知識(shí)點(diǎn)01:橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)
【即學(xué)即練1】(2023春·河北石家莊·高二正定中學(xué)??茧A段練習(xí))若橢圓的離心率為,則橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為 .
【答案】或
【詳解】因?yàn)闄E圓的離心率為,易知,
當(dāng)時(shí),橢圓焦點(diǎn)在軸上,,,
所以,解得,則,所以橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為.
當(dāng)時(shí),橢圓焦點(diǎn)在軸上,,,
所以,得,滿足題意,
此時(shí),所以橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為.
故答案為:或.
知識(shí)點(diǎn)02:橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì)
離心率:橢圓焦距與長(zhǎng)軸長(zhǎng)之比:. ()
當(dāng)越接近1時(shí),越接近,橢圓越扁;
當(dāng)越接近0時(shí),越接近0,橢圓越接近圓;
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),圖形為圓,方程為
【即學(xué)即練2】(2023春·云南玉溪·高二云南省玉溪第三中學(xué)??计谀┮阎獧E圓E:的右焦點(diǎn)為,左頂點(diǎn)為,若E上的點(diǎn)P滿足軸,,則E的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【詳解】設(shè),則直線:,由,得,即,

而,,由,得,即,
有,又,因此,
所以E的離心率為.
故選:A
知識(shí)點(diǎn)03:常用結(jié)論
1、與橢圓共焦點(diǎn)的橢圓方程可設(shè)為:
2、有相同離心率:(,焦點(diǎn)在軸上)或(,焦點(diǎn)在軸上)
3、橢圓的圖象中線段的幾何特征(如下圖):
(1);
(2),,;
(3),,;
知識(shí)點(diǎn)04:直線與橢圓的位置關(guān)系
1、直線與橢圓的位置關(guān)系
將直線的方程與橢圓的方程聯(lián)立成方程組,消元轉(zhuǎn)化為關(guān)于或的一元二次方程,其判別式為.
①直線和橢圓相交直線和橢圓有兩個(gè)交點(diǎn)(或兩個(gè)公共點(diǎn));
②直線和橢圓相切直線和橢圓有一個(gè)切點(diǎn)(或一個(gè)公共點(diǎn));
③直線和橢圓相離直線和橢圓無公共點(diǎn).
【即學(xué)即練3】(2023春·江西吉安·高二校考期中)直線與橢圓的位置關(guān)系是( )
A.相離B.相切C.相交D.無法確定
【答案】C
【詳解】聯(lián)立,

所以方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,
所以直線與橢圓相交
故選:C.
2、直線與橢圓的相交弦
直線與橢圓問題(韋達(dá)定理的運(yùn)用)
(1)弦長(zhǎng)公式:若直線與圓錐曲線相交與、兩點(diǎn),則:
弦長(zhǎng)

弦長(zhǎng)
這里的求法通常使用韋達(dá)定理,需作以下變形:
;
(2)結(jié)論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
結(jié)論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:
(3).已知橢圓方程,長(zhǎng)軸端點(diǎn)為,,焦點(diǎn)為,,是橢圓上一點(diǎn),
.求:的面積(用、、表示).
設(shè),由橢圓的對(duì)稱性,不妨設(shè),由橢圓的對(duì)稱性,不妨設(shè)在第一象限.
由余弦定理知: · ①
由橢圓定義知: ②,則得

【即學(xué)即練4】(2023·全國·高三對(duì)口高考)通過橢圓的焦點(diǎn)且垂直于x軸的直線l被橢圓截得的弦長(zhǎng)等于( )
A.B.3C.D.6
【答案】B
【詳解】由題設(shè),不妨設(shè)過焦點(diǎn)且垂直于x軸的直線,
代入橢圓方程得,可得,故被橢圓截得的弦長(zhǎng)等于.
故選:B
題型01根據(jù)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程研究其幾何性質(zhì)
【典例1】(2023春·上海楊浦·高二??计谥校E圓與橢圓的( )
A.長(zhǎng)軸相等B.短軸相等C.焦距相等D.長(zhǎng)軸、短軸、焦距均不相等
【答案】C
【詳解】橢圓即,則此橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為10,短軸長(zhǎng)為6,焦距為;
橢圓即,因?yàn)椋?br>則此橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為,短軸長(zhǎng)為,焦距為,
故兩個(gè)橢圓的焦距相等.
故選:C.
【典例2】(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))已知P點(diǎn)是橢圓上的動(dòng)點(diǎn),A點(diǎn)坐標(biāo)為,則的最小值為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】設(shè),則,
因?yàn)镻點(diǎn)在橢圓上,則,記,
所以,
又因?yàn)殚_口向上,對(duì)稱軸,
且,所以當(dāng)時(shí),取到最小值.
故選:B.
【典例3】(2023秋·浙江湖州·高二統(tǒng)考期末)橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)、短軸長(zhǎng)、離心率依次是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】由已知,可得橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為,
則,,,
所以長(zhǎng)軸長(zhǎng)為、短軸長(zhǎng)為、離心率為.
故選:D.
【變式1】(2023春·廣東茂名·高二統(tǒng)考期末)已知橢圓的離心率為,下頂點(diǎn)為,點(diǎn)為上的任意一點(diǎn),則的最大值是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【詳解】由橢圓的離心率,可得,所以橢圓的方程為,
設(shè),則,可得,
又由點(diǎn),
可得,
因?yàn)?,所以,所?
故選:A.
【變式2】(2023·全國·高三專題練習(xí))若橢圓的離心率為,則橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為( )
A.6B.或C.D.或
【答案】D
【詳解】當(dāng)焦點(diǎn)在軸時(shí),由,解得,符合題意,此時(shí)橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為;
當(dāng)焦點(diǎn)在軸時(shí),由,解得,符合題意,此時(shí)橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為.
故選:D.
【變式3】(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))橢圓的焦距為4,則m的值為 .
【答案】10或2
【詳解】橢圓的焦距為4,即
當(dāng)時(shí),;
當(dāng)時(shí),;
故m的值為10或2,
故答案為:10或2
題型02根據(jù)橢圓的幾何性質(zhì)求其標(biāo)準(zhǔn)方程
【典例1】(2023秋·新疆烏魯木齊·高二烏魯木齊市第十九中學(xué)校考期末)過點(diǎn)且與橢圓有相同焦點(diǎn)的橢圓方程為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】由化簡(jiǎn)可得,
焦點(diǎn)為在軸上,
同時(shí)又過點(diǎn),設(shè),
有,解得,
故選:C
【典例2】(2023春·四川瀘州·高二四川省瀘縣第四中學(xué)??计谀┮阎獧E圓的對(duì)稱軸是坐標(biāo)軸,離心率為,長(zhǎng)軸長(zhǎng)為12,則橢圓方程為( )
A.B.
C.或D.
【答案】C
【詳解】由題意知,,,所以,,
∴,
又因?yàn)闄E圓的對(duì)稱軸是坐標(biāo)軸,則焦點(diǎn)可能在或軸上.
∴橢圓方程:或
故選:C
【典例3】(2023秋·廣東江門·高二臺(tái)山市華僑中學(xué)校考期中)已知橢圓焦點(diǎn)在軸,它與橢圓有相同離心率且經(jīng)過點(diǎn),則橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程為 .
【答案】
【詳解】橢圓的離心率為,
設(shè)所求橢圓方程為,
則,從而,,
又,∴,
∴所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
故答案為: .
【變式1】(2022秋·高二課時(shí)練習(xí))過點(diǎn)且與橢圓有相同焦點(diǎn)的橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是( ).
A.B.
C.D.
【答案】A
【詳解】解:因?yàn)闄E圓,即,
,,可得,橢圓的焦點(diǎn)為,
設(shè)橢圓方程是,則,解得
所求橢圓的方程為.
故選:A.
【變式2】(2023·陜西西安·長(zhǎng)安一中??级#懊扇?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:橢圓上兩條互相輸出垂直的切線的交點(diǎn)必在一個(gè)與橢圓同心的圓上,該圓稱為橢圓的蒙日?qǐng)A.若橢圓C:的離心率為,則橢圓C的蒙日?qǐng)A的方程為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】因?yàn)闄E圓:的離心率為,則,解得,即橢圓的方程為,
于是橢圓的上頂點(diǎn),右頂點(diǎn),經(jīng)過兩點(diǎn)的橢圓切線方程分別為,,
則兩條切線的交點(diǎn)坐標(biāo)為,顯然這兩條切線互相垂直,因此點(diǎn)在橢圓的蒙日?qǐng)A上,
圓心為橢圓的中心O,橢圓的蒙日?qǐng)A半徑,
所以橢圓的蒙日?qǐng)A方程為.
故選:B
【變式3】(2023秋·江蘇泰州·高三統(tǒng)考期末)若橢圓的焦點(diǎn)在軸上,且與橢圓:的離心率相同,則橢圓的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方程為 .
【答案】(答案不唯一)
【詳解】橢圓:的離心率為.
則焦點(diǎn)在軸上離心率為的橢圓可取:.
故答案為:
題型03求橢圓的離心率的值
【典例1】(2023春·江西宜春·高二江西省宜豐中學(xué)??计谀┯图垈闶侵袊鴤鹘y(tǒng)工藝品,至今已有1000多年的歷史.為宣傳和推廣這一傳統(tǒng)工藝,某活動(dòng)中將一把油紙傘撐開后擺放在戶外展覽場(chǎng)地上,如圖所示.該傘的傘面是一個(gè)半徑為的圓形平面,圓心到傘柄底端距離為2,當(dāng)光線與地面夾角為時(shí),傘面在地面形成了一個(gè)橢圓形影子,且傘柄底端正好位于該橢圓的長(zhǎng)軸上,該橢圓的離心率( )

A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】依題意,過傘面上端邊沿的光線、過這個(gè)邊沿點(diǎn)傘面的直徑及橢圓的長(zhǎng)軸圍成底角為的等腰三角形,
腰長(zhǎng)為傘面圓的直徑,橢圓長(zhǎng)軸長(zhǎng)為底邊長(zhǎng),則,即,
而橢圓的短軸長(zhǎng),即,
所以橢圓的離心率
故選:D
【典例2】(2023·河南新鄉(xiāng)·新鄉(xiāng)市第一中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知橢圓的左頂點(diǎn)為,點(diǎn)是橢圓上關(guān)于軸對(duì)稱的兩點(diǎn).若直線的斜率之積為,則的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】由題意,橢圓的左頂點(diǎn)為,
因?yàn)辄c(diǎn)是橢圓上關(guān)于軸對(duì)稱的兩點(diǎn),可設(shè),則,
所以,可得,
又因?yàn)椋矗?br>代入可得,所以離心率為.
故選:D.

【典例3】(2023·遼寧遼陽·統(tǒng)考二模)已知橢圓的右焦點(diǎn)為,過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線與橢圓交于兩點(diǎn),點(diǎn)位于第一象限,直線與橢圓另交于點(diǎn),且,若,,則橢圓的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】如圖,設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為,連接,所以四邊形為平行四邊形.
設(shè),則.
因?yàn)?,所以?br>又因?yàn)?,所以,所以?br>在中,,
由余弦定理得,
所以,所以.
故選:B.

【典例4】(2023春·浙江溫州·高二校聯(lián)考期末)已知橢圓的左頂點(diǎn)為,上頂點(diǎn)為,為坐標(biāo)原點(diǎn),橢圓上的兩點(diǎn),分別在第一,第二象限內(nèi),若與的面積相等,且,則橢圓的離心率為 .
【答案】/
【詳解】由題意得,
故,
又,將代入可得,即,
又,故,離心率.

故答案為:
【變式1】(2023春·廣東深圳·高二統(tǒng)考期末)已知橢圓的右焦點(diǎn)為,過原點(diǎn)的直線與交于兩點(diǎn),若,且,則的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【詳解】如圖,設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為,
由橢圓的對(duì)稱性可得,
所以四邊形為平行四邊形,
又,所以四邊形為矩形,所以,
由,得,
又,所以,
在中,由,
得,即,所以,
即的離心率為.
故選:A.

【變式2】(2023·海南??凇ずD先A僑中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知,分別是橢圓:()的左,右焦點(diǎn),是上的一點(diǎn),若,且,則的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】在中,,
設(shè),由題意知,,
由余弦定理得,,
由橢圓定義知,則離心率.
故選:C.
【變式3】(2023春·貴州遵義·高二統(tǒng)考期中)已知是橢圓的右焦點(diǎn),直線與橢圓交于,兩點(diǎn),若,則該橢圓的離心率是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】根據(jù)對(duì)稱性不妨設(shè)在第二象限,在第一象限,
聯(lián)立,可解得,
,,又,
,,
又,,

,
,

,又,
該橢圓的離心率.
故選:C.
【變式4】(2023·陜西咸陽·武功縣普集高級(jí)中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知是橢圓:的右焦點(diǎn),過作直線的垂線,垂足為,,則該橢圓的離心率為 .
【答案】
【詳解】由題知,,且,即,
∴,∴,∴,∴.
故答案為:

題型04求橢圓的離心率的最值或范圍
【典例1】(2023春·湖南益陽·高二統(tǒng)考期末)若橢圓上存在點(diǎn),使得到橢圓兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之比為,則稱該橢圓為“倍徑橢圓”.則“倍徑橢圓”的離心率的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】由題可設(shè)點(diǎn)到橢圓兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之分別,
所以,得到,
又,所以,得到,故.
故選:C.
【典例2】(2023春·上海青浦·高二統(tǒng)考期末)點(diǎn)為橢圓的右頂點(diǎn),為橢圓上一點(diǎn)(不與重合),若(是坐標(biāo)原點(diǎn)),則橢圓的離心率的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】解:設(shè),
又,且,
則,與橢圓方程聯(lián)立,
即,解得或,
則,即,
即,則,
故選:B
【典例3】(2023·陜西西安·統(tǒng)考一模)已知橢圓上一點(diǎn),它關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為,點(diǎn)為橢圓右焦點(diǎn),且滿足,設(shè),且,則該橢圓的離心率的取值范圍是 .
【答案】
【詳解】由題意,
在中,設(shè)左焦點(diǎn)為,,它關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn)為,點(diǎn)為橢圓右焦點(diǎn),
∵,
∴四邊形為矩形,
∴.
∵,
∴,
由橢圓的定義得,
∴.

∴,
∴,
∴.
故答案為:.
【典例4】(2023·甘肅定西·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))過原點(diǎn)作一條傾斜角為的直線與橢圓交于A,B兩點(diǎn),F(xiàn)為橢圓的左焦點(diǎn),若,則該橢圓的離心率e的取值范圍為 .
【答案】
【詳解】當(dāng)傾斜角時(shí),直線的斜率不存在,如圖則,又橢圓左焦點(diǎn)

若,則,即,
所以,即
所以橢圓的離心率;
當(dāng)傾斜角為,直線的斜率存在設(shè)為,則,
設(shè),則,所以①,

若,則②,
聯(lián)立①②,結(jié)合可得,
由,,所以,且,
所以,則,故,
所以,即,故
綜上,橢圓的離心率e的取值范圍為.
故答案為:.
【變式1】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知c是橢圓)的半焦距,則取最大值時(shí)橢圓的離心率是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】,
因?yàn)椤啵?br>設(shè),則
∴當(dāng),即時(shí),取最大值,此時(shí)離心率.
故選:C
【變式2】(2023·重慶萬州·重慶市萬州第三中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))已知點(diǎn),為橢圓上的兩點(diǎn),點(diǎn)滿足,則的離心率的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】因?yàn)?,則,
所以,即,

又因?yàn)辄c(diǎn),為橢圓上的兩點(diǎn),
所以,兩式相減可得:,即,
所以,
因?yàn)椋裕?br>所以,即,即,
因?yàn)?,所以?br>又因?yàn)椋瑸闄E圓上的兩點(diǎn),所以,
所以,解得:,即.
故選:C.
【變式3】(2023秋·浙江嘉興·高二統(tǒng)考期末)已知點(diǎn)是橢圓:的右焦點(diǎn),點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)在上,其中,則的離心率的取值范圍為 .
【答案】
【詳解】過點(diǎn)且與直線垂直的直線為,
兩直線的交點(diǎn),從而點(diǎn).
點(diǎn)在橢圓上,
則,即
則.
由于,則,,
故答案為:
【變式4】(2023·重慶沙坪壩·重慶南開中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))已知為圓上一點(diǎn),橢圓焦距為6,點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)在橢圓上,則橢圓離心率的取值范圍為 .
【答案】
【詳解】圓關(guān)于直線對(duì)稱的圓為:,
依題意可得圓與橢圓有交點(diǎn),
又橢圓的右焦點(diǎn)是圓的圓心,
所以,且,又,所以,.
故答案為:.
題型05根據(jù)橢圓離心率求參數(shù)
【典例1】(2023秋·高二單元測(cè)試)設(shè)橢圓的離心率分別為.若,則( )
A.B.C.D.
【答案】A
【詳解】由,得,因此,而,所以.
故選:A
【典例2】(2023春·江蘇鎮(zhèn)江·高二江蘇省揚(yáng)中高級(jí)中學(xué)校考階段練習(xí))橢圓()的左、右焦點(diǎn)分別是,,斜率為1的直線l過左焦點(diǎn),交C于A,B兩點(diǎn),且的內(nèi)切圓的面積是,若橢圓C的離心率的取值范圍為,則線段AB的長(zhǎng)度的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】解:設(shè)的內(nèi)切圓的圓心為,半徑為,則,解得,
,

,
,,
,,則,
即線段的長(zhǎng)度的取值范圍是,
故選:C
【典例3】(2023·全國·高二專題練習(xí))橢圓的左、右焦點(diǎn)分別是 ,斜率為的直線過左焦點(diǎn)且交于兩點(diǎn),且的內(nèi)切圓的周長(zhǎng)是,若橢圓的離心率為,則線段的長(zhǎng)度的取值范圍是
【答案】
【詳解】如圖示,由橢圓定義可得 ,
則的周長(zhǎng)為4a,設(shè),
設(shè)內(nèi)切圓半徑為,的內(nèi)切圓的周長(zhǎng)是,
故 ,
由題意得 ,

得,由于,故,
所以由可得,
故答案為:
【變式1】(2023秋·重慶沙坪壩·高二重慶市第七中學(xué)校校考期末)已知橢圓的離心率,則的值可能是( )
A.3B.7C.3或D.7或
【答案】C
【詳解】橢圓的離心率,
當(dāng)橢圓焦點(diǎn)在x軸上時(shí),,即,,解得,
當(dāng)橢圓焦點(diǎn)在y軸上時(shí),,即,,解得,
所以的值可能是3或.
故選:C
【變式2】(2023春·上海松江·高三上海市松江二中??茧A段練習(xí))設(shè),橢圓的離心率為,雙曲線的離心率為,若,則的取值范圍是 .
【答案】
【詳解】記橢圓,雙曲線的半焦距分別為,
由題意知橢圓的,雙曲線的,則橢圓與雙曲線共焦點(diǎn),
設(shè),則,
,設(shè),則,解得,即,
又,且,故的取值范圍是.
故答案為:
【變式3】(2023·吉林長(zhǎng)春·校聯(lián)考一模)已知橢圓C:的左、右焦點(diǎn)分別為、,點(diǎn)、在橢圓C上,滿足,,若橢圓C的離心率,則實(shí)數(shù)λ取值范圍為 .
【答案】
【詳解】根據(jù)題意知,由得,
不妨設(shè)點(diǎn)在第一象限,則點(diǎn)的坐標(biāo)為.
由知,且,
從而得到點(diǎn)的坐標(biāo)為.
將點(diǎn)的坐標(biāo)代入橢圓C方程得,
整理得,即,
所以.
又因?yàn)?,所以,即?shí)數(shù)λ取值范圍為.
故答案為:.
題型06直線與橢圓的位置關(guān)系
【典例1】(2023·全國·高三對(duì)口高考)若直線與橢圓有且只有一公共點(diǎn),那么的值為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】因?yàn)榉匠瘫硎镜那€為橢圓,則,
將直線的方程與橢圓的方程聯(lián)立,,可得,
則,解得.
故選:C.
【典例2】(2023春·上海浦東新·高二統(tǒng)考期中)已知橢圓,直線,則直線l與橢圓C的位置關(guān)系為( )
A.相交B.相切C.相離D.不確定
【答案】A
【詳解】對(duì)于直線,整理得,
令,解得,
故直線過定點(diǎn).
∵,則點(diǎn)在橢圓C的內(nèi)部,
所以直線l與橢圓C相交.
故選:A.
【變式1】(2023·廣東廣州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知以為焦點(diǎn)的橢圓與直線有且僅有一個(gè)公共點(diǎn),則橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】設(shè)橢圓方程為,
直線代入橢圓方程,消得:,
,整理,得
又,由焦點(diǎn)在軸上,
所以,聯(lián)立解得:,,故橢圓方程為,則長(zhǎng)軸長(zhǎng)為;
故選:C
【變式2】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知直線與橢圓恒有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【詳解】直線過定點(diǎn),
所以,解得①.
由于方程表示橢圓,所以且②.
由①②得的取值范圍是.
故選:C
題型07直線與橢圓相切
【典例1】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知過圓錐曲線上一點(diǎn)的切線方程為.過橢圓上的點(diǎn)作橢圓的切線,則過點(diǎn)且與直線垂直的直線方程為( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【詳解】過橢圓上的點(diǎn)的切線的方程為,即,切線的斜率為.與直線垂直的直線的斜率為,過點(diǎn)且與直線垂直的直線方程為,即.
故選:B
【典例2】(2023春·河南周口·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知橢圓的右頂點(diǎn)為A,上頂點(diǎn)為B,則橢圓上的一動(dòng)點(diǎn)M到直線AB距離的最大值為 .
【答案】
【詳解】由橢圓,可得,
故直線AB的方程為,與AB平行且與橢圓相切的直線可設(shè)為,
代入橢圓方程整理,得,
則,解得,
當(dāng)時(shí),與之間的距離為;
當(dāng)時(shí),與間的距離為,
故橢圓上的一動(dòng)點(diǎn)M到直線AB距離的最大值為,
故答案為:
【變式1】(2023·全國·高二專題練習(xí))橢圓上的點(diǎn)P到直線x+ 2y- 9= 0的最短距離為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【詳解】設(shè)與已知直線平行,與橢圓相切的直線為 ,則
所以
所以橢圓上點(diǎn)P到直線的最短距離為
故選:A
【變式2】(2023·廣西·統(tǒng)考一模)在平面直角坐標(biāo)系中,動(dòng)點(diǎn)在橢圓上運(yùn)動(dòng),則點(diǎn)到直線的距離的最大值為 .
【答案】
【詳解】解:設(shè)直線與橢圓相切
聯(lián)解消去,得
,解得或
與直線平行且與橢圓相切的直線方程為
其中與直線距離較遠(yuǎn)的是,且距離為,
到直線的最大距離為,
故答案為:.
題型08弦長(zhǎng)
【典例1】(2023·全國·高三對(duì)口高考)已知橢圓,過左焦點(diǎn)作傾斜角為的直線交橢圓于、兩點(diǎn),則弦的長(zhǎng)為 .
【答案】
【詳解】在橢圓中,,,則,故點(diǎn),
設(shè)點(diǎn)、,由題意可知,直線的方程為,即,
聯(lián)立可得,,
由韋達(dá)定理可得,,
所以,.
故答案為:.
【典例2】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓,設(shè)直線被橢圓C截得的弦長(zhǎng)為,求k的值.
【答案】
【詳解】設(shè)直線與橢圓的交點(diǎn)為,
聯(lián)立消去整理得,
解得,
所以弦長(zhǎng),
整理得即解得,.
【典例3】(2023秋·山東濱州·高二統(tǒng)考期末)已知橢圓C的兩個(gè)焦點(diǎn)分別是,,并且經(jīng)過點(diǎn).
(1)求橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若直線與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),當(dāng)線段AB的長(zhǎng)度最大時(shí),求直線l的方程.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)解法一:因?yàn)闄E圓C的焦點(diǎn)在x軸上.所以設(shè)它的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
由題意知,,
解得.
所以,橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
解法二:由于橢圓C的焦點(diǎn)在x軸上,所以設(shè)它的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
根據(jù)橢圓定義得,
即.
又因?yàn)?,所以?br>所以,橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)由,消去y,得,
因?yàn)橹本€與橢圓C相交于A,B兩點(diǎn),
所以,
解得.
設(shè),,
則,,
所以
當(dāng)時(shí),取最大值,此時(shí)直線l的方程為
【變式1】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓,過左焦點(diǎn)的斜率為1的直線與橢圓分別交于A,B兩點(diǎn),求.
【答案】
【詳解】因?yàn)闄E圓方程為,則左焦點(diǎn),
因?yàn)橹本€過橢圓左焦點(diǎn)且斜率為1,所以直線方程為,即,
設(shè),
聯(lián)立直線與橢圓方程可得,化簡(jiǎn)可得,
且,
由韋達(dá)定理可得,
由弦長(zhǎng)公式可得
.
【變式2】(2023秋·青海西寧·高二期末)已知點(diǎn),橢圓的離心率為,是橢圓的右焦點(diǎn),直線的斜率為,為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)求橢圓E的方程:
(2)設(shè)過橢圓的左焦點(diǎn)且斜率為的直線與橢圓交于不同的兩、,求的長(zhǎng).
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)解:由離心率,則,右焦點(diǎn),
直線的斜率,解得,,
所以,
橢圓的方程為;
(2)解:由(1)可知橢圓的左焦點(diǎn),則直線的方程為,
由,解得或,不妨令、,
所以.
【變式3】(2023·江蘇南通·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知橢圓的左、右頂點(diǎn)是雙曲線的頂點(diǎn),的焦點(diǎn)到的漸近線的距離為.直線與相交于A,B兩點(diǎn),.
(1)求證:
(2)若直線l與相交于P,Q兩點(diǎn),求的取值范圍.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【詳解】(1)由題意得橢圓焦點(diǎn)坐標(biāo)為,雙曲線漸近線方程為,
所以,解得,所以的方程為,
由,消y得,
所以得,
設(shè),,則,
所以

化簡(jiǎn)得,得證;
(2)由消x,得,
所以,即,
結(jié)合,及,可得,
設(shè),,則,
所以,
所以,
設(shè),由,得,所以,
所以,
所以.

題型09中點(diǎn)弦和點(diǎn)差法
【典例1】(2023·全國·高三專題練習(xí))已知橢圓C: ,過點(diǎn)的直線l與橢圓C交于A,B兩點(diǎn),若點(diǎn)P恰為弦AB的中點(diǎn),則直線l的斜率是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【詳解】設(shè),,則,,
且,,
作差得,所以,
即直線l的斜率是.
故選:C.
【典例2】(2023·全國·高三對(duì)口高考)直線截橢圓所得弦的中點(diǎn)M與橢圓中心連線的斜率為 .
【答案】/
【詳解】設(shè)線與橢圓的交點(diǎn)坐標(biāo)為,則,
可得,
因?yàn)樵跈E圓上,則,兩式相減得,
整理得,即
所以.
故答案為:.
【典例3】(2023春·新疆塔城·高二統(tǒng)考開學(xué)考試)已知過點(diǎn)的直線,與橢圓 相交于A,B兩點(diǎn),且線段AB以點(diǎn)M為中點(diǎn),則直線AB的方程是 .
【答案】
【詳解】設(shè),,根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)公式,,,
且,,兩式相減,化簡(jiǎn)可得,
所以,即直線的斜率為,
根據(jù)點(diǎn)斜式,得到直線的方程為,即.
故答案為:
【典例4】(2023·全國·高三對(duì)口高考)中心在原點(diǎn),一個(gè)焦點(diǎn)為的橢圓被直線截得弦的中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,則橢圓的方程為 .
【答案】
【詳解】由題意,
在橢圓中,一個(gè)焦點(diǎn)為,
設(shè)橢圓的方程為,
∴,
設(shè)直線與橢圓的交點(diǎn)為,弦中點(diǎn)為
∵直線截得弦的中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,
∴,,
∴ 即
∴.
∴,解得:
∴橢圓的方程為:,
故答案為:.
故答案為:.

【變式1】(2023春·湖北荊州·高二沙市中學(xué)??茧A段練習(xí))若橢圓的弦AB被點(diǎn)平分,則AB所在直線的方程為( )
A.B.
C. D.
【答案】A
【詳解】設(shè),則
所以,整理得,
因?yàn)闉橄业闹悬c(diǎn),
所以,
所以,
所以弦所在直線的方程為,即.
故選:A.
【變式2】(2023·四川巴中·南江中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))已知橢圓四個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)成的四邊形的面積為,直線與橢圓C交于A,B兩點(diǎn),且線段的中點(diǎn)為,則橢圓C的方程是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【詳解】設(shè),,則,,兩式作差并化簡(jiǎn)整理得
,因?yàn)榫€段AB的中點(diǎn)為,所以,,
所以,由,得,又因?yàn)?,解得,?br>所以橢圓C的方程為.
故選:A.
【變式3】(2023·全國·高三專題練習(xí))直線l與橢圓交于A,B兩點(diǎn),已知直線的斜率為1,則弦AB中點(diǎn)的軌跡方程是 .
【答案】
【詳解】設(shè),,線段AB的中點(diǎn)為,連接(為坐標(biāo)原點(diǎn)).
由題意知,則,
∴點(diǎn)的軌跡方程為.
又點(diǎn)在橢圓內(nèi),
∴,
解得:,
故答案為:.
【變式4】(2023春·福建廈門·高二廈門一中??茧A段練習(xí))直線不與軸重合,經(jīng)過點(diǎn),橢圓上存在兩點(diǎn)、關(guān)于對(duì)稱,中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.若,則橢圓的離心率為 .
【答案】/
【詳解】設(shè),,,則,
兩式相減得,即,
所以,因?yàn)槭谴怪逼椒志€,有,
所以,即,化簡(jiǎn)得,
∵,∴.
故答案為:
題型10橢圓中三角形面積問題
【典例1】(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))已知經(jīng)過橢圓的右焦點(diǎn)的直線的傾斜角為,交橢圓于A、B兩點(diǎn),是橢圓的左焦點(diǎn),求的周長(zhǎng)和面積.
【答案】的周長(zhǎng)為,面積為.
【詳解】如下圖所示:

由橢圓方程可知,
根據(jù)橢圓定義可知,
所以的周長(zhǎng)為,
即的周長(zhǎng)為;
易知,
又直線的傾斜角為,則,
所以直線的方程為,設(shè)
聯(lián)立整理可得,
由韋達(dá)定理可知;
由圖可知的面積為;
所以的周長(zhǎng)為,面積為
【典例2】(2023春·北京·高二北京師大附中??计谥校┮阎獧E圓的離心率為,其左焦點(diǎn)為.直線交橢圓于不同的兩點(diǎn).
(1)求橢圓的方程;
(2)求的面積.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)由已知有 解得
所以橢圓的方程為.
(2)由 消去,整理得.
設(shè),則
直線的方程為,到直線的距離.
所以的面積為
【典例3】(2023春·四川·高二統(tǒng)考期末)已知點(diǎn)是圓上的任意一點(diǎn),點(diǎn),線段的垂直平分線交于點(diǎn).
(1)求動(dòng)點(diǎn)的軌跡的方程;
(2)若過點(diǎn)的直線交軌跡于、兩點(diǎn),是的中點(diǎn),點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),記與的面積之和為,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)由題意可知,
所以動(dòng)點(diǎn)的軌跡是以為焦點(diǎn)且長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4的橢圓,
則,所以,
因此動(dòng)點(diǎn)的軌跡的方程是.
(2)如圖:

不妨設(shè)點(diǎn)在軸上方,連接,
因?yàn)榉謩e為有中點(diǎn),所以,
所以,
當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),其方程為,則,,
此時(shí);
當(dāng)直線的斜率存在時(shí),設(shè)其方程為,
設(shè),,顯然直線不與軸重合,即,
聯(lián)立,得,
則,,
所以,
又點(diǎn)到直線的距離,
所以,令,
則,
因?yàn)?,所以?br>所以,所以.
綜上,,即的最大值為.
【變式1】(2023春·湖南衡陽·高二校聯(lián)考期末)已知是橢圓的左頂點(diǎn),過點(diǎn)的直線與橢圓交于兩點(diǎn)(異于點(diǎn)),當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),.
(1)求橢圓C的方程;
(2)求面積的取值范圍.
【答案】(1);
(2).
【詳解】(1)依題意,,當(dāng)直線的斜率不存在時(shí),由,得直線過點(diǎn),于是,解得,
所以橢圓的方程為.
(2)依題意,直線不垂直于y軸,設(shè)直線的方程為,
由消去整理得,則,
的面積
,令,對(duì)勾函數(shù)在上單調(diào)遞增,
則,即,從而,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),
故面積的取值范圍為.
【變式2】(2023春·江西九江·高二江西省湖口中學(xué)校考期中)已知橢圓的離心率為,且橢圓上任意一點(diǎn)到橢圓兩個(gè)焦點(diǎn)的距離之和為.直線交橢圓于不同的兩點(diǎn),
(1)求橢圓的方程;
(2)橢圓左焦點(diǎn)為,求的面積.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)由已知有,解得,則橢圓的方程為.
(2) 消去,整理得,解得,,
如圖

則,,則,
直線的方程為,到直線的距離.
所以的面積為.
【變式3】(2023春·河南洛陽·高二統(tǒng)考期末)已知圓,點(diǎn)是圓上的動(dòng)點(diǎn),是拋物線的焦點(diǎn),為的中點(diǎn),過作交于,記點(diǎn)的軌跡為曲線.
(1)求曲線的方程;
(2)過的直線交曲線于點(diǎn)、,若的面積為(為坐標(biāo)原點(diǎn)),求直線的方程.
【答案】(1)
(2)或或
【詳解】(1)解:圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,圓心為,半徑為,
由題意可得,且為線段的垂直平分線,所以,,
因?yàn)椋?br>所以,點(diǎn)的軌跡是以點(diǎn)、為焦點(diǎn)的橢圓,
設(shè)橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為,
則,,則,
因此,曲線的軌跡方程為.
(2)解:若直線與軸重合,則、、三點(diǎn)共線,不合乎題意.
設(shè)直線的方程為,聯(lián)立可得,
則,
設(shè)點(diǎn)、,則,,
則,
所以,,
解得或,
故直線的方程為或或.
題型11橢圓的定點(diǎn)、定值、定直線問題
【典例1】(2023春·廣東韶關(guān)·高二??茧A段練習(xí))已知橢圓的右焦點(diǎn)為,A、B分別是橢圓的左、右頂點(diǎn),為橢圓的上頂點(diǎn),的面積為.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)直線與橢圓交于不同的兩點(diǎn),,點(diǎn),若直線的斜率與直線的斜率互為相反數(shù),求證:直線過定點(diǎn).
【答案】(1)
(2)證明見解析
【詳解】(1)由題知,,,,
由的面積為,得,
又,代入可得,,∴橢圓的方程為.
(2)聯(lián)立得,
設(shè),,可得,,
由題知,
即,
即,解得,
∴直線的方程為,故直線恒過定點(diǎn).
【典例2】(2023春·河南平頂山·高二統(tǒng)考期末)已知橢圓經(jīng)過點(diǎn),且離心率為.
(1)求橢圓E的方程;
(2)若經(jīng)過點(diǎn),且斜率為k的直線與橢圓E交于不同的兩點(diǎn)P,Q(均異于點(diǎn)A),證明:直線AP與AQ的斜率之和為定值.
【答案】(1)
(2)見解析
【詳解】(1)由題意可知:,又,解得,
所以橢圓方程為
(2)證明:由題意可知直線有斜率,由于與點(diǎn)的連線的斜率為,且的橫縱坐標(biāo)恰好與相反,因此直線有斜率滿足且,
直線的方程為:,
聯(lián)立直線與橢圓方程:,
設(shè),
則,
,
將代入可得故直線AP與AQ的斜率之和為1,即為定值,得證.
【典例3】(2023·河南洛陽·模擬預(yù)測(cè))已知橢圓:的離心率為,右焦點(diǎn)為,A,B分別為橢圓的左、右頂點(diǎn).
(1)求橢圓的方程;
(2)過點(diǎn)作斜率不為0的直線,直線與橢圓交于P,Q兩點(diǎn),直線AP與直線BQ交于點(diǎn)M,記AP的斜率為,BQ的斜率為.求證:
①為定值;
②點(diǎn)M在定直線上.
【答案】(1)
(2)①證明見解析,;②證明見解析,點(diǎn)M在定直線上.
【詳解】(1)依題可得,解得:,所以,
即橢圓的方程為.
(2)①設(shè),,因?yàn)橹本€過點(diǎn)且斜率不為0,所以可設(shè)的方程為,代入橢圓方程得,,其判別式,所以,.
兩式相除得,即.
因?yàn)榉謩e為橢圓的左、右頂點(diǎn),所以點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,所以,.
從而.
②由①知,設(shè),則,所以直線的方程為:,直線的方程為,聯(lián)立可得,所以直線與直線的交點(diǎn)的坐標(biāo)為,所以點(diǎn)在定直線上.
【變式1】(2023·四川成都·??家荒#┮阎謩e為橢圓的左,右頂點(diǎn),為其右焦點(diǎn),,且點(diǎn)在橢圓上.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)若過的直線與橢圓交于兩點(diǎn),且與以為直徑的圓交于兩點(diǎn),證明:為定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【詳解】(1)由,可得,解得,
又因?yàn)?,所以?br>因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以,
解得,,,所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)證明:當(dāng)與軸重合時(shí),,所以
當(dāng)不與軸重合時(shí),設(shè),直線的方程為,
由整理得,
則,

圓心到直線的距離為,則,
所以,即為定值.
【變式2】(2023秋·江西萍鄉(xiāng)·高三統(tǒng)考期末)已知橢圓E的中心在原點(diǎn),周長(zhǎng)為8的的頂點(diǎn),為橢圓E的左焦點(diǎn),頂點(diǎn)B,C在E上,且邊BC過E的右焦點(diǎn).
(1)求橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)橢圓E的上、下頂點(diǎn)分別為M,N,點(diǎn)若直線PM,PN與橢圓E的另一個(gè)交點(diǎn)分別為點(diǎn)S,T,證明:直線ST過定點(diǎn),并求該定點(diǎn)坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)證明見解析,
【詳解】(1)由題意知,橢圓E的焦點(diǎn)在x軸上,
所以設(shè)橢圓方程為,焦距為,
所以周長(zhǎng)為,即,
因?yàn)樽蠼裹c(diǎn),所以,,
所以,
所以橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程為
(2)由題意知,,直線斜率均存在,
所以直線,與橢圓方程聯(lián)立得,
對(duì)恒成立,
則,即,則,
同理,,
所以,
所以直線方程為:,
所以直線過定點(diǎn),定點(diǎn)坐標(biāo)為
【變式3】(2023·北京海淀·中央民族大學(xué)附屬中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知曲線.
(1)若曲線C是橢圓,求m的取值范圍.
(2)設(shè),曲線C與y軸的交點(diǎn)為A,B(點(diǎn)A位于點(diǎn)B的上方),直線與曲線C交于不同的兩點(diǎn)M,N.設(shè)直線AN與直線BM相交于點(diǎn)G.試問點(diǎn)G是否在定直線上?若是,求出該直線方程;若不是,說明理由.
【答案】(1)
(2)在定直線上,理由見詳解.
【詳解】(1)因?yàn)榍€C是橢圓,所以,解得;.
(2)是在定直線上,理由如下:
當(dāng)時(shí),此時(shí)橢圓,設(shè)點(diǎn)與直線l聯(lián)立得,
,且,
所以
易知,則,
兩式作商得是定值,
故G在定直線上.

題型12橢圓中的向量問題
【典例1】(2023春·河南周口·高二校考開學(xué)考試)已知橢圓的右焦點(diǎn),長(zhǎng)半軸長(zhǎng)與短半軸長(zhǎng)的比值為2.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)為橢圓的上頂點(diǎn),直線與橢圓相交于不同的兩點(diǎn),,若,求直線的方程.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)由題意得,,,,
,,
橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)依題意,知,設(shè),.
聯(lián)立消去,可得.
,即,,
,.
,.
,
,
整理,得,
解得或(舍去).
直線的方程為.
【典例2】(2023春·江蘇南京·高二??茧A段練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓:的左頂點(diǎn)到右焦點(diǎn)的距離是3,離心率為.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)斜率為的直線經(jīng)過橢圓的右焦點(diǎn),且與橢圓相交于,兩點(diǎn).已知點(diǎn),求的值.
【答案】(1);
(2).
【詳解】(1)因?yàn)闄E圓的左頂點(diǎn)到右焦點(diǎn)的距離是3,所以.
又橢圓的離心率是,所以,解得,,從而.
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程.
(2)因?yàn)橹本€的斜率為,且過右焦點(diǎn),所以直線的方程為.
聯(lián)立直線的方程與橢圓方程,
消去,得,其中.
設(shè),,則,.
因?yàn)?,所?br>.
因此的值是.
【變式1】(2023·全國·高三對(duì)口高考)若點(diǎn)O和點(diǎn)F分別是橢圓的中心和左焦點(diǎn),點(diǎn)P為該橢圓上的任意一點(diǎn),則的最大值為( )
A.6B.5C.4D.2
【答案】A
【詳解】設(shè),,
則,
則,
因?yàn)辄c(diǎn)為橢圓上,所以有:,即,
所以,
又因?yàn)椋?br>所以當(dāng)時(shí),的最大值為6.
故選:A.
【變式2】(2023春·河南洛陽·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知、是橢圓的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)在橢圓上,且.
(1)求橢圓的方程;
(2)已知,兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別是,,若過點(diǎn)的直線與橢圓交于,兩點(diǎn),且以為直徑的圓過點(diǎn),求出直線的所有方程.
【答案】(1)
(2)或
【詳解】(1)解:因?yàn)椋?br>所以橢圓的左焦點(diǎn)的坐標(biāo)是,
所以
解得
所以橢圓的方程為.
(2)若直線與軸垂直,則直線與橢圓的交點(diǎn),的坐標(biāo)分別是,,
以為直徑的圓顯然過點(diǎn),此時(shí)直線的方程是;
若直線與軸不垂直,設(shè)直線的方程是,
與橢圓的方程聯(lián)立,消去并整理,得.
設(shè),,則,
,,
.
因?yàn)橐詾橹睆降膱A過點(diǎn),
所以,即,,
所以,,
,解得.
顯然滿足,
所以直線與軸不垂直時(shí),直線的方程是,即.
綜上所述,當(dāng)以為直徑的圓經(jīng)過點(diǎn)時(shí),直線的方程是或.
題型13新定義問題
1.(2023·全國·高二專題練習(xí))開普勒第一定律也稱橢圓定律?軌道定律,其內(nèi)容如下:每一行星沿各自的橢圓軌道環(huán)繞太陽,而太陽則處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上.將某行星看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn),繞太陽的運(yùn)動(dòng)軌跡近似成曲線,行星在運(yùn)動(dòng)過程中距離太陽最近的距離稱為近日點(diǎn)距離,距離太陽最遠(yuǎn)的距離稱為遠(yuǎn)日點(diǎn)距離.若行星的近日點(diǎn)距離和遠(yuǎn)日點(diǎn)距離之和是18(距離單位:億千米),近日點(diǎn)距離和遠(yuǎn)日點(diǎn)距離之積是16,則( )
A.39B.52C.86D.97
【答案】D
【詳解】根據(jù)橢圓方程,得長(zhǎng)半軸,半焦距,
近日點(diǎn)距離為,遠(yuǎn)日點(diǎn)距離為,
近日點(diǎn)距離和遠(yuǎn)日點(diǎn)距離之和是,
近日點(diǎn)距離和遠(yuǎn)日點(diǎn)距離之積是,
解得,則.
故選:D.
2.(2023·廣東韶關(guān)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))韶州大橋是一座獨(dú)塔雙索面鋼砼混合梁斜拉橋,具有樁深,塔高、梁重、跨大的特點(diǎn),它打通了曲江區(qū)、湞江區(qū)、武江區(qū)交通道路的瓶頸,成為連接曲江區(qū)與芙蓉新城的重要交通橋梁,大橋承擔(dān)著實(shí)現(xiàn)韶關(guān)“三區(qū)融合”的重要使命,韶州大橋的橋塔外形近似橢圓,若橋塔所在平面截橋面為線段,且過橢圓的下焦點(diǎn),米,橋塔最高點(diǎn)距橋面米,則此橢圓的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】如圖按橢圓對(duì)稱軸所在直線建立直角坐標(biāo)系,
設(shè)橢圓方程為,
令,即,解得,依題意可得,
所以,所以,所以.
故選:D.
3.(多選)(2023·全國·高二專題練習(xí))青花瓷又稱白地青花瓷,常簡(jiǎn)稱青花,中華陶瓷燒制工藝的珍品,是中國瓷器的主流品種之一,屬釉下彩瓷.如圖為青花瓷大盤,盤子的邊緣有一定的寬度且與桌面水平,可以近似看成由大小兩個(gè)橢圓圍成.經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)兩橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)之比與短軸長(zhǎng)之比相等.現(xiàn)不慎掉落一根質(zhì)地均勻的長(zhǎng)筷子在盤面上,恰巧與小橢圓相切,設(shè)切點(diǎn)為,盤子的中心為,筷子與大橢圓的兩交點(diǎn)為,點(diǎn)關(guān)于的對(duì)稱點(diǎn)為.給出下列四個(gè)命題其中正確的是( )
A.兩橢圓的焦距長(zhǎng)相等B.兩橢圓的離心率相等
C.D.與小橢圓相切
【答案】BC
【詳解】設(shè)大、小橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)之比與短軸長(zhǎng)之比均為,
設(shè)點(diǎn)、、,
以橢圓的中心為坐標(biāo)原點(diǎn),橢圓的長(zhǎng)軸、短軸所在直線分別為、軸建立如下圖所示的平面直角坐標(biāo)系,設(shè)小橢圓的方程為,
則大橢圓的方程為,
對(duì)于A,大橢圓的焦距長(zhǎng)為,兩橢圓的焦距不相等,A錯(cuò);
對(duì)于B,大橢圓的離心率為,則兩橢圓的離心率相等,B對(duì);
對(duì)于C,當(dāng)直線與坐標(biāo)軸垂直時(shí),則點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)軸對(duì)稱,此時(shí)點(diǎn)為線段的中點(diǎn),合乎題意,當(dāng)直線的斜率存在且不為零時(shí),設(shè)直線的方程為,
聯(lián)立可得,
,可得,
此時(shí),,
聯(lián)立,
可得,
由韋達(dá)定理可得,
即點(diǎn)為線段的中點(diǎn),所以,,C對(duì);
對(duì)于D,當(dāng)點(diǎn)的坐標(biāo)為時(shí),將代入可得,不妨取點(diǎn)、,則,若,則直線的方程為,此時(shí)直線與橢圓不相切,D錯(cuò).
故選:BC
4.(多選)(2023春·湖南長(zhǎng)沙·高二長(zhǎng)沙市明德中學(xué)校考期中)加斯帕爾?蒙日(圖1)是18~19世紀(jì)法國著名的幾何學(xué)家,他在研究圓錐曲線時(shí)發(fā)現(xiàn):橢圓的任意兩條互相垂直的切線的交點(diǎn)都在同一個(gè)圓上,其圓心是橢圓的中心,這個(gè)圓被稱為“蒙日?qǐng)A”(圖2).已知長(zhǎng)方形R的四邊均與橢圓相切,則下列說法正確的是( )
A.橢圓C的離心率為B.橢圓C的蒙日?qǐng)A方程為
C.橢圓C的蒙日?qǐng)A方程為D.長(zhǎng)方形R的面積最大值為18
【答案】ACD
【詳解】解:由題知橢圓方程為:,
所以,
故選項(xiàng)A正確;
因?yàn)殚L(zhǎng)方形R的四邊均與橢圓相切,
所以點(diǎn),即在蒙日?qǐng)A上,
故半徑為,
可得橢圓C的蒙日?qǐng)A方程為;
故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;
設(shè)長(zhǎng)方形R的邊長(zhǎng)為m,n,
則有,
所以長(zhǎng)方形R的面積等于,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等,
故選項(xiàng)D正確.
故選:ACD
A夯實(shí)基礎(chǔ) B能力提升 C綜合素養(yǎng)
A夯實(shí)基礎(chǔ)
一、單選題
1.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))橢圓的焦點(diǎn)坐標(biāo)為( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【詳解】由于,所以橢圓的焦點(diǎn)在軸上,且,故焦點(diǎn)為,
故選:D
2.(2023·安徽·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)是短軸長(zhǎng)的2倍,則的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【詳解】由題意得,,所以,.
故選:D.
3.(2023春·上海長(zhǎng)寧·高二上海市第三女子中學(xué)校考期中)橢圓和( )
A.長(zhǎng)軸長(zhǎng)相等B.短軸長(zhǎng)相等C.焦距相等D.頂點(diǎn)相同
【答案】C
【詳解】對(duì)于橢圓,
,,,∴,,,
∴長(zhǎng)軸長(zhǎng),短軸長(zhǎng),焦距,
對(duì)于橢圓,
,,,∴,,,
∴長(zhǎng)軸長(zhǎng),短軸長(zhǎng),焦距,
∴橢圓和的長(zhǎng)軸長(zhǎng)和短軸長(zhǎng)均不相等,故頂點(diǎn)不相同,焦距相等.
故選:C.
4.(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))關(guān)于橢圓C:,有下面四個(gè)命題:
甲:長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4;
乙:短軸長(zhǎng)為2;
丙:離心率為;
丁:.
如果只有一個(gè)假命題,則該命題是( )
A.甲B.乙C.丙D.丁
【答案】D
【詳解】假設(shè)甲乙正確,則,,所以,所以,,
可得到甲、乙、丙三個(gè)命題中,已知某兩個(gè)正確,均可推出第三個(gè)正確,
故丁是假命題.
故選:D
5.(2023春·河南·高三階段練習(xí))已知分別為橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),且的離心率為為橢圓上的一點(diǎn),則的周長(zhǎng)為( )
A.6B.9C.12D.15
【答案】C
【詳解】因?yàn)榈碾x心率為,且,所以,解得,則,所以的周長(zhǎng)為.
故選:C

6.(2023春·福建福州·高二校聯(lián)考期中)橢圓中,點(diǎn)為橢圓的右焦點(diǎn),點(diǎn)A為橢圓的左頂點(diǎn),點(diǎn)B為橢圓的短軸上的頂點(diǎn),若,此橢圓稱為“黃金橢圓”,“黃金橢圓”的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】設(shè)為橢圓的半焦距,由題意可得,
由對(duì)稱性可設(shè),
則,
因?yàn)?,所?
所以,即,解得或(舍).
故選:B.
7.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))過橢圓的中心作直線與橢圓交于A、B兩點(diǎn),為橢圓的左焦點(diǎn),則面積的最大值為( )
A.6B.12C.24D.48
【答案】B
【詳解】如圖:

設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)為,由于過橢圓中心,
所以,兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,于是,
所以,因此,
當(dāng)最大時(shí),的面積最大,
而當(dāng),為橢圓上下頂點(diǎn)時(shí),最大,
所以,的面積最大為.
故選:B.
8.(2023春·全國·高二衛(wèi)輝一中校聯(lián)考階段練習(xí))已知橢圓C:的左、右焦點(diǎn)分別為,,圓:,點(diǎn)P和點(diǎn)B分別為橢圓C和圓A上的動(dòng)點(diǎn),當(dāng)取最小值3時(shí),的面積為( )
A.B.C.2D.
【答案】A
【詳解】由題知,所以.
所以,
因?yàn)?,所以?br>所以.當(dāng)P,B兩點(diǎn)在的延長(zhǎng)線上時(shí),等號(hào)成立.
所以,所以,.
所以直線的方程為,即,與方程聯(lián)立,
可得,解得(負(fù)值已舍去,其中為點(diǎn)P的縱坐標(biāo)).
所以的面積為.
故選:A.
二、多選題
9.(2023春·湖南常德·高二常德市一中??计谥校╆P(guān)于橢圓有以下結(jié)論,其中正確的有( )
A.離心率為B.長(zhǎng)軸長(zhǎng)是
C.焦距2D.焦點(diǎn)坐標(biāo)為
【答案】ACD
【詳解】將橢圓方程化為標(biāo)準(zhǔn)方程為
所以該橢圓的焦點(diǎn)在軸上,焦點(diǎn)坐標(biāo)為,故焦距為2,故C、D正確;
因?yàn)樗蚤L(zhǎng)軸長(zhǎng)是,故B錯(cuò)誤,
因?yàn)?,所以,離心率,故A正確.
故選:ACD
10.(2023·全國·高三專題練習(xí))橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)P在橢圓C上,若方程所表示的直線恒過定點(diǎn)M,點(diǎn)Q在以點(diǎn)M為圓心,C的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為直徑的圓上,則下列說法正確的是( )
A.橢圓C的離心率為B.的最大值為4
C.的面積可能為2D.的最小值為
【答案】ABD
【詳解】對(duì)于選項(xiàng)A,由橢圓C的方程知,,,所以離心率,故選項(xiàng)A正確;
對(duì)于選項(xiàng)B,由橢圓的定義可得,所以,即的最大值為4,故選項(xiàng)B正確;
對(duì)于選項(xiàng)C,當(dāng)點(diǎn)P位于橢圓的上、下頂點(diǎn)時(shí),的面積取得最大值,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
對(duì)于選項(xiàng)D,易知,則圓,所以,故選項(xiàng)D正確,
故選:ABD.
三、填空題
11.(2023·全國·高三對(duì)口高考)橢圓上的點(diǎn)到直線:的距離的最小值為 .
【答案】
【詳解】在橢圓上任取一點(diǎn),設(shè),
那么點(diǎn)到直線的距離為:
,其中 .
故答案為:.
12.(2023春·新疆烏魯木齊·高二烏市八中??奸_學(xué)考試)過橢圓:的右焦點(diǎn)且傾斜角為的直線被橢圓截得的弦長(zhǎng)為
【答案】/
【詳解】解:由橢圓:,可得右焦點(diǎn).
設(shè)此直線與橢圓相交于點(diǎn),
直線方程為:.
聯(lián)立,
可得,
,.
.
故答案為:.
四、解答題
13.(2023秋·高二課時(shí)練習(xí))已知是橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)P在橢圓上,如果是直角三角形,求點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】答案見解析
【詳解】根據(jù)題意可知,,
不妨設(shè),設(shè);
①若為直角,即與軸垂直,此時(shí)點(diǎn)的橫坐標(biāo)與,即;
又因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以,解得
所以,點(diǎn)的坐標(biāo)為或;
②若為直角,此時(shí)點(diǎn)的橫坐標(biāo)與,即;
又因?yàn)辄c(diǎn)在橢圓上,所以,解得
所以,點(diǎn)的坐標(biāo)為或
③若為直角,則,即
可得,聯(lián)立橢圓方程可得,
解得,所以
即點(diǎn)的坐標(biāo)為或或或
14.(2023·全國·高三專題練習(xí))已知直線和橢圓,為何值時(shí),直線被橢圓所截的弦長(zhǎng)為.
【答案】
【詳解】設(shè)直線與橢圓交于兩點(diǎn),
聯(lián)立,可得,
,解得,
,,
弦長(zhǎng),解得,
故時(shí),直線被橢圓所截的弦長(zhǎng)為.
15.(2023春·甘肅蘭州·高二蘭大附中??茧A段練習(xí))已知橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)是短軸長(zhǎng)的倍,且右焦點(diǎn)為.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)直線交橢圓于,兩點(diǎn),若線段中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.求直線的方程.
【答案】(1)
(2)
【詳解】(1)由橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)是短軸長(zhǎng)的倍,可得.
所以.
又,所以,解得.
所以.
所以橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為.
(2)設(shè),,
由,得.
則,.
因?yàn)榫€段中點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,
所以.
解得,即,經(jīng)檢驗(yàn)符合題意.
所以直線l的方程為.
B能力提升
1.(2023春·浙江杭州·高二統(tǒng)考期末)設(shè)橢圓的左右焦點(diǎn)分別為,,是橢圓上不與頂點(diǎn)重合的一點(diǎn),記為的內(nèi)心.直線交軸于點(diǎn),,且,則橢圓的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】不妨設(shè)點(diǎn)位于第一象限,如圖所示,

因?yàn)闉榈膬?nèi)心,所以為的角平分線,
所以,因?yàn)?,所以?br>設(shè),則,由橢圓的定義可知,,
可得,所以,,
又因?yàn)椋?br>所以,在中,由余弦定理可得,
,
所以,則,
故選:B.
2.(2023春·浙江·高二校聯(lián)考階段練習(xí))已知橢圓方程為,為橢圓內(nèi)一點(diǎn),以為中點(diǎn)的弦與橢圓交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn),線段的中垂線與軸交于點(diǎn),當(dāng)面積最小時(shí),橢圓的離心率為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【詳解】如圖,

設(shè),由題意可得,
則由以為中點(diǎn)的弦與橢圓交于點(diǎn)可得,
兩式相減可得,
即,
所以直線方程為,
令,可得,
由知,,
所以直線的方程為,
令,可得,
,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立,
此時(shí),故.
故選:B
3.(2023·全國·高三專題練習(xí))畫法幾何的創(chuàng)始人——法國數(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.已知橢圓的蒙日?qǐng)A方程為,橢圓的離心率為,為蒙日?qǐng)A上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)作橢圓的兩條切線,與蒙日?qǐng)A分別交于、兩點(diǎn),則面積的最大值為 .(用含的代數(shù)式表示)
【答案】
【詳解】因?yàn)?,所以,?br>所以,蒙日?qǐng)A的方程為,
由已知條件可得,則為圓的一條直徑,
由勾股定理可得,
所以,,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,
因此,面積的最大值為.
故答案為:.
4.(2023·湖北黃岡·浠水縣第一中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))在生活中,我們經(jīng)??吹綑E圓,比如放在太陽底下的籃球, 在地面上的影子就可能是一個(gè)橢圓. 已知影子橢圓,C的上頂點(diǎn)為A,兩個(gè)焦點(diǎn)為,,離心率為.過且垂直于的直線與C交于D,E兩點(diǎn),,則的最小值是 .
【答案】
【詳解】解:∵橢圓的離心率為,
∴,∴,
∴橢圓的方程為,
不妨設(shè)左焦點(diǎn)為,右焦點(diǎn)為,如圖所示,
∵,
∴,
∴為正三角形,
∵過且垂直于的直線與C交于D,E兩點(diǎn),為線段的垂直平分線,
∴直線的斜率為,斜率倒數(shù)為,
直線的方程:,
代入橢圓方程,整理得:,

∴,
∴ , 得,
∵為線段的垂直平分線,根據(jù)對(duì)稱性,,

則,
當(dāng)且僅當(dāng)
故答案為:.
5.(2023·安徽·合肥一中校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,點(diǎn)P在E及直線上.若,則E的離心率的取值范圍是 .
【答案】
【詳解】設(shè)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)為,則
解得即.
由橢圓定義及對(duì)稱性可得,
則,
當(dāng)且僅當(dāng)P,F(xiàn),三點(diǎn)共線時(shí),等號(hào)成立.
所以E的離心率.
在中,由余弦定理可得,
又,
所以,
即,
解得,
設(shè)橢圓E的上頂點(diǎn)為Q,
則,
所以,解得,
所以E的離心率的取值范圍是.
故答案為:.
C綜合素養(yǎng)
1.(2023春·湖南·高二統(tǒng)考期末)已知平面上動(dòng)點(diǎn)到點(diǎn)與到圓的圓心的距離之和等于該圓的半徑.
(1)求點(diǎn)的軌跡方程;
(2)已知兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,過點(diǎn)的直線與(1)中點(diǎn)的軌跡交于兩點(diǎn)(與不重合).證明:直線與的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)是定值.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【詳解】(1)
依題意,,圓的半徑為4.
于是,且,故點(diǎn)的軌跡為橢圓.
.
所以點(diǎn)的軌跡方程為:.
(2)依題意直線的斜率不為0,
設(shè)直線的方程為:
代入橢圓方程得:.
所以①,②
又直線的方程為:,
直線的方程為:
聯(lián)立上述兩直線方程得:,
即,
將①②代入上式得:,
即,解得.
所以直線與的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)是定值4.
2.(2023春·福建泉州·高二校聯(lián)考期末)已知為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)到點(diǎn)的距離與它到直線的距離之比等于,記的軌跡為.點(diǎn)在上,三點(diǎn)共線,為線段的中點(diǎn).
(1)證明:直線與直線的斜率之積為定值;
(2)直線與相交于點(diǎn),試問以為直徑的圓是否過定點(diǎn),說明理由.
【答案】(1)證明見解析
(2)定點(diǎn),理由見解析
【詳解】(1)設(shè),則有,
整理得;
設(shè),,,則,,
由 ,兩式相減:,
整理得,,,
即直線與直線的斜率之積為定值.
(2)顯然直線的斜率不為0,設(shè)直線方程為,
聯(lián)立方程組,消去得:,
所以, , ,
, 直線, 從而點(diǎn),
根據(jù)橢圓的對(duì)稱性可知,若以為直徑的圓過定點(diǎn),則該定點(diǎn)在軸上,可設(shè)為,
以為直徑的圓過定點(diǎn),則,
又,,
從而,
整理得,
故 ,解方程組可得,
即以為直徑的圓過定點(diǎn).
3.(2023·吉林白山·撫松縣第一中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))在xOy平面上,設(shè)橢圓,梯形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)均在上,且.設(shè)直線AB的方程為

(1)若AB為的長(zhǎng)軸,梯形ABCD的高為,且C在AB上的射影為的焦點(diǎn),求m的值;
(2)設(shè),直線CD經(jīng)過點(diǎn),求的取值范圍;
【答案】(1)2;
(2);
【詳解】(1)因?yàn)樘菪螢榈拈L(zhǎng)軸,的高為,,
所以點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,代入橢圓方程得,
可得,又因?yàn)樵谏系纳溆盀榈慕裹c(diǎn),
∴,解得,
∵,∴.
(2)由題意,橢圓,直線CD的方程為,
設(shè),,則,化簡(jiǎn)得,
,得,
∴,,

,
∵,所以,
所以的取值范圍為.
課程標(biāo)準(zhǔn)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
①掌握橢圓的簡(jiǎn)單幾何性質(zhì),了解橢圓中a,b,c,e的幾何意義。
②會(huì)根據(jù)橢圓的方程解決橢圓的幾何性質(zhì),會(huì)用橢圓的幾何意義解決相關(guān)問題。
③會(huì)判斷點(diǎn)與橢圓、直線與橢圓的位置關(guān)系,會(huì)求直線與橢圓相交的弦長(zhǎng)。
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),要求掌握橢圓的幾何量a,b,c,e的意義,會(huì)利用幾何量之間的關(guān)系,求相關(guān)幾何量的大小,會(huì)利用橢圓的幾何性質(zhì)解決與橢圓有關(guān)的點(diǎn)、弦、周長(zhǎng)、面積等問題。
焦點(diǎn)的位置
焦點(diǎn)在軸上
焦點(diǎn)在軸上
圖形
標(biāo)準(zhǔn)方程
()
()
范圍
,
,
頂點(diǎn)
,,
,
軸長(zhǎng)
短軸長(zhǎng)=,長(zhǎng)軸長(zhǎng)=
焦點(diǎn)
焦距
對(duì)稱性
對(duì)稱軸:軸、軸 對(duì)稱中心:原點(diǎn)
離心率
,

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高中數(shù)學(xué)人教A版 (2019)選擇性必修 第一冊(cè)電子課本

3.1 橢圓

版本: 人教A版 (2019)

年級(jí): 選擇性必修 第一冊(cè)

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