2020年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)50 橢圓必刷題 理(含解析)

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2020年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)50 橢圓必刷題 理含解析 2020 年高 數(shù)學(xué) 一輪 復(fù)習(xí) 考點(diǎn) 50 橢圓 必刷題 解析
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考點(diǎn)50 橢圓 1.(北京市昌平區(qū)2019屆高三5月綜合練習(xí)二模理)嫦娥四號月球探測器于2018年12月8日搭載長征三號乙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射.12日下午4點(diǎn)43分左右,嫦娥四號順利進(jìn)入了以月球球心為一個焦點(diǎn)的橢圓形軌道,如圖中軌道③所示,其近月點(diǎn)與月球表面距離為公里,遠(yuǎn)月點(diǎn)與月球表面距離為公里.已知月球的直徑為公里,則該橢圓形軌道的離心率約為 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 如下圖,F(xiàn)為月球的球心,月球半徑為:×3476=1738, 依題意,|AF|=100+1738=1838,     |BF|=400+1738=2138. 2a=1838+2138, a=1988, a+c=2138, c=2138-1988=150, 橢圓的離心率為:, 選B. 2.(山東省實(shí)驗中學(xué)等四校2019屆高三聯(lián)合考試?yán)恚┮阎獧E圓:,的左、右焦點(diǎn)分別為,,為橢圓上異于長軸端點(diǎn)的一點(diǎn),的內(nèi)心為,直線交軸于點(diǎn),若,則橢圓的離心率是( ?。? A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 解:的內(nèi)心為,連接和, 可得為的平分線,即有, , 可得, 即有, 即有, 故選:B. 3.(內(nèi)蒙古2019屆高三高考一模試卷數(shù)學(xué)理)以橢圓的兩個焦點(diǎn)為直徑的端點(diǎn)的圓與橢圓交于四個不同的點(diǎn),順次連接這四個點(diǎn)和兩個焦點(diǎn)恰好組成一個正六邊形,那么這個橢圓的離心率為(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 解:設(shè)橢圓的兩個焦點(diǎn)為,,圓與橢圓交于,,,四個不同的點(diǎn), 設(shè),則,. 橢圓定義,得, 所以, 故選:B. 4.(廣東省深圳市高級中學(xué)2019屆高三適應(yīng)性考試(6月)數(shù)學(xué)理)在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)分別為橢圓的右頂點(diǎn)和右焦點(diǎn),過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線交橢圓于兩點(diǎn),線段的中點(diǎn)為,若三點(diǎn)共線,則橢圓的離心率為( ) A. B. C. D.或 【答案】A 【解析】 如圖 設(shè), 又, , 三點(diǎn)共線, , 即, , , ,故選A. 5.(陜西省漢中市2019屆高三全真模擬考試數(shù)學(xué)理)已知、分別是橢圓的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)是關(guān)于直線的對稱點(diǎn),且軸,則橢圓的離心率為_________. 【答案】 【解析】 、分別是橢圓的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)是關(guān)于直線的對稱點(diǎn),且軸,可得的方程為,的方程,可得, 的中點(diǎn)為,代入直線,可得:,, 可得, 解得. 故選: 6.(河南省洛陽市2018-2019學(xué)年高二5月質(zhì)量檢測(期末)數(shù)學(xué)(理)已知是橢圓的右焦點(diǎn),是橢圓短軸的一個端點(diǎn),直線與橢圓另一交點(diǎn)為,且,則橢圓的離心率為______. 【答案】 【解析】 設(shè),,作軸,垂足為,如下圖所示: 則: 由得: ,即: 由橢圓的焦半徑公式可知: ,整理可得: ,即 本題正確結(jié)果: 7.(安徽省合肥市2019屆高三第三次教學(xué)質(zhì)量檢測數(shù)學(xué)理)如圖是數(shù)學(xué)家Germinal Dandelin用來證明一個平面截圓錐得到的截口曲線是橢圓的模型(稱為“Dandelin雙球”);在圓錐內(nèi)放兩個大小不同的小球,使得它們分別與圓錐的側(cè)面、截面相切,設(shè)圖中球,球的半徑分別為和,球心距離,截面分別與球,球切于點(diǎn),,(,是截口橢圓的焦點(diǎn)),則此橢圓的離心率等于______. 【答案】 【解析】 如圖,圓錐面與其內(nèi)切球,分別相切與B,A,連接則,,過作垂直于,連接, 交于點(diǎn)C 設(shè)圓錐母線與軸的夾角為 ,截面與軸的夾角為 在中, , 解得 即 則橢圓的離心率 8.(吉林省長春市北京師范大學(xué)長春市附屬中學(xué)2019屆高三第四次模擬考試)已知橢圓與軸正半軸交于點(diǎn),離心率為.直線經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn).且與橢圖E交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在第二象限). (1)求橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)若,當(dāng)時,求的取值范圍. 【答案】(1)(2) 【解析】 解析:(1).由題意,且,所以, 所以橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程為. (2).因為直線l經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn),所以直線l的斜率為,設(shè),將其代入橢圓方程中, 消去得, 當(dāng)時,設(shè)、, 則……①,……② 因為,所以,所以……③ 聯(lián)立①②③,消去、,整理得. 當(dāng)時,,解 由且, 故,所以. 9.(山東省威海市2019屆高三二??荚嚁?shù)學(xué)理)在直角坐標(biāo)系中,設(shè)橢圓的左焦點(diǎn)為,短軸的兩個端點(diǎn)分別為,且,點(diǎn)在上. (Ⅰ)求橢圓的方程; (Ⅱ)若直線與橢圓和圓分別相切于,兩點(diǎn),當(dāng)面積取得最大值時,求直線的方程. 【答案】(Ⅰ) .(Ⅱ) . 【解析】 (Ⅰ)由,可得,① 由橢圓經(jīng)過點(diǎn),得,② 由①②得, 所以橢圓的方程為. (Ⅱ)由消去整理得(*), 由直線與橢圓相切得, , 整理得, 故方程(*)化為,即, 解得, 設(shè),則,故, 因此. 又直線與圓相切,可得. 所以, 所以, 將式代入上式可得 , 由得, 所以,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,即時取得最大值. 由,得, 所以直線的方程為. 10.(山東省日照市2019屆高三5月校際聯(lián)合考試數(shù)學(xué)理)如圖,已知橢圓,是長軸的一個端點(diǎn),弦過橢圓的中心,且. (1)求橢圓的方程. (2)過橢圓右焦點(diǎn)的直線,交橢圓于兩點(diǎn),交直線于點(diǎn),判定直線的斜率是否依次構(gòu)成等差數(shù)列?請說明理由. 【答案】(1);(2)是,理由見詳解. 【解析】 (1)由,得,即, 所以是等腰三角形, 又,∴點(diǎn)的橫坐標(biāo)為2; 又, 設(shè)點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,∴,解得, 應(yīng)取, 又點(diǎn)在橢圓上,∴,解得, ∴所求橢圓的方程為; (2)由題意知橢圓的右焦點(diǎn)為,, 由題意可知直線的斜率存在, 設(shè)直線的方程為, 代入橢圓并整理,得; 設(shè),,直線的斜率分別為, 則有,, 可知的坐標(biāo)為; ∴ , 又; 所以, 即直線的斜率成等差數(shù)列. 11.(天津市河北區(qū)2019屆高三一模數(shù)學(xué)理)已知橢圓C:過點(diǎn),且離心率為 (Ⅰ)求橢圓C的方程; (Ⅱ)若過原點(diǎn)的直線與橢圓C交于P、Q兩點(diǎn),且在直線上存在點(diǎn)M,使得為等邊三角形,求直線的方程。 【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)y=0或y= 【解析】 (Ⅰ)由題解得a=,b=,c=,橢圓C的方程為 (Ⅱ)由題,當(dāng)?shù)男甭蔾=0時,此時PQ=4 直線與y軸的交點(diǎn)(0,滿足題意; 當(dāng)?shù)男甭蔾0時,設(shè)直線與橢圓聯(lián)立得=8,,設(shè)P(),則Q(),,又PQ的垂直平分線方程為由,解得,,, ∵為等邊三角形即解得k=0(舍去),k=,直線的方程為y= 綜上可知,直線的方程為y=0或y=. 12.(湖南省2017屆高三高考沖刺預(yù)測卷六理)已知橢圓的右頂點(diǎn)為,上頂點(diǎn)為,下頂點(diǎn)為是的中點(diǎn)(為原點(diǎn)),連接并延長交橢圓于點(diǎn),連接,得. (1)求橢圓的離心率; (2)若是上一點(diǎn),以為直徑的圓經(jīng)過橢圓的右焦點(diǎn),求直線的斜率. 【答案】(1)(2) 【解析】 試題分析:(1)求出點(diǎn)坐標(biāo),根據(jù)可得,結(jié)合可得結(jié)果;(2)方程為,由,結(jié)合韋達(dá)定理可得 點(diǎn)坐標(biāo),利用列方程,進(jìn)而可得結(jié)果. 試題解析:(1),直線方程為, 由得點(diǎn)坐標(biāo), ∵,∴,∴, ∵,∴,∴離心率; (2)分析題意,易知直線的斜率存在,設(shè)方程為, 由得,由以為直徑的圓經(jīng)過右焦點(diǎn)得 ,∴, ∵,∴,∴. 13.(2017屆安徽省合肥市高三第一次模擬考試數(shù)學(xué)理)已知點(diǎn)為橢圓的左焦點(diǎn),且兩焦點(diǎn)與短軸的一個頂點(diǎn)構(gòu)成一個等邊三角形,直線與橢圓有且僅有一個交點(diǎn). (Ⅰ)求橢圓的方程; (Ⅱ)設(shè)直線與軸交于,過點(diǎn)的直線與橢圓交于兩不同點(diǎn),,若,求實(shí)數(shù)的取值范圍. 【答案】(1);(2). 【解析】 (Ⅰ)求橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程,只要求出參數(shù),由于有,因此要列出關(guān)于的兩個方程,而由條件兩焦點(diǎn)與短軸的一個頂點(diǎn)構(gòu)成一個等邊三角形得,再利用已知直線與橢圓只有一個公共點(diǎn),即判別式為0可求得橢圓方程; (Ⅱ)由(Ⅰ)得點(diǎn)的坐標(biāo),從而可得,要求范圍只要求得的范圍,為此可直線分類,對斜率不存在時,求得,而當(dāng)直線斜率存在時,可設(shè)出直線方程為,同時設(shè),則,由韋達(dá)定理可把表示為的函數(shù),注意直線與橢圓相交,判別式>0,確定的范圍,從而可得的范圍,最后可得的取值范圍. 試題解析:(Ⅰ)由題意,得,則橢圓為:, 由,得 , 直線與橢圓有且僅有一個交點(diǎn), , 橢圓的方程為 ; (Ⅱ)由(Ⅰ)得,直線與軸交于 , , 當(dāng)直線與軸垂直時, , 由 , 當(dāng)直線與軸不垂直時,設(shè)直線的方程為, , 由 , 依題意得,,且 , , , , 綜上所述,的取值范圍是 . 14.(山西省晉城市2019屆高三第三次模擬考試數(shù)學(xué)理)已知的周長為6,,關(guān)于原點(diǎn)對稱,且.點(diǎn)的軌跡為. (Ⅰ)求的方程; (Ⅱ)若,直線:與交于,兩點(diǎn),若,,成等差數(shù)列,求的值. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)2. 【解析】 (Ⅰ)依題意,,,故,則, 故點(diǎn)的軌跡是以,為焦點(diǎn)的橢圓(不含左、右兩頂點(diǎn)), 故的方程為. (Ⅱ)依題意,,故. 聯(lián)立整理得. 設(shè),,則,. 故 , 則. 15.(遼寧省葫蘆島市普通高中2019屆高三第二次模擬考試數(shù)學(xué)理)在平面直角坐標(biāo)系中,橢圓的上頂點(diǎn)為A,左、右焦點(diǎn)分別為,,直線的斜率為,點(diǎn)在橢圓E上,其中P是橢圓上一動點(diǎn),Q點(diǎn)坐標(biāo)為. (1)求橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)作直線l與x軸垂直,交橢圓于兩點(diǎn)(兩點(diǎn)均不與P點(diǎn)重合),直線,與x軸分別交于點(diǎn).求的最小值及取得最小值時點(diǎn)P的坐標(biāo). 【答案】(1)(2)的最小值為,此時點(diǎn)P的坐標(biāo)為或 【解析】 (1)由直線的斜率為可知直線的傾斜角為. 在中,,于是, 橢圓,將代入得 所以,橢圓E的標(biāo)準(zhǔn)方程 (2)設(shè)點(diǎn). 于是,直線,令, 所以 直線,令, 所以 又.代入上式并化簡 即, 當(dāng)(即)時取得最小值, (Ⅰ)時,化簡得 根據(jù)題意:,若亦與題意不符, 所以,此時或 (Ⅱ)時,化簡得 將代入并化簡得: 根據(jù)題意:,若,而 所以 不成立,即不成立 綜上,或,點(diǎn)P的坐標(biāo)為或 16.(內(nèi)蒙古呼倫貝爾市2019屆高三模擬統(tǒng)一考試一數(shù)學(xué)(理)已知橢圓:離心率為,直線被橢圓截得的弦長為. (1)求橢圓方程; (2)設(shè)直線交橢圓于,兩點(diǎn),且線段的中點(diǎn)在直線上,求證:線段的中垂線恒過定點(diǎn). 【答案】(1)(2)見解析 【解析】 【分析】 (1)根據(jù)題意易得橢圓過點(diǎn),結(jié)合,求出即可得結(jié)果;(2)聯(lián)立直線與橢圓的方程,結(jié)合韋達(dá)定理根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)公式化簡可得,求出,列出的中垂線方程即可得結(jié)果. 【詳解】 (1)由直線被橢圓截得的弦長為,得橢圓過點(diǎn),即, 又,得, 所以,,即橢圓方程為. (2)由得, 由, 得. 由, 設(shè)的中點(diǎn)為, 得,即, ∴. ∴的中垂線方程為. 即,故的中垂線恒過點(diǎn). 17.(湖南省益陽市桃江縣第一中學(xué)2019屆高三5月模擬考試?yán)恚┮阎獧E圓:的離心率為,焦距為. (1)求的方程; (2)若斜率為的直線與橢圓交于,兩點(diǎn)(點(diǎn),均在第一象限),為坐標(biāo)原點(diǎn). ①證明:直線的斜率依次成等比數(shù)列. ②若與關(guān)于軸對稱,證明:. 【答案】(1); (2)①見解析;②見解析. 【解析】 (1)由題意可得:,解得: 橢圓的方程為: (2)證明:①設(shè)直線的方程為:,, 由消去得: 則,且, 即直線的斜率依次成等比數(shù)列 ②由題可知: 由①可知:,, 若,則兩點(diǎn)重合,不符合題意;可知無法取得等號 18.(安徽省泗縣第一中學(xué)2019屆高三高考最后一模數(shù)學(xué)理)已知橢圓:的離心率為,且橢圓上一點(diǎn)的坐標(biāo)為. (1)求橢圓的方程; (2)設(shè)直線與橢圓交于,兩點(diǎn),且以線段為直徑的圓過橢圓的右頂點(diǎn),求面積的最大值. 【答案】(1);(2) 【解析】 (1)由已知,又,則. 橢圓方程為,將代入方程得,, 故橢圓的方程為; (2)不妨設(shè)直線的方程, 聯(lián)立消去得. 設(shè),,則有,① 又以線段為直徑的圓過橢圓的右頂點(diǎn),∴, 由,得, 將,代入上式得 , 將①代入上式求得或(舍), 則直線恒過點(diǎn). ∴, 設(shè),則在上單調(diào)遞增, 當(dāng)時,取得最大值. 19.(廣東省潮州市2019屆高三第二次模擬考試數(shù)學(xué)理)已知橢圓,是長軸的一個端點(diǎn),弦過橢圓的中心,點(diǎn)在第一象限,且,. (1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)設(shè)、為橢圓上不重合的兩點(diǎn)且異于、,若的平分線總是垂直于軸,問是否存在實(shí)數(shù),使得?若不存在,請說明理由;若存在,求取得最大值時的的長. 【答案】(1) (2) 【解析】 (1)∵,∴, ∵.即, ∴是等腰直角三角形, ∵,∴, 而點(diǎn)在橢圓上,∴,,∴, ∴所求橢圓方程為. (2)對于橢圓上兩點(diǎn),, ∵的平分線總是垂直于軸, ∴與所在直線關(guān)于對稱, ,則, ∵,∴的直線方程為,① 的直線方程為,② 將①代入,得,③ ∵在橢圓上,∴是方程③的一個根, ∴, 以替換,得到. ∴, ∵,,,弦過橢圓的中心, ∴,,∴, ∴,∴, ∴存在實(shí)數(shù),使得, , 當(dāng)時,即時取等號, , 又, , ∴取得最大值時的的長為. 20.(安徽省合肥市2019屆高三第三次教學(xué)質(zhì)量檢測數(shù)學(xué)理)已知直線經(jīng)過橢圓的右焦點(diǎn),交橢圓于點(diǎn),,點(diǎn)為橢圓的左焦點(diǎn),的周長為.. (Ⅰ)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程; (Ⅱ)若直線與直線的傾斜角互補(bǔ),且交橢圓于點(diǎn)、,,求證:直線與直線的交點(diǎn)在定直線上. 【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)見證明 【解析】 解:(Ⅰ)由已知,得,,, 橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程. (Ⅱ)若直線的斜率不存在,則直線的斜率也不存在,這與直線與直線相交于點(diǎn)矛盾,所以直線的斜率存在. 令,,,,,. 將直線的方程代入橢圓方程得:, ,, 同理,. 由得,此時,, 直線, ,即點(diǎn)的定直線上. 21.(湖南省師范大學(xué)附屬中學(xué)2019屆高三下學(xué)期模擬三理)已知橢圓過點(diǎn),右焦點(diǎn)是拋物線的焦點(diǎn). (1)求橢圓的方程; (2)已知動直線過右焦點(diǎn),且與橢圓分別交于,兩點(diǎn).試問軸上是否存在定點(diǎn),使得恒成立?若存在求出點(diǎn)的坐標(biāo):若不存在,說明理由. 【答案】(1) (2)見解析 【解析】 (1)因為橢圓過點(diǎn),所以, 又拋物線的焦點(diǎn)為,所以. 所以,解得(舍去)或. 所以橢圓的方程為. (2)假設(shè)在軸上存在定點(diǎn),使得. ①當(dāng)直線的斜率不存在時,則,,,, 由,解得或; ②當(dāng)直線的斜率為0時,則,,,, 由,解得或. 由①②可得,即點(diǎn)的坐標(biāo)為. 下面證明當(dāng)時,恒成立. 當(dāng)直線的斜率不存在或斜率為0時,由①②知結(jié)論成立. 當(dāng)直線的斜率存在且不為0時,設(shè)其方程為,,.直線與橢圓聯(lián)立得, 直線經(jīng)過橢圓內(nèi)一點(diǎn),一定與橢圓有兩個交點(diǎn),且,. , 所以 恒成立 綜上所述,在軸上存在點(diǎn),使得恒成立. 22.(湖北省黃岡中學(xué)2019屆高三第三次模擬考試數(shù)學(xué)理)已知橢圓的離心率為,左、右焦點(diǎn)分別為、,為相圓上一點(diǎn),與軸交于,,. (Ⅰ)求橢圓的方程; (Ⅱ)過右焦點(diǎn)的直線交橢圓于、兩點(diǎn)若的中點(diǎn)為,為原點(diǎn),直線交直線于點(diǎn).求的最大值. 【答案】(I);(II) 【解析】 (I)連接,由題意得,所以為的中位線, 又因為,所以,且 又,,得,, 故所求橢圓方程為. (II)聯(lián)立,可得. 設(shè)、,則,, 所以為 所以的中點(diǎn)坐標(biāo)為, 因此直線的方程為,從而點(diǎn)為,, 設(shè),令,則 , 因此當(dāng),即時取得最大值. 23.(貴州省遵義航天高級中學(xué)2019屆高三第十一模)已知橢圓C:的離心率,左、右焦點(diǎn)分別為,拋物線的焦點(diǎn)F恰好是該橢圓的一個頂點(diǎn). (1)求橢圓C的方程; (2)已知圓M:的切線與橢圓相交于A、B兩點(diǎn),那么以AB為直徑的圓是否經(jīng)過定點(diǎn)?如果是,求出定點(diǎn)的坐標(biāo);如果不是,請說明理由, 【答案】(1);(2)見解析 【解析】 (1)因為橢圓的離心率,所以,即. 因為拋物線的焦點(diǎn)恰好是該橢圓的一個頂點(diǎn), 所以,所以.所以橢圓的方程為. (2)(i)當(dāng)直線的斜率不存在時. 因為直線與圓相切,故其中的一條切線方程為. 由,不妨設(shè),, 則以為直徑的圓的方程為. (ii)當(dāng)直線的斜率為零時. 因為直線與圓相切,所以其中的一條切線方程為. 由,不妨設(shè),, 則以為直徑的圓的方程為. 顯然以上兩圓都經(jīng)過點(diǎn). (iii)當(dāng)直線的斜率存在且不為零時. 設(shè)直線的方程為. 由消去,得, 所以設(shè),,則,. 所以. 所以.① 因為直線和圓相切,所以圓心到直線的距離, 整理,得, ② 將②代入①,得,顯然以為直徑的圓經(jīng)過定點(diǎn), 綜上可知,以為直徑的圓過定點(diǎn). 24.(廣東省深圳市高級中學(xué)2019屆高三適應(yīng)性考試(6月)數(shù)學(xué)理)在平面直角坐標(biāo)系中,離心率為的橢圓過點(diǎn). (1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程; (2)若直線上存在點(diǎn),且過點(diǎn)的橢圓的兩條切線相互垂直,求實(shí)數(shù)的取值范圍. 【答案】(1) (2) 【解析】 (1)由題意,解得,又,解得 所以橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為. (2)①當(dāng)過點(diǎn)的橢圓的一條切線的斜率不存在時,另一條切線必垂直于軸,易得 ②當(dāng)過點(diǎn)的橢圓的切線的斜率均存在時,設(shè) 切線方程為, 代入橢圓方程得, , 化簡得:, 由此得, 設(shè)過點(diǎn)的橢圓的切線的斜率分別為,所以. 因為兩條切線相互垂直,所以,即, 由①②知在圓上,又點(diǎn)在直線上, 所以直線與圓有公共點(diǎn), 所以,所以. 綜上所述,的取值范圍為. 25.(甘肅省蘭州市第一中學(xué)2019屆高三6月最后高考沖刺模擬數(shù)學(xué)理)橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,離心率為,過焦點(diǎn)且垂直于軸的直線被橢圓截得的線段長為. (Ⅰ)求橢圓的方程; (Ⅱ)點(diǎn)為橢圓上一動點(diǎn),連接、,設(shè)的角平分線交橢圓的長軸于點(diǎn),求實(shí)數(shù)的取值范圍. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ). 【解析】 (Ⅰ)將代入中,由可得, 所以弦長為, 故有,解得,所以橢圓的方程為:. (Ⅱ)設(shè)點(diǎn),又,則直線的方程分別為; . 由題意可知. 由于點(diǎn)為橢圓上除長軸外的任一點(diǎn),所以, 所以, 因為,, 所以,即 因此, . 32
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