2024年高考数学椭圆知识点总结+大题跟踪训练(含答案)

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2024年高考数学椭圆知识点总结+大题跟踪训练(含答案)

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2024年高考数学椭圆知识点总结+大题跟踪训练
知识点总结
定义 平面内与两个定点、的距离的和等于常数(大于)的点的轨迹叫椭圆,两个定点叫椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
焦点的位置 焦点在轴上 焦点在轴上
图形
标准方程
范围 且 且
顶点 、 、 、 、
轴长 长轴的长 短轴的长
对称性 关于轴、轴对称,关于原点中心对称
焦点 、 、
焦距
关系
离心率
焦点三角形面积
通径 过焦点且垂直于长轴的弦叫通径:
弦长公式 ,
跟踪训练
1.已知椭圆的焦距为2且过点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过点作直线l与椭圆C交于不同的两点A,B,点B关于x轴的对称点为D,问直线AD是否过定点?若是,求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.
2.已知椭圆E的中心在原点,周长为8的的顶点,为椭圆E的左焦点,顶点B,C在E上,且边BC过E的右焦点.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)椭圆E的上、下顶点分别为M,N,点若直线PM,PN与椭圆E的另一个交点分别为点S,T,证明:直线ST过定点,并求该定点坐标.
3.已知O为坐标原点,M是椭圆上的一个动点,点N满足,设点N的轨迹为曲线.
(1)求曲线的方程.
(2)若点A,B,C,D在椭圆上,且与交于点P,点P在上.证明:的面积为定值.
4.已知椭圆:的左焦点为,为曲线:上的动点,且点不在轴上,直线交于,两点.
(1)证明:曲线为椭圆,并求其离心率;
(2)证明:为线段的中点;
(3)设过点,且与垂直的直线与的另一个交点分别为,,求面积的取值范围.
5.已知椭圆的短轴长为,左顶点到左焦点的距离为1.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图所示,点是椭圆的右顶点,过点的直线与椭圆交于不同的两点,且都在轴的上方,点的坐标为.证明:.
6.如图,椭圆的四个顶点为A,B,C,D,过左焦点且斜率为k的直线交椭圆E于M,N两点.
(1)求四边形的内切圆的方程;
(2)设,连结,并延长分别交椭圆E于P,Q两点,设的斜率为.则是否存在常数,使得恒成立?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
7.设椭圆,是上一个动点,点,长的最小值为.
(1)求的值:
(2)设过点且斜率不为0的直线交于两点,分别为的左、右顶点,直线和直线的斜率分别为,求证:为定值.
8. 设椭圆的左右顶点分别为,左右焦点.已知,.
(1)求椭圆方程.
(2)若斜率为1的直线交椭圆于A,B两点,与以为直径的圆交于C,D两点.若,求直线的方程.
9.已知椭圆的一个顶点为分别是椭圆的左 右焦点,且离心率,过椭圆右焦点且斜率为k的直线l与椭圆C交于M,N两点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若,(为原点),求直线的方程;
(3)过原点作直线的垂线,垂足为P,若,求的值.
10.已知椭圆与椭圆有相同的离心率,椭圆焦点在轴上且经过点.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设为椭圆的上顶点,经过原点的直线交椭圆于,直线AP、AQ与椭圆的另一个交点分别为点和,若与的面积分别为和,求取值范围.
答案解析部分
1.【答案】(1)解:设椭圆的左右焦点为,
由焦距为2可得,①
由椭圆过点可得②,
由①②可得,
所以椭圆C的方程为;
(2)解:设,,显然直线l的斜率存在.
直线l的方程为,联立方程组
消去y得,由,得,
所以,.
因为点,所以直线AD的方程为.
又,
所以直线AD的方程可化为,

即,
所以直线AD恒过点.
2.【答案】(1)解:由题意知,椭圆E的焦点在x轴上,
所以设椭圆方程为,焦距为,
所以周长为,即,
因为左焦点,所以,,
所以,
所以椭圆E的标准方程为
(2)证明:由题意知,,直线斜率均存在,
所以直线,与椭圆方程联立得,
对恒成立,
则,即,则,
同理,,
所以,
所以直线方程为:,
所以直线过定点,定点坐标为
3.【答案】(1)解:设,则,
因为,
所以,
所以,
即曲线的方程为;
(2)证明:设,则,
由,可知A,B分别为的中点,
所以,
则,作差可得.
因为,
所以,
同理,
所以C,D都在直线上,
联立,可得,
即,
点P到直线的距离,
所以的面积为,
即的面积为定值.
4.【答案】(1)解:曲线:,整理得,
,即,
故曲线可由向左平移2个单位得到,故曲线为椭圆,
其中,离心率为;
(2)由题意得,即,
设,则,两式相减得,
因为点不在轴上,故直线的斜率存在且不为0,
故,所以,
设的中点为,则,
,故,
设,则,
则,又,
则,
故,而直线AB不过原点,且H,P在直线AB上,
即重合,为线段的中点;
(3)解:由题意得四边形为直角梯形,设直角梯形的面积为,又为的中点,如图所示:
所以,则,
设直线的方程为,与联立得:,
设,则,


直线方程为,联立得:,
即,
设,由图形可得,则,故,
故,
同理可得,


又,
故,
故,
由于分母最高次为次,分子最高次为次,且恒成立,
故随着的增大,趋向于0,
当时,,故,
则.
5.【答案】(1)解:依题意得
解得.
椭圆的标准方程为.
(2)证明:直线过点,与椭圆交与不同的两点.且都在轴上方.
直线的斜率存在且不为0,设直线方程为.
联立方程可得.
设,则.

.
.
.
6.【答案】(1)解:显然四边形 ABCD 为菱形, 故其内切圆以 O 为圆心,半径r为 O到直线AD的距离
又由 得直线 A B 的方程为:
故原点到直线 A B 的距离
故四边形ABCD内切圆的标准方程为:
(2)解:由题意可知 , 故 M N 方程为:

则直线 M P 的方程为:
联立 得:
又 在椭圆 上, 故 , 即
代入 (*) 式整理得:
显然

同理:
故 , 即
所以: 存在常数 满足题意
方法二:
由题意可知 , 故 M N 方程为:


得:
由①-② 得:
将 带入上式得: 即:

设 , 同理可得:
故 , 即
所以: 存在常数 满足题意
7.【答案】(1)解:依题意,椭圆的焦点在轴上,设焦距为,
设,则,而,
则,
而,则,即,因此,
由,得当时,,
即,化简得,又,解得,
所以.
(2)解:由(1)知,椭圆的方程为,点,
设,则,即,
斜率不为0的直线过点,设方程为,则,
由消去并整理得,显然,
则,即有,
因此,所以为定值.
8.【答案】(1)解:由题意,,,解得,,,
所以椭圆方程为.
(2)解:设直线为,,,由题意,以为直径的圆的方程为,则圆心到直线的距离,即,
所以,
由,消去,整理得,
,解得,又,所以,
,,

因为,所以,解得,又,所以,
所以直线的方程为:或.
9.【答案】(1)解:因为椭圆焦点在轴上且经过点,所以,
又因为,所以,又,
解得,
所以椭圆方程为;
(2)解:如图所示,
由(1)知,所以直线,设,
联立,可得,
易得,所以,
所以,
而,
解得,
所以直线方程为或者;
(3)解:如图所示,
过作交于点,所以为点到直线的距离,
即,所以,


所以,
所以.
10.【答案】(1)由题意知椭圆的离心率为,故椭圆的离心率也为,
设椭圆的方程为,则,
即,将代入得,
则椭圆的方程为;
(2)由于为椭圆的上顶点,故,
不妨设在第一象限以及轴正半轴上,,则,则,

由题意知直线AP存在斜率,设其方程为,
则AQ的直线方程为,
联立直线AP和椭圆的方程,整理得,
解得,即;
联立直线$AP$和椭圆的方程,整理得,
解得,即;
故,同理可求得,
所以,
设,则,
而,
由于,故在时单调递减,
即,
故,即.
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