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2025北京高三二模数学汇编
第四道解答题(第19题)
一、解答题
1.(2025北京东城高三二模)已知椭圆的一个顶点为.且过点.
(1)求椭圆的方程及焦距
(2)过点的直线与椭圆交于不同的两点.直线的斜率分别记为与,当时,求的面积.
2.(2025北京西城高三二模)已知椭圆,直线经过椭圆的左顶点和下顶点.
(1)求椭圆的方程和离心率;
(2)设过点且斜率不为0的直线交椭圆于两点,直线与直线的交点分别为,线段的中点分别为.若直线经过坐标原点,求的取值范围.
3.(2025北京海淀高三二模)已知椭圆.设直线交椭圆于不同的两点、,与轴交于点.
(1)当时,求的值;
(2)若点满足且,求的大小.
4.(2025北京朝阳高三二模)已知椭圆的焦距为2,且过点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设直线与椭圆E交于不同的两点A,B,直线与直线交于点N,若(O是坐标原点),求k的值.
5.(2025北京丰台高三二模)已知椭圆的左顶点为,焦距为.
(1)求椭圆的方程;
(2)设为原点,过点且斜率为的直线与椭圆的另一个交点为,线段的垂直平分线与轴交于点,与轴交于点.过点且与平行的直线与轴交于点.若与的面积之比为,求的值.
6.(2025北京昌平高三二模)已知椭圆的长轴长为,以椭圆的焦点和短轴端点为顶点的四边形的面积为6.
(1)求椭圆的方程及离心率;
(2)过点且斜率为的直线与椭圆交于两点,点与点关于轴对称.在轴上是否存在定点,使三点共线?若存在,求实数的值,若不存在,说明理由.
参考答案
1.(1)椭圆方程,焦距为
(2)
【分析】(1)根据椭圆过顶点和点构造方程求得,由此可得椭圆方程;
(2)设过点的直线为,与椭圆方程联立可得韦达定理的形式,由解得,再由弦长公式求以及点到直线的距离,最后求即可.
【详解】(1)由题意,因为椭圆的一个顶点为,且过点,
所以,解得,
所以椭圆的方程为,焦距为.
(2)设过点的直线为,,
由,化简得,
则,即,
所以,
即,
则,
所以直线方程为,,
故,
且点到直线的距离,
所以.
2.(1),离心率
(2)
【分析】(1)由直线方程确定,进而可求解;
(2)设方程为,点,联立椭圆方程,结合韦达定理得到的坐标为,再由直线:,直线:.得点.再由线段的中点为,得,化简得到,进而可求解.
【详解】(1)因为直线与坐标轴交点为和,
所以.
由,解得,
所以椭圆的方程为,离心率.
(2)
由题意,直线的斜率存在,故设其方程为,
设点,
由得,
所以.
所以点的横坐标,纵坐标.
结合直线过坐标原点,可得直线的方程为.
令,得点的坐标为.
当时,显然点不在轴上.
则直线:,直线:.
令,得点.
由线段的中点为,得,
整理,得,
即,
化简,得.
由,得.
当时,由题意,点中有一个与点重合(不妨设点与点重合),
处为中点,且,
在中,,则直线的方程为,
由的中点为,则,即,故,
所以,当且仅当时等号成立.
综上,的取值范围为.
3.(1)
(2)
【分析】(1)当时,将直线的方程与椭圆方程联立,求出交点的坐标,再利用弦长公式可求得的值;
(2)设点、,设线段的中点为,将直线的方程与椭圆方程联立,列出韦达定理,求出、,利用勾股定理求出,可求出的值,可得出的值,进而可得出的值.
【详解】(1)设点、,当时,直线的方程为,
联立可得或,
所以.
(2)设点、,设线段的中点为,
因为,则,且,
联立,可得,
则,
由韦达定理可得,,
则,故点,
所以,,
,
,
又因为,,
因为,则,故.
4.(1)
(2)
【分析】(1)由椭圆的几何性质易得结果;
(2)联立直线和椭圆方程,由及可得,设,由韦达定理得,由倾斜角的概念可得直线的倾斜角和直线的倾斜角满足,从而直线和的斜率和满足,代入的值,化简可得k的值.
【详解】(1)由题意得解得
所以椭圆E的方程为.
(2)由得.
由得.
又,所以.
设,则.
不妨设点A在点B的上方,
因为,又,
此时,直线的倾斜角为,
直线的倾斜角为,所以.
由题可知直线和的斜率都存在,分别设为和,则.
因为,
所以,即.
由得.
所以.整理得,
又,所以.
??
5.(1)
(2)或
【分析】(1)由已知及椭圆中的关系,解出,即可得到椭圆的方程;
(2)由题意,直线的方程为,与椭圆方程联立,利用韦达定理可由表示出线段的中点坐标,进而写出线段垂直平分线的方程,得到点和点坐标,表示出的面积,再由表示出的面积,再由面积之比为得到方程,即可求得的值.
【详解】(1)由题意,
解得.
所以椭圆的方程为.
(2)
??
由题意,直线的方程为,
由,得.
由题意,.
设,则,
解得,
所以线段的中点为.
线段垂直平分线的方程为:,
令得,所以.
令得,所以.
所以.
因为过点与直线平