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文档简介
专题8.5椭圆(举一反三讲义)
【全国通用】
题型归纳
【题型1椭圆的定义及其应用】.........................................................................4
【题型2椭圆的标准方程】.............................................................................5
【题型3曲线方程与椭圆】.............................................................................8
【题型4轨迹问题——椭圆】..........................................................................9
【题型5椭圆的焦距与长轴、短轴】...................................................................11
【题型6椭圆中的焦点三角形问题】...................................................................13
【题型7求椭圆的离心率或其取值范围】...............................................................15
【题型8与椭圆有关的最值问题】......................................................................18
【题型9椭圆的实际应用】............................................................................21
1、椭圆
考点要求真题统计考情分析
椭圆的方程及其性质是圆锥曲
2023年新高考I卷:第5题,5分线中的重要内容,是高考命题的重
2023年全国甲卷(理数):第12点内容.从近几年的高考情况来看,
题,5分主要考查椭圆的定义、标准方程及
⑴埋解椭圆的定义、几何
2023年北京卷:第19题,15分其简单几何性质,主要乂选择、填
图形、标准方程
2024年新高考I卷:第16题,15空题的形式出现,难度不大;对于
⑵掌握椭圆的简单几何性质
分解答题中椭圆的考查,棚圆方程的
(范围、对称性、顶点、离心率)
2024年新高考II卷:第5题,5分求解往往在解答题的第一小问中考
(3)掌握椭圆的简单应用
2025年全国一卷:第18题,17分查,复习时要加强这方面的训练.
2025年全国二卷:第16题,15分与向量等知识结合综合考查也
2025年北京卷:第19题,15分是高考命题的一个趋势,需要学会
灵活求解.
知识梳理
知识点1椭圆的方程及其性质
1.椭圆的定义
(I)定义:平面内与两个定点A的距离的和等于常数(大于I"尸,1)的点的轨迹叫作椭圆.这两个定点叫作椭
圆的焦点,两焦点间的距离叫作椭圆的焦距.
(2)椭圆定义的集合表示P={+MF2=2d2a>|F(F2|}.
2.椭圆的标准方程
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椭圆的标准方程与其在坐标系中的位置的对应关系:
3.椭圆的顶点与长轴、短轴
以椭圆的标准方程,+g=i力>0)为例.
⑴顶点
令00,得广士〃;令广0,得尸切.
这说明小(-。,0),血30)是椭圆与T轴的两个交点,Bi(o,-b),&(0力)是椭圆与y轴的两个交点.因为x轴、.
轴是椭圆的对称轴,所以椭圆与它的对称轴有四个交点,这四个交点叫作椭圆的顶点.
(2)长轴、短轴
线段1441,ISal分别叫作椭圆的长轴和短轴.
长轴长1441=2。短轴长I8昆|=26,。和。分别叫作椭圆的长半轴长和短半轴长.
4.椭圆的离心率
(1)离心率的定义:椭圆的焦距与长轴长的比标称为椭圆的离心率.用。表示,即。一?.
(2)离心率的范围:0<e<l.
(3)椭圆离心率的意义:椭圆离心率的变化刻画了椭圆的扁平程度.
当e越接近于1时,。越接近于〃,从而♦越小,因此椭圆越扁;当。越接近于()时,。越接近于
0,从而人"^越接近于〃,因此椭圆越接近于圆;当且仅当。=人时,c=0,这时两个焦点重合,图形
变为圆,它的方程为/+/=/
知识点2椭圆方程的求解方法
1.椭圆方程的求解
(1)用定义法求椭圆的标准方程
根据椭圆的定义,确定的值,结合焦点位置可写出椭圆方程.
(2)用待定系数法求椭圆的标准方程
①如果明确了椭圆的中心在原点,焦点在坐标轴上,那么所求的椭圆一定是标准形式,就可以利用待定系
数法求解.首先建立方程,然后依据题设条件,计算出方程中的内方的值,从而确定方程(注意焦点的位置).
②如果不能确定椭圆的焦点的位置,那么可用以下两种方法来解决问题:一是分类讨论,分别就焦点在X
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轴上和焦点在y轴上利用待定系数法设出椭圆的标准方程,再解答;二是用待定系数法设椭圆的•般方程
为4/+砂2=1(力>0合0"8),再解答.
知识点3椭圆的焦点三角形
1.椭圆的焦点三角形
(1)焦点三角形的概念
设必是椭圆上一点,为椭圆的焦点,当点"内户2不在同一条直线上时,它们构成一个焦点三角形,
如图所示.
(2)焦点三角形的常用公式
①焦点三角形的周长L=24+2c.
222
②在△MF、&中,III余弦定理可得|F,F2|=|MF||+|MF2\-1\MF,I\MF2\•cosZF\MF..
③设M(.5jo),乙F\MF?=a,则5G”向=c•|y°l=〃•tan3.
知识点4椭圆离心率或其范围的解题策略
1.求椭圆离心率或其范围的方法
解题的关键是借助图形建立关于。c的关系式(等式或不等式),转化为e的关系式,常用方法如下:
(1)直接求出。,如利用离心率公式e=?求解.
(2)由。与b的关系求离心率,利用变形公式e=J1—?求解•
(3)构造a.c的齐次式.离心率e的求解中可以不求出a.c的具体值,而是得出。与c的关系,从而求得e.
知识点5椭圆中的最值问题的解题策略
1.椭圆中的最值问题
求解此类问题一般有以F两种思路:
(1)几何法:若题H中的条件和结论能明显体现几何特征及意义,则考虑利用图形性质来解决,这就是几何
法.解题的关键是能够准确分析出最值问题所隐含的几何意义,并能借助相应曲线的定义求解.
(2)代数法:若题目中的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可建立目标函数,将目标变量表示为一
个(或多个)变量的函数关系式,然后根据函数关系式的特征选用配方法、判别式法,应用基本不等式以及三
角函数的最值求法求出最大值、最小值或范围,但要注意自变量的取值范围对最值的影响.
举一反三
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【题型1椭圆的定义及其应用】
【例1】(2025•广西南宁•二模)已知&,/2分别是椭圆M:1+4=1的左、右焦点,P为M上一点,若|P%|=3,
165
M|PF2|=()
A.2B.3C.5D.6
【答案】C
【解题思路】根据椭圆的定义可得|PQ|+|PF2I=2Q=8,求解即可.
【解答过程】由椭圆M:1+〈=1,可得02=16,所以。=4,
165
因为尸1,尸2分别是椭圆M:捻+4=1的左、右焦点,P为M上一点,
1O0
所以仍力|十|Pr2l=2a=8,又|PF1|=3,所以|Pa|=5.
故选:C.
【变式1-1](2025・山西晋城・二模)已知尸1,尸2分别为椭圆。:[+。=1的左、右焦点,点。为C上一点,若|PFJ-
\PF2\=2,则()
A.|PF2|=2|F1F2|B.|PF1|=2|F1F,|
C.\PF2\=\F.F2\D.\PFl\=\FlF2\
【答案】D
【解题思路】根据椭圆的定义可得|P*|+|P&I=6.结合|P%|一|P尸21=2.求出|P%|=4.|P尸zl=2.
结合|Fi&l=4即可判断各个选项.
【解答过程】由题意可知,Fi(-2,0),F2(2,0),所以|F#2l=4,
由椭圆的定义可知,|PFil+|PF2|=6,又IPFJ-IP&I=2,所以|PF1|=4,|PF2|=2,
所以|PFil=l/i&l・
故选:D.
【变式1-2](2024•江西•模拟预测)已知力,户2是椭圆。今+产=1的左、右焦点,过匕的直线交C于48
两点,^\AF2\+\BF2\=5,WAB\=()
A.2V3B.3C.2V2D.2
【答案】B
【解题思路】利用椭圆的定义可得|AB|+\AF2\+\BF2\=8,结合已知即可得答案.
【解答过程】由椭圆的定义,知|4R|+M&|=|B/i|+|B4l=4,
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所以|4户〔|+\AF2\+Ml+\BF2\=8,即|AB|+\AF2\+|BF2I=8,
又IAF2I+I8F2I=5,所以=3.
故选:B.
【变式1-3】(2025•江西新余•模拟预测)已知椭圆。:9+5=l(0<m<4)的左、右焦点分别为r,右
顶点为M,点N在椭圆C上,且ZJVF/2=6O°,若|NQI=2|M&|,贝打九二()
A.1B.2C.V3D.3
【答案】D
【解题思路】根据椭圆的定义求解即可.
【解答过程】依题意,|M?2l=a-c,故|N&I=2a-2c,故|NF1|=2c,
在△NF/2中,|FIF2|=2c,且NN尸/2=60°,故△NF#2为等边三角形,
故2a—2c=2c,得a=2c,则m=az-c2=-a2=3.
4
故选:D.
【题型2椭圆的标准方程】
【例2】(2025•陕西安康•模拟预测)已知椭圆《+,=l(a>匕>0)的左、右焦点分别为r1,4,点M在椭圆
上,且满足=90°,MG延长线交椭圆于另一点C,|MF2|=2|F2C|=2,则椭圆的方程为()
A.^+y2=lB.^+y2=lc.5+。=1D.7I+y=1
【答案】c
【解题思路】根据椭圆的定义可得IMF/=2a-2,ICF1I=2。-1,再利用勾股定理,列出方程,求出a的
值,从而得到椭圆方程.
【解答过程】因为点M在椭圆上,延长线交椭圆于另一点。,且IMF2I=2尸2。=2,
所以|M"|=2a-2,\CFX\=2a-1,则|CM|=3,由于4AMF2=90°,
所以+|CM『=|C0|2,即(2a-27+9=(2a-1)2,解得Q=3,
5/40
所以=2a-2=4,则|尸10|=1IMF/+|M/2广=x/16+4=2瓜
则c=V5,b2=a2—c2=4,
所以椭圆方程为5+。=1,
94
故选:c.
【变式2-1](2025•广西南宁•二模)已知4B分别是椭圆民务营=1(。>匕>0)的左、右顶点,直线%==
(c为椭圆E的半焦距)上存在点C,使得△48C是顶角为120。的等腰三角形,且△/18C的面积为4b,则椭
圆E的方程为()
A.N32B.q4+q3=i
c.q4+q2=iD.m54
【答案】B
【解题思路】根据锐角三角函数,结合椭圆的性质即可求解|CB|=|48|得2C=Q,即可利用面积公式求解.
【解答过程】如图:乙48。=120。,故土MBC=60°,
\BM\=^-a,故|CB|=2|BM|=2(今一0),
故|CB|=\AB\=2-a)=2a,解得2c=a,
由于SMC=\•2aV3(y-a)=473na停-a)=4,
故a=2,c=l,故b=VQ2—c2二场,故椭圆方程为一+-=1,
43
故选:B.
【变式2-2](2024•山西太原•三模)已知点%,尸2分别是椭圆C的左、右焦点,P(4,3)是C上一点,△PF1F2
的内切圆的圆心为则椭圆C的标准方程是()
人•白白1B.白白1C,扛,=1D.各小
6/40
【答案】B
【解题思路】根据给定条件,利用三角形面积公式,结合椭圆的定义求解即得.
【解答过程】依题意,设椭圆C的方程为5+3=l(a>b>0),由P(4,3)在C上,得冷+看=1,
显然的内切圆与直线F/2相切,则该圆半径为1,而S“F/2="2a+2c)•1=a+c,
又/2c•3=3c,于是a=2c,b2=a2—c2=^a2,因此,+竽=1,解得次=28,川=21,
所以椭圆C的标准方程是最+<=1.
Zo41
【变式2-3](2025•湖北武汉•模拟预测)已知椭圆C:/+捺=l(a>b>0)的上、下焦点分别为力,尸2,离心
率为“过点尸1作直线,(与y轴不重合)交椭圆C于M,N两点,△MN七的周长为12,则椭圆C的标准方程是
()
A.B.《+X2=Ic.4+q=1D.=+《=1
3J39595
【答案】D
【解题思路】利用椭圆的定义表示出焦点三角形的周长,求出Q的值,结合离心率求出力的值,即得椭圆方程.
如图依题意,△MN4的周长为IM&I+如M+\NF2\=如尸11+如+INF/+\NF2\=4a=12,
解得a=3.
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设椭圆C的半焦距为c,因为椭圆C的离心率为3所以e=£=g解得c=2.
3a3
所以b=Va2—c2=V32—22=x/5.
故椭圆C的标准方程为9+9=i.
故选:D.
【题型3曲线方程与椭圆】
【例3】(2025•甘肃庆阳•二模)已知方程工-R=l表示的曲线是椭圆,则实数上的取值范目是().
k-2k-4
A.(2,3)B.(3,4)C.(2,4)D.(2,3)U(3,4)
【答案】D
【解题思路】根据方程表示椭圆列出不等式组得解.
【解答过程】因为方程工-工=1表示的曲线是椭圆,
k-2k-4
k-2>0
所以k-4Vo,解得2Vk<3或3VkV4.
k-2H4-k
所以实数k的取值范围是(2,3)U(3,4).
故选:D.
【变式3-1](2025・湖北黄冈•二模)设a加工0,“曲线ad+力2=。为椭圆,,是“砒>0”的()
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解题思路】根据椭圆的标准方程判断充分性是否成立,再根据ac>0判断必要性是否成立,进而确定“曲
线收+by2=C为椭圆”与“QC>0”之间的条件关系.
【解答过程】若曲线。%2+疗=。为椭圆,则椭圆的标准方程为名+*=1(QHb).
a6
因为椭圆中分母须大于0,所以0且又因为a儿H0,那么QC>0且加>0,所以由“曲线a、2+by2=c
为椭圆”可以推出“ac>0”,充分性成立:
当ac>0时,比如a=b=1,c=1,此时曲线方程为%2+y2=1,它表示的是圆,而不是椭圆,所以[tTac>0”
不能推出“曲线ad+by2=c为椭圆”,必要性不成立:
所以“曲线a/+by2=c为椭圆”是“做>0”的充分不必要条件.
故选:A.
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【变式3-2](2024•河南•模拟预测)若方程(m+l)x2+(1-m)y2=1-而表示焦点在工轴上的椭圆,则()
A.-1<m<1B.0<m<1
C.-1<m<0D.-lVmvO或OVmVl
【答案】C
【解题思路】利用已知条件,分析椭圆的标准方程,列出不等式,求解即可.
【解答过程】方程(m+l)x2+(1-m)y2=1-加2可化为;丁_+==1,
1-THm+1
因为方程>+==1表示焦点在工轴上的椭圆,
1-mm+1
所以{1一2;::1,解得
VTH+1>0
故选:C.
【变式3-3](2025•黑龙江大庆•模拟预测)曲线C:=+1-=1,则“1VmV3”是“曲线C表示椭圆”的()
m-13-m
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解题思路】根据椭圆的标准方程,曲线。表示椭圆求解血的取值范围,再根据充分条件、必要条件进行判断
即可.
771-1>0
[解答过程】若曲线C:二~27十2=1表示椭圆,贝W3—?n>0,解得1<7“<2或2<7〃<3,
m-l3-m
vm—13—m
则“1<m<3”是“曲线C表示椭圆”的必要不充分条件.
故选:B.
【题型4轨迹问题——椭圆】
【例4】(2025•四川成都•三模)已知动圆C与圆(%+1)2+、2=1外切,同时与圆(工一1)2+产=25内切,
则动圆C的圆心凯迹方程为()
A.5+《=1B.t+y2=ic.卷+t=1D.^+y2=1
989J252425z
【答案】A
【解题思路】分析出IGMI+IC2M|=6>2=|C]C2l,确定圆心”的轨迹为椭圆,求出a=3,M=8,得到
轨迹方程.
【解答过程】设圆Q+1产+y2=1圆心C2且与圆C切于点P,圆(%-+y2=25圆心Q与圆C切于点Q,
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由题意得:|C1C|=5-|CQ|,\C2C\=1+\CP\,其中|CQ|=|CP|,
所以IGC+|C2C|=5-\CQ\+1+|CP|=6>2=IC1C2I,
由椭圆定义可知:动圆圆心C的轨迹为以G,。2为焦点的椭圆,设5+《=1,
则2Q=6,C=l,解得:Q=3,〃=Q2—=9—1=8,
故动圆圆心C的轨迹方程为卷+9=1.
故选:A.
【变式4-1](2025•黑龙江齐齐哈尔一模)已知曲线%2+4=1,从曲线上任意一点P向y轴作垂线,垂足为
P:且丽=:PP',则点N的轨迹方程为()
A.与+。=1B.。+。=1c."+V=iD.7+。=1
42424J2
【答案】A
【解题思路】设出点N的坐标,并表示出点P,再代入已知曲线方程即可.
【解答过程】设点N(x,y),由PP'_y轴于点P',且丽=gpp',得PP'=gNP',则尸(、,y),
又点P是曲线%2+4=1上的任意一点,因此(9)2+《=1,
所以点N的轨迹方程为竽+£=1.
42
故选:A.
【变式4-2](2025•江苏南京•三模)已知曲线C:d+y2=8(y>0),从。上任意一点P向%轴作垂线段PP',P’
为垂足,则线段PP'的中点M的轨迹方程为()
A.^+^=l(y>0)B.5+9=l(y>°)
c.+f=l(y>0)D.fi(y>0)
【答案】A
【解题思路】设点MQ,y),由题意,根据中点的坐标表示可得PQ,2y),代入圆的方程即可求解.
【解答过程】设点M(x,y),则P(x,yo),P'a,O),
因为M为P尸'的中点,所以y()=2y,即P(x,2y),
又P在圆d+y2=8(y>0)上,
所以%2+4y=8(y>0),即£+f=l(y>0),
82
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即点M的轨迹方程为。+<=l(y>0).
故透:A.
【变式4-3](2025•黑龙江大庆•模拟预测)设力,8两点的坐标分别为(-2,0),(2,0),直线4W,8M相交于
点M,且它们的斜率之积是一:,则点用的轨迹方程为()
A-各弓=1。工±2)B.舛2)
C.5+4=1(为工±2)D.=一(=1(为手±2)
【答案】C
【解题思路】设出交点的坐标,写出两直线的斜率,直接由斜率之积列式化简.
【解答过程】设则由已知得AAM/BM=-;,二士・“7=-:0工±2),
Ai4彳-41
化简得5+[=1(丫±±2).
故选:C.
【题型5椭圆的焦距与长轴、短轴】
【例5】(2025•福建泉州•二模)若椭圆捺+9=1("°)的离心率为争则该椭圆的焦距为()
A.V3B.V6C.2遥或V5D.2火或连
【答案】D
【解题思路】分焦点在%轴或y轴两种情况,求椭圆的离心率,求解参数①再求椭圆的焦距.
【解答过程】若椭圆的焦点在%轴,则离心率6=业匕=与得/=6,此时焦距2c==2g,
a2
若椭圆的焦点在y轴,则离心率。=等=争得。2=也此时焦距2c=2后1=历,
所以该椭圆的焦距为2百或通.
故选:D.
【变式5-1](2025•云南红河•三模)已知椭圆C:2+。=1的右焦点为F(2,0),则C的长轴长为()
m6
A.VioB.2V10C.V2D.2V2
【答案】B
【解题思路】由题意可知椭圆的焦点在黑轴上,且c=2,由椭圆中的平方关系可求得m的值,正而可求得长
轴长.
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【解答过程】因为椭圆C的右焦点为F(2,0),所以c=2,且焦点在工轴上,
所以血2-6=4,解得m=±YTU,所以椭圆C的长轴长为2JTU.
故选:B.
【变式5-2](2025・海南•三模)若边长为整数的正方形的四个顶点均在椭圆C:5+y2=i上,则c的焦距为
()
A.2B.乎C.苧D.乎
【答案】B
【解题思路】由题意根据对称性得点C)在C上,代入。的方程得m2=右利用椭圆焦距的定义求解即可.
【解答过程】由对称性可知,正方形的四个顶点必在直线、=±*1二,由于椭圆C在y轴上的两顶点间的距离
为2,
所以正方形的边长只能为1,因此点弓弓)在C上,代入C的方程得上+:=1,解得加2=£
故C:[+y2=i,所以C的焦距为2/三=竽.
故选:B.
【变式5-3](2025・河北•模拟预测)己知椭圆的:%2+A=1(0<b<1)与椭圆+5=l(?n>n>0)
离心率相同,过g左顶点4与上顶点B的直线与椭圆Q交于M,N两点,若恰为线段MN的两个三等分点,
则。2的长轴长为()
A.5B.2V5C.2V6D.273
【答案】B
【解题思路】由离心率得到房=《,求出过Q左顶点力与上顶点B的直线方程,不妨设点N在x轴上方,则
N(l,2b),代入椭圆C2方程,即可求出山,从而得解.
【解答过程】因为椭圆*:/+,=1(0vbV1)与椭圆Q:W+?=1(?九>n>0)离心率相同,
所以1-从=二,所以从=与
椭圆%:'2+'=1(0VbV1)的左顶点人(-1,0),上顶点B(0,b),
又过G左顶点A与上顶点8的直线方程为y=bx+b,
不妨设点N在%轴上方,过点N作为轴的垂线,则8为AN的中点,则N(l,2b),
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所以马+粤=1,所以吃+^=1,解得771=遍(负值已舍去)
m4n4m4m4
所以C2的长轴长为2m=2通.
【题型6椭圆中的焦点三角形问题】
【例6】(2025•广西柳州•模拟预测)已知椭圆E:最+《=1的左右焦点分别为FI,F2,上顶点为4过&且
ID1L
垂直于力七的直线与E交于从C两点,则△48C的周长为()
A.12B.16C.20D.24
【答案】B
【解题思路】根据条件可得|A8|=\BF2\,\AC\=|CF2|,然后根据椭圆的定义求解即可.
【解答过程】由椭圆E:)+*=l,得a=4,
161Z
过Fl且垂直于力/2的直线与椭圆。交于8、C两点,
所以8c为线段4"的垂直平分线,
得|4B|=|B&I,14cl=£&1,
则448c的周长为|4阴+\AC\+\BC\=\BF2\+\CF2\+|%|+\CFX\=2a+2a=4a=4x4=16.
【变式6-1](2025•广东深圳•模拟预测)设尺,&为椭圆C:1+4=l的两个焦点,M为C上一点且在第一
3620
象限,若aMFir2为等腰三角形,则△闻广述2的面积为()
13/40
A.3V15B.12C.4V15D.16
【答案】C
【解题思路】由椭圆标准方程可得a=6,b=26c=4,根据题意得|M尸il=|尸/2I=2c
或IW&UIF1F2I=2c,结合图形,利用椭圆的定义求出△MFiF2的三边长,即可求得其面积
【解答过程】由椭圆C:㊀+£=1可得Q=6,b=2V5,c=4,
36ZU
因M为C上一点且在第一象限,则MFl\>\MF2\
由aMF/2为等腰三角形,则可得IMF1UIF/2I=2c或IMF2R&F2I=2c,
当|MF/=|尸i&l=2c=8时,|M?2l=2a-\MFr\=12-8=4.
此时△MRI92的面积为:1x4xV82-22=4\<15;
当IMF2UIF/2I=2c=8时,\MFt\=2a-\MF2\=12-8=4<|MF2|»不合题意,舍去.
综上,可得△“打出的面积为4底.
故选:C.
【变式6-2](2025・湖南永州•三模)已知椭圆E:点/(一1,0),若直线x+/ly—l=0(Ae/?)
与椭圆E交于4,B两点,则△AB尸的周长为()
A.2V3B.4C.4V3D.8
【答案】D
【解题思路】求出直线所过的定点,再利用椭圆的定义求出三角形周长.
【解答过程】椭圆E:I+q=l的长半轴长a=2,半焦距c="二I=l,
43
则点尸(一1,0)为椭圆的左焦点,其右焦点为(1,0),
而直线48:x+Ay-1=0恒过定点(1,0),
所以△4BF的周长为4a=8.
故选:D.
【变式6-3](2025・湖南永州•模扪预测)设Fi、尸2分别是椭圆C:\+,=l(a>力>。)的左、右焦点,过点
14/40
尸2作X轴的垂线交。于力、8两点,其中点4在第一象限,且IAF1I=2|”21.若P是。上的动点,则满足△P%/2
是直角三角形的点P的个数为()
A.0B.2C.4D.6
【答案】C
(az=3t.
【解题思路】先由题设求得/=2t(/为参数),进而求出P取椭圆上顶点时COS49小尸2的值,从而得乙F1P厂2
(「2=「
不会为直角即可求解.
【解答过程】由题/尸21=9,又优片|+历&1=2。,|力%|=2|小5.
%a="
:,—=-9即接=2£(t为参数),
a3c
P取上顶点时2尸产出最大,此时COSN尸产/2=Za-一ci⑵"=看上of竺=13>0.
・•.不会为直角,,只有当乙叩』2或NPF2匕是直角才符合题意,
所以由对称性可知满足^P//2是直角三角形的点P的个数为4.
故选:C.
【题型7求椭圆的离心率或其取值范围】
【例7】(2025•四川巴中•模拟预测)已知直线y二履(攵工0)与椭圆C:《+,=l(a>匕>0)交于48两点,
椭圆的左、右焦点分别为片、七,四边形力//匕为矩形,若|七川=2|七阴,则椭圆C的离心率是()
A.B.1C.fD.|
2239
【答案】C
【解题思路】根据矩形的边角关系,结合椭圆的定义和性质,可直接求其离心率.
【解答过程】如图:
15/40
设陷臼=£,则尸2川=2£,因为四边形为矩形,所以|尸1尸21=通匕
所以2a=3t,2c=V5t.
所以6=£=个=当
a2a3
故选:c.
【变式7-1](2025・贵州贵阳・模拟预测)设椭圆区5+《=1(。>6>0)的左、右焦点分别为F],尸2,上顶
点为4直线4Q交M于另一点6,△4。吃的内切圆与力。相切于点。,若|OQ=|Fip2l,则椭圆〃的离心
率为()
A-ZB-JC-ID-
【答案】D
【解题思路】本题主要是椭圆的定义及三角形的内切圆,作图利用三角形内切圆的性质即得答案.
【解答过程】由题意,如图,P,。是内切圆与8/2,4r2的切点,
因为左、右焦点分别为尸1,尸2,上顶点为儿椭圆参数关系a2=*+c2,
由出片|+|B%I=2a,结合对称性、圆的切线性质,
令mi=\DF2\=\PF2\=n,且131=\BP\=\BC\=2c,
所以IB%]+\BP\+\PF2\=\BC\-ICFJ+|8P|+\PF2\=2a,
所以2c—n+2c+n=2a,可得2c=a,故。=£=3
a2
16/40
【变式7-2](2025•云南丽江•模拟预测)设椭圆C:5+《=l(a>匕>0)的左、右焦点分别为尸尸2,尸是椭
圆C上一点,若点尸2关于4PF/2的角平分线/的对称点恰好是点产,且用•瓦友=-:/,则C的离心率
为()
A.;B.|C.;D.1
3327
【答案】A
【解题思路】根据给定条件,利用对称特征及余弦定理、数量积定义列式求出离心率.
【解答过程】由&关于“尸/2的角平分线/的对称点恰好是点P,得IPFJ=|尸冏=2a
22
|PF1|2+|FI/2|2一|P&|2_4c2c)2_c-a+2ac
在^P尸1尸2中,由余弦定理得cosa=
2
2\PFX\\FVF2\—2-2c-2c-2c
由广1户•"F;=—\次,得R川尸i&'lcosa=-枭2,则2c.2c.,二3当迎=-《次,
整理得:c2+2ac~~a2=0,即9。2+i8e—7=0,乂0<。<1,所以e=;.
故选:A.
【变式7-3](2025•山东泰安・模拟预测)已知P为椭圆l(Q>b>0)的左顶点,M、N是椭圆上的
点.若四边形0PMN满足。花=1户+丽,乙PONG则楙圆离心率的取值范围是()
A.(。片)B.(0,泗
C.(0,苧)D.停,1)
【答案】B
【解题思路】根据题意,结合椭圆的对称性可得N仔。,则£=F反设a为直线ON的倾斜角,可得tana=Kg,
进而求得g的范围,得解.
【解答过程】由题意如P(-a,0),由丽=而十而如。PMN为平行四边形,则M、N关于y轴对称,
17/40
设M(-1t),N6,t)(不妨设t〉0),将N点坐标代入椭圆方程可得£=?从
因为“ONW得,奈),设a为直线ON的倾斜角,则awg)
所以tana=|=^=V3;G(^,V3),所以江G,l),
="J1-。屋(。,鸿)・
所以椭圆因心率的取值范围为(0q企).
【题型8与椭圆有关的最值问题】
【例8】(2025•山东威海一模)已知尸为椭圆。:4+5=1的上焦点,P为C上一点,Q为圆M:%2+y2-8%+
15=0上一点,则|PQ|+|P尸|的最大值为()
A.1+2V5B.3+2V5C.5+2向D.7+2遥
【答案】D
【解题思路】由圆和椭圆方程可确定圆心、半径、a,c的长;利用椭圆定义和圆的对称性可将问题转化为求解
7+|PM|-pF]的最大值问题,利用三角形三边关系可知当M/,F'三点共线时取得最大值,由此可得结果.
【解答过程】由圆M方程得:圆心”(4,0),半径r=:x164—60=1;
由椭圆C方程得:a=3,c=2,设椭圆C卜.焦点为/,则F'(0,-2),
由椭圆定义知:\PF]+\PF\=2a=6,A\PQ\+\PF\=6+\PQ\-\PF\;
v\PQ\<|PM|+r(当且仅当P,MQ三点共线时取等号),
•%\PQ\+\PF\=6+\PQ\-|P4<7+|PM|-1PF],
X|PM|-\PF]<(当且仅当M,P,r'三点共线时取等号),
2
A\PQ\+\PF\<7+MF]=7+1(4-0)+(0+2)2=7+2遥,即|PQ|+|PF|的最大值为7+2遍.
18/40
【变式8-1](2025・陕西西安・模拟预测)已知椭圆唁+5=l(a>匕>0)的右焦点为"(1,0),且过点
P(-M苧),Q为C上一动点,则|PQ|+|QF|的最大值为()
A.—B.—C.—D.—
2244
【答案】D
【解题思路】根据题目条件求椭圆C的方程,进而由椭圆的定义及两点间线段最短求两线段长度之和的最大
值
【解答过程】设。半焦距为c,因为尸(1,0),故c=l.
又C过点「(弓耳),故―券=L
由椭圆得/=〃+=/+1,,弋入解得/-4,b?=3.即a=2,b=y/3.
设c的左焦点为尸(一1,0),故卜=J(-1)2+(v)2=*
根据椭圆的几何性质可知,\QF\+=2a=4
由于两点之间线段最短,所以|PQ|<\PF]+\QF[
因此IPQI+\QF\<|PF]+|QF]+\QF\=|+4=j.
当且仅当P,F',Q在一条直线上时,等号成立.
19/40
故选:D.
【变式8-2](2024•湖南衡阳•模拟预测)已知椭圆C:9+?=l的左、右焦点为Fi,/2,M是椭圆C上一动点,
直线,:y=k(x-l)+2经过的定点为N,贝尸i|—|MN|的最大值为()
A.V2B.2C.2V2D.6
【答案】B
【解题思路】由直线=k(X-11+Z经过定点/V(l,2),结合椭圆的定义由IM"/一|MN|=4-(|A7F2|+
|MN|)求解.
【解答过程】由椭圆C:1+4=1得尸】(一1,0)、尸2(1,0),
因为点M为椭圆。:9+?=1上的点,则IM尸il+|MF2|=4,
直线2:y=k(x-1)+2经过定点加(1,2),
贝UIMF1I-|MN|=4-(|MF2I+|MN|)<4-\NF2\=4-2=2,
当且仅当M在线段N4上时取等号,
所以|MFi|-|MN|的最大值为2.
故选:B.
【变式8-3](2025•江苏泰州•模拟预测)己知尸为椭圆C:?+必=1的右焦点,P为。上一点,Q为圆+
(y-3)2=1上一点,则|PQ|+|PH的最大值为()
A.5B.5+2V3C.3+2V3D.6
【答案】B
【解题思路】由题意设椭圆的左焦点为Fi(-b,0),作出图形,结合图形和椭圆的定义可知当M,Fi,P三点
共线时|PQ|+|PF|取到最大值.
【解答过程】由题意知,F(V3,0),设椭圆的左焦点为Q(一百,0),
如图,P为C上一点,。为圆忙工2+(、-3)2=1上一点,M(0,3),半径为I,
20/40
=5+26,
\PQ\+\PF\=\PM\+1+\PF\<\MFX\+|P尸i|+\PF\+1=+2a+1
当且仅当M,星,P三点共线时,等号成立,
所以IPQI+|。尸|的最大值为5+26.
故选:B.
【题型9椭圆的实际应用】
【例9】(2025•广东韶关•模拟预测)韶州大桥是一座独塔双索面钢破混合梁斜拉桥,具有桩深,塔高、梁重、
跨大的特点,它打通了曲江区、演江区、武江区交通道路的瓶颈,成为连接曲江区与芙蓉新城的重要交通
桥梁,大桥承担着实现韶关“三区融
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