2026年高考数学一轮复习 椭圆(含解析)

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名称 2026年高考数学一轮复习 椭圆(含解析)
格式 docx
文件大小 281.0KB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2025-08-10 19:37:57

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高考数学一轮复习 椭圆
一.选择题(共8小题)
1.(2025春 江西月考)已知椭圆C的方程为,则椭圆C的离心率为(  )
A. B. C. D.
2.(2025 永州三模)已知椭圆E:1,点F(﹣1,0),若直线x+λy﹣1=0(λ∈R)与椭圆E交于A,B两点,则△ABF的周长为(  )
A. B.4 C. D.8
3.(2025 保山校级二模)若椭圆C:1(a>b>0)的上顶点与右顶点的连线l1垂直于下顶点与右焦点连线l2,则椭圆的离心率e为(  )
A. B. C. D.
4.(2025春 东莞市校级月考)已知中心在原点的椭圆C的右焦点为F(1,0),离心率等于,则C的方程是(  )
A. B.
C. D.
5.(2025春 亳州校级期末)已知椭圆的两焦点分别为F1,F2,点P为椭圆上任意一点,则|PF1|+|PF2|的值为(  )
A.2 B. C.4 D.
6.(2024秋 潮州期末)若椭圆的离心率为,则a=(  )
A. B.4 C. D.2
7.(2025 巧家县校级模拟)已知椭圆C:1,称点P(x0,y0)和直线l:1是椭圆C的一对极点和极线,每一对极点与极线是一一对应关系.当P在椭圆外时,其极线l是椭圆从点P所引两条切线的切点所确定的直线(即切点弦所在直线).结合阅读材料回答下面的问题:已知P是直线yx+4上的一个动点,过点P向椭圆C:1引两条切线,切点分别为M,N,直线MN恒过定点T,当时,直线MN的方程为(  )
A.x+2y﹣4=0 B.x+2y+4=0 C.2x﹣y﹣4=0 D.2x+y﹣4=0
8.(2025 喀什市模拟)直线过椭圆:1(a>0,b>0)的左焦点F和上顶点A,与圆心在原点的圆交于P,Q两点,若3,∠POQ=120°,则椭圆离心率为(  )
A. B. C. D.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025 邵阳模拟)已知P是椭圆上一点,F1、F2为其左、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的周长为
C.
D.△F1PF2的内切圆半径为
(多选)10.(2024秋 枣强县校级期末)椭圆1的焦距为4,则m的值可能是(  )
A.12 B.10 C.6 D.4
(多选)11.(2024秋 新疆期末)下列说法中正确的是(  )
A.已知F1(﹣4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于8的点的轨迹是线段
B.已知F1(﹣4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆
C.平面内到点F1(﹣4,0),F2(4,0)两点的距离之和等于点M(5,3)到F1,F2的距离之和的点的轨迹是椭圆
D.平面内到点F1(﹣4,0),F2(4,0)距离相等的点的轨迹是椭圆
(多选)12.(2024秋 保山期末)已知F1,F2为椭圆的左、右焦点,点P是椭圆C上的动点,则下列说法正确的是(  )
A.1≤|PF2|≤3
B.椭圆C上存在点P使得∠F1PF2=90°
C.若直线l:y=kx(k≠0)与椭圆C相交于A、B两点,则|AF1|+|BF1|=4
D.若,则△F1PF2的面积为3
三.填空题(共4小题)
13.(2025春 崇明区期末)椭圆的两个焦点之间的距离为     .
14.(2025春 宝山区校级期末)椭圆9x2+25y2=225的短轴的长是    .
15.(2025 湖南模拟)已知椭圆C:上一动点到其两个焦点的距离之和为2m,则m=     .
16.(2024秋 海南州期末)已知地球运行的轨道是椭圆,且太阳在这个椭圆的一个焦点上,若地球到太阳的最大和最小距离分别为1.53×108km,1.47×108km,则这个椭圆的离心率为     .
四.解答题(共4小题)
17.(2025 武功县校级模拟)若一个三角形的三条边均与曲线Γ相切,则称这个三角形是以这三个切点为顶点的三角形的“Γ伴随三角形”.已知椭圆,且Γ1上的点到点的距离的最大值为.
(1)求a1;
(2)若△An+1Bn+1Cn+1是△AnBn n的“Γn伴随三角形”,且An,Bn, n均不与Γn的顶点重合.
(ⅰ)求△AnBn n与△An+1Bn+1Cn+1的面积之比;
(ⅱ)求.
18.(2025 怀宁县校级模拟)已知椭圆,若椭圆的长轴长为4且经过点,过点的直线交椭圆于P,Q两点.
(1)求椭圆方程;
(2)若△OPQ面积为,求此时直线PQ的方程;
(3)若直线PQ与x轴不垂直,在x轴上是否存在点S(s,0)使得∠PST=∠QST恒成立?若存在,求出s的值;若不存在,说明理由.
19.(2024秋 武强县校级期末)设椭圆的左,右焦点是F1,F2,离心率为,上顶点坐标为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设P为椭圆上一点,且∠F1PF2=60°,求焦点三角形F1PF2的周长和面积.
20.(2025春 重庆校级月考)已知椭圆的离心率为,且过点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l与C交于不同两点P(x1,y1)、Q(x2,y2),且满足为坐标原点,则:
①△POQ的面积S△POQ是否为定值?
②椭圆C上是否存在点M(异于点P、Q),满足,如果存在,请判断△PQM的形状;如果不存在,请说明理由.
高考数学一轮复习 椭圆
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025春 江西月考)已知椭圆C的方程为,则椭圆C的离心率为(  )
A. B. C. D.
【考点】求椭圆的离心率.
【专题】对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【答案】B
【分析】直接根据椭圆的简单几何性质计算可得.
【解答】解:由已知得,a2=2,b2=1,则c2=a2﹣b2=1,
所以C的离心率为.
故选:B.
【点评】本题主要考查求椭圆的离心率,属于基础题.
2.(2025 永州三模)已知椭圆E:1,点F(﹣1,0),若直线x+λy﹣1=0(λ∈R)与椭圆E交于A,B两点,则△ABF的周长为(  )
A. B.4 C. D.8
【考点】直线与椭圆的综合.
【专题】对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【答案】D
【分析】由题意,结合椭圆的定义和性质求解即可.
【解答】解:易知a=2,b,c=1,
所以椭圆的左焦点F(﹣1,0),右焦点F′(1,0),
因为直线的方程为x+λy﹣1=0,
即λy+(x﹣1)=0,
此时直线过点F′(1,0),
则△ABF的周长C=AF+AF′+BF+BF′=2a+2a=4a=8.
故选:D.
【点评】本题考查椭圆的方程,考查了逻辑推理和运算能力,属于基础题.
3.(2025 保山校级二模)若椭圆C:1(a>b>0)的上顶点与右顶点的连线l1垂直于下顶点与右焦点连线l2,则椭圆的离心率e为(  )
A. B. C. D.
【考点】求椭圆的离心率.
【专题】计算题;转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】C
【分析】利用已知条件,通过斜率乘积为﹣1,转化求解椭圆的离心率即可.
【解答】解:椭圆C:1(a>b>0)的上顶点与右顶点的连线l1垂直于下顶点与右焦点连线l2,
可得,所以ac=b2=a2﹣c2,
可得e=1﹣e2,因为e∈(0,1),所以解得e.
故选:C.
【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,是基本知识的考查.
4.(2025春 东莞市校级月考)已知中心在原点的椭圆C的右焦点为F(1,0),离心率等于,则C的方程是(  )
A. B.
C. D.
【考点】椭圆的几何特征.
【专题】方程思想;转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】C
【分析】根据题意设出椭圆的标准方程,再通过已知条件建立方程即可求解.
【解答】解:∵椭圆C的中心为原点,又右焦点为F(1,0),
∴设椭圆C的方程为,(a>b>0),
则a2﹣b2=c2=1,又离心率e,c=1,
∴a=2,b2=a2﹣c2=4﹣1=3,
∴椭圆C的方程是.
故选:C.
【点评】本题考查椭圆的简单几何性质,方程思想,属基础题.
5.(2025春 亳州校级期末)已知椭圆的两焦点分别为F1,F2,点P为椭圆上任意一点,则|PF1|+|PF2|的值为(  )
A.2 B. C.4 D.
【考点】椭圆的定义.
【专题】对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【答案】D
【分析】根据已知条件求得a,利用椭圆的定义求得正确答案.
【解答】解:由已知得,,由椭圆的定义可得.
故选:D.
【点评】本题主要考查椭圆的定义,属于基础题.
6.(2024秋 潮州期末)若椭圆的离心率为,则a=(  )
A. B.4 C. D.2
【考点】由椭圆的离心率求解方程或参数.
【专题】整体思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用离心率的意义求出a值.
【解答】解:依题意,e,解得a=2.
故选:D.
【点评】本题考查椭圆的性质的应用,属于基础题.
7.(2025 巧家县校级模拟)已知椭圆C:1,称点P(x0,y0)和直线l:1是椭圆C的一对极点和极线,每一对极点与极线是一一对应关系.当P在椭圆外时,其极线l是椭圆从点P所引两条切线的切点所确定的直线(即切点弦所在直线).结合阅读材料回答下面的问题:已知P是直线yx+4上的一个动点,过点P向椭圆C:1引两条切线,切点分别为M,N,直线MN恒过定点T,当时,直线MN的方程为(  )
A.x+2y﹣4=0 B.x+2y+4=0 C.2x﹣y﹣4=0 D.2x+y﹣4=0
【考点】直线与椭圆的综合.
【专题】方程思想;定义法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维.
【答案】A
【分析】根据极点极线的定义,写出极点坐标和极线方程,再利用切点弦和弦中点斜率乘积为定值,得直线MN的方程.
【解答】解:设,则MN的直线方程为:1,
整理得x0(x﹣2y)+16y﹣16=0,
由.解得,定点T(2,1),
,则T为MN中点,,所以,
,即x+2y﹣4=0.
故选:A.
【点评】本题考查直线与椭圆的综合应用,属于简单题.
8.(2025 喀什市模拟)直线过椭圆:1(a>0,b>0)的左焦点F和上顶点A,与圆心在原点的圆交于P,Q两点,若3,∠POQ=120°,则椭圆离心率为(  )
A. B. C. D.
【考点】求椭圆的离心率;椭圆与平面向量.
【专题】数形结合;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】D
【分析】根据圆的性质求出直线PQ的斜率,再根据A,F的坐标得出直线PQ的斜率,从而得出b,c的关系,进而求出椭圆的离心率.
【解答】解:∵椭圆的焦点在x轴上,∴a>b>0,
∴F(﹣c,0),A(0,b),
故直线FA的方程为,即bx﹣cy+bc=0.
过O作PQ的垂线OM,则M为PQ的中点,
∵∠POQ=120°,∴∠OPM=30°,
∴tan30°,
∵,∴F是MQ的中点,
∴直线PQ的斜率k=tan∠MFO2 ,
∴,不妨令b=2,c=3,则a,
∴椭圆的离心率e.
故选:D.
【点评】本题考查了椭圆的性质,直线与圆的位置关系,属于中档题.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025 邵阳模拟)已知P是椭圆上一点,F1、F2为其左、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的周长为
C.
D.△F1PF2的内切圆半径为
【考点】椭圆的焦点三角形.
【专题】数形结合;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【答案】BCD
【分析】利用三角形的面积公式可判断A选项;利用椭圆的定义可判断B选项;设∠F1PF2=θ,利用三角形的面积公式、余弦定理、同角三角函数的基本关系可得出关于sinθ、cosθ的方程,解出cosθ的值,可判断C选项;利用等面积法可判断D选项.
【解答】解:对于A选项,在椭圆中,
∵,b=2,∴,
∴|F1F2|=2c=4,则F1(﹣2,0)、F2(2,0),如图,
设点P(m,n),∴,∴,故选项A错误;
对于B选项,由椭圆的定义可知,
△F1PF2的周长为,故选项B正确;
对于C选项,设∠F1PF2=θ,,可得|PF1| |PF2|sinθ=6,
由余弦定理可得

所以,
所以,解得,故选项C正确;
对于D选项,设△F1PF2的内切圆半径为r,
则,
∴,故选项D正确.
故选:BCD.
【点评】本题主要考查椭圆的焦点三角形,属于中档题.
(多选)10.(2024秋 枣强县校级期末)椭圆1的焦距为4,则m的值可能是(  )
A.12 B.10 C.6 D.4
【考点】由椭圆的焦点焦距求解椭圆方程或参数.
【专题】转化思想;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】AD
【分析】由椭圆的标准方程中a2=b2+c2即可求解.
【解答】解:因为椭圆的焦距为2c=4,则c=2,
当焦点在y轴上时,0<m<8,a2=8,b2=m,
由a2=b2+c2,即8=m+22,解得m=4.
当焦点在x轴上时,m>8,a2=m,b2=8,
由a2=b2+c2,即m=8+22=12,解得m=12;
故m=4或12.
故选:AD.
【点评】本题主要考查椭圆的性质,属于基础题.
(多选)11.(2024秋 新疆期末)下列说法中正确的是(  )
A.已知F1(﹣4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于8的点的轨迹是线段
B.已知F1(﹣4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆
C.平面内到点F1(﹣4,0),F2(4,0)两点的距离之和等于点M(5,3)到F1,F2的距离之和的点的轨迹是椭圆
D.平面内到点F1(﹣4,0),F2(4,0)距离相等的点的轨迹是椭圆
【考点】椭圆的定义.
【专题】转化思想;分析法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】AC
【分析】根据已知条件,结合椭圆的定义,即可求解.
【解答】解:对于A,∵|F1F2|=8,
∴平面内到F1,F2两点的距离之和等于8的点的轨迹是线段,故A正确,
对于B,到F1,F2两点的距离之和等于6,小于|F1F2|,这样的轨迹不存在,故B错误,
对于C,点M(5,3)到F1,F2的距离之和为|F1F2|=8,其轨迹为椭圆,故C正确,
对于D,轨迹为线段F1F2的垂直平分线,故D错误.
故选:AC.
【点评】本题主要考查了椭圆的定义,考查了计算能力,属于基础题.
(多选)12.(2024秋 保山期末)已知F1,F2为椭圆的左、右焦点,点P是椭圆C上的动点,则下列说法正确的是(  )
A.1≤|PF2|≤3
B.椭圆C上存在点P使得∠F1PF2=90°
C.若直线l:y=kx(k≠0)与椭圆C相交于A、B两点,则|AF1|+|BF1|=4
D.若,则△F1PF2的面积为3
【考点】椭圆的焦点三角形;椭圆的焦点弦及焦半径.
【专题】整体思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】AC
【分析】由焦半径范围公式a﹣c≤|PF2|≤a+c即可求解判断A;求出焦三角中∠F1PF2最大值即可判断B,由对称性得|BF1|=|AF2|,再结合椭圆定义即可求解判断C,对于D,法一:由椭圆定义结合余弦定理求出|PF1||PF2|即可由面积公式求解求解.
【解答】解:对于A,当点P为椭圆C的左顶点时,|PF2|取得最大值a+c=3;
当点P为椭圆C的右顶点时,|PF2|取得最小值a﹣c=1,
则1≤|PF2|≤3,
故A正确;
对于B,记M,N分别为椭圆C的上、下顶点,
则点P与点M或N重合时∠F1PF2最大,
易知|MF1|=|MF2|=|F1F2|=2,△F1MF2为正三角形,
则(∠F1PF2)max=60°,
所以椭圆C上不存在点P使得∠F1PF2=90°,
故B错误;
对于C,由椭圆的对称性知,四边形AF1BF2为平行四边形,
所以|BF1|=|AF2|,
从而由椭圆的定义得|AF1|+|BF1|=|AF1|+|AF2|=2a=4,
故C正确;
对于D,因为|PF1|+|PF2|=4①,
又在△PF1F2中,,
即△PF1F2中,②,
联立①②得|PF1||PF2|=4,
则△F1PF2的面积为.
所以D错误.
故选:AC.
【点评】本题考查了椭圆的性质,重点考查了直线与椭圆的位置关系,属中档题.
三.填空题(共4小题)
13.(2025春 崇明区期末)椭圆的两个焦点之间的距离为  2  .
【考点】求椭圆的焦点和焦距.
【专题】整体思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】2.
【分析】确定椭圆焦点坐标,即可求解.
【解答】解:由椭圆方程可知:a2=4,b2=3,
所以c2=a2﹣b2=1,即c=1,
所以两个焦点之间的距离为2c=2.
故答案为:2.
【点评】本题考查椭圆的焦距的求法,属于基础题.
14.(2025春 宝山区校级期末)椭圆9x2+25y2=225的短轴的长是 6  .
【考点】椭圆的长短轴.
【专题】对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】6.
【分析】方程化为椭圆的标准方程,即可得出b,求解即可.
【解答】解:方程9x2+25y2=225化为标准方程为,
所以b2=9,故2b=6,
所以椭圆的短轴的长为6.
故答案为:6.
【点评】本题主要考查椭圆的长短轴,属于基础题.
15.(2025 湖南模拟)已知椭圆C:上一动点到其两个焦点的距离之和为2m,则m=  3  .
【考点】根据定义求椭圆的标准方程.
【专题】转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】3.
【分析】由题意可知椭圆的焦点在x轴上,或在y轴上,结合椭圆的定义列式求出m的值,可得答案.
【解答】解:①若椭圆的焦点在x轴上,则a2=m>9,
由椭圆的定义得2a=2m,
即am,解得m=1,不符合题意,舍去;
②若椭圆的焦点在y轴上,则0<m<9,a2=9,a=3,
由椭圆的定义得2a=2m=6,解得m=3.
故答案为:3.
【点评】本题主要考查椭圆的定义与简单几何性质,属于基础题.
16.(2024秋 海南州期末)已知地球运行的轨道是椭圆,且太阳在这个椭圆的一个焦点上,若地球到太阳的最大和最小距离分别为1.53×108km,1.47×108km,则这个椭圆的离心率为  0.02  .
【考点】求椭圆的离心率.
【专题】对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【答案】0.02.
【分析】由题意,设该椭圆的长轴长为2a,焦距为2c,结合椭圆的定义以及离心率公式进行求解即可.
【解答】解:设该椭圆的长轴长为2a,焦距为2c,
因为若地球到太阳的最大距离为1.53×108km,最小距离为1.47×108km,
所以,
解得a=1.5×108,c=0.03×108,
则这个椭圆的离心率e0.02.
故答案为:0.02.
【点评】本题考查求椭圆的离心率,考查了逻辑推理和运算能力,属于基础题.
四.解答题(共4小题)
17.(2025 武功县校级模拟)若一个三角形的三条边均与曲线Γ相切,则称这个三角形是以这三个切点为顶点的三角形的“Γ伴随三角形”.已知椭圆,且Γ1上的点到点的距离的最大值为.
(1)求a1;
(2)若△An+1Bn+1Cn+1是△AnBn n的“Γn伴随三角形”,且An,Bn, n均不与Γn的顶点重合.
(ⅰ)求△AnBn n与△An+1Bn+1Cn+1的面积之比;
(ⅱ)求.
【考点】直线与椭圆的综合.
【专题】综合题;对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【答案】(1)a1=1;
(2)(ⅰ);
(ⅱ)
【分析】(1)设点P(x0,y0)在曲线上,用两点之间的距离公式和基本不等式即可计算a1=2的值;
(2)(ⅰ)设点,,,直线Bn+1Cn+1的方程为y=kx+m,联立方程再通过韦达定理即可求得面积之比;
(ⅱ)由(ⅰ)和点在椭圆Γn及直线Bn+1Cn+1上可得直线Bn+1Cn+1,直线An+1Cn+1和直线AnBn的方程,再通过直线AnBn的方程与椭圆方程联立,韦达定理,得{an}是以a1=1为首项,4为公比的等比数列即可计算.
【解答】解:(1)设点P(x0,y0)在上,
此时,
因为椭圆Γ1上的点到点的距离的最大值为,
所以点P到点的距离

当且仅当时,d取得最大值,最大值为,
此时,
所以a1=1;
(2)(ⅰ)因为点An,Bn, n均不与Γn的顶点重合,
所以直线Bn+1Cn+1,Cn+1An+1,An+1Bn+1的斜率均存在且不为0,
设直线Bn+1Cn+1,Cn+1An+1,An+1Bn+1与椭圆Γn的切点分别为An,Bn, n,,,,直线Bn+1Cn+1的方程为y=kx+m,
联立,消去y并整理得(4k2+1)x2+8kmx+4m2﹣4an=0,
此时,
所以,
同理得,
所以,
即点An是线段Bn+1Cn+1的中点,
同理得点Bn, n分别是线段Cn+1An+1,An+1Bn+1的中点,
所以△AnBn n与△An+1Bn+1Cn+1的面积之比为;
(ⅱ)由(ⅰ)知,
即,
因为点在椭圆Γn及直线Bn+1Cn+1上,
所以,
整理得,
即,
所以直线Bn+1Cn+1的方程为,
即,
同理得直线An+1Cn+1的方程为,
所以,,
所以直线AnBn的方程为,
即,
联立,消去y并整理得,
由韦达定理得,
所以

由(ⅰ)知,,
同理得,
所以,
解得或,
因为Γn与Γn+1不重合,
所以,
则{an}是以a1=1为首项,4为公比的等比数列.
故.
【点评】本题考查椭圆的方程以及直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力,属于中档题.
18.(2025 怀宁县校级模拟)已知椭圆,若椭圆的长轴长为4且经过点,过点的直线交椭圆于P,Q两点.
(1)求椭圆方程;
(2)若△OPQ面积为,求此时直线PQ的方程;
(3)若直线PQ与x轴不垂直,在x轴上是否存在点S(s,0)使得∠PST=∠QST恒成立?若存在,求出s的值;若不存在,说明理由.
【考点】直线与椭圆的综合.
【专题】综合题;对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【答案】(1);
(2)或;
(3)存在,.
【分析】(1)由长轴长求出a,将代入椭圆方程求出a,b,得到答案;
(2)根据题意设直线,与椭圆方程联立可得y1+y2,y1y2,由,代入运算化简求解;
(3)根据题意有kPS+kQS=0,转化为,由第二问韦达定理代入运算得解.
【解答】解:(1)因为椭圆的长轴长为4且经过点,
所以2a=4,,
解得a=2,b2=2,
则椭圆C的方程为;
(2)易知直线PQ的斜率不为0,且直线PQ与椭圆必相交,
设直线,P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立,消去x并整理得,
由韦达定理得,,
所以,
若△OPQ面积为,
此时,
解得m=±1,
所以直线PQ的方程为或;
(3)在x轴上存在点使得∠PST=∠QST,理由如下:
因为∠PST=∠QST,
所以kPS+kQS=0,
即,
可得,
所以且m≠0,
解得.
故在x轴上存在点,使得∠PST=∠QST.
【点评】本题考查椭圆的方程以及直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力,属于中档题.
19.(2024秋 武强县校级期末)设椭圆的左,右焦点是F1,F2,离心率为,上顶点坐标为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设P为椭圆上一点,且∠F1PF2=60°,求焦点三角形F1PF2的周长和面积.
【考点】椭圆的焦点三角形;根据椭圆的几何特征求标准方程.
【专题】应用题;整体思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解;新定义类.
【答案】(1);
(2),.
【分析】(1)由椭圆的上顶点坐标求得b,由离心率及椭圆中a,b,c的关系可求得b,从而得椭圆的方程;
(2)根据椭圆的定义得|PF1|+|PF2|=2a及焦距长|F1F2|可得,由|PF1|+|PF2|=2a平方及余弦定理解焦点三角形,得|PF1| |PF2|,再结合三角形面积公式求得.
【解答】解:(1)由题意:离心率为,上顶点坐标为.
知,解得a=3,
∴椭圆的方程为.
(2)由(1)知,∴,
又∵P为椭圆上一点,∴|PF1|+|PF2|=2a=6,
∴焦点三角形F1PF2的周长.
在△F1PF2中,由余弦定理,得,
即 ①,
由|PF1|+|PF2|=6平方,得 ②,
②﹣①,整理得|PF1| |PF2|=8,
所以三角形F1PF2的面积.
【点评】本题考查椭圆的焦点三角形,属于中等题.
20.(2025春 重庆校级月考)已知椭圆的离心率为,且过点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l与C交于不同两点P(x1,y1)、Q(x2,y2),且满足为坐标原点,则:
①△POQ的面积S△POQ是否为定值?
②椭圆C上是否存在点M(异于点P、Q),满足,如果存在,请判断△PQM的形状;如果不存在,请说明理由.
【考点】直线与椭圆的综合.
【专题】综合题;对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑思维;运算求解.
【答案】(1);
(2)①答案见解析;
②不存在,理由见解析.
【分析】(1)根据点在椭圆上及椭圆的离心率即可得椭圆方程;
(2)直线l的斜率存在时,设直线l的方程为:y=kx+m,且m≠0,联立直线与椭圆得交点坐标关系,根据,k,m关系;①确定原点到直线的距离d,根据面积公式求解即可判断S△POQ是否为定值;②若,则O为△PQM的重心,且3+4k2=2m2,由重心坐标公式判断即可.
【解答】解:(1)因为椭圆C的离心率为,且过点,
所以,
解得,
则椭圆C的方程为;
(2)①若直线l与C交于不同两点P(x1,y1)、Q(x2,y2),
当直线l的斜率不存在时,
此时x1=x2,y1=﹣y2,
因为,
所以,,
当直线l的斜率存在时,
设直线l的方程为y=kx+m(m≠0),
联立,消去y并整理得(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0,
此时Δ>0,
解得3+4k2>m2,
由韦达定理得,
因为,
所以,
整理得(4k2﹣3)(4k2+3﹣2m2)=0,
解得或3+4k2=2m2;
当直线l的斜率不存在时,,
当直线l的斜率存在时,
易知点O到直线l的距离,
所以

若,
此时不是定值;
若3+4k2=2m2,
此时为定值;
②设M(x0,y0),
因为点M在椭圆上,
所以,
因为,
所以点O到三边的距离等于对应边上的高长的,
则O为△PQM的重心,
此时,
由(2)知3+4k2=2m2,
则,

即,
所以,
又3+4k2=2m2,
此时联立无解,
所以不存在点M使得条件成立.
故椭圆C上不存在点M,满足.
【点评】本题考查椭圆的方程以及直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力,属于中档题.
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