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專題12橢圓目錄一覽2023真題展現(xiàn)考向一橢圓的性質(zhì)考向二直線與橢圓相交問題真題考查解讀近年真題對(duì)比考向一橢圓的性質(zhì)考向二直線與橢圓相交問題命題規(guī)律解密名校模擬探源易錯(cuò)易混速記/二級(jí)結(jié)論速記考向一橢圓的性質(zhì)1.(2023?新高考Ⅰ?第5題)設(shè)橢圓C1:x2a2+y2=1(a>1),C2:x24+y2=1的離心率分別為e1,e2.若eA.233 B.2 C.3 【答案】A解:由橢圓C2:x24+y2=1可得a2=2,b2=1,∴c∴橢圓C2的離心率為e2=3∵e2=3e1,∴e1=12∴a12=4c12∴a=233或考向二直線與橢圓相交問題2.(2023?新高考Ⅱ?第5題)已知橢圓C:x23+y2=1的左焦點(diǎn)和右焦點(diǎn)分別為F1和F2,直線y=x+m與C交于點(diǎn)A,B兩點(diǎn),若△F1AB面積是△A.23 B.23 C.?2【答案】C解:記直線y=x+m與x軸交于M(﹣m,0),橢圓C:x23+y2=1的左,右焦點(diǎn)分別為F1(?由△F1AB面積是△F2AB的2倍,可得|F1M|=2|F2M|,∴|?2?xM|=2|2?xM|,解得xM=23或∴﹣m=23或﹣m=32,∴m=?23或聯(lián)立x23+y2=1y=x+m可得,4x∵直線y=x+m與C相交,所以Δ>0,解得m2<4,∴m=﹣32不符合題意,故m=?2【命題意圖】考查橢圓的定義、標(biāo)準(zhǔn)方程、幾何性質(zhì)、直線與橢圓.考查運(yùn)算求解能力、邏輯推導(dǎo)能力、分析問題與解決問題的能力、數(shù)形結(jié)合思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想.【考查要點(diǎn)】橢圓的定義、方程、性質(zhì)、直線與橢圓是高考??純?nèi)容,以小題形式出現(xiàn),常規(guī)題,難度中等.【得分要點(diǎn)】一、橢圓的定義平面內(nèi)與兩個(gè)定點(diǎn)F1,F(xiàn)2的距離的和等于常數(shù)(大于|F1F2|)的點(diǎn)的軌跡叫做橢圓.這兩個(gè)定點(diǎn)叫做橢圓的焦點(diǎn),兩焦點(diǎn)間的距離叫做橢圓的焦距.注:在橢圓的定義中必須要注意以下兩個(gè)問題(1)定義中到兩定點(diǎn)的距離之和是常數(shù),而不能是變量.(2)常數(shù)(2a)必須大于兩定點(diǎn)間的距離,否則軌跡不是橢圓.①若,M的軌跡為線段;②若,M的軌跡無(wú)圖形二、橢圓的方程及簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)焦點(diǎn)的位置焦點(diǎn)在x軸上焦點(diǎn)在y軸上圖形標(biāo)準(zhǔn)方程eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)eq\f(y2,a2)+eq\f(x2,b2)=1(a>b>0)范圍-a≤x≤a且-b≤y≤b-b≤x≤b且-a≤y≤a頂點(diǎn)A1(-a,0),A2(a,0),_B1(0,-b),B2(0,b)A1(0,-a),A2(0,a),B1(-b,0),B2(b,0)軸長(zhǎng)長(zhǎng)軸長(zhǎng)=eq\a\vs4\al(2a),短軸長(zhǎng)=eq\a\vs4\al(2b)焦點(diǎn)F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0)F1(0,-c),F(xiàn)2(0,c)焦距|F1F2|=eq\a\vs4\al(2c)對(duì)稱性對(duì)稱軸x軸和y軸,對(duì)稱中心(0,0)離心率e=eq\f(c,a)(0<e<1)(注:e=eq\r(1-\f(b2,a2))=eq\r(\f(1,1+\f(b2,c2))).)三、橢圓的焦點(diǎn)三角形橢圓上的一點(diǎn)與兩焦點(diǎn)所構(gòu)成的三角形稱為焦點(diǎn)三角形.解決焦點(diǎn)三角形問題常利用橢圓的定義和正弦定理、余弦定理.以橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)上一點(diǎn)P(x0,y0)(y0≠0)和焦點(diǎn)F1(-c,0),F(xiàn)2(c,0)為頂點(diǎn)的△PF1F2中,若∠F1PF2=θ,則(1)橢圓的定義:|PF1|+|PF2|=2a.(2)余弦定理:4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|·cosθ.(3)面積公式:S△PF1F2=eq\f(1,2)|PF1||PF2|·sinθ,當(dāng)|y0|=b,即P為短軸端點(diǎn)時(shí),S△PF1F2取最大值,為bc.重要結(jié)論:S△PF1F2=推導(dǎo)過程:由余弦定理得|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|·cosθ得由三角形的面積公式可得S△PF1F2==注:S△PF1F2===(是三角形內(nèi)切圓的半徑)(4)焦點(diǎn)三角形的周長(zhǎng)為2(a+c).(5)在橢圓C:eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)中,F1,F(xiàn)2是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),P是橢圓上任意的一點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)P在短軸端點(diǎn)時(shí),最大.四、點(diǎn)與橢圓的位置關(guān)系點(diǎn)P(x0,y0)與橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的位置關(guān)系:點(diǎn)P在橢圓上?eq\f(x\o\al(2,0),a2)+eq\f(y\o\al(2,0),b2)=1;點(diǎn)P在橢圓內(nèi)部?eq\f(x\o\al(2,0),a2)+eq\f(y\o\al(2,0),b2)<1;點(diǎn)P在橢圓外部?eq\f(x\o\al(2,0),a2)+eq\f(y\o\al(2,0),b2)>1.五、直線與橢圓的位置關(guān)系直線y=kx+m與橢圓eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的位置關(guān)系,判斷方法:聯(lián)立eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(y=kx+m,,\f(x2,a2)+\f(y2,b2)=1,))消y得一元二次方程.當(dāng)Δ>0時(shí),方程有兩解,直線與橢圓相交;當(dāng)Δ=0時(shí),方程有一解,直線與橢圓相切;當(dāng)Δ<0時(shí),方程無(wú)解,直線與橢圓相離.六、直線與橢圓相交的弦長(zhǎng)公式1.定義:連接橢圓上兩個(gè)點(diǎn)的線段稱為橢圓的弦.2.求弦長(zhǎng)的方法(1)交點(diǎn)法:將直線的方程與橢圓的方程聯(lián)立,求出兩交點(diǎn)的坐標(biāo),然后運(yùn)用兩點(diǎn)間的距離公式來求.(2)根與系數(shù)的關(guān)系法:如果直線的斜率為k,被橢圓截得弦AB兩端點(diǎn)坐標(biāo)分別為(x1,y1),(x2,y2),則弦長(zhǎng)公式為:|AB|=eq\r(1+k2)·eq\r(x1+x22-4x1x2)=eq\r(1+\f(1,k2))·eq\r(y1+y22-4y1y2).注:(1)已知弦是橢圓()的一條弦,中點(diǎn)坐標(biāo)為,則的斜率為,運(yùn)用點(diǎn)差法求的斜率,設(shè),;、都在橢圓上,兩式相減得:,即,故(2)弦的斜率與弦中心和橢圓中心的連線的斜率之積為定值:考向一橢圓的性質(zhì)3.(2021?新高考Ⅰ)已知F1,F(xiàn)2是橢圓C:+=1的兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)M在C上,則|MF1|?|MF2|的最大值為()A.13 B.12 C.9 D.6【解答】解:F1,F(xiàn)2是橢圓C:+=1的兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)M在C上,|MF1|+|MF2|=6,所以|MF1|?|MF2|≤=9,當(dāng)且僅當(dāng)|MF1|=|MF2|=3時(shí),取等號(hào),所以|MF1|?|MF2|的最大值為9.故選:C.4.(2022?新高考Ⅱ)已知直線l與橢圓+=1在第一象限交于A,B兩點(diǎn),l與x軸、y軸分別相交于M,N兩點(diǎn),且|MA|=|NB|,|MN|=2,則l的方程為.【解答】解:設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),線段AB的中點(diǎn)為E,由+=1,+=1,相減可得:=﹣,則kOE?kAB=?==﹣,設(shè)直線l的方程為:y=kx+m,k<0,m>0,M(﹣,0),N(0,m),∴E(﹣,),∴kOE=﹣k,∴﹣k?k=﹣,解得k=﹣,∵|MN|=2,∴=2,化為:+m2=12.∴3m2=12,m>0,解得m=2.∴l(xiāng)的方程為y=﹣x+2,即x+y﹣2=0,故答案為:x+y﹣2=0.考向二直線與橢圓相交問題5.(2022?新高考Ⅰ)已知橢圓C:+=1(a>b>0),C的上頂點(diǎn)為A,兩個(gè)焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,離心率為.過F1且垂直于AF2的直線與C交于D,E兩點(diǎn),|DE|=6,則△ADE的周長(zhǎng)是.【解答】解:∵橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,∴不妨可設(shè)橢圓C:,a=2c,∵C的上頂點(diǎn)為A,兩個(gè)焦點(diǎn)為F1,F(xiàn)2,∴△AF1F2為等邊三角形,∵過F1且垂直于AF2的直線與C交于D,E兩點(diǎn),∴,由等腰三角形的性質(zhì)可得,|AD|=|DF2|,|AE|=|EF2|,設(shè)直線DE方程為y=,D(x1,y1),E(x2,y2),將其與橢圓C聯(lián)立化簡(jiǎn)可得,13x2+8cx﹣32c2=0,由韋達(dá)定理可得,,,|DE|====,解得c=,△ADE的周長(zhǎng)等價(jià)于|DE|+|DF2|+|EF2|=4a=8c=.故答案為:13.根據(jù)近幾年考查形式推測(cè)以小題形式出現(xiàn),常規(guī)題,難度中等.橢圓的定義、方程、性質(zhì)、直線與橢圓是高考??純?nèi)容。一.橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(共2小題)1.(2023?宜賓模擬)“1<m<3”是“方程+=1表示橢圓”的()A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【解答】解:若方程+=1表示橢圓,則滿足,即,即1<m<3且m≠2,此時(shí)1<m<3成立,即必要性成立,當(dāng)m=2時(shí),滿足1<m<3,但此時(shí)方程+=1等價(jià)為為圓,不是橢圓,不滿足條件.即充分性不成立故“1<m<3”是“方程+=1表示橢圓”的必要不充分條件,故選:B.2.(2023?江西模擬)已知橢圓的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在y軸上,離心率為,請(qǐng)寫出一個(gè)符合上述條件的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.【解答】解:由于橢圓的中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在y軸上,所以設(shè)橢圓的方程為(a>b>0),由于離心率為,所以,滿足條件的橢圓方程為(答案不唯一).故答案為:(答案不唯一).二.橢圓的性質(zhì)(共43小題)3.(2023?全國(guó)模擬)橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,A為上頂點(diǎn),若△AF1F2的面積為,則△AF1F2的周長(zhǎng)為()A.8 B.7 C.6 D.5【解答】解:設(shè)橢圓的半短軸長(zhǎng)為b,半焦距為c,則,△AF1F2的面積,由題意得,∴c=1,,由橢圓的定義得|AF1|+|AF2|=2a=4,又|F1F2|=2c=2,則△AF1F2的周長(zhǎng)為4+2=6.故選:C.4.(2023?武昌區(qū)校級(jí)模擬)設(shè)F1,A分別是橢圓的左焦點(diǎn)和右頂點(diǎn),點(diǎn)P為橢圓上異于A點(diǎn)的任意一點(diǎn),則使得成立的點(diǎn)P的個(gè)數(shù)為()A.1 B.2 C.3 D.4【解答】解:∵,∴P在以F1A為直徑的圓上,又P在橢圓上,所以該圓與橢圓有三個(gè)公共點(diǎn),又P點(diǎn)與A點(diǎn)不重合,故符合條件的點(diǎn)P的個(gè)數(shù)有2個(gè).故選:B.5.(2023?白山二模)已知橢圓C:+=1的離心率為,則C的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為()A.8 B.4 C.2 D.4【解答】解:∵橢圓C的離心率為,∴=,解得m=2,故橢圓C:+=1的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為2=4,故選:B.6.(2023?甘肅模擬)已知橢圓的方程為(m>0,n>0),離心率,則下列選項(xiàng)中不滿足條件的為()A. B.+=1 C. D.x2+4y2=1【解答】解:由,可得a=2,b=1,∴c==,故離心率,故A正確;由+=1,可得a=2,b=,∴c==,故離心率e==,故B正確;由,可得a=,b=1,∴c==1,故離心率e==,故C不正確;由x2+4y2=1,可得x2+=1,可得a=1,b=,c==,故離心率e=,故D正確.故選:C.7.(2023?射洪市校級(jí)模擬)已知拋物線y2=4x的焦點(diǎn)和橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)重合,且拋物線的準(zhǔn)線截橢圓的弦長(zhǎng)為3,則橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為()A. B. C. D.【解答】解:拋物線y2=4x的焦點(diǎn)為(1,0),準(zhǔn)線為x=﹣1,設(shè)橢圓的方程為,橢圓中,c=1,當(dāng)x=﹣1時(shí),,故,又a2=b2+c2,所以,故橢圓方程為.故選:B.8.(2023?桐城市校級(jí)二模)法國(guó)數(shù)學(xué)家加斯帕?蒙日被稱為“畫法幾何創(chuàng)始人”、“微分幾何之父”.他發(fā)現(xiàn)與橢圓相切的兩條互相垂直的切線的交點(diǎn)的軌跡是以該橢圓中心為圓心的圓,這個(gè)圓稱為該橢圓的蒙日?qǐng)A.若橢圓Γ:的蒙日?qǐng)A為C:x2+y2=3b2,則橢圓Γ的離心率為()A. B. C. D.【解答】解:直線x=a,y=b與橢圓Γ都相切,且這兩條直線垂直,因此其交點(diǎn)(a,b)在圓C:x2+y2=3b2上,∴a2+b2=3b2,即2b2=a2,∴橢圓的離心率e==.故選:D.9.(2023?甘肅模擬)已知橢圓C:=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,直線y=x與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),若四邊形AF1BF2為矩形,則橢圓C的離心率為()A. B. C. D.【解答】解:由題意設(shè)A(x1,y1),B(﹣x1,﹣y1),AF1⊥AF2,所以|OA|=|F1F2|=c,聯(lián)立,解得x2=,y2=,所以|OA|2==c2,b2=a2﹣c2,整理可得:c4﹣8a2c2+4a4=0,即e4﹣8e2+4=0,解得e2=4±2,可得e=±1,而e∈(0,1),所以e=﹣1.故選:C.10.(2023?招遠(yuǎn)市模擬)已知F1,F(xiàn)2分別是橢圓的左、右焦點(diǎn),M是C上一點(diǎn)且MF2與x軸垂直,直線MF1與C的另一個(gè)交點(diǎn)為N,若,則C的離心率為()A. B. C. D.【解答】解:不妨設(shè)M在第一象限,由題意,M的橫坐標(biāo)為c,令,解得,即,設(shè)N(x,y),又F1(﹣c,0),,,由可得:,解得,又N(x,y)在橢圓上,即,整理得,解得.故選:A.11.(2023?淄博三模)已知橢圓C:(a>b>0),F(xiàn)為其左焦點(diǎn),直線y=kx(k>0)與橢圓C交于點(diǎn)A,B,且AF⊥AB.若∠ABF=30°,則橢圓C的離心率為()A. B. C. D.【解答】解:已知橢圓C:(a>b>0),F(xiàn)為其左焦點(diǎn),直線y=kx(k>0)與橢圓C交于點(diǎn)A,B,且AF⊥AB,設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)為F1,則四邊形AFBF1為平行四邊形,又∠ABF=30°,則2|BF1|=|BF|,又|BF|+|BF1|=2a,則,,又∠FBF1=90°+30°=120°,由余弦定理﹣2×|BF||BF1|cos∠FBF1可得:,即.故選:A.12.(2023?未央?yún)^(qū)模擬)已知橢圓C:=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,M為C上一點(diǎn),若MF1的中點(diǎn)為(0,1),且△MF1F2的周長(zhǎng)為8+4,則C的標(biāo)準(zhǔn)方程為()A. B. C. D.【解答】解:∵M(jìn)1F的中點(diǎn)為B(0,1),∴OB是△MF1F2的中位線,則MF2=2OB=2,且△MF1F2為直角三角形,∵△MF1F2的周長(zhǎng)為2a+2c=8+4,∴a+c=4+2①,∵M(jìn)F2=2,∴MF1=2a﹣2,∵(MF1)2﹣(MF2)2=4c2,∴(2a﹣2)2﹣4=4c2,即(a﹣1)2﹣1=c2②,由①②得,a=4,c=2,b2=16﹣8=8,∴C的標(biāo)準(zhǔn)方程為+=1.故選:A.13.(2023?淄博二模)古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼奧斯在研究圓錐曲線時(shí)發(fā)現(xiàn)了橢圓的光學(xué)性質(zhì):從橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)射出的光線,經(jīng)橢圓反射,其反射光線必經(jīng)過橢圓的另一焦點(diǎn).設(shè)橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,若從橢圓右焦點(diǎn)F2發(fā)出的光線經(jīng)過橢圓上的點(diǎn)A和點(diǎn)B反射后,滿足AB⊥AD,且cos∠ABC=,則該橢圓的離心率為()A. B. C. D.【解答】解:連接AF1,BF1,由題意可知A,D,F(xiàn)1三點(diǎn)共線,B,C,F(xiàn)1三點(diǎn)共線,在△ABF1中,因?yàn)锳B⊥AD,且cos∠ABC=,可得cos∠ABF1=,sin∠ABF1=,tan∠ABF1==,設(shè)|AF1|=4k,|AB|=3k,可得|BF1|=5k,由橢圓的定義可知|BF2|=2a﹣|BF1|=2a﹣5k,|AF2|=|AB|﹣|BF2|=3k﹣(2a﹣5k)=8k﹣2a,又因?yàn)閨AF1|+|AF2|=2a,即4k+8k﹣2a=2a,解得k=,所以|AF1|=,|AF2|=﹣2a=,在Rt△AF1F2中,|AF1|2+|AF2|2=|F1F2|2,即()2+()2=(2c)2,可得e==,故選:D.14.(2023?江西模擬)某廣場(chǎng)的一個(gè)橢球水景雕塑如圖所示,其橫截面為圓,過橫截面圓心的縱截面為橢圓,F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為該橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),PQ為該橢圓過點(diǎn)F2的一條弦,且△PQF1的周長(zhǎng)為3|F1F2|.若該橢球橫截面的最大直徑為2米,則該橢球的高為()A.米 B.米 C.米 D.米【解答】解:根據(jù)題意,畫出該橢球的過橫截面圓心的縱截面如下,根據(jù)橢圓的定義△PQF1的周長(zhǎng)為|PQ|+|PF1|+|QF1|=4a=3×2c,即2a=3c①,由該橢球橫截面的最大直徑為2米,可知2b=2米,得b=1,又因?yàn)閍2=b2+c2,所以a2=c2+1②,②聯(lián)立可得,,所以該橢球的高為米.故選:B.15.(2023?錦江區(qū)校級(jí)模擬)19世紀(jì)法國(guó)著名數(shù)學(xué)家加斯帕爾?蒙日,創(chuàng)立了畫法幾何學(xué),推動(dòng)了空間幾何學(xué)的獨(dú)立發(fā)展,提出了著名的蒙日?qǐng)A定理:橢圓的兩條切線互相垂直,則切線的交點(diǎn)位于一個(gè)與橢圓同心的圓上,稱為蒙日?qǐng)A,橢圓的蒙日?qǐng)A方程為x2+y2=a2+b2.若圓(x﹣3)2+(y﹣m)2=9與橢圓的蒙日?qǐng)A有且僅有一個(gè)公共點(diǎn),則m的值為()A.±3 B.±4 C.±5 D.【解答】解:由題意可得橢圓+y2=1的蒙日?qǐng)A的半徑r1==2,所以蒙日?qǐng)A方程為x2+y2=4,因?yàn)閳A(x﹣3)2+(y﹣m)2=9與橢圓+y2=1的蒙日?qǐng)A有且僅有一個(gè)公共點(diǎn),所以兩圓相外切,所以,∴m=±4.故選:B.16.(2023?青羊區(qū)校級(jí)模擬)如圖,A,B是橢圓的左、右頂點(diǎn),P是⊙O:x2+y2=a2上不同于A,B的動(dòng)點(diǎn),線段PA與橢圓C交于點(diǎn)Q,若tan∠PBA=3tan∠QBA,則橢圓的離心率為()A. B. C. D.【解答】解:由題意得Q在橢圓上,則設(shè)Q(acosθ,bsinθ),∴tan∠PAB=tan∠QAB=,tan∠QBA=,∴tan∠PAB?tan∠QBA=①,又AB是⊙O的直徑,則∠APB=90°,即∠PAB+∠PBA=90°,∴tan∠PAB?tan∠QBA=1②,由①②得==,又c2=a2﹣b2,則e====.故選:D.17.(2023?思明區(qū)校級(jí)模擬)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)A在橢圓上且位于第一象限,滿足,∠AF1F2的平分線與AF2相交于點(diǎn)B,若,則橢圓的離心率為()A. B. C. D.【解答】解:設(shè)|AF1|=n,|AF2|=8m,由得|AB|=3m,|BF2|=5m,因?yàn)?,所以,在Rt△AF1F2中,由勾股定理,得(8m)2+n2=(2c)2①,由橢圓的定義得8m+n=2a②,因?yàn)镕1B平分∠AF1F2,所以,即③,聯(lián)立①②③并化簡(jiǎn)得7c2+30ac﹣25a2=0,則7e2+30e﹣25=0,得.故選:D.18.(2023?源匯區(qū)校級(jí)模擬)阿基米德在他的著作《關(guān)于圓錐體和球體》中計(jì)算了一個(gè)橢圓的面積.當(dāng)我們垂直地縮小一個(gè)圓時(shí),我們得到一個(gè)橢圓.橢圓的面積等于圓周率π與橢圓的長(zhǎng)半軸長(zhǎng)與短半軸長(zhǎng)的乘積.已知橢圓的面積為21π,點(diǎn)P在橢圓C上,且點(diǎn)P與橢圓C左、右頂點(diǎn)連線的斜率之積為,記橢圓C的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,則|PF1|的值不可能為()A.4 B.7 C.10 D.14【解答】解:依題意,得,解得a=7,b=3,則,故,故選:D.19.(2023?安居區(qū)校級(jí)模擬)已知橢圓C:=1(a>b>0)上有一異于頂點(diǎn)的點(diǎn)P,A,B分別是橢圓C的左、右頂點(diǎn),且兩直線PA,PB的斜率的乘積為﹣,則橢圓C的離心率e為()A. B. C. D.【解答】解:由題意知A(﹣a,0),B(a,0),設(shè)P(x0,y0),則+=1,=b2﹣,于是kPA?kPB=?====﹣=﹣.所以b2=a2,又c2=a2﹣b2=a2,所以c=a,所以e==,即橢圓C的離心率為.故選:B.20.(2023?龍華區(qū)校級(jí)模擬)已知F1、F2是橢圓E:的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)P(x0,y0)為E上一動(dòng)點(diǎn),且|x0|≤1,若I為△PF1F2的內(nèi)心,則△IF1F2面積的取值范圍是()A. B. C. D.【解答】解:由橢圓的方程可得a=,c=1,設(shè)內(nèi)切圓的半徑為r,則S=2c?|y0|=(2a+2c)?r,可得r==|y0|,而+=1,所以|y0|=?,所以r=?,所以S=?2c?r=×2××=?,因?yàn)閨x0|≤1,所以S∈[?,],即S∈[,].故選:C.21.(2023?江西模擬)已知橢圓=1的左右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,P為橢圓上異于長(zhǎng)軸端點(diǎn)的動(dòng)點(diǎn),G,I分別為△PF1F2的重心和內(nèi)心,則=()A. B. C. D.2【解答】解:由橢圓可得,如圖,設(shè)△PF1F2的內(nèi)切圓與三邊分別相切與A,B,C,G,I分別為△PF1F2的重心和內(nèi)心,則|PB|=|PC|,|F1A|=|F1C|,|F2A|=|F2B|,所以,所以===.故選:B.22.(2023?浙江二模)已知F是橢圓的左焦點(diǎn),點(diǎn)M在C上,N在⊙P:x2+(y﹣3)2=2x上,則|MF|﹣|MN|的最大值是()A.2 B. C. D.【解答】解:由⊙P:x2+(y﹣3)2=2x,可得(x﹣1)2+(y﹣3)2=1,可得圓⊙P的圓心坐標(biāo)為P(1,3),半徑r=1,由橢圓,可得a=2,設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)為F1,根據(jù)橢圓的定義可得|MF|=2a﹣|MF1|,所以|MF|﹣|MN|=2a﹣(|MF1|+|MN|),又由|MN|min=|MP|﹣r,如圖所示,當(dāng)點(diǎn)P,M,N,F(xiàn)1四點(diǎn)共線時(shí),即P,N′,M′,F(xiàn)1時(shí),|MF1|+|MN|取得最小值,最小值為(|MF1|+|MN|)min=(|MF1|+|MP|﹣r)=|PF1|﹣r=3﹣1=2,所以(|MF|﹣|MN|)max=2×2﹣2=2.故選:A.23.(2023?全國(guó)模擬)已知F是橢圓E:=1(a>b>0)的右焦點(diǎn),A為E的右頂點(diǎn),B(0,2b),若直線AB與E交于點(diǎn)C,且CF⊥AF,則橢圓E的離心率為()A. B. C. D.【解答】解:如圖,A(a,0),B(0,2b),則AB:,在橢圓=1中,取x=c,可得y=,則C(c,),把C(c,)代入,可得,即,∴b=2a﹣2c,則b2=a2﹣c2=(2a﹣2c)2=4a2﹣8ac+4c2,∴5e2﹣8e+3=0,解得e=(e=1舍去).故選:B.24.(2023?湖北模擬)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,過F2的直線與E交于點(diǎn)A,B.直線l為E在點(diǎn)A處的切線,點(diǎn)B關(guān)于l的對(duì)稱點(diǎn)為M.由橢圓的光學(xué)性質(zhì)知,F(xiàn)1,A,M三點(diǎn)共線.若|AB|=a,,則=()A. B. C. D.【解答】解:如下圖所示:因?yàn)辄c(diǎn)B關(guān)于l的對(duì)稱點(diǎn)為M,則|AM|=|AB|,因?yàn)閨AF1|+|AB|+|BF1|=(|AF1|+|AF2|)+(|BF1|+|BF2|)=4a,且|AB|=a,所以,|AF1|+|BF1|=3a,所以,,可得,則,所以,,故.故選:C.25.(2023?五華區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,在圓錐內(nèi)放入兩個(gè)大小不同的球O1,O2,使得它們分別與圓錐的側(cè)面和平面α都相切,平面α分別與球O1,O2相切于點(diǎn)E,F(xiàn).?dāng)?shù)學(xué)家GerminalDandelin利用這個(gè)模型證明了平面α與圓錐側(cè)面的交線為橢圓,E,F(xiàn)為此橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),這兩個(gè)球也被稱為Dandelin雙球.若球O1,O2的半徑分別為6和3,球心距離O1O2=11,則此橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為.?【解答】解:過切點(diǎn)E,F(xiàn)作出雙球模型的軸截面,設(shè)球O1,O2分別與圓錐的同一條母線切于A,B兩點(diǎn),有O2B⊥AB,O1A⊥AB,過O2作O2C⊥O1A于點(diǎn)C,則四邊形ABO2C是矩形,于是|AC|=|O2B|=3,|O1C|=3,又|O1O2|=11,從而,設(shè)直線AB與平面α的交點(diǎn)為P,則有|PA|=|PE|,|PB|=|PF|,所以橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)2a=|PE|+|PF|=|PA|+|PB|=|AB|=.故答案為:.26.(2023?甘肅模擬)已知橢圓C:=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,直線y=x與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),若四邊形為矩形,則橢圓C的離心率為()A. B. C. D.【解答】解:橢圓C:=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,直線y=x與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),∵四邊形AF2BF1是矩形,∴A(﹣c,﹣),|AF1|=c,|AF2|=c,可得:c+=2a,橢圓C的離心率e===.故選:C.27.(2023?涪城區(qū)校級(jí)模擬)設(shè)F1、F2橢圓的左、右焦點(diǎn),橢圓上存在點(diǎn)M,∠MF1F2=α,∠MF2F1=β,使得離心率,則e取值范圍為()A.(0,1) B. C. D.【解答】解:設(shè)|MF1|=m,|MF2|=n;在△MF1F2中,由正弦定理有:=;==e,則e==;解得:n=;由于a﹣c<|MF2|<a+c;即(a+c)(a﹣c)<2a2<(a+c)2;又a2﹣c2<2a2成立;則有a<a+c;∴離心率:﹣1<e<1;故選:C.28.(2023?涼山州模擬)已知橢圓C:的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,點(diǎn)M是橢圓C上任意一點(diǎn),且的取值范圍為[2,3].當(dāng)點(diǎn)M不在x軸上時(shí),設(shè)△MF1F2的內(nèi)切圓半徑為m,外接圓半徑為n,則mn的最大值為()A. B. C. D.1【解答】解:,,∴,∴,解得:a2=4,b2=3,c2=1,設(shè)∠F1MF2=θ,MF1=r1,MF2=r2,由正弦定理可得:,,可得:,又∵,設(shè)內(nèi)切圓的圓心為A,∴,∴,∴,又∵當(dāng)M在短軸的端點(diǎn)時(shí),θ最大,此時(shí)MF1=MF2=F1F2=2,θ=60°,,∴,故當(dāng)時(shí),mn取得最大值為.故選:C.29.(2023?廣西模擬)在橢圓中,已知焦距為2,橢圓上的一點(diǎn)P與兩個(gè)焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2的距離的和等于4,且∠PF1F2=120°,則△PF1F2的面積為()A. B. C. D.【解答】解:由題可知,焦距|F1F2|=2c=2,則c=1,又橢圓上的一點(diǎn)P與兩個(gè)焦點(diǎn)F1,F(xiàn)2的距離的和等于4,即|PF1|+|PF2|=2a=4,所以a=2,在△PF1F2中,∠PF1F2=120°,由余弦定理得:,整理得10|PF2|=28,所以,則,故△PF1F2的面積.故選:D.30.(2023?鄭州模擬)設(shè)F1,F(xiàn)2為橢圓的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)A為橢圓的上頂點(diǎn),點(diǎn)B在橢圓上且滿足,則橢圓的離心率為()A. B. C. D.【解答】解:由且A為橢圓的上頂點(diǎn),則,,若下頂點(diǎn)為C,根據(jù)橢圓對(duì)稱性知:直線F2B必過下頂點(diǎn)C,且,故B不可能為下頂點(diǎn),所以,如上圖有,而C(0,﹣b),F(xiàn)2(c,0),若B(x,y),則(c,b)=5(x﹣c,y),故,即在橢圓上,所以,可得,而0<e<1,則.故答案為:D.31.(2023?河南模擬)若橢圓上存在一點(diǎn)D,使得函數(shù)圖象上任意一點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)D的對(duì)稱點(diǎn)仍在f(x)的圖象上,且橢圓C的長(zhǎng)軸長(zhǎng)大于2,則C的離心率的取值范圍是()A. B. C. D.【解答】解:因?yàn)?,所以的圖象可由奇函數(shù)的圖像向右平移個(gè)單位,再向上平移個(gè)單位得到,所以的圖象關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,所以橢圓經(jīng)過點(diǎn),則,即a2+b2=4a2b2,即2a2﹣c2=4a2(a2﹣c2),所以,又因?yàn)?a>2,所以,解得,又0<e<1,所以,即.故選:D.32.(2023?貴陽(yáng)模擬)已知橢圓,直線與橢圓交于A,B兩點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別為橢圓的左、右兩個(gè)焦點(diǎn),直線AF2與橢圓交于另一個(gè)點(diǎn)D,則直線AD與BD的斜率乘積為()A. B. C. D.【解答】解:橢圓的方程為,∵直線過原點(diǎn),設(shè)A(x1,y1),B(﹣x1,﹣y1),D(x1,y2),∴,又∵,①,②①﹣②得,,∴,∴.故選:B.33.(2023?桐城市校級(jí)一模)如圖是數(shù)學(xué)家GerminalDandelin用來證明一個(gè)平面截圓錐得到的截口曲線是橢圓的模型(稱為“Dandelin雙球”);在圓錐內(nèi)放兩個(gè)大小不同的小球,使得它們分別與圓錐的側(cè)面、截面相切,設(shè)圖中球O1,球O2的半徑分別為4和1,球心距|O1O2|=6,截面分別與球O1,球O2切于點(diǎn)E,F(xiàn),(E,F(xiàn)是截口橢圓的焦點(diǎn)),則此橢圓的離心率等于()A. B. C. D.【解答】解:截面橢圓的長(zhǎng)軸與圓錐的軸相交,橢圓長(zhǎng)軸所在直線與圓錐的軸確定的平面截此組合體,得圓錐的軸截面及球O1,球O2的截面大圓如圖所示:點(diǎn)A,B分別為圓O1,O2與圓錐軸截面等腰三角形一腰相切的切點(diǎn),可知線段MN是橢圓長(zhǎng)軸,橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng)2a=|MN|=|MF|+|NF|=|MF|+|ME|=|MB|+|MA|=|AB|,過O2作O2D⊥O1A,垂足為D,連O2B,可得四邊形ABO2D為矩形,又由已知可得|O2B|=1,|O1A|=4,|O1O2|=6,得2a=|AB|=|DO2|=,過O2作O2C⊥O1E交O1E延長(zhǎng)線于C,可得四邊形CEFO2為矩形,橢圓焦距2c=|EF|=|CO2=,∴橢圓的離心率.故選:A.34.(2023?貴州模擬)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別是F1,F(xiàn)2,P是橢圓C短軸的一個(gè)端點(diǎn),且∠F1PF2=90°,則橢圓C的長(zhǎng)軸長(zhǎng)是()A. B.4 C. D.8【解答】解:由橢圓,可得a2=m+3,b2=m﹣1,因?yàn)镻是橢圓C短軸的一個(gè)端點(diǎn),且∠F1PF2=90°,可得,即2a2=4c2=4(a2﹣b2),可得a2=2b2,即m+3=2(m﹣1),解得m=5,所以,故橢圓C的長(zhǎng)軸長(zhǎng)是.故選:C.35.(2023?淄博一模)直線x﹣2y+2=0經(jīng)過橢圓的左焦點(diǎn)F,交橢圓于A,B兩點(diǎn),交y軸于M點(diǎn),若,則該橢圓的離心率為()A. B. C. D.【解答】解:由直線方程可得F(﹣2,0),M(0,1),則c=2,又∵,即|FM|=3|MA|,根據(jù)相似三角形可得A(﹣,),則2a==,∴e==,故選:C.36.(2023?潮陽(yáng)區(qū)模擬)已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,半焦距為c.在橢圓上存在點(diǎn)P使得,則橢圓離心率的取值范圍是()A. B. C. D.【解答】解:∵,∴在△PF1F2中,由正弦定理知=,∵,∴==,即|PF1|=e|PF2|①.又∵P在橢圓上,∴|PF1|+|PF2|=2a,將①代入得|PF2|=∈(a﹣c,a+c),同除以a得,1﹣e<<1+e,得﹣1<e<1.故選:B.37.(2023?青羊區(qū)校級(jí)模擬)國(guó)家體育場(chǎng)“鳥巢”的鋼結(jié)構(gòu)鳥瞰圖如圖1,內(nèi)外兩圈骨架是由兩個(gè)離心率相同的橢圓組成的對(duì)稱結(jié)構(gòu).成都某校體育館鋼結(jié)構(gòu)與“鳥巢”類似,平面圖如圖2,內(nèi)外橢圓離心率皆為,由外層橢圓長(zhǎng)軸一個(gè)端點(diǎn)A和短軸上一個(gè)端點(diǎn)B分別向內(nèi)層橢圓引切線AC,BD,記斜率分別為k1,k2,則+的最小值為?()A. B. C. D.【解答】解:設(shè)外層橢圓方程為,則內(nèi)層橢圓方程為,AC的方程為y=k1(x+a),聯(lián)立,整理可得:(b2+a2)x2+2a3x+a4﹣λa2b2=0,可得Δ1=(2a3)2﹣4(b2+a2)(a4﹣λa2b2)=0,可得=,BD的方程為y=k2x+b,聯(lián)立,整理可得:(b2+a2)x2+2a2bk2x+(1﹣λ)a2b2=0,Δ2=(2a2bk2)2﹣4(b2+a2)[(1﹣λ)a2b2]=0,可得=,因?yàn)殡x心率e===,可得b2=a2,所以+=+=(+)=(+),又因?yàn)?<λ<1,所以1﹣λ>0,由均值不等式可得+≥?2=,當(dāng)且僅當(dāng)=,即時(shí)取等號(hào),故的最小值為.故選:C.38.(2023?湖南模擬)已知:夾在兩個(gè)平行平面間的兩個(gè)幾何體,被平行于這兩個(gè)平行平面的任何平面所截,如果截得兩個(gè)截面的面積之比為k(常數(shù)),那么這兩個(gè)幾何體的體積之比也為k,則橢圓C:+=1(a>b>0)繞長(zhǎng)軸旋轉(zhuǎn)一周形成的幾何體的體積為()A.b B. C. D.【解答】解:根據(jù)題意可得圖形如圖所示,由圖可得O1P=,圓柱中大圓的半徑為b,小圓的半徑為OB=,易得S圓=S圓環(huán),則由祖暅原理可得V橢球=2(πab2﹣πab2)=πab2.故選:B.39.(2023?浉河區(qū)校級(jí)三模)已知橢圓=1的左焦點(diǎn)為F,點(diǎn)P在橢圓上且在x軸的上方.若線段PF的中點(diǎn)在以原點(diǎn)O為圓心,|OF|為半徑的圓上,則直線PF的斜率是()A. B. C.2 D.2【解答】解:如圖所示,設(shè)線段PF的中點(diǎn)為M,連接OM.設(shè)橢圓的右焦點(diǎn)為F′,連接PF′.則OM∥PF′.又|OM|=|OF|=c=2,|FM|=|PF|=(2a﹣2c)=a﹣c=1.設(shè)∠MFO=α,在△OMF中,cosα==,∴sinα==∴tanα=.故選:A.40.(2023?船營(yíng)區(qū)校級(jí)模擬)如圖,橢圓的中心在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)在x軸上,A1,A2,B1,B2橢圓頂點(diǎn),F(xiàn)2為右焦點(diǎn),延長(zhǎng)B1F2與A2B2交于點(diǎn)P,若∠B1PA2為鈍角,則該橢圓離心率的取值范圍是()A.(,0) B.(0,) C.(0,) D.(,1)【解答】解:如圖所示,∠B1PA2是與的夾角;設(shè)橢圓的長(zhǎng)半軸、短半軸、半焦距分別為a,b,c,則=(a,﹣b),=(﹣c,﹣b);∵向量的夾角為鈍角時(shí),?<0,∴﹣ac+b2<0,又b2=a2﹣c2,∴a2﹣ac﹣c2<0;兩邊除以a2得1﹣e﹣e2<0,即e2+e﹣1>0;解得e<,或e>;又∵0<e<1,∴<e<1;∴橢圓離心率e的取值范圍是(,1).故選:D.41.(2023?宛城區(qū)校級(jí)三模)已知橢圓C1與雙曲線C2共焦點(diǎn),雙曲線C2實(shí)軸的兩頂點(diǎn)將橢圓C1的長(zhǎng)軸三等分,兩曲線的交點(diǎn)與兩焦點(diǎn)共圓,則橢圓的離心率為()A. B. C. D.【解答】解:設(shè)橢圓C1的標(biāo)準(zhǔn)方程為,雙曲線C2的標(biāo)準(zhǔn)方程為,設(shè)|F1F2|=2c(c>0),因?yàn)殡p曲線C2實(shí)軸的兩頂點(diǎn)將橢圓C1的長(zhǎng)軸三等分,則,設(shè)橢圓C1與雙曲線C2的公共焦點(diǎn)為F1、F2,且F1、F2為兩曲線的左、右焦點(diǎn),設(shè)橢圓C1與雙曲線C2在第一象限的交點(diǎn)為P,在第三象限的交點(diǎn)為Q,則,解得,由對(duì)稱性可知PQ、F1F2的中點(diǎn)均為原點(diǎn)O,所以四邊形PF1QF2為平行四邊形,因?yàn)镻、F1、Q、F2四點(diǎn)共圓,則有,故,由勾股定理可得,即,即,即,故橢圓C1的離心率為.故選:C.42.(2023?德州三模)若直線y=kx+m(k≠0)與圓相切于點(diǎn)P,且交橢圓于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),射線OP與橢圓M交于點(diǎn)Q,設(shè)△OAB的面積與△QAB的面積分別為S1,S2,S1的最大值為1;當(dāng)S1取得最大值時(shí),的值為.【解答】解:由直線y=kx+m(k≠0)與圓相切得:,所以4m2=3k2+3.設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),將直線y=kx+m(k≠0)代入橢圓C的方程得:(1+4k2)x2+8kmx+4m2﹣4=0,Δ=64k2m2﹣4(1+4k2)(4m2﹣4)=4(16k2﹣4m2+4),因?yàn)?m2=3k2+3,所以Δ=4(13k2+1)>0且.所以,則,設(shè)點(diǎn)O到直線l的距離為,故△OAB的面積為:,當(dāng)3k2+3=13k2+1即時(shí),等號(hào)成立,故S1的最大值為1.設(shè)Q(x3,y3),由直線y=kx+m(k≠0)與圓相切于點(diǎn)P,可得OQ⊥AB,則,可得,所以=,因?yàn)?,所以,所以.故答案為?;.43.(多選)(2023?菏澤二模)畫法幾何的創(chuàng)始人——法國(guó)數(shù)學(xué)家加斯帕爾?蒙日發(fā)現(xiàn):與橢圓相切的兩條垂直切線的交點(diǎn)的軌跡是以橢圓中心為圓心的圓,我們通常把這個(gè)圓稱為該橢圓的蒙日?qǐng)A.已知橢圓C.F1,F(xiàn)2分別為橢圓的左、右焦點(diǎn),直線l的方程為,M為橢圓C的蒙日?qǐng)A上一動(dòng)點(diǎn),MA,MB分別與橢圓相切于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),下列說法正確的是()A.橢圓C的蒙日?qǐng)A方程為x2+y2=3 B.記點(diǎn)A到直線l的距離為d,則d﹣|AF2|的最小值為 C.一矩形四條邊與橢圓C相切,則此矩形面積最大值為6 D.△AOB的面積的最小值為,最大值為【解答】解:對(duì)于A,當(dāng)直線MA,MB一條斜率為0,另一條斜率不存在時(shí),則;M(±,±1)由蒙日?qǐng)A的定義可得蒙日?qǐng)A方程為;x2+y2=2+1=3,故A正確;對(duì)于B,∵A為橢圓C上的點(diǎn),|AF1|+|AF2|=2a=2,∴d﹣|AF2|=d﹣(2﹣|AF1|=d+|AF1|﹣2;∵d+|AF1|的最小值為點(diǎn)F1到直線l的距離,又F1(﹣1,0),∴(d+|AF1|)min==,∴(d﹣|AF2|)min=﹣2,B錯(cuò)誤;對(duì)于C,矩形四條邊均與C相切,該矩形為蒙日?qǐng)A的內(nèi)接矩形,設(shè)矩形的長(zhǎng)為m,寬為n,蒙日?qǐng)A的半徑r=,∴m2+n2=(2)2=12,∴mn(m2+n2)=6(當(dāng)且僅當(dāng)m=n=時(shí)取等號(hào)),此矩形面積最大值為6,C正確;對(duì)于D,設(shè)A(x1,y1)位于橢圓上半部分,即y=,∴y′=﹣,在A處的切線斜率k=﹣=﹣,切線方程為:y﹣y1=﹣(x﹣x1),即x1x+2y1y=+2=2,∴在A處的切線方程為;x1x+y1y=1,同理可得:當(dāng)A(x1,y1)位于橢圓下半部分,即y=﹣,切線方程為;x1x+y1y=1,在點(diǎn)A處的切線方程為x1x+y1y=1,同理可知:在點(diǎn)B處的切線方程為;x2x+y2y=1,設(shè)H(x0,y0),則x1x0+y1y0=1且x2x0+y2y0=1,可知A,B坐標(biāo)滿足方程,x0x+y0y=1,即切點(diǎn)弦AB所在直線方程為:x0x+y0y=1,當(dāng)y0=0時(shí),M(±,0),此時(shí)AB所在直線方程為:x=±,∴|AB|=2=,∴SAOB=××=;當(dāng)y0≠0時(shí),由,得:(2)x2﹣4x0x+4﹣4=0,由A知:+=3,∴(6﹣)x2﹣4x0x+4﹣8=0,設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則x1+x2=,x1x2=,|AB|=?=?,又原點(diǎn)O到直線AB的距離d==,∴S△AOB=|AB|?d=??==2=2,令=t,∵∈[0,3),則t∈[,),∵y=﹣2t2+t為開口方向向下,對(duì)稱軸為t=的拋物線,ymax=﹣2()2+=,ymin=﹣2×()2+=,(S△AOB)max=,(S△AOB)min=,綜上所述:的面積的最小值為,最大值為,故D正確.故選:ACD.44.(多選)(2023?3月份模擬)已知P(x1,y1),Q(x2,y2)是橢圓上兩個(gè)不同點(diǎn),且滿足x1x2+9y1y2=﹣2,則下列說法正確的是()A.|2x1+3y1﹣3|+|2x2+3y2﹣3|的最大值為 B.|2x1+3y1﹣3|+|2x2+3y2﹣3|的最小值為 C.|x1﹣3y1+5|+|x2﹣3y2+5|的最大值為 D.|x1﹣3y1+5|+|x2﹣3y2+5|的最小值為【解答】解:已知A(x1,y1),B(x2,y2)是橢圓上兩個(gè)不同點(diǎn),則+=1,+,設(shè)x=m,3y=n,C(m1,n1),D(m2,n2),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則=(m1,n1),=(m2,n2),∴+=4,+=4且m1n1+m2n2=﹣2,∴C、D兩點(diǎn)均在圓m2+n2=4的圓上,且∠COD=120°,∴|CD|=2,根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式,知×(+)=×(+),為C、D兩點(diǎn)到直線2x+y﹣3=0的距離d1、d2之和的倍.設(shè)CD的中點(diǎn)為E,E到直線2x+y﹣3=0的距離d3,則d1+d2=2d3≤2(|OE|+)=2+,|2x1+3y1﹣3|+|2x2+3y2﹣3|的最大值為×(2+)=6+2,d1+d2=2d3≥2(﹣|OE|+)=﹣2+,|2x1+3y1﹣3|+|2x2+3y2﹣3|的最小值為×(﹣2+)=6﹣2,故A正確,B錯(cuò)誤;同理可得C錯(cuò)誤,D正確.故選:AD.45.(多選)(2023?浙江模擬)已知橢圓,其右焦點(diǎn)為F,以F為端點(diǎn)作n條射線交橢圓于A1,A2,…,An,且每?jī)蓷l相鄰射線的夾角相等,則()A.當(dāng)n=3時(shí), B.當(dāng)n=3時(shí),△A1A2A3的面積的最小值為 C.當(dāng)n=4時(shí),|A1F|+|A2F|+|A3F|+|A4F|=8 D.當(dāng)n=4時(shí),過A1、A2、A3、A4作橢圓的切線l1、l2、l3、l4,且l1、l3交于點(diǎn)P,l2、l4交于點(diǎn)Q,則PF、QF的斜率乘積為定值﹣1【解答】解:對(duì)于A,對(duì)于橢圓,其中c2=a2﹣b2(c>0),設(shè)A1(x,y)為橢圓上一點(diǎn),又F(c,0),則|A1F|====a﹣x(*),如圖,設(shè)∠A1Fx=θ則x﹣c=|A1F|?cosθ代入(?)可得|A1F|=a﹣x(c+|A1F|cosθ),解得,故對(duì)于,,所以,同理可得,,所以++=[2+cosθ+2+cos(+θ)+2+cos(+θ)]=,故A正確;對(duì)于B,=×sin120°×(|A1F|?|A2F|+|A2F|?|A3F|+|A1F|?|A3F|設(shè)|A1F|=x,|A2F|=y(tǒng),|A3F|=z,則=(xy+xz+yz),由z,又2=++≥3?,∴xyz≥,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,所以=(xy+xz+yz)=xyz≥,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C,取A1(2,0),則|A1F|+|A2F|+|A3F|+|A4F|=7,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D,設(shè)橢圓上一點(diǎn)A1(x1,y1),則,即3+4=12①,設(shè)切線l1:y=kx+m,∵切線l1過點(diǎn)A1(x1,y1),∴y1=kx1+m,即m=y(tǒng)1﹣kx1②,由,消去y,整理得(4k2+3)x2+8kmx+4(m2﹣3)=0,∵l1是橢圓的切線,∴Δ=64k2m2﹣16(4k2+3)(m2﹣3)=48(4k2+3﹣m2)=0,∴m2=4k2+3③,且由韋達(dá)定理,有④,③、④兩式相乘,化簡(jiǎn)得x1m=﹣4k,將②式代入,解得,由①式,有,,∴l(xiāng)1的方程為,結(jié)合①式,化簡(jiǎn)得,A3(x3,y3)可知l3的方程為+=1,因?yàn)閘1,l3交于點(diǎn)P,所以切點(diǎn)弦A1A3的方程為,因?yàn)橄褹1A3過F(1,0),所以xP=4,同理可得xQ=4,kPF?kFQ=?==﹣1,故D正確.故選:ABD.三.直線與橢圓的綜合(共15小題)46.(2023?常德模擬)已知橢圓E,直線與橢圓E相切,則橢圓E的離心率為()A. B. C. D.【解答】解:由題意,聯(lián)立橢圓E和直線的方程得:,整理得:,因?yàn)闄E圓E和直線相切,則,化簡(jiǎn)得:,則橢圓E的離心率,故選:B.47.(2023?漣源市模擬)已知橢圓:,過點(diǎn)的直線與橢圓相交于A,B兩點(diǎn),且弦AB被點(diǎn)P平分,則直線AB的方程為.【解答】解:已知橢圓:,過點(diǎn)的的直線與橢圓相交于A,B兩點(diǎn),設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則:,兩式相減:(y1+y2)(y1﹣y2)=0,∵P是A、B的中點(diǎn),由中點(diǎn)坐標(biāo)公式可知:x1+x2=1y1+y2=1,∴k==﹣,則直線AB的方程為:y﹣,整理得:2x+16y﹣9=0,故答案為:2x+16y﹣9=0.48.(多選)(2023?南關(guān)區(qū)校級(jí)模擬)F1,F(xiàn)2為橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),過F1的直線l與橢圓交于A,B兩點(diǎn),則△ABF2的內(nèi)切圓半徑的r值可以為()A. B. C. D.【解答】解:橢圓,則F1(﹣,0),F(xiàn)2(,0),當(dāng)直線AB的斜率為0時(shí),此時(shí)∠AF2B無(wú)限趨近于0°,則△ABF2的內(nèi)切圓半徑的r無(wú)限趨近于0,由題意設(shè)直線l的方程為x=my﹣,A(x1,y1),B(x2,y2),聯(lián)立,整理得(m2+4)y2﹣2my﹣1=0,則y1+y2=,y1y2=﹣,∴×4×1?r=×2|y1﹣y2|,即r===?,令t=m2+1(t≥1),則r=×,又t++6≥2+6=12,當(dāng)且僅當(dāng)t=,即t=3時(shí)等號(hào)成立,∴r=×≤=,故△ABF2的內(nèi)切圓半徑的r的取值范圍為(0,].故選:BCD.49.(2023?遼寧模擬)已知為橢圓上不同的三點(diǎn),直線l:x=2,直線PA交l于點(diǎn)M,直線PB交l于點(diǎn)N,若S△PAB=S△PMN,則x0=()A.0 B. C. D.【解答】解:由S△PAB=S△PMN,則,由圖知:當(dāng)P位置變化時(shí),∠APB=∠MPN或∠APB+∠MPN=π,故sin∠APB=sin∠MPN,所以|PA||PB|=|PN||PM|,而直線AP、BP斜率存在且不為0(x0≠±1),故,,所以,即或,當(dāng),化簡(jiǎn)得,當(dāng)時(shí),,顯然Δ=16﹣20<0,無(wú)解.所以.故選:B.50.(2023?廣西模擬)A,B是橢圓上兩點(diǎn),線段AB的中點(diǎn)在直線上,則直線AB與y軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的取值范圍是()A. B. C. D.(﹣∞,﹣1]∪[1,+∞)【解答】解:由題意可知,直線AB的斜率必然存在,設(shè)直線AB的方程為y=kx+m,則直線AB與y軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為m,設(shè)點(diǎn)A(x1,y1),B(x2,y2),將直線AB的方程與橢圓方程聯(lián)立并化簡(jiǎn)得(2k2+1)x2+4kmx+2m2﹣2=0,Δ=16k2m2﹣4(2k2+1)(2m2﹣2)>0,化簡(jiǎn)得m2<2k2+1,即.由韋達(dá)定理可得,所以4km=2k2+1,將等式兩邊平方得16k2m2=(2k2+1)2,所以.當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,由于,解得或.因此,直線AB與y軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)的取值范圍是.故選:A.51.(2023?臨沂二模)已知橢圓的左焦點(diǎn)為F,上頂點(diǎn)為A.若存在直線l與橢圓交于不同的兩點(diǎn)B,C,△ABC的重心為F,則l的斜率的取值范圍是()A.(﹣,0) B.(﹣,0) C.(﹣1,0) D.[﹣2,0)【解答】解:設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為F(﹣c,0),由已知A(0,b),設(shè)B(x1,y1),C(x2,y2),因?yàn)椤鰽BC重心為F,所以x1+x2+0=﹣3c,y1+y2+b=3×0,所以x1+x2=﹣3c,y1+y2=﹣b,根據(jù)點(diǎn)差法可得:,所以=0,所以直線l的斜率k=?=,當(dāng)且僅當(dāng)b=c時(shí)等號(hào)成立,所以直線l的斜率取值范圍是(﹣,0),故選:B.52.(2023?沈陽(yáng)模擬)已知橢圓的離心率為,過點(diǎn)的直線與橢圓C交于A,B兩點(diǎn),且滿足|PA|=|PB|,若M為直線AB上任意一點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則|OM|的最小值為()A.1 B. C.2 D.【解答】解:∵橢圓的離心率為,∴=()2=,∴a2=6,∴橢圓的方程為+=1,∵|PA|=|PB|,∴P為AB的中點(diǎn),設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),∴+=1,+=1,兩式相減得+=0,∵x1+x2=2×=3,y1+y2=2×=1,∴=﹣1,∴直線AB的方程為y﹣=(﹣1)(x﹣),即x+y﹣2=0,∴|OM|的最小值為點(diǎn)O到直線AB的距離d==.故選:B.53.(2023?鞍山模擬)已知A,B,C是橢圓上的三個(gè)點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),A,B兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,AC經(jīng)過右焦點(diǎn)F,若|OA|=|OF|且|AF|=2|CF|,則該橢圓的離心率是.【解答】解:設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)F1(﹣c,0),連接AF1,BF1,CF1,|OA|=|OF|=|OB|,所以AF⊥BF,設(shè)|CF|=m,|AF|=2m,由對(duì)稱性可知:|AF1|=|BF|=2a﹣2m,在△ABF中,由|AF|2+|BF|2=|AB|2,則4m2+(2a﹣2m)2=(2c)2,①在Rt△AF1C中,|CF1|=2a﹣m,9m2+(2a﹣2m)2=(2a﹣m)2,可得a=3m,將m=代入①,解得橢圓的離心率e==.故答案為:.54.(2023?鎮(zhèn)海區(qū)校級(jí)模擬)已知橢圓,F(xiàn)1、F2分別是其左,右焦點(diǎn),P為橢圓C上非長(zhǎng)軸端點(diǎn)的任意一點(diǎn),D是x軸上一點(diǎn),使得PD平分∠F1PF2.過點(diǎn)D作PF1、PF2的垂線,垂足分別為A、B.則的最大值.【解答】解:由橢圓,可知a=2,F(xiàn)1、F2分別是其左,右焦點(diǎn),c=1,令∠DPF2=θ,∠PDB=φ,則θ+φ=,|F1F2|=2c,其中c2=a2﹣b2,設(shè)|PF1|=m,|PF2=|=n,則m+n=2a,由余弦定理可知m2+n2﹣2mncos∠F1PF2=4c2,∴(m+n)2﹣2mn(1+cos∠F1PF2)=4c2,∴1+cos∠F1PF2==,∴1+cos2θ=1+cos2θ﹣sin2θ=2cos2θ=,∴cos2θ=,∴mn=,∴=?mn?sin2θ=mn?sinθcosθ=?sinθcosθ=b2tanθ.∴△PF1F2的面積=b2tanθ=|AD|?(|PF1|+|PF2|),∴tanθ=|AD|,∴△DMN的面積S△DAB=|AD|?|BD|sin2φ=|AD|2sin2φ=tan2θsin2φ,=?sinφcosφ=?sin(﹣θ)cos(﹣θ)=,∴==sin2θ,由sinθ∈(0,],∴∈(0,],∴則的最大值是.故答案為:.55.(2023?鄭州模擬)直線l:x+y﹣1=0與橢圓C:=1交于A,B兩點(diǎn),長(zhǎng)軸的右頂點(diǎn)為點(diǎn)P,則△ABP的面積為.【解答】解:由橢圓C:=1的方程可得右頂點(diǎn)P(2,0),設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),聯(lián)立,整理可得:3y2﹣2y﹣3=0,可得Δ>0顯然成立,且y1+y2=,y1y2=﹣1,所以弦長(zhǎng)|AB|===,P到直線l的距離d==,所以S△PAB=|AB|?d==.故答案為:.56.(多選)(2023?萬(wàn)州區(qū)校級(jí)模擬)已知橢圓C:=1(a>b>0)的左,右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4,點(diǎn)在橢圓C外,點(diǎn)Q在橢圓C上,則()A.橢圓C的離心率的取值范圍是 B.當(dāng)橢圓C的離心率為時(shí),|QF1|的取值范圍是 C.存在點(diǎn)Q使得 D.的最小值為2【解答】解:由題意得a=2,又點(diǎn)在橢圓C外,則,解得,所以橢圓C的離心率,即橢圓C的離心率的取值范圍是,故A正確;當(dāng)時(shí),,,所以|QF1|的取值范圍是[a﹣c,a+c],即,故B正確;設(shè)橢圓的上頂點(diǎn)為A(0,b),F(xiàn)1(﹣c,0),F(xiàn)2(c,0),由于,所以存在點(diǎn)Q使得,故C正確;,當(dāng)且僅當(dāng)|QF1|=|QF2|=2時(shí),等號(hào)成立,又|QF1|+|QF2|=4,所以,故D不正確.故選:ABC.57.(多選)(2023?晉中模擬)已知橢圓C:的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,上頂點(diǎn)為B,直線l:y=kx(k≠0)與橢圓C交于M,N兩點(diǎn),∠F1MF2的角平分線與x軸相交于點(diǎn)E,與y軸相交于點(diǎn)G(0,m),則()A.四邊形MF1NF2的周長(zhǎng)為8 B.的最小值為9 C.直線BM,BN的斜率之積為 D.當(dāng)時(shí),|F1E|:|F2E|=2:1【解答】解:對(duì)A選項(xiàng),由橢圓的定義知,四邊形MF1NF2的周長(zhǎng)為2a+2a=4a=8,A正確;對(duì)B選項(xiàng),,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立,故B錯(cuò)誤;對(duì)C選項(xiàng),設(shè)M(x1,y1),則N(﹣x1,﹣y1),又,所以.因?yàn)辄c(diǎn)M(x1,y1)在橢圓上,所以,即,所以,C正確;對(duì)D選項(xiàng),設(shè)E(t,0)(﹣1<t<1),則=,|MF1|+|MF2|=4,所以|MF1|=2(t+1),|MF2|=2(1﹣t),在橢圓C:中,由其第二定義(d指的是橢圓上的點(diǎn)到相應(yīng)的準(zhǔn)線的距離)得,∴|MF1|=2+,所以x1=4t,故M(4t,y1),E(t,0),,因?yàn)槿c(diǎn)共線,所以,解得,則,解得,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,故D錯(cuò)誤.故選:AC.58.(多選)(2023?邵陽(yáng)一模)“蒙日?qǐng)A”涉及幾何學(xué)中的一個(gè)著名定理,該定理的內(nèi)容為:橢圓上任意兩條互相垂直的切線的交點(diǎn),必在一個(gè)與橢圓同心的圓上.稱此圓為該橢圓的“蒙日?qǐng)A”,該圓由法國(guó)數(shù)學(xué)家加斯帕爾?蒙日(1746﹣1818)最先發(fā)現(xiàn).已知長(zhǎng)方形R的四條邊均與橢圓C:=1相切,則下列說法正確的有()A.橢圓C的離心率為 B.橢圓C的蒙日?qǐng)A方程為x2+y2=6 C.橢圓C的蒙日?qǐng)A方程為x2+y2=9 D.長(zhǎng)方形R的面積的最大值為18【解答】解:橢圓的離心率為:e===,設(shè)兩條互相垂直的切線的交點(diǎn)為P(x0,y0),當(dāng)題設(shè)中的兩條互
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