【高考押题卷】2025年高考数学高频易错考前冲刺 椭圆(含解析)

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【高考押题卷】2025年高考数学高频易错考前冲刺 椭圆(含解析)

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高考数学押题预测 椭圆
一.选择题(共8小题)
1.(2025 东昌府区校级模拟)已知椭圆1(a>b>0)的左、右顶点分别为A,B,过左焦点F作斜率为的直线l,若直线l与以OB为直径的圆相切,则椭圆的离心率是(  )
A. B. C. D.
2.(2025 宝鸡模拟)已知焦点在y轴上的椭圆的焦距为2,则其离心率为(  )
A. B. C. D.
3.(2025 聊城一模)设F是椭圆的左焦点,M,N是C上的任意两点,△FMN周长的取值范围为(m,n],若n=3m,则椭圆C的离心率为(  )
A. B. C. D.
4.(2025 苏州模拟)已知F1,F2分别为椭圆的左,右焦点,A为C上的一点,且AF1⊥F1F2,|AF1|=3,,则C的短轴长为(  )
A. B. C. D.
5.(2024秋 玄武区校级期末)已知椭圆的左、右焦点分别F1,F2,点P在C上,PF1⊥PF2,则△PF1F2内切圆半径为(  )
A.1 B.2 C.4 D.5
6.(2024秋 扬州期末)设椭圆的半焦距为c,直线l过F(c,0),B(0,b)两点,坐标原点到直线l的距离等于,则椭圆的离心率为(  )
A.1 B. C. D.
7.(2025 河北开学)椭圆C1:1的上、下顶点分别为B2,B1,椭圆C2:1与C1的一个交点为M,则△MB1B2的周长为(  )
A.4 B. C. D.6
8.(2024秋 邯郸期末)已知F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,点P是C上一点,若|PF1|﹣|PF2|=2b,则C的离心率的取值范围是(  )
A. B. C. D.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025 曲靖一模)“脸谱”是中国戏剧中特有的化妆艺术.“脸谱”图形可近似看作如图所示的由半圆和半椭圆组成的曲线C.若半圆C1的方程为x2+y2=36(y≥0),半椭圆C2的方程为,则下列说法正确的是(  )
A.若点A在半圆C1上,点B在半椭圆C2上,且OA⊥OB,则△AOB面积的最大值为30
B.若M(0,﹣8),N(0,8),D是半椭圆C2上的一个动点,则cos∠MDN的最小值是
C.若P、Q是半椭圆C2上的动点,H(异于坐标原点O)是线段PQ的中点,则kPQ kOH
D.若曲线C在点处的切线为l,半椭圆C2的焦点为F,过点F作直线l的垂线,垂足为T,则|OT|=10
(多选)10.(2025 新疆二模)设椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,点P在C上,则(  )
A.C的离心率为
B.△PF1F2的周长为5
C.|PF1|的最大值为3
D.的最小值为8
(多选)11.(2025春 弋阳县校级月考)如图所示,用一个与圆柱底面成角的平面截圆柱,截面是一个椭圆.若圆柱的底面圆半径为2,,则下列结论正确的是(  )
A.椭圆的长轴长等于4
B.椭圆的离心率为
C.椭圆的标准方程可以是
D.椭圆上的点到一个焦点的距离的最小值为
(多选)12.(2025 重庆模拟)已知椭圆,F1,F2分别为它的左右焦点,点A,B分别为它的左右顶点,已知定点N(4,4),点M是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的有(  )
A.只存在2个点M,使得∠F1MF2=90°
B.直线MA与直线MB斜率乘积为定值
C.有最小值
D.|MN|+|MF1|的取值范围为
三.填空题(共4小题)
13.(2025 湛江一模)已知椭圆A:与双曲线B:具有相同的焦点F1,F2,点P为椭圆A与双曲线B位于第一象限的交点,且|OP||F1F2|(O为坐标原点).设椭圆A与双曲线B的离心率分别为e1,e2,则2的最小值为    .
14.(2024秋 浦东新区校级期末)椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,过F2的直线交椭圆于A,B两点,则△AF1B的周长为   .
15.(2024秋 浦东新区校级期末)已知椭圆方程为,点A为椭圆的右顶点,定点T(t,0)在x轴上,点S为椭圆上一动点,当|ST|取得最小值时点S恰与点A重合,则实数t的取值范围为    .
16.(2024秋 邯郸期末)若椭圆的一条弦AB的中点为M(﹣2,1),则直线AB的斜率为   .
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 浦东新区校级期末)已知椭圆C的方程为,F1、F2为其左、右焦点.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)若直线y=x+m被椭圆C截得的线段长为,求m的值.
18.(2025 烟台一模)已知椭圆Γ1:1(a>b>0)的焦距为2,离心率为.
(1)求椭圆Γ1的方程;
(2)设O为坐标原点,P,Q为Γ1上两个动点,且OP⊥OQ,作OM⊥PQ,垂足为M.
(i)线段OM的长度是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由;
(ii)设点M的轨迹为Γ2,过点P作Γ2的切线交Γ1于点N(异于P,Q),求△PQN面积的最小值.
19.(2025 重庆模拟)椭圆的离心率为,椭圆上任意一点到右焦点的最小距离为1,斜率为k的直线l与椭圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M(1,m)(m>0).
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求k的范围;
(3)设F为C的右焦点,P为C上一点,且.判断、、是否成等差数列,如果是,说明理由并求该数列的公差.
20.(2024秋 德州期末)已知椭圆E:1(a>b>0)的长轴长为4,左焦点与抛物线y2=﹣4x的焦点重合,过点P(﹣4,0)的直线l与椭圆E交于M,N两点,在x=﹣1上任取一点Q,设直线MQ,NQ,PQ的斜率分别为k1,k2,k3(k1,k2,k3均存在).
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)是否存在常数λ,使得k1+k2=λk3?若存在,求λ值;若不存在,说明理由;
(3)已知过点Q且斜率为4的直线与椭圆E交于A,B两点,直线PA,PB与椭圆E的另一个交点分别为C,D,求坐标原点到直线CD距离的最大值.
高考数学押题预测 椭圆
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025 东昌府区校级模拟)已知椭圆1(a>b>0)的左、右顶点分别为A,B,过左焦点F作斜率为的直线l,若直线l与以OB为直径的圆相切,则椭圆的离心率是(  )
A. B. C. D.
【考点】求椭圆的离心率.
【专题】对应思想;定义法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】C
【分析】根据题意作出图形,利用直线斜率定义和圆的直径可得,求出离心率.
【解答】解:已知椭圆1(a>b>0)的左、右顶点分别为A,B,过左焦点F作斜率为的直线l,若直线l与以OB为直径的圆相切,
设OB的中点为M,l与圆相切的切点为N,F(﹣c,0),如下图所示:
易知,
因为直线l的斜率为,即
则,所以;
解得a=4c,则离心率为.
故选:C.
【点评】本题考查椭圆的几何特征相关知识,属于中档题.
2.(2025 宝鸡模拟)已知焦点在y轴上的椭圆的焦距为2,则其离心率为(  )
A. B. C. D.
【考点】椭圆的离心率.
【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】由椭圆的性质,结合椭圆离心率的求法求解.
【解答】解:已知焦点在y轴上的椭圆的焦距为2,
则m2﹣8=1,
即m2=9,
即,
又0<e<1,
即.
故选:D.
【点评】本题考查了椭圆的性质,重点考查了椭圆离心率的求法,属基础题.
3.(2025 聊城一模)设F是椭圆的左焦点,M,N是C上的任意两点,△FMN周长的取值范围为(m,n],若n=3m,则椭圆C的离心率为(  )
A. B. C. D.
【考点】求椭圆的离心率.
【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】A
【分析】根据椭圆的定义与几何性质,结合三角形三边的关系,求得△FMN周长的取值范围为(2a﹣2c,4a],由此算出m、n与a、c的关系,进而运用离心率的计算公式求出答案.
【解答】解:设椭圆C的右焦点为E(c,0),则|ME|+|MF|=2a,|NE|+|NF|=2a,
所以△FMN周长|MN|+|MF|+|NF|=|MN|+(2a﹣|ME|)+(2a﹣|NE|)
=4a+|MN|﹣(|ME|+|NE|)≤4a+|MN|﹣|MN|=4a,
当且仅当M、N、E共线时取等号,结合题意可得n=3m=4a,即,
因为|MN|+|MF|+|NF|>|MF|+|MF|=2|MF|≥2(a﹣c),
所以m=2(a﹣c),可得,整理得a=3c,所以C的离心率e.
故选:A.
【点评】本题主要考查三角形三边的关系、椭圆的定义与简单几何性质等知识,考查了计算能力、概念的理解能力,属于中档题.
4.(2025 苏州模拟)已知F1,F2分别为椭圆的左,右焦点,A为C上的一点,且AF1⊥F1F2,|AF1|=3,,则C的短轴长为(  )
A. B. C. D.
【考点】椭圆的长短轴.
【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】B
【分析】由题设列出关于a,b,c的方程求出a,b,c即可求解.
【解答】解:由F1,F2分别为椭圆的左,右焦点,A为C上的一点,且AF1⊥F1F2,|AF1|=3,,
可得,
所以C的短轴长为.
故选:B.
【点评】本题主要考查椭圆的性质应用,考查计算能力,属于中档题.
5.(2024秋 玄武区校级期末)已知椭圆的左、右焦点分别F1,F2,点P在C上,PF1⊥PF2,则△PF1F2内切圆半径为(  )
A.1 B.2 C.4 D.5
【考点】椭圆的焦点三角形.
【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】B
【分析】由椭圆的定义,结合直角三角形内切圆半径的求法求解.
【解答】解:已知椭圆的左、右焦点分别F1,F2,点P在C上,PF1⊥PF2,
则|PF1|+|PF2|=2a=14,
又,
则△PF1F2内切圆半径为.
故选:B.
【点评】本题考查了椭圆的定义,重点考查了直角三角形内切圆半径的求法,属基础题.
6.(2024秋 扬州期末)设椭圆的半焦距为c,直线l过F(c,0),B(0,b)两点,坐标原点到直线l的距离等于,则椭圆的离心率为(  )
A.1 B. C. D.
【考点】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】B
【分析】利用已知条件,求解BF的方程,结合点到直线的距离公式,列出方程,求解离心率即可.
【解答】解:椭圆的半焦距为c,直线l过F(c,0),B(0,b)两点,
可得BF的方程为:bx+cy﹣bc=0,坐标原点到直线l的距离等于,
可得a,化简可得bc,可得,解得e.
故选:B.
【点评】本题考查椭圆的离心率的求法,是中档题.
7.(2025 河北开学)椭圆C1:1的上、下顶点分别为B2,B1,椭圆C2:1与C1的一个交点为M,则△MB1B2的周长为(  )
A.4 B. C. D.6
【考点】椭圆的焦点三角形;椭圆的几何特征.
【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】由椭圆的性质,结合椭圆的定义求解即可.
【解答】解:椭圆C1:1的上、下顶点分别为B2,B1,
则B1(0,1),B2(0,﹣1),
又椭圆C2:1,
则椭圆C2的焦点为B1(0,1),B2(0,﹣1),
则△MB1B2的周长为|MB1|+|MB2|+|B1B2|=2×2+2=6.
故选:D.
【点评】本题考查了椭圆的性质,重点考查了椭圆的定义,属基础题.
8.(2024秋 邯郸期末)已知F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,点P是C上一点,若|PF1|﹣|PF2|=2b,则C的离心率的取值范围是(  )
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】B
【分析】根据椭圆的几何性质及题意可得:﹣2c≤|PF1|﹣|PF2|=2b≤2c,再化归转化,即可求解.
【解答】解:根据椭圆的几何性质及题意可得:﹣2c≤|PF1|﹣|PF2|=2b≤2c,
∴b≤c,∴b2≤c2,∴a2﹣c2≤c2,
∴a2≤2c2,∴e2,又e∈(0,1),
∴e∈[,1).
故选:B.
【点评】本题考查椭圆的几何性质,属中档题.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025 曲靖一模)“脸谱”是中国戏剧中特有的化妆艺术.“脸谱”图形可近似看作如图所示的由半圆和半椭圆组成的曲线C.若半圆C1的方程为x2+y2=36(y≥0),半椭圆C2的方程为,则下列说法正确的是(  )
A.若点A在半圆C1上,点B在半椭圆C2上,且OA⊥OB,则△AOB面积的最大值为30
B.若M(0,﹣8),N(0,8),D是半椭圆C2上的一个动点,则cos∠MDN的最小值是
C.若P、Q是半椭圆C2上的动点,H(异于坐标原点O)是线段PQ的中点,则kPQ kOH
D.若曲线C在点处的切线为l,半椭圆C2的焦点为F,过点F作直线l的垂线,垂足为T,则|OT|=10
【考点】椭圆的几何特征.
【专题】计算题;方程思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解;新文化类.
【答案】ACD
【分析】对A,易得|OA|=6,|OB|≤10,从而求解判断;对B,由椭圆定义可得到|DM|+|DN|=20,由基本不等式可以得到,结合余弦定理即可求出cos∠MDN的最小值;对C,设P(x1,y1),Q(x2,y2),H(x0,y0),将点P,Q的坐标代入椭圆方程,利用点差法求解判断;对D,求出曲线C在点E处的切线方程,进而求出直线FT的方程,求出点T的坐标,求出|OT|.
【解答】解:对于A,因为点A在半圆上,点B在半椭圆上,O为坐标原点,OA⊥OB,
则|OA|=6,|OB|≤10,∴,
当点B在长轴的端点时,△OAB的面积最大,最大值为30,故A正确;
对于B,因为D是半椭圆C2上一点,所以|DM|+|DN|=20,
所以

当且仅当|DM|=|DN|时,即点D在短轴顶点时等号成立,故B错误;
对于C,设P(x1,y1),Q(x2,y2),H(x0,y0),则x1+x2=2x0,y1+y2=2y0,
又,两式相减得,
则,即,故C正确;
对于D,由椭圆在点(x0,y0)处的切线方程为,
所以曲线C在点处的切线方程为,即,
则切线l的斜率为,点F(0,﹣8),所以直线FT的斜率为,
直线FT的方程为,
联立方程,解得,即,
所以,故D正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查椭圆的性质,考查学生的计算能力,属于中档题.
(多选)10.(2025 新疆二模)设椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,点P在C上,则(  )
A.C的离心率为
B.△PF1F2的周长为5
C.|PF1|的最大值为3
D.的最小值为8
【考点】椭圆的离心率;椭圆的几何特征.
【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】ACD
【分析】根据a,b,c的关系可得选项A正确;利用椭圆的定义可得选项B错误;当点P在椭圆的右顶点处时可得选项C正确;利用基本不等式可得选项D正确.
【解答】解:对于选项A.由题意得,,故离心率为,A选项正确.
对于选项B.由椭圆的定义得,|PF1|+|PF2|=2a=4,
∴△PF1F2的周长为|PF1|+|PF2|+|F1F2|=4+2=6,B选项错误.
对于选项C.当点P在椭圆的右顶点处时,|PF1|的最大值为a+c=3,C选项正确.
对于选项D.因,当且仅当|PF1|=|PF2|时等号成立,
∴的最小值为8,D选项正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,焦点三角形的应用,是中档题.
(多选)11.(2025春 弋阳县校级月考)如图所示,用一个与圆柱底面成角的平面截圆柱,截面是一个椭圆.若圆柱的底面圆半径为2,,则下列结论正确的是(  )
A.椭圆的长轴长等于4
B.椭圆的离心率为
C.椭圆的标准方程可以是
D.椭圆上的点到一个焦点的距离的最小值为
【考点】椭圆的离心率;椭圆的定义.
【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】CD
【分析】根据题意求出a、b、c的值,可判断ABC选项;利用平面内两点间的距离公式结合椭圆的有界性可判断D选项.
【解答】解:对于A,设椭圆的长半轴长为a,短半轴长为b,半焦距为c,
椭圆长轴在圆柱底面上的投影为圆柱底面圆直径,
则由截面与圆柱底面成锐二面角,
得,
可得a=4,
A错;
对于B,
由选项A可得:b=2,
则,
该椭圆的离心率为,
B错;
对于C,当以椭圆长轴所在直线为y轴,短轴所在直线为x轴建立平面直角坐标系时,
椭圆的标准方程为,
C对;
对于D,当椭圆的标准方程为,
则椭圆的焦点为,,
设点P(x,y)为该椭圆上一点,
则﹣4≤y≤4,且,
则,
因此,该椭圆上的点到焦点的距离的最小值为,
D对.
故选:CD.
【点评】本题考查了椭圆的性质,属中档题.
(多选)12.(2025 重庆模拟)已知椭圆,F1,F2分别为它的左右焦点,点A,B分别为它的左右顶点,已知定点N(4,4),点M是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的有(  )
A.只存在2个点M,使得∠F1MF2=90°
B.直线MA与直线MB斜率乘积为定值
C.有最小值
D.|MN|+|MF1|的取值范围为
【考点】直线与椭圆的综合;椭圆的弦及弦长.
【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】BCD
【分析】A选项,由O为圆心F1F2为直径的圆与椭圆的交点个数判断;B选项,由M(x,y)满足椭圆方程,代入MA直线与MB直线斜率乘积的算式中化简即可;C选项,利用椭圆定义结合基本不等式求最小值;D选项,利用数形结合和椭圆定义,求|MN|+|MF1|的最值,得取值范围.
【解答】解:对于选项A,由椭圆C的方程可得a=5,b=3,c=4,
由b<c<a,以O为圆心,F1F2为直径的圆,与椭圆C有4个交点,故存在4个点M,使得∠F1MF2=90°,故A错误;
对于选项B,设M(x,y),则,可得,且A(﹣5,0),B(5,0),
则为定值,故B正确;
对于选项C,由椭圆的定义,可得|MF1|+|MF2|=10,


当且仅当时,即|MF2|=|MF1|=5时等号成立,故C正确;
对于选项D,由点N在椭圆外,设直线NF1,NF2与椭圆相交于N1,N2,
如图所示,则,
∵|NF2|=4,且|MN|+|MF1|=2a+|MN|﹣|NF2|=10+|MN|﹣|NF2|,
可得|MN|﹣|MF2|≤|NF2|,即|MN|﹣|MF2|≤4,
∴(|MN|+|MF1|)|N2N|﹣|N2F2|=10+|NF2|max,
∴|MN|+|MF1|的取值范围为,故D正确.
故选:BCD.
【点评】本题主要考查椭圆的性质,直线与椭圆的综合,考查运算求解能力,属于中档题.
三.填空题(共4小题)
13.(2025 湛江一模)已知椭圆A:与双曲线B:具有相同的焦点F1,F2,点P为椭圆A与双曲线B位于第一象限的交点,且|OP||F1F2|(O为坐标原点).设椭圆A与双曲线B的离心率分别为e1,e2,则2的最小值为   .
【考点】求椭圆的离心率;求双曲线的离心率.
【专题】转化思想;数形结合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】.
【分析】法一:由题意可得焦点三角形为直角三角形,根据椭圆与双曲线焦点三角形面积的二级结论,建立方程,利用基本不等式的“1”的妙用,可得答案;
法二:由题意可得焦点三角形为直角三角形,根据椭圆的定义、双曲线的定义与勾股定理,建立方程组,利用基本不等式的“1”的妙用,可得答案.
【解答】
法一:因为,所以.
对于焦点△F1PF2,根据椭圆的性质可得其面积,
根据双曲线的性质可得,所以,
所以,整理可得.
所以,
当且仅当时等号成立,所以,
所以的最小值为.
法二:因为,所以.
设|PF1|=m,|PF2|=n(不妨设m>n),|F1F2|=2c,
依题意有,,,
所以,
当且仅当时等号成立,所以,
所以的最小值为.
故答案为:.
【点评】本题考查椭圆和双曲线的性质,属于中等题.
14.(2024秋 浦东新区校级期末)椭圆的左、右焦点分别为F1、F2,过F2的直线交椭圆于A,B两点,则△AF1B的周长为  .
【考点】椭圆的焦点三角形.
【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】.
【分析】根据题意结合椭圆的定义求解即可.
【解答】解:根据题意可得,b,c=1,
因为过F2的直线交椭圆于A,B两点,
所以△AF1B的周长为|AF1|+|AB|+|BF1|
=|AF1|+|AF2|+|BF2|+|BF1|=4a.
故答案为:.
【点评】本题考查椭圆的几何性质,属基础题.
15.(2024秋 浦东新区校级期末)已知椭圆方程为,点A为椭圆的右顶点,定点T(t,0)在x轴上,点S为椭圆上一动点,当|ST|取得最小值时点S恰与点A重合,则实数t的取值范围为  [,+∞) .
【考点】椭圆的范围.
【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】.
【分析】设S(x0,y0),利用两点间距离公式建立函数关系,借助二次函数探讨最小值.
【解答】解:设S(x0,y0),椭圆方程为,点A为椭圆的右顶点,
可得:,
则,,
则,
所以,,
当S恰与点A重合时,|ST|取得最小值,
即要使时|ST|2取最小值,则必有,所以.
即实数t的取值范围为:.
故答案为:.
【点评】本题主要考查椭圆的性质应用,考查计算能力,属于中档题.
16.(2024秋 邯郸期末)若椭圆的一条弦AB的中点为M(﹣2,1),则直线AB的斜率为  .
【考点】椭圆的弦及弦长.
【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】.
【分析】由椭圆的方程,结合点差法求解.
【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),
则,,
又,,
两式相减可得:0,
即.
故答案为:.
【点评】本题考查了椭圆的方程,重点考查了点差法,属基础题.
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 浦东新区校级期末)已知椭圆C的方程为,F1、F2为其左、右焦点.
(1)求椭圆C的离心率;
(2)若直线y=x+m被椭圆C截得的线段长为,求m的值.
【考点】直线与椭圆的综合;求椭圆的离心率.
【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).
【分析】(1)直接由离心率定义求解;
(2)设直线y=x+m与椭圆C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,联立方程组,利用韦达定理和弦长公式求解.
【解答】解:(1)因为椭圆C的方程为,
所以,
则椭圆C的离心率;
(2)设直线y=x+m与椭圆C交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,
联立,消去y并整理得3x2+4mx+2m2﹣4=0,
此时Δ>0,
由韦达定理得,,
所以|AB|.
解得.
【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,属于基础题.
18.(2025 烟台一模)已知椭圆Γ1:1(a>b>0)的焦距为2,离心率为.
(1)求椭圆Γ1的方程;
(2)设O为坐标原点,P,Q为Γ1上两个动点,且OP⊥OQ,作OM⊥PQ,垂足为M.
(i)线段OM的长度是否为定值?若是,求出该定值;若不是,说明理由;
(ii)设点M的轨迹为Γ2,过点P作Γ2的切线交Γ1于点N(异于P,Q),求△PQN面积的最小值.
【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)(i);
(ii)4.
【分析】(1)由题目中的焦距与离心率,结合a,b,c的关系式,可得答案;
(2)(i)分直线PQ的斜率存在与不存在两种情况,设出直线方程,联立椭圆方程写出韦达定理,利用直线垂直的斜率关系以及点到直线距离公式,可得答案;
(ii)根据圆的对称性,分情况求弦长,利用基本不等式,可得答案.
【解答】解:(1)因为椭圆Γ1的焦距为2,离心率为,
所以,
解得,b,
则椭圆.
(2)(i)当直线PQ的斜率不存在时,
设直线PQ方程为x=n,
将x=n代入椭圆方程中,
解得,
易知,
解得;
当直线PQ的斜率存在时,
设直线PQ的方程为y=kx+m,P(x1,y1),Q(x2,y2),
联立,消去y并整理得(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣6=0,
此时Δ=48k2+24﹣8m2>0,
由韦达定理得,
所以,
因为,,且OP⊥OQ,
所以,
整理得y1y2+x1x2=0,
即(1+k2)(2m2﹣6)﹣4k2m2+m2(1+2k2)=0,
解得m2=2+2k2,
则;
(ii)由圆的对称性可得S△PQN=2S△POQ=|OM| |PQ|,
由(i)知,当直线PQ的斜率不存在时,,
当直线PQ的斜率存在时,

当且仅当时,等号成立,
所以,
综上可得.
故S△PQN的最小值为4.
【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.(2025 重庆模拟)椭圆的离心率为,椭圆上任意一点到右焦点的最小距离为1,斜率为k的直线l与椭圆C交于A,B两点,线段AB的中点为M(1,m)(m>0).
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求k的范围;
(3)设F为C的右焦点,P为C上一点,且.判断、、是否成等差数列,如果是,说明理由并求该数列的公差.
【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】(1).
(2)k.
(3)是,理由见解析,该数列的公差为或.
【分析】(1)根据离心率及最小距离列方程求解;
(2)设而不求,利用点差法以及中点坐标公式求出,再利用M(1,m)在椭圆内列不等式求解即可;
(3)解出m,进而求出点P的坐标,得到,再由两点间距离公式表示出,,可证明,,成等差数列;先求出直线的方程,联立直线与椭圆方程由韦达定理进行求解.
【解答】解:(1)因为,a﹣c=1,所以c=1,a=2,因此,
因此.
(2)设B(x2,y2),A(x1,y1),因为线段AB的中点为M(1,m),
所以x1+x2=2,y1+y2=2m.
将A,B代入中,可得,
作差得3(x1+x2) (x1﹣x2)+4(y1+y2) (y1﹣y2)=0,所以6(x1﹣x2)+8m(y1﹣y2)=0,
所以.点M(1,m)在椭圆内,所以,(m>0),
解得,所以k.①
(3)根据题意得F(1,0),设B(x2,y2),P(x3,y3),A(x1,y1),
那么y1+y2+y3=0,x1﹣1+x2﹣1+x3﹣1=0,
根据第二问及题设得y3=﹣(y1+y2)=﹣2m<0,x3=3﹣(x1+x2)=1,
又因为点P在椭圆C上,所以,解得,可得,,
因此,同理可得.
因此,所以,所以,,成等差数列.
设该数列的公差为d,那么,②,
将代入①,得k=﹣1,因此l:,代入椭圆C的方程,化简得.
根据韦达定理可得x1+x2=2,,代入②解得.
所以该数列的公差为或.
【点评】本题考查直线与椭圆的综合应用,属于中档题.
20.(2024秋 德州期末)已知椭圆E:1(a>b>0)的长轴长为4,左焦点与抛物线y2=﹣4x的焦点重合,过点P(﹣4,0)的直线l与椭圆E交于M,N两点,在x=﹣1上任取一点Q,设直线MQ,NQ,PQ的斜率分别为k1,k2,k3(k1,k2,k3均存在).
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)是否存在常数λ,使得k1+k2=λk3?若存在,求λ值;若不存在,说明理由;
(3)已知过点Q且斜率为4的直线与椭圆E交于A,B两点,直线PA,PB与椭圆E的另一个交点分别为C,D,求坐标原点到直线CD距离的最大值.
【考点】直线与椭圆的综合;根据椭圆的几何特征求标准方程.
【专题】方程思想;定义法;圆锥曲线中的最值与范围问题;逻辑思维.
【答案】(1).
(2)存在,λ=2.
(3).
【分析】(1)根据椭圆与抛物线的基本量求解即可;
(2)设Q(﹣1,t),直线l:y=k(x+4),M(x1,y1),N(x2,y2),联立椭圆与直线的方程,再根据,结合直线的方程与韦达定理证明即可;
(3)由(2)得,kQC=kQD,所以Q是AB和CD的交点,进而可得直线CD的方程为,再化简可得直线CD恒过定点,进而可得坐标原点到直线CD距离的最大值.
【解答】解:(1)因为的长轴长为4,
所以2a=4,所以a=2,
又由于抛物线y2=﹣4x的焦点与椭圆左焦点重合,
因此,所以b2=3.
因此E:.
(2)存在,设Q(﹣1,t),根据题意知过P(﹣4,0)的直线l的斜率必存在,
因此设l:y=k(x+4),N(x2,y2),M(x1,y1),
联立直线l和椭圆方程E可得,
化简得(3+4k2)x2+32k2x+64k2﹣12=0,
根的判别式Δ=(32k2)2﹣4(3+4k2)(64k2﹣12)>0,所以,
根据韦达定理可得,
那么

又因为,因此k1+k2=2k3,所以λ=2.
(3)根据第二问得kQB+kQD=2kQP,kQA+kQC=2kQP,又由于kQA=kQB=4,
因此kQC=kQD,因此Q是AB和CD的交点.
由于kQA+kQC=2kQP,因此kAB+kCD=2kQP,设Q(﹣1,t),
那么,因此,
直线CD:
所以,
根据,可得,因此CD恒过定点,
所以原点到直线距离最大值为.
【点评】本题考查直线与椭圆的综合应用,属于中档题.
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