高考(新课标)数学(理)一轮复习配套课件第九章平面解析几何9.6精选ppt版本
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解:(1)∵椭圆的焦点在 x 轴上,∴设它的标准方程为ax22+by22=1(a>b>0).
∵2a=10,2c=6,即 a=5,c=3,
∴b2=a2-c2=52-32=16. ∴所求椭圆的标准方程为2x52 +1y62 =1. (2)∵所求的椭圆与椭圆x92+y42=1 的焦点相同,∴其焦点在 x 轴上,且 c2=5. 设所求椭圆的标准方程为ax22+by22=1(a>b>0), ∵所求椭圆过点 P(-3,2),∴有a92+b42=1.
类型二 椭圆的离心率
设 F1(-c,0),F2(c,0)分别是椭圆ax22+by22=1(a> b>0)的左、右焦点,若在直线 x=ac2上存在点 P,使线段 PF1
的中垂线过点 F2,则椭圆离心率的取值范围是( )
A.0, 22
B.0, 33
C. 22,1
D. 33,1
解:设左焦点为 F1,由 F(c,0)关于直线 y=bcx 的对称点 Q 在椭圆上,得|OQ|=|OF|,又|OF1|=|OF|,∴F1Q⊥QF.不妨设|QF1| =ck,则|QF|=bk,|F1F|=ak,因此 2c=ak.又 2a=ck+bk,∴ac= b+a c,即 a2=c2+bc,得 b=c,a= 2c,∴e=ac= 22.故填 22.
解法一:椭圆2y52 +x92=1 的焦点为(0,-4),(0,4), 即 c=4.
由椭圆的定义知,2a= ( 3-0)2+(- 5+4)2+ ( 3-0)2+(- 5-4)2,解得 a=2 5.
由 c2=a2-b2 可得 b2=4.∴所求椭圆的标准方程为 2y02 +x42=1.
解法二:∵所求椭圆与椭圆2y52 +x92=1 的焦点相同,
类型三 椭圆的焦点三角形
已知 F1,F2 是椭圆的两个焦点,P 为椭圆上一点,∠F1PF2=60°. (1)求椭圆离心率的范围;
(2)求证△F1PF2 y22=1(a>b>0),P 点坐标为(x0,y0).
(1)|PF1|=a+ex0,|PF2|=a-ex0.
(1)过两点 P1(2,2),P2(-3,-1)作一个椭圆,使它
的中心在原点,焦点在 x 轴上,求椭圆的方程,椭圆的长半轴、短
半轴的长度以及离心率.
解:根据题意,设椭圆方程为ax22+by22=1(a>b>0),
a42+b42=1,
a2=332,
将两已知点坐标代入得
解得
a92+b12=1,
(2015·广东)已知椭圆2x52 +my22=1(m>0)的左焦
点为 F1(-4,0),则 m=(
A.2
B.3
) C.4
D.9
解:由 25-m2=4,得 m2=9,又 m>0,∴m= 3.故选 B.
“-3<m<5”是“方程5-x2m+my+2 3=1 表示椭圆”的
()
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
(2)设|F1B|=k,则 k>0 且|AF1|=3k,|AB|=4k,由椭圆定义可得
|AF2|=2a-3k,|BF2|=2a-k.在△ABF2 中,由余弦定理可得 |AB|2=|AF2|2+|BF2|2-2|AF2||BF2|cos∠AF2B, 即(4k)2=(2a-3k)2+(2a-k)2-65(2a-3k)(2a-k),
b2=352.
故椭圆方程为332x2+352y2=1,
长半轴长 a= 332=43 6,短半轴长 b=
∵c2=a2-b2=332-352=6145,
∴离心率 e=ac=
ac22=
10 5.
352=4
10 5.
(2)过点( 3,- 5),且与椭圆2y52 +x92=1 有相同焦 点的椭圆的标准方程为____________.
(1)若|AB|=4,△ABF2 的周长为 16,求|AF2|; (2)若 cos∠AF2B=35,求椭圆 E 的离心率.
解:(1)由|AF1|=3|F1B|,|AB|=4,得|AF1|=3,|F1B|=1, ∵△ABF2 的周长为 16,∴由椭圆定义可得 4a=16,|AF1| +|AF2|=2a=8, 故|AF2|=2a-|AF1|=8-3=5.
第九章
平面解析几何
§9.6 椭 圆
1.椭圆的定义 (1) 定 义 : 平 面 内 与 两 个 定 点 F1 , F2 的 距 离 的 和 等 于 常 数 2a(2a______|F1F2|) 的 点 的轨 迹叫 做椭 圆 . 这两 个定 点叫 做椭 圆的 ________,两焦点间的距离叫做椭圆的________.
解法一:由题意可设 Pac2,y,∵PF1 的中垂线过点 F2,∴|F1F2|=|F2P|,
即 2c= ac2-c2+y2,整理得 y2=3c2+2a2-ac24.
∵y2≥0,∴3c2+2a2-ac24≥0,即
3e2-e12+2≥0,解得
e≥
3 3.
∴e 的取值范围是 33,1.
2
2
2
在△F1PF2 中,cos∠F1PF2=|PF1|2+|PF|P1|F·2||P-F|2F|1F2|
=(a+2(exa0)+2e+x0)((a-a-ex0e)x0)2-4c2=cos60°=12,
解得 x20=4c32-e2 a2.∵x0∈(-a,a),∴x20∈[0,a2),0≤4c32-c2a2<a2,
右焦点分别为 F1,F2,P 是 C 上的点,PF2⊥F1F2,∠PF1F2= 30°,则 C 的离心率为( )
3
1
1
3
A. 6
B.3
C.2
D. 3
解:设|F1F2|=2c,则|PF2|=23 3c,∴|PF1|=4 3 3c.∴2a =|PF1|+|PF2|=2 3c,故 e=ac= 33.故选 D.
※(2)另一种定义方式(见人教 A 版教材选修 2-1 P47 例 6、 P50):平面内动点 M 到定点 F 的距离和它到定直线 l 的距离之比等于 常数 e(0<e<1)的轨迹叫做椭圆.定点 F 叫做椭圆的一个焦点,定直 线 l 叫做椭圆的一条准线,常数 e 叫做椭圆的__________.
2.椭圆的标准方程及几何性质 焦点在 x 轴上
已知椭圆xm2+y42=1 的焦距是 2,则该椭圆的长 轴长为____________.
解:当焦点在 x 轴上时,有 m-4=1,得 m=5, 此时长轴长为 2 5;当焦点在 y 轴上时,长轴长为 4. 故填 2 5或 4.
类型一 椭圆的定义及其标准方程
求满足下列条件的椭圆的标准方程: (1)两个焦点的坐标分别是(-3,0),(3,0),椭圆上一点 P 到两 焦点的距离之和等于 10; (2)过点 P(-3,2),且与椭圆x92+y42=1 有相同的焦点; (3)已知点 P 在以坐标轴为对称轴的椭圆上,且点 P 到两焦点的距 离分别为 5,3,过点 P 且与长轴垂直的直线恰过椭圆的一个焦点.
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解
:
要
使
方
程
x2 5-m
+
y2 m+3
=
1
表示椭圆,只须满足
5-m>0, m+3>0,
解得-3<m<5 且 m≠1,因此,“-3<m<5”是“方
5-m≠m+3,
程5-x2m+my+2 3=1 表示椭圆”的必要不充分条件.故选 B.
(2013·全国课标Ⅱ)设椭圆 C:ax22+by22=1(a>b>0)的左、
已知中心在原点的椭圆 C 的右焦点为 F(1,0), 离心率等于12,则 C 的方程是____________.
解:由椭圆 C 的右焦点为 F(1,0)知 c=1,且焦 点在 x 轴上,又 e=ac=12,∴a=2,a2=4,b2=a2- c2=3,椭圆 C 的方程为x42+y32=1.故填x42+y32=1.
化简可得(a+k)(a-3k)=0,而 a+k>0,故 a=3k.
于是有|AF2|=3k=|AF1|,|BF2|=5k,因此|BF2|2=|AF2|2+|AB|2,
可得 F1A⊥F2A,
故△AF1F2 为等腰直角三角形.从而 c= 22a,
∴椭圆
E
的离心率
e=ac=
2 2.
类型四 椭圆的弦长
(2015·陕西)已知椭圆 E:ax22+ by22=1(a>b>0)的半焦距为 c,原点 O 到经过 两点(c,0),(0,b)的直线的距离为12c.
焦点在 y 轴上
(1)图形
(2)标准方程 (3)范围 (4)中心
(5)顶点
(6)对称轴 (7)焦点 (8)焦距 (9)离心率 ※(10)准线
ay22+bx22=1(a>b>0)
-a≤x≤a,-b≤y≤b
-a≤y≤a,-b≤x≤b
原点 O(0,0)
A1(-a,0),A2(a,0) B1(0,-b),B2(0,b)
又 a2-b2=c2=5, ∴联立上述两式,解得ab22==1150,. ∴所求椭圆的标准方程为1x52 +1y02 =1.
(3)由于焦点的位置不确定,可设所求的椭圆方程为ax22+by22= 1(a>b>0)或ay22+bx22=1(a>b>0),
由已知条件得2(a=2c)5+2=3,52-32,
∴其焦点在 y 轴上,且 c2=25-9=16. 设它的标准方程为ay22+bx22=1(a>b>0),
∵c2=16,且 c2=a2-b2,∴a2-b2=16.①
又点( 3,- 5)在所求椭圆上, ∴(-a25)2+( b32)2=1,即a52+b32=1.② 由①②得ab22==240,, ∴所求椭圆的标准方程为2y02 +x42=1.故填2y02 +x42=1.
点的变化使得线段|PF2|的长度也在变化,进而|PF2|与 |MF2|的长度关系也在变化.正确的描述这一变化中量
与量之间的数量关系是解题的关键所在.(4)求椭圆的 离心率通常要构造关于 a,c 的齐次式,再转化为关于 e 的方程或不等式.
(2015·浙江)椭圆ax22+by22=1(a>b>0)的右焦点 F(c, 0)关于直线 y=bcx 的对称点 Q 在椭圆上,则椭圆的离心率是 ____________.
解法二:设直线 x=ac2与 x 轴交于 M 点,则|F1F2|=|F2P|≥|MF2|,即 2c≥ac2
-c,整理得13≤e2<1, 33≤e<1.
∴椭圆离心率的取值范围是 33,1.故选 D.
【点拨】(1)对于参数的取值范围问题,要能从几 何特征的角度去分析参数变化引起的图形的变化.在 学习中,要能主动的研究几何特征变化的根本性原 因.(2)对几何对象的本质属性的把握越准确,代数化 就越容易.(3)整个图形都随着 P 点的变化而变化,P
解得 a=4,c=2,∴b2=12. 故椭圆方程为1x62 +1y22 =1 或1y62 +1x22 =1.
【点拨】(1)求椭圆的方程多采用定义法和待定系数 法,利用椭圆的定义定形状时,一定要注意常数 2a>|F1F2| 这一条件.(2)求椭圆标准方程的基本方法是待定系数 法,具体过程是先定形,再定量,即首先确定焦点所在 位置,然后再根据条件建立关于 a,b 的方程组.如果焦 点位置不确定,要考虑是否有两解,有时为了解题方便, 也可把椭圆方程设为 mx2+ny2=1 (m>0,n>0,m≠n)的 形式.
a2
有 0≤4c2-a2<3c2,解得12≤e<1.∴椭圆离心率 e∈12,1.
(2)证明:将 x20=4c32-e2 a2代入 b2x20+a2y20=a2b2,
求得
y20=3bc42,∴|y0|=
b2 .
3c
∴S△F1PF2=12|y0||F1F2|=12·
b2 ·2c= 3c
33b2.
得证.
【点拨】椭圆的焦点三角形是描述椭圆的焦距、 焦半径之间的相互制约关系的一个载体.由于其位置、 边的特殊性决定了它易于同椭圆的定义、长轴长、离 心率等几何量发生联系,内容丰富多彩.
(2014·安徽)设 F1,F2 分别是椭圆 E:ax22+by22= 1(a>b>0)的左、右焦点,过点 F1 的直线交椭圆 E 于 A,B 两 点,|AF1|=3|F1B|.
x 轴,y 轴
F1(0,-c),F2(0,c) 2c=2 a2-b2
x=±ac2
y=±ac2
自查自纠
1.(1)> 焦点 焦距 (2)离心率 2.(2)ax22+by22=1(a>b>0) (5)A1(0,-a),A2(0,a),B1(-b,0),B2(b,0) (7)F1(-c,0),F2(c,0) (9)e=ac(0<e<1)