3.1.1 椭圆及其标准方程 7 题型分类
一、椭圆的定义
1.定义:平面内与两定点 F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹.
2.焦点:两个定点 F1,F2.
3.焦距:两焦点间的距离|F1F2|.
4.几何表示:|MF1|+|MF2|=2a(常数)且 2a>|F1F2|.
二、椭圆的标准方程
焦点在 x 轴上 焦点在 y 轴上
x2 y2 y2 x2
标准方程 + =1(a>b>0) + =1(a>b>0)
a2 b2 a2 b2
图形
焦点坐标 F1(-c,0),F2(c,0) F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c 的关系 b2=a2-c2
(一)
求椭圆的标准方程
1.椭圆的定义:平面内与两个定点 F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹.
2.椭圆的标准方程
焦点在 x 轴上 焦点在 y 轴上
x2 y2 y2 x2
标准方程 + =1(a>b>0) + =1(a>b>0)
a2 b2 a2 b2
图形
焦点坐标 F1(-c,0),F2(c,0) F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c 的关系 b2=a2-c2
题型 1:椭圆的定义及辨析
1-1.(2024 高二上·四川巴中·阶段练习)设 P(x, y) 满足: x2 + (y + 2)2 + x2 + (y - 2)2 = 5,则 P 点的轨迹为
( )
A.圆 B.椭圆 C.线段 D.不存在
【答案】B
【分析】根据椭圆定义分析判断.
【详解】∵ x2 + (y + 2)2 + x2 + (y - 2)2 = 5表示为 P(x, y) 到定点F1 0, -2 , F2 0,2 的距离之和为 5,即
PF1 + PF2 = 5 > F1F2 = 4,
∴ P 点的轨迹为椭圆.
故选:B.
1-2.(2024 高二·全国·课后作业)已知F1,F2是两个定点,且 F1F2 = 2a( a是正常数),动点 P 满足
PF + PF = a21 2 +1,则动点 P 的轨迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.椭圆或线段 D.直线
【答案】C
【分析】讨论 a2 +1与 2a的大小关系,结合椭圆定义可知.
【详解】解:因为 a2 +1…2a (当且仅当 a =1 时,等号成立 ) ,所以 | PF1 | + | PF2 |… | F1F2 |,
当 a > 0 且 a 1 时, | PF1 | + | PF2 |>| F1F2 |,此时动点 P 的轨迹是椭圆;
当 a =1 时, | PF1 | + | PF2 |=| F1F2 |,此时动点 P 的轨迹是线段F1F2 .
故选:C.
9 9 25
1-3.(2024 高二·全国·课后作业)已知动点 M 到定点 A - ,0÷ 与B ,0÷的距离的和是 ,则点 M 的轨迹
è 4 è 4 2
方程是 .
x2 y2
+ =1
【答案】 625 34
16
【分析】根据椭圆的定义直接写出该曲线的方程.
9 9 25 9
【详解】因为 M 到顶点 A(- ,0) 和B( ,0) 的距离的和为 > AB = ,
4 4 2 2
x2 y2
所以 M 的轨迹是以 A,B 为焦点的椭圆,设方程为 + =1( a > b > 0),
a2 b2
c 9 25 25则 = , 2a = ,所以a = ,b2 = a2 - c2 = 34,
4 2 4
x2 y2
M 625 + =1的轨迹方程为 34 .
16
x2 y2
625 + =1故答案为: 34 .
16
题型 2:求椭圆的标准方程
2 3
2-1.(2024 高二上·江苏连云港·期末)经过M 2, - ÷÷、 N - 2,- ÷÷两点的椭圆的标准方程是 .
è 2 è 2
x2
【答案】 + y2 =1
8
【分析】设所求椭圆的方程为mx2 + ny2 =1,将点M 、 N 的坐标代入椭圆方程,可得出关于m 、 n 的方程
组,解出这两个未知数的值,即可得出所求椭圆的标准方程.
【详解】设所求椭圆的方程为mx2 + ny2 =1,
ì
4m
1
+ n =1 ì 1
N 2
m =
将点M 、 的坐标代入椭圆方程可得 í ,解得 í 8 ,
2m 3+ n =1 n =1
4
x2
因此,所求椭圆的标准方程为 + y2 =1.
8
x2
故答案为: + y2 =1.
8
2 2
2-2.(2024 · x y高二下 江苏南京·阶段练习)已知椭圆C : + =1(a > b > 0) 的左、右焦点为F1(-1,0), F2 (1,0),a2 b2
P 3 且过点 1, ÷ ,则椭圆标准方程为 .
è 2
x2 y2
【答案】 + =1
4 3
【分析】待定系数法求椭圆的标准方程.
【详解】由题知: c =1,①
又椭圆经过点P 1,
3
÷,
è 2
9
所以 1 + 42 2 =1
,②
a b
又 a2 - b2 = c2 ,③
联立解得: a2 = 4,b2 = 3,
x2 y2
故椭圆的标准方程为: + =1.
4 3
x2 y2
故答案为: + =1.
4 3
2 2 3 10
2-3.(2024 高二上· x y福建龙岩·期中)已知椭圆 C: 2 + 2 = 1(a > b > 0) ,四点Pa b 1
1, ÷ , P2 0, 3 , P2 3 -1, ,è è 2 ÷÷
P4 1,
10
- ÷÷ 中恰有三点在椭圆C 上,则椭圆 C 的标准方程为(2 )è
x2 y2 2 2 2A 1 B x y 1 C x y
2 2
1 D x y
2
. + = . + = . + = . + = 1
4 3 9 3 8 3 6 3
【答案】D
【分析】根据椭圆的对称性可知P 1,
10 P 1, 103 - ÷÷ , 4 - ÷÷ 在椭圆上, P
1, 3
2 2 1 2 ÷
不在椭圆上, P2 0, 3 在椭圆上,
è è è
代入椭圆方程求出 a,b即可.
P 1, 10
10
【详解】根据椭圆的对称性可知 3 - ÷÷ , P4 1, - ÷÷ 在椭圆上, P1 1,
3
÷不在椭圆上, P2 2 2 2 0, 3 在椭圆è è è
上.
将P2 0, 3 , P3 -1,
10
÷÷ 代入椭圆方程得:
è 2
ì
3
2
b2
=1
í 2 10 , ÷
1
+ è
2
=1 a2 b2
ìa2 = 6
解得 í 2 ,
b = 3
2 2
椭圆 C x y的标准方程为 + = 1 .
6 3
故选:D.
2-4.(2024 高二上·全国·课后作业)若椭圆的中心为原点,对称轴为坐标轴,短轴的一个端点与两焦点构成
个正三角形,焦点到椭圆上点的最短距离为 3,则这个椭圆的方程为( )
x2 2 2A y 1 B x y
2
1 x
2 y2
. + = . + = 或 + =1
12 9 12 9 9 12
C x
2 y2
. + = 1 D.以上都不对
36 12
【答案】B
【分析】由短轴的一个端点与两焦点构成个正三角形可得b = 3c ,由焦点到椭圆上点的最短距离为a - c ,
结合 a2 = b2 + c2可得.
【详解】
x2 y2
由题意,当椭圆焦点在 x 轴上,设椭圆方程为:
a2
+ =1,
b2
由题意b = 3c , a - c = 3,
所以 a = b2 + c2 = 4c2 = 2c , c = 3 , a = 2 3 ,b = 3,
x2 y2
所以椭圆方程为: + =1,
12 9
x2 y2
当椭圆焦点在 y 轴上时,同理可得: + =1,
9 12
故选:B
(二)
椭圆的定义及其应用
椭圆定义的应用技巧
(1)椭圆的定义能够对椭圆上的点到焦点的距离进行转化.
(2)椭圆上一点 P 与椭圆的两个焦点 F1,F2构成的△PF1F2,称为焦点三角形,可以利用椭圆的
定义,结合正弦定理、余弦定理、三角形的面积公式等知识求解.
(3)椭圆上一点 P 与椭圆的两焦点 F1,F2 构成的△F1PF2 称为焦点三角形,解关于椭圆中的焦点三角形问题
时要充分利用椭圆的定义、三角形中的正弦定理、余弦定理等知识.对于求焦点三角形的面积,若已知
1
∠F1PF2,可利用 S= absinC 把 |PF1|·|PF2|看成一个整体,利用定义 |PF1|+ |PF2|=2a 及余弦定理求出2
|PF1|·|PF2|,这样可以减少运算量.
焦点三角形的常用公式:
(1)焦点三角形的周长 L=2a+2c.
(2)在△PF1F2中,由余弦定理可得|F1F 22| =|PF1|2+|PF |22 -2|PF1||PF2|cos∠F1PF2.
1 ∠F1PF2
(3)设 P(xP,yP),焦点三角形的面积 S△F =c|y |= |PF ||PF |·sin∠F PF =b2tan .1PF2 P 2 1 2 1 2 2
题型 3:椭圆的定义及其应用
2 2
3-1.(2024 x y高二·全国·课后作业)“1< k < 5 ”是方程“ + =1表示椭圆”的( )
k -1 5 - k
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条
【答案】B
ìk -1 > 0,
【分析】根据椭圆的标准方程可得 í5 - k > 0, ,解不等式组得出1< k < 5且 k 3,再利用必要不充分条件
k -1 5 - k,
定义即可求解.
ìk -1 > 0,
【详解】若方程表示椭圆,则有 í5 - k > 0,
k -1 5 - k,
因此1< k < 5且 k 3,
“1< k < 5 ” “ x
2 y2
故 是 方程 + =1表示椭圆”的必要不充分条件.
k -1 5 - k
故选:B
2 2
3-2 x y.(2024 高二上·江西南昌·期末)已知条件 p :mn > 0,条件 q: + = 1表示一个椭圆,则 p 是 q的
m n
( )
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
【分析】根据曲线方程,结合充分、必要性的定义判断题设条件间的关系.
2 2
【详解】由mn > 0 x y,若m = n > 0 ,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
x2 y23-3.(2024 高二上·宁夏·阶段练习)方程 + =1表示椭圆的充要条件是 .
5 - k k
0, 5 5 【答案】 2 ÷
,5÷答案不唯一
è è 2
【分析】两个分母为不相等的正值时,所给方程表示椭圆.
x2 y2
【详解】方程 + =1表示椭圆,
5 - k k
ì5 - k > 0
5 5
则必有 í k > 0 解之得0 < k < 或 < k < 5
2 2
5 - k k
故答案为: 0,
5 5
2 ÷
,5÷ ,(答案不唯一,其他等价情况也对)
è è 2
x2 y23-4.(2024·安徽合肥·模拟预测)“ m < 2 ”是“方程 + =1表示椭圆”的( )
2 - m m +1
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
【分析】根据方程表示椭圆的条件求解.
ì2 - m > 0
2 2 ì-1 < m < 2x y
【详解】方程 + =1表示椭圆 ím +1 > 0 ím 1
,
2 - m m +1
2 - m m +1 2
x2 y2
所以“ m < 2 ”是“方程 + =1表示椭圆”的必要不充分条件,
2 - m m +1
故选:B.
题型 4:椭圆的焦点三角形问题
2 2
4-1.(2024 x y高二下·安徽芜湖·期中)设 P 为椭圆 + =1上的一点,F1、F2分别为椭圆的左、右焦点,且9 4
F1PF2 = 60°,则 PF1 × PF2 等于( )
8 16
A B C 4 3 D 8 3. . . .
3 3 3 3
【答案】B
【分析】利用椭圆的定义以及余弦定理求得 PF1 × PF2 .
x2 y2
【详解】椭圆 + =1,则 a = 3,b = 2,c = 5 ,
9 4
F1F2 = 2c = 2 5, PF1 + PF2 = 2a = 6 ,
2 2
两边平方得 PF1 + PF2 + 2 PF1 × PF2 = 36 ①,
在VPF 2 2 21F2中,由余弦定理得 F1F2 = PF1 + PF2 - 2 PF1 × PF2 ×cos 60° ,
PF 2 + PF 2即 1 2 - PF1 × PF2 = 20 ②,
16
由①②得 PF1 × PF2 = .3
故选:B
4-2 2024 · · x
2 y2
.( 高二下 江西赣州 阶段练习)已知椭圆 + =1的焦点为F1、F2,点 P 在椭圆上,若 | PF1 |= 4,9 2
则 | PF2 |= , F1PF2 的大小为 .
【答案】 2 120o
【分析】由椭圆方程,结合椭圆的定义求 | PF2 |,在焦点三角形中应用余弦定理求 F1PF2 的余弦值,进而确
定其大小.
【详解】∵ a2 = 9,b2 = 2,
∴ c = a2 - b2 = 9 - 2 = 7 ,
∴ F1F2 = 2 7 ,又 | PF1 |= 4, | PF1 | + | PF2 |= 2a = 6,
2
∴ | PF |= 2 cos F PF 2 + 4
2 - (2 7)2 1
2 ,由余弦定理,得 1 2 = = - ,2 2 4 2
∴ F1PF2 =120
o .
故答案为:2,120o
2 2
4-3 2024 x y.( 高二下·甘肃白银·期末)已知F1, F2 分别是椭圆C : + =1的左、右焦点, P 是椭圆C 在第一9 4
象限内的一点,若PF1 ^ PF2,则 tan PF1F2 = .
1
【答案】 / 0.5
2
【分析】
PF2
由椭圆方程可得 a,b,c的值,利用勾股定理和椭圆定义可构造方程求得 PF1 , PF2 ,根据 tan PF1F2 = PF 可1
求得结果.
【详解】
由椭圆方程得: a = 3,b = 2 ,\c = a2 - b2 = 5 ,\ F1F2 = 2c = 2 5 ;
设 PF1 = x,由椭圆定义知: PF2 = 2a - x = 6 - x,
QPF1 ^ PF
2
2 ,\ PF
2 + PF 2 = F F 21 2 1 2 ,即 x
2 + 6 - x = 20,
解得: x = 2或 x = 4;
QP为椭圆C 在第一象限内的点,\ PF1 > PF2 ,即 x > 6 - x,\ x > 3,\ x = 4;
PF
tan PF F 2 6 - 4 1\ 1 2 = = =PF 4 2 .1
1
故答案为: .
2
2 2
4-4.(2024 x y高二上·新疆喀什·期末)在椭圆 + =1上有一点 P,F1 F2是椭圆的左 右焦点,VF1PF2为直4 2
角三角形,这样的点 P 有( )
A.2 个 B.4 个 C.6 个 D.8 个
【答案】C
【分析】由VF1PF2为直角三角形,讨论直角顶点的位置,分三种情况,分别得出符合要求的点 P ,可得选
项.
【详解】当 PF1F2 为直角时,这样的点 P 有 2 个,如下图中的点P1, P2 ;
当 PF2F1 为直角时,这样的点 P 有 2 个,如下图中的点 P3 , P4 ;
2 2
当 F1PF
x y
2 为直角时,因为椭圆 + =1中 a = 2,b = 2 = c ,所以这样的点 P 有 2 个,如下图中的点P5 , P ,4 2 6
所以符合条件VF1PF2为直角三角形的点 P 有 6 个,
故选:C.
2 2
4-5.(2024 高二上·全国· x y课后作业)已知点 P 在椭圆 + =1上,F1,F2 是椭圆的焦点,且PF1 ^ PF2,求49 24
(1) PF1 × PF2
(2)VPF1F2的面积
【答案】(1)48
(2)24
【分析】
(1)根据椭圆定义结合勾股定理运算求解;
(2)结合(1)中结果运算求解即可.
【详解】(1)
x2 y2
因为椭圆方程为 + =1,则 a2 = 49,b2 = 24,c2 = 49 - 24 = 25,
49 24
即 a = 7,b = 2 6,c = 5,可得 F1F2 = 2c =10, PF1 + PF2 = 2a =14,
因为PF1 ^ PF
2
2,则 PF
2 2 2
1 + PF2 = PF1 + PF2 - 2 PF1 × PF2 = F1F2
142即 - 2 PF 21 × PF2 =10 ,所以 PF1 × PF2 = 48 .
(2)
由(1)得 PF1 × PF2 = 48,
因为PF1 ^ PF
1
2,所以 SVPF F = PF1 × PF1 2 2 2
= 24 .
2 2
4-6.(2024 高二上· x y安徽阜阳·阶段练习)已知F1, F1分别是双曲线C : 2 - = 1 a 0 的左右焦点, P 是Ca 9
上的一点,且 PF1 = 2 PF2 =16,则VPF1F2的周长是 .
【答案】34
【分析】
由双曲线定义可得 a = 4,再利用 , , 之间的关系求得 c = 5,从而得到所求周长.
【详解】
因为 PF1 = 2 PF2 =16,所以 PF1 =16, PF2 = 8,
故 PF1 - PF2 =16 -8 = 8 = 2a ,则 a = 4,
又b2 = 9,故 c2 = a2 + b2 = 25,则 c = 5, F1F2 = 2c =10,
所以VPF1F2的周长为 PF1 + PF2 + F1F2 =16 + 8 +10 = 34 .
故答案为:34.
2 2
4-7 x y.(2024·河南开封·三模)已知点 P 是椭圆 + =1上一点,椭圆的左、右焦点分别为F1、F
25 9 2
,且
cos 1 F1PF2 = ,则VPF1F2的面积为( )3
A 9 2.6 B.12 C. D. 2 2
2
【答案】C
【分析】设 PF1 = m, PF2 = n
27
,由椭圆定义得m + n = 10 ,由余弦定理求出mn = ,从而利用三角形面积
2
公式求出答案.
x2 y2
【详解】由椭圆 + =1,得 a = 5,b = 3, c = 4 .
25 9
设 PF1 = m, PF2 = n ,
∴ m + n = 10 ,在VPF F 2 2 2 21 2中,由余弦定理可得: (2c) = m + n - 2mn ×cos F1PF2 = (m + n) - 2mn - 2mn
1
× ,
3
可得64 =100
8 27
- mn,得mn = ,
3 2
S 1 mn sin 1 27 1
2 9 2
故 △F PF = × F PF = 1-
= .
1 2 2 1 2 2 2 ֏ 3 2
故选:C.
4-8 2024 · · F , F E x
2 y2
.( 高二 全国 专题练习)设 1 2分别是椭圆 : 2 + 2 = 1(a > b > 0) 的左、右焦点,过点F1 的直a b
线交椭圆E 于 A, B, AF1 = 3 BF1 ,若 AB = 4,△ABF2 的周长为 16,求 AF2 .
【答案】5
【分析】由已知可求得 AF1 = 3,然后根据已知结合椭圆的定义可推得 a = 4, AF1 + AF2 = 8,即可得出答
案.
【详解】
由已知 AF1 = 3 BF1 , AB = 4,可得 AF1 = 3, F1B =1 .
因为△ABF2 的周长为 16,则 AB + AF2 + BF2 = AF1 + AF2 + BF1 + BF2 =16 .
根据椭圆定义可得, AF1 + AF2 = BF1 + BF2 = 2a,
所以 4a =16, a = 4,
所以, AF1 + AF2 = 8,
所以, AF2 = 8 - AF1 = 8 - 3 = 5 .
2 2
4-9.(2024 x y高二下·四川内江·开学考试)已知 P 是椭圆 + =1上的点,F1 F2分别是椭圆的左 右焦点,25 9
uuur uuuur
PF1 × PF2 1
若 uuur uuuur = ,则VF1PFPF PF 2的面积为( )1 × 2 2
A.3 3 B. 2 3 C 3. 3 D.
3
【答案】A
【分析】由条件根据向量夹角公式求 F1PF2 ,然后利用余弦定理和椭圆定义列方程组可解.
x2 y2
【详解】设椭圆 + =1的长半轴为 a,短半轴为b ,半焦距为 c,
25 9
则 a = 5,b = 3, c = a2 - b2 = 4,
即 F1F2 = 2c = 8 .
设 F1P = m, F2P = n,所以由椭圆的定义可得:m + n = 10 ①.
uuur uuuur
因为 u
PuuFr1 × PuuFu2ur 1=
PF PF 2 ,所以由数量积的公式可得:1 × 2
uuur uuuur 1 uuur uuuurcos PF1, PF2 = ,所以 PF , PF
π
= .
2 1 2 3
VF PF π在 1 2中 F1PF2 = ,3
2 2
所以由余弦定理可得:64 = m + n - 2mncos
π
②,
3
1 π
由①②可得:mn = 12 ,所以 SVF1PF 2 = mnsin = 3 3 .2 3
故选:A.
2 2
4-10.(2024 高二下·河南信阳· x y阶段练习)若 F 为椭圆 C: + = 1的右焦点,A,B 为 C 上两动点,则
25 16
△ABF 周长的最大值为( )
A.4 B.8 C.10 D.20
【答案】D
【分析】设F1为椭圆C 的左焦点,则由椭圆的定义可得: AF + BF + AB = 2a - AF1 + 2a - BF1 + AB ,当
A, B, F1 共线时,△ABF 周长取得最大值,从而可得出答案.
【详解】解:设F1为椭圆C 的左焦点,
则由椭圆的定义可得:
AF + BF + AB = 2a - AF1 + 2a - BF1 + AB
= 4a + AB - AF1 - BF1 = 20 + AB - AF1 - BF1 ,
当 A, B, F1 共线时, AB - AF1 - BF1 = 0,
当 A, B, F1 不共线时, AB - AF1 - BF1 < 0 ,
所以△ABF 周长的最大值为 20.
故选:D.
题型 5:椭圆上的点到焦点和定点距离的和、差最值
2 2
5-1.(2024 高二· · P x y 1 M N 2全国 课后作业)已知点 为椭圆 + = 上任意一点,点 、 分别为 x -1 + y2 =1和
4 3
x +1 2 + y2 =1上的点,则 PM + PN 的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【分析】求出两圆的圆心坐标 A, B,根据椭圆的性质可知 PA + PB 为定值,根据三角形两边之和大于第三
边可知 PM + PN 的最大值为 PA + PB 与两圆半径的和即可.
【详解】设圆 (x -1)2 + y2 =1和圆 (x +1)2 + y2 =1的圆心分别为 A, B ,半径分别为 r1, r2 .
x2 y2
则椭圆 + =1的焦点为 A -1,0 , B 1,0 .
4 3
又 PA + r1 PM , PB + r2 PN , PA + PB = 2a = 4,
故 PM + PN PA + PB + r1 + r2 ,
当且仅当M , N 分别在PA, PB的延长线上时取等号.
此时 PM + PN 最大值为 PA + PB + r1 + r2 = 4 +1+1 = 6 .
故选:C.
2 2
5-2.(2024·甘肃定西· x y模拟预测)已知椭圆 C: + =1的左、右焦点分别为 F1, F2,A 是 C 上一点,9 5
B 2,1 ,则 AB + AF1 的最大值为( )
A.7 B.8 C.9 D.11
【答案】A
【分析】
根据椭圆的定义可得 AB + AF1 = AB + 2a - AF2 ,利用 AB - AF2 BF2 可求 AB + AF1 的最大值.
【详解】
设椭圆的半焦距为 c,则F2 2,0 , a = 3,
如图,连接 AF2 ,则 AB + AF1 = AB + 2a - AF2 = 6 + AB - AF2 ,
而 AB - AF2 BF2 =1,当且仅当 A, F2 , B共线且F2 在 A, B中间时等号成立,
故 AB + AF1 的最大值为7 .
故选:A.
2 2
5-3.(2024 高二上· · x y浙江台州 期中)已知椭圆 C: + =1的左 右焦点分别为F1 F2,M 为椭圆 C 上任意4 2
2
一点,N 为圆 E: x - 3 2 + y - 2 2 2 = 1上任意一点,则 MN - MF1 的取值范围为 .
【答案】 é -1,2 10 +1ù
【分析】根据椭圆的定义,结合椭圆和圆的几何性质进行求解即可.
【详解】如图,
由M 为椭圆C 上任意一点,则 MF1 + MF2 = 2 2 = 4,
2 2
又 N 为圆E : x - 3 2 + y - 2 2 =1上任意一点,则 MN ME -1(当且仅当 M、N、E 共线时取等号),
∴ MN - MF1 = MN - 4 - MF2 = MN + MF2 - 4 ME + MF2 - 5 EF2 - 5,
当且仅当 M、N、E、F2共线时等号成立.
∵ F2 ( 2,0), E(3 2,2 2) ,则 | EF2 |= (3 2 - 2)
2 + (2 2 - 0)2 = 4,
∴ MN - MF1 的最小值为 4 - 5 = -1,
当M , F1, E, N 共线时, MN - MF1 最大,如下图所示:F1(- 2,0),
最大值为 F1E +1 = (3 2 + 2)
2 + (2 2)2 = 2 10 +1,
所以 MN - MF1 的取值范围为 é -1,2 10 +1ù ,
故答案为: é-1,2 10 +1ù
【点睛】关键点睛:运用椭圆的定义和椭圆、圆的几何性质是解题的关键.
题型 6:椭圆上的点到坐标轴上点的距离(最值)问题
2 2
6-1.(2024 x y高二上·河南开封·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
2
【解析】设点 P 的坐标为 m, n 4 9 15,结合两点间的距离公式,化简得到 PQ = m - ÷ + ,即可求解.9 è 4 4
【详解】设点 P 的坐标为 m, n ,其中m [-3,3],
m2 n2 5m2
由 + = 1,可得 n2 = 5 - ,
9 5 9
5 4 2
又由 PQ = (m -1)2 + n2 = (m -1)2 + 5 - m2 = m2 - 2m + 6 4= m
9 15-
9 9 9 4 ÷
+ ,
è 4
m 9当 = 15时, PQ 取得最小值,最小值为
4 PQ =
.
min 2
故选:B.
2 2
6-2.(2024 高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知点 A(0,4) x y,P 是椭圆E : + =1上的动点,则 | PA |的最大值
25 9
是 .
【答案】5 2
【分析】设P x, y - 5 x 5, -3 y 3,利用两点间的距离公式求解.
【详解】解:设P x, y - 5 x 5, -3 y 3,
PA = x2 + y - 4 2 ,
16
= - y2 -8y + 41,
9
16 9 2
= - y +
9 4 ÷
+ 50 ,
è
9
当 y = - 时, | PA |取得最大值
4 5 2
,
故答案为: 5 2
2 2 x
6-3.(2024·
x y
江西上饶·模拟预测)点 P 为椭圆 + =1上一点,曲线 + y =1与坐标轴的交点为A , B ,
8 4 2
C ,D,若 PA + PB + PC + PD = 8 2 ,则点 P 到 x 轴的距离为( )
A 2 2
8
B C 2 19
9
. . . D.
3 9 13 13
【答案】A
2 2
【分析】先求出A , B ,C ,D x y的坐标,得到A , B 为椭圆 + =1的焦点,得到 PA + PB = 4 2 ,从
8 4
x2 y2
而判断出 P 为椭圆 + =1上一点,联立方程组,即可求解.
7 8
x
【详解】由曲线 + y =1与坐标轴的交点为A , B ,C ,D,
2
不妨设 A -2,0 ,B 2,0 ,C 0,-1 ,D 0,1 .
x2 y2 x2 y2
则A , B 为椭圆 + =1的焦点,而 P 为椭圆 + =1上一点,
8 4 8 4
所以 PA + PB = 4 2 .
因为 PA + PB + PC + PD = 8 2 ,所以 PC + PD = 4 2 ,
又 PC + PD = 4 2 > CD = 2,
根据椭圆定义知点 P 的轨迹为以 C、D 为焦点的椭圆,
x2 y2
所以轨迹方程为 + =1,
7 8
ì x2 y2
+ =1
8 4
x2 y2
8
= y 2 2联立 í 2 2 ,消去 得 ,则 = ,
x y 9 3
+ =1
7 8
2 2
故点 P 到 x 轴的距离为 .
3
故选:A.
(三)
与椭圆有关的轨迹问题
求轨迹方程的常用方法
(1)直接法
设出曲线上动点的坐标为(x,y)后,可根据几何条件直接转换成 x,y 间的关系式;
(2)定义法
若动点运动的几何条件满足某种已知曲线的定义,可用待定系数法求出轨迹方程;
(3)相关点法(代入法)
有些问题中的动点轨迹是由另一动点按照某种规律运动而形成的,只要把所求动点的坐标“转
移”到另一个动点在运动中所遵循的条件中去.
题型 7:求椭圆的轨迹方程
2 2
7-1.(2024 x y高二上·全国·课后作业)设定点 A 6,2 , P是椭圆 + =1上的动点,求线段 AP 的中点M 的轨
25 9
迹方程.
(x - 3)2 (y -1)2 1
【答案】 + =
25 9 4
【分析】设M x, y , P x1, y1 ,然后由中点坐标公式可表示出 x1, y1,代入椭圆方程化简可得答案.
【详解】设M x, y , P x1, y1 .
因为M 为线段 AP 的中点,所以 x1 = 2x - 6, y1 = 2y - 2,
x21 y
2 (x - 3)2 (y -1)2 1
因为 + 1 =1,所以点M 的轨迹方程为 + = .
25 9 25 9 4
2
7-2.(2024 高三·全国·专题练习)设 O 为坐标原点,动点 M 在椭圆 C: x + y2 =1上,过 M 作 x 轴的垂线,
2
uuur uuuur
垂足为 N,点 P 满足 NP = 2 NM .求点 P 的轨迹方程;
【答案】 x2 + y2 = 2;
【分析】首先设点 P 和M 的坐标,再根据向量间的关系,采用代入法求点 P 的轨迹.
【详解】
uuur uuuur
设P x, y ,M x0 , y0 ,则 N x0 ,0 , NP = x - x0 , y , NM = 0, y0
uuur uuuur 2 x2 y2
由 NP = 2 NM 得 x0 = x,y0 = y .因为M x0 , y0 在 C 上,所以 + = 1 .2 2 2
因此点 P 的轨迹为 x2 + y2 = 2 .
45
7-3.(2024 高三·全国· 2专题练习)在平面直角坐标系 xOy 中,动圆 P 与圆C1 : x + y
2 + 2x - = 0内切,且与
4
x2 y2 2x 3圆C2 : + - + = 0外切,记动圆 P 的圆心的轨迹为E .则轨迹E 的方程为 ;4
x2 y2
【答案】 + =1
4 3
【分析】先找出两圆的圆心和半径,根据圆与圆的位置关系建立等式,分析即可知动圆的圆心的轨迹方程.
【详解】设动圆的半径为 R ,由已知得:
2
C 2 7 圆 1可化为标准方程: x +1 + y2 = ÷ ,
è 2
即圆心C1 -1,0 r
7
,半径 1 = ,2
2
圆C
1
2 可化为标准方程: x -1 2 + y2 = ÷ ,
è 2
1
即圆心C2 1,0 ,半径 r2 = , C1C2 2
= 2,
经分析可得,R < r R r
7
1 ,则 - 1 = - R .2
ì 7
PC1 = r - R = - R 1 2
由题意可知: í ,
PC2 = r
1
2 + R = + R 2
两式相加得, PC1 + PC2 = 4 > C1C2 = 2,
所以点 P 的轨迹为以C1,C2 为焦点的椭圆,
x2 y2
可设方程为 2 + 2 =1 a > b > 0 ,a b
则 2a = 4, a = 2, 2c = 2, c =1,b2 = a2 - c2 = 3,
x2 y2
所以轨迹E 的方程为 + =1.
4 3
x2 y2
故答案为: + =1
4 3
7-4.(2024 高三·全国·专题练习)在平面直角坐标系 xOy 中,已知点M 4,0 , N 1,0 ,动点 P 满足
uuuur uuur uuur
MN × MP = 6 NP .记 P 的轨迹为T .求T 的方程;
x2 y2
【答案】 + =1.
4 3
【分析】
uuuur uuur uuur uuuur uuur uuur
设P x, y ,则MN = -3,0 ,MP = x - 4, y ,NP = x -1, y ,根据题意MN × MP = 6 NP 列出等式,化简求
出结果即可;
【详解】
uuuur uuur uuur
设P x, y ,则MN = -3,0 ,MP = x - 4, y , NP = x -1, y ,
uuuur uuur uuur
Q MN × MP = 6 NP ,\ -3 x - 4 = 6 x -1 2 + y2 .
\ x2 -8x +16 = 4 x2 - 2x +1 + 4y2 ,即3x2 + 4y2 =12,
\ x
2 y2
P 的轨迹为T 的方程为 + =1.
4 3
7-5 2024 · · C : x2.( 高二上 全国 课后作业)已知定圆 1 + y
2 + 4x = 0 C : x2,圆 2 + y
2 - 4x - 60 = 0,动圆 M 和定
圆C1外切和圆C2 内切,求动圆圆心 M 的轨迹方程.
x2 y2
【答案】 + =1
25 21
【分析】由椭圆的定义直接求动点 M 的轨迹方程即可.
2 2 2 2
【详解】圆C1 : (x + 2) + y = 4,圆C2 : (x - 2) + y = 64
因为圆 M 与圆C1外切,所以 MC1 = r + 2,
因为圆 M 与圆C2 内切,所以, MC2 =| r -8 |= 8 - r ,
两式相加得 MC1 + MC2 =10 > C1C2 = 4,
x2 y2
所以 M 的轨迹是以C1,C2 为焦点的椭圆,故其方程为 + =1 .25 21
一、单选题
1(.2024 高二上·福建漳州·期末)点 P 在椭圆E : 4x2 + y2 =16上,F1、F2 是E 的两个焦点,若 PF1 = 3,则 PF2 =
( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】A
【分析】首先得出椭圆得标准方程,计算出 a,再由由椭圆定义可知: PF2 + PF1 = 2a,代入 PF1 = 3即可
求得 PF2 .
2 2
【详解】椭圆E : 4x2 + y2 =16 x y,即 + =1, PF1 = 3,4 16
其中 a2 =16, a = 4
由椭圆定义可知: PF2 + PF1 = 2a = 8
得 PF2 = 8 - PF1 = 5,
故选:A.
2.(2024 2 2高二上·福建福州·期中)已知圆C1 : x +1 + y2 = 25,圆C2 : x -1 + y2 =1,动圆 M 与圆C2 外切,
同时与圆C1内切,则动圆圆心 M 的轨迹方程为( )
A x
2 x2 y2
. + y2 =1 B. + =1
3 3 2
x2 2 2C. + y2 = 1 D x y. + =1
9 9 8
【答案】D
【分析】画图,分析出 C M + C 21 2M = 6 > 2 = C1C2 ,确定圆心 M 的轨迹为椭圆,求出 a = 3,b = 8,得到轨
迹方程.
【详解】如图,由题意得: C1M = 5 - MQ , C2M =1+ MP ,其中 MQ = MP ,
所以 C1M + C2M = 5 - MQ +1+ MP = 6 > 2 = C1C2 ,
x2 y2
由椭圆定义可知:动圆圆心 M 的轨迹为以C1,C2 为焦点的椭圆,设 + =1,a2 b2
则 2a = 6,c =1,解得: a = 3,b2 = a2 - c2 = 9 -1 = 8,
x2 y2
故动圆圆心 M 的轨迹方程为 + =1.
9 8
故选:D
3.(2024 高二上·新疆伊犁·期末)如果点M x, y 在运动过程中,总满足关系式
x2 + y + 3 2 + x2 + y - 3 2 = 4 3 ,则点M 的轨迹是( ).
A.不存在 B.椭圆 C.线段 D.双曲线
【答案】B
【分析】根据椭圆的定义进行求解即可.
2
【详解】 x2 + y + 3 + x2 + y - 3 2 = 4 3 表示平面由点M x, y 到点 (0, -3), (0,3)的距离之和为 4 3 ,而
3- (-3) = 6 < 4 3 ,所以点M 的轨迹是椭圆,
故选:B
4.(2024 高三·全国·专题练习)已知VABC 的周长为 20,且顶点B(0,-4),C(0,4),则顶点A 的轨迹方程是
( )
x2 y2 x2 2 2 2 2 2A. + = 1(x 0) B y. + = 1(x 0) C x y. + = 1(x 0) D x y. + = 1
36 20 20 36 6 20 20 36
【答案】B
【分析】根据已知条件及椭圆定义求椭圆的标准方程.
【详解】错解:
∵△ABC 的周长为 20,顶点B(0,-4),C(0,4),
∴|BC|=8,|AB|+|AC|=20-8=12,
∵12>8,
∴点 A 到两个定点的距离之和等于定值,
∴点 A 的轨迹是椭圆,
∵a=6,c=4,
∴b2=20,
x2 y2∴椭圆的方程是 + = 1
20 36
故选:D.
错因:
忽略了 A、B、C 三点不共线这一隐含条件.
正解:
∵△ABC 的周长为 20,顶点B(0,-4),C(0,4),
∴|BC|=8,|AB|+|AC|=20-8=12,
∵12>8,
∴点 A 到两个定点的距离之和等于定值,
∴点 A 的轨迹是椭圆,
∵a=6,c=4,
∴b2=20,
2 2
∴ x y椭圆的方程是 + = 1(x 0)
20 36
故选:B.
5.(2024 高二上·四川南充·期末)设定点F1 0, -2 ,F2 0,2 ,动点 P 满足条件 PF1 + PF2 = 5,则点 P 的轨
迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.不存在 D.椭圆或线段
【答案】A
【分析】根据椭圆的定义可判断动点的轨迹.
【详解】因为F1 0, -2 ,F2 0,2 ,所以 F1F2 = 4,
所以 PF1 + PF2 = 5 > F1F2 ,所以点 P 的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆.
故选:A.
2 2
6.(2024· · x y 2陕西西安 一模)已知点M 在椭圆 + =1上运动,点 N 在圆 x2 + y -1 = 1上运动,则 MN 的最
18 9
大值为( )
A.1+ 19 B.1+ 2 5 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.
2
【详解】解:设圆 x2 + y -1 = 1的圆心为C 0,1 ,则 MN MC + r = MC +1,
2
M (x , y ) x0 y
2
设 00 0 ,则 + =1 x20 =18 - 2y
2
0 ,18 9
所以 MC = x2 + y -1 2 = x2 2 20 0 0 + y0 - 2y0 +1 = 18 - 2y0 + y20 - 2y0 +1
= -y2 - 2y +19 = - y +1 2 + 20 2 5 ,当且仅当 y0 = -10 0 0 时取得最大值,
所以 MN MC +1 2 5 +1.
故选:B.
7.(2024 高二上·全国·课后作业)已知点 F1,F2是椭圆 x2 + 2y2 = 2的左、右焦点,点 P 是该椭圆上的一个
uuur uuuur
动点,那么 PF1 + PF2 的最小值是( )
A.0 B.1 C.2 D.2 2
【答案】C
uuur uuuur
【分析】设P x0 , y0 ,由坐标表示PF1 + PF2 ,由向量模的平方结合椭圆的范围得最小值.
x2
【详解】椭圆 + y2 =1的左右焦点F1 -1,0 , F2 1,0 .2
uuur uuuur
设P x0 , y0 ,则PF1 = -1- x0 , -y0 ,PF2 = 1- x0 ,-y0 ,
uuur uuuur
∴ PF1 + PF2 = -2x0 , -2y0 ,
x2
又 0 + y2 20 = 1,则 x0 = 2 1- y20 .2
uuur uuuur
∴ PF1 + PF2 = -2x0
2 + -2y0
2 = 8 1- y2 + 4y2 20 0 = 2 2 - y0
∵点 P 2在椭圆上,∴ 0 y0 1,
uuur uuuur
∴当 y20 =1时, PF1 + PF2 取最小值 2.
故选:C.
8.(2024 高二上·河南信阳·期末)已知F1,F2是椭圆 C 的两个焦点,P 为 C 上一点, PF1 = 2 PF2 ,若 C
7
的离心率为 ,则 F1PF2 =( )
3
A.150° B.120° C.90° D.60°
【答案】B
【分析】根据椭圆的定义,结合余弦定理、椭圆离心率的公式进行求解即可.
4 2
【详解】解:记 r1 = PF1 , r2 = PF2 ,由 r1 = 2r2 ,及 r1 + r2 = 2a,得 r1 = a , r2 = a ,又由余弦定理知3 3
2 2
r 2 + r 2 - 2r r ×cos F PF = 4c2 20a 16a 21 2 1 2 1 2 ,得 - ×cos F9 9 1
PF2 = 4c .
c 7 7 2 2e = = c2 = a2
16a 1
由 ,得 ,从而 ×cos F1PF
8a
2 = - ,∴ cos F1PF2 = - .a 3 9 9 9 2
∵ 0° < F1PF2 <180°,∴ F1PF2 =120° .
故选:B
x29 y
2
.(2024 高二上·全国·课后作业)设F1, F2 分别为椭圆 + = 1的左右焦点,过F1的直线交椭圆于 A、B 两6 4
点,则△ABF2 的周长为( )
A.12 B.24 C. 2 6 D. 4 6
【答案】D
【分析】将三角形周长 | AB | + | AF2 | + | BF2 |整理并结合椭圆的定义,即可求得答案.
x2 y 2
【详解】由题意可得,对于椭圆 + = 1有长半轴长 a = 6 ,
6 4
又过F1的直线交椭圆于 A、B 两点,
故△ABF2 的周长 | AB | + | AF2 | + | BF2 |=| AF1 | + | AF2 | + | BF1 | + | BF2 |
= 4a = 4 6 ,
故选:D
2 2
10.(2024 高二下·河南开封·期末)直线mx + y = 0 m R x y与椭圆 + =1交于 A, B两点,则 A, B与椭圆的
16 25
两个焦点构成的四边形的周长为( )
A.10 B.16 C.20 D.不能确定
【答案】C
【分析】由图形结合椭圆定义可得答案.
【详解】设椭圆两个焦点为F1, F2 ,由题可得 a = 5,则 A, B与椭圆的两个焦点构成的四边形的周长为
AF1 + F1B + BF2 + F2 A = 4a = 20 .
故选:C
2 2
11.(2024·四川南充·一模)已知直线 kx - y + 2 = 0 x y与椭圆 + =1恒有公共点,则实数 m 的取值范围
9 m
( )
A. 4,9 B. 4, +
C. 4,9 9,+ D. 9, +
【答案】C
x2 y2
【分析】根据直线 kx - y + 2 = 0所过定点以及方程 + =1表示椭圆来求得m 的取值范围.
9 m
【详解】直线 kx - y + 2 = 0过定点 0,2 ,
0 22
所以 + 1,解得m 4 ①.
9 m
x2 y2
由于方程 + =1表示椭圆,所以m > 0且m 9 ②.
9 m
由①②得m 的取值范围是 4,9 9,+ .
故选:C
2 2
12.(2024 x y高二下·四川南充·阶段练习)方程 + = 1表示椭圆的一个充分不必要条件是( )
m 2m - 3
m 3A. > 且m 3 B.m > 4 C.m
3
> D.m > 0
2 2
【答案】B
【分析】根据方程表示椭圆,列出不等式组,求出m 的取值范围,然后根据充分不必要条件概念即可求解.
ìm > 0
x2 y2 3
【详解】若方程 + = 1表示椭圆,则有 í2m - 3 > 0 ,解得m > 且m 3,
m 2m - 3 2
m 2m - 3
3
因为{m | m > 4}是集合{m m 且m 3}的真子集,
2
2 2
所以“ m > 4 ” “ x y是 方程 + = 1表示椭圆”的充分不必要条件,
m 2m - 3
故选:B.
2 2
13.(2024 x y高二上·吉林松原·期末)已知 A 为椭圆 + = 1上一点,F 为椭圆一焦点, AF 的中点为 P ,O
25 16
为坐标原点,若 OP = 2 则 AF =( )
A.8 B.6 C. 4 D. 2
【答案】B
【分析】因为 AE 的中点为 P ,EF 的中点为O,得到 AE = 2 OP ,结合椭圆的定义,即可求解.
x2 y2
【详解】不妨设椭圆 + = 1左焦点为F ,右焦点为E ,
25 16
因为 AE 的中点为 P ,EF 的中点为O,所以 AE = 2 OP = 4,
又由 AE + AF = 2a =10 ,可得 AF =10 - 4 = 6 .
故选:B.
2
14.(2024 y高二上·山东威海·期末)已知椭圆mx2 + =1的焦距为 2,则实数 m=( )
2
1 1 1 1 1
A. B. C. 或 D. 或 1
3 6 6 2 3
【答案】D
【分析】分焦点在 x 上和焦点在 y 上讨论,利用 a2 - b2 = c2 列方程求m .
【详解】焦距为 2,即 c =1 .
ì 1
> 2 m
当焦点在 x 上时, í ,得m
1
=
1 3; - 2 =1
m
ì 1
0 < < 2 m
当焦点在 y 上时, í ,得m =1
2 1
;
- =1
m
1
综合得m = 或m =1.3
故选:D.
15.(2024 高二上·吉林·期末)方程 x2 + ky2 = 2表示焦点在 x 轴上的椭圆的一个充分但不必要条件是( )
A. k > 0 B.1< k < 2 C. k >1 D.0 < k <1
【答案】B
【分析】将方程化为标准式,依题意求出参数的取值范围,再根据充分条件、必要条件的定义判断即可.
x2 y2
+ =1 2
【详解】方程 x2 + ky2 = 2可变形为 2 2 ,表示焦点在 x 轴上的椭圆,则有0 < < 2,解得 k >1.k
k
易知当1< k < 2时, k >1,当 k >1时未必有1< k < 2,
所以1< k < 2是 k >1的充分但不必要条件.
故选:B.
2 2
16 x y(.2024高二上·陕西宝鸡·期末)已知椭圆C: + 2 =1(b > 0)上的动点 P 到右焦点距离的最大值为3+ 2 2 ,9 b
则b =( )
A.1 B. 2 C. 3 D. 6
【答案】A
【分析】根据椭圆的性质可得椭圆上的点到右焦点距离最大值为 a + c,即可求出 c,再根据 c2 = a2 - b2 ,即
可得解;
【详解】根据椭圆的性质,椭圆上的点到右焦点距离最大值为 a + c,
即 a + c = 3+ 2 2 ,又 a = 3,所以 c = 2 2 ,
由 c2 = a2 - b2 ,所以b =1;
故选:A
17 2024 · · x
2 y2
.( 高三 全国 专题练习)已知椭圆 + = 1上一点 P 到右准线的距离为10,则点 P 到它的左焦点
25 16
的距离为( )
A. 4 B.6 C.8 D.10
【答案】A
【分析】根据圆锥曲线统一定义可求得 PF2 ,由椭圆定义可求得 PF1 .
【详解】设F1, F2 分别为椭圆的左、右焦点, P 到左准线的距离为 d1 , P 到右准线的距离为 d2 =10,
PF2 c 3
由圆锥曲线的统一定义知: = = ,解得: PF2 = 6,d2 a 5
又 PF1 + PF2 = 2a =10,解得: PF1 = 4,\P到它的左焦点距离为 4.
故选:A.
x218 2024· · y y
2
.( 四川南充 模拟预测)已知焦点在 轴上的椭圆 2 + =1的焦距等于 2,则实数m 的值为( )m 4
A.3或5 B.± 3 或± 5 C.3 D.± 3
【答案】D
【分析】由椭圆的焦点在 y 轴上确定m2 < 4 ,再根据 a2 = b2 + c2即可求.
【详解】因为椭圆的焦点在 y 轴上,所以m2 < 4 ,根据题意可得 4 - m2 =1,解得m = ± 3 .
故选:D.
19.(2024 高二上·上海嘉定·期末)方程 x - 2 2 + y2 + x + 2 2 + y2 =12,化简的结果是( )
x2 y2 x2 y2A 1 B x
2 y2 y2 x2
. + = . + =1 C. + =1 D. + =1
36 4 36 32 36 16 36 16
【答案】B
【分析】由条件利用椭圆的定义、标准方程,即得.
【详解】由 x - 2 2 + y2 + x + 2 2 + y2 =12,可得点M x, y 到定点F1 2,0 ,F2 -2,0 的距离之和等于
12,
即 MF1 + MF2 =12 > F1F2 = 4,
2 2
所以动点M x, y x y的轨迹是焦点在 x 轴上的椭圆,设其方程为 2 + 2 = 1(a > b > 0) ,a b
则 2a =12, c = 2,
所以 a = 6,b = 4 2 ,
x2 y2
故方程为 + =1 .
36 32
故选:B.
x2 y2
20.(2024 高二上·山东·期中)已知椭圆 + 2 =1(m > 0)的一个焦点为F1 0, -4 ,则m =( )25 m
A. 41 B.3 C.41 D.9
【答案】A
【分析】根据椭圆中 a,b,c的关系运算求解,注意焦点所在的位置.
【详解】由题意可知:椭圆的焦点在 y 轴上,且 c = 4,b = 5, a = m,
则m = b2 + c2 = 41 .
故选:A.
2 2
21 2024 x y.( 高二下·广东汕头·期末)已知椭圆方程 + =1, F 是其左焦点,点 A 1,1 是椭圆内一点,点 P
4 3
是椭圆上任意一点,若 PA + PF 的最大值为Dmax ,最小值为Dmin ,那么Dmax + Dmin =( )
A. 4 3 B.4 C.8 D.8 3
【答案】C
【分析】利用椭圆的定义转化为 PA - PF 的最值问题,数形结合即可求解.
【详解】由题意,设椭圆的右焦点为F (1,0) ,连接 PF ,
则 PA + PF = PA + 4 - PF = 4 + PA - PF ,
如图:
当点 P 在位置 M 时, PA - PF 取到最大值 AF ,
当点 P 在位置 N 时, PA - PF 取到最小值- AF ,
所以 PA - PF 的取值范围是 é - AF , AF ù,即[-1,1],
所以 | PA | + | PF |的最大值Dmax = 5, | PA | + | PF |最小值Dmin = 3,
所以Dmax + Dmin = 8 .
故选:C.
2 2
22.(2024·辽宁沈阳·三模)已知动点P x, y x y在椭圆C : + =1上,F 为椭圆 C 的右焦点,若点 M 满足
25 16
uuur uuur uuur uuuur
MF =1且MP × MF = 0,则 PM 的最大值为( )
A. 3 B.3 7 C.8 D.63
【答案】B
【分析】依题意知,该椭圆的焦点F 3,0 ,点 M 在以F 3,0 为圆心,1 为半径的圆上,当 PF 最长时,切
线长 PM 最大,作出图形,即可得到答案.
uuur
【详解】因为 MF =1,所以点 M 在以F 3,0 为圆心,1 为半径的圆上,
uuur uuur
又因为MP × MF = 0,所以PM ^ MF ,PM 为圆的切线,
PM = PF 2 -12 ,所以当 PF 最长时,切线长 PM 最大.
当点 P 与椭圆的左顶点 -5,0 重合时, PF 最大,最大值为5 + 3 = 8.
uuuur
此时 PM 的最大值为 82 -12 = 3 7 .
故选:B.
2 2
23 x y.(2024 高三·广西钦州·开学考试)设椭圆 C: 2 + 2 =1(a>0,b>0)的左 右焦点分别为F1,F2,离心率a b
3
为 .P 是 C 上一点,且F1P ⊥ F2P .若VPF1F2的面积为 4,则 a=
2
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【分析】利用椭圆的定义,勾股定理和面积公式进行整理计算即可得到答案.
c 3
【详解】Q = ,\3a2 = 4c2 ,由椭圆定义, PF1 + PF2 = 2a,
a 2
F P ⊥ F P | PF |2 + PF 2由 1 2 得 1 2 = 2c
2
,
VPF 11F2的面积为 4,则 | PF1 | × PF2 = 4 ,即 | PF2 1
| × PF2 = 8,
2\ PF1 + PF2 - 2 PF1 × PF2 = 4c2 ,即 4a2 -16 = 3a2 ,解得 a 2 = 16 ,即 a = 4,
故选:C.
【点睛】本题考查椭圆的定义,离心率以及勾股定理的应用,考查学生分析推理能力,属于基础题.
2 2
24.(2024 高二上·河北唐山· x y期末)已知F1, F2 是椭圆C : + =1的左 右焦点,点 P 在椭圆C 上.当 F1PF4 3 2
最大时,求 S△PF =1F2 ( )
1
A. B 3. C. 3 D 2 3.
2 3 3
【答案】C
【分析】利用椭圆的定义结合余弦定理可得 PF1 = PF2 时 F1PF2 最大,利用三角形的面积公式即得.
x2 y2
【详解】由椭圆C : + =1的方程可得 a2 = 4,b2 = 3, c =1,则 PF1 + PF2 = 2a = 4,4 3
2 2
PF 21 + PF
2 2
2 - F1F2 PF1 + PF2 - 2 PF1 × PF2 - F1F所以 cos F1PF2 = = 22 PF1 × PF2 2 PF1 × PF2
12 1 6 1 1= - 2 - =2 PF1 × PF2 PF1 + PF2 2 ,
÷
è 2
当且仅当则 PF1 = PF2 时等号成立,即 P 为椭圆短轴端点时 F1PF2 最大,
1
此时, SVPF F = 2 3 = 3 .1 2 2
故选:C.
2 2 2
25.(2024 x y b高二下·四川德阳·阶段练习)椭圆C : F , F
a2
+ 2 =1(a > b > 0) 的左,右焦点为 1 2 ,且 F1F2 = ,b 2a
点 P 是椭圆 C 上异于左、右端点的一点,若 M 是VPF1F2的内心,且 S△MPF = mS△MF F - S△MPF ,则实数m =1 1 2 2
( )
A. 5 + 2 B. 5 - 2
C.- 5 - 2 D. - 5 + 2
【答案】A
【分析】设VPF1F2的内切圆半径为 r ,由 S△MPF = mS△MF F - S△MPF 可得 PF1 1 2 2 1 + PF2 = m F1F2 ,进而得到
2
m a= b,由 F1F2 = 可得 a2 2c - c = 4ac
,同除以 c2 即可求解.
2a
【详解】
设VPF1F2的内切圆半径为 r ,
1 1 1
则 SVMPF = PF1 × r , SVMPF = PF2 × r , SVMF F = F1F2 × r ,1 2 2 2 1 2 2
QS△MPF = mS△MF F - S1 1 2 △MPF2
1
\ PF1 × r = m
1
× F1F2 × r
1
- PF × r
2 2 2 2
可得 PF1 + PF2 = m F1F2 .
\2a = m × 2c,解得m
a
= .
c
F F b
2 b2
又因为 1 2 = ,所以 2c = ,即b
2 = 4ac,
2a 2a
a 22 a a所以 a - c2 = 4ac ,即 ÷ - 4 × -1 = 0,解得 = 2 + 5 (舍去负值),
è c c c
所以m = 2 + 5 .
故选:A
2 2
26.(2024 x y高二上·广东广州·期末)椭圆 + = 1的一个焦点是 F,过原点 O 作直线(不经过焦点)与椭圆相
25 16
交于 A,B 两点,则△ABF 的周长的最小值是( )
A.14 B.15 C.18 D.20
【答案】C
【分析】不妨取F 为左焦点,F1为右焦点,连接 AF1,BF1,则 AFBF1为平行四边形,△ABF 的周长大于等
于 2a + 2b,计算得到答案.
【详解】如图所示:不妨取F 为左焦点,F1为右焦点,连接 AF1,BF1,
则 AFBF1为平行四边形,
△ABF 的周长为 AF + BF + AB = AF + AF1 + AB = 2a + AB 2a + 2b =18,
当A , B 为椭圆上下顶点时等号成立.
故选:C
2 2
27 2024 x y.( 高二上·江苏·期中)已知椭圆 + =1的右焦点为F , A是椭圆上一点,点M 0,4 ,则VAMF 的
16 7
周长最大值为( )
A.14 B.16 C.18 D.20
【答案】C
【分析】设椭圆的左焦点为 F ,由题可知 MF = MF = 5, AF + AF = 2a = 8,利用 AM - AF MF ,
即可得出.
【详解】如图所示设椭圆的左焦点为F ,则F (3,0), F (-3,0)
MF = 32 + 42 = 5 = MF ,
则 AF + AF = 8,
Q AM - AF MF ,
\△APF 的周长= AF + AM + MF = AM + MF + 8 - AF 5 + 8 + 5 =18,当且仅当三点 M,F ,A 共线时
取等号.
\△APF 的周长最大值等于 18.
故选:C.
2 2
28.(2024 x y 2 2高二上·河北石家庄·期中)设 P 是椭圆 + = 1上一点,M ,N 分别是圆C : (x + 3) + y = 1和
25 16 1
C2 : (x - 3)
2 + y2 = 4上的点,则 PM + PN 的最大值为( )
A.13 B.10 C.8 D.7
【答案】A
【分析】结合题意画出图形,对VPMF1,由三角形三边关系可得 PF1 -1 PM PF1 +1①,同理对
VPNF2 ,可得 PF2 - 2 PN PF2 + 2 ②,两式作和,结合椭圆第一定义即可求解.
【详解】根据题意作出如图所示的图象,其中F1、F2是椭圆的左,右焦点,在VPMF1中可得:
PF1 -1 PM PF1 +1①,
当且仅当 P 、M 、F1三点共线时,等号成立,
在VPNF2 中可得: PF2 - 2 PN PF2 + 2 ②,
当且仅当 P 、 N 、F2三点共线时,等号成立,
由① + ②得: PF1 + PF2 - 3 PM + PN PF1 + PF2 + 3,
x2 y2
由椭圆方程 + = 1可得: a2 = 25,即 a = 5,
25 16
由椭圆定义可得: PF1 + PF2 = 2a =10,
所以,7 PM + PN 13 .
故选:A.
二、多选题
29.(2024 高二上·山东济南·期中)已知曲线C : mx2 + ny2 =1( )
A.若m > n > 0 ,则C 是椭圆,其焦点在 y 轴上
B.若m > n > 0 ,则C 是椭圆,其焦点在 x 轴上
C.若m = n > 0 ,则C 是圆,其半径为 n
D.若m = 0, n > 0,则C 是两条直线
【答案】AD
【解析】结合选项进行逐项分析求解,m > n > 0 时表示椭圆,m = n > 0 时表示圆,m = 0, n > 0 时表示两条
直线.
x2 y2
【详解】对于 A,若m > n > 0 + =1
1 1
,则mx2 + ny2 =1可化为 1 1 ,因为m > n > 0 ,所以 < ,即曲线C
m n
m n
表示焦点在 y 轴上的椭圆,故 A 正确,故 B 错误;
2 2 1 n
对于 C,若m = n > 0 ,则mx2 + ny2 =1可化为 x + y = ,此时曲线C 表示圆心在原点,半径为 的圆,
n n
故 C 不正确;
D m = 0, n > 0 mx2 + ny2 =1 y2 1 n对于 ,若 ,则 可化为 = , y = ± ,此时曲线C 表示平行于 x 轴的两条直线,n n
故 D 正确;
故选:AD.
【点睛】本题主要考查曲线方程的特征,熟知常见曲线方程之间的区别是求解的关键,侧重考查数学运算
的核心素养.
2 2
30.(2024 · x y高三 北京·强基计划)已知点 A(1,1),Q(1,0),P 为椭圆 + =1上的动点,则 | PA | + | PQ |的
4 3
( )
A.最大值为 4 + 3 B.最大值为 4 + 5
C.最小值为 4 - 3 D.最小值为 4 - 5
【答案】BD
【分析】
利用椭圆的定义可求 | PA | + | PQ |的最值.
【详解】
注意到 Q 为椭圆的右焦点,设其椭圆的左焦点为Q (-1,0),
则 | PA | + | PQ |=| PA | + 4 - PQ = 4 + | PA | - PQ ,
而 | PA | - PQ 的取值范围是 é - AQ , AQ ù,即[- 5, 5],因此所求最大值为 4 + 5 ,最小值为 4 - 5 .
故选:BD.
三、填空题
2 2
31 2024 · · x y.( 高二上 全国 课后作业)椭圆 + =1上的一点M 到左焦点F1的距离为 2, N 是MF 的中点,则
16 9 1
ON 等于 .
【答案】3
【分析】设椭圆的右焦点F2,则根据椭圆有定义可求出 MF2 ,再利用三角形的中位线定理可求得答案.
【详解】设椭圆的右焦点F2,连接MF2 ,则由 MF1 + MF2 = 8,知 MF2 = 8 - 2 = 6 .
1
又点O为F1F2 的中点,点 N 为MF1 的中点,所以 ON = MF2 = 3 .2
故答案为:3
32.(2024 高二·全国·课后作业)下列命题是真命题的是 .(将所有真命题的序号都填上)
①已知定点F1(-1,0), F2 (1,0),则满足|PF1|+|PF2|= 2 的点 P 的轨迹为椭圆;
②已知定点 F1(-2,0),F2(2,0),则满足|PF1|+|PF2|=4 的点 P 的轨迹为线段;
③到定点F1(-3,0), F2 (3,0)的距离相等的点的轨迹为椭圆.
【答案】②
【分析】根据椭圆的定义,以及垂直平分线的性质,逐项判定,即可求解.
【详解】①中,因为F1(-1,0), F2 (1,0),可得 F1F2 = 2,因为 2 < 2,所以点 P 的轨迹不存在;
②中,因为 PF1 + PF2 = F1F2 = 4 ,所以点 P 的轨迹是线段F1F2 ;
③中,由定点F1(-3,0), F2 (3,0)的距离相等的点的轨迹是线段F1F2 的垂直平分线,即 x = 0 .
故答案为:②
2 2
33.(天津市河西区 2023-2024 x y学年高二上学期期中数学试题)椭圆 + =1上一点 P 与它的一个焦点的
100 36
距离等于 6,那么点 P 与另一个焦点的距离等于 .
【答案】14
【分析】设左、右焦点为F1, F2 ,利用椭圆的定义即得解.
【详解】设左、右焦点为F1, F2 , 设 |PF1 |= 6,
由题得 a =10,
因为 |PF1 | + | PF2 |= 2a = 2 10=20,所以 |PF2 |=14 .
所以点 P 与另一个焦点的距离等于 14.
故答案为:14
34 y
2
.(2024·云南红河·模拟预测)已知F1, F 是椭圆 x22 + =1的两个焦点,点 P 在椭圆上,若2
PF1F2 = 135° ,则点 P 到焦点F2的距离为 .
5 2 5
【答案】 / 2
3 3
【分析】根据椭圆的定义,结合余弦定理进行求解即可.
【详解】据题意a = 2,c = a2 - b2 = 2 -1 = 1,设 PF1 = n, PF2 = m,
ìm + n = 2 2
则 í 2 2 2 ,得 (2 2 - n)
2 = 4 + n2 + 2 2n 2,解得n = ,
m = 4 + n - 2 × 2 × n × - 3
è 2
÷÷
2 5 2 5 2
所以m = 2 2 - = ,即 PF2 = .3 3 3
5 2
故答案为:
3
x2 y2 uuur uuur35.(2024 高二下·上海静安·期中)已知 P 为椭圆 + =1上一动点,记原点为O,若OP = 2OQ,则点Q
16 12
的轨迹方程为 .
x2 y2
【答案】 + =1
4 3
【分析】
uuur uuur
先设点Q(x, y) ,再由OP = 2OQ应用相关点法求轨迹方程即可.
uuur uuur x2 y2
【详解】设点Q(x, y) ,由OP = 2OQ得点P(2x, 2y),而点 P 为椭圆 + =1上的任意一点,
16 12
(2x)2 (2y)2 1 x
2 y2
所以 + = ,整理得 + =1,
16 12 4 3
x2 y2
所以点Q的轨迹方程是 + =1.
4 3
x2 y2
故答案为: + =1
4 3
2 2
36.(2024· x y上海普陀·二模)设椭圆G : + =1的左、右两焦点分别为F1,F2,P 是G上的点,则使得VPF1F8 4 2
是直角三角形的点 P 的个数为 .
【答案】6
【分析】根据椭圆的性质判断 P 为G上下顶点时 F1PF2 的大小判断直角三角形个数,再加上PF1 ^ F1F2 、
PF2 ^ F1F2 对应直角三角形个数,即可得结果.
【详解】由椭圆性质知:当 P 为G上下顶点时 F1PF2 最大,此时 | PF1 |=| PF2 |= 2 2 , | F1F2 |= 4,
所以 cos F PF
8 + 8 -16
1 2 = = 0,故焦点三角形中 F1PF2 最大为90°,故有 2 个;2 2 2 2 2
又PF1 ^ F1F2 、PF2 ^ F1F2 对应的直角三角形各有 2 个;
综上,使得VPF1F2是直角三角形的点 P 的个数为 6 个.
故答案为:6
2
37.(2024 高二上· x陕西宝鸡·期末)已知F1,F2是椭圆C : + y2 =1的两个焦点,点M 在C 上,则 MF1 × MF4 2
的最大值为 .
【答案】4
【分析】根据椭圆的定义,结合基本不等式进行求解即可.
【详解】因为点M 在C 上,
所以有 MF1 + MF2 = 2 2 = 4,
2
MF1 + MF
2
MF × MF 2 = 4 由 1 2 2 ÷ ÷
= 4 ,当且仅当 MF
2 1
= MF2 = 2时取等号,
è è
故答案为:4
38.(2024 高二下·上海黄浦·期中)设F1和F2为椭圆 4x2 + 2y2 =1的两个焦点,点 P 在椭圆上,且满足
OP 1= ,则VF1PF2的面积是 .2
1
【答案】 / 0.25
4
1
【分析】将椭圆方程化为标准式,即可求出 a、b 、 c,由 OP = ,可得点 P 为短轴顶点,最后由面积公
2
式计算可得.
y2 x2 1
4x2 + 2y2 =1 1 + 1 =1 a 2= b = c = a2 2
1
【详解】椭圆 ,即 ,所以 , , - b = ,
2 2 22 4
OP 1 S 1 2c b 1 1 1 1因为 = ,所以点 P 为短轴顶点,所以 VF PF = = 2 = .2 1 2 2 2 2 2 4
1
故答案为: 4
2 2
39.(2024 x y高二下·江西·开学考试)椭圆 + = 1的左右焦点分别为F1,F2, P 为椭圆上一点,则VPF25 16 1
F2
面积与VPF1F2周长的比值的最大值为 .
3
【答案】 /0.75
4
【分析】根据椭圆方程求 a,b,c,结合椭圆的定义求VPF1F2的周长,结合三角形面积公式求其面积最大值,
由此可得结论.
x2 y2
【详解】设椭圆 + = 1的长半轴为 a,短半轴为b ,半焦距为 c,
25 16
则 a = 5,b = 4,c = 3,
因为 F1F2 = 2c = 6, PF1 + PF2 = 2a =10,
所以VPF1F2的周长为 16,
由椭圆的几何性质知,当点 P 为椭圆的短轴端点时,VPF1F2的面积最大,
VPF F 1所以 1 2面积的最大值为 F2 1
F2 b = bc =12,
3
所以VPF1F2面积与VPF1F2周长的比值的最大值为 .4
3
故答案为: .
4
2 2
40.(2024· x y河南开封·模拟预测)已知椭圆 + =1的左焦点为 F,P 是椭圆上一点,若点 A 1, -1 ,则
9 5
PA + PF 的最小值为 .
【答案】6 - 2 / - 2 + 6
【分析】根据椭圆定义可知 | PA | + | PF |=| PA | +2a- | PF2 |,进而可得 | PA | + | PF |的最小值.
【详解】根据椭圆的定义: | PA | + | PF |=| PA | +2a- | PF2 |,
\| PA | + | PF |取得最小值时,
即 | PA | - | PF2 |最小,
如图所示: PA + PF 2a - AF2 = 6 - 2 ,当 P ,A ,F2共线时取得最小值.
\| PA | + | PF |的最小值为:6 - 2 ﹒
故答案为:6 - 2 .
2 2
41.(2024 x y高二上·天津和平·期中)椭圆 + = 1的左、右焦点为 F1 F2,点 P 在椭圆上,若 RtV F1PF2,则
25 16
点 P 到 x 轴的距离为 .
16 16
【答案】 或
5 3
【解析】点 P(x, y) ,易得点 P 到 x 轴的距离为 | y |,然后分 PF1F2 = 90°或 PF2F1 = 90°, F1PF2 = 90°,三
种情况结合椭圆的定义求解.
【详解】设点 P(x, y) ,则到 x 轴的距离为 | y |,
因为 a = 5,b = 4 ,
\c = 3,
当 PF1F2 = 90°或 PF2F1 = 90°时,
2
则 x = ±3,得 y2 = 16(1 9- ) 16= ,
25 25
| y | 16
16
\ = ,即 P x5 到 轴的距离为 .5
当 F1PF2 = 90°时,
ì PF1 + PF2 =10
则 í
PF |2 + PF 2 2
,
1 2 | = 6
\| PF1 || PF2 |
1
= (102 - 62 ) = 32
2 ,
Q 1 | PF1 || PF |
1
2 = | F1F2 || y |2 2 ,
| y | 16\ =
3 ,
16 16
由(1)(2)知: P 到 x 轴的距离为 或 ,
5 3
16 16
故答案为: 或 .
5 3
x2 y242.(2024 高二上·北京朝阳·期中)如图,把椭圆 + =1的长轴 AB 八等分,过每个分点作 x 轴的垂线交
16 9
椭圆的上半部分于P1,P2,L,P7 七个点,F 是椭圆的一个焦点,则 P1F + P2F + P3F +L+ P7F 的值
为 .
【答案】28
【详解】设椭圆的另一个焦点为F' 由椭圆的几何性质可知: P7F = P1F’|,\ P1F | + P7F = P1F | + P1F’|=2a ,
同理可得 P1F + P7F = P2F + P6F = P3F + P5F = 2 P4F = 2a,且 a = 4,故
P1F + P2F + P3F +L+ P7F = 7a = 28 ,故答案为 28 .
2 2
43(.2024高二上· x y吉林白城·期中)若方程 2 + =1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围是 .a a + 2
【答案】 -2, -1 2,+
【分析】由题意建立不等式,即可求得实数 a 的取值范围.
x2 y2
【详解】∵方程 2 + =1表示焦点在 x 轴上的椭圆,a a + 2
∴ a2 > a + 2 > 0,解得-2 < a < -1或 a > 2,
∴实数 a 的取值范围是 -2, -1 2,+ .
故答案为: -2, -1 2,+ .
44.(2024·上海静安·二模)已知 A(1, 2),B 3, -1 两点在对称轴为坐标轴的椭圆上,则椭圆的标准方程
为 .
y2 x2
【答案】 11 + 11 =1
2 3
【分析】讨论焦点在 x 轴和在 y 轴上两种情况,设出椭圆的标准方程,再利用条件建立方程组,求出 a,b,
即可得到结果.
2 2
【详解】当焦点在 x x y轴上时,设椭圆的标准方程为 2 + 2 = 1(a > b > 0) ,a b
ì 1 4
2 + 2 =1
又因 A(1, 2),B 3, -1 a b 2 11 2 11在椭圆上,所以 í ,解得 a = ,b =3 1 ,
2 +
3 2
a b2
=1
此时, a < b ,故舍弃.
y2 x2
当焦点在 y 轴上时,设椭圆的标准方程为 2 + 2 =1(a > b > 0),a b
ì 4 1
2 + 2 =1
又因 A(1, 2),B 3, -1 a b 2 11 2 11在椭圆上,所以 í 1 3 ,解得 a = ,b = ,所以椭圆的标准方程为
2 + 2 =1
2 3
a b
y2 x2
11 + 11 =1 .
2 3
y2 x2
故答案为: 11 + 11 =1 .
2 3
2 2
45.(2024 高二·全国·课后作业)“1< m < 7 ” “ x y是 方程 + =1表示的曲线为椭圆”的 条件.
7 - m m -1
【答案】必要不充分
【分析】由充分、必要性的定义,结合圆锥曲线的性质判断题设条件的推出关系,即可确定答案.
【详解】当m = 4 时表示圆,当1 < m < 7且m 4时表示椭圆,充分性不成立;
ì7 - m > 0
x2 y2
当 + =1为椭圆,则 ím -1 > 0 ,可得1< m < 7且m 4,必要性成立;
7 - m m -1
7 - m m -1
2 2
综上,“1< m < 7 ” “ x y是 方程 + =1表示的曲线为椭圆”的必要不充分条件.
7 - m m -1
故答案为:必要不充分
46.(2024 高二· 2 2全国·课后作业)设方程① x - 3 + y2 + x + 3 + y2 = 8;②
x -1 2 + y2 + x +1 2 + y2 = 2.其中表示椭圆的方程是 .
【答案】①
【分析】根据椭圆的定义和方程表示的几何意义分析判断即可.
2
【详解】对于①,方程 x - 3 + y2 + x + 3 2 + y2 = 8表示平面内的动点 (x, y)到
定点 (3,0)与 (-3,0)的距离之和等于 8 的点的轨迹,因为 (3,0)与 (-3,0)之间的距离为 6,且6 < 8,
所以动点 (x, y)的轨迹是椭圆,所以方程①表示椭圆的方程,
对于②,方程 x -1 2 + y2 + x +1 2 + y2 = 2表示平面内的动点 (x, y)到
定点 (1,0)与 (-1,0) 的距离之和等于 2 的点的轨迹,由于 (1,0)与 (-1,0) 之间的距离为 2,
所以动点 (x, y)的轨迹是一条线段,所以方程②表示的不是椭圆方程,
故答案为:①
2 2
47.(2024 高二上· x y天津和平·期中)已知椭圆 + =1的左、右焦点分别为F1,F2,点 P 为椭圆上一点,4 3
点 A(-4,4),则 | PA | - PF2 的最小值为 .
【答案】1
【分析】根据给定条件结合椭圆的定义即可计算作答.
x2 y2
【详解】依题意,椭圆 + =1的左焦点F1(-1,0),右焦点F2 (1,0) ,点 P 为椭圆上一点,点 A 在此椭圆外,4 3
由椭圆的定义得 | PF2 |= 4- | PF1 |,因此, | PA | - PF2 =| PA | + PF1 - 4 | AF1 | -4
= [-4 - (-1)]2 + 42 - 4 =1,当且仅当点 P 是线段 AF1与椭圆的交点时取“=”,
所以 | PA | - PF2 的最小值为 1.
故答案为:1
2 2
48.(2024 x y高三·广西柳州·阶段练习)已知 F 是椭圆C : + =1的右焦点,P 为椭圆 C 上一点,
4 3
A(1, 2 2) ,则 | PA | + | PF |的最大值为 .
【答案】 4 + 2 3 / 2 3 + 4
【分析】设椭圆的左焦点为F1 -1,0 , | PA | + | PF | 4 + AF1 ,计算得到答案.
【详解】设椭圆的左焦点为F1 -1,0 ,
2
| PA | + | PF |=| PA | +2a- | PF1 |= 4+ | PA | - | PF | 4 + AF
2
1 1 = 4 + 2 + 2 2
= 4 + 2 3,当 A, P, F1 共线且F1在P, A中间时等号成立.
故答案为: 4 + 2 3
2 2
49.(2024 高二上·天津和平·期中)已知F1, F
y x
2 是椭圆 + =1的两个焦点,P 为椭圆上一点,且9 5
PF1 = F1F2 ,则点 P 到 y 轴的距离为 .
15
【答案】
2
【分析】先由椭圆的定义得到 PF1 = F1F2 = 4, PF2 = 2,再由余弦定理与同角平方关系求得 sin F1PF
15
2 = ,4
x 15从而利用三角面积公式可求得 0 = ,则可知点 P 到 y 轴的距离.2
y2 x2
【详解】如图,由椭圆 + =1可得 a2 = 9,b2 = 5,c2 = 4 ,
9 5
所以 PF1 + PF2 = 2a = 6, F1F2 = 2c = 4 , 则 PF1 = F1F2 = 4, PF2 = 2 ,
PF 2 + PF 2 - F F 2 42 + 22 - 42 1
所以在VPF1F2中, cos F1PF2 =
1 2 1 2 = = ,
2 PF1 PF2 2 4 2 4
2
因为 cos F PF + sin21 2 F1PF2 =1 , 且 sin F1PF > 0 , sin F PF
15
2 所以 1 2 = ,4
设 P 的坐标为 x0 , y
1 1
0 , S 1且 VF PF = F1F2 × x0 = PF2 × F1P sin F1PF2,即2 2 4 x
1
= 2 4 15 ,解得
1 2 2 0 2 4
x 150 = ,2
所以点 P 到 y 15轴的距离为 .
2
15
故答案为: .
2
50.(2024 高二上·全国·课后作业)已知VABC 的三边 a,b,c 成等差数列,且 a > b > c,A、C 两点的坐标
分别为 (-1,0),(1,0),则顶点 B 的轨迹方程为 .
x2 y2
【答案】 + =1(-2 < x < 0)
4 3
【分析】由VABC 的三边 a,b,c 成等差数列,可得点 B 的轨迹满足椭圆的定义,可求出椭圆方程,再结
合 a > b > c和 B、A、C 三点构成VABC ,可得顶点 B 的轨迹是此椭圆的部分,可得其轨迹方程.
【详解】因为VABC 的三边 a,b,c 成等差数列,A、C 两点的坐标分别为 (-1,0),(1,0),
所以 a + c = 2b,即 BC + BA = 2 AC = 4 > 2,
所以点 B 的轨迹满足椭圆的定义,此椭圆是以 A、C 为焦点,长轴长为 4 的椭圆,
x2 y2
故椭圆方程为 + =1,
4 3
因为 a > b > c,所以 BC > BA ,所以 x < 0 ,
又因为 B、A、C 三点构成VABC ,所以 B、A、C 三点不能在一条直线上,所以 x -2 ,
x2 y2
所以顶点 B 的轨迹方程为 + =1(-2 < x < 0) .
4 3
x2 y2
故答案为: + =1(-2 < x < 0)
4 3
2 2
51.(2024 x y高二上·上海宝山·期末)已知 P 为椭圆 + = 1上的一点,若M N 分别是圆 (x + 3)2 + y2 = 3和
25 16
(x - 3)2 + y2 =1上的点,则 PM + PN 的最大值为 .
【答案】11+ 3 / 3 +11
【分析】设圆 (x + 3)2 + y2 = 2和圆 (x - 3)2 + y2 =1的圆心分别为 A, B,则根据椭圆的性质可知PA + PB 为定
值,再根据三角形两边之和大于第三边可知 PM + PN 的最大值为PA + PB 与两圆半径的和可得答案.
【详解】由题设圆 (x + 3)2 + y2 = 3和圆 (x - 3)2 + y2 =1的圆心分别为 A, B,
2 2
半径分别为 r1 = 3, r2 =1
x y
,则椭圆 + = 1的焦点为 A -3,0 , B 3,0 ,
25 16
PA + PB = 2 5 =10,
又 PA + r1 PM , PB + r2 PN ,故 PM + PN PA + PB + r1 + r2 ,
当且仅当M , N 分别在PA, PB的延长线上时取等号,
此时最大值为 PA + PB + r1 + r2 =11+ 3 .
故答案为:11+ 3 .
四、解答题
52.(2024 高三·全国·专题练习)已知点F 2,0 ,动点M x, y 到直线 l : x = 2 2 的距离为 d ,且
d = 2 MF ,记M 的轨迹为曲线C .求C 的方程;
x2 y2
【答案】 + =1
4 2
【分析】
根据已知条件可得出关于 x 、 y 的等式,化简后可得出曲线C 的方程;
【详解】动点M x, y 到直线 l : x = 2 2 的距离为 d ,且 d = 2 MF ,
2
由题意知 2 2 - x = 2 × x - 2 + y2 ,两边平方整即得 x2 + 2y2 = 4 ,
x2 y2
所以曲线C 的方程为 + =1 .
4 2
2 2
53.(2024 高二·全国· x y课后作业)已知 P 是椭圆 + =1上一点, A(0,5) ,求 | PA |的最小值与最大值.
4 36
14
【答案】最小值为 ,最大值为 11
4
x 2 y 2 8
【分析】设点 P 的坐标为 x , y ,则 00 0 + 0 = 1,由 PA = x0 - 0 2 + y0 - 5 2 = y 24 4 9 0 -10y0 + 29 ,利用二次
函数的性质求解.
x2 y2
【详解】因为 P 是椭圆 + =1上一点,
4 36
所以 a = 6,b = 2,c = 4 2 ,且椭圆焦点在 y 轴上,
点 P 是椭圆上任意一点,设点 P 的坐标为 x0 , y0 ,
x 2 2
则 0
y
+ 0 = 1,
4 36
2 2
所以 PA = x0 - 0 + y0 - 5 ,
8
= y 20 -10y0 + 29 ,9
8 45 2
= y - 7 0 ÷ + ,9 è 8 8
45
因为 -6,6 8 ,
y 45 7当 0 = 8 时,
zmin = 8 ,
14
所以 PA =min 4
当 y0 = -6 PA
8
= -6 2时, -10 -6 + 29 = 11max .9
54.(2024 高二·全国·课后作业)已知椭圆以原点为中心,长轴长是短轴长的 2 倍,且过点 -2,-4 ,求此椭
圆的标准方程.
x2 y2 y2 x2
【答案】 + =1或 + =1
68 17 32 8
【分析】分焦点在 x 轴上和焦点在 y 轴上设出椭圆方程,利用长轴长是短轴长的 2 倍以及过点 -2,-4 建立
方程组,求出参数即可.
2 2 ì2a = 2 2b
x x y
ìa2 = 68
【详解】当焦点在 轴上时,设椭圆方程 2 + 2 =1 a > b > 0 ,则 í 4 16 ,解得 ía b + =1 b2 ,故椭圆方 2 2 =17 a b
x2 y2
程为 + =1;
68 17
ì2m = 2 2n
y y
2 x2
ìm2 = 32
当焦点在 轴上时,设椭圆方程 2 + 2 =1 m > n > 0 ,则 í 16 4 ,解得 í 2 ,故椭圆方程为m n + =1 n = 8 m2 n2
y2 x2
+ =1;
32 8
x2 y2 y2 x2
综上,椭圆方程为 + =1或 + =1.
68 17 32 83.1.1 椭圆及其标准方程 7 题型分类
一、椭圆的定义
1.定义:平面内与两定点 F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹.
2.焦点:两个定点 F1,F2.
3.焦距:两焦点间的距离|F1F2|.
4.几何表示:|MF1|+|MF2|=2a(常数)且 2a>|F1F2|.
二、椭圆的标准方程
焦点在 x 轴上 焦点在 y 轴上
x2 y2 y2 x2
标准方程 + =1(a>b>0) + =1(a>b>0)
a2 b2 a2 b2
图形
焦点坐标 F1(-c,0),F2(c,0) F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c 的关系 b2=a2-c2
(一)
求椭圆的标准方程
1.椭圆的定义:平面内与两个定点 F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹.
2.椭圆的标准方程
焦点在 x 轴上 焦点在 y 轴上
x2 y2 y2 x2
标准方程 + =1(a>b>0) + =1(a>b>0)
a2 b2 a2 b2
图形
焦点坐标 F1(-c,0),F2(c,0) F1(0,-c),F2(0,c)
a,b,c 的关系 b2=a2-c2
题型 1:椭圆的定义及辨析
1-1.(2024 高二上·四川巴中·阶段练习)设 P(x, y) 满足: x2 + (y + 2)2 + x2 + (y - 2)2 = 5,则 P 点的轨迹为
( )
A.圆 B.椭圆 C.线段 D.不存在
1-2.(2024 高二·全国·课后作业)已知F1,F2是两个定点,且 F1F2 = 2a( a是正常数),动点 P 满足
PF1 + PF2 = a
2 +1,则动点 P 的轨迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.椭圆或线段 D.直线
9 9 25
1-3.(2024 高二·全国·课后作业)已知动点 M 到定点 A - ,0 与B ,0 的距离的和是 ,则点 M 的轨迹
è 4 ÷ è 4 ÷ 2
方程是 .
题型 2:求椭圆的标准方程
2 3
2-1.(2024 高二上·江苏连云港·期末)经过M 2, - ÷÷、 N - 2,-2 2 ÷÷
两点的椭圆的标准方程是 .
è è
x2 y22-2.(2024 高二下·江苏南京·阶段练习)已知椭圆C : + =1(a > b > 0) 的左、右焦点为F1(-1,0), F2 (1,0)2 2 ,a b
3
且过点P 1, ÷ ,则椭圆标准方程为 .
è 2
x2 y2 3 10 2-3.(2024 高二上·福建龙岩·期中)已知椭圆 C: + = 1(a > b > 0) ,四点P1 1, ÷ , P2 0, 3 , P3 -1,2 ,a b2 è 2 è 2 ÷÷
P 1, 10
4 - ÷÷ 中恰有三点在椭圆C 上,则椭圆 C 的标准方程为(2 )è
x2 y2 x2 y2 x2 y2 x2 y2A. + =1 B. + =1 C. + =1 D. + = 1
4 3 9 3 8 3 6 3
2-4.(2024 高二上·全国·课后作业)若椭圆的中心为原点,对称轴为坐标轴,短轴的一个端点与两焦点构成
个正三角形,焦点到椭圆上点的最短距离为 3,则这个椭圆的方程为( )
x2 y2 x2 y2 x2 y2A. + =1 B. + =1或 + =1
12 9 12 9 9 12
2 2
C x y. + = 1 D.以上都不对
36 12
(二)
椭圆的定义及其应用
椭圆定义的应用技巧
(1)椭圆的定义能够对椭圆上的点到焦点的距离进行转化.
(2)椭圆上一点 P 与椭圆的两个焦点 F1,F2构成的△PF1F2,称为焦点三角形,可以利用椭圆的
定义,结合正弦定理、余弦定理、三角形的面积公式等知识求解.
(3)椭圆上一点 P 与椭圆的两焦点 F1,F2 构成的△F1PF2 称为焦点三角形,解关于椭圆中的焦点三角形问题
时要充分利用椭圆的定义、三角形中的正弦定理、余弦定理等知识.对于求焦点三角形的面积,若已知
1
∠F1PF2,可利用 S= absinC 把 |PF1|·|PF2|看成一个整体,利用定义 |PF1|+ |PF2|=2a 及余弦定理求出2
|PF1|·|PF2|,这样可以减少运算量.
焦点三角形的常用公式:
(1)焦点三角形的周长 L=2a+2c.
(2)在△PF1F2中,由余弦定理可得|F 2 2 21F2| =|PF1| +|PF2| -2|PF1||PF2|cos∠F1PF2.
1 ∠F1PF2
(3)设 P(xP,yP),焦点三角形的面积 S△F PF =c|yP|= |PF1||PF2|·sin∠F1PF2=b2tan .1 2 2 2
题型 3:椭圆的定义及其应用
2 2
3-1.(2024 x y高二·全国·课后作业)“1< k < 5 ”是方程“ + =1表示椭圆”的( )
k -1 5 - k
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条
2 2
3-2.(2024 高二上·江西南昌·期末)已知条件 p :mn > 0,条件 q x y: + = 1表示一个椭圆,则 p 是 q的
m n
( )
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
3-3 x y.(2024 高二上·宁夏·阶段练习)方程 + =1表示椭圆的充要条件是 .
5 - k k
2 2
3-4.(2024· x y安徽合肥·模拟预测)“ m < 2 ”是“方程 + =1表示椭圆”的( )
2 - m m +1
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
题型 4:椭圆的焦点三角形问题
2 2
4-1.(2024 高二下· x y安徽芜湖·期中)设 P 为椭圆 + =1上的一点,F1、F2分别为椭圆的左、右焦点,且9 4
F1PF2 = 60°,则 PF1 × PF2 等于( )
8 16
A. B 4 3. C. D 8 3.
3 3 3 3
2 2
4-2.(2024 · x y高二下 江西赣州·阶段练习)已知椭圆 + =1的焦点为F1、F2,点 P 在椭圆上,若 | PF1 |= 4,9 2
则 | PF2 |= , F1PF2 的大小为 .
2 2
4-3.(2024 高二下·甘肃白银·期末)已知F1, F2 分别是椭圆C :
x y
+ =1的左、右焦点, P 是椭圆C 在第一
9 4
象限内的一点,若PF1 ^ PF2,则 tan PF1F2 = .
2 2
4-4.(2024 x y高二上·新疆喀什·期末)在椭圆 + =1上有一点 P,F1 F2是椭圆的左 右焦点,VF4 2 1
PF2为直
角三角形,这样的点 P 有( )
A.2 个 B.4 个 C.6 个 D.8 个
2 2
4-5.(2024 x y高二上·全国·课后作业)已知点 P 在椭圆 + =1上,F1,F2 是椭圆的焦点,且PF1 ^ PF ,求49 24 2
(1) PF1 × PF2
(2)VPF1F2的面积
2 2
4-6.(2024 · x y高二上 安徽阜阳·阶段练习)已知F1, F1分别是双曲线C : a2
- = 1 a 0 的左右焦点, P 是C
9
上的一点,且 PF1 = 2 PF2 =16,则VPF1F2的周长是 .
2 2
4-7.(2024· · x y河南开封 三模)已知点 P 是椭圆 + =1上一点,椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,且25 9
cos F1PF
1
2 = ,则VPF1F2的面积为( )3
A.6 B.12 C 9 2. D. 2 2
2
2 2
4-8.(2024 高二·全国·专题练习)设F1 , F
x y
2分别是椭圆E : 2 + 2 = 1(a > b > 0) 的左、右焦点,过点Fa b 1
的直
线交椭圆E 于 A, B, AF1 = 3 BF1 ,若 AB = 4,△ABF2 的周长为 16,求 AF2 .
2 2
4-9.(2024 高二下· x y四川内江·开学考试)已知 P 是椭圆 + =1上的点,F1 F2分别是椭圆的左 右焦点,25 9
uuur uuuur
uPuuFr1 × PuuFu2ur = 1若 VF PFPF ,则 1 2的面积为( )1 × PF2 2
A.3 3 B. 2 3 C 3. 3 D.
3
2 2
4-10 x y.(2024 高二下·河南信阳·阶段练习)若 F 为椭圆 C: + = 1的右焦点,A,B 为 C 上两动点,则
25 16
△ABF 周长的最大值为( )
A.4 B.8 C.10 D.20
题型 5:椭圆上的点到焦点和定点距离的和、差最值
2 2
5-1.(2024 · x y 2高二 全国·课后作业)已知点 P 为椭圆 + =1上任意一点,点 M、N 分别为 x -1 + y2 =1和
4 3
x +1 2 + y2 =1上的点,则 PM + PN 的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
2 2
5-2.(2024· x y甘肃定西·模拟预测)已知椭圆 C: + =1的左、右焦点分别为 F1, F2,A 是 C 上一点,9 5
B 2,1 ,则 AB + AF1 的最大值为( )
A.7 B.8 C.9 D.11
2 2
5-3.(2024 高二上·浙江台州· x y期中)已知椭圆 C: + =1的左 右焦点分别为F1 F2,M 为椭圆 C 上任意4 2
2 2一点,N 为圆 E: x - 3 2 + y - 2 2 = 1上任意一点,则 MN - MF1 的取值范围为 .
题型 6:椭圆上的点到坐标轴上点的距离(最值)问题
2 2
6-1 x y.(2024 高二上·河南开封·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. 3 B. C 2 D 2 5. .
2 3
2 2
6-2 x y.(2024 高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知点 A(0,4) ,P 是椭圆E : + =1上的动点,则 | PA |的最大值
25 9
是 .
2 2 x
6-3.(2024·江西上饶·
x y
模拟预测)点 P 为椭圆 + =1上一点,曲线 + y =1与坐标轴的交点为A , B ,
8 4 2
C ,D,若 PA + PB + PC + PD = 8 2 ,则点 P 到 x 轴的距离为( )
8 9
A 2 2 B C 2 19. . . D.
3 9 13 13
(三)
与椭圆有关的轨迹问题
求轨迹方程的常用方法
(1)直接法
设出曲线上动点的坐标为(x,y)后,可根据几何条件直接转换成 x,y 间的关系式;
(2)定义法
若动点运动的几何条件满足某种已知曲线的定义,可用待定系数法求出轨迹方程;
(3)相关点法(代入法)
有些问题中的动点轨迹是由另一动点按照某种规律运动而形成的,只要把所求动点的坐标“转
移”到另一个动点在运动中所遵循的条件中去.
题型 7:求椭圆的轨迹方程
2 2
7-1.(2024 高二上·全国·课后作业)设定点 A 6,2 , P x y是椭圆 + =1上的动点,求线段 AP 的中点M 的轨
25 9
迹方程.
2
7-2.(2024 高三· x全国·专题练习)设 O 为坐标原点,动点 M 在椭圆 C: + y2 =1上,过 M 作 x 轴的垂线,
2
uuur uuuur
垂足为 N,点 P 满足 NP = 2 NM .求点 P 的轨迹方程;
45
7-3.(2024 2 2高三·全国·专题练习)在平面直角坐标系 xOy 中,动圆 P 与圆C1 : x + y + 2x - = 0内切,且与4
x2 y2 2x 3圆C2 : + - + = 0外切,记动圆 P 的圆心的轨迹为E .则轨迹E 的方程为 ;4
7-4.(2024 高三·全国·专题练习)在平面直角坐标系 xOy 中,已知点M 4,0 , N 1,0 ,动点 P 满足
uuuur uuur uuur
MN × MP = 6 NP .记 P 的轨迹为T .求T 的方程;
7-5 2 2 2 2.(2024 高二上·全国·课后作业)已知定圆C1 : x + y + 4x = 0,圆C2 : x + y - 4x - 60 = 0,动圆 M 和定
圆C1外切和圆C2 内切,求动圆圆心 M 的轨迹方程.
一、单选题
1(.2024 高二上·福建漳州·期末)点 P 在椭圆E : 4x2 + y2 =16上,F1、F2 是E 的两个焦点,若 PF1 = 3,则 PF2 =
( )
A.5 B.6 C.7 D.8
2.(2024 2高二上·福建福州·期中)已知圆C1 : x +1 + y2 = 25,圆C2 : x -1
2 + y2 =1,动圆 M 与圆C2 外切,
同时与圆C1内切,则动圆圆心 M 的轨迹方程为( )
x2A y2 1 B x
2 y2
. + = . + =1
3 3 2
C x
2 x2 y2
. + y2 = 1 D. + =1
9 9 8
3.(2024 高二上·新疆伊犁·期末)如果点M x, y 在运动过程中,总满足关系式
x2 + y + 3 2 + x2 + y - 3 2 = 4 3 ,则点M 的轨迹是( ).
A.不存在 B.椭圆 C.线段 D.双曲线
4.(2024 高三·全国·专题练习)已知VABC 的周长为 20,且顶点B(0,-4),C(0,4),则顶点A 的轨迹方程是
( )
x2 y2 x2 y2 2 2 2 2A. + = 1(x 0) B. + = 1(x 0) C x y x y . + = 1(x 0) D. + = 1
36 20 20 36 6 20 20 36
5.(2024 高二上·四川南充·期末)设定点F1 0, -2 ,F2 0,2 ,动点 P 满足条件 PF1 + PF2 = 5,则点 P 的轨
迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.不存在 D.椭圆或线段
2 2
6.(2024· x y陕西西安·一模)已知点M 在椭圆 + =1上运动,点 N 在圆 x2 + y -1 2 = 1上运动,则 MN 的最
18 9
大值为( )
A.1+ 19 B.1+ 2 5 C.5 D.6
7.(2024 高二上·全国·课后作业)已知点 F 2 21,F2是椭圆 x + 2y = 2的左、右焦点,点 P 是该椭圆上的一个
uuur uuuur
动点,那么 PF1 + PF2 的最小值是( )
A.0 B.1 C.2 D.2 2
8.(2024 高二上·河南信阳·期末)已知F1,F2是椭圆 C 的两个焦点,P 为 C 上一点, PF1 = 2 PF2 ,若 C
7
的离心率为 ,则 F1PF2 =( )
3
A.150° B.120° C.90° D.60°
2 2
9 2024 x y.( 高二上·全国·课后作业)设F1, F2 分别为椭圆 + = 1的左右焦点,过F1的直线交椭圆于 A、B 两6 4
点,则△ABF2 的周长为( )
A.12 B.24 C. 2 6 D. 4 6
2 2
10.(2024 高二下·河南开封·期末)直线mx + y = 0 m R x y与椭圆 + =1交于 A, B两点,则 A, B与椭圆的
16 25
两个焦点构成的四边形的周长为( )
A.10 B.16 C.20 D.不能确定
2 2
11.(2024·四川南充· x y一模)已知直线 kx - y + 2 = 0与椭圆 + =1恒有公共点,则实数 m 的取值范围
9 m
( )
A. 4,9 B. 4, +
C. 4,9 9,+ D. 9, +
2 2
12 x y.(2024 高二下·四川南充·阶段练习)方程 + = 1表示椭圆的一个充分不必要条件是( )
m 2m - 3
3 3
A.m > 且m 3 B.m > 4 C.m > D.m > 0
2 2
2 2
13 x y.(2024 高二上·吉林松原·期末)已知 A 为椭圆 + = 1上一点,F 为椭圆一焦点, AF 的中点为 P ,O
25 16
为坐标原点,若 OP = 2 则 AF =( )
A.8 B.6 C. 4 D. 2
2
14.(2024 高二上·山东威海·期末)已知椭圆mx2 y+ =1的焦距为 2,则实数 m=( )
2
1 1 1 1 1
A. B. C. 或 D. 或 1
3 6 6 2 3
15.(2024 高二上·吉林·期末)方程 x2 + ky2 = 2表示焦点在 x 轴上的椭圆的一个充分但不必要条件是( )
A. k > 0 B.1< k < 2 C. k >1 D.0 < k <1
x2 y216(.2024高二上·陕西宝鸡·期末)已知椭圆C: + 2 =1(b > 0)上的动点 P 到右焦点距离的最大值为3+ 2 2 ,9 b
则b =( )
A.1 B. 2 C. 3 D. 6
x2 y217.(2024 高三·全国·专题练习)已知椭圆 + = 1上一点 P 到右准线的距离为10,则点 P 到它的左焦点
25 16
的距离为( )
A. 4 B.6 C.8 D.10
2 2
18 x y.(2024·四川南充·模拟预测)已知焦点在 y 轴上的椭圆 m2 + =1的焦距等于 2,则实数 的值为( )m 4
A.3或5 B.± 3 或± 5 C.3 D.± 3
19.(2024 2 2高二上·上海嘉定·期末)方程 x - 2 + y2 + x + 2 + y2 =12,化简的结果是( )
x2 y2 x2 y2 x2 y2 y2 2A 1 B 1 C x. + = . + = . + =1 D. + =1
36 4 36 32 36 16 36 16
x2 y2
20.(2024 高二上·山东·期中)已知椭圆 + =1(m > 0)的一个焦点为F1 0, -4 ,则m =(2 )25 m
A. 41 B.3 C.41 D.9
2 2
21 2024 x y.( 高二下·广东汕头·期末)已知椭圆方程 + =1, F 是其左焦点,点 A 1,1 是椭圆内一点,点 P
4 3
是椭圆上任意一点,若 PA + PF 的最大值为Dmax ,最小值为Dmin ,那么Dmax + Dmin =( )
A. 4 3 B.4 C.8 D.8 3
2 2
22.(2024·辽宁沈阳·三模)已知动点P x, y 在椭圆C : x y+ =1上,F 为椭圆 C 的右焦点,若点 M 满足
25 16
uuur uuur uuur uuuur
MF =1且MP × MF = 0,则 PM 的最大值为( )
A. 3 B.3 7 C.8 D.63
2 2
23.(2024 · x y高三 广西钦州·开学考试)设椭圆 C: 2 + 2 =1(a>0,b>0)的左 右焦点分别为F1,F2,离心率a b
3
为 .P 是 C 上一点,且F1P ⊥ F2P .若VPF1F2的面积为 4,则 a=
2
A.1 B.2 C.4 D.8
2 2
24.(2024 高二上·河北唐山·期末)已知F1, F2 是椭圆C :
x y
+ =1的左 右焦点,点 P 在椭圆C 上.当 F PF
4 3 1 2
最大时,求 S△PF =1F2 ( )
1
A. B 3 2 3. C. 3 D.
2 3 3
x2 y2 225.(2024 高二下·四川德阳·阶段练习)椭圆C : + =1(a > b > 0) 的左,右焦点为 F , F b,且 F F = ,
a2 b2 1 2 1 2 2a
点 P 是椭圆 C 上异于左、右端点的一点,若 M 是VPF1F2的内心,且 S△MPF = mS - S m =1 △MF1F2 △MPF2 ,则实数
( )
A. 5 + 2 B. 5 - 2
C.- 5 - 2 D. - 5 + 2
2 2
26.(2024 x y高二上·广东广州·期末)椭圆 + = 1的一个焦点是 F,过原点 O 作直线(不经过焦点)与椭圆相
25 16
交于 A,B 两点,则△ABF 的周长的最小值是( )
A.14 B.15 C.18 D.20
2 2
27.(2024 x y高二上·江苏·期中)已知椭圆 + =1的右焦点为F , A是椭圆上一点,点M 0,4 ,则VAMF 的
16 7
周长最大值为( )
A.14 B.16 C.18 D.20
2 2
28.(2024 x y高二上·河北石家庄·期中)设 P 是椭圆 + = 1上一点,M ,N 分别是圆C1 : (x + 3)
2 + y2 = 1和
25 16
C2 : (x - 3)
2 + y2 = 4上的点,则 PM + PN 的最大值为( )
A.13 B.10 C.8 D.7
二、多选题
29.(2024 高二上·山东济南·期中)已知曲线C : mx2 + ny2 =1( )
A.若m > n > 0 ,则C 是椭圆,其焦点在 y 轴上
B.若m > n > 0 ,则C 是椭圆,其焦点在 x 轴上
C.若m = n > 0 ,则C 是圆,其半径为 n
D.若m = 0, n > 0,则C 是两条直线
2 2
30.(2024 高三·北京·强基计划)已知点 A(1,1),Q(1,0) x y,P 为椭圆 + =1上的动点,则 | PA | + | PQ |的
4 3
( )
A.最大值为 4 + 3 B.最大值为 4 + 5
C.最小值为 4 - 3 D.最小值为 4 - 5
三、填空题
2 2
31.(2024 高二上· · x y全国 课后作业)椭圆 + =1上的一点M 到左焦点F1的距离为 2, N 是MF1 的中点,则16 9
ON 等于 .
32.(2024 高二·全国·课后作业)下列命题是真命题的是 .(将所有真命题的序号都填上)
①已知定点F1(-1,0), F2 (1,0),则满足|PF1|+|PF2|= 2 的点 P 的轨迹为椭圆;
②已知定点 F1(-2,0),F2(2,0),则满足|PF1|+|PF2|=4 的点 P 的轨迹为线段;
③到定点F1(-3,0), F2 (3,0)的距离相等的点的轨迹为椭圆.
33 2023-2024 x
2 y2
.(天津市河西区 学年高二上学期期中数学试题)椭圆 + =1上一点 P 与它的一个焦点的
100 36
距离等于 6,那么点 P 与另一个焦点的距离等于 .
2
34.(2024· y云南红河·模拟预测)已知F1, F2 是椭圆 x2 + =1的两个焦点,点 P 在椭圆上,若2
PF1F2 = 135° ,则点 P 到焦点F2的距离为 .
2 2 uuur uuur
35.(2024 x y高二下·上海静安·期中)已知 P 为椭圆 + =1上一动点,记原点为O,若OP = 2OQ,则点Q
16 12
的轨迹方程为 .
2 2
36.(2024·上海普陀·二模)设椭圆G : x y+ =1的左、右两焦点分别为F1,F2, P 是G上的点,则使得VPF8 4 1
F2
是直角三角形的点 P 的个数为 .
2
37.(2024 高二上·陕西宝鸡·期末)已知F ,F x是椭圆C : + y21 2 =1的两个焦点,点M 在C 上,则 MF × MF4 1 2
的最大值为 .
38.(2024 高二下·上海黄浦·期中)设F 和F 2 21 2为椭圆 4x + 2y =1的两个焦点,点 P 在椭圆上,且满足
OP 1= ,则VF1PF2的面积是 .2
2 2
39 2024 x y.( 高二下·江西·开学考试)椭圆 + = 1的左右焦点分别为F1,F2, P 为椭圆上一点,则VPF25 16 1
F2
面积与VPF1F2周长的比值的最大值为 .
2 2
40.(2024·河南开封· x y模拟预测)已知椭圆 + =1的左焦点为 F,P 是椭圆上一点,若点 A 1, -1 ,则
9 5
PA + PF 的最小值为 .
2 2
41.(2024 · · x y高二上 天津和平 期中)椭圆 + = 1的左、右焦点为 F1 F2,点 P 在椭圆上,若 RtV F1PF2,则
25 16
点 P 到 x 轴的距离为 .
2 2
42.(2024 高二上· x y北京朝阳·期中)如图,把椭圆 + =1的长轴 AB 八等分,过每个分点作 x 轴的垂线交
16 9
椭圆的上半部分于P1,P2,L,P7 七个点,F 是椭圆的一个焦点,则 P1F + P2F + P3F +L+ P7F 的值
为 .
2 2
43.(2024 · x y高二上 吉林白城·期中)若方程 2 + =1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数a的取值范围是 .a a + 2
44.(2024·上海静安·二模)已知 A(1, 2),B 3, -1 两点在对称轴为坐标轴的椭圆上,则椭圆的标准方程
为 .
2 2
45.(2024 高二·全国·课后作业)“1< m < 7 ” “ x y是 方程 + =1表示的曲线为椭圆”的 条件.
7 - m m -1
46.(2024 高二· 2全国·课后作业)设方程① x - 3 + y2 + x + 3 2 + y2 = 8;②
x -1 2 + y2 + x +1 2 + y2 = 2.其中表示椭圆的方程是 .
x2 y247.(2024 高二上·天津和平·期中)已知椭圆 + =1的左、右焦点分别为F1,F2,点 P 为椭圆上一点,4 3
点 A(-4,4),则 | PA | - PF2 的最小值为 .
2 2
48.(2024 x y高三·广西柳州·阶段练习)已知 F 是椭圆C : + =1的右焦点,P 为椭圆 C 上一点,
4 3
A(1, 2 2) ,则 | PA | + | PF |的最大值为 .
2 2
49.(2024 高二上· y x天津和平·期中)已知F1, F2 是椭圆 + =1的两个焦点,P 为椭圆上一点,且9 5
PF1 = F1F2 ,则点 P 到 y 轴的距离为 .
50.(2024 高二上·全国·课后作业)已知VABC 的三边 a,b,c 成等差数列,且 a > b > c,A、C 两点的坐标
分别为 (-1,0),(1,0),则顶点 B 的轨迹方程为 .
2 2
51.(2024 · x y高二上 上海宝山·期末)已知 P 为椭圆 + = 1上的一点,若M N 分别是圆 (x + 3)2 + y2 = 3和
25 16
(x - 3)2 + y2 =1上的点,则 PM + PN 的最大值为 .
52.(2024 高三·全国·专题练习)已知点F 2,0 ,动点M x, y 到直线 l : x = 2 2 的距离为 d ,且
d = 2 MF ,记M 的轨迹为曲线C .求C 的方程;
2 2
53 2024 x y.( 高二·全国·课后作业)已知 P 是椭圆 + =1上一点, A(0,5) ,求 | PA |的最小值与最大值.
4 36
54.(2024 高二·全国·课后作业)已知椭圆以原点为中心,长轴长是短轴长的 2 倍,且过点 -2,-4 ,求此椭
圆的标准方程.