- 椭圆的几何性质
- 共178题
已知点和椭圆
.
26.设椭圆的两个焦点分别为,
,试求
的周长及椭圆的
离心率;
27.若直线与椭圆
交于两个不同的点
,
,直线
,
与
轴分别交于
,
两点,求证:
.
正确答案
;
;
解析
试题分析:本题是直线与圆锥曲线综合应用问题,解题时利用椭圆定义完成第一问。再由“”要想到“
”最终转换成“
”,再利用韦达定理去完成。
(Ⅰ)由题意可知,,
,所以
.
因为是椭圆
上的点,由椭圆定义得
.
所以的周长为
.
易得椭圆的离心率.………………………………………………………4分
考查方向
解题思路
本题考查直线与圆锥曲线综合应用问题,解题步骤如下:
根据题意是椭圆
上的点,由椭圆定义得
,易得离心率。
本题第二问由“”要想到“
”最终转换成“
”再利用韦达定理去研究,得到结论。
易错点
未注意到点在椭圆上而在运算中出错。本题第二问在“
”的理解和转换成“
”上极易出错。
正确答案
证明略.
解析
试题分析:本题是直线与圆锥曲线综合应用问题,解题时利用椭圆定义完成第一问。再由“”要想到“
”最终转换成“
”,再利用韦达定理去完成。
(Ⅱ)由得
.
因为直线与椭圆
有两个交点,并注意到直线
不过点
,
所以解得
或
.
设,
,则
,
,
,
.
显然直线与
的斜率存在,设直线
与
的斜率分别为
,
,
则
.
因为,所以
.
所以.
考查方向
解题思路
本题考查直线与圆锥曲线综合应用问题,解题步骤如下:
根据题意是椭圆
上的点,由椭圆定义得
,易得离心率。
本题第二问由“”要想到“
”最终转换成“
”再利用韦达定理去研究,得到结论。
易错点
未注意到点在椭圆上而在运算中出错。本题第二问在“
”的理解和转换成“
”上极易出错。
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+
=1(a>b>0)的离心率为
,且右焦点F到左准线l的距离为3.
23.求椭圆的标准方程;
24.过F的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于点P,C,若PC=2AB,求直线AB的方程.
正确答案
+y2=1;
解析
(1)由题意可得,e==
,
且c+=3,解得c=1,a=
,
则b=1,即有椭圆方程为+y2=1;
考查方向
解题思路
(1)运用离心率公式和准线方程,可得a,c的方程,解得a,c,再由a,b,c的关系,可得b,进而得到椭圆方程;
易错点
本题考查椭圆的方程和性质,在应用几何意义时易错.
正确答案
y=x﹣1或y=﹣x+1.
解析
(2)当AB⊥x轴,AB=,CP=3,不合题意;
当AB与x轴不垂直,设直线AB:y=k(x﹣1),A(x1,y1),B(x2,y2),
将AB方程代入椭圆方程可得(1+2k2)x2﹣4k2x+2(k2﹣1)=0,
则x1+x2=,x1x2=
,
则C(,
),且|AB|=
•
=
,
若k=0,则AB的垂直平分线为y轴,与左准线平行,不合题意;
则k≠0,故PC:y+=﹣
(x﹣
),P(﹣2,
),
从而|PC|=,
由|PC|=2|AB|,可得=
,解得k=±1,
此时AB的方程为y=x﹣1或y=﹣x+1.
考查方向
解题思路
(2)讨论直线AB的斜率不存在和存在,设出直线方程,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,以及两直线垂直的条件和中点坐标公式,即可得到所求直线的方程.
易错点
本题考查椭圆的方程和性质,主要考查椭圆的离心率和方程的运用,联立直线方程,运用韦达定理和弦长公式,计算易错.
已知为椭圆
上的一个动点,弦
分别过左右焦点
,且当线段
的中点在
轴上时,
.
23.求该椭圆的离心率;
24.设,试判断
是否为定值?若是定值,求出该定值,并给出证明;若不是定值,请说明理由.
正确答案
.e=
解析
当线段A的中点在y轴上时,AC垂直于
轴,
为直角三角形.
因为cos∠,所以|
|=3|
|,易知|
|=
,由椭圆的定义|
|+|
|=2a
,所以e=
考查方向
解题思路
先证出为直角三角形,求出
,再由定义得到a,b方程, 从中解出离心率
易错点
解析几何易出现对于直线方程的分类讨论上的错,其次就是直线与曲线联系以后,寻求向量、坐标、常数、参数之间的联系时,易出现转化和计算、代数整理上的错误。
正确答案
+
是定值6
解析
由23得椭圆方程为,焦点坐标为
(1) 当AB、AC的斜率都存在时,设,A()、B(
)、C(
)
则直线AC的方程为y=, 代入椭圆方程得,
=0
又
,同理,
,
+
=6.
(2) 若AB⊥x轴,则=1,
,这时也有.
+
=6.
综上所述,+
是定值6
考查方向
解题思路
由23得到含有b的椭圆方程,根据题意对直线AB、AC的斜率进行分为讨论,设出坐标,联立方程组,利用根与系数关系,结合向量关系式,将向量关系转化为坐标关系,用A的坐标及b,表求,
,验证是否为定值。
易错点
解析几何易出现对于直线方程的分类讨论上的错,其次就是直线与曲线联系以后,寻求向量、坐标、常数、参数之间的联系时,易出现转化和计算、代数整理上的错误。
已知为椭圆
上的一个动点,弦
分别过左右焦点
,且当线段
的中点在
轴上时,
.
24.求该椭圆的离心率;
25.设,试判断
是否为定值?若是定值,求出该定值,并给出证明;若不是定值,请说明理由.
正确答案
.e=
解析
当线段A的中点在y轴上时,AC垂直于
轴,
为直角三角形.
因为cos∠,所以|
|=3|
|,易知|
|=
,由椭圆的定义|
|+|
|=2a
,所以e=
考查方向
解题思路
先证出为直角三角形,求出
,再由定义得到a,b方程, 从中解出离心率
易错点
解析几何易出现对于直线方程的分类讨论上的错,其次就是直线与曲线联系以后,寻求向量、坐标、常数、参数之间的联系时,易出现转化和计算、代数整理上的错误。
正确答案
+
是定值6
解析
由24得椭圆方程为,焦点坐标为
,当AB、AC的斜率都存在时,设,A(
)、B(
)、C(
)
则直线AC的方程为y=, 代入椭圆方程得,
=0
又
,同理,
,
+
=6
(2) 若AB⊥x轴,则=1,
,这时也有.
+
=6.
综上所述,+
是定值6
考查方向
解题思路
由24得到含有b的椭圆方程,根据题意对直线AB、AC的斜率进行分为讨论,设出坐标,联立方程组,利用根与系数关系,结合向量关系式,将向量关系转化为坐标关系,用A的坐标及b,表求,
,验证是否为定值。
易错点
解析几何易出现对于直线方程的分类讨论上的错,其次就是直线与曲线联系以后,寻求向量、坐标、常数、参数之间的联系时,易出现转化和计算、代数整理上的错误。
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+
=1(a>b>0)的离心率为
,且右焦点F到左准线l的距离为3.
23.求椭圆的标准方程;
24.过F的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于点P,C,若PC=2AB,求直线AB的方程.
正确答案
+y2=1;
解析
(1)由题意可得,e==
,
且c+=3,解得c=1,a=
,
则b=1,即有椭圆方程为+y2=1;
考查方向
解题思路
(1)运用离心率公式和准线方程,可得a,c的方程,解得a,c,再由a,b,c的关系,可得b,进而得到椭圆方程;
易错点
本题考查椭圆的方程和性质,在应用几何意义时易错.
正确答案
y=x﹣1或y=﹣x+1.
解析
(2)当AB⊥x轴,AB=,CP=3,不合题意;
当AB与x轴不垂直,设直线AB:y=k(x﹣1),A(x1,y1),B(x2,y2),
将AB方程代入椭圆方程可得(1+2k2)x2﹣4k2x+2(k2﹣1)=0,
则x1+x2=,x1x2=
,
则C(,
),且|AB|=
•
=
,
若k=0,则AB的垂直平分线为y轴,与左准线平行,不合题意;
则k≠0,故PC:y+=﹣
(x﹣
),P(﹣2,
),
从而|PC|=,
由|PC|=2|AB|,可得=
,解得k=±1,
此时AB的方程为y=x﹣1或y=﹣x+1.
考查方向
解题思路
(2)讨论直线AB的斜率不存在和存在,设出直线方程,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,以及两直线垂直的条件和中点坐标公式,即可得到所求直线的方程.
易错点
本题考查椭圆的方程和性质,主要考查椭圆的离心率和方程的运用,联立直线方程,运用韦达定理和弦长公式,计算易错.
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
详见解析
解析
解:(Ⅰ)设圆的半径为
(
),依题意,圆心坐标为
.
∵ ∴
,解得
.
2分
∴ 圆的方程为
.
4分
考查方向
求直线和圆的方程
解题思路
先求圆C的半径,然后带入方程中,求解参数
易错点
不能正确的设出坐标,找不到等量关系
正确答案
(Ⅱ)把代入方程
,解得
或
,
即点.
6分
(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,
.
8分
设直线交椭圆于
两点,则
,
.
∴
若,即
10分
∵,
∴ .
12分
考查方向
直线和圆的方程,直线和圆锥曲线的综合题
解题思路
设出直线AB的方程,联立方程,消去y,然后直线AN和直线BN的斜率的和等于0,证明角相等。
若椭圆的左右焦点分别为
,线段
被抛物线
的焦点
内分成了
的两段.
24.求椭圆的离心率;
25.过点的直线
交椭圆于不同两点
,且
,当
的面积最大时,求直线
和椭圆的方程.
(2)【答案】设直线,
,
∵,∴
,即
①
由(1)知,,∴椭圆方程为
由,消去
得
,
∴②,
③
由①②知,,
∵,
∴,
当且仅当,即
时取等号,此时直线方程为
或
.
又当时,
,
∴由,得
,∴椭圆方程为
.
正确答案
(1)由题意知,,∴
,
.
解析
(1)由题意知,,∴
,
.
考查方向
本题考查椭圆与抛物线的应用问题,主要涉及到两者焦距、焦点问题
解题思路
由题意,可知,再根据椭圆中a,b,c的关系式,求出椭圆的离心率
易错点
线段的定比分点计算容易出错,离心率公式容易记错
教师点评
本题是椭圆焦距与抛物线焦点坐标的综合题,属于简单题,只要掌握线段定比分点的性质即可,在近几年中考到的频率较高,是解析几何中重要的一块
正确答案
直线方程为或
.
椭圆方程为.
解析
设直线,
,
∵,∴
,即
①
由(1)知,,∴椭圆方程为
由,消去
得
,
∴②,
③
由①②知,,
∵,
∴,
当且仅当,即
时取等号,此时直线方程为
或
.
又当时,
,
∴由,得
,∴椭圆方程为
.
考查方向
本题考查椭圆中三角形面积最大问题,主要涉及到直线与椭圆的焦点问题、向量在椭圆中的应用问题以及函数值域问题
解题思路
先设出直线方程,联立椭圆方程和直线方程,利用韦达定理,求出两根和积,再利用向量坐标运算,求出关系式,列出面积公式,利用均值不等式求出直线方程和椭圆方程
易错点
计算容易出错,不容易想到均值不等式
教师点评
本题是向量、曲线相交与均值不等式的综合应用题,是一道难度较大的题型,需要掌握直线的不同设法、设而不求法、向量运算与面积问题、均值不等式在最值问题上会经常使用,值得注意
在平面直角坐标系中,过椭圆
的一个焦点作一直线交椭圆于
两点,线段
长的最大值与最小值分别是
.
23.求椭圆的方程;
24.与圆相切的直线
与椭圆交于
两点,若椭圆上一点
满足
,求实数
的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)由题意知,解得
所求椭圆的方程为. …………………………
………………(5分)
解析
由题意,得,得
,从而椭圆方程为
考查方向
本题考查椭圆焦点弦知识,由焦点弦的公式可以知道最大值与最小值
解题思路
由焦点弦公式,可得,从而求出a,b的值
易错点
焦点弦的最大值与最小值容易弄错
教师点评
本题只需要记住焦点弦的公式就可以解决,在近几年中考到的频率较高,是解析几何中重要的一块
正确答案
(Ⅱ)设,
,
由直线与圆
相切,
所以,① …………………………(6分)
联立,
所以,
, ………………………………………………(9分)
又,
,
将点C代入椭圆方程并化简得,② …………………………(10分)
①代入②得,解得
. …………………………(12分)
解析
(Ⅱ)设,
,
由直线与圆
相切,
所以,① …………………………(6分)
联立,
所以,
, ………………………………………………(9分)
又,
,
将点C代入椭圆方程并化简得,② …………………………(10分)
①代入②得,解得
考查方向
本题考查圆与直线相切问题,向量在圆锥曲线上的应用,变量取值范围问题
解题思路
先由圆与直线相切,求出k,然后联立直线与椭圆方程,消去一个元,算出两根和积,再结合向量的性质,联立关系式,求出变量取值范围
易错点
容易算错斜率,以及变量的取值范围
教师点评
本题是圆锥曲线中的常规题,难度是中等,需要掌握切线问题、设而不求法、向量等知识,才能求出变量的取值范围,在近几年中考到的频率较高,是解析几何中重要的一块
20.已知椭圆(
)的半焦距为
,原点
到经过两点
,
的直线的距离为
.
(1)求椭圆的离心率;
(2)如图,是圆
的一条直径,若椭圆
经过
,
两点,求椭圆
的方程.
正确答案
(1)过点(c,0),(0,b)的直线方程为,
则原点O到直线的距离,
由,得
,解得离心率
.
(2)解法一:由(1)知,椭圆E的方程为. (1)
依题意,圆心M(-2,1)是线段AB的中点,且.
易知,AB不与x轴垂直,设其直线方程为,代入(1)得
设则
由,得
解得
.
从而.
于是.
由,得
,解得
.
故椭圆E的方程为.
解法二:由(I)知,椭圆E的方程为. (2)
依题意,点A,B关于圆心M(-2,1)对称,且.
设则
,
,
两式相减并结合得
.
易知,AB不与x轴垂直,则,所以AB的斜率
因此AB直线方程为,代入(2)得
所以,
.
于是.
由,得
,解得
.
故椭圆E的方程为.
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
20.(本题满分12分)
已知椭圆,直线
不过原点
且不平行于坐标轴,
与
有两个交点
,
,线段
的中点为
.
(Ⅰ)证明:直线的斜率与
的斜率的乘积为定值;
(Ⅱ)若过点
,延长线段
与
交于点
,四边形
能否为平行四边形?若能,求此时
的斜率,若不能,说明理由.
正确答案
(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)能,或
.
试题分析:(Ⅰ)题中涉及弦的中点坐标问题,故可以采取“点差法”或“韦达定理”两种方法求解:设端点的坐标,代入椭圆方程并作差,出现弦
的中点和直线
的斜率;设直线
的方程同时和椭圆方程联立,利用韦达定理求弦
的中点,并寻找两条直线斜率关系;
(Ⅱ)根据(Ⅰ)中结论,设直线方程并与椭圆方程联立,求得
坐标,利用
以及直线
过点
列方程求
的值.
试题(Ⅰ)设直线,
,
,
.
将代入
得
,故
,
.于是直线
的斜率
,即
.所以直线
的斜率与
的斜率的乘积为定值.
(Ⅱ)四边形能为平行四边形.
因为直线过点
,所以
不过原点且与
有两个交点的充要条件是
,
.
由(Ⅰ)得的方程为
.设点
的横坐标为
.由
得
,即
.将点
的坐标代入直线
的方程得
,因此
.四边形
为平行四边形当且仅当线段
与线段
互相平分,即
.于是
.解得
,
.因为
,
,
,所以当
的斜率为
或
时,四边形
为平行四边形.
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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