椭圆的六种基本题型
一、定义及求方程
1.已知椭圆的左右焦点分别为,点A在椭圆上,点B在的延长线上,且,则点B的轨迹是( )
A.两条平行线 B.双曲线 C.椭圆 D.圆
【答案】D
【分析】结合椭圆和圆的定义求得正确答案.
【详解】根据椭圆的定义可知,
由于,所以,
即,所以点的轨迹是以为圆心,半径为的圆.
故选:D
2.如果椭圆上一点到焦点的距离等于6,则点到另一个焦点的距离是( )
A.6 B.26 C.4 D.14
【答案】D
【分析】根据椭圆的定义及椭圆上一点到焦点的距离等于6 ,可得的长.
【详解】解:根据椭圆的定义,
又椭圆上一点到焦点的距离等于6,
,则,
故选:D.
3.已知平面上两点,,的周长为18.
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)当动点P满足时,求点P的纵坐标.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据周长可得动点满足的几何性质,根据椭圆的定义可得动点的轨迹方程.
(2)设,根据可得关于的方程组,从而可求点P的纵坐标.
【详解】(1)因为的周长为18,故,
由椭圆的定义可得的轨迹为椭圆,其长轴长,故,
而半焦距,故,
故方程为:.
(2)设,则,,
因为,故,所以,
而,解得,
故点P的纵坐标为.
4.求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)两个焦点的坐标分别是(0,-2),(0,2),并且椭圆经过点;
(2)经过点P,Q.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意得到半焦距,然后利用椭圆的定义求出,再根据的关系即可求解;
(2)已知椭圆过两点,设其方程为,将点代入解方程组即可求解.
【详解】(1)由题意知:椭圆的焦点在纵轴上,且.
由椭圆的定义,椭圆上一点到两焦点距离之和等于.,,
所以
故椭圆方程为.
(2)根据题意,设椭圆的方程为,,
又由椭圆经过和,则有,解可得,;
则要求的椭圆方程为,
即其标准方程为.
5.一动圆与圆外切,同时与圆内切,求动圆圆心M的轨迹方程.
【答案】
【分析】由圆的外切与内切,结合椭圆定义得出点轨迹是椭圆,然后可求得其方程.
【详解】设动圆圆心为M(x,y),半径为R,设已知圆的圆心分别为、,
将圆方程分别配方得,,
,半径,,半径,
当⊙M与外切时,有,①
当⊙M与内切时,有,②
将①②两式的两边分别相加,得,由椭圆的定义知,M的轨迹是以、为焦点的椭圆,
设椭圆方程为,则有a=6,c=3,.从而所求椭圆方程为.
6.求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在y轴上,焦距是4,且经过点;
(2)离心率为,且椭圆上一点到两焦点的距离之和为26.
【答案】(1);
(2)或
【分析】(1)通过焦距可得到,继而得到焦点坐标,通过椭圆的定义可算出,再结合算出,即可得到答案;
(2)通过定义算出,结合离心率算出再通过算出,然后分焦点在轴或在轴的情况得到椭圆的方程
(1)
由焦距是4可得,又焦点在y轴上,所以焦点坐标为,,
由椭圆的定义可知,
所以,所以,所以椭圆的标准方程为;
(2)
由题意知,即,又,所以,
所以,
当椭圆的焦点在轴上时,椭圆的方程为;
当椭圆的焦点在轴上时,椭圆的方程为,
所以椭圆的方程为或
7.(1)求焦点的坐标分别为,且过点的椭圆的方程.
(2)求中心在原点,焦点在坐标轴上,且经过两点、的椭圆标准方程.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由题意椭圆的焦点在轴上,且,结合即得解;
(2)设椭圆的方程为,待定系数即得解
【详解】(1)由题意,椭圆的焦点在轴上,设椭圆方程为
由椭圆定义,
故
故椭圆的标准方程为:
(2)不妨设椭圆的方程为:
经过两点、
故,解得
即
故椭圆的标准方程为:
8.已知焦点为,的椭圆的方程为,且,过椭圆左焦点的直线交椭圆于两点,则的周长为________.
【答案】16
【分析】由题意求得椭圆的半长轴,表示出的周长并化简,即可得答案.
【详解】设椭圆的焦距为,则,
故,
所以的周长为,
故答案为:16.
二、椭圆上的点相关的距离最值
9.若为椭圆上的任意一点,是椭圆的一个焦点,则的最大值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】先求得,由此求得的最大值.
【详解】,,,
即.
所以的最大值为.
故选:D
10.、分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的动点,设点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用椭圆的定义可得出,分析可知当点为射线与椭圆的交点时,取最小值,即可得解.
【详解】在椭圆中,,,,则、,连接,
所以,
,
当且仅当点为射线与椭圆的交点时,等号成立,故的最小值为.
故选:A.
11.设,分别是椭圆的左、右焦点,P为椭圆上任一点,点Q的坐标为,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据椭圆的定义可得,,当三点共线时,取值最大或最小.
【详解】根据椭圆的定义可得,,则,因为,则当三点共线时,取值最大或最小.
由已知得,,,,,.
图1
如图1,当点位于图中时,根据三角形三边关系取值最大. .
图2
如图2,当点位于图中时,根据三角形三边关系取值最大. .
故答案为:.
12.已知点在椭圆上运动,点在圆上运动,则的最大值为( )
A. B. C.5 D.6
【答案】B
【分析】根据圆的性质,结合两点间距离公式、配方法进行求解即可.
【详解】解:设圆的圆心为,则,
设,则,
所以
,当且仅当时取得最大值,
所以.
故选:B.
13.椭圆上任一点到点的距离的最小值为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【解析】设点的坐标为,结合两点间的距离公式,化简得到,即可求解.
【详解】设点的坐标为,其中,
由,可得,
又由,
当时,取得最小值,最小值为.
故选:B.
14.已知椭圆的上焦点为F,且P是椭圆上的一点,求的最小值与最大值.
【答案】的最小值为,最大值为.
【分析】根据两点间距离公式,结合椭圆的范围、配方法进行求解即可.
【详解】设,则有,,
,
因为,所以,
因此,即的最小值为,最大值为.
15.设分别是椭圆的左、右焦点,P为椭圆上任一点,点M的坐标为,则的最小值为___________.
【答案】##
【分析】利用椭圆的定义,由求解.
【详解】解:因为椭圆,
所以,,
则,
连接,如图:
因为,
所以,
当三点共线时,取等号,
所以的最小值为,
故答案为:
三、根据椭圆求参数
16.若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】根据椭圆焦点在轴上,可得,解出范围即可.
【详解】解:由题知表示焦点在轴上的椭圆,
则有: ,
解得:或.
故选:D
17.“”是“方程表示焦点在轴上的椭圆”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】A
【分析】先根据焦点在x轴上的椭圆求出,再根据充分性,必要性的概念得答案.
【详解】由方程表示焦点在x轴上的椭圆得:,
解得或,
由充分性,必要性的概念知,
“”是“方程表示焦点在x轴上的椭圆”的充分不必要条件.
故选:A.
18.若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为______.
【答案】
【分析】根据椭圆的标准方程的形式,焦点在轴上的椭圆分母的大小关系可得.
【详解】方程表示焦点在轴上的椭圆,则
故答案为:
19.如果方程表示焦点在轴的椭圆,那么实数的取值范围是___________.
【答案】.
【分析】先将方程变形为椭圆的标准方程,然后由焦点在轴上,列不等式可求出实数的取值范围.
【详解】由,得,
因为椭圆的焦点在轴上,
所以,解得,
即实数的取值范围是,
故答案为:.
四、焦点三角形相关问题
20.已知,是椭圆:的两个焦点,过点且斜率为的直线与交于,两点,则的周长为( )
A.8 B. C. D.与有关
【答案】C
【分析】根据椭圆:可求得a,由椭圆的定义可得,,并且,进而即可求得的周长.
【详解】由椭圆:,则,即,
又椭圆的定义可得,,且,
所以的周长为.
故选:C.
21.设是椭圆的两个焦点,点在椭圆上,若是直角三角形,则的面积等于( )
A. B. C.16 D.或16
【答案】D
【分析】对的直角进行分类讨论,结合椭圆的定义以及标准方程求得正确答案.
【详解】依题意,,不妨设,
对于直角三角形,
若,
由,整理得,
所以.
若或为直角,
由得,
所以.
所以,的面积等于或16.
故选:D
22.椭圆的焦点为,,与y轴的一个交点为A,若,则m( )
A.1 B. C. D.2
【答案】A
【分析】首先根据椭圆的标准方程求出,然后再根据椭圆的定义及等腰直角三角形的几何性质求出的值,进而求出参数.
【详解】在椭圆()中,,,,
如图,
易知,又,所以为等腰直角三角形,
即,得,即.
故选:A
23.已知椭圆E:的左、右焦点分别为,,P是椭圆上异于左、右顶点的任意一点,则( )
A.周长为14 B.面积最大值为12
C.存在点P使得 D.不可能是等腰直角三角形
【答案】BCD
【分析】对于A,利用椭圆定义求出的周长即可判断;
对于B,利用点到的最大距离即可求得面积的最大值,从而可判断;
对于C,将问题转化为方程有两解的问题,从而可判断;
对于D,分类讨论、与三种情况,利用勾股定理即可判断.
【详解】因为椭圆E:,所以,则,
对于A,不妨设,则,又,
所以周长为,故A错误;
对于B,因为当点在轴上时,点到的距离最大,且最大值为,
所以,即面积最大值为12,故B正确;
对于C,假设存在点P使得,则,
又,所以,则,
所以是方程的两根,显然,方程有两解,
所以存在点P使得,故C正确;
对于D,当时,,显然,所以不是直角三角形;
当时,,显然,所以不是直角三角形;
同理:当时,也不是直角三角形;
综上:不可能是等腰直角三角形,故D正确.
故选:BCD
.
24.已知点是椭圆上的一点,和是焦点,焦距为6,且.
(1)求椭圆的标准方程:
(2)若,求三角形的面积.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由已知得,再求得即得椭圆标准方程;
(2)由椭圆定义结合勾股定理求得后即可得三角形面积.
【详解】(1)由已知,,,,∴,
椭圆标准方程为;
(2),则,
又,所以,
.
25.已知椭圆的左、右焦点分别是,且是面积为的正三角形.过垂直于的直线交椭圆M于B,C两点,则的周长为___________.
【答案】
【分析】由面积为,且其为正三角形,可得.后由中垂线性质结合椭圆定义可得答案.
【详解】如图,设,则,因面积为,且其为正三角形,又,则,则.
又直线BC过,与垂直,为正三角形,则直线BC为中垂线,
则,又,
故的周长,又C,B在椭圆上,则由椭圆定义有.
故答案为:
26.已知是椭圆的两个焦点,为椭圆上一点,满足,若的面积为9,则_____________
【答案】3
【分析】利用化简得到之间的关系,即可求得.
【详解】解:,;①
又,,②
①-②得:,,
的面积为9,,,
.
故答案为:3
27.已知椭圆的两个焦点分别为,P是椭圆上的一点,且,则的面积是___________.
【答案】
【分析】结合正弦定理面积公式、余弦定理及椭圆第一定义化简,可得,进而得解.
【详解】设,由正弦定理面积公式可得①,
对,由余弦定理可得:②,
由椭圆第一定义得:③,
联立②③得,代入①式得.
故答案为:
五、离心率相关问题
28.已知点是椭圆的右焦点,椭圆上一点关于原点的对称点为,若的周长为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设椭圆的左焦点为,连接,由题意可得点也在椭圆上,且,由的周长为,
可得,又由,可得,进而有,即,
解得,将点坐标代入椭圆方程可解得,从而可得,即可求得离心率的值.
【详解】解:因为椭圆关于原点中心对称,
所以点关于原点的对称点也在椭圆上,且,
所以,
又因为的周长为,
所以①,
设椭圆的左焦点为,连接,
由,可得②,
由①②可得,
即,
所以,
所以椭圆的方程为,
代入点坐标得:,
解得,
所以,
所以离心率.
故选:C.
29.已知,为椭圆(a>b>0)的左、右焦点,以原点O为圆心,半焦距为半径的圆与椭圆相交于四个点,设位于y轴右侧的两个交点为A,B,若为等边三角形,则椭圆的离心率为( )
A.﹣1 B.﹣1 C. D.
【答案】B
【分析】由为等边三角形,及椭圆的对称性可得:,又,可得,利用椭圆的定义可得:,即可得出.
【详解】由为等边三角形,及椭圆的对称性可得:,
又,
∴,
∴,可得.
故选:B.
30.已知椭圆方程为的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】求出,,代入离心率公式求解即可.
【详解】∵椭圆的标准方程为,
∴,,∴,
∴,,
∴椭圆的离心率.
故选:B.
31.若椭圆的离心率为,则实数的取值可能是( )
A.10 B.8 C.5 D.4
【答案】AC
【分析】对椭圆焦点在轴上和在轴上两种情况进行分类讨论,根据离心率的定义即可计算得出实数的取值.
【详解】当焦点在轴上时,由,得;
当焦点在轴上时,由,得.
故选:AC.
32.已知椭圆的右顶点为A,下顶点为,上顶点为,椭圆的离心率为,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设过点的直线与椭圆相交于点(不在坐标轴上),当时,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据离心率,等列出方程组,利用待定系数法求出椭圆方程;
(2)得到点为以为圆心,为半径的圆与椭圆的交点(不在坐标轴上),从而联立圆与椭圆方程,求出点坐标,从而利用求出答案.
【详解】(1)由题意得:,故,
又,,解得:,
故椭圆的标准方程为;
(2)因为,
所以点为以为圆心,为半径的圆与椭圆的交点(不在坐标轴上),
其中以为圆心,为半径的圆的方程为,
联立与,得:,
解得:或,其中时,点位于y轴上,不合题意,舍去;
当时,,解得:,
故.
六、弦长问题
33.已知椭圆的离心率为,长轴长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过椭圆的左焦点且斜率为1的直线交椭圆于A,两点,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题离心率及长半轴长及之间的关系联立方程组解出,求出椭圆的方程;
(2)由题意写出直线的方程,然后与椭圆联立写出韦达定理,再由两点间距离公式求出弦长即可.
【详解】(1)由题意:,
,
,,
又,
所以,
所以椭圆的方程:;
(2)由(1),左焦点,
则直线的方程:,
设,,
由
化简得:,
所以,,
.
34.己知椭圆C的两个焦点分别为和,点在椭圆上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点作倾斜角为的直线l交椭圆C于A、B两点,求线段的长度.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用焦点和椭圆上的点列方程组求解即可;
(2)联立直线方程和椭圆方程,利用韦达定理及弦长公式计算线段的长度.
【详解】(1)设椭圆C的方程为,
则,解得,
故椭圆C的方程为;
(2)过点作倾斜角为的直线l的方程为,设
联立,消去得,
,
35.已知椭圆经过点.
(1)求的方程;
(2)直线与相交于两点,求弦长的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)直接代入坐标即可求解.
(2)利用弦长公式以及韦达定理即可求解.
【详解】(1)由题且,
解得
的方程为.
(2)设,
联立得.
解得,
.
36.是过椭圆右焦点的弦,则弦长的最小值为______
【答案】##
【分析】设出直线方程,联立椭圆方程,利用弦长公式,结合函数最值,求解即可.
【详解】由题可知,的坐标为,
若直线的斜率为零,易知;
若直线的斜率不为零,设其为,联立椭圆方程,
可得:,显然,
设两点的坐标分别为,
则,
则
,
因为,则,,
,即当直线的斜率不为零时,;
综上所述,,故弦长的最小值为.
故答案为:.椭圆的六种基本题型
一、椭圆定义及求椭圆方程
1.已知椭圆的左右焦点分别为,点A在椭圆上,点B在的延长线上,且,则点B的轨迹是( )
A.两条平行线 B.双曲线 C.椭圆 D.圆
2.如果椭圆上一点到焦点的距离等于6,则点到另一个焦点的距离是( )
A.6 B.26 C.4 D.14
3.已知平面上两点,,的周长为18.
(1)求动点P的轨迹方程;
(2)当动点P满足时,求点P的纵坐标.
4.求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)两个焦点的坐标分别是(0,-2),(0,2),并且椭圆经过点;
(2)经过点P,Q.
5.一动圆与圆外切,同时与圆内切,求动圆圆心M的轨迹方程.
6.求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在y轴上,焦距是4,且经过点;
(2)离心率为,且椭圆上一点到两焦点的距离之和为26.
7.(1)求焦点的坐标分别为,且过点的椭圆的方程.
(2)求中心在原点,焦点在坐标轴上,且经过两点、的椭圆标准方程.
8.已知焦点为,的椭圆的方程为,且,过椭圆左焦点的直线交椭圆于两点,则的周长为________.
二、和椭圆上的点相关的距离最值问题
9.若为椭圆上的任意一点,是椭圆的一个焦点,则的最大值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
10.、分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的动点,设点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
11.设,分别是椭圆的左、右焦点,P为椭圆上任一点,点Q的坐标为,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
12.已知点在椭圆上运动,点在圆上运动,则的最大值为( )
A. B. C.5 D.6
13.椭圆上任一点到点的距离的最小值为( )
A. B. C.2 D.
14.已知椭圆的上焦点为F,且P是椭圆上的一点,求的最小值与最大值.
15.设分别是椭圆的左、右焦点,P为椭圆上任一点,点M的坐标为,则的最小值为___________.
三、已知椭圆求参数范围
16.若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
17.“”是“方程表示焦点在轴上的椭圆”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
18.若方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为______.
19.如果方程表示焦点在轴的椭圆,那么实数的取值范围是___________.
四、焦点三角形相关问题
20.已知,是椭圆:的两个焦点,过点且斜率为的直线与交于,两点,则的周长为( )
A.8 B. C. D.与有关
21.设是椭圆的两个焦点,点在椭圆上,若是直角三角形,则的面积等于( )
A. B. C.16 D.或16
22.椭圆的焦点为,,与y轴的一个交点为A,若,则m( )
A.1 B. C. D.2
23.已知椭圆E:的左、右焦点分别为,,P是椭圆上异于左、右顶点的任意一点,则( )
A.周长为14 B.面积最大值为12
C.存在点P使得 D.不可能是等腰直角三角形
24.已知点是椭圆上的一点,和是焦点,焦距为6,且.
(1)求椭圆的标准方程:
(2)若,求三角形的面积.
25.已知椭圆的左、右焦点分别是,且是面积为的正三角形.过垂直于的直线交椭圆M于B,C两点,则的周长为___________.
26.已知是椭圆的两个焦点,为椭圆上一点,满足,若的面积为9,则_____________
27.已知椭圆的两个焦点分别为,P是椭圆上的一点,且,则的面积是___________.
五、离心率相关问题
28.已知点是椭圆的右焦点,椭圆上一点关于原点的对称点为,若的周长为,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
29.已知,为椭圆(a>b>0)的左、右焦点,以原点O为圆心,半焦距为半径的圆与椭圆相交于四个点,设位于y轴右侧的两个交点为A,B,若为等边三角形,则椭圆的离心率为( )
A.﹣1 B.﹣1 C. D.
30.已知椭圆方程为的离心率为( )
A. B. C. D.
31.若椭圆的离心率为,则实数的取值可能是( )
A.10 B.8 C.5 D.4
32.已知椭圆的右顶点为A,下顶点为,上顶点为,椭圆的离心率为,且.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设过点的直线与椭圆相交于点(不在坐标轴上),当时,求的面积.
六、弦长问题
33.已知椭圆的离心率为,长轴长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)过椭圆的左焦点且斜率为1的直线交椭圆于A,两点,求.
34.己知椭圆C的两个焦点分别为和,点在椭圆上.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点作倾斜角为的直线l交椭圆C于A、B两点,求线段的长度.
35.已知椭圆经过点.
(1)求的方程;
(2)直线与相交于两点,求弦长的值.
36.是过椭圆右焦点的弦,则弦长的最小值为______