【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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高考数学考前冲刺押题预测 椭圆
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋 吉林期末)已知点O为坐标原点,椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,设线段PF1的中点为M,且|OF2|=|OM|,则△PF1F2的面积为(  )
A. B. C. D.
2.(2024秋 贵阳期末)阿基米德在他的著作《关于圆锥体和球体》中记载:计算了一个椭圆的面积,当我们垂直地缩小一个圆时,得到一个椭圆,椭圆的面积等于圆周率与椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.已知椭圆C:1(a>b>0)的面积为2π,两个焦点分别为F1,F2,点A是椭圆C上的动点,点B是点A关于原点的对称点,若四边形AF1BF2的周长为8,则四边形AF1BF2面积的最大值为(  )
A. B. C.4 D.2
3.(2024秋 蜀山区校级期末)已知椭圆Γ:的左、右焦点为F1,F2,上一点P满足PF1⊥PF2,A为线段PF2的中垂线与Γ的交点,若△APF1的周长为,则Γ的离心率为(  )
A. B. C. D.
4.(2024秋 浏阳市期末)过椭圆上的点M作圆x2+y2=b2的两条切线,切点分别为P,Q.若直线PQ在x轴、y轴上的截距分别为m,n,若,则椭圆离心率为(  )
A. B. C. D.
5.(2024秋 鹰潭期末)已知点P为椭圆上第一象限的一点,左、右焦点为F1,F2,∠F1PF2的平分线与x轴交于点M,过点F1作直线PM的垂线,垂足为H,O为坐标原点,若,则△F1PF2面积为(  )
A. B. C. D.3
6.(2024秋 湖北期末)已知点C是椭圆上的一点,设A,B是直线y=x上任意两个不同的点,若|AB|=4时,则使得△ABC是等腰直角三角形的点C有(  )
A.2个 B.4个 C.6个 D.8个
7.(2024秋 河池期末)已知椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,O为坐标原点,P在C上,若△PF1F2的内切圆的半径为,则|PO|=(  )
A.2 B. C. D.
8.(2024秋 东营期末)若直线x+3y﹣2m=0与椭圆C:交于A,B两点,点P(m,0)满足|PA|=|PB|,则椭圆C的离心率为(  )
A. B. C. D.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 衡阳校级期末)设F1,F2是椭圆的两个焦点,P是椭圆上一点,且|PF1|﹣|PF2|=2.则下列说法中正确的是(  )
A.|PF1|=5,|PF2|=3
B.离心率为
C.△PF1F2的面积为12
D.△PF1F2的外接圆面积为
(多选)10.(2024秋 东坡区期末)已知椭圆C:内一点M(1,2),直线l与椭圆C交于A,B两点,且M为线段AB的中点,则下列结论不正确的是(  )
A.C的焦点坐标为(2,0),(﹣2,0)
B.C的长轴长为
C.直线l的方程为x+y﹣3=0
D.
(多选)11.(2024秋 南京期末)已知椭圆,P为椭圆上任意一点,F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,则下列说法正确的是(  )
A.过点F1的直线与椭圆交于A,B两点,则△ABF2的周长为8
B.存在点P使得PF1的长度为4
C.椭圆上存在4个不同的点P,使得PF1⊥PF2
D.△PF1F2内切圆半径的最大值为
(多选)12.(2024秋 郑州期末)椭圆的两个焦点分别为F1,F2,则下列说法正确的是(  )
A.若0<m<1,过点F2的直线与椭圆C交于A,B两点,则△ABF1的周长为16
B.若直线kx﹣y﹣2=0与C恒有公共点,则m的取值范围为[2,+∞)
C.若C上存在点P,使得0,则m的取值范围为[4,+∞)
D.若,P为C上一点,Q(1,1),F1为左焦点,则|PF1|+|PQ|的最小值为
三.填空题(共4小题)
13.(2024秋 大连期末)已知曲线是双曲线,曲线是椭圆,其离心率分别是e1和e2,则    .
14.(2024秋 涪城区校级期末)已知F1,F2是椭圆C:的左、右焦点,P为C上异于顶点的一点,∠F1PF2的平分线PQ交x轴于点Q.若|PF1|=3|QF1|,则椭圆C的离心率为    .
15.(2024秋 涪城区校级期末)已知椭圆的右焦点是F,过点F作直线l交椭圆于点A,B,过点F与直线l垂直的射线交椭圆于点P,,且三点A,O,P共线(其中O是坐标原点),则椭圆的离心率为    .
16.(2024秋 烟台期末)已知A,B为椭圆Γ:1(a>b>0)上关于原点O对称的两点(异于顶点),点C在椭圆上且AC⊥AB,设直线BC与x轴的交点为P,若|OP|2=2,则椭圆Γ离心率的值为    .
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 长沙校级期末)已知椭圆E:1(a>b>0)焦距为2,离心率e是.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)过点F(1,0)作两条互相垂直的弦AB,CD,其中B,D在x轴的上方,且B在D的右侧,设弦AB,CD的中点分别为M,N.
①若弦AB,CD的斜率均存在,求四边形ACBD面积的最小值;
②判断直线MN是否过定点,若过定点,则求出该定点坐标,若不过定点,请说明理由.
18.(2024秋 济宁期末)在平面直角坐标系xOy中,对于给定的点集M,N,若M中的每个点在N中都存在点使得两点间的距离最小,且所有最小距离的最大值存在,则记此最大值为d(M,N).
已知椭圆C:的离心率为,其短轴上的点的集合记为M,椭圆C上的点的集合记为N,且d(M,N)=1.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知直线l与椭圆C相切,且与圆O:x2+y2=16交于A,B两点,线段AB上的点的集合记为G,圆O上的点的集合记为H.
①若点P为圆O上的一个动点,当△PAB的面积最大时,求d(G,H);
②求d(G,H)+d(H,G)的值.
19.(2024秋 榆阳区校级期末)在平面直角坐标系xOy中,已知点,点,直线PE,QE相交于点E,且它们的斜率之积是.
(1)求动点E的轨迹方程;
(2)若直线与点E的轨迹交于M,N两点,线段MN的中点为A.若直线OA的斜率为1,求线段MN的长.
20.(2024秋 吉林期末)已知椭圆的右焦点为F(1,0),且经过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)经过椭圆C的右焦点作倾斜角为45°的直线l,直线l与椭圆相交于M,N两点,求线段MN的长.
高考数学考前冲刺押题预测 椭圆
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋 吉林期末)已知点O为坐标原点,椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,点P在椭圆上,设线段PF1的中点为M,且|OF2|=|OM|,则△PF1F2的面积为(  )
A. B. C. D.
【考点】椭圆的几何特征.
【专题】综合题;转化思想;分析法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】A
【分析】结合椭圆的定义,求出|PF2|,|PF1|,以及|F1F2|的值,再利用余弦定理求出cos∠PF2F1的值,进而求出其正弦值,则面积可求.
【解答】解:由题意可得 a=3,b,c=2,如图,因为O,M分别是F1F2和PF1的中点,所以|PF2|=2|OM|=2|OF2|=2c=4,
根据椭圆定义,可得|PF2|=2a﹣2c=2,又因为|F1F2|=2c=4,
所以cos∠PF2F1,
所以sin∠PF2F1,
则△PF1F2的面积为|PF2||F1F2| sin∠PF2F1.
故选:A.
【点评】本题考查椭圆的定义,在焦点三角形中利用正余弦定理解决问题的解题思路,属于中档题.
2.(2024秋 贵阳期末)阿基米德在他的著作《关于圆锥体和球体》中记载:计算了一个椭圆的面积,当我们垂直地缩小一个圆时,得到一个椭圆,椭圆的面积等于圆周率与椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.已知椭圆C:1(a>b>0)的面积为2π,两个焦点分别为F1,F2,点A是椭圆C上的动点,点B是点A关于原点的对称点,若四边形AF1BF2的周长为8,则四边形AF1BF2面积的最大值为(  )
A. B. C.4 D.2
【考点】椭圆的焦点弦及焦半径;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】A
【分析】由椭圆的性质,结合椭圆的定义及平行四边形的面积的求法求解.
【解答】解:已知椭圆C:1(a>b>0)的面积为2π,
则πab=2π,
即ab=2,
又点A是椭圆C上的动点,点B是点A关于原点的对称点,
则四边形AF1BF2为平行四边形,
又四边形AF1BF2的周长为8,
则4a=8,
即a=2,
则b=1,
即椭圆方程为,
则四边形AF1BF2面积的最大值为2bc.
故选:A.
【点评】本题考查了椭圆的性质,重点考查了椭圆的定义及平行四边形的面积的求法,属中档题.
3.(2024秋 蜀山区校级期末)已知椭圆Γ:的左、右焦点为F1,F2,上一点P满足PF1⊥PF2,A为线段PF2的中垂线与Γ的交点,若△APF1的周长为,则Γ的离心率为(  )
A. B. C. D.
【考点】椭圆的几何特征.
【专题】转化思想;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】B
【分析】利用垂直平分线得出|AP|=|AF2|,结合△APF1的周长为,以及椭圆的定义得出,,根据勾股定理求e即可.
【解答】解:因为△APF1的周长为,
所以,
因为A为线段PF2的中垂线与Γ的交点,
所以|AP|=|AF2|,
所以|AF2|+|AF1|+|PF1|,
由因为|AF1|+|AF2|=2a,
所以,
所以,
又因为PF1⊥PF2,

所以,
即5a2=8c2,
即,
所以.
故选:B.
【点评】本题考查椭圆定义及性质的应用,属于中档题.
4.(2024秋 浏阳市期末)过椭圆上的点M作圆x2+y2=b2的两条切线,切点分别为P,Q.若直线PQ在x轴、y轴上的截距分别为m,n,若,则椭圆离心率为(  )
A. B. C. D.
【考点】求椭圆的离心率.
【专题】方程思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】A
【分析】设出相关点的坐标,借助垂直关系的坐标表示求出直线PQ方程,进而求出m,n,再代入已知并求出离心率.
【解答】解:设P(x1,y1),Q(x2,y2),M(x0,y0),则,,
,,由MP切圆x2+y2=b2于P,
得OP⊥MP,则,可得,
同理得:,因此直线PQ的方程为,
取y=0,可得x,取x=0,可得y,即,
因此,即a2=3b2,
可得椭圆的离心率.
故选:A.
【点评】本题考查椭圆离心率的求法,考查椭圆与圆的综合,考查运算求解能力,是中档题.
5.(2024秋 鹰潭期末)已知点P为椭圆上第一象限的一点,左、右焦点为F1,F2,∠F1PF2的平分线与x轴交于点M,过点F1作直线PM的垂线,垂足为H,O为坐标原点,若,则△F1PF2面积为(  )
A. B. C. D.3
【考点】椭圆的焦点三角形.
【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】C
【分析】作出辅助线,由三线合一得到|F1P|=|PN|,OH为△NF1F2的中位线,|F2N|=2|OH|=1,设|F2P|=m,由椭圆定义得到|F1P|=4﹣m,根据|F1P|=|PN|得到方程,求出,由余弦定理得到cos∠F1PF2,进而得到其正弦值,利用三角形面积公式得到答案.
【解答】解:点P为椭圆上第一象限的一点,左、右焦点为F1,F2,∠F1PF2的平分线与x轴交于点M,过点F1作直线PM的垂线,垂足为H,O为坐标原点,如图所示,延长F1H,交PF2的延长线于点N,
∵PH为∠F1PF2的平分线,PH⊥F1N,由三线合一得△PF1N为等腰三角形,
即|F1P|=|PN|,H为F1N的中点,
∵O为F1F2的中点,∴OH为△NF1F2的中位线,
故|F2N|=2|OH|=1,设|F2P|=m,
由椭圆定义知,|F1P|=2a﹣|F2P|=4﹣m,
由|F1P|=|PN|得4﹣m=m+1,解得,
故,,
在△PF1F2中,由余弦定理得

故,
故.
故选:C.
【点评】本题考查直线与椭圆的位置关系的应用,焦点三角形的应用,三角形的面积的求法,是中档题.
6.(2024秋 湖北期末)已知点C是椭圆上的一点,设A,B是直线y=x上任意两个不同的点,若|AB|=4时,则使得△ABC是等腰直角三角形的点C有(  )
A.2个 B.4个 C.6个 D.8个
【考点】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】C
【分析】设点,利用点到直线距离公式可得点C到直线l的距离为,讨论C为直角顶点,C不是直角顶点,结合|AB|=4时,可得使得△ABC是等腰直角三角形的点C个数.
【解答】解:已知椭圆方程为,椭圆与直线l均关于原点对称,
设点,则点C到直线l的距离为

若AB=4时,
(1)当C为直角顶点,如下图1,则|AB|=4,d=2<4,
满足△ABC为等腰直角三角形的点C有四个;
(2)当C不是直角顶点,如上图2,则|AB|=4,d=4,满足△ABC是等腰直角三角形的非
直角顶点C有两个.
故AB=4时,使得△ABC是等腰直角三角形的点C有6个,所以C正确.
故选:C.
【点评】本题主要考查椭圆的标准方程,点到直线的距离公式,属于中档题.
7.(2024秋 河池期末)已知椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,O为坐标原点,P在C上,若△PF1F2的内切圆的半径为,则|PO|=(  )
A.2 B. C. D.
【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】C
【分析】由椭圆的性质,结合三角形的面积公式求解.
【解答】解:已知椭圆,
则a=2,,c=1,
则△PF1F2的周长为2a+2c=6,
又△PF1F2的内切圆的半径为,
则△PF1F2的面积为,
不妨设P在第一象限,
则,
即,
则xP=0,
则|PO|.
故选:C.
【点评】本题考查了椭圆的性质,重点考查了三角形的面积公式,属中档题.
8.(2024秋 东营期末)若直线x+3y﹣2m=0与椭圆C:交于A,B两点,点P(m,0)满足|PA|=|PB|,则椭圆C的离心率为(  )
A. B. C. D.
【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】B
【分析】由题意,将直线方程与椭圆方程联立,利用韦达定理可得线段AB的中点坐标,结合斜率关系可得,代入离心率公式中即可求解.
【解答】解:易知m≠0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
联立,消去x并整理得(a2+9b2)y2﹣12mb2y+(4m2﹣a2)b2=0,
此时Δ>0,
所以,,
则线段AB的中点为,
因为|PA|=|PB|,
所以PM⊥AB,
又,
所以3,
整理得,
则椭圆C的离心率为.
故选:B.
【点评】本题考查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.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 衡阳校级期末)设F1,F2是椭圆的两个焦点,P是椭圆上一点,且|PF1|﹣|PF2|=2.则下列说法中正确的是(  )
A.|PF1|=5,|PF2|=3
B.离心率为
C.△PF1F2的面积为12
D.△PF1F2的外接圆面积为
【考点】椭圆的焦点三角形;求椭圆的离心率.
【专题】对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】ABD
【分析】根据给定条件,求出a,b,c,结合椭圆定义求解判断A;利用离心率定义判断B;确定三角形形状求解判断CD.
【解答】解:由题可得,a=4,,,
如图,P是椭圆上的点,
则|PF1|+|PF2|=2a=8,又|PF1|﹣|PF2|=2,
对于A,|PF1|=5,|PF2|=3,故A正确;
对于B,离心率为,故B正确;
对于C,因为,
所以△PF1F2为直角三角形,PF2⊥F1F2,
则,故C错误;
对于D,由选项C知,△PF1F2的外接圆直径为线段PF1,
则该圆半径为,面积为,故D正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查了椭圆的性质的应用,属于中档题.
(多选)10.(2024秋 东坡区期末)已知椭圆C:内一点M(1,2),直线l与椭圆C交于A,B两点,且M为线段AB的中点,则下列结论不正确的是(  )
A.C的焦点坐标为(2,0),(﹣2,0)
B.C的长轴长为
C.直线l的方程为x+y﹣3=0
D.
【考点】椭圆的中点弦.
【专题】对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.
【答案】AB
【分析】由椭圆标准方程确定a,b,c,即可得到选项A,B错误;利用点差法可求直线l方程,得到选项C正确;联立直线和椭圆方程,利用弦长公式可得选项D正确.
【解答】解:由题可得,,b=2,,且焦点在y轴上,
对于A,B,椭圆的焦点坐标为(0,2),(0,﹣2),
长轴长为,故A、B错误;
对于C,如图,设A(x1,y1),B(x2,y2),
因为M(1,2)为线段AB的中点,所以x1+x2=2,y1+y2=4,
则,,
两式作差变形得:,
即直线l的斜率k=﹣1,
所以直线l的方程为y﹣2=﹣(x﹣1),即x+y﹣3=0,故C正确;
对于D,联立,化简得3x2﹣6x+1=0,则Δ=36﹣12>0,
所以x1+x2=2,,
所以,故D正确.
故选:AB.
【点评】本题考查了椭圆的性质及直线与椭圆的综合应用,属于中档题.
(多选)11.(2024秋 南京期末)已知椭圆,P为椭圆上任意一点,F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,则下列说法正确的是(  )
A.过点F1的直线与椭圆交于A,B两点,则△ABF2的周长为8
B.存在点P使得PF1的长度为4
C.椭圆上存在4个不同的点P,使得PF1⊥PF2
D.△PF1F2内切圆半径的最大值为
【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】ACD
【分析】对A,先根据椭圆的基本量关系求解方程,再根据椭圆的定义求解即可;对B,根据椭圆的性质判断即可;对C,根据PF1⊥PF2可得P的轨迹,再分析与椭圆的交点个数即可;对D,根据△PF1F2的面积表达式分析即可.
【解答】解:已知椭圆,P为椭圆上任意一点,F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,
对A,过点F1的直线与椭圆交于A,B两点,
则△ABF2的周长为4a=8,
故A正确;
对B,由题意可得:a=2,b=1,,
根据椭圆性质可得a﹣c≤|PF1|≤a+c,
即,
故|PF1|<4,
即不存在点P,使得PF1的长度为4,
故B错误;
对C,根据PF1⊥PF2可得P的轨迹为以F1F2为直径的圆,
即x2+y2=3,不包括F1,F2两点,
易得该圆与椭圆有四个交点,
即椭圆上存在4个不同的点P,使得PF1⊥PF2,
故C正确;
对D,△PF1F2的周长为,
设△PF1F2的内切圆半径为r,
则,
故当最大时r最大,此时P为上下顶点,

则,
解得,
故D正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查了椭圆的性质,属中档题.
(多选)12.(2024秋 郑州期末)椭圆的两个焦点分别为F1,F2,则下列说法正确的是(  )
A.若0<m<1,过点F2的直线与椭圆C交于A,B两点,则△ABF1的周长为16
B.若直线kx﹣y﹣2=0与C恒有公共点,则m的取值范围为[2,+∞)
C.若C上存在点P,使得0,则m的取值范围为[4,+∞)
D.若,P为C上一点,Q(1,1),F1为左焦点,则|PF1|+|PQ|的最小值为
【考点】椭圆的弦及弦长;求椭圆的焦点和焦距.
【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】ACD
【分析】根据椭圆的几何性质,直线与椭圆的位置关系,针对各个选项分别求解即可.
【解答】解:若0<m<1,过点F2的直线与椭圆C交于A,B两点,则△ABF1的周长为4a=4×4=16,∴A选项正确;
若直线kx﹣y﹣2=0与C恒有公共点,则直线所过定点(0,﹣2)在椭圆C内或上,
∴,且m2≠16,m>0,∴m≥2且m≠4∴B选项错误;
若C上存在点P,使得0,
则或,
解得m∈[4,+∞),∴C选项正确;
若,则a=4,b,c=3,且焦点在x轴上,F2(3,0),
∵P为C上一点,Q(1,1)在椭圆内,
∴|PF1|+|PQ|=2a﹣|PF2|+|PQ|≥2a﹣|QF2|=8,
当且仅当P,Q,F2三点共线时,等号成立,∴D选项正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查椭圆的几何性质,直线与椭圆的位置关系,属中档题.
三.填空题(共4小题)
13.(2024秋 大连期末)已知曲线是双曲线,曲线是椭圆,其离心率分别是e1和e2,则   .
【考点】求椭圆的离心率;求双曲线的离心率.
【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】.
【分析】换元整理可得双曲线,椭圆的标准方程,进而可得两个曲线的离心率,再求出答案.
【解答】解:因为是双曲线,也就是xy=1,令x=p+q,y=p﹣q,则(p+q)(p﹣q)=1,即p2﹣q2=1,即,
所以,,则,则离心率;
因为x2﹣xy+y2=1是椭圆,令x=m+n,y=m﹣n,代入得到:(m+n)2﹣(m+n)(m﹣n)+(m﹣n)2=1,即m2+2mn+n2﹣m2+n2+m2﹣2mn+n2=1,
整理可得:m2+3n2=1,即,所以,,则,所以,
所以.
故答案为:.
【点评】本题考查双曲线,椭圆的标准方程的求法及双曲线和椭圆的离心率的求法,属于中档题.
14.(2024秋 涪城区校级期末)已知F1,F2是椭圆C:的左、右焦点,P为C上异于顶点的一点,∠F1PF2的平分线PQ交x轴于点Q.若|PF1|=3|QF1|,则椭圆C的离心率为   .
【考点】求椭圆的离心率.
【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】.
【分析】由椭圆的性质,结合内角平分线定理及椭圆的定义求解.
【解答】解:因为F1,F2是椭圆C:的左、右焦点,P为C上异于顶点的一点,∠F1PF2的平分线PQ交x轴于点Q.且|PF1|=3|QF1|,
所以,
可得|PF2|=3|QF2|,
故|PF1|+|PF2|=3|QF1|+3|QF2|,
即2a=3×2c,
故.
故答案为:.
【点评】本题考查了椭圆的性质,重点考查了内角平分线定理及椭圆的定义,属中档题.
15.(2024秋 涪城区校级期末)已知椭圆的右焦点是F,过点F作直线l交椭圆于点A,B,过点F与直线l垂直的射线交椭圆于点P,,且三点A,O,P共线(其中O是坐标原点),则椭圆的离心率为   .
【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】
【分析】先证明四边形AFPF′是矩形,然后利用已知条件求出△AF′B三边的比例,再利用椭圆的定义求出|AF′|和|AF|与a的关系式,最后利用|AF′|2+|AF|2=|F′F|2=4c2即得离心率.
【解答】解:设椭圆的左焦点为F′,由于A,O,P三点共线,
故由椭圆的对称性知|OA|=|OP|,而|OF|=|OF′|,故四边形AFPF′是平行四边形,
又因为FP⊥FA,故四边形AFPF′是矩形,
由于四边形AFPF′是矩形,故,,
从而可设|AF′|=5k,|AB|=12k,|BF′|=13k,
此时30k=|AF′|+|AB|+|BF′|=|AF′|+|AF|+|BF|+|BF′|=2a+2a=4a,
这得到,所以,,
最后由|AF′|2+|AF|2=|F′F|2,可得4c2,整理可得,
从而椭圆的离心率.
故答案为:.
【点评】本题考查椭圆定义的应用及直角三角形的性质的应用,属于中档题.
16.(2024秋 烟台期末)已知A,B为椭圆Γ:1(a>b>0)上关于原点O对称的两点(异于顶点),点C在椭圆上且AC⊥AB,设直线BC与x轴的交点为P,若|OP|2=2,则椭圆Γ离心率的值为   .
【考点】求椭圆的离心率.
【专题】转化思想;作差法;圆锥曲线中的最值与范围问题;运算求解.
【答案】.
【分析】设A(x1,y1),B(﹣x1,﹣y1),C(x2,y2),由,得P的坐标为(2x1,0),利用点差法得到,结合已知可求得,根据kAB kAC=﹣1,可求得,可求椭圆的离心率.
【解答】解:设A(x1,y1),B(﹣x1,﹣y1),C(x2,y2),
由,可得,
所以,所以2x1=xP,
所以P的坐标为(2x1,0),
因为A(x1,y1),C(x2,y2)在椭圆上,所以,
两式相减可得,
又,
所以,又,
又AC⊥AB,所以kAB kAC=﹣1,
所以,
所以 ,即,
所以椭圆Γ离心率的值为.
故答案为:.
【点评】本题考查点差法的应用,椭圆的离心率的求法,属于中档题.
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 长沙校级期末)已知椭圆E:1(a>b>0)焦距为2,离心率e是.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)过点F(1,0)作两条互相垂直的弦AB,CD,其中B,D在x轴的上方,且B在D的右侧,设弦AB,CD的中点分别为M,N.
①若弦AB,CD的斜率均存在,求四边形ACBD面积的最小值;
②判断直线MN是否过定点,若过定点,则求出该定点坐标,若不过定点,请说明理由.
【考点】椭圆的定点及定值问题;根据abc及其关系式求椭圆的标准方程;直线与椭圆的综合.
【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)①;
②直线MN恒过点.
【分析】(1)根据焦距得到c的值,再根据离心率以及a2=b2+c2求得a,b的值;
(2)①设出直线方程以及点的坐标,联立分别求得弦长,根据面积公式求得最值;②根据①表示出M,N的坐标,考虑直线MN斜率存在和不存在两种情况,可得到定点.
【解答】解:(1)根据题意有a=2,c=1,解得b2=a2﹣c2=3,
因此E的方程:;
(2)①设lAB:x=my+1(m≠0),B(x2,y2),A(x1,y1),那么,
联立直线lCD和椭圆E方程可得,
所以,
所以,
根据弦长公式可得:,
同理可得:,
因此,
设t=m2+1(t>1),那么四边形ACBD的面积
当m2=1,面积S的最小值是;
②因为,
所以,将代替m,可得,
当,即m2≠1时,,

当y=0时,,经验证直线MN过点;
当,即m2=1时,,过点.
综上,直线MN恒过点.
【点评】本题考查椭圆综合应用,属于中档题.
18.(2024秋 济宁期末)在平面直角坐标系xOy中,对于给定的点集M,N,若M中的每个点在N中都存在点使得两点间的距离最小,且所有最小距离的最大值存在,则记此最大值为d(M,N).
已知椭圆C:的离心率为,其短轴上的点的集合记为M,椭圆C上的点的集合记为N,且d(M,N)=1.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知直线l与椭圆C相切,且与圆O:x2+y2=16交于A,B两点,线段AB上的点的集合记为G,圆O上的点的集合记为H.
①若点P为圆O上的一个动点,当△PAB的面积最大时,求d(G,H);
②求d(G,H)+d(H,G)的值.
【考点】椭圆的定点及定值问题;根据abc及其关系式求椭圆的标准方程.
【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)①d(G,H)=2;
②8.
【分析】(1)根据条件d(M,N)=1,可得b=1,再利用离心率即可求出a2,c2,进而求得椭圆的方程;
(2)①对于直线AB的斜率存在与不存在进行分情况讨论,分别求出两种情况下△PAB的面积的最大值,从而求得d(G,H);
②在①的基础上数形结合得出d(G,H)和d(H,G),从而求和.
【解答】解:(1)因为d(M,N)=1,且椭圆的离心率为,
所以,
解得a=3,b=1,
则椭圆C的方程为;
(2)设圆心O到直线AB的距离为d.
①当直线AB的斜率存在时,
设AB的方程为y=kx+m,
联立,消去y并整理得(9k2+1)x2+18kmx+9m2﹣9=0,
此时Δ=(18km)2﹣4(9k2+1)(9m2﹣9)=0,
解得m2=9k2+1,
则,
因为k2≥0,
所以,
即,
可得d∈[1,3),


设f(d)=(4﹣d)(d+4)3,函数定义域为[1,3),
则f′(d)=4(2﹣d)(d+4)2,
当1≤d<2时,f′(d)>0,f(d)单调递增;
当2<d<3时,f′(d)<0,f(d)单调递减,
所以当d=2时,f(d)取得极大值,极大值f(2)=432,
即S△PAB的最大值为;
当直线AB的斜率不存在时,
由(1)可知,直线AB的方程为x=±3,
联立,
解得,
此时,
因为,
所以△PAB的面积最大时,d=2,
对于线段AB上任意点E,连接OE并延长与圆O交于点F,
则F是圆O上与E最近的点,
当E为线段AB的中点时,EF取得最大值2,
所以d(G,H)=2;
②对于线段AB上任意点E,连接OE并延长与圆O交于点F,
此时F是圆O上与E距离最近的点,
当E为线段AB的中点时,EF取得最大值4﹣d,
所以d(G,H)=4﹣d,
对于圆O上任意点R,由R向线段AB引垂线,垂足为S,
当S在线段AB上时,S是线段AB上与R距离最近的点,
当S不在线段AB上时,线段AB上的点与点R距离最近的点的距离小于2d,
所以当RS经过圆心O时,RS取得最大值4+d,
所以d(H,G)=4+d.
故d(G,H)+d(H,G)=8.
【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.(2024秋 榆阳区校级期末)在平面直角坐标系xOy中,已知点,点,直线PE,QE相交于点E,且它们的斜率之积是.
(1)求动点E的轨迹方程;
(2)若直线与点E的轨迹交于M,N两点,线段MN的中点为A.若直线OA的斜率为1,求线段MN的长.
【考点】直线与椭圆的综合;轨迹方程.
【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).
【分析】(1)设点E(x,y),根据题意建立等式求解即可;
(2)先利用点差法求得k,然后联立方程组利用弦长公式求弦长即可.
【解答】解:(1)设点E(x,y),
由于直线QE,PE的斜率之积是,
所以,可得,
所以E的轨迹方程为:.
(2)设N(x2,y2),M(x1,y1),
因为线段MN的中点为A,所以,
所以,所以,
根据题可得,,
两式作差得:,所以,
因为kOA=1,所以,所以MN的方程为,
联立MN方程和椭圆方程可得,化简得3x2﹣2x﹣3=0,
根据韦达定理可得,且根的判别式Δ>0,
所以.
【点评】本题考查直线与椭圆的综合应用,属于中档题.
20.(2024秋 吉林期末)已知椭圆的右焦点为F(1,0),且经过点.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)经过椭圆C的右焦点作倾斜角为45°的直线l,直线l与椭圆相交于M,N两点,求线段MN的长.
【考点】直线与椭圆的综合;椭圆的标准方程;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】(1);
(2).
【分析】(1)根据椭圆右焦点F(1,0),且过点,从而可求解.
(2)根据题意求出直线方程为y=x﹣1,与椭圆方程联立后,利用根与系数关系从而可求解.
【解答】解:(1)由题意得,
解得,
故椭圆的标准方程为.
(2)由题意可得直线l的方程为y=x﹣1,
与椭圆方程联立,得7x2﹣8x﹣8=0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则,


【点评】本题考查椭圆方程的求法,考查弦长公式的应用,考查运算求解能力,属中档题.
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