 3:椭圆中焦点三角形的周长与面积及其他问题
考点 4:椭圆上两点距离的最值问题
考点 5:椭圆上两线段的和差最值问题
考点 6:离心率的值及取值范围
考点 7:椭圆的简单几何性质问题
考点 8:利用第一定义求解轨迹
考点 9:直线与椭圆的位置关系
【典型例题】
考点 1:椭圆的定义与标准方程
1.(2022·河南· 2南阳市创新高级中学高二阶段练习)已知直线 y x与椭圆在第一象限内交于 M 点,又
2
MF2⊥x 轴,F2是椭圆的右焦点,另一个焦点为 F1,若MF1 MF2 2,求椭圆的标准方程.
2 2
2.(2022· x y河南·夏邑第一高级中学高二期末(文))已知 P 是椭圆 1上的一个点,F1、F2 是椭圆的两25 16
个焦点,若 PF1 3,则 PF2 等于( )
A.10 B. 7 C.5 D. 2
2 2
3.(2022· · x y陕西 西北农林科技大学附中高二期末(文))椭圆 1上的一点 M 到其左焦点F1的距离为25 9
2,N 是MF1 的中点,则 ON 等于( )
A.1 B.2 C.4 D.8
2 2
4.(2022· x y江苏·南京市第二十九中学高二开学考试)椭圆 1, ABC 的顶点 B、C 分别是椭圆的焦
25 9
sin B sin C sin A
点,顶点 A 在椭圆上,则 的值为( )
sin B sin C sin A
3 4 1
A. B. C. D.9
5 5 9
5.(2022·福建·厦门海沧实验中学高二阶段练习)已知椭圆的两个焦点为 F1( 5,0), F2 ( 5,0),M 是椭圆上
一点,若MF1 MF2, MF1 MF2 8,则该椭圆的方程是( )
2
A x y
2 2 2 2 2 2 2
. 1 B x y. 1 C x y. 1 D x y. 1
7 2 2 7 9 4 4 9
3
6.(2022·陕西·绥德中学高二阶段练习(文))焦点在 y 轴上,长轴长为 10,离心率为 的椭圆的标准方程
5
为( )
A x
2 y2 y2 x2
. 1 B. 1
100 64 100 64
x2 y2 2 2C x y. 1 D. 1
25 16 16 25
7 x
2 y2
.(2022·广东深圳·高二期末)如图,F1, F2 分别为椭圆 1的左 右焦点, P 为椭圆上的点,PT 为4 3
△F1PF2 的外角平分线,F2T PT ,则 OT ( )
A.1 B.2 C. 3 D.4
2 2
8.(2022·贵州遵义· x y高二期末(理))若直线 x 2y 4 0过椭圆 2 2 1 a b 0 短轴端点和左顶点,a b
则椭圆方程为( )
A x
2 y2 2 2 2 2 2 2
. 1 B x y. 1 C x y 1 D x y. . 1
4 2 16 4 4 16 12 9
9.(2022·全国·高二期末)椭圆以坐标轴为对称轴,经过点 3,0 ,且长轴长是短轴长的 2倍,则椭圆的标准
方程为( )
x2 4y2 2 2A. 1 B y x. 1
9 9 36 9
x2C 4y
2 y2 x2 2 2 2 2
. 1或 1 D x 4y. 1 y 4x或 1
9 9 36 9 9 9 9 9
10.(2022·内蒙古·赤峰红旗中学松山分校高二期末(文))古希腊数学家阿基米德利用“逼近法”得到椭圆的
面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆 C 的中心为原点,焦点 F1, F2 均在 y 轴上,
椭圆 C 的面积为 2 3π,且短轴长为 2 3 ,则椭圆 C 的标准方程为( )
x2 x2 2 2 2 2 2A y2 1 B y x y x y. . 1 C. 1 D. 1
12 4 3 3 4 16 3
2 2
11.(2022·吉林· x y抚松县第一中学高二阶段练习)设F1, F2 分别为椭圆C : 2 a b2
1 a b 0 左、右焦点,
1
点M ( 3, 15)在椭圆 C 上,且 MF2 F1F2 ,则椭圆 C 的标准方程为( )2
x2 y2 2 2A. 1 B x y. 1
20 15 25 20
2 2 2
C x y 1 D x y
2
. . 1
36 16 36 20
2 2
12.(2022· · x y江苏 盐城市大丰区新丰中学高二期中)过点(-3,2)且与 1有相同焦点的椭圆方程是
9 4
( )
A x
2 y2 x2 y2
. 1 B. 1
15 10 10 15
x2 y2C 1 D x
2 y2
. . 1
9 25 10 5
2 2
13.(2022· · x y辽宁 盘锦市第二高级中学高二期末)已知椭圆C : 2 2 1 a b 0 两焦点间的距离为 2 2 ,a b
且过点 A 3, 2 ,则椭圆C 的标准方程为( )
x2 y2 x2 y 2A. 1 B. 1
4 2 6 4
2 2 2 2
C x y x y. 1 D. 1
8 6 5 3
2
14 2022· · A 3,0 B 0,2 x y
2
.( 广东 西樵高中高二阶段练习)已知点 , 在椭圆
m2
2 1上,则椭圆的标准方n
程为( )
x2 y2 x2 y2 x2 x2 y2A. 1 B. 1 C. y2 1 D. 1
3 2 9 4 3 5 4
P 3 , 4 Q 4 15.(2022·新疆昌吉·高二期中)已知椭圆过点 和点 , 35 5 ,则此椭圆的方程是( )
2 2 2
A y. x2 1 B x y. y2 1或 x2 1
25 25 25
C x
2
. y2 1 D.以上均不正确
25
2 2
16.(2022· · x y江西 新余市第一中学高二开学考试)过点 A(3, 2)且与椭圆 1有相同焦点的椭圆的
9 4
方程为( )
x2 y2 2 2 2 2 2 2A. 1 B x y. 1 C x y x y. 1 D. 1
15 10 25 20 10 15 20 15
2 2
17.(2022· x y四川南充·高二期末(文))过椭圆C : 2 2 1 a b 0 右焦点F 的直线 l: x y 2 0 交Ca b
1
于A , B 两点, P 为 AB 的中点,且OP的斜率为 ,则椭圆C 的方程为( )
2
x 2 y 2 x2 y2A. 1 B. 1
8 4 9 5
x2 y2 x2 2C. 1 D y. 1
7 3 10 6
考点 2:椭圆方程的充要条件
2 2
18.(2022· x y宁夏六盘山高级中学高二阶段练习(理))方程 1表示椭圆的充要条件是
5 k k
__________.
19 2 2.(2022·四川·攀枝花市第三高级中学校高二期中(文))能够说明“方程 m 1 x 3 m y m 1 3 m
的曲线是椭圆”为假命题的一个m 的值是__________.
2 2
20.(2022·四川· x y遂宁中学高二阶段练习(理))已知条件 p :mn 0,条件q: 1表示一个椭圆,则
m n
p 是q的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2 2
21.(2022·甘肃天水· mn 0 x y高二期末(文)) 是 1表示椭圆的条件.
m n
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充要条件 D.既不充分也不必要
x2 y222.(2021·上海市宝山中学高二期中)已知方程 1表示焦点在 y 轴上的椭圆,则实数 m 的取
6 m 4 m
值范围是_______;
2 2
23.(2021· · x y广西 钦州一中高二期中(文))若椭圆 1的焦点在 y 轴上,则实数 k 的取值范围是
k 1 3 k
___________.
考点 3:椭圆中焦点三角形的周长与面积及其他问题
2 2
24.(2022· · x y广东 南海中学高二阶段练习)已知椭圆 1的左、右焦点分别为 F1, F2 ,点 M 在椭圆上,9 2
若 | MF1 | 4,则 F1MF2 ( )
A.30 B.60 C.120 D.150
2 2
25.(2022· · x y四川内江 高二期末(理))已知 P 是椭圆 1上的点, F1、 F2 分别是椭圆的左、右焦点,25 9
P F若 1
P F 2 1 ,则△F1PFPF PF 2 2 的面积为( )1 2
A.3 3 B.9 3 C. 3 D.9
26 x
2 y2
.(多选题)(2022·湖北·高二阶段练习)已知 P 是左右焦点分别为F1,F2 的 1上的动点,12 4
M 0,3 ,下列说法正确的有( )
A. MP 的最大值为 5 B. PF1 PF2 4 3
C.存在点 P ,使 F1PF2 120 D. PF1 PF2 的最大值为 4 2
2 2
27 x y.(多选题)(2022·山西·晋城市第一中学校高二阶段练习)已知椭圆C : 1,F1,F2 分别为它的25 9
左右焦点,A , B 分别为它的左右顶点,已知定点Q 4,2 ,点 P 是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的
有( )
A.存在点 P ,使得 F1PF2 120 B.直线PA与直线 PB斜率乘积为定值
1 25
C.
18
PF PF 有最小值 D. PQ PF 的范围为
1 2 17,12 5 1 2
2 2
28.(多选题)(2022· C : x y浙江省龙游中学高二期末)已知椭圆 1的左、右两个焦点分别为F1,F2 ,P9 8
为椭圆上一动点,M 1,1 ,则下列结论正确的有( )
A.△PF1F2 的周长为 8 B.△PF1F2 的最大面积为 2 2
C.存在点 P 使得PF1 PF2 0 D. PM PF1 的最大值为 5
2 2
29 x y.(多选题)(2022·安徽省五河第一中学高二阶段练习)已知 P 是椭圆E : 1上一点,F1,F2 为其8 4
左、右焦点,且△F1PF2 的面积为 3,则下列说法正确的是( )
A. P 点纵坐标为 3 B. F1PF2 2
F PF 3C.△ 1 2 的周长为 4( 2 1) D.△F1PF2 的内切圆半径为 ( 2 1)2
2 2
30.(2022·四川凉山· x y高二期末(文))已知F1,F2 是椭圆C : 1的两个焦点,点 M 在椭圆 C 上,4 3
MF1 MF2 的最大值为( )
A. 2 3 B. 3 C.2 D.4
2 2
31.(2022· x y山西·康杰中学高二开学考试)已知椭圆C : 1,F1,F2 分别为它的左右焦点,A , B25 9
分别为它的左右顶点,已知定点Q 4, 2 ,点 P 是椭圆上的一个动点,下列结论中不正确的是( )
A.存在点 P ,使得 F1PF2 120 B.直线PA与直线 PB斜率乘积为定值
1 25 18
C. PF PF 有最小值 D. PQ PF5 1
的范围为 2 17,12
1 2
2 2
32.(2022· x y上海市嘉定区第二中学高二阶段练习)椭圆 1的左右焦点分别为F1、F2 , P 为椭圆上一25 9
点,且 F1PF2 60 ,则△F1PF2 的面积为_____________.
33.(2022·四川·攀枝花市第三高级中学校高二阶段练习(理))已知椭圆C 的两焦点分别为F1 1,0 、
F2 1,0 , P 为椭圆上一点,且 2 F1F2 PF1 PF2 .
(1)求椭圆C 的标准方程;
(2)若点 P 在第二象限, F1PF2 120 ,求△PF1F2的面积.
考点 4:椭圆上两点距离的最值问题
2 2
34.(2022· x y新疆维吾尔自治区喀什第二中学高二阶段练习)已知椭圆 C1: + 2 =1(0<b<2)的离心率4 b
1
为 2 ,F1和 F2是 C1的左右焦点,M 是 C1上的动点,点 N 在线段 F1M 的延长线上,|MN|=|MF2|,
线段 F2N 的中点为 P,则|F1P|的最大值为__________.
2 2
35.(2022· · x y新疆 乌苏市第一中学高二阶段练习)已知点M在椭圆 1上运动,点N在圆 x2 (y 1)2 1
18 9
上运动,则 | MN |的最大值为_________.
2
36 y.(2022·广东·广州市真光中学高二期中)已知动点M 在以F1,F2 为焦点的椭圆 x2 1上,动点 N 在4
以M 为圆心,半径长为 | MF1 | 的圆上,则 | NF2 |的最大值为( )
A. 2 B. 4 C.8 D.16
37.(2022·辽宁·高二期中)设F , F 是椭圆mx2 21 2 y m(0 m 1)的左 右焦点, P 是椭圆上任意一点,若
PF 22 1
的最小值是 ,则m 的值为(
PF 3 )1
3 8 1A. B. C 3. D.
4 9 2 9
2
38.(2021·陕西·长安一中高二期中(文))设 B 是椭圆C : x y2 1的上顶点,点 P 在 C 上,则 PB 的最大
4
值为________.
2 2
39.(2021· · x y福建宁德 高二期中)点 P 为椭圆 1上一点,F 为焦点,则 PF 的最大值为( )
5 9
A.1 B.3 C.5 D.7
2 2
40.(2021·河北· x y正定一中高二期中)椭圆 1上任一点 P 到点Q 1,0 的距离的最小值为( )
9 5
A B 15. 3 . C.2 D 2 5.
2 3
41.(2022·江西省万载中学高二阶段练习(理))线段|AB|=4,|PA|+|PB|=6,M 是 AB 的中点,
当点 P 在同一平面内运动时,|PM|的最小值是( )
A.5 B. 5 C.2 D. 2
2 2
42.(2022· x y四川省内江市第六中学高二阶段练习(理))已知椭圆 1 xy 0 ,其中F1、F2 为椭圆的4 3
左、右焦点,O为坐标原点.过F1的直线 l1与过F2 的直线 l2交于点 N ,线段 F1N 的中点为M ,线段 F1N 的垂
直平分线MP 与 l2的交点 P (第一象限)在椭圆上,则 OM 的取值范围是( )
A. 0,1 B. 0, 3 C. 1, 3 D. 1,2
考点 5:椭圆上两线段的和差最值问题
2 2
43.(2022· y x辽宁大连·高二期中)在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆C : 1(m 4),点 A 2,2
m m 4
是椭圆内一点,B 0, 2 ,若椭圆上存在一点 P ,使得 | PA | | PB | 8,则m 的范围是________;当m 取得
最大值时,设Q为椭圆上任意一点,C 0, 2 ,则 | QB |2 | QC |2的最小值为________.
2 2
44.(2022· · x y湖北 高二阶段练习)已知F 是椭圆C : 1的左焦点, P 为C 上一点, A 1,2 ,则
18 9
PA PF 的最小值为______.
2 2
45.(2022· x y四川遂宁·高二期末(理))已知 F 是椭圆C : 1的左焦点,P 为椭圆 C 上任意一点,点 Q
4 3
坐标为 (1,1) ,则 | PQ | | PF |的最大值为( )
A.3 B.5 C. 41 D.13
2 2
46.(2022· x y河北石家庄·高二期末)已知F 是椭圆C : 1的左焦点, P 为椭圆C 上任意一点,点Q坐
16 15
标为 (4, 4),则 | PQ | | PF |的最大值为( )
A. 41 B.13 C.3 D.5
2 2
47.(2022· C : x y江苏省灌云高级中学高二阶段练习)已知椭圆 1的右焦点为F , P 为椭圆C 上一动
4 3
点,定点 A(2, 4) ,则 | PA | | PF |的最小值为( )
A.1 B.-1 C. 17 D. 17
x2 248.(2022· y山西·高二期末(理))点 P 在椭圆C1 : 1上,C1的右焦点为F ,点Q在圆4 3
C : x2 y22 6x 8y 21 0上,则 PQ PF 的最小值为
A. 4 2 4 B.4 4 2 C.6 2 5 D. 2 5 6
考点 6:离心率的值及取值范围
49 x
2 y2
.(2022·江苏·南京市中华中学高二开学考试)已知椭圆 2 2 1(a b 0),过椭圆的左焦点F 且斜率a b
为 3的直线 l 与椭圆交于 A, B两点(A 点在 B 点的上方),若有 AF 2FB,则椭圆的离心率为________.
2 2
50.(2022· x y江西·新余市第一中学高二开学考试)直线过椭圆: 2 2 1 a 0,b 0 的左焦点F 和上顶点a b
A ,与圆心在原点的圆交于 P ,Q两点,若PF 3FQ, POQ 120 ,则椭圆的离心率为______.
51.(2022·广东·高二阶段练习)已知椭圆 E 的两个焦点分别为F1, F2 ,点 P 为椭圆上一点,且
tan PF F 1 1 2 ,tan PF2F1 2,则椭圆 E 的离心率为______.2
2 2
52 x y.(2022·新疆·乌市八中高二期中(理))已知椭圆C : 1 a b 0 的两个焦点为 F1 c,0 和F2 c,0 a2 2 ,b
直线 l过点F1,F2 点关于直线 l对称点A 在C 上,且
F1A 2F F 21 2 AF2 2c ,则椭圆C 的离心率为
____________.
2 2
53.(2022· · x y江苏 南京市第二十九中学高二开学考试)已知椭圆 2 2 =1 a b 0 的左、右焦点分别为F1,a b
F2 ,P 为椭圆上一点,满足 OF1 OP OF1 OP 0 (O 为坐标原点).若 | PF1 | 2 | PF2 |
,则椭圆的离心率为______.
2 2
54.(2022· x y江西·上饶市第一中学高二期中(理))如图,焦点在 x 轴上的椭圆 2 1(a>0)的左、右a 3
焦点分别为 F1、F2,P 是椭圆上位于第一象限内的一点,且直线 F2P 与 y 轴的正半轴交于 A 点,△APF1的
内切圆在边 PF1上的切点为 Q,若|F1Q|=4,则该椭圆的离心率为_____.
55.(2022·湖南·长沙一中高二阶段练习)两个长轴在 x 轴上、中心在坐标原点且离心率相同的椭圆.若 A,B
分别为外层椭圆的左顶点和上顶点,分别向内层椭圆作切线 AC,BD,切点分别为 C,D,且两切线斜率之
2
积等于 ,则椭圆的离心率为( )3
1
A B 3 3 6. . C. D.
3 3 2 3
2 2
56.(2022· x y北京市十一学校高二期末)已知椭圆 C: 2 2 1( a b 0)的左 右顶点分别为 A1, A2,a b
且以线段 A1A2 为直径的圆与直线bx ay 2ab 0相交,则椭圆 C 的离心率的取值范围为( )
0, 6
6
A. B. ,1
2 2
3 3
C. ,13
D. 0, 3
.
2 2
57.(2022· x y四川省内江市第六中学高二开学考试)已知O为坐标原点,F 是椭圆C : 1(a b 0)的
a2 b2
左焦点, A B 分别为椭圆C 的左 右顶点, P 为椭圆C 上一点,且PF x 轴.过点A 的直线 l与线段PF 交于
点M ,与 y 轴交于点E .若直线 BM 经过OE的中点,则椭圆C 的离心率为( )
1
A B 1 2
3
. .
3 2
C. 3 D. 4
58.(2022·江苏·南京二十七中高二开学考试)过椭圆的右焦点 F2 作椭圆长轴的垂线,交椭圆于 A,B 两点,
F1为椭圆的左焦点,若 F1AB 为正三角形,则该椭圆的离心率为( )
1
A 3. B 3 1. C. D.
3 3 2 2
2 2
59.(2022· x y云南红河·高二期末)已知点 A,B 分别是椭圆C : 2 2 1(a b 0)的右、上顶点,过椭圆 Ca b
上一点 P 向 x 轴作垂线,垂足恰好为左焦点F1,且 AB∥OP ,则椭圆 C 的离心率为( )
1
A. B 1. 2 C
2 D 2. .
4 2 4
2 2
60.(2022·江西上饶· x y高二期末(理))已知 F1, F2 是椭圆C : 2 2 1(a b 0) 的两个焦点, P 为C 上一点,a b
且 F1PF2 60
, PF1 3 PF2 ,则C 的离心率为( )
A 2 21 7 2. B. C. D.
2 6 4 3
2 2
61.(2022· · x y河南 新蔡县第一高级中学高二阶段练习(理))设 M 是椭圆 C:
a2
b2
1 a b 0 的上顶点,
P 是 C 上的一个动点,当 P 运动到下顶点时, PM 取得最大值,则 C 的离心率的取值范围是( )
2 ,1 1
2 1
A B ,1 C 0, D 0, .
2
. .2
.
2 2
2
62 2022· · x y
2
.( 甘肃 永昌县第一高级中学高二期末(文))已知椭圆C : 2 2 1 a b 0 的左、右焦点分别a b
为F1,F2 ,上顶点为 B , BF2 的延长线交C 于Q, BQ F1Q ,则C 的离心率 e ( )
A 1 B 2 2 3. 2 . 3 C. D.2 3
2 2
63.(2022·江苏南京·高二阶段练习)椭圆C : x y2 2 1(a b 0)的两焦点为F1, F2 ,若椭圆C 上存在点 P 使a b
△PF1F2 为等腰直角三角形,则椭圆C 的离心率为( )
A 2 B C 2 D 2 5 1. . 2 1 . 或 2 1 . 或
2 2 2 2
考点 7:椭圆的简单几何性质问题
2 2
64.(2022·黑龙江· x y哈尔滨工业大学附属中学校高二期末(理))若方程 1表示椭圆C ,则下面
9 k k 1
结论正确的是( )
A. k 1,9 B.椭圆C 的焦距为 2 2
C.若椭圆C 的焦点在 x 轴上,则 k 1,5 D.若椭圆C 的焦点在 x 轴上,则 k 5,9
2 2
65.(2022· x y四川·泸州老窖天府中学高二期中(文))椭圆 1的焦点坐标为( )
4 2
A. ( 1,0) B. ( 2 0) C. ( 2,0) D. ( 6,0)
2 2
66.(2021·安徽·高二期中)已知圆 x a 2 y b 2 r 2 x y经过椭圆 C: 1的右焦点,上顶点与右顶点,9 8
则b ( )
A 11 2
11 11
. B. C 11 2. D.
8 8 4 4
x2 y267.(多选题)(2022·海南·海口市琼山华侨中学高二阶段练习)已知椭圆C : 1的左、右焦点分别为
4 3
F1,F2 ,点 P 为椭圆 C 上任意一点,则下列说法正确的是( )
A.椭圆 C 的焦距为 1
B.点Q 1,
2
2
在椭圆 C 内部
2 2
C x y x 3 k 7.若椭圆 1的焦点在 轴上,则
4 k k 3 2
D.若点Q 1,
2
,则 PQ PF
2
1 的距离的最大值为2 4 2
2 2
68.(2021· x y广西玉林·高二期中(理))已知点 P(k,1),椭圆 =1,点 P 在椭圆外,则实数 k 的取值范
9 4
围为_____.
考点 8:利用第一定义求解轨迹
x2 269 y.(2022·云南昭通·高二期末)点 P 在以F1,F2 为焦点的椭圆 1上运动,则△PF1F2 的重心G 的轨3 4
迹方程是___________.
2
70.(2022·天津天津·高二期末)已知 B( 3 ,0)是圆 A: x 3 y2 16内一点,点 C 是圆 A 上任意一
点,线段 BC 的垂直平分线与 AC 相交于点 D.则动点 D 的轨迹方程为_________________.
71.(2022·贵州贵阳·高二期末(文))平面直角坐标系内动点 M( x, y)与定点 F(4,0)的距离和 M 到定
直线 l : x 9 2的距离之比是常数 3 ,则动点 M 的轨迹是___________.
72.(2022· 2湖北·武汉市第十九中学高二期末)已知动圆 P 过定点 A 3,0 ,且在定圆B : x 3 y2 100的
内部与其相内切,则动圆 P 的圆心的轨迹方程为______.
2
73.(2022·四川乐山·高二期末(文))过椭圆 x2 y 1上一点 P 作 x 轴的垂线,垂足为Q,则线段 PQ中点
2
M 的轨迹方程为___________.
74.(2022· 2 2河北省唐县第一中学高二阶段练习)已知圆C1 : (x 2) y 81和圆C2 : (x 2)
2 y2 9,动圆 M
与圆 C1内切,与圆 C2外切,则动圆圆心 M 点的轨迹方程是_______.
75.(2022·天津·高二阶段练习)在平面直角坐标系中,已知点 A 2,0 ,B 2,0 , P 是平面内一动点,直
3
线PA、 PB的斜率之积为 ,则动点 P 的轨迹C 的方程____________.
4
76.(2022·天津三中高二阶段练习)已知动圆 P 与定圆B : x2 y2 2 5x 31 0 内切,且动圆 P 经过一定点
A 5,0 .则动圆圆心 P 的轨迹E 的方程是______.
77.(2022· 2 2福建省漳州第一中学高二期末(理))已知定圆C1 : x y 4x 0,定圆
C2 : x
2 y2 4x 60 0,动圆M 和定圆C1外切,和圆C2 内切,动圆的圆心M 的轨迹方程为
____________.
78.(2022·四川·高二期末(文))若动点P x, y 满足方程 x 2 2 y2 x 2 2 y2 8,则动点 P 的轨
迹方程为( )
A x
2 y2 21 B x y
2
1 C x
2 y 2 x2 y2
. . . 1 D. 1
16 12 16 4 8 4 16 12
79.(2022·广东广州·高二期末)已知 ABC 的周长为14,顶点 B 、C 的坐标分别为 0,3 、 0, 3 ,则点A
的轨迹方程为( )
2 2 2
A x y y x
2
. 1 x 0 B. 1 y 0
16 7 16 7
x2 y2 2 2C. 1 y 0 D y x. 1 x 0
16 7 16 7
80.(2022·四川·攀枝花市第三高级中学校高二阶段练习(理))已知M 2,0 , P 是圆 N : x2 4x y2 32 0
上一动点,线段MP 的垂直平分线交 NP 于点Q,则动点Q的轨迹方程为( )
2
A x y
2 x2 y2
. 1 B. 1
9 5 5 9
2 2 2 2
C x y x y. 1 D. 1
5 9 9 5
81.(2022· 2 2陕西师大附中高二阶段练习(文))设O为坐标原点,动点 N 在圆C: x y 8上,过 N 作 y 轴
的垂线,垂足为M ,点 P 满足MP
1
MN ,则点 P 的轨迹方程为
2
A x
2 y2 x2 y2 x2 y2 x2 y2
. 1 B. 1 C. 1 D. 1
8 2 2 8 2 4 4 2
82.(2022·辽宁·辽河油田第一高级中学高二阶段练习)已知 AB 3, A, B分别在 y 轴和 x 轴上运动,O
1
为原点,OP OA
2
OB ,点 P 的轨迹方程为
3 3
2 2 2 2
A x. y2 1 B x2 y. 1 C x. y2 1 D. x2 y 1
4 4 9 9
考点 9:直线与椭圆的位置关系
2
83 x.(2022·河南·襄城县实验高级中学高二阶段练习(文))已知椭圆C : y2 1的左 右焦点分别是F1,2
F2 ,过F1的直线 l : y x m与椭圆 C 交于 A,B 两点,则 ABF2 的面积是( )
4 8 16 32
A. B. C. D
3 3 9
.
9
84.(2022·云南·巍山彝族回族自治县第二中学高二阶段练习)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 2 2 .
(1)求椭圆C 的标准方程;
(2)过点M 1,0 且斜率为 1 的直线 l与椭圆C 交于A , B 两点,求弦长 AB .
x2 285 y.(2022·重庆·巴南中学校高二期中)设 F1, F2 ,分别为椭圆C : 2 2 1( a b 1)的左、右焦点,a b
过F 的直线 l与椭圆C 相交于A 、 B 两点,直线 l的倾斜角为 45 2 ,F1到直线 l的距离为3 2 .
(1)求椭圆C 的焦距;
(2)如果 AF2 3F2B,求椭圆C 的方程.椭圆及其 性质
【知识梳理】
知识点一:椭圆的定义
平面内与两个定点 F1, F2 的距离之和等于常数 2a ( 2a | F1F2 |)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点叫做
椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距,记作 2c ,定义用集合语言表示为:
P || PF1 | | PF2 | 2a(2a | F1F2 | 2c 0)
注意:当 2a 2c 时,点的轨迹是线段;
当 2a 2c时,点的轨迹不存在.
知识点二:椭圆的方程、图形与性质
椭圆的方程、图形与性质所示.
焦点的位
焦点在 x 轴上 焦点在 y 轴上
置
图形
x2 y2 2 2
标准方程 2 2 1 a b 0
y x
2 1 a b 0 a b a b2
统一方程 mx2 ny2 1(m 0,n 0,m n)
x a cos x a cos
参数方程 , 为参数( [0,2 ]) , 为参数( [0,2 ])
y bsin y bsin
第一定义 到两定点 F1、F2 的距离之和等于常数 2 a,即 | MF1 | | MF2 | 2a( 2a | F1F2 |)
范围 a x a 且 b y b b x b且 a y a
A1 a,0 、 A2 a,0 A1 0, a 、 A2 0,a
顶点
1 0, b 、 2 0,b 1 b,0 、 2 b,0
轴长 长轴长 2a ,短轴长 2b 长轴长 2a ,短轴长 2b
对称性 关于 x 轴、 y 轴对称,关于原点中心对称
焦点 F1 c,0 、 F2 c,0 F1 0, c 、 F2 0,c
F F 2c (c2 a2 2焦距 1 2 b )
c c2 a2 b2 b2
离心率 e 1 (0 e 1)
a a2 a2 a2
a2
准线方程 x
c
点和椭圆 1 外 1 外
x20 y
2
0 1 (x , y ) y
2 x20 0 2 点 在椭圆 上a b2 0 0 a2 b2
1 点(x0 , y0 )在椭圆 上
的关系 1 内 1 内
x0 x y0 y 1 (x y y x x2 2 ( 0 , y0 ) 为切点)
0
2
0 1( (x , y ) 为切点)
a b a b2 0 0
切线方程 对于过椭圆上一点 (x0 , y0 ) 的切线方程,只需将椭圆方程中 x
2 换为 x0 x , y
2 换为
y0 y 可得
切点弦所
x0 x y0 y 1( (x , y ) y y x在的直线 点 在椭圆外) 0 0 x2 2 0 0 2 1(点(x , y )在椭圆外)a b a b2 0 0
方程
2
① cos 2b 1, F BF ,( B 为短轴的端点)
r r max 1 21 2
1 2 c | y |,焦点在x轴上② S PF F r1r2 sin b tan
0
( F PF )
焦点三角 1 2 2 2 1 2 c | x0 |,焦点在y轴上
形面积
当P点在长轴端点时, (r1r
2
③ 2
)min =b
当P点在短轴端点时, (r r)max =a2 1 2
焦点三角形中一般要用到的关系是
| MF1 | | MF2 | 2(a 2a 2c)
S 1 PF F | PF1 || PF | sin F1 2 2 2 1
PF2 )
| F
2 2
1F2 | | PF1 | | PF |
2
2 2 | PF1 || PF2 | cos F1PF2
左焦半径: MF a ex 上焦半径: MF1 a ey1 0 0
焦半径 又焦半径: MF a ex 下焦半径: MF1 a ey1 0 0
焦半径最大值 a c ,最小值 a c
= 2 b
2
通径 过焦点且垂直于长轴的弦叫通径:通径长 (最短的过焦点的弦)
a
设直线与椭圆的两个交点为 A(x1, y1) , B(x2 , y2 ), kAB k ,
则弦长 AB 1 k 2 x1 x2 1 k
2 (x1 x2 )
2 4x1x2
弦长公式
1 1 2 (y1 y2 )
2 4y 2
k 1
y2 1 k | a |
(其中 a是消 y 后关于 x 的一元二次方程的 x2 的系数, 是判别式)
【专题过关】
【考点目录】
【题型归纳目录】
考点 1:椭圆的定义与标准方程
考点 2:椭圆方程的充要条件
考点 3:椭圆中焦点三角形的周长与面积及其他问题
考点 4:椭圆上两点距离的最值问题
考点 5:椭圆上两线段的和差最值问题
考点 6:离心率的值及取值范围
考点 7:椭圆的简单几何性质问题
考点 8:利用第一定义求解轨迹
考点 9:直线与椭圆的位置关系
【典型例题】
考点 1:椭圆的定义与标准方程
1.(2022·河南· 2南阳市创新高级中学高二阶段练习)已知直线 y x与椭圆在第一象限内交于 M 点,又
2
MF2⊥x 轴,F2是椭圆的右焦点,另一个焦点为 F1,若MF1 MF2 2,求椭圆的标准方程.
x2 y2
【解析】设椭圆方程 1 a b 0 22 2 ,点 M 在直线 y x上,且 MF2⊥x 轴,由于F2 c,0 ,则点a b 2
M 2
c, c ,
2
又因为MF1 MF2 2, F1 c,0
MF 2
2 1 2
所以 1 MF2 2c, c 0, c 2,即 c 2 ,故 c 2,
2 2 2
所以M 2, 2 ,F1 2,0 ,F2 2,0 ,
2 2 2 2
由椭圆的定义得, 2a MF1 MF2 2 2 2 2 2 2 4 2 ,故 a 2 2 ,
x 2 y 2
所以b2 a2 c2 8 4 4,故椭圆 C 的方程为 1.
8 4
2 2
2.(2022· x y河南·夏邑第一高级中学高二期末(文))已知 P 是椭圆 1上的一个点,F1、F2 是椭圆的两25 16
个焦点,若 PF1 3,则 PF2 等于( )
A.10 B. 7 C.5 D. 2
【答案】B
x2 y2
【解析】在椭圆 1中, a 5,则 PF2 2a PF 7 .25 16 1
故选:B.
2 2
3.(2022· · x y陕西 西北农林科技大学附中高二期末(文))椭圆 1上的一点 M 到其左焦点F
25 9 1
的距离为
2,N 是MF1 的中点,则 ON 等于( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
x2 y2
【解析】由椭圆方程 1,得 a 5,
25 9
由椭圆定义得 MF1 MF2 2a 2 5 10 ,又 MF1 2 ,
MF2 10 2 8,又 N 为MF1 的中点,O为F1F2 的中点,
线段ON 为△MF1F2 中位线,
1
∴ ON MF
1
2 2
8 4 .
2
故选:C.
2 2
4 x y.(2022·江苏·南京市第二十九中学高二开学考试)椭圆 1, ABC 的顶点 B、C 分别是椭圆的焦
25 9
sin B sin C sin A
点,顶点 A 在椭圆上,则 的值为( )
sin B sin C sin A
3 4 1
A. B. C. D.9
5 5 9
【答案】D
【解析】由题意可知, a 5,b 3,所以 c 4,又 ABC 的顶点 B、C 分别是椭圆的焦点,所以
sin B sin C sin A AC AB BC 10 8
| AB | | AC | 2a 10,| BC | 2c 8,所以由正弦定理可得 9sin B sin C sin A AC , AB BC 10 8
故选:D.
5.(2022·福建·厦门海沧实验中学高二阶段练习)已知椭圆的两个焦点为 F1( 5,0), F2 ( 5,0),M 是椭圆上
一点,若MF1 MF2, MF1 MF2 8,则该椭圆的方程是( )
x2 y2 x2 y2 2A 1 B 1 C x y
2 x2 y2
. . . 1 D. 1
7 2 2 7 9 4 4 9
【答案】C
【解析】设 MF1 m, MF2 n,因为MF1 MF2, MF1 MF2 8, F F 2 5 ,所以m21 2 n2 20 ,
mn 8,所以 (m n)2 m2 n2 2mn 36,所以m n 2a 6,所以 a 3.因为 c 5 ,所以
x2 y2
b a2 c2 2.所以椭圆的方程是 1.9 4
故选:C
3
6.(2022·陕西·绥德中学高二阶段练习(文))焦点在 y 轴上,长轴长为 10,离心率为 的椭圆的标准方程
5
为( )
x2 y2A 1 B y
2 x2
. . 1
100 64 100 64
x2 y2 x2 y2C. 1 D. 1
25 16 16 25
【答案】D
c 3
【解析】因为长轴长为10,故长半轴长 a 5,因为 e ,所以半焦距 c 3,
a 5
故b2 a2 c2 25 9 16,
y2 x2
又焦点在 y 轴上,所以椭圆的标准方程为 1,
25 16
故选:D
x2 y27.(2022·广东深圳·高二期末)如图,F1, F2 分别为椭圆 1的左 右焦点, P 为椭圆上的点,PT 为4 3
△F1PF2 的外角平分线,F2T PT ,则 OT ( )
A.1 B.2 C. 3 D.4
【答案】B
【解析】如图所示:
延长 F2T 交 F1P 的延长线于点M ,
因为PT 为 F1PF2 的外角平分线,F2T PT ,
所以易得△PTF2 ≌ △PTM ,所以 PF2 PM , TF2 TM ,
结合椭圆的定义得 MF1 PF1 | PM | PF1 PF2 4,
又T 为F2M 的中点,O为F1F2 的中点,
所以在△F1F
1
2M 中, OT MF 2,2 1
故选:B.
2 2
8.(2022· x y贵州遵义·高二期末(理))若直线 x 2y 4 0过椭圆 2 2 1 a b 0 短轴端点和左顶点,a b
则椭圆方程为( )
2
A x y
2 x2 y2 x2 y2 x2 y2
. 1 B. 1 C. 1 D. 1
4 2 16 4 4 16 12 9
【答案】B
【解析】直线 x 2y 4 0交 x 轴于( 4, 0),交 y 轴于 (0, 2) ,依题意, a 4,b 2,
x2 y2
所以椭圆方程为 1.
16 4
故选:B
9.(2022·全国·高二期末)椭圆以坐标轴为对称轴,经过点 3,0 ,且长轴长是短轴长的 2倍,则椭圆的标准
方程为( )
x2 2 2 2A 4y y x. 1 B. 1
9 9 36 9
x2 4y2 y2 x2 2 2 2 2C. 1或 1 D x 4y 1 y 4x. 或 1
9 9 36 9 9 9 9 9
【答案】C
2 2
【解析】当椭圆的焦点在 x 轴上时,由题意过点 3,0 3,故 a 3 x 4y,b ,椭圆方程为 1,
2 9 9
2 2
当椭圆的焦点在 y 轴上时,b 3 a 6 y x, ,椭圆方程为 1,
36 9
故选:C.
10.(2022·内蒙古·赤峰红旗中学松山分校高二期末(文))古希腊数学家阿基米德利用“逼近法”得到椭圆的
面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.若椭圆 C 的中心为原点,焦点 F1, F2 均在 y 轴上,
椭圆 C 的面积为 2 3π,且短轴长为 2 3 ,则椭圆 C 的标准方程为( )
x2 2 2 2 2 2 2A. y2 1 B x y. 1 C x y. 1 D x y. 1
12 4 3 3 4 16 3
【答案】C
y2 x2
【解析】因为椭圆C 的焦点在 y 轴上,故可设其方程为
a2
2 1,b
根据题意可得 2 3 ab, 2b 2 3 ,故可得 a 2,b 3 ,
x2 y2
故所求椭圆方程为: 1.
3 4
故选:C.
2 2
11.(2022·吉林·抚松县第一中学高二阶段练习)设F1, F2 分别为椭圆C :
x y
2 2 1 a b 0 左、右焦点,a b
1
点M ( 3, 15)在椭圆 C 上,且 MF2 F1F2 ,则椭圆 C 的标准方程为(2 )
x2 y2 x2 2A y. 1 B. 1
20 15 25 20
x2 y2 x2 y2C. 1 D. 1
36 16 36 20
【答案】D
【解析】把M ( 3, 15)代入各选项中方程,
9 15 1 9 15 , 1
9 15
, 1,ABC 均排除,
20 15 25 20 36 16
9 15
1,D 满足,此时 ,F ( 4,0),
36 20 c 36 20 4 2
MF ( 12 3 4)
2 ( 15)2 4 F1F2 ,满足此条件.2
故选:D.
x2 212 y.(2022·江苏·盐城市大丰区新丰中学高二期中)过点(-3,2)且与 1有相同焦点的椭圆方程是
9 4
( )
A x
2 y2 2 2
. 1 B x y. 1
15 10 10 15
x2 y2 x2 2C y. 1 D. 1
9 25 10 5
【答案】A
2 2
【解析】因为焦点坐标为 5,0 x y,设方程为
a2
a2
1,
5
9 4 2 2
将 3, 2 代入方程可得 2 2 1
x y
,解得 a2 15,故方程为 1,a a 1 15 10
故选:A.
2 2
13 2022· · C : x y.( 辽宁 盘锦市第二高级中学高二期末)已知椭圆 1 a b 0 两焦点间的距离为 2 2 ,
a2 b2
且过点 A 3, 2 ,则椭圆C 的标准方程为( )
x2 y2 x2A y
2
. 1 B. 1
4 2 6 4
C x
2 y2 x2 y2
. 1 D. 1
8 6 5 3
【答案】B
【解析】由题意知,椭圆C 的焦点坐标为 2,0 ,
2 2
由椭圆的定义得 2a 3 2 2 3 2 2 7 2 6 7 2 6 6 1 6 1 2 6 ,
a 6 ,b 6 2 2 .
2 2
因此,椭圆C x y的标准方程为 1 .
6 4
故选 B.
2 2
14.(2022· · x y广东 西樵高中高二阶段练习)已知点 A 3,0 ,B 0,2 在椭圆 2 2 1上,则椭圆的标准方m n
程为( )
x2 y2 x2 y2 x2 x2 2A. 1 B y. 1 C. y2 1 D. 1
3 2 9 4 3 5 4
【答案】B
9
2 1 m x2 y2
【解析】由题意得 ,解得m24 9, n
2 4,所以椭圆的标准方程为 1.
2 1
9 4
n
故选:B
3 4
15.(2022·新疆昌吉·高二期中)已知椭圆过点P , 4 和点Q5
, 3
5 ,则此椭圆的方程是( )
2 2 2
A y. x2 x 1 B. y2 1或 x2 y 1
25 25 25
x2C. y2 1 D.以上均不正确
25
【答案】A
3
【解析】设椭圆方程为:mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),因椭圆过点P( , 4)
4
和点Q( , 3),
5 5
9
m 16n 1 25 1
于是得 16 ,解得
m 1,n ,
m 9n 1 25
25
y2
所以所求椭圆方程为 x2 1 .
25
故选:A
2 2
16.(2022· x y江西·新余市第一中学高二开学考试)过点 A(3, 2)且与椭圆 1有相同焦点的椭圆的
9 4
方程为( )
A x
2 y2 x2 y2 x2 y2 x2 y2
. 1 B. 1 C. 1 D. 1
15 10 25 20 10 15 20 15
【答案】A
【解析】由题意得:
x
2 y2
1
9 4
该椭圆的焦点为 5,0 , 5,0 ,即 c 5
2 2
要求椭圆经过点 A(3 2 x y, ),将点代入
a2
1
a2 5
9 4
1,即 a2 3(舍去)或 2
a2 a2 5 a 15
x2 y2
1
15 10
故选:A
2 2
17.(2022·四川南充·高二期末(文))过椭圆C x y: 2 2 1 a b 0 右焦点F 的直线 l: x y 2 0 交Ca b
1
于A , B 两点, P 为 AB 的中点,且OP的斜率为 ,则椭圆C 的方程为( )
2
x 2 y 2A x
2 y2
. 1 B. 1
8 4 9 5
2 2 2 2
C x y. 1 D x y. 1
7 3 10 6
【答案】A
【解析】依题意,焦点F (2,0),即椭圆 C 的半焦距 c 2,设 A(x1, y1), B(x2 , y2 ),P(x0 , y0 ),
b2x2 a2 y2 a2b2
1 1 2 2则有 2 2 2 2 2 2 ,两式相减得:b (x1 x2)(x1 x2) a (y1 y2)(y1 y ) 0 ,
b x2 a y a b
2
2
y 1
而 x1 x2 2x0 , y1 y
0 2
2 2y0 ,且 x 2 ,即有 2b (x1 x2 ) a
2 (y1 y2 ) 0 ,
0
y1 y2
又直线 l的斜率 1 2x x ,因此有 a 2b
2 ,而 a2 b2 c2 4,解得 a2 8,b2 4 ,经验证符合题意,
1 2
x 2 y 2
所以椭圆C 的方程为 1.
8 4
故选:A
考点 2:椭圆方程的充要条件
x2 y218.(2022·宁夏六盘山高级中学高二阶段练习(理))方程 1表示椭圆的充要条件是
5 k k
__________.
5 5
【答案】 0, ,5 答案不唯一
2 2
x2 y2
【解析】方程 1表示椭圆,
5 k k
5 k 0
则必有 k 0 解之得0 k
5 5
或 k 5
2 2
5 k k
故答案为: 0,
5 5
,5
2 2
,(答案不唯一,其他等价情况也对)
19.(2022·四川· 2 2攀枝花市第三高级中学校高二期中(文))能够说明“方程 m 1 x 3 m y m 1 3 m
的曲线是椭圆”为假命题的一个m 的值是__________.
【答案】m ,1 2 3,
m 1 x2 3 m y2【解析】方程 m 1 3 m ,
当m 1或 3 时,曲线不是椭圆;
2 2
当m 1且m 3 x y时,化简为: 1,当3 m 0或m 1 0或3 m m 1,即m 3或m 1或m 2 ,
3 m m 1
曲线不表示椭圆.
2 2
综上:当m ,1 2 3, 时,“方程 m 1 x 3 m y m 1 3 m 的曲线是椭圆”为假命题
答案为:m ,1 2 3, .
2 2
20.(2022·四川·遂宁中学高二阶段练习(理))已知条件 p :mn 0 q x y,条件 : 1表示一个椭圆,则
m n
p 是q的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
2 2
【解析】由mn 0,若m n 0 x y,则 1表示一个圆,充分性不成立;
m n
x2 y 2
而 1表示一个椭圆,则mn 0成立,必要性成立.
m n
所以 p 是q的必要不充分条件.
故选:B
2 2
21.(2022· x y甘肃天水·高二期末(文))mn 0是 1表示椭圆的条件.
m n
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充要条件 D.既不充分也不必要
【答案】B
x2 y 2 2 2
【解析】方程 1表示椭圆时,m 0,n 0 且m n,因此mn 0 x y是方程 1表示椭圆的必要不
m n m n
充分条件.故选 B.
考点:充分必要条件.
2 2
22.(2021· x y上海市宝山中学高二期中)已知方程 1表示焦点在 y 轴上的椭圆,则实数 m 的取
6 m 4 m
值范围是_______;
【答案】 6 m 1
x2 y2
【解析】由于方程 1表示焦点在 y 轴上的椭圆,
6 m 4 m
4 m 6 m
所以 6 ,解得
6 m 1.
m 0
故答案为: 6 m 1
2 2
23.(2021·广西· x y钦州一中高二期中(文))若椭圆 1的焦点在 y 轴上,则实数 k 的取值范围是
k 1 3 k
___________.
【答案】 (1, 2)
x 2 y 2
【解析】因为椭圆 1的焦点在 y 轴上,
k 1 3 k
3 k k 1
所以 3 k 0 ,解得1 k 2,即实数 k 的取值范围为 (1, 2) .
k 1 0
故答案为: (1, 2)
考点 3:椭圆中焦点三角形的周长与面积及其他问题
2 2
24.(2022· x y广东·南海中学高二阶段练习)已知椭圆 1的左、右焦点分别为 F1, F2 ,点 M 在椭圆上,9 2
若 | MF1 | 4,则 F1MF2 ( )
A.30 B.60 C.120 D.150
【答案】C
x2 y2
【解析】由题意,椭圆方程 1,可得 a 3,b 2,c a2 b2 7 ,
9 2
所以焦点F1( 7,0), F2 ( 7,0),
又由椭圆的定义,可得 MF1 MF2 2a 6,因为 | MF1 | 4,所以 MF2 2,
F 2 2在△ 1MF2中,由余弦定理可得 F1F2 MF1 MF
2
2 2 MF1 MF2 cos F1MF2 ,
所以 (2 7)2
1
42 22 2 4 2cos F1MF2 ,解得 cos F1MF2 ,2
又由 F1MF2 (0 ,180
),所以 F1MF2 120
.
故选:C.
2 2
25.(2022· x y四川内江·高二期末(理))已知 P 是椭圆 1上的点, F1、 F2 分别是椭圆的左、右焦点,25 9
PF若 1
P F 2 1
PF PF 2 ,则
△F
1
PF2 的面积为( )
1 2
A.3 3 B.9 3 C. 3 D.9
【答案】A
P PF1 PF2 cos F1PF2
【解析】因为
F 1 P F 2 1 cos F1PF2 ,0 F1PF2
PF1 PF2 PF1 PF 22
F PF 所以 1 2 ,3
又 c a2 b2 4
m2 n2 mn 4c2 64 ①
记 PF1 m, PF2 n,则 ,
m n 2a 10 ②
②2-①整理得:mn 12 ,所以 S 1 1 3 F PF mnsin 12 3 31 2 2 3 2 2
故选:A
2 2
26 x y.(多选题)(2022·湖北·高二阶段练习)已知 P 是左右焦点分别为F1,F2 的 1上的动点,12 4
M 0,3 ,下列说法正确的有( )
A. MP 的最大值为 5 B. PF1 PF2 4 3
C.存在点 P ,使 F1PF2 120 D. PF1 PF2 的最大值为 4 2
【答案】BD
x2 y2
【解析】对于 A 选项,设P(x , y ),则 0 00 0 1
2 2
,即 x0 12 3y0 ,12 4
所以 MP x 20 y
2 2
0 3 x0 y 2 6y 9 12 3y 2 y 20 0 0 0 6y0 9 2y 20 6y0 21 ,
2 y 2 y 3 MP 102又 0 ,所以当 0 时, ,故 A 错误,2 max 2
对于 B 选项,由椭圆定义, PF1 PF2 2a 4 3 ,故 B 正确
对于 C 选项,当 P 为短轴端点时,
PO 2, OF2 2 2 , tan OPF2 2 3 ,故 OPF2 60 ,进而 F1PF2 120 ,故 C 错误,
对于 D 选项, PF1 PF2 F1F2 4 2 ,当F1,F2 , P 三点共线时, PF1 PF2 有最大值 4 2 ,故 D 正确.
故选:BD
2 2
27 x y.(多选题)(2022·山西·晋城市第一中学校高二阶段练习)已知椭圆C : 1,F1,F2 分别为它的25 9
左右焦点,A , B 分别为它的左右顶点,已知定点Q 4,2 ,点 P 是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的
有( )
A.存在点 P ,使得 F1PF2 120 B.直线PA与直线 PB斜率乘积为定值
1 25
18C. PF PF 有最小值 D. PQ PF 的范围为
5 1
2 17,12
1 2
【答案】BCD
【解析】依题意 a 5,b 3,c 4 ,
tan FCO c 4 1 3, F1CO 60 , F1PF2 120 ,A 错误.b 3
2 2
P x, y x y 1 x2 25 25设 ,则 y2 ,
25 9 9
k k y y y
2 y2 9
A 5,0 , B 5,0 PA PB , x 5 x 5 x2 25 25 为定值,B 选项正确. y2 25
9
PF1 PF2 10
1 25 1 1 25
, PF1 PFPF PF 2 1 2 10 PF1 PF2
1 PF2 25 PF 1 PF 25 PF 26
1 26 2
2 36 18 1 ,
10 PF1 PF2 10 PF1 PF2 10 5
PF2 25 PF1 25
当且仅当 , PF 5 PF PF1 PF
2 1 3 时等号成立.C 选项正确.2
Q 在椭圆外,设直线QF1、QF2 与椭圆相交于P1, P2 如图所示,
则 PQ PF1 P1F1 P1Q QF1 4 4 2 22 2 17 ,min
QF2 2, PQ PF1 2a PQ PF2 10 PQ PF2 ,
PQ PF2 QF2 ,即 PQ PF2 2,
所以 PQ PF1 10 P2Q P2F2 10 QF2 12max
所以 PQ PF 1 2 17,12 .D 选项正确.
故选:BCD
28 x
2 y2
.(多选题)(2022·浙江省龙游中学高二期末)已知椭圆C : 1的左、右两个焦点分别为F1,F2 ,P9 8
为椭圆上一动点,M 1,1 ,则下列结论正确的有( )
A.△PF1F2 的周长为 8 B.△PF1F2 的最大面积为 2 2
C.存在点 P 使得PF1 PF2 0 D. PM PF1 的最大值为 5
【答案】AB
A C : x
2 y2
【解析】对 ,由椭圆 1,可得△PF1F2 的周长为: PF9 8 1
PF2 F1F2 2 3 2 9 8 8,故 A
正确;
对 B,当 P 为椭圆短轴顶点时,△PF1F2 的面积最大,且最大面积为: S
1
2 2 2 2 2 ,故 B 正确;
2
PF 2 PF 2 F F 2
对 C,当 P 2 1 2
9 9 4 7
为椭圆短轴顶点时, F1PF 为最大,此时 cos F PF 12 1 2 0,2 PF1 PF2 2 3 3 9
即 F1PF2 为锐角,所以不存在点 P 使得PF1 PF2 0,故 C 错误;
2 2
对 D x y,由椭圆C : 1 2 2,所以F
9 8 2
1,0 ,又M 1,1 ,所以 MF2 1 1 0 1 1,所以
PM PF1 PM 6 PF2 6 PM PF2 6 MF2 7 ,故 D 错误.
故选:AB.
2 2
29 x y.(多选题)(2022·安徽省五河第一中学高二阶段练习)已知 P 是椭圆E : 1上一点,F1,F2 为其8 4
左、右焦点,且△F1PF2 的面积为 3,则下列说法正确的是( )
A. P 点纵坐标为 3 B. F1PF2 2
C.△F1PF2 的周长为 4( 2 1) D.△F1PF
3
2 的内切圆半径为 ( 2 1)2
【答案】CD
【解析】 a 2 2 ,b 2 , c a2 b2 2 ,
| F1F2 | 2c 4,F1( 2,0),F2(2,0) ,
设点P(m,n)
1
, | F1F2 | | n | 3, n
3
2 2 ,故选项
A 错误,
9
把点 P 2
14
坐标代入椭圆方程得: m 4 1,解得m ,
8 4 2
14 3
不妨设 P( , )2 ,2
14
| PF |2 ( 2)2 (3)2 39 14 3 391 2 14 , | PF |
2
2 ( 2)
2 ( )2 2 14 ,
2 2 4 2 2 4
| PF |21 | PF |
2
2 (2c)
2 39 7 2 16 0
4 2 ,
F1PF
2 ,故选项 B2 错误,
由椭圆的定义可知, F1F2P 的周长为 2a 2c 4 2 4 4( 2 1),故选项 C 正确,
设 F1F2P
1
的内切圆半径为 r ,则 r (4 2 4) 3,
2
r 3 ( 2 1),故选项 D 正确,
2
故选:CD .
2 2
30.(2022· x y四川凉山·高二期末(文))已知F1,F2 是椭圆C : 1的两个焦点,点 M 在椭圆 C 上,4 3
MF1 MF2 的最大值为( )
A. 2 3 B. 3 C.2 D.4
【答案】D
【解析】∵M 在椭圆C 上
∴ MF1 MF2 2 2 4
∴根据基本不等式可得 MF1 MF2 4 2 MF1 MF2 ,即 MF1 MF2 4,当且仅当 MF1 MF2 2时取
等号.
故选:D.
2 2
31.(2022·山西· x y康杰中学高二开学考试)已知椭圆C : 1,F1,F2 分别为它的左右焦点,A , B25 9
分别为它的左右顶点,已知定点Q 4, 2 ,点 P 是椭圆上的一个动点,下列结论中不正确的是( )
A.存在点 P ,使得 F1PF2 120 B.直线PA与直线 PB斜率乘积为定值
1 25
18C. 有最小值 D. PQ PF 的范围为 PF PF 5 1
2 17,12
1 2
【答案】A
【解析】对于 A,依题意 a 5,b 3,c 4 ,
tan F c 41CO 3, F1CO 60 , F1PF2 120 ,A 选项错误.b 3
B P x, y x
2 y2 25
对于 ,设 ,则 1 x2 25 y2 ,
25 9 9
y y y2 y2 9
A 5,0 , B 5,0 k k , PA PB x 5 x 5 x2 25 25 y2 25 为定值,B 选项正确.
9
1 25 1 1 25
对于 C, PF1 PF2 10, PF PF PF1 PF2 10 1 2 PF1 PF2
1 PF 25 PF
26 2 1
1 PF2 25 PF
26 2
36 18
1 ,
10 PF1 PF
2 10 PF1 PF2 10 5
PF2 25 PF
当且仅当
1 , PF2 5 PF
25
PF PF 1 3 时等号成立.C 选项正确.1 2
对于 D,Q 在椭圆外,设直线QF1、QF2 与椭圆相交于P1, P2 如图所示,
则 PQ PF 21 P1F1 P1Q QF1 4 4 22 2 17 ,min
QF2 2, PQ PF1 2a PQ PF2 10 PQ PF2 ,
PQ PF2 QF2 ,即 PQ PF2 2,
所以 PQ PF1 10 P2Q P2F2 10 QF2 12max
所以 PQ PF1 2 17,12 .D 选项正确.
故选:A
2 2
32.(2022· x y上海市嘉定区第二中学高二阶段练习)椭圆 1的左右焦点分别为F
25 9 1
、F2 , P 为椭圆上一
点,且 F1PF2 60 ,则△F1PF2 的面积为_____________.
【答案】3 3
x2 y2
【解析】因为椭圆 1的左右焦点分别为F1、F2 , P 为椭圆上一点,25 9
所以 PF1 PF2 10, F1F2 8,
又 F1PF2 60 ,
2 2
在△F1PF2 由余弦定理可知, F1F
2
2 PF1 PF2 2 PF1 PF2 cos 60
2 2PF1 PF2 2 PF1 PF2 2 PF1 PF2 cos 60 PF1 PF2 3 PF1 PF2 100 3 PF1 PF2 64,
所以 PF1 PF2 =12,
S PF F 1所以 1 2 PF1 PF2 sin 60 3 3 .2
故答案为:3 3.
33.(2022·四川·攀枝花市第三高级中学校高二阶段练习(理))已知椭圆C 的两焦点分别为F1 1,0 、
F2 1,0 , P 为椭圆上一点,且 2 F1F2 PF1 PF2 .
(1)求椭圆C 的标准方程;
(2)若点 P 在第二象限, F1PF2 120 ,求△PF1F2的面积.
F 1,0 F 1,0
【解析】(1)解:∵椭圆C 的两焦点分别为 1 、 2 ,
x2 y2
∴设椭圆C 的方程为 2 2 1 a b 0 , c 1,a b
| PF1 | | PF2 | 4 2a ,
a 2 . b2 a2 c2 4 1 3,
2 2
x y椭圆的标准方程为 1.
4 3
2 PF F( )在△ 1 2中,由余弦定理得 | F1F2 |
2 | PF1 |
2 | PF 22 | 2 | PF1 || PF2 | cos 120 ,
即 4 (| PF1 | | PF
2
2 |) | PF1 || PF2 |,
4 (2a)2 | PF1 || PF2 | 16 | PF1 || PF2 |,
| PF1 || PF2 | 12,
S 1 PF F | PF1 || PF2 | sin120
1 3
12 3 3 .
1 2 2 2 2
考点 4:椭圆上两点距离的最值问题
2 2
34.(2022· x y新疆维吾尔自治区喀什第二中学高二阶段练习)已知椭圆 C1: + 2 =1(0<b<2)的离心率4 b
1
为 2 ,F1和 F2是 C1的左右焦点,M 是 C1上的动点,点 N 在线段 F1M 的延长线上,|MN|=|MF2|,
线段 F2N 的中点为 P,则|F1P|的最大值为__________.
【答案】3
c2 4 b2 1 x2 y2
【解析】由条件得 2 C 2 2
a2
,∴b 3,∴椭圆 的方程是 1, ,
4 4 1 4 3 c a b 1
∴F1 1,0 ,F2 1,0 .由于点 N 在线段F1M 的延长线上, MN MF2 ,
所以 F1N MF1 MF2 4,
N F 4 x 1 2∴点 的轨迹是以 1为圆心,以 为半径的圆,方程为 y2 16.
设P x, y ,则F2 1,0 关于P x, y 对称的点的坐标为 2x 1, 2y ,
∴ 2x 1 1 2 2y 2 16,化简得点 P 的轨迹方程为 x2 y2 4,
即点 P 的轨迹是以原点为圆心,以 2 为半径的圆,
F1 1,0 ,所以 F1P 的最大值为 3.
故答案为:3
2
35 x y
2
.(2022·新疆·乌苏市第一中学高二阶段练习)已知点M在椭圆 1上运动,点N在圆 x2 (y 1)2 1
18 9
上运动,则 | MN |的最大值为_________.
【答案】 2 5 1
2 2
【解析】不妨设点M 为 x0 , y0 , y0 3,3 x y 2,则 0 0 1,则 x0 18 2y218 9 0
设圆 x2 (y 1)2 1的圆心为 P ,则 P 坐标为 0,1
则 MN 的最大值,即为 MP 的最大值与圆 x2 (y 1)2 1的半径1之和.
又 MP x20 y0 1
2 18 2y20 y0 1
2
y20 2y0 19 y0 1
2 20
当 y0 3,3 时, MP 2 5 ,当且仅当 y0 1时取得等号;
故 MN 2 5 1.
故答案为: 2 5 1 .
2
36.(2022·广东· y广州市真光中学高二期中)已知动点M 在以F1,F2 为焦点的椭圆 x2 1上,动点 N 在4
以M 为圆心,半径长为 | MF1 | 的圆上,则 | NF2 |的最大值为( )
A. 2 B. 4 C.8 D.16
【答案】B
【解析】由椭圆的方程可得焦点在 y 轴上, a2 4,即 a 2,
由题意可得 | NF2 | | F2M | | MN | | F2M | | MF1 |,
当 N ,M ,F2 三点共线时取得最大值,
而 | F2M | | MF1 | 2a 4 ,所以 | NF2 |的最大值为 4,
故选: B .
37.(2022·辽宁·高二期中)设F1, F 是椭圆mx2 y22 m(0 m 1)的左 右焦点, P 是椭圆上任意一点,若
PF 22 1
的最小值是 ,则m 的值为( )PF1 3
8 1
A 3 3. B. C. D.
4 9 2 9
【答案】B
PF 22 s2
【解析】令 PF1 t, PF2 s,则 ,PF1 t
PF 2 1 s22 1
因为 的最小值为 ,即 的最小值为 ,
PF1 3 t 3
2
由椭圆mx2 y2 m(0 m 1) y,可得 x2 1,则 a 1,所以 t s 2,
m
s2 (2 t)2 t 2 4t 4 4 1 t 4 13所以 t 4 ,即 ,
t t t t 3 t 3
t 4 13令
4
,解得 t 或 t 3(舍去),
t 3 3
1 s2 1
由对勾函数 y x 的单调性可得,当 t 取得最大值时, 的最小值为 ,
x t 3
4 s2 1 4
即当 t a c 时, 的最小值为 ,即1 c ,解得 c
1
,
3 t 3 3 3
m 1 (1 8所以 )2 .
3 9
故选:B.
2
38.(2021·陕西· x长安一中高二期中(文))设 B 是椭圆C : y2 1的上顶点,点 P 在 C 上,则 PB 的最大
4
值为________.
4 3
【答案】
3
2
【解析】根据题意,易知B 0,1 ,设P x, y x,则 y2 1,即 x2 4 4 y2 ,
4
2
故 PB x2 y 1 2 4 4y2 y 1 2 3y2 2y 5 3 y 1 16 3
,
3
因为 1 y 1
1
,所以当 y PB 16 4 3时, .
3 max 3 3
4 3
故答案为: .
3
x2 239.(2021· y福建宁德·高二期中)点 P 为椭圆 1上一点,F 为焦点,则 PF 的最大值为( )
5 9
A.1 B.3 C.5 D.7
【答案】C
x2 y2
【解析】 1, a2 9,b2 5 c2 4 ,
5 9
即 a 3,c 2 .
所以 PF 的最大值为 a c 3 2 5 .
故选:C
2 2
40.(2021· · x y河北 正定一中高二期中)椭圆 1上任一点 P 到点Q 1,0 的距离的最小值为( )
9 5
A 15 2 5. 3 B. C.2 D.
2 3
【答案】B
【解析】设点 P 的坐标为 m,n ,其中m [ 3,3],
m2 n2 2
由 1,可得 n2 5 5m ,
9 5 9
2
又由 PQ (m 1)2 n2 (m 1)2 5 5 m2 4 m2 2m 6 4 m 9 15 ,
9 9 9 4 4
9
当m 时, PQ 15取得最小值,最小值为 PQ .4 min 2
故选:B.
41.(2022·江西省万载中学高二阶段练习(理))线段|AB|=4,|PA|+|PB|=6,M 是 AB 的中点,
当点 P 在同一平面内运动时,|PM|的最小值是( )
A.5 B. 5 C.2 D. 2
【答案】B
【解析】若以M 为原点 AB 为 x 轴建立平面直角坐标系,
由 | PA | | PB | 6 | AB | 4,则 A( 2,0), B(2,0),若P(x, y) ,
x2 y2
故 P 轨迹是以 A, B为焦点,焦距为 4,长轴长为 6 的椭圆,且轨迹方程为 1,
9 5
所以|PM|的最小值是 5 .
故选:B
x2 y242.(2022·四川省内江市第六中学高二阶段练习(理))已知椭圆 1 xy 0 ,其中F1、F2 为椭圆的4 3
左、右焦点,O为坐标原点.过F1的直线 l1与过F2 的直线 l2交于点 N ,线段 F1N 的中点为M ,线段 F1N 的垂
直平分线MP 与 l2的交点 P (第一象限)在椭圆上,则 OM 的取值范围是( )
A. 0,1 B. 0, 3 C. 1, 3 D. 1,2
【答案】A
【解析】如图所示,因为点 P 在 y 轴右边,
因为PM 是 F1N 的垂直平分线,所以 F1M MN ,
1
由中位线定理可得 OM F2N ,2
设点P x0 , y0 x0 0, y0 0 ,
由两点间的距离公式得,
2 2
2
PF1 x0 c 2 y 20 x c x0 c 2 1 x02 b2 02 2cx0 a2 a ex0 ,a a
同理可得 PF2 a ex0,又PM 是 F1N 的垂直平分线,所以 PF1 PN ,
即 F2N PN PF2 PF1 PF2 2ex0 ,
且 F
1
1F2N 中OM 是中位线,所以 OM F2N ex0 ,2
1
在椭圆中 e ,0 x0 2,所以0 OM 1 .2
故选:A
考点 5:椭圆上两线段的和差最值问题
2 2
43.(2022· y x辽宁大连·高二期中)在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆C : 1(m 4),点 A 2,2
m m 4
是椭圆内一点,B 0, 2 ,若椭圆上存在一点 P ,使得 | PA | | PB | 8,则m 的范围是________;当m 取得
最大值时,设Q为椭圆上任意一点,C 0, 2 ,则 | QB |2 | QC |2的最小值为________.
【答案】 6 2 5 m 25 50
【解析】 c m m 4 2,故焦点为F 0,2 和B 0, 2 , | PF | | PB | 2 m ,
| PA | 8 | PB |, PA PF 8 PB PF 8 2 m AF 2,解得9 m 25,
A 2,2 4 4点 是椭圆内一点,故 1,解得
m m 4 m 6 2 5
或m 6 2 5 (舍去),
故6 2 5 m 25 .
y2 x2
当m 25时,椭圆方程为: 1, | QB | | QC | 10,
25 21
2 2 | QB | | QC || QB | | QC |
2
50,当 | QB | | QC | 5时等号成立.
2
故答案为:6 2 5 m 25;50 .
2 2
44.(2022· x y湖北·高二阶段练习)已知F 是椭圆C : 1的左焦点, P 为C 上一点, A 1,2 ,则
18 9
PA PF 的最小值为______.
【答案】 4 2
【解析】设F 为椭圆右焦点,由椭圆的定义可知, PF PF 2a 6 2 ,
所以 PA PF PA 6 2 PF 6 2 PF PA .
要求 PA PF 的最小值,也就是求 PF PA 的最大值.如图示:
而当 P ,A ,F 共线(A 在中间)时, PF PA 最大,此时
PF PA AF 22 22 2 2 ,所以 PA PF 6 2 2 2 4 2 .
所以 PA PF 的最小值为 4 2 .
故答案为: 4 2
2 2
45.(2022· x y四川遂宁·高二期末(理))已知 F 是椭圆C : 1的左焦点,P 为椭圆 C 上任意一点,点 Q
4 3
坐标为 (1,1) ,则 | PQ | | PF |的最大值为( )
A.3 B.5 C. 41 D.13
【答案】B
2
C : x y
2
【解析】因为椭圆 1,
4 3
所以 a 2,b 3,c 1,F 1,0 ,
则椭圆的右焦点为F 1,0 ,
由椭圆的定义得: PQ PF PQ 2a PF QF 2a 5,
当点 P 在点P 处,取等号,
所以 PQ PF 的最大值为 5,
故选:B.
2 2
46.(2022·河北石家庄· x y高二期末)已知F 是椭圆C : 1的左焦点, P 为椭圆C 上任意一点,点Q坐
16 15
标为 (4, 4),则 | PQ | | PF |的最大值为( )
A. 41 B.13 C.3 D.5
【答案】B
【解析】如图所示:
| PQ | | PF | | PQ | 2a | PF | 2a | QF | 8 4 1 4 42 13,
故选:B
2 2
47.(2022· x y江苏省灌云高级中学高二阶段练习)已知椭圆C : 1的右焦点为F , P 为椭圆C
4 3
上一动点,定点 A(2, 4) ,则 | PA | | PF |的最小值为( )
A.1 B.-1 C. 17 D. 17
【答案】A
【解析】设椭圆的左焦点为F ,则 | PF | PF 4,可得 | PF | 4 PF ,
所以 | PA | | PF | | PA | PF 4,
如图所示,当且仅当 P ,A ,F 三点共线(点 P 在线段 AF 上)时,
此时 | PA | PF 取得最小值,
x2 y2
又由椭圆C : 1,可得F ( 1,0)且 A(2, 4) ,所以 AF (2 1)2 16 5,所以 | PA | | PF |的最小值
4 3
为 1.
故选:A.
2
48 2022· · C : x y
2
.( 山西 高二期末(理))点 P 在椭圆 1 1上,C1的右焦点为F ,点Q在圆4 3
C2 : x
2 y2 6x 8y 21 0上,则 PQ PF 的最小值为
A. 4 2 4 B.4 4 2 C.6 2 5 D. 2 5 6
【答案】D
【解析】设椭圆的左焦点为F1
则| PQ | | PF | | PQ | (2a | PF1 | ) | PQ | | PF1 | 4
故要求 | PQ | | PF |的最小值,
即求| PQ | | PF1 |的最小值,
圆C2 的半径 r 为 2
所以| PQ | | PF1 |的最小值等于C2F1 2 ( 1 3)
2 42 2 2 5 2,
| PQ | | PF1 |的最小值为 2 5 6,故选 D.
考点 6:离心率的值及取值范围
2 2
49.(2022· x y江苏·南京市中华中学高二开学考试)已知椭圆 2 2 1(a b 0),过椭圆的左焦点F 且斜率a b
为 3的直线 l 与椭圆交于 A, B
两点(A 点在 B 点的上方),若有 AF 2FB,则椭圆的离心率为________.
2
【答案】 3
【解析】设 A x1, y1 ,B x2 , y2 ,
因为 AF 2FB, x1 2x2 = 3c , y1+2y2 =0,
将 A, B代入椭圆方程得,
x21 y
2
1 1
a2 b2
,
4x
2
2 4y
2
2
4 a2 b2
x1 2x2 x1 2x2 y1 2y2 y1 2y 两式相减得: 2 22 3,a b
x1 2x2 = 3c , y1+2y2 =0,
a2 1 a2 a2 3c2
则 x1 2x2 = , x1= 3c = ,c 2 c 2c
y a21 3c2 3b2
因为直线 l斜率为 3, = 3 y = 3 c =x1 c
, 1 ,
2c 2c
2 2 2
A a 3c 3b ,
2c 2c
将A 代入椭圆方程整理得: 4a4 13a2c2 9c4 0 ,
4a2 =9c2 或 a2 =c2 (舍),
e c 2故 .
a 3
2
故答案为: 3
x2 y250.(2022·江西·新余市第一中学高二开学考试)直线过椭圆:
a2
2 1 a 0,b 0 的左焦点F 和上顶点b
A ,与圆心在原点的圆交于 P ,Q两点,若PF 3FQ, POQ 120 ,则椭圆的离心率为______.
21
【答案】 【解析】 椭圆的焦点在 x 轴上, a b 0,
7
F c,0 , A 0,b ,
x y
故直线FA的方程为 1,即bx cy bc 0,
c b
b
所以直线FA即 PQ的斜率为 ,
c
如图所示,
过O作 PQ的垂线,则M 为 PQ的中点,
又 POQ 120 OPM 30 OM, , tan 30 3 ,
PM 3
PF 3FQ , F 是MQ 的中点,
直线 PQ k tan MFO OM OM 2 3的斜率 2 ,
MF PM 3
b 2 3 b 2 3 21所以 ,即 c , a c,
c 3 3 3
c c 21
即离心率 a 21 7 ,c
3
21
故答案为:
7
51.(2022·广东·高二阶段练习)已知椭圆 E 的两个焦点分别为F1, F2 ,点 P 为椭圆上一点,且
tan PF 1 1F2 ,tan PF2F1 2,则椭圆 E 的离心率为______.2
5
【答案】
3
【解析】因为 tan PF1F
1
2 ,tan PF2F1 2,2
所以 tan PF1F2 PF F
tan PF1F2 tan PF 2F12 1 1 tan PF F tan PF F 无意义,1 2 2 1
则 PF1F2 PF2F1 90
,
1
所以 F1PF2 90
,则 sin PF1F2 ,sin PF2F
2
1 ,5 5
4c 2c
所以 PF1 F1F2 sin PF2F1 , PF2 F1F2 sin PF1F2 ,5 5
4c 2c
又 PF1 PF2 2a,即 2a ,5 5
e c 5所以 ,
a 3
5
故答案为:
3
2 2
52.(2022· x y新疆·乌市八中高二期中(理))已知椭圆C : F c,0 F c,0
a2 b2
1 a b 0 的两个焦点为 1 和 2 ,
直线 l过点F1,F2 点关于直线 l对称点A 在C 上,且 F1A 2F1F2 AF 22 2c ,则椭圆C 的离心率为
____________.
1
【答案】 2 【解析】
设 AF2 与直线 l交点为M ,则M 为 AF2 中点, AF2 F1M ;
F1A 2F1F2 AF2 F1A F1F2 F1F2 AF2 2F1M F1F2 AF2
2F1M AF2 F
2
1F2 AF2 F1F2 AF2 2c ,
F2M 2
F1F2 AF2 cos F1F2 A F1F2 AF2 AF2 F2M 2 F M 2c
2
2 ,
F1F2
F2M c , AF2 2c ,
c 1
cos F1F2M ,则 F1F2M ,又 AF2 F F 2c ,2c 2 3 1 2
AF1F2 为等边三角形,则 AF1 2c,
由椭圆定义知: AF1 AF2 4c 2a ,
c 1椭圆离心率 e .
a 2
1
故答案为: 2 .
2 2
53.(2022· x y江苏·南京市第二十九中学高二开学考试)已知椭圆 2 =1 a b 0 的左、右焦点分别为F2 1,a b
F2 ,P 为椭圆上一点,满足 OF1 OP OF1 OP 0 (O 为坐标原点).若 | PF1 | 2 | PF2 |,则椭圆的离心率
为______.
5
【答案】 【解析】因为 OF1 OP OF1 OP 0,
3
2 2
所以OF 1 OP ,所以 OF 1 OP ,
因为 OF1 OF2 ,
所以 OF1 OF2 OP ,
所以△PF1F2 为直角三角形,即PF1 PF2,
所以 PF 21 PF
2
2 F1F
2
2
设 PF2 m,则 PF1 2m,
所以m 2 (2m) 2 (2c) 2 m 2 5,得 c,
5
因为则 PF1 PF2 3m 2a,
6 5
所以 c 2a c 5 5,所以 ,即离心率为 ,
5 a 3 3
5
故答案为:
3
2 2
54.(2022· · x y江西 上饶市第一中学高二期中(理))如图,焦点在 x 轴上的椭圆 2 1(a>0)的左、右a 3
焦点分别为 F1、F2,P 是椭圆上位于第一象限内的一点,且直线 F2P 与 y 轴的正半轴交于 A 点,△APF1的
内切圆在边 PF1上的切点为 Q,若|F1Q|=4,则该椭圆的离心率为_____.
13
【答案】
4
【解析】设△APF1的内切圆在 AF1, AF2 上的切点分别为M , N ,
因为由△APF1的内切圆在边 PF1上的切点为 Q,
所以由切线长定理得 AM AN , F1M F1Q , PN PQ ,
因为 AF1 AF2 ,
所以 AM F1M AN PN PF2 ,
所以 F1M PN PF2 PQ PF2 ,
所以 PQ F1M PF2 ,
所以 PF1 PF2 F1Q PQ PF2
F1Q F1M PF2 PF2 2 F1Q 8 ,
所以 2a 8,得 a 4,
因为b2 3,所以 c a2 b2 16 3 13 ,
c 13
所以椭圆的离心率为 e ,
a 4
13
故答案为:
4
55.(2022·湖南·长沙一中高二阶段练习)两个长轴在 x 轴上、中心在坐标原点且离心率相同的椭圆.若 A,B
分别为外层椭圆的左顶点和上顶点,分别向内层椭圆作切线 AC,BD,切点分别为 C,D,且两切线斜率之
2
积等于 ,则椭圆的离心率为(
3 )
1
A. B 3. C 3 6. D.
3 3 2 3
【答案】B
x2 y2 x2 y2
【解析】法一:设内椭圆方程为 2 2 1 a b 0 ,外椭圆为 2 2a b a b2 m m 0 ,
切线 AC 的方程为 y k1 x ma ,
y k1 x ma , 2 2 2 2 3 2 2 4 2 2 2
联立 消去 y 可得: b a k x 2ma k x m a k a b 0,
b
2x2 a2 y2 a2b2 , 1 1 1
2 6 4 2 2 2 2 4 2 2 2
因为直线 AC 为椭圆的切线,所以Δ 4m a k1 4 b a k1 m a k1 a b 0,
b2 1 b2
化简可得: k 21 2 2 ,设直线BD的方程为: y k2x mb,同理可得 k
2 m2 1 ,
a m 1 2 a2
2 b2 2 3
因为两切线斜率之积等于 ,所以
3 a2
,所以椭圆的离心率为 e .
3 3
故选:B.
x2 y2 x2 y2
法二;设内层椭圆: 2 2 1,外层椭圆: 2 2 m
2 .
a b a b
设切点P1 x1, y1 ,P2 x2 , y2 , A ma,0 ,B 0,mb ,
l x1x y1 y x2x y y切线 21: 2 2 1,切线 la b 2: a2
1,
b2
b2k x1 b
2 x
∴ 21 a2
①, k ②,
y 21 a
2 y2
b2
又∵ k k
x
,即 1
y1
1 AP 2 ,即 b
2x21 b
2m2ax 2 2 21 a y1 ,即b m
2ax 2 2 2 2 2 2
1 a y x ma 1
a y1 b x1 a b ,
1 1
y b
∴mx 21 a,同理 k2 kBP my b 2 ,∴ 2 ,∴ x a ,1
x2 y2 y2 b2 y b
将P1,P2代入椭圆 2 2 1
1
中得: 12 2 ,经分析得: a b x2 a x2 a
,
2 2 2 2 2
由①②可知 k k
b x x b
1 2 2
1 2 b 2,∴ ,∴ e2 1 b 12 2 2 ,∴ e
3
.
a y1y2 a a 3 a 3 3
故选:B.
2 2
56.(2022· x y北京市十一学校高二期末)已知椭圆 C: 2 2 1( a b 0)的左 右顶点分别为 A1, A2,a b
且以线段 A1A2 为直径的圆与直线bx ay 2ab 0相交,则椭圆 C 的离心率的取值范围为( )
6 6 2 2
A. 0, B. ,1 C. ,1 D. 0, .
3 3 3 3
【答案】B
【解析】由题设,以线段 A1A2 为直径的圆为 x2 y2 a2 ,与直线bx ay 2ab 0相交,
2ab 2 2
所以 a ,可得3b2 3(a2 c2 ) a22 2 ,即 e ,又0 e 1,a b 3
6
所以 e 1 .
3
故选:B
2 2
57.(2022· x y四川省内江市第六中学高二开学考试)已知O为坐标原点,F 是椭圆C : 2 1(a b 0)的a b2
左焦点, A B 分别为椭圆C 的左 右顶点, P 为椭圆C 上一点,且PF x 轴.过点A 的直线 l与线段PF 交于
点M ,与 y 轴交于点E .若直线 BM 经过OE的中点,则椭圆C 的离心率为( )
1 1 2 3A. B. 2 C. 3 D.3 4
【答案】A
【解析】如图,由题意得 A( a,0) B(a,0) F ( c,0),
MF AF
设E(0 m) PF x
m(a c)
, ,因为 轴,所以MF∥OE ,所以 MF OE AO ,得 ①,a
OH BO
MF m(a c)又由OH ∥MF ,OE中点为 H ,得 ,得 MF BF ②,2a
a c 1 (a c) e c 1由①②得 ,则 .
2 a 3
故选:A.
58.(2022·江苏·南京二十七中高二开学考试)过椭圆的右焦点 F2 作椭圆长轴的垂线,交椭圆于 A,B 两点,
F1为椭圆的左焦点,若 F1AB 为正三角形,则该椭圆的离心率为( )
A 3
1
B C 3. . . D 1.
3 3 2 2
【答案】A
【解析】图所示,易知 AF1 2 AF2 , F1F2 2c 3 AF2 .
F F
由椭圆的定义可得 2a AF1 AF
c 1 2 3
2 3 AF2 ,则该椭圆的离心率 e .a AF1 AF2 3
故选:A.
2 2
59.(2022· x y云南红河·高二期末)已知点 A,B 分别是椭圆C : 2 2 1(a b 0)的右、上顶点,过椭圆 Ca b
上一点 P 向 x 轴作垂线,垂足恰好为左焦点F1,且 AB∥OP ,则椭圆 C 的离心率为( )
1
A 1 2 2. B.
4 2
C. D.
2 4
【答案】C
【解析】
2
由已知得: A(a, 0),B(0, b) ,P( c, b )
a
2
所以 AB ( a, b) , OP b ( c, )
a
由 AB∥OP 得: AB / /OP
a b
2
所以 b c
a
所以b c
由 a2 b2 c2 得: a 2c
e c 2所以
a 2
故选:C
2 2
60.(2022·江西上饶· x y高二期末(理))已知 F1, F2 是椭圆C : 2 2 1(a b 0) 的两个焦点, P 为C 上一点,a b
且 F1PF
2 60 , PF1 3 PF2 ,则C 的离心率为( )
A 2 B 21 C 7 D 2. . . .
2 6 4 3
【答案】C
2
C : x y
2
【解析】在椭圆 2 2 1(a b 0)中,由椭圆的定义可得 PF1 PF2 2a,a b
因为 PF1 3 PF
a
2 ,所以 PF2 , PF
3a
1 ,在△PF1F2 中, F1F2 2c ,2 2
2 2 2
由余弦定理得 F1F2 PF1 PF2 2 PF1 PF2 cos F1PF2 ,
2 2 2 2 2
即 4c2 9a a 3a 7a c 7 , c 7所以
4 4 4 4 a2
,所以C 的离心率 e .
16 a 4
故选:C
2 2
61.(2022·河南· x y新蔡县第一高级中学高二阶段练习(理))设 M 是椭圆 C: 2 2 1 a b 0 的上顶点,a b
P 是 C 上的一个动点,当 P 运动到下顶点时, PM 取得最大值,则 C 的离心率的取值范围是( )
2 ,1 1 ,1
2 1
A . B2 . C.
0, D.2
0,
2 2
【答案】C
x2 y2
【解析】设P x0, y 0 ,M 0,b ,因为 02 02 1, a2 b2 c2 ,a b
y2 c2 3
2 4
2 2 2 b b
所以 PM x20 y0 b a2 1 02 y0 b 2 2b b2 y0 a b ,
b y b
2 2 0 ,由题意知当
c c
3
y0 b 时, PM
2 b 2
取得最大值,所以 2 b,可得 a
2 2c2 ,即0 e .
c 2
故选:C.
2 2
62.(2022·甘肃· x y永昌县第一高级中学高二期末(文))已知椭圆C : 2 2 1 a b 0 的左、右焦点分别a b
为F1,F2 ,上顶点为 B , BF2 的延长线交C 于Q, BQ F1Q ,则C 的离心率 e ( )
A 1 2 2 3. 2 B. 3 C. D.2 3
【答案】D
x2 y2
【解析】由椭圆C : 1 a b 0 的左、右焦点分别为F1,F2 2 2 ,上顶点为 B ,a b
可得:B 0,b , F1 c,0 , F2 c,0 .如图示:
BF1 BF2 a, OF1 OF2 c .
设 QF2 m,则 F1Q BQ a m .
1
由椭圆的定义可得: F1Q F2Q 2a,即 a m m 2a ,解得:m a .2
1 BF 13 3 1 a 1
所以在 BQF1 中, BF1 a, BQ a, F1Q a,所以 cos QBF
2
1
2
3 .2 2 BQ a 3
2
2
在△BF1F2 中, BF1 BF2 a, F1F2 2c,所以 cos F2BF1 cos 2 OBF 2cos21 OBF 1 2
b
1
1 .
a
2 2 2 2
所以 2 b 1 1 b 2 c b 1 ,即 ,所以 e
2 2 1 ,所以 e
3
( e 3 舍去).
a 3 a 3 a a2 3 3 3
故选:D
2 2
63.(2022· x y江苏南京·高二阶段练习)椭圆C : 2 2 1(a b 0)的两焦点为F1, F2 ,若椭圆C 上存在点 P 使a b
△PF1F2 为等腰直角三角形,则椭圆C 的离心率为( )
A 2. B. 2 1 C
2
. 或 2 1 D
2 5 1
. 或
2 2 2 2
【答案】C
【解析】当PF1 PF2时,△PF1F2 为等腰直角三角形,则点 P 位于椭圆的上下顶点,则满足:
b c e= 2 ,
2
2 2
当PF2 F1F2 或者PF1 F1F2 时,此时P c,
b
b
,△PF1F2 为等腰直角三角形,则满足a 2c
,
a
故 a2 c2 2ac 0 e2 2e 1 0 , 0 e 1, e 2 1
故选:C
考点 7:椭圆的简单几何性质问题
2 2
64.(2022· · x y黑龙江 哈尔滨工业大学附属中学校高二期末(理))若方程 1表示椭圆C ,则下面
9 k k 1
结论正确的是( )
A. k 1,9 B.椭圆C 的焦距为 2 2
C.若椭圆C 的焦点在 x 轴上,则 k 1,5 D.若椭圆C 的焦点在 x 轴上,则 k 5,9
【答案】C
【解析】因方程表示椭圆,则有9 k 0, k 1 0,且9 k k 1,即 k 1,5 5,9 ,A 错误;
焦点在 x 轴上时,9 k k 1 0 ,解得 k 1,5 ,D 错误,C 正确;
焦点在 x 2轴上时,则 c 9 k k 1 10 2k 2,焦点在 y 轴上时, c k 1 9 k 2k 10,B 错误.
故选:C
2 2
65.(2022· · x y四川 泸州老窖天府中学高二期中(文))椭圆 1的焦点坐标为( )
4 2
A. ( 1,0) B. ( 2 0) C. ( 2,0) D. ( 6,0)
【答案】C
x2 y2
【解析】由题意,椭圆 1,可得 a2 4,b2 2,所以 c a2 b2 2 ,4 2
又由椭圆的焦点在 x 轴上,所以椭圆的焦点坐标为F 2,0 .
故选:C.
2 2
66.(2021·安徽·高二期中)已知圆 x a 2 y b 2 r 2 x y经过椭圆 C: 1的右焦点,上顶点与右顶点,9 8
则b ( )
A 11 2
11
B C 11 2
11
. . . D.
8 8 4 4
【答案】A
x2 y2
【解析】椭圆 C: 1,右焦点为 1,0 ,上顶点为 0,2 2 ,右顶点为 3,0 ,9 8
代入圆的方程 (x a)2 (y b)2 r2 ,
1 a 2 0 b 2 r 2 a 2
2
得 0 a 2 2 b 2 r 2 11 2,解得 b ,
8
3 a 2 2
2
0 b r r 2 153 32
2
2 x 2 y 11 2
153
所以该圆的方程为 .
8 32
故选:A
2 2
67 x y.(多选题)(2022·海南·海口市琼山华侨中学高二阶段练习)已知椭圆C : 1的左、右焦点分别为
4 3
F1,F2 ,点 P 为椭圆 C 上任意一点,则下列说法正确的是( )
A.椭圆 C 的焦距为 1
B.点Q
2
1, 在椭圆 C 内部
2
2 2
C x y 7.若椭圆 1的焦点在 x 轴上,则 3 k
4 k k 3 2
Q 1, 2
D 2.若点 ,则 PQ PF1 的距离的最大值为2 4 2
【答案】BCD
x2 y2
【解析】对于选项 A,由椭圆C : 1,易得 c 1,所以焦距为 2,故选项 A 错误;
4 3
2 x2 y2 1 1
对于选项 B,将点Q 1, 2
代入 中,易得 1,则点 Q 在椭圆 C 内部,故选项 B 正确;
4 3 4 6
x2 y2 7
对于选项 C,由椭圆 1的焦点在 x 轴上,得 4 k k 3 0 ,解得 3 k 2 ,故选项 C 正确;4 k k 3
对于选项 D, PQ PF1 2a PQ PF
2
2 2a QF2 4 (当 P,Q,F2 三点共线时,且点 P 位于第四2
象限时,取得最大值),故选项 D 正确,
故选:BCD.
2 2
68 x y.(2021·广西玉林·高二期中(理))已知点 P(k,1),椭圆 =1,点 P 在椭圆外,则实数 k 的取值范
9 4
围为_____.
3 3 3 3
【答案】 - ,- 2
,
2
x2 y2
【解析】因为点 P(k,1)在椭圆 =1 外,
9 4
k 2 1
所以 >1,
9 4
解得 k< 3 3 3 3 或 k> ,
2 2
3 3 3 3
故实数 k 取值范围为 - ,- 2
, 2
.
3 3 3 3
故答案为: - ,- ,
2 2
考点 8:利用第一定义求解轨迹
2 2
69 x y.(2022·云南昭通·高二期末)点 P 在以F1,F2 为焦点的椭圆 1上运动,则△PF3 4 1
F2 的重心G
的轨迹方程是___________.
2
【答案】3x2 9y 1 x 0
4
【解析】设G x, y ,P m, n ,
x2 y2
由 1,得 c 4 3 1,
3 4
即F1(0, 1),F2(0,1) ,
因为G 为△PF1F2 的重心,
x m y 1 1 n所以 , ,
3 3
即m 3x, n 3y,
x2 y2 9x2 9y2
代入 1,得 1,
3 4 3 4
2
即3x2 9y 1,
4
因为 P ,F1,F2 三点不共线,所以 x 0,
9y2
则△PF1F2 的重心G 的轨迹方程是3x2 1 x 0 .4
3x2 9y
2
故答案为: 1 x 0 .
4
2
70.(2022·天津天津·高二期末)已知 B( 3 ,0)是圆 A: x 3 y2 16内一点,点 C 是圆 A 上任意一
点,线段 BC 的垂直平分线与 AC 相交于点 D.则动点 D 的轨迹方程为_________________.
x2
【答案】 y2 1
4
【解析】连接BD,由题意, BD CD ,则 BD DA CD DA 4 2 3 AB ,
由椭圆的定义可得动点 D 的轨迹为椭圆,其焦点坐标为 3,0 ,长半轴长为 2,
x2
故短半轴长为 1,故轨迹方程为: y2 1.
4
x2
故答案为: y2 1.
4
71.(2022·贵州贵阳·高二期末(文))平面直角坐标系内动点 M( x, y)与定点 F(4,0)的距离和 M 到定
直线 l : x 2 9的距离之比是常数 3 ,则动点 M 的轨迹是___________.
x2 y2
【答案】 1
36 20
2
【解析】动点M (x, y)与定点F (4,0)的距离和它到定直线 l : x 9的距离之比是常数 3 ,
| MF | 2
根据题意得,点M 的轨迹就是集合 P {M | }d 3 ,
(x 4)2 y2 2 x2 y2
由此得 .将上式两边平方,并化简,得 1.
| 9 x | 3 36 20
所以,动点M 的轨迹是长轴长、短轴长分别为 12、 4 5 的椭圆.
x2 y2
故答案为: 1.
36 20
72.(2022·湖北·武汉市第十九中学高二期末)已知动圆 P 过定点 A 3,0 ,且在定圆B : x 3 2 y2 100的
内部与其相内切,则动圆 P 的圆心的轨迹方程为______.
x2 y2
【答案】 1
25 16
【解析】设动圆 P 和定圆 B 内切于点M ,
动点 P 到定点 A( 3,0) 和定圆圆心B(3,0) 距离之和恰好等于定圆半径,
即 | PA | | PB | | PM | | PB | | BM | 10 6,
点 P 的轨迹是以A , B 为两焦点,长轴长为 10 的椭圆,
b 25 9 4 ,
x
2 y2
点 P 的轨迹方程为 1,
25 16
x2 y2
故答案: 1.
25 16
y273.(2022·四川乐山·高二期末(文))过椭圆 x2 1上一点 P 作 x 轴的垂线,垂足为Q,则线段 PQ中点
2
M 的轨迹方程为___________.
【答案】 x2 2y2 1
x x0 x x 2
【解析】设P x , y , M x, y Q x ,0 0 y0 0 ,则 0 ,则 1 ,即 ,因为 x2 00 1,y y
2 0
y0 2y 2
代入可得 x2 2y2 1,即M 的轨迹方程为 x2 2y2 1 .
故答案为: x2 2y2 1
74 2022· C : (x 2)2 y2 81 C : (x 2)2 y2.( 河北省唐县第一中学高二阶段练习)已知圆 1 和圆 2 9,动圆 M
与圆 C1内切,与圆 C2外切,则动圆圆心 M 点的轨迹方程是_______.
x2 y2
【答案】 1
36 32
【解析】由题可得圆C1的圆心为C1 2,0 ,半径为 r1 9,圆C2 的圆心为C2 2,0 ,半径为 r2 3,
设动圆 M 的半径为 r ,
因为动圆 M 与圆 C1内切,则由题可知圆 M 在圆C1内部,所以 MC1 9 r ,
因为动圆 M 与圆 C2外切,所以 MC2 3 r ,
则 MC1 MC2 12 C1C2 ,
所以圆心 M 点的轨迹是以C ,C 为焦点的椭圆,即 a 6,c 2 ,则b2 a2 c21 2 32,
x2 y2
所以圆心 M 点的轨迹方程是 1 .
36 32
x2 y2
故答案为: 1 .
36 32
75.(2022·天津·高二阶段练习)在平面直角坐标系中,已知点 A 2,0 ,B 2,0 , P 是平面内一动点,直
3
线PA、 PB的斜率之积为 ,则动点 P 的轨迹C 的方程____________.
4
x2 y2
【答案】 1(x 2)
4 3
【解析】设 P 点的坐标为 x, y , x 2 ,
y y 3
依题意,有 x , 2 x 2 4
x2 y2
化简并整理,得 1(x 2) .
4 3
2 2
x y动点 P 的轨迹C 的方程是 1(x 2) .
4 3
x2 y2
故答案为: 1(x 2) .
4 3
76.(2022·天津三中高二阶段练习)已知动圆 P 与定圆B : x2 y2 2 5x 31 0 内切,且动圆 P 经过一定点
A 5,0 .则动圆圆心 P 的轨迹E 的方程是______.
x2 y2
【答案】 1
9 4
【解析】由B : x2 y2 2 5x 31 0 可得 (x 5)2 y2 36,
圆心 B( 5,0) ,半径 r 6,
动圆 P 与定圆B : x2 y2 2 5x 31 0 内切,且过 A 5,0 ,
| PA | | PB | 6 .
动圆圆心 P 的轨迹 E 是以 B、A 为焦点,长轴长为 6 的椭圆.
x2 y2
设椭圆方程为 2 2 1(a b 0),a b
则 2a 6, a 3,c 5, b2 a2 c2 4 .
2
x y
2
椭圆的方程为 1.
9 4
x2 y2
故答案为: 1
9 4
77.(2022· 2 2福建省漳州第一中学高二期末(理))已知定圆C1 : x y 4x 0,定圆
C 2 22 : x y 4x 60 0,动圆M 和定圆C1外切,和圆C2 内切,动圆的圆心M 的轨迹方程为
____________.
x2 y2
【答案】 1
25 21
【解析】依题意可知:C1圆心为 2,0 ,半径为 2;C2 圆心为 2,0 ,半径为8 .
设动圆的半径为 r ,
C1C2 4 8 2,所以圆C1与圆C2 的位置关系是内含.
根据两个圆内切和外切的知识可知:
MC1 r 2, MC2 8 r, MC1 MC2 10 C1C2 ,
符合椭圆的定义,且 2a 10,2c 4,b2 a2 c2 21,
x2 y2
故M 的轨迹方程为 1 .
25 21
x2 y2
故答案为: 1
25 21
78.(2022·四川· 2 2高二期末(文))若动点P x, y 满足方程 x 2 y2 x 2 y2 8,则动点 P 的轨
迹方程为( )
x2 y2 x2 y2 2A x y
2 x2 y2
. 1 B. 1 C. 1 D. 1
16 12 16 4 8 4 16 12
【答案】A
【解析】由题意得:P x, y 到 A 2,0 与B 2,0 的距离之和为 8,且 8>4,故动点 P 的轨迹方程是以 A 2,0
与B 2,0 为焦点的椭圆方程,故 2a 8, c 2,所以 a 4,b2 a2 c2 16 4 12,所以椭圆方程为
x2 y2
1 .
16 12
故选:A
79.(2022·广东广州·高二期末)已知 ABC 的周长为14,顶点 B 、C 的坐标分别为 0,3 、 0, 3 ,则点A
的轨迹方程为( )
x2 y2 2 2A. 1 x 0 B y x. 1 y 0
16 7 16 7
2 2 2 2
C x y y x. 1 y 0 D. 1 x 0
16 7 16 7
【答案】D
【解析】由已知可得 BC 6, AB AC 14 BC 8 BC ,且A 、 B 、C 三点不共线,
故点A 的轨迹是以 B 、C 为焦点,且除去长轴端点的椭圆,
由已知可得 2a 8,得 a 4, c 3,则b a2 c2 7 ,
y2 x2
因此,点A 的轨迹方程为 1 x 0 .
16 7
故选:D.
80.(2022·四川·攀枝花市第三高级中学校高二阶段练习(理))已知M 2,0 , P 是圆 N : x2 4x y2 32 0
上一动点,线段MP 的垂直平分线交 NP 于点Q,则动点Q的轨迹方程为( )
x2 y2 x2 y2A. 1 B. 1
9 5 5 9
x2 y2 x2 2C. 1 D y. 1
5 9 9 5
【答案】A
2
【解析】由题意,可知圆 N 的标准方程为 x 2 y2 36,圆心为 N 2,0 ,半径为 6.
∵线段MP 的垂直平分线交 NP 于点Q,∴QP QM ,∴QM QN QP QN PN 6 MN 4 ,
∴点Q的轨迹是以M , N 为焦点的椭圆,∴ a 3, c 2,b a2 c2 5 ,∴其轨迹方程为
x2 y2
1.
9 5
故选:A.
81.(2022· 2 2陕西师大附中高二阶段练习(文))设O为坐标原点,动点 N 在圆C: x y 8上,过 N 作 y 轴
1
的垂线,垂足为M ,点 P 满足MP MN ,则点 P 的轨迹方程为
2
A x
2 y2 2 2 2 2 2 2
. 1 B x y x y x y. 1 C. 1 D. 1
8 2 2 8 2 4 4 2
【答案】B
【解析】设P(x, y)
1
,因为MN y轴,且MP MN ,所以M (0, y), N (2x, y) ,又动点 N 在圆C : x2 y2 8
2
2 2 2 2
上,所以 (2x)2 y2 8 x y x y,化简,得 1,即点 P 的轨迹方程为 1;故选 B.
2 8 2 8
82.(2022·辽宁·辽河油田第一高级中学高二阶段练习)已知 AB 3, A, B分别在 y 轴和 x 轴上运动,O为
1 2
原点,OP OA OB ,点 P 的轨迹方程为
3 3
x2 2 2 2A. y2 1 B x2 y x y. 1 C. y2 1 D. x2 1
4 4 9 9
【答案】A
【解析】设动点 P 坐标为P(x
1 2 1 2
,y),A(0,a),B(b,0), 由OP OA OB 得:(x,y) (0,a) (b,0)
3 3 3 3
a 3y.b 3 x, AB 3, a2 b2 9,
2
2
(3y)2 (3 x)2 9 x, 即 y2 1
2 4
故选 A.
考点 9:直线与椭圆的位置关系
x283.(2022·河南·襄城县实验高级中学高二阶段练习(文))已知椭圆C : y2 1的左 右焦点分别是F1,2
F2 ,过F1的直线 l : y x m与椭圆 C 交于 A,B 两点,则 ABF2 的面积是( )
4 8 16 32
A. B. C. D.
3 3 9 9
【答案】A
【解析】由题意可得F1 1,0 ,F2 1,0 ,则直线 l : y x 1 .
y x 1
联立 x2 2 ,整理得3y
2 2y 1 0,
y 1 2
设 A x1, y1 ,B x2 , y2 ,
y y 2 y y 1则 1 2 , 1 2 ,3 3
2 4
从而 y1 y2 y1 y2 4y1 y2 .3
因为 F1F2 2,
所以 ABF
1
2 的面积是 F1F
1
2 y1 y2 2
4 4
.
2 2 3 3
故选:A
84.(2022·云南·巍山彝族回族自治县第二中学高二阶段练习)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 2 2 .
(1)求椭圆C 的标准方程;
(2)过点M 1,0 且斜率为 1 的直线 l与椭圆C 交于A , B 两点,求弦长 AB .
x2 y2
2 2 1(a b 0)
【解析】(1)由题意设椭圆的方程为 a b ,
因为椭圆C 经过点 0,1 且长轴长为 2 2 ,
所以 a 2,b 1,
x2
所以椭圆方程为 y2 1,
2
M 1,0
(2)因为直线 l过点 且斜率为 1,
所以直线 l的方程为 y x 1,
设 A(x1, y1), B(x2 , y2 ),
x2 x2
将 y x 1代入 y2 1,得 (x 1)2 1,
2 2
整理得3x2 4x 0,
4
所以 x1 x2 , x1x3 2
0,
所以 AB 1 k 2 (x x )21 2 4x1x2
2
1 12 4 4 0
4 2
3 3
2 2
85.(2022· x y重庆·巴南中学校高二期中)设 F1, F2 ,分别为椭圆C : 2 1( a b 12 )的左、右焦点,a b
过F2 的直线 l与椭圆C 相交于A 、 B 两点,直线 l的倾斜角为 45 ,F1到直线 l的距离为3 2 .
(1)求椭圆C 的焦距;
(2)如果 AF2 3F2B,求椭圆C 的方程.
【解析】(1)因为直线 l的倾斜角为 45 且过点F2 ,
所以直线 l的方程为 y x c,
F1 c,0 到直线 l的距离为3 2 ,
c c
3 2
2 2 ,解得 c 3,1 1
椭圆C 的焦距2c 6 .
(2)由(1)可得 y x c,设 A x1, y1 ,B x2 , y2 ,
y x 3
联立 x2 y2 ,整理可得
1 a2 b2
a2 b2 y2 6b2 y 9b2 a2b2 0 ,
y y 6b
2 9b2 b2a2
解得 1 2 2 ①, y y ②,a b2 1 2 a2 b2
因为 AF2 3F2B,即 3 x1, y1 3 x2 3, y2 ,所以 y1 3y2③,
y 3b
2 9b2
由①③得 2 2 , y ④,a b2 1 a2 b2
9b2 b2a2 3b2 9b2 2
将④代入②得 ,整理得9 a2 27b ⑤,
a2 b2 a2 b2 a2 b2 a2 b2
c 3 9 a2 a2 2 2因为 ,所以 c b ,代入⑤得a2 b2 27,
因为 a2 b2 9,所以 a2 18,b2 9 ,
x2 y2
故椭圆C 的方程为 1.
18 9