资源简介 3.1.2 椭圆的几何性质一、椭圆的简单几何性质椭 圆第一定义 1.到两定点F1,F2的距离之和为定值2a(2a>|F1F2|)的点的轨迹第二定义 2.与定点和直线的距离之比为定值e的点的轨迹.(0方 程 标准方程a,b,c 关系 >0 且图形范围 ─axa,─byb ─axa,─byb椭圆位于直线和所围成的矩形框内顶点 , ,对称性 中心对称 关于原点(0,0)对称轴对称 关于轴对称长轴长2a,短轴长2b 长轴长2a,短轴长2b焦点 F1(c,0), F2(─c,0) F1(0,─c), F2 (0 ,c)焦距 2c (其中c=)离心率离心率越接近1,则椭圆越圆;离心率越接近0,则椭圆越扁。 当且仅当a=b时,c=0,这时两个焦点重合,图形变为圆,方程为x2+y2=a2。准线 x=焦半径 椭圆上任意一点M(x0,y0)于焦点F1(或F2)的距离:r=a±x0通径 定义:过焦点且垂直于焦点轴的椭圆的弦长大小:【考点一 椭圆的几何性质】【题型一 由椭圆方程求基本量】1.如果椭圆上一点P到焦点的距离为6,那么点P到另一个焦点的距离是( )A.26 B.10 C.4 D.14【变式】已知为椭圆上一点,分别为的左、右焦点,且,则( )A.1 B.2 C.3 D.42.(多选)已知椭圆,则( )A.C的长轴长为8 B.C的焦点坐标为C.C的离心率为 D.C上的点到焦点的最大距离为【练习】(多选)已知椭圆:,:,则( )A.与的离心率相等 B.与的焦距相等C.与的长轴长相等 D.的短轴长是的短轴长的两倍【题型二 椭圆上的点到焦点的距离及最值】(基本不等式求最值)3.已知,是椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,则的最大值是( )A. B.9 C.16 D.25【变式】已知是椭圆的两个焦点,点在上,则的最小值为 .(几何最值)4.已知分别为椭圆的两个焦点,P为椭圆上一点,则的最大值为 .【变式】已知椭圆的左焦点为,点为上一点,若,则的最大值为 .5.已知椭圆和圆分别为椭圆和圆上的动点,若为椭圆的左焦点,则的最小值为( )A.6 B.5 C.9 D.8【变式】已知椭圆:的左、右焦点分别为,,为椭圆上任意一点,为圆:上任意一点,则的最小值为( )A. B. C. D.【考点二 椭圆的离心率】【归纳总结】求椭圆的离心率(或范围)的常用方法】 椭圆离心率的范围为.已知 ,直接代入 中求解;已知 ,用 求解;已知的关系,转化为关于离心率 的方程(或不等式)求解,【题型一 求椭圆的离心率】6.若椭圆的短轴长为焦距的倍,则的离心率为( )A. B. C. D.【变式】已知,是椭圆C:的两个焦点,P为C上一点,若的最大值为5,则C的离心率为( )A. B. C. D.7.已知,分别为椭圆的左、右焦点,在椭圆上存在点,满足,且点到直线的距离为,则该椭圆的离心率为( )A. B. C. D.【题型二 椭圆离心率的范围】8.已知是椭圆的两个焦点,是椭圆上的一点,,则椭圆离心率的取值范围是( )A. B. C. D.9.设椭圆的左,右焦点分别为,点在上运动,点在圆:上运动,且恒成立,则的离心率的取值范围是( )A. B. C. D.二、椭圆的焦点三角形1.定义:椭圆上一点与椭圆的两个焦点组成的三角形通常称为“焦点三角形”。2.性质: (设为)(1)周长问题依据:,.(两个定义)面积、角度问题依据:(余弦定理)【注释】涉及椭圆的焦点三角形,一般利用椭圆的定义、余弦定理和完全平方公式等知识,建立,,之间的关系,采用整体代入的方法解决焦点三角形的面积、周长及角的有关问题【考点三 椭圆的焦点三角形】【题型一 焦点三角形(周长问题)】(一点两焦点)10.椭圆的两个焦点为,,为椭圆上与两焦点不共线的一点,则的周长为 .【变式】椭圆:的上、下顶点分别为,,椭圆:与的一个交点为M,则的周长为( )A.4 B. C. D.6(两点两焦点)11.已知椭圆的左、右焦点分别为,过左焦点作直线交于两点,则三角形的周长为( )A.14 B.12 C.10 D.8【变式】已知为椭圆的两个焦点,过的直线交椭圆于、两点,若,则=12.已知直线与椭圆交于两点,,则的周长是 .【变式】已知椭圆E:,点,若直线()与椭圆E交于A,B两点,则的周长为( )A. B.4 C. D.813.已知椭圆的左右焦点分别为,上顶点为,过且垂直于的直线与交于B、C两点,则的周长为( )A.12 B.16 C.20 D.24【变式】已知椭圆的左顶点为,上,下焦点分别为,直线经过且与交于两点,若垂直平分线段,且的周长为,则的方程是( )A. B. C. D.(周长最值问题)14.若F为椭圆C:的右焦点,A,B为C上两动点,则周长的最大值为 .【变式】已知过椭圆中心的直线交椭圆于两点,是椭圆的一个焦点,则的周长的最小值为( )A.7 B.8 C.9 D.10【题型二 焦点三角形(面积问题)】(面积公式:底乘高)15.已知为椭圆上一点,分别是椭圆的左、右焦点.若点的横坐标为,则的面积为( )A. B. C. D.4【变式】已知,是椭圆的两个焦点,P为C上一点,且的内切圆半径为1,若P在第一象限,则P点的纵坐标为( ).A.2 B. C. D.16.已知是椭圆:上一点,,分别是椭圆的左、右焦点,若,则的面积为( )A.49 B.48 C.25 D.24【变式】已知是椭圆的左、右焦点,点P在C上,且线段的中点在以为直径的圆上,则三角形的面积为( )A.1 B. C. D.8(面积公式:正弦定理)17.已知椭圆的左右焦点分别为,点是椭圆上一点,,则的内切圆半径为 .【变式】已知椭圆 的左、右焦点分别为,上顶点为,若,且的面积为,则C的标准方程为 .(面积范围问题)18.(多选)设椭圆的左右焦点为,,P是C上的动点,则下列结论正确的是( ).A.P到最小的距离是 B.C.面积的最大值为6 D.P到最大的距离是9【题型三 焦点三角形(角度问题)】19.设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则( )A.2 B.4 C.6 D.8【变式】已知,为椭圆的两个焦点,是椭圆上第一象限的点,若,则( )A. B. C. D.20.设、分别是椭圆的左、右焦点,过点作x轴的垂线交C于A、B两点,其中点A在第一象限,且.若P是C上的动点,则满足是直角三角形的点P的个数为( )A.0 B.2 C.4 D.621.已知椭圆,焦点是,,动点P在椭圆上,则的最小值( )A. B. C. D.【变式】设,为椭圆:的焦点,若在椭圆上存在点,满足,则实数的取值范围为( )A. B. C. D.3.1.2 椭圆的几何性质一、椭圆的简单几何性质椭 圆第一定义 1.到两定点F1,F2的距离之和为定值2a(2a>|F1F2|)的点的轨迹第二定义 2.与定点和直线的距离之比为定值e的点的轨迹.(0方 程 标准方程a,b,c 关系 >0 且图形范围 ─axa,─byb ─axa,─byb椭圆位于直线和所围成的矩形框内顶点 , ,对称性 中心对称 关于原点(0,0)对称轴对称 关于轴对称长轴长2a,短轴长2b 长轴长2a,短轴长2b焦点 F1(c,0), F2(─c,0) F1(0,─c), F2 (0 ,c)焦距 2c (其中c=)离心率离心率越接近1,则椭圆越圆;离心率越接近0,则椭圆越扁。 当且仅当a=b时,c=0,这时两个焦点重合,图形变为圆,方程为x2+y2=a2。准线 x=焦半径 椭圆上任意一点M(x0,y0)于焦点F1(或F2)的距离:r=a±x0通径 定义:过焦点且垂直于焦点轴的椭圆的弦长大小:【考点一 椭圆的几何性质】【题型一 由椭圆方程求基本量】1.如果椭圆上一点P到焦点的距离为6,那么点P到另一个焦点的距离是( )A.26 B.10 C.4 D.14【答案】D【分析】先求出,再根据椭圆的定义计算求解即可.【详解】根据题意可得,椭圆的长轴长为,根据,得.故选:D.【变式】已知为椭圆上一点,分别为的左、右焦点,且,则( )A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【分析】由椭圆方程求出,利用椭圆的定义式,求得,代入计算即得.【详解】由可得:,则,因,则,故.故选:C.2.(多选)已知椭圆,则( )A.C的长轴长为8 B.C的焦点坐标为C.C的离心率为 D.C上的点到焦点的最大距离为【答案】ACD【分析】由椭圆的标准方程分别得到,然后结合椭圆的几何性质逐一判断,即可得到结果.【详解】对于椭圆,,则,则,对于A,椭圆的长轴长为,故A正确;对于B,椭圆的焦点在轴上,且,则焦点坐标为,故B错误;对于C,离心率,故C正确;对于D,椭圆上的点到焦点的最大距离为,故D正确;故选:ACD【练习】(多选)已知椭圆:,:,则( )A.与的离心率相等 B.与的焦距相等C.与的长轴长相等 D.的短轴长是的短轴长的两倍【答案】BD【分析】求出给定的两个椭圆的长短半轴长、半焦距及离心率,再逐项判断即可.【详解】椭圆:的长半轴长,短半轴长,半焦距,椭圆:的长半轴长,短半轴长,半焦距,对于A,椭圆的离心率,椭圆的离心率,A错误;对于B,椭圆与的焦距长都为6,相等,B正确;对于C,椭圆与的长轴长不相等,C错误;对于D,椭圆的短轴长是的短轴长的两倍,D正确.故选:BD【题型二 椭圆上的点到焦点的距离及最值】(基本不等式求最值)3.已知,是椭圆的两个焦点,是椭圆上一点,则的最大值是( )A. B.9 C.16 D.25【答案】D【分析】利用椭圆的定义及基本不等式可求答案.【详解】解:由题意,,,,当且仅当时,等号成立,的最大值是25.故选:D.【变式】已知是椭圆的两个焦点,点在上,则的最小值为 .【答案】【分析】根据椭圆的定义可得,利用基本不等式即可求得的最小值.【详解】是椭圆的两个焦点,点在上,,所以,当且仅当时,取等号,所以的最小值为.故答案为:.(几何最值)4.已知分别为椭圆的两个焦点,P为椭圆上一点,则的最大值为 .【答案】【分析】根据椭圆的几何性质结合求解即可.【详解】分别为椭圆的两个焦点,则,所以,当且仅当位于椭圆的右顶点时取等号,故的最大值为.故答案为:.【变式】已知椭圆的左焦点为,点为上一点,若,则的最大值为 .【答案】【分析】利用椭圆的定义,结合图形判断三点共线时,求得所求式的最大值.【详解】由题可得,,则,故,设右焦点为,则,,由椭圆的定义可得,则,易得点在椭圆外,所以,当且仅当三点共线且点在线段上时等号成立,所以的最大值为.故答案为:.5.已知椭圆和圆分别为椭圆和圆上的动点,若为椭圆的左焦点,则的最小值为( )A.6 B.5 C.9 D.8【答案】A【分析】依题意将点到圆上点距离最值转化为点到圆心距离问题,再结合椭圆定义并利用三点共线求得点在处时,使得的最小值为6.【详解】易知椭圆中,即可得,又圆的圆心为,半径,易知椭圆右焦点,显然在圆上,如下图: 易知椭圆上一点到圆上任意一点的最小距离为,因此可将的最小值转化为求的最小值,由椭圆定义可得;此时点在处,使得的最小值为6.故选:A【变式】已知椭圆:的左、右焦点分别为,,为椭圆上任意一点,为圆:上任意一点,则的最小值为( )A. B. C. D.【答案】B【分析】根据三角形三边之间的不等关系可得,再结合椭圆的定义将化为,结合以及图形的几何性质即可求得答案.【详解】由题意知为椭圆上任意一点,为圆:上任意一点,故, 故,当且仅当共线,在线段上时取等号,所以,当且仅当共线,在线段上时取等号,而,故的最小值为,故选:B.【考点二 椭圆的离心率】【归纳总结】求椭圆的离心率(或范围)的常用方法】 椭圆离心率的范围为.已知 ,直接代入 中求解;已知 ,用 求解;已知的关系,转化为关于离心率 的方程(或不等式)求解,【题型一 求椭圆的离心率】6.若椭圆的短轴长为焦距的倍,则的离心率为( )A. B. C. D.【答案】B【分析】由题意得,又,利用离心率的公式即可求解.【详解】根据题意有,所以.故选:B.【变式】已知,是椭圆C:的两个焦点,P为C上一点,若的最大值为5,则C的离心率为( )A. B. C. D.【答案】B【分析】由基本不等式可得,从而求出的值,由离心率公式求解即可.【详解】由椭圆的定义得,又,故,当且仅当时,等号成立,则,故,,所以C的离心率为故选:B7.已知,分别为椭圆的左、右焦点,在椭圆上存在点,满足,且点到直线的距离为,则该椭圆的离心率为( )A. B. C. D.【答案】C【分析】由等腰三角形性质把用表示后,利用椭圆的定义得出的关系式,整理后可求得离心率.【详解】由题意,在等腰中,,底边上的高为,所以.又由椭圆的定义可知,,因此,可得,即,所以或(舍去),故选:C.【题型二 椭圆离心率的范围】8.已知是椭圆的两个焦点,是椭圆上的一点,,则椭圆离心率的取值范围是( )A. B. C. D.【答案】D【分析】设,,在中,通过椭圆的定义,余弦定理以及,得到关于,,,的等式,再通过基本不等式进行求解即可.【详解】在中,设,,则,如图: 根据余弦定理,得,配方得:,所以,所以,当且仅当时,等号成立,即,故,解得.故选:D9.设椭圆的左,右焦点分别为,点在上运动,点在圆:上运动,且恒成立,则的离心率的取值范围是( )A. B. C. D.【答案】C【分析】由椭圆定义,结合图形可得当四点共线时,据此可得离心率范围.【详解】由题可得圆半径为,因恒成立,则.由椭圆定义,可得,如图,当三点共线时,最大,为,又对于圆外一点P,当三点共线时最大,又,则,即,取最值时,四点共线.则,即,所以,即.故选:C二、椭圆的焦点三角形1.定义:椭圆上一点与椭圆的两个焦点组成的三角形通常称为“焦点三角形”。2.性质: (设为)(1)周长问题依据:,.(两个定义)面积、角度问题依据:(余弦定理)【注释】涉及椭圆的焦点三角形,一般利用椭圆的定义、余弦定理和完全平方公式等知识,建立,,之间的关系,采用整体代入的方法解决焦点三角形的面积、周长及角的有关问题【考点三 椭圆的焦点三角形】【题型一 焦点三角形(周长问题)】(一点两焦点)10.椭圆的两个焦点为,,为椭圆上与两焦点不共线的一点,则的周长为 .【答案】【分析】利用,求出c,利用椭圆的定义即可求出焦点三角形的周长.【详解】因为,,所以,故的周长为.故答案为:【变式】椭圆:的上、下顶点分别为,,椭圆:与的一个交点为M,则的周长为( )A.4 B. C. D.6【答案】D【分析】根据椭圆的方程,可得,就是椭圆的焦点,再根据椭圆的定义,即可求的周长.【详解】椭圆:的上、下顶点分别为,,则,,又椭圆:,则椭圆的焦点为,,则的周长为故选:D(两点两焦点)11.已知椭圆的左、右焦点分别为,过左焦点作直线交于两点,则三角形的周长为( )A.14 B.12 C.10 D.8【答案】D【分析】根据椭圆的定义即可求解.【详解】由椭圆的定义得,则的周长为.故选:D.【变式】已知为椭圆的两个焦点,过的直线交椭圆于、两点,若,则=【答案】8【分析】由椭圆方程可得,结合椭圆定义可得,从而可得答案.【详解】由椭圆可得,不妨设分别为椭圆的左、右焦点,直线过椭圆的左焦点,在 中,,又,∴故答案为:8.12.已知直线与椭圆交于两点,,则的周长是 .【答案】20【分析】根据题意可知直线经过椭圆的右焦点,结合椭圆的定义即可求解.【详解】椭圆,所以,得,则椭圆的右焦点为,所以直线经过椭圆的右焦点,由椭圆的定义可知,的周长为.故答案为:20.【变式】已知椭圆E:,点,若直线()与椭圆E交于A,B两点,则的周长为( )A. B.4 C. D.8【答案】D【分析】求出直线所过的定点,再利用椭圆的定义求出三角形周长.【详解】椭圆E:的长半轴长,半焦距,则点为椭圆的左焦点,其右焦点为,而直线恒过定点,所以的周长为.故选:D13.已知椭圆的左右焦点分别为,上顶点为,过且垂直于的直线与交于B、C两点,则的周长为( )A.12 B.16 C.20 D.24【答案】B【分析】根据条件可得,然后根据椭圆的定义求解即可.【详解】由椭圆,得,过且垂直于的直线与椭圆交于B、C两点,所以为线段的垂直平分线,得,则的周长为.故选:B. 【变式】已知椭圆的左顶点为,上,下焦点分别为,直线经过且与交于两点,若垂直平分线段,且的周长为,则的方程是( )A. B.C. D.【答案】A【分析】根据椭圆的焦点三角形的周长,可得,即可根据椭圆性质可得,即可求解.【详解】如图,由题可知,设.连接,因为垂直平分线段,所以,所以的周长为,可得,因为,所以,得,从而,故的方程是.故选:A(周长最值问题)14.若F为椭圆C:的右焦点,A,B为C上两动点,则周长的最大值为 .【答案】20【分析】设为椭圆的左焦点,则由椭圆的定义可得,,当三点共线时,周长取得最大值,从而可得出答案.【详解】如图,设F1为椭圆C的左焦点,则由椭圆的定义可得的周长为,当共线时,,当不共线时,,所以周长的最大值为20.故答案为:20.【变式】已知过椭圆中心的直线交椭圆于两点,是椭圆的一个焦点,则的周长的最小值为( )A.7 B.8 C.9 D.10【答案】D【分析】根据椭圆的定义求出,再由,即可求解.【详解】由椭圆的对称性可知,两点关于原点对称,设椭圆的另一个交点为,则四边形为平行四边形,由椭圆的定义可知:,又,所以,又直线过原点,所以,所以的周长的最小值为:.故选:D 【题型二 焦点三角形(面积问题)】(面积公式:底乘高)15.已知为椭圆上一点,分别是椭圆的左、右焦点.若点的横坐标为,则的面积为( )A. B. C. D.4【答案】C【分析】有题意点的横坐标为,代入椭圆方程即可计算点的纵坐标,由即可得解.【详解】因为,所以,又因为点的横坐标为,所以,所以点的纵坐标为,所以.故选:C.【变式】已知,是椭圆的两个焦点,P为C上一点,且的内切圆半径为1,若P在第一象限,则P点的纵坐标为( ).A.2 B. C. D.【答案】B【分析】不妨令,分别为椭圆C的左、右焦点,设的内切圆半径为r,根据可得答案.【详解】如图,不妨令,分别为椭圆C的左、右焦点,由,得,,,,所以.设的内切圆半径为r,因为,所以,得. 故选:B.16.已知是椭圆:上一点,,分别是椭圆的左、右焦点,若,则的面积为( )A.49 B.48 C.25 D.24【答案】D【分析】由椭圆方程得到的值,由椭圆的定义得到的值,联立求得的值,再证明,求得面积.【详解】由椭圆方程可知:,,,所以作图如下:∴由椭圆的性质可知,由,∴,,∴,∴,∴,故选:D.【变式】已知是椭圆的左、右焦点,点P在C上,且线段的中点在以为直径的圆上,则三角形的面积为( )A.1 B. C. D.8【答案】C【分析】利用椭圆的定义得到为等腰三角形,进而求等腰三角形的面积即可.【详解】设的中点为M,则,于是,又,则为等腰三角形,.故选:C.(面积公式:正弦定理)17.已知椭圆的左右焦点分别为,点是椭圆上一点,,则的内切圆半径为 .【答案】【分析】由题意知,由余弦定理可得,由面积公式即可求解.【详解】因为分别为椭圆的左右焦点,为该椭圆上一点,所以,则由余弦定理得,,,即,所以,故的面积 ,设的内切圆半径为,则,解得,.故答案为:.【变式】已知椭圆 的左、右焦点分别为,上顶点为,若,且的面积为,则C的标准方程为 .【答案】【分析】利用三角形面积公式及已知可得,再由余弦定理求得,最后由椭圆参数关系求参数,即可得.【详解】由题设,可得,又为上顶点,则,故,所以,则,故标准方程为.故答案为:(面积范围问题)18.(多选)设椭圆的左右焦点为,,P是C上的动点,则下列结论正确的是( ).A.P到最小的距离是 B.C.面积的最大值为6 D.P到最大的距离是9【答案】BD【分析】根据椭圆的定义和性质逐项运算分析即可.【详解】由椭圆方程可得:,则,对于A:根据椭圆性质可知当P是椭圆的左顶点时,P到的距离最小,最小值为,A错误;对于B:根据椭圆的定义可得,B正确;对于C:根据椭圆性质可知当P是椭圆的上顶点时,的面积最大,最大值为,C错误;对于D:根据椭圆性质可知当P是椭圆的右顶点时,P到的距离最大,最小值为,D正确.故选:BD. 【题型三 焦点三角形(角度问题)】19.设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则( )A.2 B.4 C.6 D.8【答案】D【分析】根据题意可知,可得,然后可求.【详解】,,又椭圆,则,.故选:D.【变式】已知,为椭圆的两个焦点,是椭圆上第一象限的点,若,则( )A. B. C. D.【答案】A【分析】由椭圆的定义得,结合余弦定理即可求解.【详解】不妨令分别为椭圆的左、右焦点,如图.由题意 .在中,由余弦定理得,,即,所以.故选:A.20.设、分别是椭圆的左、右焦点,过点作x轴的垂线交C于A、B两点,其中点A在第一象限,且.若P是C上的动点,则满足是直角三角形的点P的个数为( )A.0 B.2 C.4 D.6【答案】C【分析】先由题设求得(t为参数),进而求出取椭圆上顶点时的值,从而得不会为直角即可求解.【详解】由题,又,.,即(t为参数),取上顶点时最大,此时.不会为直角,只有当或是直角才符合题意,所以由对称性可知满足是直角三角形的点P的个数为4.故选:C.21.已知椭圆,焦点是,,动点P在椭圆上,则的最小值( )A. B. C. D.【答案】C【分析】利用椭圆的定义以及基本不等式可求得的最小值.【详解】在椭圆中,,,,由椭圆定义可得,,由余弦定理可得,当且仅当时,等号成立,因此,的最小值为.故选:C.【变式】设,为椭圆:的焦点,若在椭圆上存在点,满足,则实数的取值范围为( )A. B. C. D.【答案】A【分析】根据椭圆性质要使题设条件成立只需点在椭圆左右顶点时,此时利用余弦定理可得,进而求的范围.【详解】由椭圆的性质知,当在椭圆左右顶点时最大,椭圆上存在一点使,只需在椭圆左右顶点时,此时,,即.又,.又,,解得 .又,.故选:A. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 3.1.2 椭圆的几何性质 讲义-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册(原卷版).docx 3.1.2 椭圆的几何性质 讲义-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册(解析版).docx