椭圆经典解题思路

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椭圆常见题型与典型方法归纳

椭圆常见题型与典型方法归纳

椭圆常见题型与典型方法归纳椭圆是平面内与两个定点距离之和等于常数的点的轨迹。

这两个定点被称为椭圆的焦点,椭圆的焦距是两个焦点之间的距离。

另外,椭圆也可以被定义为平面内一个点到一个定直线距离与到一个定点距离之比等于常数的轨迹。

这个定点是椭圆的焦点,定直线是椭圆的准线,这个常数是椭圆的离心率。

需要注意的是,当两个定点之间的距离等于常数时,椭圆的轨迹是线段,而当两个定点之间的距离小于常数时,椭圆的轨迹不存在。

椭圆的标准方程有两种形式,一种是焦点在x轴上的形式,另一种是焦点在y轴上的形式。

这些方程可以用来确定椭圆的形状和位置。

需要注意的是,椭圆的焦点位置可以通过方程中分母的大小来判断。

如果分母中x的系数大于y的系数,那么焦点在y轴上,反之则在x轴上。

如果椭圆过两个定点,但焦点位置不确定,可以设椭圆方程为mx+ny=1,其中m和n都是正数。

在解题时,需要牢记椭圆的几何性质。

例如,如果一个点到椭圆的左焦点的距离是到右焦点距离的两倍,那么这个点的横坐标可以通过解方程得到。

又例如,如果一个点在椭圆上,那么它到两个焦点的距离之和等于椭圆的长轴长度。

1.椭圆的基本性质椭圆方程为x2/a2 + y2/b2 = 1 (a>b>0),其中a和b分别为长轴和短轴长。

椭圆的中心在原点(0,0)处,长轴与x轴平行。

椭圆的顶点分别为(a,0)。

(-a,0)。

(0,b)。

(0,-b),离心率为e=c/a,其中c为焦点到中心的距离,焦距为2c。

椭圆的准线方程为y=±(b/a)x,通径方程为y=kx或x=h,其中k和h为常数。

椭圆关于x轴和y轴对称,且具有中心对称性。

椭圆上任意一点到两焦点的距离之和等于长轴长,即PF1 + PF2 = 2a。

椭圆上任意一点到两焦点的距离之差等于该点到准线的距离,即PF1 - PF2 = 2b。

椭圆上点的横坐标的范围为-x ≤ x ≤ x,纵坐标的范围为-y ≤ y ≤ y。

2.典型练1) 题目描述:给定椭圆方程x2/a2 + y2/b2 = 1,已知长轴位于x轴上,长轴长为8,短轴位于y轴上,短轴长为6,焦点在x轴上,焦点坐标为(5,0)和(-5,0),求离心率e、左顶点坐标、下顶点坐标和椭圆上点的横坐标的范围、纵坐标的范围以及x+y的取值范围。

椭圆知识点以及题型总结

椭圆知识点以及题型总结

椭圆知识点以及题型总结一、椭圆的定义与基本性质椭圆是平面上到定点F1与F2的距离之和等于常数2a的点P的轨迹。

其中的定点F1和F2称为焦点,常数2a称为长轴的长度。

椭圆还有一个重要的参数e,称为离心率,定义为e=c/a,其中c是焦点与中心之间的距离。

椭圆是一个非常重要的几何图形,它有许多独特的性质,需要我们逐一来了解。

1. 椭圆的标准方程椭圆的标准方程一般可以表示为(x-h)²/a²+(y-k)²/b²=1,其中(a>b)。

其中(h,k)是椭圆的中心坐标。

2. 椭圆的焦半径和半短轴椭圆的焦半径是指从焦点到椭圆上任意一点的线段,它的长度等于椭圆的长半轴的长度a。

而椭圆的半短轴的长度等于b。

3. 相邻两焦点和任意一点的距离之和椭圆上任意一点P到椭圆的两个焦点的距离之和等于2a。

即PF1+PF2=2a。

4. 椭圆的离心率椭圆的离心率e定义为e=c/a,其中c是焦点与中心之间的距离,a是长半轴的长度。

离心率是描述椭圆形状的一个重要参数,它的取值范围为0<e<1。

5. 椭圆的参数方程椭圆还可以用参数方程来表示,一般可以表示为x=h+a*cosθ,y=k+b*sinθ。

其中θ的取值范围一般为0≤θ≤2π。

二、常见椭圆的题型及解题方法1. 椭圆的焦半径与半短轴的关系题这类题目一般给定椭圆的长半轴的长度a和离心率e,要求求出椭圆的焦半径和半短轴的长度。

解题方法:根据离心率e=c/a,可以求出焦点与中心之间的距离c,然后根据椭圆的焦点与半短轴之间的关系,可以求出半短轴的长度b。

2. 椭圆的标准方程题这类题目一般给定椭圆的焦点、长轴的长度和中心坐标,要求写出椭圆的标准方程。

解题方法:根据给定的信息,可以用(x-h)²/a²+(y-k)²/b²=1的形式写出椭圆的标准方程。

3. 椭圆的参数方程题这类题目一般给定椭圆的中心坐标、长半轴、半短轴的长度,要求写出椭圆的参数方程。

高考数学中的椭圆问题技巧

高考数学中的椭圆问题技巧

高考数学中的椭圆问题技巧高考椭圆题技巧高考数学复习策略和高考椭圆大题技巧对考生来说极其重要。

以下是边肖为大家整理的高考数学大椭圆题技巧内容。

希望你喜欢!高考椭圆大题技巧1。

设定点或直线一般来说,问题需要点的坐标或线性方程组,其中求解点或线性方程组的方法有很多。

该点可以设置为等于,或者如果它是椭圆上的点,也可以设置为。

一般来说,如果题目中只涉及椭圆xx上的运动点,这个点可以设置为。

还需要注意的是,很多点的坐标都是不求而设的。

对于直线,如果经过一个固定点,且不平行于Y轴,则可以设置为一个斜点;如果不平行于X轴,可以设置为参数方程,其中为直线的倾角。

一般题目涉及xx运动直线时,可以设置直线的参数方程。

二、转型条件有时题目给出的条件不直接适用或者直接使用不方便,此时需要对这些条件进行转化。

这是解决问题的关键一步。

如果翻译得巧妙,计算量可以大大减少。

例如,圆上的一个点可以转化为乘以零的向量点,三个共线性点可以转化为平行的两个向量。

如果一个角的平分线是一条水平或垂直的直线,则该角两边的斜率之和为零。

有些问题可以不通过变换直接带入条件解题,有些问题可以通过多种变换方法给出条件。

这个时候X最好不要急着做题,多想想几种变换方法,估计哪种方法更简单。

第三,代数运算在转换条件之后,没有什么可以计算的了。

在很多题目中,直线和椭圆要结合使用二次方程的vieta定理,但需要注意的是,并不是所有题目都是这样的。

有些题目可能需要计算弦长,可以用弦长公式。

设置参数方程后,弦长公式可以简化为解析几何中有时需要的面积。

如果O是坐标原点,椭圆上的两点A和B 的坐标分别是和,AB和X轴相交D,那么(d为O点到AB点的距离;我自己推了第三个公式,但是课本上没有。

几何分析中的许多问题都有移动的点或移动的线。

如果主题只涉及一个移动点,可以考虑用参数设置点。

如果只涉及一条移动的直线经过一个固定的点,而题目涉及到像求长度和面积这样的东西,那么直线的参数方程就会简单一些。

高中数学椭圆知识题型总结,高二升高三的你们复习必备

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高中数学:椭圆知识题型总结,高二升高三的你们复习必备!-
或许,这就是数学的魅力吧,只需一二定理,三四公式,就可以制出成百上千道不同的题目。

今天来说说高中数学重要章节——圆锥曲线椭圆相关知识点。

椭圆题在高中数学中占据比较重要的位置,占的分数也比较多。

分析历年高考题可知,选择题、填空题、大题中都有椭圆相关的题型。

所以一定要系统的掌握知识,对各类题型和基本解题方法有一定的了解。

关于椭圆的复习指导:
1、熟悉椭圆的定义及其几何性质,能求出椭圆的标准方程。

2、掌握常见的几种数学思想方法—函数与方程、数形结合、转化与回归等。

体会解析几何的本质问题(用代数的方法解决几何问题)
为了帮助同学们更好地复习,边肖为大家整理了高中数学椭圆中的几种题型汇总。

高二高三的孩子就趁这个假期好好复习。

相信对你的数学会有帮助。

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椭圆的常见题型及解法(一)

椭圆的常见题型及解法(一)

椭圆的常见题型及其解法(一)椭圆是圆锥曲线的内容之一,也是高考的热点和重点,椭圆学习的好坏还直接影响后面的双曲线与抛物线的学习,笔者在这里就椭圆常见题型作简要的探讨,希望对学习椭圆的同学有所帮助.一、椭圆的焦半径椭圆上的任意一点到焦点F 的长称为此曲线上该点的焦半径,根据椭圆的定义,很容易推导出椭圆的焦半径公式。

在涉及到焦半径或焦点弦的一些问题时,用焦半径公式解题可以简化运算过程。

1.公式的推导设P (,)是椭圆上的任意一点,分别是椭圆的左、右焦点,椭圆,求证,。

证法1:。

因为,所以∴又因为,所以∴,证法2:设P 到左、右准线的距离分别为,由椭圆的第二定义知11PF e d ,又,所以,而。

∴,。

2.公式的应用例1 椭圆上三个不同的点A ()、B ()、C ()到焦点F (4,0)的距离成等差数列,则12x x + .解:在已知椭圆中,右准线方程为254x =,设A 、B 、C 到右准线的距离为,则、、。

∵,,,而|AF|、|BF|、|CF|成等差数列。

∴,即,。

例 2.12,F F是椭圆2214x y +=的两个焦点,P 是椭圆上的动点,求的最大值和最小值。

解:设,则1020332,2.22PF x PF x =+=-212034.4PF PF x ⋅=-P 在椭圆上,022x ∴-≤≤,12PF PF ⋅的最大值为4,最小值为1.变式练习1:. 求过椭圆的左焦点,倾斜角为的弦AB 的长度。

解:由已知可得,所以直线AB 的方程为,代入椭圆方程得设,则,从而变式练习2. 设Q 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上任意一点,求证:以2QF (或1QF )为直径的圆C 与以长轴为直径的圆相内切。

证明:设,圆C 的半径为r即也就是说:两圆圆心距等于两圆半径之差。

故两圆相内切 同理可证以为直径的圆与以长轴为直径的圆相内切。

3.椭圆焦半径公式的变式P 是椭圆x a y b a b 222210+=>>()上一点,E 、F 是左、右焦点,PE 与x 轴所成的角为α,PF 与x 轴所成的角为β,c 是椭圆半焦距,则(1)||cos PE b a c =-2α;(2)||cos PF b a c =+2β。

最全的行星做椭圆运动的解题方法和技巧

最全的行星做椭圆运动的解题方法和技巧

最全的行星做椭圆运动的解题方法和技巧介绍本文旨在为解答行星的椭圆运动问题提供一些有用的方法和技巧。

椭圆运动是行星绕太阳运行的一种常见模式,理解椭圆轨道的特性对于天体力学和宇宙物理学非常重要。

椭圆轨道基本特性- 椭圆轨道是一种两个焦点固定的轨道,行星在轨道上不断绕着太阳运动。

- 椭圆轨道的主要参数包括半长轴、半短轴、离心率等。

这些参数可以帮助我们描述行星运动的形状和特征。

解题方法使用开普勒定律开普勒定律是解析行星椭圆运动问题的基础,根据开普勒定律,我们可以得到以下关系:1. 第一定律:行星轨道是一个椭圆,太阳位于椭圆的一个焦点上。

2. 第二定律:在相同时间内,行星扫过的面积相等。

3. 第三定律:行星公转周期的平方与它距离太阳的半长轴的立方成正比。

利用椭圆轨道方程椭圆轨道可以用一般的椭圆方程表示为:$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1$其中,a是半长轴的长度,b是半短轴的长度。

通过这个方程,我们可以推导出行星在椭圆轨道上的位置和速度。

使用牛顿运动定律牛顿运动定律可以用来分析行星在椭圆轨道上的运动。

根据牛顿运动定律,我们可以得到行星的运动方程,并解析行星在任意时间的位置和速度。

技巧和注意事项- 确保对椭圆轨道的各个参数有一个清晰的理解,包括半长轴、半短轴和离心率等。

- 使用合适的数学工具,如数值计算软件或数学公式来解析椭圆运动问题。

- 注意单位的一致性,尤其是在计算公式中。

希望本文提供的方法和技巧能对解决行星的椭圆运动问题有所帮助。

请记住,实践是最好的学习方法,通过练习和实际问题的解答,您将更好地理解和掌握这些方法。

高考数学 专题09 椭圆解答题解题方法总结(解析版)

高考数学 专题09 椭圆解答题解题方法总结(解析版)

专题09椭圆解答题解题方法总结一.【学习目标】1.掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质.2.熟练掌握常见的几种数学思想方法——函数与方程、数形结合、转化与化归. 3.了解椭圆的实际背景及椭圆的简单应用. 二.【知识要点】 1.椭圆的定义平面内与两个定点F 1,F 2的距离的和等于常数(大于____________)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点F 1,F 2叫做焦点,两焦点间的距离叫做焦距. 2.椭圆的标准方程(1) ______________ (a >b >0),焦点F 1(-c ,0),F 2(c ,0),其中c =_____________. (2)y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0),焦点___________________,其中c =_____________. 3.椭圆的几何性质以x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)为例 (1)范围:________________.(2)对称性:对称轴:x 轴,y 轴;对称中心:O (0,0).(3)顶点:长轴端点:A 1(-a ,0),A 2(a ,0),短轴端点:B 1(0,-b ),B 2(0,b );长轴长|A 1A 2|=2a ,短轴长|B 1B 2|=2b ,焦距|F 1F 2|=2c .(4)离心率e =_______,0<e <1,e 越大,椭圆越______,e 越_______,椭圆越圆. (5)a ,b ,c 的关系:c 2=a 2-b 2或a 2=c 2+b 2. 三.【题型总结】(一)三角形的面积的解题思路(1)弦长公式和点到直线距离公式,(2)如果三角形被坐标轴分成两部分,用两个三角形面积之和求解(二)定点问题(1)特殊位置找定点;(2)直线中含一个参数找定点 (三)定值问题 (四)角相等的转化 (五)距离问题的在转化 (六)相切问题的解决方法 (七)向量与椭圆的综合 (八)点差法的应用 (九)对称问题 (十)求轨迹的方法 四.【题型方法】;(一)三角形的面积问题例1.已知椭圆()222210x y a b a b +=>>2y x =+上,若直线l 与椭圆交于P ,Q 两点,O 为坐标原点,直线OP 的斜率为1k ,直线OQ 的斜率为2k . (1)求该椭圆的方程. (2)若1214k k ⋅=-,试问OPQ ∆的面积是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由. 【答案】(1)2214x y +=;(2)OPQ ∆的面积为定值1. 【解析】由2c e a ==,又由于0a b >>,一个长轴顶点在直线2y x =+上, 可得:2a =,c =1b =.(1)故此椭圆的方程为2214x y +=.(2)设()11,P x y ,()22,Q x y ,当直线PQ 的斜率存在时,设其方程为y kx m =+, 联立椭圆的方程得:()222418440k x kmx m +++-=, 由()()222264441440k m k m ∆=-+->,可得2241m k <+,则122841km x x k +=-+,21224441m x x k -⋅=+,12PQ x x =-=, 又点O 到直线y kx m =+的距离d =,122OPQS d PQ m ∆=⋅⋅=由于2121212121214y y x x m k k x x x x ++⋅===-,可得:22421k m =-,故2212OPQS m m∆=⋅=,当直线PQ 的斜率不存在时,可算得:1OPQ S ∆=, 故OPQ ∆的面积为定值1.练习1. 已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点为别为1F 、2F,且过点(1,2和2.(1)求椭圆的标准方程;(2)如图,点A 为椭圆上一动点(非长轴端点),2AF 的延长线与椭圆交于点B ,AO 的延长线与椭圆交于点C ,求ABC ∆面积的最大值.【答案】(1)2212x y +=;(22【解析】(1)根据题意得,将点2⎛⎝⎭和23,22⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭代入椭圆方程得:2222111213124a b a b ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩, 解得:222,1a b ==,所以椭圆的方程为2212x y +=.(2)由(1)得椭圆的()11,0F -,()21,0F , ①当AB 的斜率不存在时,易知2221,,1,,1,222A B C ⎛⎛⎛--- ⎝⎭⎝⎭⎝⎭, ∴ΔABC 1S 2222=⨯= ②当AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为()1y k x =-,联立方程组()22112y k x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得:()2222214220k x k x k +-+-= 设()()1122,,,A x y B x y ,21221222422,2121x x x k k k x k -+==++, ()22222212122242214142121k k k x x k k B x k A x ⎛⎫-=++-=+-⨯ ⎪++⎝⎭221221k k +=+, 点O 到直线AB 的距离21k d k -=+O 是线段AC 的中点,所以点C 到直线AB 的距离为2d=所以2ΔABC2111S22221dkkAB⎛⎫+=⋅=⋅ ⎪+⎝⎭==综上,ABC∆.(二)定点问题例2. 已知椭圆C:22221(0)x ya ba b+=>>的一个焦点与上下顶点构成直角三角形,以椭圆C的长轴长为直径的圆与直线20x y+-=相切.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设过椭圆右焦点且不重合于x轴的动直线与椭圆C相交于A、B两点,探究在x轴上是否存在定点E,使得EA EB⋅u u u r u u u r为定值?若存在,试求出定值和点E的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2212xy+=;(2)定点为5,04⎛⎫⎪⎝⎭.【解析】(1)由题意知,222b cab c a=⎧⎪⎪=⎨⎪⎪+=⎩,解得11bac=⎧⎪=⎨⎪=⎩则椭圆C的方程是2212xy+=(2)①当直线的斜率存在时,设直线()()10y k x k=-≠联立()22121xyy k x⎧+=⎪⎨⎪=-⎩,得()22222124220,880k x k x k k+-+-=∆=+>所以2222422,1212A B A B k k x x x x k k-+==++ 假设x 轴上存在定点()0,0E x ,使得EA EB ⋅u u u v u u u v为定值。

椭圆中的阿基米德三角形问题的解题策略

椭圆中的阿基米德三角形问题的解题策略

椭圆中的阿基米德三角形问题的解题策略概述在数学领域中,椭圆中的阿基米德三角形问题是一道经典而又富有挑战性的题目。

它不仅考验着我们对椭圆的理解,更需要运用数学知识和解题策略来解决。

本文将从椭圆的定义入手,逐步展开对阿基米德三角形问题的解题策略讨论,希望能够让读者对这个问题有一个更深入的理解。

1. 椭圆的基本概念椭圆是平面上一点到两个给定点的距离之和等于常数的点的轨迹。

在直角坐标系中,椭圆的标准方程为$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$。

其中,$a$和$b$分别为椭圆在$x$轴和$y$轴上的半轴长度。

在了解了椭圆的基本概念后,我们接下来将分析如何在椭圆中构造阿基米德三角形。

2. 椭圆中的阿基米德三角形构造阿基米德三角形是指以椭圆某一焦点$F$为顶点,将椭圆与另一焦点$F'$连线的中点为顶点,椭圆上相邻两焦点为底边构造的三角形。

为了构造阿基米德三角形,我们首先需要确定椭圆的两个焦点的坐标,然后找出这两个焦点到某一点的距离之和等于常数的性质,从而确定三角形的顶点坐标。

通过这一过程,我们可以清晰地理解阿基米德三角形在椭圆中的构造原理。

3. 解题策略分析在解决椭圆中的阿基米德三角形问题时,我们需要综合运用椭圆的性质和三角几何知识。

利用椭圆的定义和性质,我们可以得到椭圆的标准方程,并进一步求解出椭圆的焦点坐标。

通过三角几何知识,我们可以建立椭圆中阿基米德三角形的顶点坐标,从而解答出题目所要求的内容。

在解题过程中,我们也要注意运用数学推理和逻辑推导,确保整个解题过程清晰明了。

4. 个人观点和理解对于椭圆中的阿基米德三角形问题,我认为关键在于深入理解椭圆的性质和阿基米德三角形的构造原理。

只有通过对椭圆的定义、性质和阿基米德三角形的构造原理进行全面地分析和掌握,才能更好地解决这一问题。

解题过程中的逻辑推理和数学推理也是至关重要的,需要我们保持清晰的头脑和严密的思维方式。

总结回顾通过本文的探讨,我们对椭圆中的阿基米德三角形问题有了全面的了解。

高考数学椭圆解题方法总结

高考数学椭圆解题方法总结

高考数学椭圆解题方法总结一、设点或直线做题一般都需要设点的坐标或直线方程,其中点或直线的设法有很多种。

其中点可以设为,等,如果是在椭圆上的点,还可以设为。

一般来说,如果题目中只涉及到唯一一个椭圆上的的动点,这个点可以设为。

还要注意的是,很多点的坐标都是设而不求的。

对于一条直线,如果过定点并且不与y轴平行,可以设点斜式,如果不与x轴平行,可以设,如果只是过定点,可以设参数方程,其中α是直线的倾斜角。

一般题目中涉及到唯一动直线时可以设直线的参数方程。

二、转化条件有的时候题目给的条件是不能直接用或直接用起来不方便的,这时候就需要将这些条件转化一下。

对于一道题来说这是至关重要的一步,如果转化得巧,可以极大地降低运算量。

比如点在圆上可以转化为向量点乘得零,三点共线可以转化成两个向量平行,某个角的角平分线是一条水平或竖直直线则这个角的两条边斜率和是零。

有的题目可能不需要转化直接带入条件解题即可,有的题目给的条件可能有多种转化方式,这时候最好先别急着做题,多想几种转化方法,估计一下哪种方法更简单。

三、代数运算转化完条件就剩算数了。

很多题目都要将直线与椭圆联立以便使用一元二次方程的韦达定理,但要注意并不是所有题目都是这样。

有的题目可能需要算弦长,可以用弦长公式,设参数方程时,弦长公式可以简化为解析几何中有时要求面积,如果O是坐标原点,椭圆上两点A、B坐标分别为和,AB与x轴交于D,则(d是点O到AB的距离;第三个公式是我自己推的,教材上没有,解答题慎用)。

解析几何中很多题都有动点或动直线。

如果题目只涉及到一个动点时,可以考虑用参数设点。

若是只涉及一个过定点的动直线,题目中又涉及到求长度面积之类的东西,这时设直线的参数方程会简单一些。

在解析几何中还有一种方法叫点差法,设椭圆上两个点的坐标,将两点在椭圆上的方程相减,整理即可得到这两点的中点的横纵坐标与这两点连线的斜率的关系式。

四、能力要求做解析几何题,首先对人的耐心与信心是一种考验。

椭圆的解题方法和技巧

椭圆的解题方法和技巧

椭圆的解题方法和技巧省市褚兰中学海平一、椭圆的定义的应用椭圆的定义是用椭圆上的点到焦点的距离来描述的,因此在解题中凡涉及曲线上的点到焦点的距离时,应先想到用定义求解,常会有事半功倍之效。

例1 的三边、、成等差数列且满足,、两点的坐标分别是、。

求顶点的轨迹。

分析:数列与解析几何相联系,往往构成综合性较大的题目,历来是高考考查的热点之一。

解析:∵、、成等差数列,∴,即,又,∴。

根据椭圆的定义,易得点的轨迹方程为。

又∵,∴,即,∴,∴。

故点的轨迹是椭圆的一半,方程为()。

又当时,点、、在同一条直线上,不能构成三角形,∴。

∴点的轨迹方程为。

评注:该例是先由条件找到动点所满足的几何关系,寻找出满足椭圆定义的条件,然后确定椭圆的方程。

解题时,易忽略这一条件,因此易漏掉这一限制;由于、、三点构成三角形,故应剔除使、、共线的点。

例2 、椭圆上一点到两焦点、的距离之差为2,试判断的形状。

分析:由椭圆定义知,的和为定值,且二者之差为题设条件,故可求出的两边。

解析:由,解得。

又,故满足。

∴为直角三角形。

评注:由椭圆上一点与两个焦点构成的三角形,称作焦点三角形。

利用焦点三角形能有意识地考查定义、三角形正(余)弦定理、角和定理及面积公式能否灵活运用。

二、利用待定系数法确定椭圆的标准方程。

例3、已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点1(6,1)P ,2(3,2)P ,求椭圆的方程.【解析】设椭圆方程为22mx ny 1+=(m >0,n >0且m≠n). ∵椭圆经过1P ,2P 点,∴1P ,2P 点坐标适合椭圆方程, 则①6m+n=1,② 3m+2n=1,①②两式联立,解得m= 19, n= 13.∴所求椭圆方程为22x y 193+=评注:运用待定系数法求椭圆标准方程,即设法建立关于a ,b 的方程组,先定型、再定量,若位置不确定时,考虑是否两解,有时为了解题需要,椭圆方程可设为mx2+ny2=1(m >0,n >0,m≠n),由题目所给条件求出m ,n 即可. 三、 利用向量解决椭圆问题几何中突出向量的工具作用成为高考命题的新亮点,向量本身具有“数”与“形”的双重身份,常把向量的代数式转化为坐标表示或利用其几何关系求解.()()()22410,14111()()22212||y x M l A B O P OP OA OB N l M P NP +==+例、最值问题设椭圆方程为,过点的直线交椭圆于、两点,是坐标原点,点满足,点的坐标为,.当绕点旋转时,求:动点的轨迹方程;的最大值与最小值.()()112222221221221212220,1 1.()()1(4)2301424.8414()()()212244l M k l y kx A x y B x y y kx k x kx y x k x x k y y k x x y y k OP OA OB k k =+=+⎧⎪++-=⎨+=⎪⎩⎧+=-⎪⎪+⎨⎪+=⎪+⎩++-=+==++直线过点,当斜率存在时,设其斜率为,则的方程为记,,,,由,得,所以解,:,析则.()()222222222()40.0,0111.16441117||()()3(40.1||6611||.4).2261242P x P x y k x y y AB P x x NP x y y y x NP x x NP +-=≤-≤≤=-+-=-+-=++=-=点的轨迹方程为当时,取得设点的坐标为,,则,消去得当斜率不存在时,的中点为原点,也满足上述方程.所以由点的轨迹方程知,即所以故当时,取得最小值为评注:由向量作为载体的解析几何问题一要利用向量的几何意义,二要熟悉向量的坐标运算.而与椭圆有关的求最值问题则常与求函数的值域相联系. 例5、参数围问题()()()(01)0,1||()12||G ABC A B x M MA MC GM AB R C k l C P Q AP AQ k λλ∆-==∈=已知点是的重心,,,,在轴上有一点,满足,.求点的轨迹方程;若斜率为的直线与点的轨迹交于不同的两点、,且满足,试求的取值()222()()33()(0)3||1(0)3131(0)x yC x y G ABC G GM AB R GM AB xM x M MA MC y x x C y x λλ∆=∈==+=≠+=≠设,,为的重心,则,.因为,所以,而点在轴上,则,.,得整理得.所点的轨迹方析:程为以解()()()222222222211220||.013(13)63(1)0*(6)4(13)3(1)0130**()()2k l C P Q AP AQ k l y kx m x y k x kmx m l km k m k m P x y Q x y ==≠=++=+++-=∆=-+⋅->+->①当时,与椭圆有两个不同的交点、,由椭圆的对称性知②当时,可设的方程为,代入,整理得,,因为直线与椭圆交于不同的两点,所以,即,设,,,,1122212122212000002222()()63(1)1313()231313||11313-13AN P x y Q x y km m x x x x k kx xPQ N x y x km m y kx m k k AP AQ AN PQ mk k k k km k -+=-=+++==-=+=++=⊥++⋅=⋅=-+设,,,,则,,则中点,的坐标为,,又,所以,所以,()()()()2213**121,00,1,11k m k k k -+=<∈-得,代入得,所以.的取值范围得,是综合①②.. 评注:解决参数的取值围问题常用的方法有两种:①不等式(组)求解法:根据题意结合图形列出所讨论的参数适合的不等式(组),通过解不等式(组)得出参数的取值围;②函数值域求解法:把所讨论的参数表示为有关某个变量的函数,通过讨论函数的值域求参数的变化围.。

椭圆经典解题思路

椭圆经典解题思路

分析:把椭圆的方程化为标准方程,由c2,根据关系a2 b2 2c2可求出m的值.2 2解:方程变形为- L 1 .因为焦点在6 2my轴上,所以2m 6,解得m 3.例2已知椭圆的中心在原点,且经过点P 3,0,a 3b,求椭圆的标准方程.求出参数a和b(或a2和b2)的值,即可求得椭圆的标准方程.解:当焦点在x轴上时, 设其方程为由椭圆过点P 3,0,知3b,代入得b2 1 , a29,故椭圆的方程为y21.当焦点在y轴上时,设其方程为2y2ax2b29 0 由椭圆过点P 3,0 ,知一02a b 3b,联立解得281 , b29 ,故椭圆的方程为—812x- 1 .9例3 ABC的底边BC 16 , AC和AB两边上中线长之和为30, 求此三角形重心G的轨迹和顶点A的轨迹.解:(1 )以BC所在的直线为x轴,BC中点为原点建立直角坐标系. 设G点坐标为x, 由GC GB 20,知G点的轨迹是以B、C为焦点的椭圆, 且除去轴上两点. 10 , c 8,有b2 故其方程为—1002y_36椭圆标准方程典型例题例1已知椭圆mx2 3y2 6m 0的一个焦点为(0, 2)求m的值.又c 2,所以2m 6 22, m 5适合.分析:因椭圆的中心在原点,故其标准方程有两种情况.根据题设条件,运用待定系数法, 分析:(1)由已知可得GC GB 20,再利用椭圆定义求解.A的轨迹方程.(2)设A x, y ,则2X1002y36xx 3,由题意有3代入①,得y : A的轨迹方程为900 3241 y 0,其轨迹是椭圆(除去x轴上两点).(2)由G的轨迹方程G、A坐标的关系,利用代入法求•••所求椭圆方程为3y 2 10半长轴为4,半短轴长为b 例4已知P 点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点 P 到两焦点的距离分别为 ―5和——,过P 点作焦点所在轴33的垂线,它恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆方程.c 221或 竺 乂 1 .10 5解:如图,设P x, y ,由椭圆的对称性, 不妨设P x, y ,由椭圆的对称性,不妨设P, _________ _242 32. 7的椭圆的方程: —16说明:本题是先根据椭圆的定义,判定轨迹是椭圆,然后根据椭圆的标准方程,求轨迹的方程.这是求轨迹 方程的一种重要思想方法.解:设两焦点为F 1、F 2,且PF 1从 PF i PF ?知[PF ? 可求出PF 1F 24.5 3,PF 2晋.从椭圆定义知2a垂直焦点所在的对称轴,所以在 Rt 2;52c PF 1cos —,从而 b6PF 2F 1 中, PF 1|PF 2 2J5 .即 a J 5 .sin PF |F 2PF21PF 12,1032 例5已知椭圆方程笃 a 2 y_b 2,长轴端点为A 1, A 2,焦点为F i , F ?, P 是椭圆上一点, APA 2 F 1PF 2 .求:F 1PF 2的面积(用a 、分析:求面积要结合余弦定理及定义求角 1的两邻边,从而利用S -absinC 求面积.2表示).在第一象限.由余弦定理知: 由椭圆定义知: F i PF 2例6已知动圆 PF 1 P 过定点 F i F 』2 |PF iPF 222PF | -PF 2PF 2 2a ②,则②2—①得 PF 2 sin 1 2b 2 sin 2 1 cos A 3,0,且在定圆B:x 32 PF 1 b 2%. PF 2 cos4c 2.①2b 21 cos2 y 64的内部与其相内切,分析:关键是根据题意,列出点 P 满足的关系式. 解:如图所示,设动圆 P 和定圆B 内切于点M .动点P 到两定点, 即定点A 3,0和定圆圆心 B 3,0距离之和恰好等于定圆半径, 即PA PB PM PB BM 8 .•点P 的轨迹是以A ,B 为两焦点,例7已知椭圆 X2i iX y 2i , (i )求过点P 丄,丄且被P 平分的弦所在直线的方程; 2 2 2(2) 求斜率为 2的平行弦的中点轨迹方程;(3) 过A 2, 引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程; (4) 椭圆上有两点 P 、Q ,O 为原点,且有直线 OP 、OQ 斜率满足k OP k OQ 分析: 解: 2 X i 2(i) 求线段PQ 中点M 的轨迹方程.此题中四问都跟弦中点有关, 因此可考虑设弦端坐标的方法. 设弦两端点分别为 2y 22 2y ; y 2 M x b y i ,N X 2, ①一②得 y 2 X i ,线段MN 的中点R x, y ,则 X 2 X i X 2 2 y i y 2 y i y ? 2 2X,2y, 由题意知 X i X 2 ,则上式两端同除以X i X 2,有X i X 2 2 y i y 2y i y 2 X-I X 2将③④代入得2y3 0 .⑤ X i X 2 丄代入⑤,得业上 2 X i X 2 1 丄,故所求直线方程为: 2 2X 4y 将⑥代入椭圆方程 x 2 2y 2 2 得 6y 26y 36 0符合题意,2X 4y 3 0为所求.(2) 将 X-I X 2 2代入⑤得所求轨迹方程为: 4y 0 .(椭圆内部分)(3) 将 X i X 2 y丄代入⑤得所求轨迹方程为: 2 (4) 由①+②得 X 2 x ;4X 2 2y 22X 2y 0 .(椭圆内部分)将⑧⑨代入⑦得: 再将y i y 2 2X I X 2, ⑧, 4X 22X -|X 2⑦,2y i2y 2将③④平方并整理得4y 2 2y i y 2,4y 22y i y 2X i X 2代入⑩式得: 2 2X 2X-|X 2 4y 1 X i X 22 X 22丄i .12此即为所求轨迹方程.当然,此题除了设弦端坐标的方法,还可用其它方法解决. 例8已知椭圆4X 2 y 2i 及直线y X m . (i )当m 为何值时,直线与椭圆有公共点?要使所作椭圆的长轴最短,(2)若直线被椭圆截得的弦长为2 10,求直线的方程.5解:(1)把直线方程y x m 代入椭圆方程4x 2 y 21得4x 2 x m 2 1 ,即 5x 2 2mx m 21 0 . 2m 24 52m 116m 220 0,解得-m _522(2 )设直线与椭圆的两个交点的横坐标为X 1 , X 2,由 2m(1)得为 X 2, X 1X 2 -2m 15 5J2根据弦长公式得 :.1 1 222m 24 mi12、10.解得m 0 .方程为y X .555说明:处理有关直线与椭圆的位置关系问题及有关弦长问题,采用的方法与处理直线和圆的有所区别.这里解决直线与椭圆的交点问题,一般考虑判别式;解决弦长问题,一般应用弦长公式.用弦长公式,若能合理运用韦达定理(即根与系数的关系),可大大简化运算过程.2 2例9以椭圆 — 仝 1的焦点为焦点,过直线 丨:x y 90上一点M 作椭圆,12 3点M 应在何处?并求出此时的椭圆方程.分析:椭圆的焦点容易求出,按照椭圆的定义,本题实际上就是要在已知直线上找一点, 使该点到直线同侧的两已知点(即两焦点)的距离之和最小,只须利用对称就可解决.2 2解:如图所示,椭圆- y1的焦点为F 13,0 , F 23,0 .12 3点F 1关于直线丨:x y 90的对称点F 的坐标为(一9, 6),直线FF ?的方程为x 2y 30.x 2y 3 0解方程组 y得交点M 的坐标为(—5, 4).此时MR MF 2最小.x y 9 0所求椭圆的长轴:2a |MF 1 MF 2 |FF 2 6J5 ,.•• a 3聶,又c 3,2 2 2…b a c3.5 2 3236 •因此,所求椭圆的方程为2 2互壬145 3622例10 已知方程— y1表示椭圆,求k 的取值范围.k 50,例11 解:由3 k 0, 得3 k 5,且 k 4.k 53 k,•••满足条件的k 的取值范围是 3 k 5, 且 k 4.说明:k本题易出现如下错解:由5 0,得3 k5,故k的取值范围是3 k 53 k 0,例 12 已知 x 2 sin y 2 cos 1 (0)表示焦点在y 轴上的椭圆,求的取值范围.分析:依据已知条件确定的三角函数的大小关系•再根据三角函数的单调性,求出 的取值范围.2解:方程可化为—1sin1 .因为焦点在 1 1y 轴上,所以—cossincos因此sin 0且tan1从而说明:(1)由椭圆的标准方程知2⑵由焦点在y 轴上,知a1 sin —,b2 cos(2'^ 10,这是容易忽视的地方.cos 1 .(3)求 的取值范围时,应注意题目中的条件sin例12 求中心在原点,对称轴为坐标轴,且经过A(.. 3, 2)和B( 2.3,1)两点的椭圆方程.可设其方程为mx 2 ny 2 1 (m 0, n解:设所求椭圆方程为2 2mx ny 1 (m 0, n 0).由A(・.3,2)和B( 2、.3,1)两点在椭圆上可得_ 2m ( 3) n ( m ( 2 ..3)2 n22) 1,即 3m 4n 1, 12 1, 12m n 1,1 1x 2y 2所以m 幕,n -.故所求的椭圆方程为-y例13 知圆x 2 y 21,从这个圆上任意一点 P 向y 轴作垂线段,求线段中点 M 的轨迹.分析:本题是已知一些轨迹,求动点轨迹问题•这种题目一般利用中间变量(相关点)求轨迹方程或轨迹.解:设点M 的坐标为(x , y),点P 的坐标为(x 0, y 0),y 。

椭圆方程的几种常见求法

椭圆方程的几种常见求法

椭圆方程的几种常见求法公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]椭圆方程的几种常见求法河南 陈长松对于求椭圆方程的问题,通常有以下常见方法: 一、定义法例1 已知两圆C 1:169)4(22=+-y x ,C 2:9)4(22=++y x ,动圆在圆C 1内部且和圆C 1 相内切,和圆C 2相外切,求动圆圆心的轨迹方程.分析:动圆满足的条件为:①与圆C 1相内切;②与圆C 2相外切.依据两圆相切的充要条件建立关系式.解:设动圆圆心M(x ,y ),半径为r ,如图所示,由题意动圆M内切于圆C 1, ∴r MC -=131,圆M外切于圆C 2 , ∴r MC +=32, ∴1621=+MC MC ,∴ 动圆圆心M的轨迹是以C 1、C 2 且82,162==c a ,481664222=-=-=c a b ,故所求轨迹方程为:1486422=+y x . 评注:利用圆锥曲线的定义解题,是解决轨迹问题的基本方法之一.此题先根据平面几何知识,列出外切的条件,内切的条件,可发现利用动圆的半径过度,恰好符合椭圆的定义.从而转化问题形式,抓住本质,充分利用椭圆的定义是解题的关键.二、待定系数法例2已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点)2,3(),1,6(21--P P ,求该椭圆的方程.分析:已知两点,椭圆标准方程的形式不确定,我们可以设椭圆方程的一般形式:22ny mx +=1()0,0>>n m ,进行求解,避免讨论。

解:设所求的椭圆方程为22ny mx +=1()0,0>>n m . ∵椭圆经过两点)2,3(),1,6(21--P P ,∴⎩⎨⎧=+=+.123,16n m n m 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==.31,91n m ,故所求的椭圆标准方程为13922=+y x . 评注:求椭圆标准方程,可以根据焦点位置设出椭圆标准方程,用待定系数法求出b a ,的值:若焦点位置不确定,可利用椭圆一般形式简化解题过程.三、直接法例3 设动直线l 垂直于x 轴,且交椭圆12422=+y x 于A、B两点,P是l 上线段 AB 外一点,且满足1=•PB PA ,求点P的轨迹方程.分析:如何利用点P的坐标与椭圆上A,B两点坐标的关系,是求点P的轨迹的关键,因直线l 垂直于x 轴,所以P、A、B三点的横坐标相同,由A、B在椭圆上,所以A、B两点的纵坐标互为相反数,因此,紧紧抓住等式1=•PB PA 即可求解.解:设P(x ,y ),A(A x ,A y ),B(B x ,B y ) ,由题意:x =A x =B x ,A y +B y =0∴A y y PA -=,B y y PB -=,∵P在椭圆外,∴y -A y 与y -B y 同号,∴PB PA •=(y -A y )(y -B y )=1)(2=++-B A B A y y y y y y ∵)41(2)41(2222x x y y y A AB A --=--=-=1)41(222=--x y ,即)22(13622<<-=+x y x 为所求. 评注:求轨迹方程,首先要找出动点与已知点之间的关系,建立一个等式,用坐标代换.四、相关点法例4 ABC ∆的底边BC =16,AC 和AB 两边上的中线长之和为30,求此三角形重心G和定点A的轨迹方程.分析:由题意可知G到B、C两点的距离之和为定值,故可用定义法求解,A点和G点的关系式好建立,故可用相关点法去求.解(1)以BC 边所在直线为x 轴,BC 边的中点为坐标原点建立直角坐标系, 设G(x ,y ),由3032⨯=+GB GC ,知G点的轨迹是以B、C为焦点,长轴长为20的椭圆且除去x 轴上的两顶点,方程为)0(13610022≠=+y y x . (2)设A(x ,y ),G(),00y x ,则由(1)知G的轨迹方程是)0(13610002020≠=+y yx ∵ G为ABC ∆的重心 ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==3300y y x x 代入得:)0(132490022≠=+y y x 其轨迹是中心为原点,焦点在x 轴上的椭圆,除去长轴上的两个端点. 评注:本题的两问是分别利用定义法和相关点法求解的,要注意各自的特点,另要注意轨迹与轨迹方程的不同.。

椭圆问题的类型与解法

椭圆问题的类型与解法

椭圆问题的类型与解法椭圆问题是近几年高考的热点内容之一。

可以这样毫不夸张地说,高考试卷中,每卷必有椭圆问题。

从题型上看,可能是选择题或填空题,也可能是大题,难度为中档或高档。

纵观近几年高考试卷,归结起来椭圆问题主要包括:①求椭圆的标准方程;②椭圆定义与几何性质的运用;③求椭圆离心率的值或取值范围;④与椭圆相关的最值问题;⑤直线与椭圆位置关系问题等几种类型。

各种类型问题结构上具有一定的特征,解答方法也有一定的规律可寻。

那么在实际解答椭圆问题时到底应该如何抓住问题的结构特征,快捷,准确的解答问题呢?下面通过典型例题的详细解析来回答这个问题。

【典例1】解答下列问题: D 1、如图所示,一圆形纸片的圆心为O ,F 是圆内一定点,M 是圆周上一动点,把纸片折叠使M 与F 重合,然后抹平纸片,折痕为CD ,设CD 与OM 相交于点P ,则点P的轨迹是( )A 椭圆B 双曲线C 抛物线D 圆【解析】【知识点】①椭圆的定义与性质;②圆的定义与性质;③求点的轨迹方程的基本方法。

【解题思路】设点P (x ,y ),运用椭圆的定义与性质,结合问题条件可知点P 的轨迹是一个椭圆,从而得出选项。

【详细解答】设点P (x ,y ),纸片折叠后M 与F 重合,折痕为CD ,CD 与OM 相交于点P ,∴|PM|=|PF|,⇒|PF|+|PO|=|PM|+|PO|=|OM|是圆O 的半径为一个定值,∴点P 的轨迹是以2c=|OF|,2a=|OM|的椭圆,⇒A 正确,∴选A 。

2、根据下列条件求椭圆的标准方程:(1)焦点在x 轴上,且过点(2,0)和点(0,1); (2)焦点在y 轴上,与y 轴的一个交点为P (0,-10),P 到它较近一个焦点的距离等于2; (3)已知P 点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P 过P 作长轴的垂线恰好过椭圆的一个焦点;(4)已知椭圆的长轴长是短轴长的3倍,且过点A (3,0),并且以坐标轴为对称轴,求椭圆的标准方程。

椭圆的计算公式解法

椭圆的计算公式解法

椭圆的计算公式解法椭圆是一种常见的数学图形,具有许多重要的应用。

在几何学、物理学和工程学中,椭圆都有着广泛的应用。

因此,了解椭圆的计算公式解法是非常重要的。

本文将介绍椭圆的计算公式解法,并且通过实例来演示如何应用这些公式解决问题。

椭圆的定义是一个平面上到两个给定点的距离之和等于常数的点的集合。

这两个给定点称为焦点,它们之间的距离称为焦距。

椭圆还有一个重要的参数——半长轴和半短轴,分别用a和b表示。

椭圆的标准方程为:x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1。

其中,a和b分别为半长轴和半短轴的长度。

这是椭圆的标准方程,通过这个方程,我们可以计算椭圆上任意一点的坐标,并且可以求解椭圆的周长、面积等参数。

首先,我们来讨论椭圆的周长的计算公式。

椭圆的周长可以通过椭圆的参数a和b来计算。

椭圆的周长公式为:C = 4aE(e)。

其中,E(e)是椭圆的第二类完全椭圆积分,e是椭圆的离心率,e的计算公式为:e = √(1 (b^2/a^2))。

通过这些公式,我们可以计算椭圆的周长。

下面我们通过一个实例来演示如何计算椭圆的周长。

假设一个椭圆的半长轴a=5,半短轴b=3,我们来计算这个椭圆的周长。

首先,我们计算椭圆的离心率e:e = √(1 (3^2/5^2)) = √(1 9/25) = √(16/25) = 4/5。

然后,我们计算椭圆的第二类完全椭圆积分E(e),这里我们可以使用数值积分的方法来计算E(e)的近似值。

假设E(e)≈1.35。

最后,我们代入公式C = 4aE(e)来计算椭圆的周长:C = 451.35 = 27。

因此,这个椭圆的周长为27。

接下来,我们来讨论椭圆的面积的计算公式。

椭圆的面积可以通过椭圆的参数a和b来计算。

椭圆的面积公式为:S = πab。

通过这个公式,我们可以计算椭圆的面积。

下面我们通过一个实例来演示如何计算椭圆的面积。

假设一个椭圆的半长轴a=5,半短轴b=3,我们来计算这个椭圆的面积。

椭圆大题定值定点、取值范围、最值问题总结

椭圆大题定值定点、取值范围、最值问题总结

椭圆大题定值定点、取值范围、最值问题等总结一、直线与椭圆问题的常规解题方法:1.设直线与方程;(提醒:①设直线时分斜率存在与不存在;②设为y kx b =+与x my n =+的区别) 2.设交点坐标;(提醒:之所以要设是因为不去求出它,即“设而不求”) 3.联立方程组;4.消元韦达定理;(提醒:抛物线时经常是把抛物线方程代入直线方程反而简单) 5.根据条件重转化;常有以下类型:①“以弦AB 为直径的圆过点0”(提醒:需讨论k 是否存在) 121212100OA OB k k OA OB x x y y ⇔⊥⇔=⇔⋅-⋅=⇔+= ②“点在圆内、圆上、圆外问题”⇔“直角、锐角、钝角问题” ⇔ “向量的数量积大于、等于、小于0问题”12120x x y y ⇔+>; ③“等角、角平分、角互补问题”令斜率关系(120k k +=或12k k =); ④“共线问题”(如:AQ QB λ=⇔数的角度:坐标表示法;形的角度:距离转化法); (如:A O B ,,三点共线⇔直线OA 与OB 斜率相等); ⑤“点、线对称问题”⇔坐标与斜率关系;⑥“弦长、面积问题”⇔转化为坐标与玄长公式问题(提醒:注意两个面积公式的合理选择); 6.化简与计算; 7.细节问题不忽略;①判别式是否已经考虑;②抛物线、双曲线问题中二次项系数是否会出现0. 二、基本解题思想:1.“常规求值”问题:需要找等式,“求范围”问题需要找不等式; 2.“是否存在”问题:当作存在去求,若不存在则计算时自然会无解; 3.证明定值问题的方法:(1)常把变动的元素用参数表示出来,然后证明计算结果与参数无关; (2)也可先在特殊条件下求出定值,再给出一般的证明. 4.处理定点问题的方法:(1)常把方程中参数的同次项集在一起,并令各项的系数为零,求出定点; (2)也可先取参数的特殊值探求定点,然后给出证明,5.求最值问题时:将对象表示为变量的函数,几何法、配方法(转化为二次函数的最值)、三角代换法(转化为三角函数的最值)、利用切线的方法、利用均值不等式的方法等再解决;6.转化思想:有些题思路易成,但难以实施.这就要优化方法,才能使计算具有可行性,关键是积累“转化”的经验;椭圆中的定值、定点问题.一、常见基本题型:在几何问题中,有些几何量和参数无关,这就构成定值问题,解决这类问题常通过取参数和特殊值来确定“定值”是多少,或者将该问题涉及的几何式转化为代数式或三角式,证明该式是恒定的. (1)直线恒过定点问题1.已知点00()P x y ,是椭圆E :2212x y +=上任意一点,直线l 的方程为0012x xy y +=,直线0l 过P 点与直线l 垂直,点(10)M -,关于直线0l 的对称点为N ,直线PN 恒过一定点G ,求点G 的坐标. 解:直线0l 的方程为()()00002x y y y x x -=-,即000020y x x y x y --=设(10)M -,关于直线0l 的对称点N 的坐标为()N m n ,,则0000001212022x n m y x n m y x y ⎧=-⎪+⎪⎨⎪-⋅--=⎪⎩,,解得()3200020432000020023444244824x x x m x x x x x n y x ⎧+--=⎪-⎪⎨+--⎪=⎪-⎩所以直线PN 的斜率为()432000003200004288234n y x x x x k m x y x x -++--==---+, 从而直线PN 的方程为:()()43200000032004288234x x x x y y x x y x x ++---=---+即()32000432000023414288y x x x y x x x x --+=+++--从而直线PN 恒过定点(10)G ,.2.已知椭圆两焦点12F F ,在y 轴上,短轴长为22,离心率为22,P 是椭圆在第一象限弧上一点,且121PF PF ⋅=,过P 作关于直线1F P 对称的两条直线PA PB ,分别交椭圆于A B ,两点.(1)求P 点坐标;(2)求证直线AB 的斜率为定值;解:(1)设椭圆方程为22221y x a b+=,由题意可得2222a b c ===,,, 所以椭圆的方程为22142y x +=, 则12(02)(02)F F -,,,,设()()000000P x y x y >>,, 则()()10020022PF x y PF x y =--=---,,,,所以()22120021PF PF x y ⋅=--=,因为点()00P x y ,在曲线上,则2200124x y +=,所以220042y x -=,从而()22004212y y ---=,得0y =,则点P的坐标为(1.(2)由(1)知1PF //x 轴,直线PA PB ,斜率互为相反数,设PB 斜率为0)k k >(,则PB的直线方程为:(1)y k x =-,由22(1)124y k x y x ⎧-⎪⎨+=⎪⎩,,得()22222))40k x k k x k +++-=,设()B B B x y ,,则1B x ==同理可得A xA Bx x -, ()()28112A B A B k y y k x k x k-=----=+,所以直线AB的斜率A BAB A By y k x x -=-3.已知动直线(1)y k x =+与椭圆C :221553y x +=相交于A B ,两点,已知点()703M -,, 求证:MA MB ⋅为定值.解:将(1)y k x =+代入221553y x +=中得()2222136350k x k x k +++-=, 所以()()4222364313548200k k k k ∆=-+-=+>,221212226353131k k x x x x k k -+=-=++,所以()()()()1122121277773333MA MB x y x y x x y y ⋅=+⋅+=+++,, ()()()()21212771133x x k x x =+++++()()()2221212749139k x x k x x k =++++++()()()22222223576491393131k k k k k k k -=+++-++++422231654949931k k k k ---=++=+. 4.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :2213x y +=.如图所示,斜率为(0)k k >且不过原点的直线l 交椭圆C 于A B ,两点,线段AB 的中点为E ,射线OE 交椭圆C 于点G ,交直线3x =-于点(3)D m -,. (1)求22m k +的最小值;(2)若2OG OD OE =⋅,求证:直线l 过定点. 解:(1)由题意:设直线l :(0)y kc n n =+≠,由2213y kx n x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,,消y 得:()222136330k x knx n +++-=, ()()()222222364133112310k n k n k n ∆=-+⨯-=+->,设()()1122A x y B x y ,,,,AB 的中点()00E x y ,, 则由韦达定理得:0122613t nx x k-+=+, 即00022233131313kn kn n x y kx n k n k k k--==+=⨯+=+++,, 所以中点E 的坐标为()2231313km n k k -++,,因为O E D ,,三点在同一直线上,所以O OE D k k =,即133m k -=-,解得1m k=,所以222212m k k k +=+,当且仅当1k =时取等号,即22m k +的最小值为2. (2)证明:由题意知:0n >,因为直线OD 的方程为3m y x =-,所以由22313m y xx y ⎧=-⎪⎨⎪+=⎩得交点G 的纵坐标为223G m y m =+, 又因为213E Dn y y m k ==+,,且2OG OD OE =⋅,所以222313m n m m k =⋅++, 又由(1)知:1m k =,,所以解得k n =,所以直线l 的方程为y kx k =+,即(1)y k x =+, 令1x =-得,0y =,与实数k 无关.椭圆中的取值范围问题一、常见基本题型:对于求曲线方程中参数范围问题,应根据题设条件及曲线的几何性质构造参数满足的不等式,通过解不等式求得参数的范围;或建立关于参数的目标函数,转化为函敞的值域来解. (1)从直线和二次曲线的位置关系出发,利用判别式的符号,确定参数的取值范围.5.已知直线l 与y 轴交于点(0)P m ,,与椭圆C :2221x y +=交于相异两点A B ,,且3AP PB =, 求m 的取值范围.解:(1)当直线斜率不存在时:12m =±;(2)当直线斜率存在时:设l 与椭圆C 交点为()()1122A x y B x y ,,,, 所以2221y kx m x y =+⎧⎨+=⎩,,得()2222210k x knx m +++-= 所以()()()22222(2)4214220()kn k m k m ∆=-+-=-+>*21212222122km m x x x x k k --+==++, 1233AP PB x x =∴-=,,所以122212223x x x x x x +=-⎧⎨=-⎩,,消去2x 得()21212340x x x x ++=, 所以()22222134022km m k k --+=++, 整理得22224220k m m k +--=,214m =时,上式不成立;214m ≠时,2222241m k m -=-, 所以22222041m k m -=-,所以112m -<-或112m <, 把2222241m k m -=-代入(*)得112m -<<-或112m <<, 所以112m -<<-或112m <<,综上m 的取值范围为112m -<-或112m <.(2)利用题中其他变量的范围,借助于方程产生参变量的函数表达式,确定参数的取值范围. 6.已知点(40)(10)M N ,,,,若动点P 满足6||MN MP PN ⋅=. (1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)设过点N 的直线l 交轨迹C 于A B ,两点,若181275NA NB -⋅-,求直线l 的斜率的取值范围.解:(1)设动点()P x y ,,则(4)(30)(1)MP x y MN PN x y =-=-=--,,,,,. 由已知得3(4)x --=223412x y +=,得22143y x +=.所以点P 的轨迹C 是椭圆,C 的方程为22143y x +=.(2)由题意知,直线l 的斜率必存在,不妨设过N 的直线l 的方程为(1)y k x =-, 设A B ,两点的坐标分别为()()1122A x y B x y ,,,. 由22(1)143y k x y x =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,,消去y 得()22224384120k x k x k +-+-=,因为N 在椭圆内,所以0∆>. 所以2122212283441234k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩,, 因为()()()()()212121211111NA NB x x y y k x x⋅=--+=+--()()2121211k x x x x =+-++⎡⎤⎣⎦()()22222229141283413434k k k k k k k -+--++=+=++,所以()229118127534k k-+--+,解得213k . (3)利用基本不等式求参数的取值范围7.已知点Q 为椭圆E :221182y x +=上的一动点,点A 的坐标为(31),,求AP AQ ⋅的取值范围. 解:(13)AP =,,设()(31)Q x y AQ x y =--,,,, (3)3(1)36AP AQ x y x y ⋅=-+-=+-因为221182y x +=,即22(3)18x y +=,而22(3)2|||3|x y x y +⋅,所以18618xy -.而222(3)(3)6186x y x y xy xy +=++=+的取值范围是[036],, 3x y +的取值范围是[66]-,, 所以36AP AQ x y ⋅=+-取值范围是[120]-,.8.已知椭圆的一个顶点为(01)A -,,焦点在x 轴上.若右焦点到直线0x y -+的距离为3. (1)求椭圆的方程.(2)设直线(0)y kx m k =+≠与椭圆相交于不同的两点M N ,.当AM AN =时,求m的取值范围. 解:(1)依题意可设椭圆方程为2221x y a+=,则右焦点)0F,3=,解得23a =,故所求椭圆的方程为2213x y +=. (2)设()()(),,,p p M M N N P x y M x y N x y ,,,P 为弦MN 的中点,由2213y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,,得()()222316310k x mkx m +++-= 因为直线与椭圆相交,所以()()22222(6)43131031mk k m m k ∆=-+⨯->⇒<+,① 所以23231M NP x x mk x k +==-+,从而231p p m y kx m k =+=+,所以21313P AP P y m k k x mk+++==-,又AM AN =,所以AP MN ⊥, 则23113m k mk k++-=-,即2231m k =+,②把②代入①得22m m <,解02m <<, 由②得22103m k -=>,解得12m >.综上求得m 的取值范围是122m <<.9.如图所示,已知圆C :22(1)8x y ++=,定点(10)A ,,M 为圆上一动点,点P 在AM 上,点N 在CM 上,且满足20AM AP NP AM =⋅=,,点N 的轨迹为曲线E . (1)求曲线E 的方程;(2)若过定点(02)F ,的直线交曲线E 于不同的两点G H ,(点G 在点F H ,之间),且满足FG FH λ=,求λ的取值范围.解:(1)因为20AM AP NP AM =⋅=,. 所以NP 为AM 的垂直平分线,所以NA NM =, 又因为22CN NM +=,所以222CN AN +=>. 所以动点N 的轨迹是以点(10)(10)C A -,,,为焦点的椭圆 且椭圆长轴长为222a =,焦距21c =. 所以2211a c b ===,,. 所以曲线E 的方程为2212x y += (2)当直线GH 斜率存在时,设直线GH 方程为2y kx =+.代入椭圆方程2212x y +=, 得()2214302k x kx +++=,由0∆>得232k >,设()()1122G x y H x y ,,,,则121222431122k x x x x k k -+==++,, 又因为FG FH λ=,所以()()112222x y x y λ-=-,,, 所以12x x λ=,所以2122122(1)x x x x x x λλ+=+=,,所以()22121221x xx x x λλ+==+,所以2222431122(1)k k k λλ-⎛⎫ ⎪+ ⎪+⎝⎭=+,整理得22(1)161312k λλ+=⎛⎫+ ⎪⎝⎭,因为232k >,所以2161643332k <<+,所以116423λλ<++<,解得133λ<<.又因为01λ<<,所以113λ<<.又当直线GH 斜率不存在,方程为11033x FG FH λ===,,, 所以113λ<,即所求λ的取值范围是)113⎡⎢⎣,. 10.已知椭圆C :22221(0)y x a b a b+=>>,以原点为圆心,椭圆的短半轴长为半径的圆与直线0x y -=相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)若过点(20)M ,的直线与椭圆C 相交于两点A B ,,设P 为椭圆上一点,且满足OA OB tOP +=(O 为坐标原点),当25||3PA PB -<t 取值范围.解:(1)由题意知c e a =,所以22222212c a b e a a -===, 即222a b =,所以2221a b ==,. 故椭圆C 的方程为2212x y +=. (2)由题意知直线AB 的斜率存在.设AB :()2y k x =-,()()1122()x y B x A y P x y ,,,,,, 由22(2)12y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,,得()2222128820k x k x k +-+-=, ()()42221644218202k k k k ∆=-+-><,,221212228821212k k x x x x k k -+=⋅=++,. 因为OA OB tOP +=,所以()()212121228()12x x k x x y y t x y x t t k +++===+,,,,()()1212214412y y k y k x x k t t t k +-==+-=⎡⎤⎣⎦+, 因为点P 在椭圆上,所以()()()2222222228(4)221212k k tk t k-+=++,所以()2221612k t k =+.因为25||3PA PB-<12x -<,所以()()22121220149k x x x x ⎡⎤++-⋅<⎣⎦,所以()()4222226482201491212k k k k k ⎡⎤-⎢⎥+-⋅<⎢⎥++⎣⎦, 所以()()224114130k k -+>,所以214k >,所以21142k <<,因为()2221612k t k=+,所以222216881212k t k k==-++,所以2t -<<2t <<,所以实数t取值范围为(()26223-,,.椭圆中的最值问题一、常见基本题型: (1)利用基本不等式求最值,11.已知椭圆两焦点12F F ,在y轴上,短轴长为,P 是椭圆在第一象限弧上一点,且121PF PF ⋅=,过P 作关于直线1F P 对称的两条直线PA PB ,分别交椭圆于A B ,两点,求PAB ∆面积的最大值.解:设椭圆方程为22221y x ab+=,由题意可得2a b c ===,故椭圆方程为22142y x += 设AB 的直线方程:y m =+.由22124y m y x ⎧=+⎪⎨+=⎪⎩,,得22440xm ++-=,由()22)1640m ∆=-->,得m -<< P 到AB 的距离为d =则1||2PAB S AB d ∆=⋅=,)(2188m -=当且仅当2(m =±∈-取等号,所以三角形P AB . (2)利用函数求最值,12.如图,DP ⊥x 轴,点M 在DP 的延长线上,且2DM DP =.当点P 在圆221x y +=上运动时. (1)求点M 的轨迹C 的方程;(2)过点(0)T t ,作圆221x y +=的切线l 交曲线C 于A B ,两点,求AOB ∆面积S 的最大值和相应的点T 的坐标.解:(1)设点M 的坐标为()x y ,,点P 的坐标为00()x y ,,则002x x y y ==,,所以002yx x y ==,,① 因为00()P x y ,在圆221x y +=上,所以22001x y +=② 将①代入②,得点M 的轨方程C 的方程2214y x +=. (2)由题意知,||1t .当1t =时,切线l 的方程为1y =,点A B ,的坐标分别为()()331122-,,,,此时3AB =;当1t =-时,同理可得3AB =;当||1t >时,设切线l 的方程为y kx m k =+∈R ,, 由2214y kx t y x =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,,得()2224240k x ktx t +++-=③设A B ,两点的坐标分别为()()1122x y x y ,,,,则由③得: 21212222444kt t x x x x k k -+=-=++,.又由l 与圆221x y +=相切,得2||11t k =+,即221t k =+.所以()()()()()222222212122224443||4||1434t t k t AB x x y y k k t k ⎡⎤-⎢⎥=-+-=+-=⎢⎥+++⎣⎦. 因为243||43||233||||t AB t t t ==++,且当3t =±时, 2AB =,所以AB 的最大值为2,依题意,圆心O 到直线AB 的距离为圆221x y +=的半径,所以AOB ∆面积1112S AB =⨯,当且仅当3t =±时,AOB ∆面积S 的最大值为1,相应的T 的坐标为(03)-,或(03),.13.已知椭圆G :2214x y +=.过点(0)m ,作圆221x y +=的切线l 交椭圆G 于A B ,两点.将AB 表示为m的函数,并求AB 的最大值. 解:由题意知,||1m .当1m =时,切线l 的方程为1x =,点A B ,的坐标分别为((11,,,此时AB =; 当1m =-时,同理可得AB =;当||1m >时,设切线l 的方程为()y k x m =-. 由22()14y k x m x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,,得()22222148440k x k mx k m +-+-=. 设A B ,两点的坐标分别为()()1122x y x y ,,,, 又由l 与圆221x y +=1=,即2221m k k =+. 所以AB ===由于当1m =±时,AB23||||AB m m==+, 当且当m =时,2AB =.所以AB 的最大值为2.【练习题】1.已知A B C ,,是椭圆m :22221(0)y x a ba b+=>>上的三点,其中点A 的坐标为0),BC 过椭圆m 的中心,且0||2||AC BC BC AC ⋅==,. (1)求椭圆m 的方程;(2)过点(0 )M t ,的直线l (斜率存在时)与椭圆m 交于两点P Q ,,设D 为椭圆m 与y 轴负半轴的交点,且||||DP DQ =,求实数t 的取值范围.2.已知圆M :222()()x m y n r -+-=及定点(10)N ,,点P 是圆M 上的动点,点Q 在NP 上,点G 在MP上,且满足20NP NQ GQ NP =⋅=,. (1)若104m n r =-==,,,求点G 的轨迹C 的方程;(2)若动圆M 和(1)中所求轨迹C 相交于不同两点A B ,,是否存在一组正实数m n r ,,,使得直线MN 垂直平分线段AB ,若存在,求出这组正实数;若不存在,说明理由.3.已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点距离的最大值为3,最小值为1.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线:y kx m,不是左右顶点),且以AB为直径的圆过椭圆C的,两点(A B=+与椭圆C相交于A B右顶点,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标.4.如图,已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,长轴长是短轴长的2倍且经过点1M,,平行于OM(2)的直线l在y轴上的截距为(0),两个不同点.m m≠,l交椭圆于A B(1)求椭圆的方程;(2)求m的取值范围;(3)求证直线MA MB,与x轴始终围成一个等腰三角形.。

高考数学中的椭圆的性质应用策略

高考数学中的椭圆的性质应用策略

高考数学中的椭圆的性质应用策略椭圆作为一种重要的二次曲线,在高考数学中具有重要的位置。

通过学习椭圆的基本概念、性质以及应用,可以提高数学的综合素质、加深对数学的理解和掌握,进而提升高考数学的分数。

本文将从椭圆的基本概念入手,分析椭圆在高考数学中的应用和解题策略。

一、椭圆的基本概念和性质先来回顾一下椭圆的基本定义。

一个点到两个给定点的距离之和等于定值的点的轨迹,就是椭圆。

这两个给定点叫做椭圆的焦点,连结它们的线段称为椭圆的主轴,主轴的中点称为椭圆的中心,主轴上的两个端点与中心的距离称为椭圆的半径,其中较长的半径称为椭圆的长半轴,较短的半径称为椭圆的短半轴。

椭圆还有一些重要的性质,比如说在长半轴和短半轴的交点处成直角,椭圆的离心率小于1,离心率等于0时就是一个圆等等。

在高考数学中,要注意掌握这些基本概念和性质,能够正确理解和应用它们,才能在奇怪的数学题目中迅速地发现突破口。

二、椭圆的应用椭圆在高考数学中的应用很广泛,可以涉及到各个知识点。

下面我们着重分析一些常见的应用。

1. 解析几何使用解析几何中的坐标系,将椭圆的定义转化为方程,可以利用解析几何的知识对椭圆进行分析、计算和判断。

例如椭圆的标准方程是$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$,可以根据该公式来求椭圆上某一点的坐标,或者证明椭圆的某些性质。

2. 函数与导数函数如何表现椭圆的性质?通过函数与导数的知识,我们可以把椭圆看成一个函数图像上的“曲线”,而椭圆的各种性质则可以转化为函数、导数或曲线的特征。

比如说,当$x$等于长半轴时,函数的导数等于零,即函数呈现最小值,在这一点处切线垂直于椭圆的短半轴。

3. 求面积椭圆的面积是高考数学中需要掌握的一个基本知识点,往往会涉及到一些相关的计算和推导。

根据椭圆的高、宽、轴、离心率等参数,可以通过各种方法计算其面积,而这些方法也是掌握椭圆应用的重要方式之一。

三、解题策略在解题时,椭圆可以为我们提供很多的线索和方法。

考研数学椭圆与双曲线题解题方法

考研数学椭圆与双曲线题解题方法

考研数学椭圆与双曲线题解题方法考研数学是很多考生的痛点,尤其是对于椭圆与双曲线这一部分,更是让人头疼不已。

然而,在做题时,只要抓住一些方法和技巧,这一部分也可以轻松应对。

下面,我将结合一些例题,分享一些解题方法,希望对考生有所帮助。

首先,我们来看一个关于椭圆的例题。

假设一个椭圆的焦点为F1和F2,椭圆的长轴为2a,短轴为2b。

若过焦点F1引椭圆的切线交椭圆于点A,在椭圆的长轴上任取一点B。

现要证明:线段AB的中垂线一定过定点。

首先,我们需要了解椭圆的性质。

对于一个椭圆上的任意一个点P,其到焦点距离之和等于2a(即PF1 + PF2 = 2a)。

所以,点A到焦点F1的距离等于点A到焦点F2的距离,即AF1 = AF2。

由于线段AF1和AF2垂直于椭圆的切线,所以它们互为等腰三角形的腰。

根据等腰三角形的性质,∠AF1P = ∠AF2P。

又由于F1P = F2P,所以三角形AF1P和AF2P是全等三角形。

接下来,我们来证明线段AB的中垂线一定过定点。

连接OB,并延长交AB的延长线于点C。

根据题意,点A是椭圆的切点,所以∠BAO = 90°,又∠AF2P = ∠AF1P = ∠BAO,所以A、B、F2、P共圹。

同理,A、 B、 F1、 P 共圹。

现在,我们证明线段CF2的垂直平分线也通过点B。

由于∠BF2A = ∠CAF2 = 90°,又∠BAF2 = ∠CAF2,所以三角形BAF2与三角形CAF2全等,所以∠BCF2= ∠BPF2,所以线段CF2垂直平分线也通过点B。

同理,线段CF1的垂直平分线也通过点B。

综上所述,线段AB的中垂线一定过定点B。

通过这个例题,我们可以提到一些解题方法:了解椭圆的性质,通过观察和利用已知的条件,进行等辅助线的构造,最终简化题目难度,验证解答的正确性。

接下来,我们来看一个关于双曲线的例题。

已知双曲线的标准方程为x^2/16 -y^2/9 = 1。

求该双曲线的渐近线方程。

高中数学椭圆知识点总结 经典例题解析,冲刺130分,势在必得

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高中数学椭圆知识点总结经典例题解
析,冲刺130分,势在必得
椭圆在高考数学中分数占比很大,需要同学们记住性质等知识点,课后多做练习。

建议大家整理一个错题集,把错题的原因标注出来,并且分析出正确的解题方法和技巧。

隔几天拿出来复习一下,冲刺130分肯定没问题。

我们的张老师,从小学就有整理错题集的习惯。

刚上高中数学成绩只有90多分,他调整思路,整理错题集,每一道错题都分析出原因,归纳题型,高考的时候考了140多分。

所以说,学霸曾经也是学渣,学渣完全有可能逆袭成学霸。

对于椭圆这部分知识点来说,夯实基础,做经典例题分析,整理错题集,有利于转换同学的解题思路,提升解题速度,灵活应对出题变式,培养同学们的学科思维,冲刺130分,绝对没问题。

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椭圆标准方程典型例题例1 已知椭圆06322=-+m y mx 的一个焦点为(0,2)求m 的值.分析:把椭圆的方程化为标准方程,由2=c ,根据关系222c b a +=可求出m 的值.解:方程变形为12622=+my x .因为焦点在y 轴上,所以62>m ,解得3>m . 又2=c ,所以2262=-m ,5=m 适合.故5=m .例2 已知椭圆的中心在原点,且经过点()03,P ,b a 3=,求椭圆的标准方程. 分析:因椭圆的中心在原点,故其标准方程有两种情况.根据题设条件,运用待定系数法,求出参数a 和b (或2a 和2b )的值,即可求得椭圆的标准方程.解:当焦点在x 轴上时,设其方程为()012222>>=+b a by a x .由椭圆过点()03,P ,知10922=+b a .又b a 3=,代入得12=b ,92=a ,故椭圆的方程为1922=+y x . 当焦点在y 轴上时,设其方程为()012222>>=+b a bx a y .由椭圆过点()03,P ,知10922=+ba .又b a 3=,联立解得812=a ,92=b ,故椭圆的方程为198122=+x y . 例3 ABC ∆的底边16=BC ,AC 和AB 两边上中线长之和为30,求此三角形重心G 的轨迹和顶点A 的轨迹.分析:(1)由已知可得20=+GB GC ,再利用椭圆定义求解.(2)由G 的轨迹方程G 、A 坐标的关系,利用代入法求A 的轨迹方程.解: (1)以BC 所在的直线为x 轴,BC 中点为原点建立直角坐标系.设G 点坐标为()y x ,,由20=+GB GC ,知G 点的轨迹是以B 、C 为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因10=a ,8=c ,有6=b ,故其方程为()013610022≠=+y y x . (2)设()y x A ,,()y x G '',,则()013610022≠'='+'y y x . ① 由题意有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧='='33yy x x ,代入①,得A 的轨迹方程为()0132490022≠=+y y x ,其轨迹是椭圆(除去x 轴上两点).例4 已知P 点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P 到两焦点的距离分别为354和352,过P 点作焦点所在轴的垂线,它恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆方程. 解:设两焦点为1F 、2F ,且3541=PF ,3522=PF .从椭圆定义知52221=+=PF PF a .即5=a . 从21PF PF >知2PF 垂直焦点所在的对称轴,所以在12FPF Rt ∆中,21sin 1221==∠PF PF F PF , 可求出621π=∠F PF ,3526cos21=⋅=πPF c ,从而310222=-=c a b .∴所求椭圆方程为1103522=+y x 或1510322=+y x . 例5 已知椭圆方程()012222>>=+b a by a x ,长轴端点为1A ,2A ,焦点为1F ,2F ,P 是椭圆上一点,θ=∠21PA A ,α=∠21PF F .求:21PF F ∆的面积(用a 、b 、α表示). 分析:求面积要结合余弦定理及定义求角α的两邻边,从而利用C ab S sin 21=∆求面积.解:如图,设()y x P ,,由椭圆的对称性,不妨设()y x P ,,由椭圆的对称性,不妨设P 在第一象限.由余弦定理知: 221F F 2221PF PF +=12PF -·224cos c PF =α.① 由椭圆定义知: a PF PF 221=+ ②,则-①②2得 αcos 12221+=⋅b PF PF . 故αsin 212121PF PF S PF F ⋅=∆ ααsin cos 12212+=b 2tan 2αb =.例6 已知动圆P 过定点()03,-A ,且在定圆()64322=+-y x B :的内部与其相内切,求动圆圆心P 的轨迹方程. 分析:关键是根据题意,列出点P 满足的关系式.解:如图所示,设动圆P 和定圆B 内切于点M .动点P 到两定点,即定点()03,-A 和定圆圆心()03,B 距离之和恰好等于定圆半径, 即8==+=+BM PB PM PB PA .∴点P 的轨迹是以A ,B 为两焦点,半长轴为4,半短轴长为73422=-=b 的椭圆的方程:171622=+y x . 说明:本题是先根据椭圆的定义,判定轨迹是椭圆,然后根据椭圆的标准方程,求轨迹的方程.这是求轨迹方程的一种重要思想方法.例7 已知椭圆1222=+y x ,(1)求过点⎪⎭⎫ ⎝⎛2121,P 且被P 平分的弦所在直线的方程; (2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;(3)过()12,A 引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程; (4)椭圆上有两点P 、Q ,O 为原点,且有直线OP 、OQ 斜率满足21-=⋅OQ OP k k , 求线段PQ 中点M 的轨迹方程.分析:此题中四问都跟弦中点有关,因此可考虑设弦端坐标的方法.解:设弦两端点分别为()11y x M ,,()22y x N ,,线段MN 的中点()y x R ,,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+=+=+④,③,②,①,y y y x x x y x y x 222222212122222121①-②得()()()()022*******=-++-+y y y y x x x x . 由题意知21x x ≠,则上式两端同除以21x x -,有()()0221212121=-+++x x y y y y x x ,将③④代入得022121=--+x x y y yx .⑤(1)将21=x ,21=y 代入⑤,得212121-=--x x y y ,故所求直线方程为: 0342=-+y x . ⑥ 将⑥代入椭圆方程2222=+y x 得041662=--y y ,0416436>⨯⨯-=∆符合题意,0342=-+y x 为所求.(2)将22121=--x x y y 代入⑤得所求轨迹方程为: 04=+y x .(椭圆内部分)(3)将212121--=--x y x x y y 代入⑤得所求轨迹方程为: 022222=--+y x y x .(椭圆内部分)(4)由①+②得 :()2222212221=+++y y x x , ⑦, 将③④平方并整理得 212222124x x x x x -=+, ⑧, 212222124y y y y y -=+, ⑨将⑧⑨代入⑦得:()224424212212=-+-y y y x x x , ⑩ 再将212121x x y y -=代入⑩式得: 221242212212=⎪⎭⎫ ⎝⎛--+-x x y x x x , 即 12122=+y x . 此即为所求轨迹方程.当然,此题除了设弦端坐标的方法,还可用其它方法解决.例8 已知椭圆1422=+y x 及直线m x y +=. (1)当m 为何值时,直线与椭圆有公共点? (2)若直线被椭圆截得的弦长为5102,求直线的方程. 解:(1)把直线方程m x y +=代入椭圆方程1422=+y x 得 ()1422=++m x x ,即012522=-++m mx x .()()020*********≥+-=-⨯⨯-=∆m m m ,解得2525≤≤-m . (2)设直线与椭圆的两个交点的横坐标为1x ,2x ,由(1)得5221mx x -=+,51221-=m x x .根据弦长公式得 :51025145211222=-⨯-⎪⎭⎫⎝⎛-⋅+m m .解得0=m .方程为x y =. 说明:处理有关直线与椭圆的位置关系问题及有关弦长问题,采用的方法与处理直线和圆的有所区别.这里解决直线与椭圆的交点问题,一般考虑判别式∆;解决弦长问题,一般应用弦长公式. 用弦长公式,若能合理运用韦达定理(即根与系数的关系),可大大简化运算过程.例9 以椭圆131222=+y x 的焦点为焦点,过直线09=+-y x l :上一点M 作椭圆,要使所作椭圆的长轴最短,点M 应在何处?并求出此时的椭圆方程.分析:椭圆的焦点容易求出,按照椭圆的定义,本题实际上就是要在已知直线上找一点,使该点到直线同侧的两已知点(即两焦点)的距离之和最小,只须利用对称就可解决.解:如图所示,椭圆131222=+y x 的焦点为()031,-F ,()032,F . 点1F 关于直线09=+-y x l :的对称点F 的坐标为(-9,6),直线2FF 的方程为032=-+y x .解方程组⎩⎨⎧=+-=-+09032y x y x 得交点M 的坐标为(-5,4).此时21MF MF +最小.所求椭圆的长轴:562221==+=FF MF MF a ,∴53=a ,又3=c ,∴()3635322222=-=-=c a b .因此,所求椭圆的方程为1364522=+y x . 例10 已知方程13522-=-+-ky k x 表示椭圆,求k 的取值范围.例11 解:由⎪⎩⎪⎨⎧-≠-<-<-,35,03,05k k k k 得53<<k ,且4≠k .∴满足条件的k 的取值范围是53<<k ,且4≠k . 说明:本题易出现如下错解:由⎩⎨⎧<-<-,03,05k k 得53<<k ,故k 的取值范围是53<<k .出错的原因是没有注意椭圆的标准方程中0>>b a 这个条件,当b a =时,并不表示椭圆. 例12 已知1cos sin 22=-ααy x )0(πα≤≤表示焦点在y 轴上的椭圆,求α的取值范围. 分析:依据已知条件确定α的三角函数的大小关系.再根据三角函数的单调性,求出α的取值范围.解:方程可化为1cos 1sin 122=+ααy x .因为焦点在y 轴上,所以0sin 1cos 1>>-αα. 因此0sin >α且1tan -<α从而)43,2(ππα∈. 说明:(1)由椭圆的标准方程知0sin 1>α,0cos 1>-α,这是容易忽视的地方.(2)由焦点在y 轴上,知αcos 12-=a ,αsin 12=b . (3)求α的取值范围时,应注意题目中的条件πα<≤0.例12 求中心在原点,对称轴为坐标轴,且经过)2,3(-A 和)1,32(-B 两点的椭圆方程. 分析:由题设条件焦点在哪个轴上不明确,椭圆标准方程有两种情形,为了计算简便起见,可设其方程为122=+ny mx (0>m ,0>n ),且不必去考虑焦点在哪个坐标轴上,直接可求出方程.解:设所求椭圆方程为122=+ny mx (0>m ,0>n ).由)2,3(-A 和)1,32(-B 两点在椭圆上可得⎪⎩⎪⎨⎧=⋅+-⋅=-⋅+⋅,11)32(,1)2()3(2222n m n m 即⎩⎨⎧=+=+,112,143n m n m 所以151=m ,51=n .故所求的椭圆方程为151522=+y x . 例13 知圆122=+y x ,从这个圆上任意一点P 向y 轴作垂线段,求线段中点M 的轨迹. 分析:本题是已知一些轨迹,求动点轨迹问题.这种题目一般利用中间变量(相关点)求轨迹方程或轨迹. 解:设点M 的坐标为),(y x ,点P 的坐标为),(00y x ,则2x x =,0y y =. 因为),(00y x P 在圆122=+y x 上,所以12020=+y x .将x x 20=,y y =0代入方程12020=+y x 得1422=+y x .所以点M 的轨迹是一个椭圆1422=+y x . 说明:此题是利用相关点法求轨迹方程的方法,这种方法具体做法如下:首先设动点的坐标为),(y x ,设已知轨迹上的点的坐标为),(00y x ,然后根据题目要求,使x ,y 与0x ,0y 建立等式关系,从而由这些等式关系求出0x 和0y 代入已知的轨迹方程,就可以求出关于x ,y 的方程, 化简后即我们所求的方程.这种方法是求轨迹方程的最基本的方法,必须掌握. 例14 已知长轴为12,短轴长为6,焦点在x 轴上的椭圆,过它对的左焦点1F 作倾斜解为3π的直线交椭圆于A ,B 两点,求弦AB 的长.分析:可以利用弦长公式]4))[(1(1212212212x x x x k x x k AB -++=-+=求得, 也可以利用椭圆定义及余弦定理,还可以利用焦点半径来求. 解:(法1)利用直线与椭圆相交的弦长公式求解.2121x x k AB -+=]4))[(1(212212x x x x k -++=.因为6=a ,3=b ,所以33=c .因为焦点在x 轴上,所以椭圆方程为193622=+y x ,左焦点)0,33(-F ,从而直线方程为93+=x y . 由直线方程与椭圆方程联立得:0836372132=⨯++x x .设1x ,2x 为方程两根,所以1337221-=+x x ,1383621⨯=x x ,3=k , 从而1348]4))[(1(1212212212=-++=-+=x x x x k x x k AB . (法2)利用椭圆的定义及余弦定理求解.由题意可知椭圆方程为193622=+y x ,设m AF =1,n BF =1,则m AF -=122,n BF -=122. 在21F AF ∆中,3cos22112212122πF F AF F F AF AF -+=,即21362336)12(22⋅⋅⋅-⋅+=-m m m ; 所以346-=m .同理在21F BF ∆中,用余弦定理得346+=n ,所以1348=+=n m AB .(法3)利用焦半径求解.先根据直线与椭圆联立的方程0836372132=⨯++x x 求出方程的两根1x ,2x ,它们分别是A ,B 的横坐标. 再根据焦半径11ex a AF +=,21ex a BF +=,从而求出11BF AF AB +=.例15 椭圆192522=+y x 上的点M 到焦点1F 的距离为2,N 为1MF 的中点,则ON (O 为坐标原点)的值为A.4 B .2 C.8 D .23解:如图所示,设椭圆的另一个焦点为2F ,由椭圆第一定义得10221==+a MF MF ,所以82101012=-=-=MF MF ,又因为ON 为21F MF ∆的中位线,所以4212==MF ON ,故答案为A. 说明:(1)椭圆定义:平面内与两定点的距离之和等于常数(大于21F F )的点的轨迹叫做椭圆.(2)椭圆上的点必定适合椭圆的这一定义,即a MF MF 221=+,利用这个等式可以解决椭圆上的点与焦点的有关距离.例16 已知椭圆13422=+y x C :,试确定m 的取值范围,使得对于直线m x y l +=4:,椭圆C 上有不同的两点关于该直线对称.分析:若设椭圆上A ,B 两点关于直线l 对称,则已知条件等价于:(1)直线l AB ⊥;(2)弦AB 的中点M 在l 上.利用上述条件建立m 的不等式即可求得m 的取值范围. 解:(法1)设椭圆上),(11y x A ,),(22y x B 两点关于直线l 对称,直线AB 与l 交于),(00y x M 点. ∵l 的斜率4=l k ,∴设直线AB 的方程为n x y +-=41.由方程组⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++-=,134,4122yx n x y 消去y 得 0481681322=-+-n nx x ①。

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