【文档说明】高中数学培优讲义练习(人教A版2019选择性必修一)专题3.2 椭圆及其标准方程-重难点题型检测 Word版含解析.docx,共(15)页,165.463 KB,由小赞的店铺上传
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专题3.2椭圆及其标准方程-重难点题型检测参考答案与试题解析一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)1.(3分)(2022·浙江·高二期末)已知椭圆𝑥225+𝑦2𝑚2=1的右焦点为𝐹1(4,0),则正数𝑚的值是()A.3B.4C.9D.21【
解题思路】由𝑎2=𝑏2+𝑐2直接可得.【解答过程】由题知𝑐=4,𝑎2=25所以𝑚2=25−42=9,因为𝑚>0,所以𝑚=3.故选:A.2.(3分)(2021·北京高二期中)设𝑝:𝑚𝑥2+𝑛𝑦2=1表示的是椭圆;𝑞:𝑚>0,𝑛>0,则p
是𝑞成立的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解题思路】根据椭圆方程的特征以及充分条件必要条件的概念可得结果.【解答过程】若𝑚𝑥2+𝑛𝑦2=1表示的是椭圆,则𝑚>0,�
�>0且𝑚≠𝑛,即𝑝⇒𝑞成立;反例:当𝑚=𝑛=1时,𝑚𝑥2+𝑛𝑦2=1表示的是圆,即𝑞⇒𝑝不成立;即p是𝑞成立的充分不必要条件,故选:A.3.(3分)(2022·全国·高二课时练习)已知𝐹1、𝐹2是椭圆�
�:𝑥216+𝑦23=1的两个焦点,P为椭圆上一点,则|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|()A.有最大值,为16B.有最小值,为16C.有最大值,为4D.有最小值,为4【解题思路】依据椭圆定义,再利用均值定理即可求得|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|有最大值,为16.【解答过程】由题意知,𝑎=4
,则|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=2𝑎=2×4=8.由基本不等式,知|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|≤(|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|2)2=(82)2=16,(当且仅当|𝑃𝐹1|=|𝑃𝐹2|=4时等号成立),所以|𝑃𝐹1|⋅|�
�𝐹2|有最大值,为16.故选:A.4.(3分)(2021·浙江·模拟预测)已知圆𝑂:𝑥2+𝑦2=4,从圆上任意一点𝑀向𝑥轴作垂线段𝑀𝑁,𝑁为垂足,则线段𝑀𝑁的中点𝑃的轨迹方程为()A.𝑥24+𝑦2=1B.𝑥2+𝑦24=1C.𝑥216+𝑦24=1D
.𝑥24+𝑦216=1【解题思路】利用相关点法即可求解.【解答过程】设线段𝑀𝑁的中点𝑃(𝑥,𝑦),𝑀(𝑥0,𝑦0),所以{𝑥=𝑥0𝑦=𝑦0+02,解得{𝑥0=𝑥𝑦0=2𝑦,又点𝑀在圆𝑂:𝑥
2+𝑦2=4上,则𝑥2+(2𝑦)2=4,即𝑥24+𝑦2=1.故选:A.5.(3分)(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆的两个焦点为𝐹1(−√5,0),𝐹2(√5,0),M是椭圆上一点,若𝑀𝐹1⊥𝑀𝐹2,|𝑀𝐹1|⋅|𝑀𝐹2|=8,则该椭圆的方
程是()A.𝑥27+𝑦22=1B.𝑥22+𝑦27=1C.𝑥29+𝑦24=1D.𝑥24+𝑦29=1【解题思路】首先设|𝑀𝐹1|=𝑚,|𝑀𝐹2|=𝑛,再利用焦点三角形是直角三角形,列式求𝑚+𝑛,
即可求得𝑎,𝑏的值.【解答过程】设|𝑀𝐹1|=𝑚,|𝑀𝐹2|=𝑛,因为𝑀𝐹1⊥𝑀𝐹2,|𝑀𝐹1|⋅|𝑀𝐹2|=8,|𝐹1𝐹2|=2√5,所以𝑚2+𝑛2=20,𝑚𝑛=8,所以(𝑚+𝑛)2=𝑚2+𝑛2+2𝑚𝑛=36,所以𝑚+𝑛=2𝑎
=6,所以𝑎=3.因为𝑐=√5,所以𝑏=√𝑎2−𝑐2=2.所以椭圆的方程是𝑥29+𝑦24=1.故选:C.6.(3分)(2022·全国·高二课时练习)𝐹是椭圆𝑥29+𝑦25=1的左焦点,𝑃是椭圆上的动点,𝐴(1,1)为定点,则|𝑃𝐴
|+|𝑃𝐹|的最小值是()A.9−√2B.3+√2C.6−√2D.6+√2【解题思路】根据题意,将求两线段之和的最小值转变为两线段之差的绝对值的最大值即可.【解答过程】椭圆𝑥29+𝑦25=1的𝑎=3,𝑏=√5,𝑐=2,如图,设椭
圆的右焦点为𝐹′(2,0),则|𝑃𝐹|+|𝑃𝐹′|=2𝑎=6;∴|𝑃𝐴|+|𝑃𝐹|=|𝑃𝐴|+6-|𝑃𝐹′|=6+|𝑃𝐴|-|𝑃𝐹′|;由图形知,当𝑃在直线𝐴𝐹′上时,||𝑃𝐴|-|𝑃𝐹′||=|𝐴𝐹′|=√2,当𝑃不在
直线𝐴𝐹′上时,根据三角形的两边之差小于第三边有,||𝑃𝐴|-|𝑃𝐹′||<|𝐴𝐹′|=√2,∴当𝑃在𝐹′𝐴的延长线上时,|𝑃𝐴|-|𝑃𝐹′|取得最小值−√2,∴|𝑃𝐴|+|𝑃𝐹|的最小值为6−√2.故选:C.7.(3分)(202
2·全国·高二专题练习)已知椭圆𝑥225+𝑦216=1的左、右焦点分别为𝐹1、𝐹2,点𝑃在椭圆上,若|𝑃𝐹1|=6,则△𝑃𝐹1𝐹2的面积为()A.8B.8√2C.16D.16√2【解题思路】求出
|𝑃𝐹2|,可知△𝑃𝐹1𝐹2为等腰三角形,取𝑃𝐹2的中点𝑀,可得出𝑀𝐹1⊥𝑃𝐹2,利用勾股定理求得|𝑀𝐹1|,利用三角形的面积公式可求得结果.【解答过程】在椭圆𝑥225+𝑦216=1中,𝑎=5,𝑏=4,则𝑐=√𝑎2−𝑏2=3,所以,|𝐹1𝐹2
|=2𝑐=6,由椭圆的定义可得|𝑃𝐹2|=2𝑎−|𝑃𝐹1|=4,取𝑃𝐹2的中点𝑀,因为|𝑃𝐹1|=|𝐹1𝐹2|,则𝑀𝐹1⊥𝑃𝐹2,由勾股定理可得|𝑀𝐹1|=√|𝑃𝐹1|2−|𝑃𝑀|2=√62−22=4√
2,所以,𝑆△𝑃𝐹1𝐹2=12|𝑃𝐹2|⋅|𝑀𝐹1|=12×4×4√2=8√2.故选:B.8.(3分)(2022·陕西·高三阶段练习(理))已知椭圆𝐶:𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0),其左、
右焦点分别为𝐹1,𝐹2,离心率为12,点P为该椭圆上一点,且满足∠𝐹1𝑃𝐹2=π3,若△𝐹1𝑃𝐹2的内切圆的面积为π,则该椭圆的方程为()A.𝑥212+𝑦29=1B.𝑥216+𝑦212=1C.𝑥224+𝑦218=1D.𝑥232+𝑦224=1【解题思路】由离心率的值,
可得𝑎,𝑐的关系,由三角形的内切圆的面积,求出内切圆的半径,再由∠𝐹1𝑃𝐹2=π3及余弦定理可得|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|的值,进而求出△𝐹1𝑃𝐹2的面积,再由𝑆△𝐹1𝑃𝐹2=12(|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|+|𝐹1
𝐹2|)⋅𝑟,可得𝑎的值,进而求出椭圆的方程.【解答过程】由离心率𝑒=12,得𝑐𝑎=12,即𝑐=12𝑎.因为△𝐹1𝑃𝐹2的内切圆的面积为π,设内切圆的半径为𝑟,所以π𝑟2=π,解得𝑟=1,由椭圆的定义可知|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=2𝑎,
在△𝐹1𝑃𝐹2中,∠𝐹1𝑃𝐹2=π3,由余弦定理得|𝑃𝐹1|2+|𝑃𝐹2|2−2|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|⋅cos∠𝐹1𝑃𝐹2=|𝐹1𝐹2|2,即|𝑃𝐹1|2+|𝑃𝐹2|2−|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|=|𝐹1𝐹2|
2,∴(|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|)2−3|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|=|𝐹1𝐹2|2,∴3|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|=4𝑎2−4𝑐2=3𝑎2,可得|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|=𝑎2,所以𝑆△𝐹1𝑃𝐹2=12|𝑃𝐹1|
⋅|𝑃𝐹2|⋅sinπ3=√34𝑎2,而𝑆△𝐹1𝑃𝐹2=12(|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|+|𝐹1𝐹2|)⋅𝑟=12(2𝑎+2𝑐)⋅𝑟=𝑎+𝑐=32𝑎,所以可得√34𝑎2=32�
�,解得𝑎=2√3,𝑐=√3,由𝑎2=𝑏2+𝑐2,得𝑏=3,所以该椭圆的方程为𝑥212+𝑦29=1.故选:A.二.多选题(共4小题,满分16分,每小题4分)9.(4分)(2022·全国·高二课时练习)将一个椭圆绕其对称中心旋转90°,若所得椭
圆的两顶点恰好是旋转前椭圆的两焦点,则称该椭圆为“对偶椭圆”.下列椭圆的方程中,是“对偶椭圆”的方程的是()A.𝑥28+𝑦24=1B.𝑥23+𝑦25=1C.𝑥26+𝑦23=1D.𝑥26+𝑦29=1【解题思路】根据对偶椭圆的定义求出𝑎,𝑏,再根据关系逐一判断即可.【解答过程
】由题意,根据对偶椭圆定义,在椭圆标准方程中,𝑏=𝑐,则𝑎2=𝑏2+𝑐2=2𝑏2,A,𝑎2=8,𝑏2=4,𝑎2=2𝑏2,是对偶椭圆;B,𝑎2=5,𝑏2=3,不满足𝑎2=2𝑏2,不是对偶椭圆;C,𝑎2=6,𝑏2=3,满足𝑎2
=2𝑏2,是对偶椭圆;D,𝑎2=9,𝑏2=6,不满足𝑎2=2𝑏2,不是对偶椭圆.故选:AC.10.(4分)(2022·湖北·高三开学考试)对于曲线𝐶:𝑥24−𝑘+𝑦2𝑘−1=1,下面四个说法正确的是()A.曲
线𝐶不可能是椭圆B.“1<𝑘<4”是“曲线𝐶是椭圆”的充分不必要条件C.“曲线𝐶是焦点在𝑦轴上的椭圆”是“3<𝑘<4”的必要不充分条件D.“曲线𝐶是焦点在𝑥轴上的椭圆”是“1<𝑘<2.5”的充要条件【解题
思路】根据曲线𝐶的形状求出参数𝑘的取值范围,可判断A选项;利用集合的包含关系可判断BCD选项.【解答过程】对于A选项,若曲线𝐶为椭圆,则{4−𝑘>0𝑘−1>04−𝑘≠𝑘−1,解得1<𝑘<4且𝑘≠2.5,A错;对于B选项,因为{𝑘|1<𝑘<4}{𝑘|1<𝑘<2.5
或2.5<𝑘<4},所以,“1<𝑘<4”是“曲线𝐶是椭圆”的必要不充分条件,B错;对于C选项,若曲线𝐶是焦点在𝑦轴上的椭圆,则{𝑘−1>4−𝑘4−𝑘>0,解得2.5<𝑘<4,又因为{𝑘|2.5<𝑘<4}{�
�|3<𝑘<4},所以,“曲线𝐶是焦点在𝑦轴上的椭圆”是“3<𝑘<4”的必要不充分条件,C对;对于D选项,若曲线𝐶是焦点在𝑥轴上的椭圆,则{𝑘−1<4−𝑘𝑘−1>0,解得1<𝑘<2.5,所以,“曲
线𝐶是焦点在𝑥轴上的椭圆”是“1<𝑘<2.5”的充要条件,D对.故选:CD.11.(4分)(2022·江苏·高二)已知𝑃是左右焦点分别为𝐹1,𝐹2的𝑥212+𝑦24=1上的动点,𝑀(0,3),下列说法正确的有()A.
|𝑀𝑃|的最大值为5B.|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=4√3C.存在点𝑃,使∠𝐹1𝑃𝐹2=120°D.|𝑃𝐹1|−|𝑃𝐹2|的最大值为4√2【解题思路】设𝑃(𝑥0,𝑦0),则𝑥02=12−3𝑦02,进而根据两
点之间的距离公式和二次函数性质求解判断A;根据椭圆定义判断B;根据𝑃为短轴端点时,∠𝐹1𝑃𝐹2<120°判断C;根据𝐹1,𝐹2,𝑃三点共线时,|𝑃𝐹1|−|𝑃𝐹2|有最大值4√2判断D.【解答过程】解:对于A选项,设�
�(𝑥0,𝑦0),则𝑥0212+𝑦024=1,即𝑥02=12−3𝑦02,所以|𝑀𝑃|=√𝑥0⬚2+(𝑦0−3)2=√𝑥0⬚2+𝑦0⬚2−6𝑦0+9=√12−3𝑦0⬚2+𝑦0⬚2−6𝑦0+9=√−2𝑦0⬚2−6�
�0+21,又−2≤𝑦0≤2,所以当𝑦0=−32时,|𝑀𝑃|max=√1022,故A错误,对于B选项,由椭圆定义,|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=2𝑎=4√3,故B正确对于C选项,当𝑃为短轴端点时,|𝑃𝑂|=2,|𝑂
𝐹2|=2√2,tan∠𝑂𝑃𝐹2=√2<√3,故∠𝑂𝑃𝐹2<60°,进而∠𝐹1𝑃𝐹2<120°,故C错误,对于D选项,|𝑃𝐹1|−|𝑃𝐹2|≤|𝐹1𝐹2|=4√2,当𝐹1,𝐹2,𝑃三点共线时,|𝑃𝐹1|−|𝑃𝐹2|有最大值4√2,故D正确.故选:BD.
12.(4分)(2022·福建福州·高二期末)已知椭圆𝐶:𝑥225+𝑦29=1,𝐹1,𝐹2分别为它的左右焦点,𝐴,𝐵分别为它的左右顶点,点𝑃是椭圆上的一个动点,下列结论中正确的有()A.存在P使得∠𝐹1𝑃𝐹2=𝜋2B
.cos∠𝐹1𝑃𝐹2的最小值为−725C.𝑃𝐹1⊥𝑃𝐹2,则△𝐹1𝑃𝐹2的面积为9D.直线𝑃𝐴与直线𝑃𝐵斜率乘积为定值925【解题思路】设椭圆𝐶短轴顶点为𝐷,𝐸根据𝐷𝐹1
⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⋅𝐷𝐹2⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑<0得∠𝐹1𝑃𝐹2的最大角为钝角即可判断A;记|𝑃𝐹1|=𝑚,|𝑃𝐹2|=𝑛,则𝑚+𝑛=10,结合余弦定理与基本不等式求解判断B;结合题意得𝑚𝑛=12[(𝑚+𝑛)2−(𝑚2+𝑛2)]=18,进而计算
面积判断C;设𝑃(𝑥,𝑦)(𝑥≠±5),直接求解𝑘𝑃𝐴⋅𝑘𝑃𝐵即可判断D.【解答过程】解:设椭圆𝐶短轴顶点为𝐷,𝐸,由题知椭圆𝐶:𝑥225+𝑦29=1中,𝑎=5,𝑏=3,𝑐=4,所以,𝐹1(−4,0),�
�2(4,0),𝐴(−5,0),𝐵(5,0),𝐷(0,3),𝐸(0,−3),对于A选项,由于𝐷𝐹1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑=(−4,−3),𝐷𝐹2⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑=(4,−3),𝐷𝐹1⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⋅𝐷𝐹2
⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑=−16+9=−7<0,所以∠𝐹1𝑃𝐹2的最大角为钝角,故存在P使得∠𝐹1𝑃𝐹2=𝜋2,正确;对于B选项,记|𝑃𝐹1|=𝑚,|𝑃𝐹2|=𝑛,则𝑚+𝑛=10,由余弦定理:cos∠𝐹1𝑃𝐹2=𝑚2+𝑛2−642𝑚𝑛=(𝑚+𝑛
)2−2𝑚𝑛−642𝑚𝑛=36−2𝑚𝑛2𝑚𝑛=18𝑚𝑛−1≥18(𝑚+𝑛2)2−1=−725,当且仅当|𝑃𝐹1|=|𝑃𝐹2|时取“=”,B正确;对于C选项,由于𝑃𝐹1⊥𝑃𝐹2,故{𝑚+𝑛=10𝑚2+𝑛2=64⇒𝑚𝑛=12[
(𝑚+𝑛)2−(𝑚2+𝑛2)]=18,所以𝑆△𝐹1𝑃𝐹2=12𝑚𝑛=9,C正确;对于D选项,设𝑃(𝑥,𝑦)(𝑥≠±5),𝐴(−5,0),𝐵(5,0),则𝑥225+𝑦29=1,𝑘�
�𝐴=𝑦𝑥+5,𝑘𝑃𝐵=𝑦𝑥−5,于是𝑘𝑃𝐴⋅𝑘𝑃𝐵=𝑦𝑥+5⋅𝑦𝑥−5=𝑦2𝑥2−25=9(1−𝑥225)𝑥2−25=−925,故错误.故选:ABC.三.填空题(共4小
题,满分16分,每小题4分)13.(4分)(2022·全国·高二课时练习)如果点M(x,y)在运动过程中,总满足关系式√𝑥2+(𝑦+3)2+√𝑥2+(𝑦−3)2=4√3,那么点M的轨迹是椭圆.【解题思路】根据两点间距
离公式,即可判断点𝑀轨迹满足椭圆的定义.【解答过程】√𝑥2+(𝑦+3)2+√𝑥2+(𝑦−3)2=4√3可看作M(x,y)到(0,3),(0,−3)的距离之和为4√3,由于4√3>6,所以点M的轨迹是以(0,3),(0,−3)为焦点,长轴
长为4√3的椭圆.故答案为:椭圆.14.(4分)(2022·全国·高二课时练习)经过椭圆𝑥24+𝑦2=1的左焦点𝐹1,作不垂直于x轴的直线AB,交椭圆于A、B两点,𝐹2是椭圆的右焦点,则△𝐴𝐹2𝐵的周长为8.【解题思路】利用椭圆的定义,即可求解周长.【解答过程】由椭
圆𝑥24+𝑦2=1,可得a=2.由椭圆的定义可得|𝐴𝐹1|+|𝐴𝐹2|=|𝐵𝐹1|+|𝐵𝐹2|=2𝑎=4.所以△𝐴𝐵𝐹2的周长=|𝐴𝐵|+|𝐴𝐹2|+|𝐵𝐹2|=|𝐴𝐹1|+|�
�𝐹1|+|𝐴𝐹2|+|𝐵𝐹2|=4𝑎=8.故答案为:8.15.(4分)(2023·全国·高三专题练习)已知𝐴(1,√3),F是椭圆C:𝑥29+𝑦25=1的左焦点,点P是椭圆C上的动点,则|𝑃𝐴|+|𝑃𝐹|的最小值为4.【解题思路】
根据给定条件,利用椭圆的定义推理计算作答.【解答过程】设椭圆C的右焦点为𝐹′,依题意,𝐹′(2,0),由椭圆的定义得:|𝑃𝐹|+|𝑃𝐹′|=6,而||𝑃𝐴|−|𝑃𝐹′||≤|𝐴𝐹′|=√(2−1)2+(√3)2=2,即−2≤|𝑃𝐴|−|𝑃𝐹′|≤2,有|𝑃𝐹′
|−2≤|𝑃𝐴|≤2+|𝑃𝐹′|,因此,|𝑃𝐴|+|𝑃𝐹|≥|𝑃𝐹|+|𝑃𝐹′|−2=4,当且仅当点P是线段𝐹′𝐴的延长与椭圆C的交点时取“=”,所以|𝑃𝐴|+|𝑃𝐹|的最小值为4.故答案为:4.16.
(4分)(2022·全国·高二课时练习)如图,已知椭圆C的中心为坐标原点O,𝐹(−2√5,0)为C的左焦点,P为C上一点,且满足𝑂𝑃=𝑂𝐹,𝑃𝐹=4,则椭圆C的标准方程为𝑥236+𝑦216=1.【解题思路】引入右焦点为
𝐹′,根据平面几何性质得𝑃𝐹⊥𝑃𝐹′,由勾股定理求得|𝑃𝐹′|,由椭圆定义求得𝑎,再求得𝑏即可得椭圆标准方程.【解答过程】设椭圆C的标准方程为𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0),右焦点为
𝐹′,连接𝑃𝐹′.由已知,得𝑐=2√5.又𝑂𝑃=𝑂𝐹=𝑂𝐹′,所以∠𝐹𝑃𝐹′=90°.在Rt△𝐹𝑃𝐹′中,𝑃𝐹′=√𝐹′𝐹2−𝑃𝐹2=√(4√5)2−42=8.由椭圆
的定义,可知2𝑎=𝑃𝐹+𝑃𝐹′=4+8=12,所以𝑎=6,所以𝑏2=𝑎2−𝑐2=62−(2√5)2=16,故椭圆C的标准方程为𝑥236+𝑦216=1.故答案为:𝑥236+𝑦216=1.四.解答题(共6小题,满分44分)17.(6分)(2022·全国·高二课时练习)已知点
P是椭圆𝑥2100+𝑦236=1上一点,它到椭圆的左焦点𝐹1的距离是它到右焦点𝐹2的距离的3倍,求点P的坐标.【解题思路】由椭圆定义求得|𝑃𝐹1|,|𝑃𝐹2|,利用𝑃分别在以𝐹1、𝐹2为圆心,半径为15、5的圆上,则圆方程联立
可求得𝑃点坐标.【解答过程】解:由已知𝑎=10,𝑏=6,𝑐=√100−36=8,𝐹1(−8,0),𝐹2(8,0),|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=2𝑎=20,而|𝑃𝐹1|=3|𝑃𝐹2|,所以|𝑃𝐹1|=15,|𝑃𝐹2|=5,因此
点P在分别以𝐹1、𝐹2为圆心,半径为15、5的圆上,因此{(𝑥+8)2+𝑦2=225(𝑥−8)2+𝑦2=25,解得{𝑥=254𝑦=±3√394,所以点P的坐标为(254,±3√394).18.(6分)(20
22·全国·高二课时练习)求满足下列条件的椭圆的标准方程.(1)过点𝑄(2√2,1),且与椭圆𝑥29+𝑦⬚24=1有公共的焦点;(2)中心在原点,焦点在坐标轴上,且经过两点𝑃(13,13),𝑄(0,−12).【解题思路】(1)法一:设椭圆的
标准方程为𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1,根据与椭圆𝑥29+𝑦⬚24=1有公共的焦点得到c,再将点𝑄(2√2,1)代入求解;同理设椭圆方程为𝑦2𝑎2+𝑥2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)求解;法二:设椭圆的方程为𝑥29+𝜆+𝑦24+𝜆=1(𝜆>−4),再将点�
�(2√2,1)代入求解;(2)方法一:当椭圆的焦点在x轴上时,设椭圆的标准方程为𝑥2𝑎12+𝑦2𝑏12=1(𝑎1>𝑏1>0),将点的坐标代入求解;同理.当椭圆的焦点在y轴上时,可设椭圆的标准方程𝑥2𝑎22+𝑦2𝑏22=1(𝑎2>𝑏2>0),将点的坐标代入求解;方
法二设椭圆的方程为𝑚𝑥2+𝑦2=1(𝑚>0,𝑛>0,𝑚≠𝑛),将点的坐标代入求解.【解答过程】(1)解:方法一:设所求椭圆的标准方程为𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)由𝑥29+𝑦24=1,得𝑐2=5,即𝑎2−𝑏2=5.
①又点𝑄(2√2,1)在所求椭圆上,所以8𝑎2+1𝑏2=1,②由①②得𝑎2=10,𝑏2=5,即所求椭圆的标准方程是𝑥210+𝑦25=1.方法二:设所求椭圆的方程为𝑥29+𝜆+𝑦24+𝜆=1(𝜆>−4).
因为点𝑄(2√2,1)在所求椭圆上,所以89+𝜆+14+𝜆=1,解得𝜆=1,所以所求椭圆的标准方程为𝑥210+𝑦25=1.(2)方法一:当椭圆的焦点在x轴上时,可设椭圆的标准方程为𝑥2𝑎12+𝑦2𝑏12=1(𝑎1>𝑏1>0).依题意
有{(13)2𝑎12+(13)2𝑏12=10+(−12)2𝑏12=1,得{𝑎12=15𝑏12=14.由𝑎1>𝑏1>0知,不符合题意,故舍去.当椭圆的焦点在y轴上时,可设椭圆的标准方程𝑥2𝑎22+
𝑦2𝑏22=1(𝑎2>𝑏2>0).依题意有{(13)2𝑎22+(13)2𝑏22=1(−12)2𝑎22+0=1,得{𝑎22=14𝑏22=15.所以所求椭圆的标准方程为𝑦214+𝑥215=1.方法二
:设椭圆的方程为𝑚𝑥2+𝑦2=1(𝑚>0,𝑛>0,𝑚≠𝑛).依题意有{19𝑚+19𝑛=114𝑛=1,解得{𝑚=5𝑛=4.所以所求椭圆的方程为5𝑥2+4𝑦2=1,故椭圆的标准方程为𝑦214+𝑥215=1.19.
(8分)(2022·全国·高二课时练习)已知P是椭圆𝑥225+𝑦29=1上的一点,𝐹1、𝐹2为椭圆的两个焦点.(1)若∠𝐹1𝑃𝐹2=90°,求△𝑃𝐹1𝐹2的面积;(2)求|𝑃𝐹1|⋅|�
�𝐹2|的最大值.【解题思路】(1)根据椭圆的定义以及𝑎,𝑏,𝑐的关系,结合余弦定理和面积公式即可求得;(2)由椭圆的定义结合基本不等式即可求得答案.【解答过程】(1)在椭圆𝑥225+𝑦29=1中,a=5,b=3,则𝑐=√25−9=4.则|
𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=2𝑎=10,2c=8,在Rt△𝐹1𝑃𝐹2中,|𝑃𝐹1|2+|𝑃𝐹2|2=|𝐹1𝐹2|2,即有(|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|)2−2|𝑃𝐹1|⋅|�
�𝐹2|=|𝐹1𝐹2|2,即100−2|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|=64,所以|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|=18,则△𝐹1𝑃𝐹2的面积为12|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|=12×18=9.(2)设|𝑃𝐹1|=𝑚,|𝑃𝐹2|=𝑛,则m+n
=10,所以10≥2√𝑚𝑛,即𝑚𝑛≤25,当且仅当m=n=5时取等号.所以|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|的最大值为25.20.(8分)(2021·吉林·高二阶段练习(理))在平面直角坐标系中,已知𝐹1(−2,0),𝐹2(2,0)
是椭圆𝐶:𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)两个焦点,点P在椭圆上,且△𝐹1𝑃𝐹2的周长为10.(1)求椭圆C的方程;(2)若△𝐹1𝑃𝐹2的面积等于2,求点P的坐标【解题思
路】(1)由条件可得𝑐=2,2𝑎+2𝑐=10,即可得出答案.(2)设𝑃(𝑚,𝑛),由三角形𝐹1𝑃𝐹2的面积可求出𝑛=±1,代入椭圆方程可答案.【解答过程】由已知得𝑐=2,由△𝐹1𝑃𝐹2的周长为10,即|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|+|𝐹1𝐹2|=10,可得2𝑎
+2𝑐=10,所以𝑎=3,𝑏=√𝑎2−𝑐2=√5所以此椭圆的方程为𝑥29+𝑦25=1.(2)设𝑃(𝑚,𝑛),由𝑆△𝐹𝐹𝑃𝐹2=12⋅|𝐹1𝐹2|⋅|𝑛|=2|𝑛|
=2,得𝑛=±1,将𝑛=±1代入椭圆方程得:𝑚29+15=1,即𝑚=±6√55.所以𝑃(±6√55,±1).21.(8分)(2022·全国·高二课时练习)已知两点𝐹1(−2,0)、𝐹2(2,0),曲线C上的动点P满足|𝑃�
�1|+|𝑃𝐹2|=√2|𝐹1𝐹2|.(1)求曲线C的方程;(2)曲线C上是否存在点M使𝑀𝐹1⊥𝑀𝐹2?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由.【解题思路】(1)结合已知条件,利用椭圆定义求解即可;(2)首先假设存在这样的点𝑀(𝑥0,𝑦0),代入
椭圆方程得到一个关系式,然后利用向量的垂直的数量积为0得到另外一个关系式,联立关系式求解即可.【解答过程】(1)由题意可知,|𝐹1𝐹2|=4,从而|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|=√2|𝐹1𝐹2|=4√2>|�
�1𝐹2|,由椭圆的定义可知,曲线C的轨迹为椭圆,设曲线C的轨迹方程为:𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1,(𝑎>𝑏>0),且焦距|𝐹1𝐹2|=2𝑐=4,即𝑐=2,因为2𝑎=4√2,即𝑎
=2√2,所以𝑏=√𝑎2−𝑐2=2,故曲线C的方程为:𝑥28+𝑦24=1.(2)假设曲线C上存在这样的点𝑀(𝑥0,𝑦0),即𝑥0⬚28+𝑦0⬚24=1①,因为𝑀𝐹1⊥𝑀𝐹2,所以𝑀𝐹1→⋅𝑀𝐹2→
=(−2−𝑥0,−𝑦0)⋅(2−𝑥0,−𝑦0)=0,即𝑥0⬚2+𝑦0⬚2=4②,联立①②得,𝑥0=0,𝑦0=±2,从而𝑀坐标为(0,2)或(0,−2).故曲线C上存在点M使𝑀𝐹1⊥𝑀𝐹2,且𝑀坐标为(0,2)或
(0,−2).22.(8分)(2021·江西·高二阶段练习)设椭圆𝐶:𝑥2𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0)的左右焦点分别为𝐹1,𝐹2,𝑃是𝐶上的动点,直线𝑦=𝑥−√3经过椭圆的
一个焦点,△𝑃𝐹1𝐹2的周长为4+2√3.(1)求椭圆的标准方程;(2)𝑀为椭圆上一点,求|𝑀𝐹2|的最小值和最大值(写出严谨的推导过程).【解题思路】(1)由题中已知条件求出椭圆中的𝑎,𝑏,𝑐即可得到椭圆的标准方程;(2)设𝑀(𝑚,𝑛),则𝑚24+𝑛2=1,−2≤𝑚
≤2,−1≤𝑛≤1,根据两点间的距离公式并将其化简为二次函数的形式,即得到|𝑀𝐹2|2=34𝑚2−2√3𝑚+4,根据二次函数知识知当𝑚=2时求得最小值,当𝑚=−2时求得最大值.【解答过程】(1)因为椭圆𝐶:𝑥2
𝑎2+𝑦2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0),所以此椭圆的焦点在𝑥轴上,因为直线𝑦=𝑥−√3经过椭圆的一个焦点,所以令𝑦=0,则𝑥=√3,即半焦距𝑐=√3,所以𝑐2=3,因为△𝑃𝐹1𝐹2的周长为
4+2√3,所以|𝑃𝐹1|+|𝑃𝐹2|+|𝐹1𝐹2|=2𝑎+2𝑐=4+2√3,所以𝑎=2,即𝑎2=4,所以𝑏2=𝑎2−𝑐2=1,所以椭圆𝐶的标准方程为𝑥24+𝑦2=1.(2)由
已知得𝐹2(√3,0),设𝑀(𝑚,𝑛),则𝑚24+𝑛2=1,−2≤𝑚≤2,−1≤𝑛≤1.所以|𝑀𝐹2|2=(𝑚−√3)2+𝑛2,代入𝑛2=1−𝑚24,得|𝑀𝐹2|2=(𝑚−√3)2+1−𝑚24=34𝑚2−2√
3𝑚+4,对称轴为𝑚=−2√3−2×34=4√33,又由于−2≤𝑚≤2,所以当𝑚=2时,|𝑀𝐹2|2⬚min=3−4√3+4=7−4√3,此时|𝑀𝐹2|min=√7−4√3=2−√3,当𝑚=−2时,|𝑀𝐹2|2⬚max=3+4√3+4=7+4√3,此时|
𝑀𝐹2|max=√7+4√3=2+√3,所以|𝑀𝐹2|的最小值为2−√3,最大值为2+√3.