第26讲 3.1.2椭圆的简单几何性质
学习目标
第26讲 3.1.2椭圆的简单几何性质


| 课程标准 | 学习目标 |
| ①掌握椭圆的简单几何性质,了解椭圆中a,b,c,e的几何意义。 ②会根据椭圆的方程解决椭圆的几何性质,会用椭圆的几何意义解决相关问题。 ③会判断点与椭圆、直线与椭圆的位置关系,会求直线与椭圆相交的弦长。 | 通过本节课的学习,要求掌握椭圆的几何量a,b,c,e的意义,会利用几何量之间的关系,求相关几何量的大小,会利用椭圆的几何性质解决与椭圆有关的点、弦、周长、面积等问题。 |





知识清单
知识点01:椭圆的简单几何性质
| 焦点的位置 | 焦点在轴上 | 焦点在轴上 |
| 图形 | ||
| 标准方程 | () | () |
| 范围 | , | , |
| 顶点 | ,, , | |
| 轴长 | 短轴长=,长轴长= | 短轴长=,长轴长= |
| 焦点 | ||
| 焦距 | ||
| 对称性 | 对称轴:轴、轴 对称中心:原点 | 对称轴:轴、轴 对称中心:原点 |
| 离心率 | , | , |
知识点02:椭圆的简单几何性质
离心率:椭圆焦距与长轴长之比:. ()

当越接近1时,越接近,椭圆越扁;
当越接近0时,越接近0,椭圆越接近圆;
当且仅当时,图形为圆,方程为
知识点03:常用结论
1、与椭圆共焦点的椭圆方程可设为:
2、有相同离心率:(,焦点在轴上)或(,焦点在轴上)
3、椭圆的图象中线段的几何特征(如下图):

(1);
(2),,;
(3),,;
知识点04:直线与椭圆的位置关系
1、直线与椭圆的位置关系
将直线的方程与椭圆的方程联立成方程组,消元转化为关于或的一元二次方程,其判别式为.
①直线和椭圆相交直线和椭圆有两个交点(或两个公共点);
②直线和椭圆相切直线和椭圆有一个切点(或一个公共点);
③直线和椭圆相离直线和椭圆无公共点.
题型精讲
【即学即练1】(23-24高二上·新疆和田·期末)求椭圆的长轴长和焦距、焦点坐标和离心率.
【即学即练2】(23-24高二上·陕西铜川·期末)已知椭圆的短轴长为2,焦距为,则该椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【即学即练3】(23-24高二上·上海宝山·期中)若直线与椭圆恒有公共点,则实数m的取值范围是 .
【即学即练4】(23-24高二上·全国·单元测试)过椭圆的右焦点且与椭圆长轴垂直的直线与椭圆相交于两点,则等于( )
A.4B.2
C.1D.4
题型01根据椭圆的标准方程研究其几何性质
【典例1】(23-24高二上·广东珠海·期末)已知椭圆的左焦点为,上关于原点对称的两点、,若的最小值为,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【典例2】(23-24高三上·广东河源·开学考试)已知椭圆:的左焦点为,若关于直线的对称点落在上或内,则椭圆的离心率的取值范围为 .
【变式1】(23-24高二上·全国·课后作业)椭圆上的点的横、纵坐标的范围分别为( )
A.B.
C.D.
【变式2】(23-24高二上·广东中山·期中)已知抛物线的准线经过椭圆的一个焦点,则椭圆的长轴长为( )
A.B.C.D.
题型02根据椭圆的几何性质求其标准方程
【典例1】(23-24高一上·北京海淀·阶段练习)离心率为与椭圆共焦点的椭圆方程为( )
A.B.C.D.
【典例2】(23-24高二上·浙江杭州·期中)过点,且与椭圆有相同焦点的椭圆的标准方程为( )
A.B.C.D.
【典例3】(23-24高二上·黑龙江大庆·阶段练习)求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在轴上,长轴长为4,焦距为2;
(2)经过两点.
(3)经过点,且与椭圆有共同的焦点;
【变式1】(23-24高二上·北京·阶段练习)与椭圆有相同焦点,且满足短半轴长为的椭圆方程是( )
A.B.
C.D.
【变式2】(23-24高二·全国·课后作业)求与椭圆有相同焦点,且过点的椭圆的标准方程.
【变式3】(23-24高二·全国·课后作业)求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)焦点在y轴上,焦距是4,且经过点;
(2)经过两点和;
(3)过点且与椭圆有相同焦点.
题型03求椭圆的离心率的值
【典例1】(2024·浙江绍兴·三模)已知直线与椭圆C:交于,两点,以线段为直径的圆过椭圆的左焦点,若,则椭圆的离心率是( )
A.B.C.D.
【典例2】(2024·山东青岛·三模)已知 为坐标原点,椭圆的左,右焦点分别为,左、右顶点分 别为,焦距为,以 为直径的圆与椭圆 在第一和第三象限分别交于 两点.且,则椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
【典例3】(23-24高二下·浙江·期中)已知椭圆的右焦点为F,过坐标原点O的直线l与椭圆C交于M,N两点,点M位于第一象限,直线MF与椭圆C交于另外一点A,且,若,,则椭圆C的离心率为 .
【变式1】(2024·湖南衡阳·模拟预测)设,是椭圆()的左、右焦点,过的直线与交于,两点,若,,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【变式2】(2024·福建泉州·模拟预测)椭圆的左右焦点分别为,点,线段,分别交于两点,过点作的切线交于,且,则的离心率为( )
A.B.C.D.
【变式3】(2024·上海·模拟预测)椭圆的左、右焦点分别为,过作轴的垂线交椭圆于,若为等腰直角三角形,则椭圆的离心率为 .
题型04求椭圆的离心率的最值或范围
【典例1】(23-24高一下·山东潍坊·阶段练习)设分别为椭圆的左、右顶点,若在椭圆上存在异于点的点,使得,其中为坐标原点,则椭圆离心率的取值范围是( ).
A.B.C.D.
【典例2】(23-24高二下·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知椭圆上一点关于原点的对称点为点,为其右焦点,若,设,且,则该椭圆离心率的取值范围为( )
A.B.C.D.
【典例3】(2024·广东湛江·二模)已知,是椭圆C的两个焦点,若C上存在一点P满足,则C的离心率的取值范围是 .
【变式1】(23-24高二下·浙江·期中)已知椭圆,为椭圆上一动点(不含左右端点),左右端点为,则离心率e的范围为( )
A.B.C.D.
【变式2】(多选)(2024·全国·模拟预测)已知椭圆:()的长轴顶点分别为,,左、右焦点分别为,,斜率为正的直线过点,交椭圆的上半部分于点.若椭圆上存在点,使得且,则椭圆的离心率可能为( )
A.B.C.D.
【变式3】(2024高三下·全国·专题练习)已知P、Q为椭圆上关于原点对称的两点,点P在第一象限,、是椭圆C的左、右焦点,,若,则椭圆C的离心率的取值范围为 .
题型05根据椭圆离心率求参数
【典例1】(2024·广东·模拟预测)已知椭圆的离心率为,则( )
A.3B.C.2D.
【典例2】(23-24高二上·北京海淀·期中)已知焦点在x轴上的椭圆离心率为,则实数m等于 .
【变式1】(2024·广西·二模)已知椭圆的离心率为,则( )
A.2B.4C.D.
【变式2】(多选)(23-24高二上·浙江杭州·期中)已知椭圆的离心率,则的值可能是( )
A.B.C.D.
题型06直线与椭圆的位置关系
【典例1】(23-24高二上·江西·期末)直线与椭圆的位置关系为( )
A.相离B.相切C.相交D.无法确定
【典例2】(23-24高二上·辽宁葫芦岛·期末)已知直线,椭圆,则与的位置关系为( )
A.相切B.相交C.相离D.相交或相切
【典例3】(23-24高二·全国·期中)若直线和圆没有公共点,则过点的直线与椭圆的公共点个数为( )
A.0B.1
C.2D.需根据a,b的取值来确定
【变式1】(23-24高二上·重庆·期末)已知直线的方程为,椭圆的方程为,则直线与椭圆的位置关系为( )
A.相离B.相交C.相切D.不能确定
【变式2】(23-24高二上·山东济南·期中)直线l:与椭圆C:的位置关系是( )
A.相交B.相切C.相离D.不能确定
【变式3】(23-24高二·全国·课后作业)若直线和圆没有交点,则过点的直线与椭圆的交点个数为( )
A.0个B.至多有一个C.1个D.2个
题型07直线与椭圆相切
【典例1】(23-24高二上·江西吉安·期末)过圆上一定点的圆的切线方程为.此结论可推广到圆锥曲线上.过椭圆上的点作椭圆的切线.则过点且与直线垂直的直线方程为( )
A.B.
C.D.
【典例2】(23-24高三上·广东广州·开学考试)直线与圆和椭圆同时相切,请写出一条符合条件的的方程
【变式1】(23-24高二下·浙江嘉兴·期中)经过点且与椭圆相切的直线方程是 ( )
A.B.
C.D.
【变式2】(23-24高三·云南昆明·阶段练习)已知椭圆,将绕坐标原点顺时针旋转90°得到椭圆,则椭圆与椭圆的公切线方程(切点在第一象限)为 .
题型08弦长
【典例1】(23-24高二下·河北秦皇岛·开学考试)已知椭圆:的离心率为且椭圆经过点.
(1)求椭圆的方程;
(2)过椭圆的左焦点作斜率为的直线交椭圆于、两点,求.
【典例2】(23-24高二上·重庆长寿·期末)已知点,是椭圆:的左右焦点,且椭圆的短轴长为,离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线过点且斜率为2,与椭圆交于两点,求线段的值.
【变式1】(23-24高二上·广西贵港·期中)已知平面内两定点,动点P满足.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)若直线与曲线C交于不同的两点A、B,求.
【变式2】(23-24高三上·河北衡水·阶段练习)著名古希腊数学家阿基米德首次用“逼近法”的思想得到了椭圆的面积公式,(分别为椭圆的长半轴长和短半轴长)为后续微积分的开拓奠定了基础,已知椭圆:.
(1)求的面积;
(2)若直线交于两点,求.
题型09中点弦和点差法
【典例1】(23-24高二上·山西太原·期末)在椭圆中,以点为中点的弦所在的直线方程为( )
A.B.C.D.
【典例2】(23-24高三上·四川绵阳·阶段练习)若椭圆的弦恰好被点平分,则的直线方程为 .
【典例3】(23-24高二上·吉林·期末)已知椭圆的焦距为,短半轴长为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知直线l交椭圆C于M,N两点,且的中点为,求直线l的方程.
【变式1】(23-24高二上·重庆黔江·阶段练习)设直线与椭圆交于两点,且点为线段的中点,则直线的方程为( )
A.B.
C.D.
【变式2】(23-24高二上·山东青岛·阶段练习)已知直线与椭圆和交于A,B两点,且点平分弦AB,则m的值为 .
【变式3】(23-24高二上·山东枣庄·阶段练习)直线过点且与椭圆相交于两点,若点为弦的中点,则直线的方程为 .
【典例1】(23-24高二下·安徽合肥·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,且,动直线与椭圆交于两点;当直线过焦点且与轴垂直时,.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线过点,椭圆的左顶点为,当面积为时,求直线的斜率.
【典例2】(23-24高二上·天津·阶段练习)如图所示,椭圆的左、右焦点分别为,,一条直线经过与椭圆交于,两点.

(1)求焦点坐标,焦距,短轴长;
(2)若直线的倾斜角为,求的面积.
【典例3】(23-24高二上·重庆永川·期中)已知椭圆的长轴长是短轴长的2倍,左焦点为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若是椭圆的右焦点,过点且斜率为1的直线交椭圆于两点,求的面积.
【变式1】(23-24高二上·天津·阶段练习)已知椭圆的焦距为2,离心率为.
(1)求椭圆C的标准方程;
(2)经过椭圆的左焦点作倾斜角为60°的直线,直线与椭圆交于M,N两点,点为椭圆的右焦点,求的面积.
【变式2】(23-24高二上·四川资阳·期中)已知椭圆的中心在原点,焦点在轴上,离心率为,焦距为2.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)过椭圆的左焦点,且斜率为的直线交椭圆于A,两点,求的面积.
【变式3】(23-24高二上·江苏徐州·期中)已知椭圆的左焦点为,右焦点为,焦距为,过的直线交椭圆于两点,且的周长为.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线的斜率为,求的面积.
【典例1】(23-24高三上·陕西汉中·阶段练习)已知椭圆的右焦点与抛物线的焦点重合,且其离心率为.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知与坐标轴不垂直的直线与椭圆交于,两点,线段的中点为,求证:(为坐标原点)为定值.
【典例2】(2024高三·全国·专题练习)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆的左,右顶点分别为A,B,过点M(1,0)作直线l交椭圆于C,D两点,若直线AD,BC的斜率分别为k1,k2.求证:为定值.

【典例3】(2024·北京·三模)已知椭圆的短轴长为,左、右顶点分别为,过右焦点的直线交椭圆于两点(不与重合),直线与直线交于点.
(1)求椭圆的方程;
(2)求证:点在定直线上.
【变式1】(2024·湖南·模拟预测)已知椭圆:的左、右顶点分别为A,,右焦点为点,点是椭圆上一动点,面积的最大值为2,当轴时,.
(1)求椭圆的方程;
(2)已知直线与椭圆有且只有一个公共点,直线与直线交于点,过点作轴的垂线,交直线于点.求证:为定值.
【变式2】(23-24高二·江苏·课后作业)如图,过原点O的直线交椭圆于P,A两点,其中点P在第一象限,过点P作x轴的垂线,垂足为C,连接AC并延长,交椭圆于另一点B,求证:kPA·kPB为定值.

【变式3】(23-24高三上·北京·期末)已知椭圆的左,右顶点分别为A,B,且,椭圆C离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)过椭圆C的右焦点,且斜率不为0的直线l交椭圆C于M,N两点,直线AM,BN交于点Q,求证:点Q在直线上.
【典例1】(2024·福建泉州·模拟预测)椭圆的左、右焦点分别为为椭圆上第一象限内的一点,且与轴相交于点,离心率,若,则( )
A.B.C.D.
【典例2】(23-24高二下·上海·阶段练习)已知椭圆:的左右焦点为,,是椭圆上半部分的动点,连接和长轴的左右两个端点所得两直线交正半轴于,两点(点在的上方或重合).

(1)当面积最大时,求椭圆的方程;
(2)当时,若是线段的中点,求直线的方程;
(3)当时,在轴上是否存在点使得为定值,若存在,求点的坐标,若不存在,说明理由.
【典例3】(23-24高二下·陕西咸阳·阶段练习)已知椭圆过点,且离心率.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若直线与椭圆E相交于M,N两点,与y轴相交于点,且满足,求直线的方程.
【变式1】(2024·福建南平·二模)已知椭圆的焦点为,,点在上,点在轴上,,,则的方程为( )
A.B.
C.D.
【变式2】(23-24高二上·安徽马鞍山·期末)已知椭圆:().
(1)若椭圆的焦距为6,求的值;
(2)设,若椭圆上两点M,N满足,求点N横坐标取最大值时的值.
【变式3】(23-24高二上·辽宁大连·期中)已知椭圆的中心是坐标原点,它的短轴长为,一个焦点的坐标为,过点且垂直于轴的直线与椭圆交于两点,.

(1)求椭圆的方程;
(2)若过点的直线与椭圆相交于两点,且,求直线的方程.
强化训练
一、单选题
1.(2024·广东·模拟预测)已知椭圆的离心率为,则( )
A.3B.C.2D.
2.(2024·河北·二模)已知椭圆E:经过点,则E的长轴长为( )
A.1B.2C.4D.
3.(2024·广西贵港·模拟预测)已知正方形ABCD的四个顶点都在椭圆上,且椭圆的两个焦点分别为边AD和BC的中点,则该椭圆的离心率为( )
A.B.C.D.
4.(23-24高二上·陕西宝鸡·期中)中心在原点,焦点在坐标轴上,离心率为,且过点的椭圆方程是( )
A.B.或
C.D.或
5.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知点在圆上运动,点为椭圆的右焦点与上顶点,则最小值为( )
A.B.C.D.
6.(23-24高一下·山东潍坊·阶段练习)设分别为椭圆的左、右顶点,若在椭圆上存在异于点的点,使得,其中为坐标原点,则椭圆离心率的取值范围是( ).
A.B.C.D.
7.(2024·福建泉州·模拟预测)椭圆的左、右焦点分别为为椭圆上第一象限内的一点,且与轴相交于点,离心率,若,则( )
A.B.C.D.
8.(2024·河北·二模)过椭圆的中心作直线交椭圆于两点,是的一个焦点,则周长的最小值为( )
A.16B.14C.12D.10
二、多选题
9.(2024·广东深圳·模拟预测)设椭圆的左、右焦点分别为、,P是C上的动点,则下列结论正确的是( )
A.
B.离心率
C.面积的最大值为12
D.以线段为直径的圆与圆相切
10.(23-24高二上·江苏扬州·期中)已知F1,F2分别是椭圆C:的左,右焦点,P为椭圆C上异于长轴端点的动点,则下列结论正确的是( )
A.的周长为10B.面积的最大值为
C.椭圆C的焦距为6D.椭圆C的离心率为
三、填空题
11.(2024·四川·模拟预测)已知椭圆()的左、右焦点分别为,,过点的直线交椭圆于两点,若的最小值为,则的最大值为 .
12.(23-24高二上·山东青岛·阶段练习)已知直线与椭圆和交于A,B两点,且点平分弦AB,则m的值为 .
四、解答题
13.(23-24高二上·北京·期中)已知椭圆. 斜率为的直线与椭圆交于两点,以为底边作等腰三角形,顶点为.
(1)求椭圆的离心率;
(2)求的面积.
14.(23-24高二下·安徽合肥·期中)已知椭圆的左、右焦点分别为,上顶点为,且,动直线与椭圆交于两点;当直线过焦点且与轴垂直时,.
(1)求椭圆的方程;
(2)若直线过点,椭圆的左顶点为,当面积为时,求直线的斜率.
1.(2024·青海海南·二模)已知曲线,圆,若A,B分别是M,N上的动点,则的最小值是( )
A.2B.C.3D.
2.(2024高三·全国·专题练习)已知椭圆的焦点为,,若点在椭圆上,则满足(其中为坐标原点)的点的个数为 .
3.(2024·天津·高考真题)已知椭圆椭圆的离心率.左顶点为,下顶点为是线段的中点,其中.
(1)求椭圆方程.
(2)过点的动直线与椭圆有两个交点.在轴上是否存在点使得.若存在求出这个点纵坐标的取值范围,若不存在请说明理由.