- 椭圆的定义及标准方程
- 共448题
20.在平面直角坐标系xOy中,椭圆E的中心在原点,经过点A(0,1), 其左、右焦点分别为F1、F2,且.(Ⅰ)求椭圆E的方程; (Ⅱ)过点(-
,0)的直线l与椭圆E有且只有一个公共点P,且与圆O:x2+y2=r2(r>0)相切于点Q,求r的值及△OPQ的面积.
正确答案
(Ⅰ)椭圆E的方程为(Ⅱ)
,
解析
(Ⅰ)依题意,设椭圆E的方程为
因为E过点A(0,1),所以b = 1
因为,且AF1=AF2,所以
所以椭圆E的方程为。
(Ⅱ)设直线 联立
整理得①
所以
因为直线与椭圆相切,所以
,解得
代入方程①中得,解得
代入直线的方程中解得
,即
又因为直线与圆
相切,所以
因为,所以
所以
考查方向
解题思路
解题步骤如下:由于椭圆经过点A(0,1),根据其性质可得b =1;设出椭圆焦点坐标,根据,即可求出a的值;由于直线过点(-
,0),可设出直线l的方程,即可求出直线l的斜率k; 根据直线l与椭圆E有且只有一个公共点P,且与圆O相切于点Q,即可求出点P的坐标、r的值和线段OP、PQ的长,从而得到△OPQ的面积.
易错点
本题是综合性比较强的大题,涉及到的的知识点比较多,计算量较大,所以在计算时发生错误 。
知识点
17.如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆
过点
,
离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线与椭圆相交于
两点(异于点
),线段
被
轴平分,且
,求直线
的方程。
正确答案
(1);
(2).
解析
试题分析:此题是直线与圆锥曲线的常见题型,运算量较大。此类问题往往要用到韦达定理,设而不求等方法技巧,把几何关系转化为代数运算。
(1)由条件知椭圆离心率为
,
所以.
又点A(2,1)在椭圆上,
所以,
解得
所以,所求椭圆的方程为.
(2)将代入椭圆方程,得
,
整理,得. ①
由线段BC被y轴平分,得,
因为,所以
.
因为当时,
关于原点对称,设
,
由方程①,得,
又因为,A(2,1),
所以,
所以
.
由于时,直线
过点A(2,1),故
不符合题设.
所以,此时直线l的方程为.
考查方向
解题思路
本题主要考查椭圆的标准方程和几何性质,直线与椭圆的交点,直线斜率等基础知识。解题步骤如下:
把点代入椭圆方程进而求出方程
把垂直关系转化为点的坐标运算。
易错点
第一问对椭圆中的a,b,c表示的意义不明确;
第二问中不能把垂直关系与二次方程的解和点的坐标结合起来考虑。
知识点
15.已知椭圆的左右焦点分别为
,离心率为
,直线
,
为点
关于直线
对称的点,若
为等腰三角形,则
的值为 __________________
正确答案
解析
由题意可得:
考查方向
解题思路
根据点关于直线的对称性,对称轴上的点到两边距离相等,可以得到关系。
易错点
计算量大,所以容易出现运算错误。
知识点
如图,圆与
轴相切于点
,与
轴正半轴相交于
两点(点
在点
的下方),且
.
23.求圆的方程;
24.过点任作一条直线与椭圆
相交于两点
,连接
,求证:
.
正确答案
解析
试题分析:本题属于圆锥曲线的综合应用问题,属于拔高题,不容易得分,解析如下:
设圆的半径为
(
),依题意,圆心坐标为
.
∵ ∴
,解得
.
∴ 圆的方程为
.
考查方向
解题思路
(1)利用相关知识求圆方程;
(2)联立方程组,把角相等转化为斜率之和为0,即可求证.
易错点
对题中条件的处理容易出错。
正确答案
见证明
解析
试题分析:本题属于圆锥曲线的综合应用问题,属于拔高题,不容易得分,解析如下:
把代入方程
,解得
或
,
即点.
(1)当轴时,可知
=0.
(2)当与
轴不垂直时,可设直线
的方程为
.
联立方程,消去
得,
设直线交椭圆于
两点,则
,
.
∴ .
考查方向
本题考查了求圆的方程、直线与椭圆位置关系等知识点。
解题思路
(1)利用相关知识求圆方程;
(2)联立方程组,把角相等转化为斜率之和为0,即可求证.
易错点
对题中条件的处理容易出错。
19.椭圆,
是椭圆与
轴的两个交点,
为椭圆C的上顶点,设直线
的斜率为
,直线
的斜率为
,
.
(Ⅰ)求椭圆的离心率;
(Ⅱ)设直线与轴交于点
,交椭圆于
、
两点,且满足
,当
的面积最大时,求椭圆
的方程.
正确答案
(1);(2)
.
解析
试题分析:本题属于圆锥曲线中的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)直接按照步骤来求(2)要注意对参数的讨论.
(1),
,
,
.
(2)由(1)知,得
,
可设椭圆的方程为:
设直线的方程为:
,直线
与椭圆交于
两点
得
因为直线与椭圆
相交,所以
,
由韦达定理:,
.
又,所以
,代入上述两式有:
,
所以
,
当且仅当时,等号成立,
此时,
代入,有
成立,所以所求椭圆
的方程为:
.
考查方向
解题思路
本题考查圆锥曲线与直线的位置关系,解题步骤如下:1、利用e和c求a,b。2、联立直线与椭圆方程求解。
易错点
第二问中的分类讨论。
知识点
20.如图,椭圆的离心率为
,其左顶点
在圆
上.
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)直线与椭圆
的另一个交点为
,与圆
的另一个交点为
.
(i)当时,求直线
的斜率;
(ii)是否存在直线,使得
? 若存在,求出直线
的斜率;若不存在,
说明理由.
正确答案
(Ⅰ);
(Ⅱ)(i);
(ii)不存在直线,使得
.
解析
(Ⅰ)
因为椭圆的左顶点
在圆
上,所以
.
又离心率为,所以
,所以
,
所以,
所以的方程为
.
(Ⅱ)(i)
法一:设点,显然直线
存在斜率,
设直线的方程为
,
与椭圆方程联立得,
化简得到,
因为为上面方程的一个根,所以
,
所以
由,
代入得到,解得
,
所以直线的斜率为
.
(ii)因为圆心到直线的距离为
,
所以.
因为,
代入得到
.
显然,所以不存在直线
,使得
.
法二:(i)设点,显然直线
存在斜率且不为
,
设直线的方程为
,
与椭圆方程联立得,
化简得到,
显然上面方程的一个根,所以另一个根,即
,
由,
代入得到,解得
.
所以直线的斜率为
(ii)因为圆心到直线的距离为
,
所以.
因为,
代入得到
.
若,则
,与直线
存在斜率矛盾,
所以不存在直线,使得
.
考查方向
本题考查了椭圆的综合求解能力,在近几年的各省高考题出现的频率较高.
解题思路
(Ⅰ)由椭圆的左顶点求出a,再有离心率求出c,进而求得b的值;
(Ⅱ)(i)联立方程,利用韦达定理求得 ,再利用弦长公式求得斜率k的值.
(ii)利用垂径定理求解.
易错点
计算量大,易出错.
知识点
20.已知椭圆上的左、右顶点分别为
,
,
为左焦点,且
,又椭圆
过点
。
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)点和
分别在椭圆
和圆
上(点
除外),设直线
,
的斜率分别为
,
,若
,证明:
,
,
三点共线。
正确答案
(1)椭圆C的方程为
(2)见解析
解析
本题属于直线与椭圆关系的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,
(1)根据题目条件和a、b、c的关系可求
(2)设出两个交点的坐标
(3)根据已知条件,求出斜率关系,最后得出结论。
解:(I)由已知可得a-c=2,b=,又
,解得a=4。故所求椭圆C方程为
.(II)由(I)知A(-4,0),B(4,0),设P(
),Q(
),所以
。
因为P()在椭圆C上,所以
即
,所以
。又因为
所以
①。由已知点Q(
)在圆
上,AB为圆直径,所以
,所以
,由①②可得,
,因为直线PA,QA有共同点A,所以A、P、Q三点共线。
考查方向
本题考查了椭圆的基本性质以及直线与椭圆的位置关系等知识点,考查了学生分析问题与思考问题的能力,直线与圆锥曲线(特别是椭圆)的关系,是高考的重点内容,涉及的知识点较多,运算也比较复杂,对学生的运算能力有较高的要求,有时会与向量、距离、基本不等式、一元二次方程根与系数关系交汇在一起。
易错点
1、椭圆中a、b、c的关系会与双曲线中的搞错
2、第二问证三点共线,通常是证有公共点的两条直线的斜率相等(或者是采用向量的方法)
知识点
20. 椭圆与
的中心在原点,焦点分别在
轴与
轴上,它们有相同的离心率
,并且
的短轴为
的长轴,
与
的四个焦点构成的四边形面积是
.
(Ⅰ)求椭圆与
的方程;
(Ⅱ)设是椭圆
上非顶点的动点,
与椭圆
长轴两个顶点
,
的连线
,
分别与椭圆
交于点
,
.(1)求证:直线
,
斜率之积为常数;(2)直线
与直线
的斜率之积是否为常数?若是,求出该值;若不是,说明理由.
正确答案
(Ⅰ):
,
:
(Ⅱ)(1)-2 (2)是常数-
解析
题 是解析几何中的常规题,两个椭圆的组合给学生解题带来很大的心理压力,只要能突破这一障碍,总体来讲难度还是不大的。
(Ⅰ)依题意,设
:
,
:
,
由对称性,四个焦点构成的四边形为菱形,且面积,
解得:,
所以椭圆:
,
:
(Ⅱ)(1)设,则
,
,
,
所以:,直线
,
斜率之积为常数
(2)设,则
,
,
,
所以:,
同理:所以:
,由
,
,
结合(1)有
考查方向
考查了椭圆方程的求法,以及椭圆中的定值问题,对学生的运算和思维能力要求较高。两个椭圆组合起来,显得条件较多,对学生的解题形成很大的干扰。
解题思路
本题考查椭圆的性质及运用,解题步骤如下:1、设出椭圆的方程,由两个条件得出两个方程,解方程组。2、设动点求斜率之积为常数;
易错点
1、不能正确的设出两个椭圆的方程,
2、(2)(3)问中运算量较大,可能出错。
知识点
20. 椭圆C的对称中心是原点,对称轴是坐标轴,离心率与双曲线离心率互为倒数,且过
点,设E、F分别为椭圆的左右焦点.
(1)求出椭圆方程;
(2)一条纵截距为2的直线l1与椭圆C交于P,Q两点,若以PQ直径的圆恰过原点,求出直线方程;
(3)直线l2:与曲线C交与A、B两点,试问:当t变化时,是否存在一条直线l2,使△ABE的面积为
?若存在,求出直线l2的方程;若不存在,说明理由。
正确答案
(1);
(2)
(3)不存在直线满足题意.
解析
试题分析:本题直线与圆锥曲线的综合应用问题,解析如下:
解: (1)双曲线的离心率为
所以椭圆的离心率为
设椭圆的长半轴为,短半轴为
,
半焦距为,
所以
所以,
设椭圆的方程为椭圆过
点,
所以,解得
所以椭圆的标准方程为
(2)直线斜率必存在,且纵截距为
,
设直线为联立直线
和椭圆方程
得:
由,得
设
则
以直径的圆恰过原点所以
,
①即
也即
即
将①式代入,得
即
解得,满足(*)式,
所以
(3)由方程组,
得
设,
则
所以
因为直线过点
所以的面积
,
则不成立不存在直线
满足题意
考查方向
本题考查了求椭圆的标准方程,直线与圆锥曲线的位置关系等知识点,属于拔高题。
易错点
利用已知条件整理容易出错。
知识点
20. 如图,在平面直角坐标系中,椭圆
的离心率为
,直线
与
轴交于点
,与椭圆
交于
、
两点.当直线
垂直于
轴且点
为椭圆
的右焦点时, 弦
的长为
.
(1)求椭圆的方程;
(2)若点的坐标为
,点
在第一象限且横坐标为
,连结点
与原点
的直线交椭圆
于另一点
,求
的面积;
(3)是否存在点,使得
为定值?若存在,请指出点
的坐标,并求出该定值;若不存在,请说明理由.
正确答案
(1) ;
(2);
(3)存在点,使得
为定值.
解析
试题分析:本题属于解析几何的基本问题,题目的难度是逐渐由易到难,(1)直接按照步骤来求(2)要注意计算的准确性,
(1)由,设
,则
,
,
所以椭圆的方程为
,因直线
垂直于
轴且点
为椭圆
的右焦点,即
,代入椭圆方程,解得
,于是
,即
,
所以椭圆的方程为
(2)将代入
,解得
,因点
在第一象限,从而
,
由点的坐标为
,所以
,直线
的方程为
,
联立直线与椭圆
的方程,解得
,
又过原点
,于是
,
,所以直线
的方程为
,
所以点到直线
的距离
,
故 .
(3)假设存在点,使得
为定值,设
,
当直线与
轴重合时,有
,
当直线与
轴垂直时,
,
由,解得
,
,
所以若存在点,此时
,
为定值2.
根据对称性,只需考虑直线过点
,设
,
,
又设直线的方程为
,与椭圆
联立方程组,
化简得,所以
,
,
又,
所以,
将上述关系代入,化简可得.
综上所述,存在点,使得
为定值.
考查方向
本题主要考查了本题考查了椭圆的集合性质和直线与椭圆的位置关系
解题思路
(1)因直线垂直于
轴且点
为椭圆
的右焦点,即
,代入椭圆方程,解得
,由此求出椭圆C的方程;
(2)将代入
,解得y,可得直线AB的方程,与椭圆方程联立解得B,又PA过原点O,可得P,|PA|,直线PA的方程,
求出点B到直线PA的距离h;
(3)假设存在点E,使得为定值. 利用特殊位置法求出点E,然后判断点E任意情况均成立
易错点
(1)计算的准确性
(2)存在性问题,先特殊在一般
知识点
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