- 椭圆及其性质
- 共751题
已知抛物线(
)的焦点为
,过点
作直线
交抛物线
于
,
两点.椭圆
的中心在原点,焦点在
轴上,点
是它的一个顶点,且其离心率
.
23.分别求抛物线和椭圆
的方程;
24.经过,
两点分别作抛物线
的切线
,
,切线
与
相交于点
.证明:
.
正确答案
见解析
解析
由已知抛物线的焦点为
可得抛物线
的方程为
.
设椭圆的方程为
,半焦距为
.由已知可得:
,解得
.所以椭圆
的方程为:
.
考查方向
解题思路
第一问根据离心率及焦点求抛物线C和椭圆E的方程,第二问利用平面向量的数量积的坐标公式证明线段和线段垂直。
易错点
计算错误,利用平面向量证明线段垂直
正确答案
见解析
解析
显然直线的斜率存在,否则直线
与抛物线
只有一个交点,不合题意,
故可设直线的方程为
,
由, 消去
并整理得
∴
.
∵抛物线的方程为
,求导得
,
∴过抛物线上
两点的切线方程分别是
,
,
即,
,
解得两条切线的交点
的坐标为
,即
,
,
∴.
考查方向
解题思路
第一问根据离心率及焦点求抛物线C和椭圆E的方程,第二问利用平面向量的数量积的坐标公式证明线段和线段垂直。
易错点
计算错误,利用平面向量证明线段垂直
在平面直角坐标系xOy中,点C在椭圆M:=1(a>b>0)上.若点A(-a,0),B(0,
),且
=
.
20.求椭圆M的离心率;
21.设椭圆M的焦距为4,P,Q是椭圆M上不同的两点,线段PQ的垂直平分线为直线l,且直线l不与y轴重合.
①若点P(-3,0),直线l过点(0,-),求直线l的方程;
②若直线l过点(0,-1) ,且与x轴的交点为D,求D点横坐标的取值范围.
正确答案
(1);
解析
解:(1)设C (x0,y0),则=(a,
),
=(x0,y0-
).
因为=
,所以(a,
)=
(x0,y0-
)=
,
得
代入椭圆方程得a2=.
因为a2-b2=c2,所以e=.
考查方向
解题思路
本题考查直线与椭圆位置关系,解题步骤如下:
(1)设C(m,n),由向量共线的坐标表示,可得C的坐标,代入椭圆方程,可得a,b的关系,
再由离心率公式计算即可得到所求值;
(2)①由题意可得c=2,a=3, b2=5,可得椭圆方程,设直线PQ的方程为y=k(x+3),代入椭圆方程,运用韦达定理和中点坐标公式,再由两直线垂直的条件:斜率之积为-1,解方程可得k,进而得到所求直线方程;
②设直线PQ的方程为y=kx+m,代入椭圆方程可得,运用韦达定理和中点坐标公式,再由两直线垂直的条件,求得4m=5+9k2,再由中点在椭圆内,可得k的范围,再由直线l的方程可得D的横坐标的范围.
易错点
第二问容易计算错误
正确答案
(2)①y=-x+或y=-
x+
②(-
,0)∪(0,
)
解析
解:(2)①因为c=2,所以a2=9,b2=5,所以椭圆的方程为=1,
设Q (x0,y0),则=1.……①
因为点P(-3,0),所以PQ中点为,
因为直线l过点(0,-),直线l不与y轴重合,所以x0≠3,
所以=-1,
化简得x02=9-y02-y0.……②
将②代入①化简得y02-y0=0,解得y0=0(舍),或y0=
.
将y0=代入①得x0=±
,所以Q为(±
,
),
所以PQ斜率为1或,直线l的斜率为-1或-
,
所以直线l的方程为y=-x+或y=-
x+
.
②设PQ:y=kx+m,则直线l的方程为:y=--1,所以xD=-k.
将直线PQ的方程代入椭圆的方程,消去y得(5+9k2)x2+18kmx+9m2-45=0.…………①,
设P(x1,y1),Q(x2,y2),中点为N,
xN==-
,代入直线PQ的方程得yN=
,
代入直线l的方程得9k2=4m-5. ……②
又因为△=(18km)2-4(5+9k2) (9m2-45)>0,
化得m2-9k2-5<0.
将②代入上式得m2-4m<0,解得0<m<4,
所以-<k<
,且k≠0,所以xD=-k∈(-
,0)∪(0,
).
综上所述,点D横坐标的取值范围为(-,0)∪(0,
).
考查方向
解题思路
本题考查直线与椭圆位置关系,解题步骤如下:
(1)设C(m,n),由向量共线的坐标表示,可得C的坐标,代入椭圆方程,可得a,b的关系,
再由离心率公式计算即可得到所求值;
(2)①由题意可得c=2,a=3, b2=5,可得椭圆方程,设直线PQ的方程为y=k(x+3),代入椭圆方程,运用韦达定理和中点坐标公式,再由两直线垂直的条件:斜率之积为-1,解方程可得k,进而得到所求直线方程;
②设直线PQ的方程为y=kx+m,代入椭圆方程可得,运用韦达定理和中点坐标公式,再由两直线垂直的条件,求得4m=5+9k2,再由中点在椭圆内,可得k的范围,再由直线l的方程可得D的横坐标的范围.
易错点
第二问容易计算错误
以椭圆:
的中心
为圆心,
为半径的圆称为该椭圆的“准圆”.设椭圆
的左顶点为
,左焦点为
,上顶点为
,且满足
,
.
24.求椭圆及其“准圆”的方程;
25.若椭圆的“准圆”的一条弦
(不与坐标轴垂直)与椭圆
交于
、
两点,试证明:当
时,试问弦
的长是否为定值,若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
正确答案
见解析
解析
设椭圆的左焦点
,由
得
,又
,即
且
,所以
,
则椭圆的方程为
;椭圆
的“准圆”方程为
考查方向
解题思路
利用所给“准圆”的性质和椭圆的性质以及抛物线的性质求椭圆的方程和准圆方程,利用平面向量的数量积结合圆锥曲线相关性质计算求解。
易错点
计算能力弱
正确答案
见解析
解析
设直线的方程为
,且与椭圆
的交点
,
联列方程组 代入消元得:
由 ,可得
由
得
即
, 所以
此时成立,
则原点到弦
的距离
,
得原点到弦
的距离为
,则
,故弦
的长为定值
考查方向
解题思路
利用所给“准圆”的性质和椭圆的性质以及抛物线的性质求椭圆的方程和准圆方程,利用平面向量的数量积结合圆锥曲线相关性质计算求解。
易错点
计算能力弱
已知A、B分别是椭圆的左右顶点,离
心率为
,右焦点与抛物线
的焦点F重合.
25.求椭圆C的方程;
26.已知点P是椭圆C上异于A、B的动点,直线l过点A且垂直于x轴,若过F作直线FQ垂直于AP,并交直线l于点Q,证明:Q、P、B三点共线.
正确答案
见解析
解析
抛物线的焦点F(1,0),∵,∴a=2,∴
,∴椭圆方程为
.
考查方向
解题思路
利用离心率和椭圆的性质以及抛物线的性质求椭圆的方程,利用直线与圆锥曲线方程证明三点共线。
易错点
计算能力弱
正确答案
见解析
解析
由25题知直线l的方程为x=-2,∵点P异于A,B,∴直线AP的斜率存在且不为0,设AP的方程为,联立
,
,∴
,
.
又∵QF⊥AP,,∴直线QF的方程为
,联立
,解得交点
,
,
即,有公共点Q,所以Q,P,B三点共线
考查方向
解题思路
利用离心率和椭圆的性质以及抛物线的性质求椭圆的方程,利用直线与圆锥曲线方程证明三点共线。
易错点
计算能力弱
已知椭圆的
左右顶点
,椭圆上不同于
的点
,
,
两直线的斜率之积为
,
面积最大值为
.
20.求椭圆的方程;
21.若椭圆的所有弦都不能被直线
垂直平分,求
的取值范围.
正确答案
解析
解:由已知得,
,
,
两直线的斜率之积为
的面积最大值为
所以所以椭圆
的方程为:
…………………………6分
考查方向
解题思路
将“斜率之积为,
面积最大值为
”结合图形,转化成a,b的方程
易错点
解析几何易出现对于直线方程的分类讨论上的错误,再就是直线与曲线联系以后,曲线与直线有两个交点的条件易得忽略,寻求变量之间的联系时,易出现转化和计算、代数整理上的错误。
正确答案
.
解析
解:假设存在曲线的弦
能被直线
垂直平分
当显然符合题 …………8分
当时,设
,
中点为
可设
:
与曲线联立得:
,
所以得
……(1)式…………………………10分
由韦达定理得:,
所以,代入
得
在直线
上,得
……(2)式…………………12分
将(2)式代入(1)式得:,得
,即
且
……1
4分
综上所述,的取值范围为
.
考查方向
解题思路
从反面入手,假设存在曲线的弦
能被直线
垂直平分,采用设而不求的方法,设出
:
,当然对CD的特殊情况
要进行讨论,联立方程组,得到关于x的一元二次方程,利用判别式,得到k,m的不等式
,再结合根与系数关系,将CD的中点表示出来,代入直线
上,得
,通过上面的不等式及等式关系即可求出k的范围
易错点
解析几何易出现对于直线方程的分类讨论上的错误,再就是直线与曲线联系以后,曲线与直线有两个交点的条件易得忽略,寻求变量之间的联系时,易出现转化和计算、代数整理上的错误。
已知中心在坐标原点,焦点在轴上的椭圆
的离心率为
,椭圆上异于长轴顶点的任意点
与左右两焦点
构成的三角形中面积的最大值为
.
23.求椭圆的标准方程;
24.若与
是椭圆
上关于
轴对称的两点,连接
与椭圆的另一交点为
,求证:直线
与
轴交于定点.
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:由题意知,
,解得
,
,
.椭圆
的标准方程是
.
考查方向
解题思路
利用相关知识求椭圆方程;
易错点
对题中条件的处理容易出错。
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,
,
,
:
.将
,代入
得
.则
,
.
因为共线,所以
,即
.
整理得,
所以,
.
:
,与
轴交于定点
.
考查方向
解题思路
联立方程组,利用题中所给条件找关系,整理即可求解.
易错点
对题中条件的处理容易出错。
已知直线与椭圆
相交于
两个不同的点,记
与
轴的交点为
.
25.若,且
,求实数
的值;
26.若,求
面积的最大值,及此时椭圆的方程.
正确答案
见解析
解析
解:设直线l与椭圆的两个交点坐标为,
,
.
考查方向
解题思路
联立方程组,消去参数,利用基本不等式判断
易错点
计算错误;找不到最大值
正确答案
见解析
解析
,
,
由,代入上式得:
,
,
当且仅当时取等号,此时
,
又,因此
.
所以,面积的最大值为
,此时椭圆的方程为
.
考查方向
解题思路
联立方程组,消去参数,利用基本不等式判断
易错点
计算错误;找不到最大值
如图所示的封闭曲线C由曲线和曲线
组成,已知曲线
过点
,离心率为
,点A,B分别为曲线C与x轴、y轴的一个交点.
24.求曲线的方程;
25.若点Q是曲线上的任意点,求
面积的最大值及点Q的坐标;
26.若点F为曲线的右焦点,直线
与曲线
相切于点M,且与直线
交于点N,求证:以MN为直径的圆过点F.
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
根据离心率和点求出曲线,求出交点确定
易错点
本题易错于1、曲线方程求错,特别是曲线 2、第二问Q点位置的确定,使用直接法会极大的增加运算过程,且很容易出错,第三问,主要是在圆的几何性质上使用出错
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
求出直线AB,判定面积最大是恰好是与AB平行且与曲线相切时,利用平行线及切线的判定求出面积的最大值及其点的坐标
易错点
本题易错于
1、曲线方程求错,特别是曲线
2、第二问Q点位置的确定,使用直接法会极大的增加运算过程,且很容易出错,第三问,主要是在圆的几何性质上使用出错
正确答案
见解析
解析
考查方向
解题思路
设出直线方程,利用与曲线联立,根据相切确定k,m的关系以及确定切点M的坐标,与直线
联立求出点N的坐标
借助圆的几何性质
易错点
本题易错于1、曲线方程求错,特别是曲线 2、第二问Q点位置的确定,使用直接法会极大的增加运算过程,且很容易出错,第三问,主要是在圆的几何性质上使用出错
如图,曲线由上半椭圆
和部分抛物线
连接而成,
的公共点为
,其中
的离心率为
.
23.求的值;
24.过点的直线
与
分别交于
(均异于点
),若
,求直线
的方程.
正确答案
(1);
解析
(Ⅰ)因为抛物线与
轴交于点
,所以
由因为,所以椭圆方程为
考查方向
解题思路
先根据抛物线与x轴的交点求出b的值,后利用离心率求出a的值;
易错点
不知道抛物线与x轴的交点即为b的值;
正确答案
(2)
解析
(Ⅱ)因为,若过点
的直线
斜率不存在时,不满足题意,所以直线
斜率存在,
设直线的斜率为
,则直线
的方程为
,设
,联立
,所以
,所以
联立
所以
,所以
由
化简得,所以
,所以直线
的方程为
即
考查方向
解题思路
设出直线的方程后分别与椭圆和抛物线的方程联立消元导出求出P,Q 的坐标后带入
解方程即可。
易错点
不会转化, 导致问题找不到突破口。
(本小题满分12分,(1)小问5分,(2)小问7分)
如图,椭圆的左、右焦点分别为
过
的直线交椭圆于
两点,且
25.若,求椭圆的标准方程
26.若求椭圆的离心率
正确答案
.
解析
试题分析:(1)本题中已知椭圆上的一点到两焦点的距离,因此由椭圆定义可得长轴长,即参数的值,而由
,应用勾股定理可得焦距,即
的值,因此方程易得
试题解析:(1)由椭圆的定义,
设椭圆的半焦距为c,由已知,因此
即
从而,故所求椭圆的标准方程为
.
考查方向
解题思路
确定圆锥曲线方程的最基本方法就是根据已知条件得到圆锥曲线系数的方程,解方程组得到系数值.注意在椭圆中c2=a2-b2,在双曲线中c2=a2+b2.圆锥曲线基本问题的考查的另一个重点是定义的应用
易错点
椭圆定义的应用
正确答案
解析
试题解析:(2)要求椭圆的离心率,就是要找到关于的一个等式,题中涉及到焦点距离,因此我们仍然应用椭圆定义,设
,则
,
,于是有
,
这样在中求得
,在
中可建立关于
的等式,从而求得离心率.
(2)解法一:如图(21)图,设点P在椭圆上,且
,则
求得
由,得
,从而
由椭圆的定义,,
从而由,有
又由,
知
,因此
于是
解得.
解法二:如图由椭圆的定义,,
从而由,有
又由,
知
,因此
,
,从而
由,知
,因此
考查方向
解题思路
求椭圆与双曲线的离心率的基本思想是建立关于a,b,c的方程,根据已知条件和椭圆、双曲线中a,b,c的关系,求出所求的椭圆、双曲线中a,c之间的比例关系,根据离心率定义求解.
易错点
a,c之间的比例关系的分析
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