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椭圆离心率问题专项训练-2025学年高考数学二轮专题
一、单选题
1.已知椭圆的右焦点为F,点,若椭圆C经过线段PF的中点,则椭圆C的离心率为( )
A. B. C. D.
2.已知椭圆,过的右焦点的直线交于,两点,若存在直线使得,则的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.已知椭圆的焦距为,,,是上三个不同的点,,关于坐标原点对称,且直线与直线的斜率之积为(是的离心率),则的方程为( )
A. B.
C. D.
4.已知实数,,成等比数列,则圆锥曲线的离心率为( )
A. B. C. D.或
5.已知圆,圆,动圆M与圆,圆都相切,若动圆圆心M的轨迹是两个椭圆,且这两个椭圆的离心率分别为,则的值为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
6.如图,圆柱的轴与一平面所成角为,该平面截圆柱侧面所得的图形为椭圆,此椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
7.设椭圆的左顶点为,上顶点为,右焦点为,若到直线的距离为,则的离心率为( )
A. B. C. D.
8.已知椭圆与椭圆离心率相同,过左顶点与上顶点的直线与椭圆交于两点,若恰为线段的两个三等分点,则的长轴长为( )
A.5 B. C. D.
二、多选题
9.已知在平面直角坐标系中,曲线的离心率为直线在某一坐标轴上的截距,则的值可能是( )
A.57 B. C. D.
10.给定椭圆上有一动点(不在坐标轴上),分别是椭圆的左右焦点,的内切圆与分别切于两点,则( )
A.若,则椭圆的离心率为
B.动点的轨迹是一个椭圆
C.直线的斜率之积为常数
D.内切圆的面积无最大值也无最小值
11.已知为坐标原点,椭圆的方程:,其左右焦点为,离心率为,过左焦点的直线与椭圆交于两点,是的中点(是异于长轴端点的点),在中,记,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.与椭圆切于点的切线方程为
D.若直线的斜率存在,则
三、填空题
12.已知是椭圆的两个焦点,过的直线交于两点,若,,则椭圆的离心率为 .
13.已知点为椭圆的长轴端点,为椭圆上一点,若直线的斜率之积的范围为,则椭圆的离心率的取值范围是 .
14.已知椭圆的左、右焦点分别为,,点P在C上且在第二象限,,点Q在的平分线上,满足且(O为坐标原点),则C的离心率为 .
四、解答题
15.已知椭圆的离心率为,左顶点为.
(1)求的方程;
(2)设点为上一点且在轴上方,直线分别交轴于两点.若的面积比的面积大,求点的坐标.
16.已知椭圆的离心率为,点在椭圆E上.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若过A的直线l(斜率不为0)与椭圆E的另一个交点为B,线段中点为M,射线交椭圆E于点N,交直线于点Q.求证:.
17.如图,已知椭圆的离心率为,线段,分别为的长轴与短轴,四边形的面积为.
(1)求的标准方程;
(2)若直线与分别交于,两点,且总有平分.求证:直线恒过定点,并求出定点坐标;
18.已知椭圆的离心率为,A,D分别为其上、下顶点,且.
(1)求椭圆M的标准方程.
(2)点E为椭圆M的右顶点,点B为椭圆M上在第三象限内的动点,B、C两点关于轴对称,直线DE与直线AB、直线AC分别交于点P,T,过D作轴的平行线交AE的延长线于点Q,连接QP,QT.试探究四边形APQT是否为平行四边形,并写出探究过程.
19.如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆的离心率,且椭圆过点,过点作斜率为的直线交椭圆于点,交轴于点.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知为的中点,是否存在定点,对于任意的都有,若存在,求出点的坐标:若不存在说明理由.
《椭圆离心率问题专项训练-2025学年高考数学二轮专题》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D B D B D D B ABD ACD
题号 11
答案 ACD
1.C
【分析】找出线段PF的中点坐标,代入椭圆方程,化简即可.
【详解】因为,所以线段PF的中点坐标为.
因为椭圆C经过线段PF的中点,所以,化简可得,
即椭圆C的离心率为.
故选:C.
2.D
【分析】根据给定条件,求出过的右焦点的最短弦长,再建立不等式求出离心率的范围.
【详解】设的右焦点坐标为,长轴是过的右焦点的最长弦,
当直线不垂直于轴时,设直线的方程为,
由消去得,设,
,则
,当且仅当时取等号,
依题意,,解得,则的离心率.
故选:D
3.B
【分析】利用点差法即可得到则,结合斜率关系,最后利用离心率公式即可.
【详解】设,,则,,所以,,
两式相减得,则.
由,得,
因为,所以4,则,所以的方程为.
故选:B.
4.D
【分析】根据等比中项可求,然后代入曲线方程分别得到曲线为椭圆和双曲线,根据离心率的公式即可求解.
【详解】因为实数,,成等比数列,所以,则;
当时,圆锥曲线,即为椭圆,其离心率;
当时,圆锥曲线,即为双曲线,其离心率;
故选:D
5.B
【分析】画出图形,当动圆M与圆内切,与圆外切,此时离心率为,当动圆M与圆,均内切,,求出答案.
【详解】,如图1,动圆M与圆内切,与圆外切,
此时,,,
,
故圆心M的轨迹为以为焦点的椭圆方程,此时,
故,故离心率为,
如图2,当动圆M与圆,均内切,
,
则
,
故圆心M的轨迹为以为焦点的椭圆方程,此时,
故,故离心率为,
.
故选:B
6.D
【分析】设圆柱底面圆的半径为R,则,利用截面与底面成角求出,再求得,从而可得结果.
【详解】设圆柱底面圆的半径为R,则短轴长,所以,
圆柱的轴与一平面所成角为,
所以椭圆的长轴长为,
所以,
离心率为,
故选:D
7.D
【分析】根据椭圆的标准方程得到的坐标,再利用两点式可得到直线的方程,结合条件及点到直线的距离公式得到,从而有,即可求解.
【详解】易知,,,则直线的方程为,即,
又到直线的距离为,则,整理得到,
所以,则,解得或(舍)
故选:D.
8.B
【分析】由离心率得到,求出过左顶点与上顶点的直线方程,不妨设点在轴上方,则,代入椭圆方程,即可求出,从而得解.
【详解】因为椭圆与椭圆离心率相同,
所以,所以,
椭圆的左顶点,上顶点,
又过左顶点与上顶点的直线方程为,
不妨设点在轴上方,过点作轴的垂线,则为的中点,则,
所以,所以,解得(负值已舍去)
所以的长轴长为.
故选:B
9.ABD
【分析】求得直线在,轴上的截距,分类讨论可求得的值.
【详解】由,可得直线在轴上的截距为,在轴上的截距为,
若曲线的离心率为,
则或,解得或,
若曲线的离心率为,
则,解得,
综上所述:的值可能是.
故选:ABD.
10.ACD
【分析】若是内切圆与轴的切点,利用椭圆的定义及圆切线的性质得到判断A;若,,且,结合椭圆、角平分线、合比的性质得到、,代入椭圆方程即可得动点的轨迹,进而应用两点式求斜率判断B、C;由内切圆的半径判断D.
【详解】若是内切圆与轴的切点,,,,,
又,则,即,
所以离心率,A对;
若为延长线与轴的交点,,且,则,故,
由角平分线的性质可得,则,
所以,则,
又,则,故,
所以,故,则且,
所以动点的轨迹是一个不含轴交点的椭圆曲线,不是完整椭圆轨迹,B错;
由上分析,,,则为定值,C对;
由图,由于不在坐标轴上,而内切圆的半径在靠近轴时趋向于0,靠近轴时趋向于,
即内切圆的半径,故其面积不存在最值,D对.
故选:ACD
11.ACD
【分析】利用椭圆定义及正弦定理推理判断A;利用椭圆定义、余弦定理、三角形面积公式及二倍角公式求解判断B;设出切线方程并现椭圆方程联立,借助判别式求出切线斜率判断C;设出直线方程并与椭圆方程联立推理判断D.
【详解】令椭圆的半焦距为,则,
对于A,在中,由正弦定理,得,
因此,A正确;
对于B,在中,由余弦定理,得
,则,
,B错误;
对于C,与椭圆切于点的切线斜率存在,设方程为,
由消去得:,
,
整理得,而,
则,即,解得,
因此切线方程为,整理得,C正确;
对于D,设直线的方程为,点,由
消去得,,,
,D正确.
故选:ACD
12.
【分析】由椭圆的定义结合题意可得出,,再由余弦定理可得,解方程即可得出答案.
【详解】由题可知,由椭圆的定义知:,,
所以,又因为,
所以,
,所以,
解得:,,
所以在中,由余弦定理可得:
,
在中,由余弦定理可得:
所以,可得:,即,
所以,因为,
所以.
故答案为:.
13.
【分析】设点坐标为,根据斜率关系可得,即可得离心率的取值范围.
【详解】设点坐标为,则,,
由可得,
则,
所以.
故答案为:.
14.
【分析】根据椭圆图形特征,结合椭圆定义计算求出离心率即可.
【详解】延长OQ交于点A,设,.
因为,所以,又,所以.
因为O为的中点,所以点A为的中点,.因为点Q在的平分线上,
所以,所以,从而,因为,所以,
又由椭圆的定义可得,所以结合以上两式可得.
在中,,得,
化简得,故C的离心率.
故答案为:.
15.(1)
(2)
【分析】(1)依题意可得、,再求出,即可得解;
(2)设,求出直线、的方程,从而求出、的坐标,再由面积公式得到方程,求出,从而求出,即可得解.
【详解】(1)依题意可得,解得,
所以椭圆的方程为;
(2)设,则直线的方程为,
令,可得,即,
又直线的方程为,
令,可得,即,
所以,
,
因为的面积比的面积大,
即,解得,
又,解得,
所以.
16.(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据离心率和即可结合的关系求解,
(2)联立直线与椭圆方程,根据中点坐标可得,进而可得以及,即可结合向量的数量积以及两点距离公式化简求解.
【详解】(1)根据题意可知,解得,
故椭圆方程为
(2)设直线,联立与的方程可得,
设,则,
故,故,
,
故直线的方程为,
联立与椭圆方程可得,解得,
在直线中,令,则,故,
故
,
故
17.(1)
(2)证明见解析,
【分析】(1)根据离心率和椭圆的性质求解的值,得的标准方程;
(2)令,,得到,故有,设,,,联立方程组,化简得,可得定点.
【详解】(1)由题意得,
,解得,,
椭圆的标准方程为;
(2)令,,
由平分,可知直线、、倾斜角的大小关系,
得到,故有,
故有,化简得到(※)
设,,,
联立,有,
于是有,,
又,
,代入※式化简得,,
则直线,
即可证过定点
18.(1)
(2)四边形为平行四边形,答案见解析
【分析】(1)根据离心率及短轴长列式求出,即可得出椭圆方程;
(2)联立方程组,结合点的坐标得出斜率,结合斜率关系证明即可.
【详解】(1)由已知,得,,,所以,,
所以椭圆的标准方程为.
(2)如图所示,易知直线的斜率存在并且其斜率满足条件,则其方程为.
由解得或(舍去),
所以点的坐标为,从而点的坐标为,
于是直线的斜率,直线的方程为.
又直线的方程为,由得;
由得.
直线的方程为,直线的方程为,由得.
因为直线的斜率,直线的斜率,
所以,,所以四边形为平行四边形.
19.(1)
(2)存在,
【分析】(1)根据题意,结合椭圆的几何性质,列出方程组,起度呃的值,得出椭圆的方程;
(2)设直线的方程为,联立方程组,得到,求得和,设,使得,根据,得到恒成立,求得的值,即可得到答案.
【详解】(1)解:因为椭圆的离心率,且椭圆过点,
可得 ,解得,所以椭圆的方程为.
(2)解:由题意,显然直线的斜率存在,设直线的方程为,
联立方程组,整理得,
设,则,
因为点为的中点,可得,
则,即,
令,可得,即,
假设存在点,使得,此时
因为,可得,
整理得,
因为,所以,即恒成立,
所以 ,解得,即,
即存在定点,使得.
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