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文档简介
第1页/共1页2023-2025北京高三(上)期末数学汇编椭圆一、单选题1.(2025北京海淀高三上期末)已知椭圆的焦点在轴上,点,则(
)A.在外 B.的长轴长为C.在内 D.的焦距为二、填空题2.(2025北京丰台高三上期末)已知曲线(、为常数),给出下列四个结论:①曲线关于坐标原点对称;②当时,曲线恒过两个定点;③设、为曲线上的两个动点,则存在,,使得有最大值;④记曲线在第一象限的部分与坐标轴围成的图形的面积为,则对任意,存在,使得.其中所有正确结论的序号为.三、解答题3.(2025北京昌平高三上期末)已知椭圆的离心率为,且经过点.(1)求椭圆的方程;(2)若过点,斜率为的直线与椭圆交于不同的两点,且与直线交于点,点在线段(不包括两端点)上,为坐标原点,直线与直线,分别交于点.求证:点关于原点对称.4.(2025北京丰台高三上期末)已知椭圆的上顶点为,离心率为.(1)求椭圆C的方程;(2)设B为椭圆C的下顶点,动点M到坐标原点O的距离等于1(M与A,B不重合),直线AM与椭圆C的另一个交点为N.记直线BM,BN的斜率分别为,,问: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.5.(2025北京海淀高三上期末)已知椭圆的左顶点为,离心率.(1)求的标准方程;(2)设点为上异于顶点的一点,点关于轴的对称点为,过作的平行线,与的另一个交点为.当与不重合时,求证:.6.(2025北京房山高三上期末)已知椭圆过点,离心率为,一条直线与椭圆交于、两点,线段的垂直平分线为,为直线与直线的交点.(1)求椭圆的方程;(2)若,直线是否过定点?如果是,求出该定点的坐标;如果不是,说明理由.7.(2025北京石景山高三上期末)已知椭圆的离心率为,且椭圆的左、右焦点和短轴的两个端点构成的四边形的面积为.(1)求椭圆的标准方程;(2)过椭圆的上顶点且斜率为的直线与椭圆交于另一点,过点作与垂直的直线,交直线于点,过点作直线的垂线,垂足为,若,求的值.8.(2025北京通州高三上期末)已知椭圆,以椭圆的一个焦点和短轴端点为顶点的三角形是边长为2的等边三角形.(1)求椭圆的方程及离心率;(2)斜率存在且不为0的直线与椭圆交于两点,与轴交于点,点关于轴的对称点为,直线交轴于点.在轴上是否存在定点,使得(为坐标原点)?若存在,求出点坐标;若不存在,请说明理由.9.(2025北京西城高三上期末)已知椭圆的左右顶点分别为,离心率为,点,的面积为2.(1)求椭圆的方程;(2)过点且斜率为的直线交椭圆于点,线段的垂直平分线交轴于点,点关于直线的对称点为.若四边形为正方形,求的值.10.(2025北京东城高三上期末)已知椭圆的一个顶点为,且焦距为2,为第一象限内上的动点,过点作斜率为,的直线分别与交于点,(均异于点),直线与轴交于点,为线段的中点,直线与轴交于点.(1)求的方程;(2)当时,求点的横坐标.11.(2025北京朝阳高三上期末)已知椭圆的离心率为,右顶点为.(1)求椭圆的方程;(2)过原点且与轴不重合的直线与椭圆交于两点.已知点,直线与椭圆的另一个交点分别为.证明:直线过定点.12.(2025北京一六六中高三上期末)设椭圆,离心率为,长轴长为4.过点的直线l与椭圆交于,两点,直线l与轴不重合.(1)求椭圆的方程;(2)已知点,直线与轴交于,与轴交于,直线与轴交于,与轴交于,若,求直线的斜率.13.(2025北京顺义高三上期末)已知椭圆的一个顶点为,离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)不经过点的直线与椭圆交于不同的两点,,且.记,的面积分别为,,求的值.14.(2024北京丰台高三上期末)已知椭圆.(1)求椭圆的离心率和焦点坐标;(2)设直线与椭圆相切于第一象限内的点,不过原点且平行于的直线与椭圆交于不同的两点,,点关于原点的对称点为.记直线的斜率为,直线的斜率为,求的值.15.(2024北京顺义高三上期末)已知椭圆过点,且.(1)求椭圆的方程;(2)设斜率为的直线与交于A,B两点(异于点P),直线,分别与轴交于点M,N,求的值.16.(2024北京通州高三上期末)已知椭圆的短轴长为2,且离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)设椭圆的上、下顶点分别为点,过点的直线与椭圆交于不同两点,且,直线与直线交于点,求证:点在一条定直线上.17.(2024北京石景山高三上期末)已知椭圆,离心率为,短轴长为.(1)求椭圆的方程;(2)过坐标原点且不与坐标轴重合的直线交椭圆于,两点,过点作轴的垂线,垂足为,直线与椭圆的另一个交点为.求证:为直角三角形.18.(2024北京朝阳高三上期末)已知椭圆的左顶点为,上顶点为,原点到直线的距离为,的面积为.(1)求椭圆的方程;(2)过点的直线与椭圆交于不同的两点,过点作轴的垂线分别与直线交于点.判断点是否为线段的中点,说明理由.19.(2024北京昌平高三上期末)已知椭圆经过点,离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)设过点的直线与椭圆有两个不同的交点(均不与点重合),若以线段为直径的圆恒过点,求的值.20.(2024北京西城高三上期末)已知椭圆:的离心率为,且经过点.(1)求的方程;(2)过点的直线交于点(点与点不重合).设的中点为,连接并延长交于点.若恰为的中点,求直线的方程.21.(2024北京东城高三上期末)已知椭圆的右焦点为,左、右顶点分别为,.(1)求椭圆的方程;(2)设是坐标原点,是椭圆上不同的两点,且关于轴对称,分别为线段的中点,直线与椭圆交于另一点.证明:三点共线.22.(2024北京海淀高三上期末)已知椭圆过点,焦距为.(1)求椭圆的方程,并求其短轴长;(2)过点且不与轴重合的直线交椭圆于两点,,连接并延长交椭圆于点,直线与交于点,为的中点,其中为原点.设直线的斜率为,求的最大值.23.(2024北京房山高三上期末)设椭圆:的左、右顶点分别为,,右焦点为,已知,离心率为.(1)求椭圆的标准方程;(2)已知点是椭圆上的一个动点(不与顶点重合),直线交轴于点,若的面积是面积的4倍,求直线的方程.24.(2024北京大兴高三上期末)已知椭圆的两个顶点分别为,焦点在轴上,离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)设为原点,过点的直线交椭圆于点,直线与直线相交于点,直线与轴相交于点.求证:与的面积之比为定值.25.(2024北京一六六中高三上期末)已知椭圆的离心率是,点在上.(1)求的方程;(2)过点的直线交于两点,直线与轴的交点分别为,证明:线段的中点为定点.26.(2023北京通州高三上期末)已知椭圆的左、右顶点分别为,且,离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)设是椭圆上不同于的一点,直线,与直线分别交于点.试判断以为直径的圆是否过定点,若过定点,求出定点坐标;若不过定点,请说明理由.27.(2023北京朝阳高三上期末)已知椭圆的右顶点,P为椭圆C上的动点,且点P不在x轴上,O是坐标原点,面积的最大值为1.(1)求椭圆C的方程及离心率;(2)过点的直线与椭圆C交于另一点Q,直线分别与y轴相交于点E,F.当时,求直线的方程.28.(2023北京海淀高三上期末)已知椭圆过点和.(1)求椭圆的方程;(2)过点作直线交椭圆于不同的两点,直线交轴于点,直线交轴于点.若,求直线的方程.29.(2023北京西城高三上期末)如图,已知椭圆的一个焦点为,离心率为.(1)求椭圆E的方程;(2)过点作斜率为k的直线交椭圆E于两点A,B,的中点为M.设O为原点,射线交椭圆E于点C.当与的面积相等时,求k的值.30.(2023北京昌平高三上期末)已知椭圆过点,且离心率是.(1)求椭圆的方程和短轴长;(2)已知点,直线过点且与椭圆有两个不同的交点,问:是否存在直线,使得是以点为顶点的等腰三角形,若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.31.(2023北京房山高三上期末)已知椭圆:经过点,且点到两个焦点的距离之和为8.(1)求椭圆的方程;(2)直线:与椭圆分别相交于两点,直线,分别与轴交于点,.试问是否存在直线,使得线段的垂直平分线经过点,如果存在,写出一条满足条件的直线的方程,并证明;如果不存在,请说明理由.32.(2023北京石景山高三上期末)已知椭圆的一个顶点为,焦距为2.(1)求椭圆C的方程;(2)设椭圆C的左、右焦点分别为,P为椭圆C上一动点,射线分别交椭圆C于点A,B,求证:为定值.
参考答案1.A【分析】根据椭圆方程及焦点位置求出的范围,即可判断.【详解】因为椭圆的焦点在轴上,所以,则的长轴长为,焦距为,故B、D错误;因为,所以,所以,所以,所以点在外,故A正确,C错误.故选:A2.①②④【分析】利用曲线的对称性可判断①;当时,化简曲线方程,求出定点坐标,可判断②;将曲线的方程视为关于的二次方程,利用判别式求出的范围后可判断断③;化简方程得可判断曲线在线段上方,数形结合可判断④.【详解】对于①,在曲线上任取一点,则,点关于原点的对称点为,则,即点在曲线上,所以,曲线关于坐标原点对称,①对;对于②,当时,则,曲线的方程为,由,解得或,所以,当时,曲线恒过两个定点、,②对;对于③,当,时,将曲线的方程视为关于的二次方程,则,故,故或,故无最值.对于④,当,时,由题设可得,当时,,即曲线在第一象限的部分在直线的上方,如图,则,④对.故答案为:①②④.【点睛】关键点点睛:本题关键是求出曲线方程,后运用性质,如对称性,面积借助放缩成三角形即可求解.3.(1)(2)证明见解析【分析】(1)依题意知,结合求出,即可得椭圆方程;(2)首先表示出直线方程,设,联立直线与椭圆方程,消元列出韦达定理,再表示出直线,的方程、求得坐标,并分别将直线,与直线联立求得,通过化简证明,得到点关于原点对称,即可得证.【详解】(1)∵椭圆的离心率为,且经过点,∴解得.∴椭圆的方程为.(2)过点,斜率为的直线方程为.由得..
设,则.
直线,
直线,在直线方程中,令,得.直线.由得.同理得.所以,即点为线段中点.所以点关于原点对称.4.(1)(2)存在【分析】(1)根据题意,列出关于的方程,代入计算,即可得到结果;(2)根据题意,表示出直线BN的斜率与直线AM的斜率,从而得到,然后代入计算,即可得到结果.【详解】(1)由题意得解得,.所以椭圆C的方程为.(2)因为B为椭圆C的下顶点,所以.设(且),则直线BN的斜率.由点M到坐标原点O的距离等于1,可知点M在以AB为直径的圆上,所以直线AM与直线BM垂直.由题意得直线AM的斜率,所以直线BM的斜率.所以.因为点N在椭圆C上,所以,故,所以,所以存在,使得恒成立.5.(1)(2)证明见解析【分析】(1)根据离心率及左顶点,求出、,即可得解;(2)设,,则,从而得到直线的方程,联立直线与椭圆方程,消元,求出,即可得到,得到,即可得证.【详解】(1)依题意可得,解得,所以椭圆的标准方程为.(2)设,,则,,得直线的斜率.由得直线的斜率.由经过点得直线的方程.由,得,由韦达定理得.所以.因为,,由于不重合,所以,所以所以.因为两条直线不重合,所以.6.(1)(2)是,定点坐标为【分析】(1)根据已知条件可得出关于、、的等式组,求出这三个量的值,即可得出椭圆的方程;(2)对直线的位置进行分类讨论,设出直线的方程,将直线的方程与椭圆的方程联立,根据线段的中点横坐标为可得出参数的关系,化简直线的方程,即可得出直线所过定点的坐标.【详解】(1)因为椭圆过点,离心率为,则,解得,因此,椭圆的方程为.(2)设点、,则,当直线的斜率存在且不为零时,设直线的方程为,联立可得,则,可得,当时,由韦达定理可得,整理可得,可得,此时,,则,所以,直线的方程为,即,此时,直线恒过定点;当直线轴时,则线段的方程为,此时点、关于轴对称,则直线为轴,此时,直线过点;当直线轴时,此时点、关于轴对称,则,不合乎题意.综上所述,直线恒过定点.【点睛】方法点睛:求解直线过定点问题常用方法如下:(1)“特殊探路,一般证明”:即先通过特殊情况确定定点,再转化为有方向、有目的的一般性证明;(2)“一般推理,特殊求解”:即设出定点坐标,根据题设条件选择参数,建立一个直线系或曲线的方程,再根据参数的任意性得到一个关于定点坐标的方程组,以这个方程组的解为坐标的点即为所求点;(3)求证直线过定点,常利用直线的点斜式方程或截距式来证明.7.(1)(2)【分析】(1)根据椭圆的离心率,参数的几何意义,以及可解得的值,进而得椭圆的标准方程;(2)设直线的方程为,与椭圆方程联立,求得点P的横坐标,再由,设直线的方程为,与直线联立,求得Q的坐标,然后根据,由,即求解.【详解】(1)由题意,得,又,解得,,,故椭圆的标准方程为:.(2)因为,由题意可知,直线的斜率存在,且不为0.所以直线的方程为.联立,消去,得,解得或,因为点与点不同,所以,因为,所以,则直线的方程为.因为,所以直线.联立,解得,所以.因为垂直于直线,所以.在直角和直角中,,所以,即.因为,,,,代入,得,化简得,解得,.因为,所以的值为.【点睛】思路点睛:本题第二问的基本思路是根据点B坐标设出直线的方程,与椭圆方程联立,求得点P的坐标,再由,设直线的方程,与直线联立,求得Q的坐标,通过,即,即可得解.8.(1);(2)存在,或【分析】(1)由题可知,进而得到椭圆方程和离心率;(2)假设存在定点,使得,原问题等价于满足,表示直线、的方程,可表示出,,据此计算可得点的坐标.【详解】(1)因为以椭圆的一个焦点和短轴端点为顶点的三角形是边长为2的等边三角形,所以,即,,故椭圆的方程:,,故离心率;(2)假设轴上存在点,使得,当时,所以,设,,所以满足,设,,由题意可知直线斜率存在且不为0,故,,直线的方程为,所以当时,即,因为点与点关于轴对称,所以.同理可得,因为,,所以,因为,在椭圆上,即,,,所以或,故在轴上存在点,使得,点的坐标为或.9.(1)(2)【分析】(1)根据椭圆的性质,离心率(为椭圆半焦距),三角形面积公式,再结合椭圆中来确定椭圆方程.(2)先求出直线与椭圆的交点坐标关系,再根据垂直平分线的性质、正方形的性质来求解的值.【详解】(1)已知,,,则的面积,解得.因为离心率,,所以.又因为,,,所以.所以椭圆的方程为.(2)将直线与椭圆联立得.根据韦达定理,,.计算,从而得到线段中点坐标为.
然后求线段垂直平分线方程:垂直平分线的斜率为,根据点斜式可得垂直平分线方程为,进而得到点.
最后根据四边形为正方形时:则展开得进一步化简为将,代入得,,整理得,解得.10.(1);(2)点的横坐标为.【分析】(1)借助顶点及焦距计算即可得;(2)设,、,则可表示出直线与,分别联立曲线后计算可用、表示、坐标,则可求出直线并得到,再借助点坐标得到直线方程,即可得,则可由计算点的横坐标.【详解】(1)由题意可得,,则,故;(2)设,则有,设、,则、,联立,有,则,故,则,即,联立,有,则,故,则,即,则,令,则,又,则,令,则,则,则或,即或,解得或,即或或或,因为,所以.所以点的横坐标为.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,注意的判断;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;(5)代入韦达定理求解.11.(1);(2)证明见解析.【分析】(1)根据离心率及椭圆参数关系求参数,即可得方程;(2)设点,进而可得,联立椭圆方程并应用韦达定理求出坐标,同理得坐标,进而写出直线,即可证结论.【详解】(1)由题意可得,解得,所以椭圆的方程为.(2)设点,则,且.直线,即.由,得.所以,则.所以.所以.同理.依题意,所以.所以直线的方程为,整理得.所以直线过定点.12.(1)(2).【分析】(1)根据根据椭圆的离心率和长轴求得即可;(2)设直线方程,联立椭圆方程,利用韦达定理表示,,,,由可得,表示点,建立方程,解之即可求解.【详解】(1)因为椭圆的长轴长为4,所以,解得;又,所以,得,所以.(2)因为过点的直线l与椭圆交于两点,直线l与轴不重合,所以直线l的斜率不为0.设直线,,,即,即或,;,;,;,直线,直线,令,,,令,,,则,即也即则,,斜率为;综上,直线的斜率为.
13.(1)(2)【分析】(1)求出椭圆的基本量后可求椭圆方程;(2)设直线的斜率为,直线的斜率为,则利用同构可求直线过定点,据此可求面积的比值.【详解】(1)由题设有,而,故,所以,故椭圆方程为:.(2)由题设的斜率存在且不为零,设其斜率为,则,由可得,故,故,,设的斜率为,同理,,由题设与轴不平行,故设方程为:故,整理得到:,而,故,故,故恒过定点,所以,所以,所以即.14.(1)离心率为,焦点坐标分别为,(2)【分析】(1)根据椭圆方程直接求出离心率与焦点坐标;(2)根据直线与椭圆相切求出坐标并得到,法一:设直线的方程为,由韦达定理求出证得结论.法二:记,由点差法求可证得结论.【详解】(1)由题意得,解得.所以椭圆E的离心率为,焦点坐标分别为,.(2)由消去y并整理得:
①其判别式得,化简为.此时方程①可化为,解得,(由条件知异号).记,则,所以,即点.所以OP的斜率.法一:因为,所以可设直线的方程为.由消去y并整理得:.当其判别式大于零时,有两个不相等的实根,设,则.因为C是A关于原点O的对称点,所以点C的坐标为.所以直线BC的斜率.所以.法二:记,因为点C与点A关于原点对称,所以.因为,所以直线AB的斜率为,所以.因为点在椭圆上,所以,.两式相减得:.所以,即,所以.所以.【点睛】方法点睛:将P视为与椭圆相交弦中点,由中点弦定理得,设中点为M,由中点弦定理得,由得,故.15.(1)(2)1【分析】(1)根据,把点代入,即可求出椭圆方程.(2)设直线的方程为,代入椭圆方程,得,所以,,计算直线的斜率与直线的斜率的和,即可根据对称求解.【详解】(1)由于,设所求椭圆方程为,把点代入,得,,椭圆方程为.(2)设直线的方程为,代入椭圆方程,整理得,设,,,,所以,直线直线斜率为,直线直线斜率为,则所以,,即直线的斜率与直线的斜率互为相反数,故直线与直线关于对称,因此.故【点睛】方法点睛:圆锥曲线中最值与范围问题的常见求法:(1)几何法,若题目的条件能明显体现几何特征和意义,则考虑利用图形性质来解决;(2)代数法,若题目的条件能体现一种明确的函数关系,则可首先建立目标函数,再求这个函数的最值.16.(1)(2)证明见解析【分析】(1)由短轴长及离心率和之间的关系求出的值,进而求出椭圆的方程;(2)由(1)可得的坐标,设直线的方程,与椭圆联立得到韦达定理,求出直线,再求两条直线的交点的坐标;【详解】(1)因为椭圆的短轴长为2,所以.所以.因为离心率为,所以.所以,解得.所以椭圆的方程为.(2)①若直线的斜率不存在,不符合题意.②若直线的斜率存在,设为,所以直线的方程为.联立方程组消去,化简得.所以,得,或.因为,且,所以.直线的方程为,即.直线的方程为,即.因为直线与直线交于点,所以点的纵坐标.所以.所以点在直线上.【点睛】思路点睛:本题考查直线与椭圆综合应用中的定直线问题的求解,求解此类问题的基本思路如下:①假设直线方程,与椭圆方程联立,整理为关于或的一元二次方程的形式;②利用求得变量之间的关系,同时得到韦达定理的形式;③利用韦达定理表示出已知的等量关系,化简整理得到所求定直线.17.(1)(2)证明见解析【分析】(1)由题意可计算出、、,即可得方程;(2)设出直线的斜率、、的坐标,由轴,可得点坐标,从而得到直线的方程,联立曲线,即可得、两点的横坐标的关系,作出的中点,由,从而得到,可得,即可得证.【详解】(1)由题意知,解得,所以椭圆的方程为;(2)设直线的方程为,交椭圆于,,由题意知,所以,直线的方程为,联立,消去得,,所以,设的中点为,则,,所以,因为在中,,所以.所以,即,所以为直角三角形.18.(1)(2)是,理由见解析【分析】(1)利用点到直线距离和三角形面积构造方程组可解得,可得椭圆的方程为;(2)设出直线的方程为,与椭圆方程联立并设,,求出直线和的方程,解得和,利用韦达定理化简可证明,即可得出结论.【详解】(1)由题可知.因为的面积为,所以.因为点到直线的距离为,所以.所以,解得,所以椭圆的方程为.(2)点为线段的中点,理由如下:由题知直线的斜率存在,如下图所示:设过点的直线的方程为,即.联立,整理得.由,得.设,,则.直线的方程为,令,得点的纵坐标.直线的方程为,令,得点的纵坐标.要证点为线段的中点,只需证明,即.因为,即,所以点为线段的中点.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于(或)的一元二次方程,注意的判断;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为、(或、)的形式;(5)代入韦达定理求解.19.(1);(2).【分析】(1)利用椭圆的性质计算即可;(2)设点坐标及设直线方程,利用结合韦达定理计算即可.【详解】(1)由题意可知,又离心率为,即椭圆方程为:;(2)设直线,,则,因为以线段为直径的圆恒过点,所以,联立直线与椭圆,所以,则,由,,整理得或,易知时不符题意,所以.20.(1)(2)【分析】(1)根据已知条件列方程组,求得,进而求得的方程.(2)根据直线与轴是否重合进行分类讨论,当直线与轴不重合时,设出直线的方程并与椭圆方程联立,化简写出根与系数关系,利用根与系数关系来确定直线的方程.【详解】(1)依题意,解得,所以椭圆的方程为.(2)若直线与轴重合,则与原点重合,符合题意,此时直线的方程为.若直线与轴不重合,设其方程为,由消去并化简得,,设,则,则.因为是的中点,所以.因为,所以,整理得,解得,此时直线经过点,不符合题意,舍去.综上所述,直线的方程为.21.(1)(2)证明见解析【分析】(1)由题意得,结合平方关系即可得解.(2)由题意不妨设,则,将直线的方程,与椭圆方程联立,结合韦达定理得点坐标,要证三点共线,只需证明即可,在化简时注意利用,由此即可顺利得证.【详解】(1)由题意,所以,所以椭圆的方程为.(2)由题意不妨设,其中,即,则,且直线的方程为,将其与椭圆方程联立得,消去并化简整理得,由韦达定理有,所以,,即点,而,,所以三点共线.22.(1),4(2)【分析】(1)由题意根据长轴顶点坐标、焦距以及平方关系列方程即可求解.(2)不妨设直线的方程为,,,则.联立直线的方程与椭圆方程,由韦达定理得,联立直线与直线的方程得点的坐标,由中点坐标公式得点的坐标,由斜率公式以及韦达定理可得斜率的表达式(只含有参数),对分类讨论即可求解.【详解】(1)由题意知,.所以,.所以椭圆的方程为,其短轴长为4.(2)设直线的方程为,,,则.由,得.所以.由得直线的方程为.由得.因为,所以,.所以.因为为的中点,且,所以.所以直线的斜率.当时,.当时,因为,当且仅当时,等号成立.所以.所以当时,取得最大值.23.(1)(2)【分析】(1)由题意计算即可得;(2)设出直线,联立曲线,得到、两点的纵坐标,结合面积公式计算即可得.【详解】(1)由,,解得,,故,即椭圆的标准方程为;(2)由椭圆的标准方程为,则、、,由题意可得直线斜率存在且不为,设,令,则,故,联立,消去得,即,故或,由,故,则,又,即,即,若,则,即,即,即,则,若,则,即,不符,故舍去,即,故,即直线的方程为.24.(1)(2)证明见解析【分析】(1)根据顶点得到,根据离心率得到,则得到椭圆方程;(2)设直线的方程为,联立椭圆方程得到韦达定理式,求出两直线方程,得到面积表达式,化积为和,代入化简即可.【详解】(1)由题意得,,则,则,则椭圆的方程为.(2)显然当直线的斜率为0和不存在时,不合题意,则可设直线的方程为,,,则联立椭圆方程有,化简得,则,解得或,则,,,,,则,则直线的方程为,令,则,,则直线的方程为,令,则,则,,因为,则同号,则.25.(1)(2)证明见详解【分析】(1)根据题意列式求解,进而可得结果;(2)设直线的方程,进而可求点的坐标,结合韦达定理验证为定值即可.【详解】(1)由题意可得,解得,所以椭圆方程为.(2)由题意可知:直线的斜率存在,设,联立方程,消去y得:,则,解得,可得,因为,则直线,令,解得,即,同理可得,则,所以线段的中点是定点.
【点睛】方法点睛:求解定值问题的三个步骤(1)由特例得出一个值,此值一般就是定值;(2)证明定值,有时可直接证明定值,有时将问题转化为代数式,可证明该代数式与参数(某些变量)无关;也可令系数等于零,得出定值;(3)得出结论.26.(1)(2)以为直径的圆过定点,.【分析】(1)根据椭圆的标准方程和离心率列方程组求解即可;(2)设,由题意可得,,设定点为,利用即可得到结论.【详解】(1)由题意可知,解得,所以求椭圆的方程为.(2)设,由(1)可知,斜率存在且不为0,依题意可知的直线方程为,的直线方程为,令,可得,,假设以为直径的圆过定点,不妨设定点为,依题意可知,,所以,,因为,所以.因为,所以,令,可得,解得,,所以以为直径的圆过定点,.【点睛】判断以为直径的圆过定点时,常用向量法,根据向量数量积为0,代入相关点的坐标化简后即可得到结论.27.(1),(2)或【分析】(1)由椭圆的右顶点可得,若要面积最大,则需最长,此时点P在轴上,面积可得,从而求得椭圆C的方程,再由可求得,从而可得离心率;(2)设直线的方程为:,与椭圆联立方程组可解得一元二次方程,从而可得出韦达定理的表达式,再通过直线,的方程得出点E,F坐标,进而表达出,从而可解得,求得直线的方程.【详解】(1)椭圆,,,P为椭圆C上的动点,且点P不在x轴上,O是坐标原点,过点P作轴,垂足为,故面积为,若要面积最大,则需最长,此时点P在轴上,即时,使得面积最大,,,.椭圆C的方程为,离心率为.(2)P为椭圆C上的动点,过点的直线与椭圆C交于另一点Q,可记,,当直线的斜率不存在时,即轴时,,此时直线分别与y轴相交于点E,F.此时,不符合题意.当直线的斜率存在时,设直线的方程为:,联立,消去可得,化简得,由韦达定理可得,所以,由,,,则直线的方程为:,直线的方程为:,因为直线分别与y轴相交于点E,F,令分别代入直线,直线可得:点,,又,在直线方程上,所以有,分别代入并化简可得,,,则,解得,,故直线的方程为:或,即或.28.(1)(2)或【分析】(1)两个点代入解方程即可.(2)斜率不存在单独算出是否成立;斜率存在时把设出来与椭圆联立,韦达定理求出两根之和与两根之积用斜率来表示,然后用两个根表示,化简求值即可.【详解】(1)将点坐标代入椭圆的方程,得解得,所以椭圆的方程为:(2)若直线的斜率不存在,即直线为时,和重合,和点重合,分别为椭圆的上下顶点,此时,符合题意.若直线斜率存在,设直线的方程为,且,联立方程得,,即或,所以直线的方程为,取得,同理可得由得,即,所以,即,即即,因为,所以得,即,经检验符合题意,此时直线为综上所述,直线的方程为或.29.(1);(2).【分析】(1)由题意得到,解出即可.(2)的方程为,联立椭圆方程得,设,得到两根之和式,设,根据,从而,结合其在椭圆上得到,解出即可.【详解】(1)由题设,,解得.所以椭圆的方程为.(2)直线的方程为.由得.设,则.因为与的面积相等,所以点和点到直线的距离相等.所以为线段的中点,即四边形为平行四边形.设,则.所以.将上述两式代入,得.解得.【点睛】关键点睛:本题第二问得到两根之和式,通过面积相等则得到为线段的中点,则为线段的中点,利用向量加法得到,从而用表示出点坐标,最后结合其在椭圆上,代入椭圆方程即可.30.(1),.(2)存在,直线.【分析】(1)由题意椭圆过点可得,根据离心率求得c,继而求得b,可得答案.
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