2.1.2椭圆的简单几何性质(含答案)

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高中数学新人教B版选修1-1课件:第二章圆锥曲线与方程2.1.2椭圆的几何性质(一)(第1课时)

高中数学新人教B版选修1-1课件:第二章圆锥曲线与方程2.1.2椭圆的几何性质(一)(第1课时)

a=4 2, 解得b=4,
c=4.
所以所求的椭圆方程为3x22 +1y62 =1 或3y22 +1x62 =1,
离心率
e=ac=
2 2.
当焦点在 x 轴上时,焦点坐标为(-4,0),(4,0),
顶点坐标为(-4 2,0),(4 2,0),(0,-4),(0,4);
当焦点在 y 轴上时,焦点坐标为(0,-4),(0,4),
[题后感悟] (1)利用椭圆的几何性质求标准方程通常采用待定系数 法. (2)根据已知条件求椭圆的标准方程的思路是“选标准, 定参数”,一般步骤是:①求出a2,b2的值;②确定焦 点所在的坐标轴;③写出标准方程. (3)解此类题要仔细体会方程思想在解题中的应用.
2.求合适下列条件的椭圆的标准方程. (1)在x轴上的一个焦点,与短轴两个端点的连线互相垂 直,且焦距为6; (2)以坐标轴为对称轴,长轴长是短轴长的5倍,且经过 点A(5,0).
2a=5×2b, 由题意,得2a52 +b02=1,
解得ab= =51, ,
故所求的标准方程为2x52 +y2=1;
若椭圆的焦点在 y 轴上,设其标准方程为ay22+bx22=1(a>b>0),
2a=5×2b, 由题意,得a02+2b52 =1,
解得ab= =255,,
故所求的标准方程为6y225+2x52 =1.
∴b2=4c2,∴a2-c2=4c2,∴ac22=15.……………10 分 ∴e2=15,即 e= 55,所以椭圆的离心率为 55.…12 分
[题后感悟] (1)求离心率e时,除用关系式a2=b2+c2外,还要注意e =的代换,通过方程思想求离心率. (2)在椭圆中涉及三角形问题时,要充分利用椭圆的定 义、正弦定理及余弦定理、全等三角形、类似三角形 等知识.

2.1.2-椭圆的简单几何性质2

2.1.2-椭圆的简单几何性质2
16 k 9 k
C)
A.长轴长 B.离心率 C.焦距 D.准线方程
小结: 椭圆的第一,第二定义要灵活运用。
布置作业:P42 A组5、6
椭圆的第二定义
复习提问:椭圆的几何性质,x2 /a2+y2 /b2=1 ⑴范围:︱x︱≤a,︱y︱≤b (a为长半轴,b为短半轴)。
⑵对称性:椭圆关于X轴对称,关于Y轴对称。关于原点对 称,原点为椭圆的对称中心。
⑶顶点坐标:顶点坐标为(a,0),(-a,0),(0,b),(0, -b)。 ⑷离心率:e=c/a,0<e<1,a>c>0
2.椭圆x2/a2+y2/b2=1的两焦点F1,F2三等分准线间的距离, 则它的
离心率为 (B )
A.√3/2 B.√3/3 C.√6/3 D.√6/6 3.如果椭圆x2/25+y2/9=1上有一点p到它的左准线的距离为2.5,
那么p到右焦点的距离为 8
4.常数的轨迹称为椭圆。 F称为椭圆的焦点,
Y M
定直线称为与F相应的准线。 由于椭圆有两个焦点,所以椭圆有两
oF
X
条准线,这两条准线均垂直于长轴。
椭圆的第二定义的数学语言可用下式来表达:MF e
点拔(1)上式蕴含方程和转化这两种数学思想。
d
(2)点M到焦点F的距离称为焦半径。
(3)焦半径公式:MF a exM
椭圆的标准方程。
x2
y2
思考:若方程 m2 (m 1)2 1 表示准线平行于
x轴的椭圆,求m的取值范围。
例3:已知点P在椭圆5x2+9y2=45上,点A(1,1)是
椭圆内一点,椭圆的右焦点F,当点P位于何处时,
PA
3 2
PF
取得最小值。

椭圆的简单几何性质复习

椭圆的简单几何性质复习

.M
设y

2

k(x

4)由3yx622
k(x y2 1 9
4) 得
O
Ax
( 1 4 k 2 ) x 2 1 k ( 1 6 2 k ) x 4 ( 2 4 k ) 2 3 0 6 .
所 xM以 0x12所 x2 求 21(16k:(y 14直 k22 2)k )线 1 4(x解 方 4 得)即 k程 x 212y为 .80
y
|P 1 |2 F |P 2 |2 F 2 |P 1 |P |F 2 | F 4 a 2
又P1FP2F
F1
o
|P1|2 F |P2|2 F |F 1 F 2|2 4c2
|P 1|F |P2|F 2 (a 2 c 2 ) 2b2
SPF 1F2 b2.
P
F 1(1,0),F 2(1,0).
P F 1 P F 2 ( 1 x , y ) ( 1 x , y ) x2 y2 1
∵ P(x, y)是椭圆
x2
y 2 1上的一个动点,
y2 4 4 x2
5
4
5
PF 1PF 2x244 5x21
F2 x
由 0 得 (2 u): 24 (11)u (2 1 )0u13
25 142 45 25
13 xy13
直线与椭圆: (1)直线与椭圆位置关系
(2)弦长问题
| AB | 1 k 2 |a|
(3)弦中点问题
韦达定理或设点作差法
(4)与垂直有关的问题
例2 已知a x2 2椭 b y2 2圆 1(ab0)与直 xy线 1交A 于 、 B两点 |A|B 22, 椭圆中心连线的2斜 ,率 求为 椭圆方程 2

2.1.2椭圆的简单几何性质

2.1.2椭圆的简单几何性质

(0,±c)
a>b
半轴长
离心率 a,b,c的关系
长半轴长为a,短半轴长为b. c e a a2=b2+c2
例4 求椭圆16x2+25y2=400的长轴和短轴的长、离心率、焦点 和顶点的坐标。 例5 一种电影放映灯泡的反射镜面是旋转椭圆面(椭圆绕其 对称轴旋转一周形成的曲面)的一部分。过对称轴的截口 BAC是椭圆的一部分,灯丝位于椭圆的一个焦点F1上,片门 位于另一个焦点F2上,由椭圆一个焦点F1出发的光线,经过旋 转椭圆面反射后集中到另一个焦点F2.已知BC⊥F1F2 , |F1B|=2.8cm, |F1F2|=4.5cm.试建立适当的坐标系,求截口 y BAC所在椭圆的方程。
(1)椭圆的定义:
点M满足的几何条件: MF1 MF2 常数 (常数大于 , F1F2 ) (2)椭圆的标准方程:
y y
M
图 形
F 2
M x

F 1
o
F2 x
o
F 1
方 程
焦 点
x2 y2 2 1 a b 0 2 a b
F(±c,0)
y2 x2 2 1 a b 0 2 a b
B2
y b -a x a -b 的四个顶点。线段 A1A 2,B1B2叫做椭圆的长轴和短 这说明椭圆位于直线 x= ± a2b 和 y=±b所围成的矩形内. 轴。它们的长分别为 2a 和 。。
1 2 1 2
2.对称性: P1(-x,y) P(x,y) 椭圆是轴对称图形,也是中心对 称图形。坐标轴是它的对称轴, O x 坐标原点是它的对称中心。椭圆 P2(-x,-y) 的对称中心叫椭圆的中心。
B
例6
A F1

椭圆的几何性质

椭圆的几何性质

2.2.2椭圆的简单几何性质第1课时椭圆的简单几何性质1.掌握椭圆的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质.2.明确椭圆标准方程中a、b以及c、e的几何意义,a、b、c、e之间的相互关系.3.能利用椭圆的几何性质解决椭圆的简单问题.,椭圆的简单几何性质1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)椭圆的顶点是椭圆与它的对称轴的交点.()(2)椭圆上的点到焦点的距离的最大值为a+c.()(3)椭圆的离心率e越接近于1,椭圆越圆.()(4)椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的长轴长等于a.()答案:(1)√(2)√(3)×(4)×2.椭圆6x2+y2=6的长轴端点坐标为()A.(-1,0),(1,0)B.(-6,0),(6,0) C.(-6,0)(6,0) D.(0,6),(0,-6) 答案:D3.椭圆x2+4y2=1的离心率为()A.32B.34C .22 D .23答案:A4.设P (m ,n )是椭圆x 225+y 29=1上任意一点,则m 的取值范围是________.答案:[-5,5]椭圆的简单几何性质求椭圆4x 2+9y 2=36的长轴长和焦距、焦点坐标、顶点坐标和离心率. 【解】 将椭圆方程变形为x 29+y 24=1,所以a =3,b =2,所以c = a 2-b 2=9-4= 5.所以椭圆的长轴长和焦距分别为2a =6,2c =25,焦点坐标为F 1(-5,0),F 2(5,0),顶点坐标为A 1(-3,0),A 2(3,0),B 1(0,-2),B 2(0,2),离心率e =c a =53.用标准方程研究几何性质的步骤(1)将椭圆方程化为标准形式. (2)确定焦点位置. (3)求出a ,b ,c .(4)写出椭圆的几何性质.[注意] 长轴长、短轴长、焦距不是a ,b ,c ,而应是a ,b ,c 的两倍.1.对椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)和椭圆C 2:y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0)的几何性质的表述正确的是( )A .范围相同B .顶点坐标相同C .焦点坐标相同D .离心率相同解析:选D.椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)范围是-a ≤x ≤a ,-b ≤y ≤b ,顶点坐标是(-a ,0),(a ,0),(0,-b ),(0,b ),焦点坐标是(-c ,0),(c ,0),离心率e =c a ;椭圆C 2:y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0)范围是-a ≤y ≤a ,-b ≤x ≤b ,顶点坐标是(-b ,0),(b ,0),(0,-a ),(0,a ),焦点坐标是(0,-c ),(0,c ),离心率e =ca,只有离心率相同.2.设椭圆方程mx 2+4y 2=4m (m >0)的离心率为12,试求椭圆的长轴长和短轴长、焦点坐标及顶点坐标.解:(1)当0<m <4时,长轴长和短轴长分别是4,23,焦点坐标为F 1(-1,0),F 2(1,0),顶点坐标为A 1(-2,0),A 2(2,0),B 1(0,-3),B 2(0,3).(2)当m >4时,长轴长和短轴长分别为833,4,焦点坐标为F 1⎝⎛⎭⎫0,-233,F 2⎝⎛⎭⎫0,233,顶点坐标为A 1⎝⎛⎭⎫0,-433,A 2⎝⎛⎭⎫0,433,B 1(-2,0),B 2(2,0).利用几何性质求椭圆的标准方程求适合下列条件的椭圆的标准方程. (1)短轴长25,离心率e =23;(2)在x 轴上的一个焦点与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦距为6.【解】 (1)由2b =25,e =c a =23,得b 2=5,a 2-b 2a 2=49,a 2=9.当焦点在x 轴上时,所求椭圆的标准方程为x 29+y 25=1;当焦点在y 轴上时,所求椭圆的标准方程为y 29+x 25=1.综上,所求椭圆的标准方程为x 29+y 25=1或y 29+x 25=1.(2)依题意可设椭圆方程为 x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0). 如图所示,△A 1F A 2为一等腰直角三角形,OF 为斜边A 1A 2的中线(高),且|OF |=c ,|A 1A 2|=2b ,所以c =b =3,所以a 2=b 2+c 2=18, 故所求椭圆的方程为x 218+y 29=1.求椭圆标准方程的常用方法(1)利用椭圆的几何性质求椭圆的标准方程通常用待定系数法.(2)根据已知条件“选标准,定参数”.其一般步骤为:①确定焦点所在的坐标轴;②求出a 2,b 2的值;③写出标准方程.求适合下列条件的椭圆的标准方程.(1)长轴长与短轴长的和为18,焦距为6; (2)过点(3,0),离心率e =63. 解:(1)设椭圆的长轴长为2a ,短轴长为2b ,焦距为2c ,由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧2a +2b =18,2c =6,a 2=b 2+c 2,解得a =5,b =4.因为不确定焦点在哪个坐标轴上,所以所求椭圆的标准方程为x 225+y 216=1或x 216+y 225=1.(2)当焦点在x 轴上时,由题意知a =3, 又因为e =63,所以c =6,所以b 2=a 2-c 2=3. 所以椭圆的方程为x 29+y 23=1.当焦点在y 轴上时,由题意知b =3, 又因为e =63,所以a 2-b 2a 2=e 2=23.即a 2-9a 2=23.所以a 2=27.所以椭圆方程为y 227+x 29=1.求椭圆的离心率(2016·高考全国卷乙)直线l 经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l的距离为其短轴长的14,则该椭圆的离心率为( )A .13B .12C .23D .34【解析】 法一:不妨设直线l 过椭圆的上顶点(0,b )和左焦点(-c ,0),b >0,c >0,则直线l 的方程为bx -cy +bc =0,由已知得bc b 2+c 2=14×2b ,解得b 2=3c 2,又b 2=a 2-c 2, 所以c 2a 2=14,即e 2=14,所以e =12或e =-12(舍去).法二:不妨设直线l 过椭圆的上顶点(0,b )和左焦点(-c ,0),b >0,c >0,则直线l 的方程为bx -cy +bc =0,由已知得bc b 2+c 2=14×2b ,所以bc a =14×2b ,所以e =c a =12.【答案】 B求椭圆离心率及范围的两种方法(1)直接法:若已知a ,c 可直接利用e =ca 求解.若已知a ,b 或b ,c 可借助于a 2=b 2+c 2求出c 或a ,再代入公式e =ca求解.(2)方程法:若a ,c 的值不可求,则可根据条件建立a ,b ,c 的关系式,借助于a 2=b 2+c 2,转化为关于a ,c 的齐次方程或不等式,再将方程或不等式两边同除以a 的最高次幂,得到关于e 的方程或不等式,即可求得e 的值或范围.1.(2017·青岛高二检测)A 为y 轴上一点,F 1,F 2是椭圆的两个焦点,△AF 1F 2为正三角形,且AF 1的中点B 恰好在椭圆上,则此椭圆的离心率为________.解析:如图,连接BF 2.因为△AF 1F 2为正三角形,且B 为线段AF 1的中点. 所以F 2B ⊥BF 1.又因为∠BF 2F 1=30°,|F 1F 2|=2c , 所以|BF 1|=c ,|BF 2|=3c , 由椭圆定义得|BF 1|+|BF 2|=2a , 即c +3c =2a , 所以ca=3-1.所以椭圆的离心率e =3-1. 答案:3-12.(2017·日照高二检测)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),F 1,F 2分别是椭圆的左、右焦点,椭圆上总存在点P 使得PF 1⊥PF 2,则椭圆的离心率的取值范围为________.解析:由PF 1⊥PF 2,知△F 1PF 2是直角三角形, 所以|OP |=c ≥b ,即c 2≥a 2-c 2,所以a ≤ 2c , 因为e =ca ,0<e <1,所以22≤e <1. 答案:⎣⎡⎭⎫22,11.椭圆方程x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)中a ,b ,c 的几何意义在椭圆方程x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)中,a ,b ,c 的几何意义如图所示,即a ,b ,c 正好构成了一个以对称中心、一个焦点、一个短轴顶点为顶点的直角三角形.2.椭圆上到中心距离最远和最近的点设点O 为坐标原点,点P (x ,y )为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上任意一点,则|PO |=x 2+y 2=x 2+b 2a 2(a 2-x 2)=c 2x 2+a 2b 2a.因为-a ≤x ≤a ,所以当x =0时,|PO |有最小值b ,这时点P 在短轴的端点B 1或B 2处;当x =±a 时,|PO |有最大值a ,这时点P 在长轴的端点A 1或A 2处.3.椭圆离心率的意义1.椭圆25x 2+9y 2=1的范围为( ) A .|x |≤5,|y |≤3 B .|x |≤15,|y |≤13C .|x |≤3,|y |≤5D .|x |≤13,|y |≤15解析:选B.椭圆方程可化为x 2125+y 219=1,所以a =13,b =15,又焦点在y 轴上, 所以|x |≤15,|y |≤13.故选B.2.已知椭圆C 1:x 212+y 24=1,C 2:x 216+y 28=1,则( )A .C 1与C 2顶点相同B .C 1与C 2长轴长相同 C .C 1与C 2短轴长相同D .C 1与C 2焦距相等解析:选D.由两个椭圆的标准方程可知:C 1的顶点坐标为(±23,0),(0,±2),长轴长为43,短轴长为4,焦距为42;C 2的顶点坐标为(±4,0),(0,±22),长轴长为8,短轴长为42,焦距为4 2.故选D.3.已知焦点在x 轴上的椭圆的离心率为12,它的长轴长等于圆x 2+y 2-2x -15=0的半径,则椭圆的标准方程是( )A .x 24+y 23=1B .x 24+y 2=1C .x 216+y 24=1D .x 216+y 212=1解析:选A.圆的方程可化为(x -1)2+y 2=42,故2a =4,即a =2,又e =c a =12,所以c=1,b 2=a 2-c 2=3.又椭圆的焦点在x 轴上,所以其标准方程为x 24+y 23=1,故选A.4.已知椭圆E 的短轴长为6,焦点F 到长轴的一个端点的距离等于9,则椭圆E 的离心率等于________.解析:根据题意得2b =6,a +c =9或a -c =9(舍去). 又因为a 2-b 2=c 2, 所以a =5,c =4,故e =c a =45.答案:45, [A 基础达标]1.过椭圆x 24+y 23=1的焦点的最长弦和最短弦的长分别为( )A .8,6B .4,3C .2, 3D .4,2 3解析:选B.过椭圆焦点的最长弦为长轴,其长度为2a =4;最短弦为垂直于长轴的弦,因为c =1,将x =1代入x 24+y 23=1,得124+y 23=1,解得y 2=94,即y =±32,所以最短弦的长为2×32=3.故选B.2.(2017·泉州高二检测)已知椭圆x 25+y 2k =1的离心率e =105,则实数k 的值为( )A .3B .3或253C . 5D .15或153解析:选B.当k >5时,e =c a =k -5k =105,k =253.当0<k <5时,e =c a =5-k 5=105,k =3.故选B.3.已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,且长轴长为12,离心率为13,则椭圆的方程是( )A .x 2144+y 2128=1B .x 236+y 220=1C .x 232+y 236=1D .x 236+y 232=1解析:选D.因为椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,所以设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),因为长轴长为12,所以a =6.又椭圆的离心率为13,即c a =13,所以c =2,所以b 2=a 2-c 2=36-4=32,故椭圆的方程为x 236+y 232=1.4.已知焦点在x 轴上的椭圆:x 2a 2+y 2=1,过焦点作垂直于x 轴的直线交椭圆于A ,B两点,且|AB |=1,则该椭圆的离心率为( )A .32B .12C .154D .33解析:选A.椭圆的焦点坐标为(±a 2-1,0),不妨设A ⎝⎛⎭⎫a 2-1,12可得a 2-1a 2+14=1, 解得a =2,椭圆的离心率为e =a 2-1a =32.故选A.5.已知F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点,若存在点P 为椭圆上一点,使得∠F 1PF 2=60°,则椭圆离心率e 的取值范围是( )A .⎣⎡⎭⎫22,1B .⎝⎛⎭⎫0,22 C .⎣⎡⎭⎫12,1D .⎣⎡⎭⎫12,22解析:选C.在△PF 1F 2中,设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则m +n =2a ,根据余弦定理,得(2c )2=m 2+n 2-2mn cos 60°,配方得(m +n )2-3mn =4c 2,所以3mn =4a 2-4c 2,所以4a 2-4c 2=3mn ≤3·⎝⎛⎭⎫m +n 22=3a 2, 即a 2≤4c 2,故e 2=c 2a 2≥14,解得12≤e <1.故选C.6.已知椭圆的长轴长为20,短轴长为10,则椭圆上的点到椭圆中心距离的最大值与最小值之和为________.解析:椭圆的长半轴长为10,短半轴长为5,则椭圆上的点到椭圆中心距离的最小值为5,最大值为10,其和为15.答案:157.与椭圆9x 2+4y 2=36有相同焦点,且短轴长为45的椭圆方程是________.解析:椭圆9x 2+4y 2=36可化为x 24+y 29=1,因此可设待求椭圆为x 2m +y 2m +5=1.又b =25,故m =20,得x 220+y 225=1.答案:x 220+y 225=18.在平面直角坐标系xOy 中,F 1,F 2分别为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点.已知点P (a ,b ),△F 1PF 2为等腰三角形,则椭圆的离心率e =________.解析:设F 1(-c ,0),F 2(c ,0)(c >0),由题意得|PF 2|=|F 1F 2|,即(a -c )2+b 2=2c .把b 2=a 2-c 2代入,整理得2⎝⎛⎭⎫c a 2+c a-1=0,解得c a =-1(舍去)或c a =12.所以e =c a =12.答案:129.求满足下列各条件的椭圆的标准方程.(1)已知椭圆的中心在原点,焦点在y 轴上,其离心率为12,焦距为8;(2)短轴的一个端点与两焦点组成一个正三角形,且焦点到长轴上同侧顶点的距离为 3. 解:(1)由题意知,2c =8,c =4, 所以e =c a =4a =12,所以a =8,从而b 2=a 2-c 2=48,所以椭圆的标准方程是y 264+x 248=1.(2)由已知⎩⎨⎧a =2c ,a -c =3,所以⎩⎨⎧a =23,c = 3.从而b 2=9,所以所求椭圆的标准方程为x 212+y 29=1或x 29+y 212=1.10.已知椭圆E 的中心在坐标原点O ,两个焦点分别为A (-1,0),B (1,0),一个顶点为H (2,0).(1)求椭圆E 的标准方程;(2)对于x 轴上的点P (t ,0),椭圆E 上存在点M ,使得MP ⊥MH ,求实数t 的取值范围.解:(1)由题意可得,c =1,a =2, 所以b = 3.所以所求椭圆E 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)设M (x 0,y 0)(x 0≠±2),则x 204+y 203=1.① MP →=(t -x 0,-y 0),MH →=(2-x 0,-y 0), 由MP ⊥MH 可得MP →·MH →=0,即(t -x 0)(2-x 0)+y 20=0.② 由①②消去y 0,整理得t (2-x 0)=-14x 20+2x 0-3.因为x 0≠2,所以t =14x 0-32.因为-2<x 0<2,所以-2<t <-1.所以实数t 的取值范围为(-2,-1).[B 能力提升]11.若点O 和点F 分别为椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP →·FP →的最大值为( )A .2B .3C .6D .8解析:选C.由题意得F (-1,0),设点P (x 0,y 0), 则y 20=3⎝⎛⎭⎫1-x 204(-2≤x 0≤2), OP →·FP →=x 0(x 0+1)+y 20=x 20+x 0+y 20=x 20+x 0+3⎝⎛⎭⎫1-x 204=14(x 0+2)2+2, 当x 0=2时,OP →·FP →取得最大值为6.12.(2016·高考江苏卷)如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点,直线y =b2与椭圆交于B ,C 两点,且∠BFC =90°,则该椭圆的离心率是________.解析:由题意得B ⎝⎛⎭⎫-32a ,b 2,C ⎝⎛⎭⎫32a ,b 2,F (c ,0),则由∠BFC =90°得BF →·CF →=⎝⎛⎭⎫c +32a ,-b 2·⎝⎛⎭⎫c -32a ,-b 2=c 2-⎝⎛⎭⎫32a 2+⎝⎛⎭⎫-b 22=0⇒3c 2=2a 2⇒e =63. 答案:6313.(2017·武汉高二检测)如图,已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,A 为椭圆的上顶点,直线AF 2交椭圆于另一点B .(1)若∠F 1AB =90°,求椭圆的离心率;(2)若AF 2→=2F 2B →,AF 1→·AB →=32,求椭圆的方程. 解:(1)若∠F 1AB =90°,则△AOF 2为等腰直角三角形,所以有OA =OF 2,即b =c .所以a =2c ,e =c a =22. (2)由题意知A (0,b ),F 1(-c ,0),F 2(c ,0).其中,c =a 2-b 2,设B (x ,y ).由AF 2→=2F 2B →⇔(c ,-b )=2(x -c ,y ),解得x =3c 2,y =-b 2, 即B ⎝⎛⎭⎫3c 2,-b 2. 将B 点坐标代入x 2a 2+y 2b 2=1, 得94c 2a 2+b 24b2=1, 即9c 24a 2+14=1, 解得a 2=3c 2.①又由AF 1→·AB →=(-c ,-b )·⎝⎛⎭⎫3c 2,-3b 2=32 ⇒b 2-c 2=1,即有a 2-2c 2=1.②由①②解得c 2=1,a 2=3,从而有b 2=2.所以椭圆方程为x 23+y 22=1. 14.(选做题)已知椭圆x 2+y 2b 2=1(0<b <1)的左焦点为F ,左、右顶点分别为A ,C ,上顶点为B ,过F ,B ,C 三点作⊙P ,且圆心在直线x +y =0上,求此椭圆的方程.解:设圆心P 的坐标为(m ,n ),因为圆P 过点F ,B ,C 三点,所以圆心P 既在FC 的垂直平分线上,也在BC 的垂直平分线上,FC 的垂直平分线方程为x =1-c 2.① 因为BC 的中点为⎝⎛⎭⎫12,b 2,k BC =-b ,所以BC 的垂直平分线方程为y -b 2=1b ⎝⎛⎭⎫x -12② 由①,②联立,得x =1-c 2,y =b 2-c 2b, 即m =1-c 2,n =b 2-c 2b. 因为P (m ,n )在直线x +y =0上,所以1-c 2+b 2-c 2b=0, 可得(1+b )(b -c )=0,因为1+b >0,所以b =c ,结合b 2=1-c 2得b 2=12, 所以椭圆的方程为x 2+y 212=1, 即x 2+2y 2=1.。

高中数学 第2章 圆锥曲线与方程 2.1.2 椭圆的简单几何性质 第1课时 椭圆的简单几何性质应用案

高中数学 第2章 圆锥曲线与方程 2.1.2 椭圆的简单几何性质 第1课时 椭圆的简单几何性质应用案

第1课时 椭圆的简单几何性质[A 基础达标]1.椭圆25x 2+9y 2=225的长轴长、短轴长、离心率依次是( ) A .5、3、0.8 B .10、6、0.8 C .5、3、0.6D .10、6、0.6解析:选B.把椭圆的方程写成标准形式为x 29+y 225=1,知a =5,b =3,c =4.所以2a =10,2b =6,ca=0.8.2.一椭圆的短轴的一个端点到一个焦点的距离为5,焦点到椭圆中心的距离为3,则该椭圆的标准方程是( )A.x 216+y 29=1或x 29+y 216=1 B.x 225+y 29=1或y 225+x 29=1 C.x 225+y 216=1或y 225+x 216=1 D .椭圆的方程无法确定解析:选C.由题可知,a =5且c =3,所以b =4, 所以椭圆方程为x 225+y 216=1或y 225+x 216=1.3.椭圆的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,两顶点分别是(4,0),(0,2),则此椭圆的方程是( )A.x 24+y 216=1或x 216+y 24=1B.x 24+y 216=1 C.x 216+y 24=1 D.x 216+y 220=1 解析:选C.由已知a =4,b =2,椭圆的焦点在x 轴上,所以椭圆方程是x 216+y 24=1.故选C.4.已知焦点在x 轴上的椭圆:x 2a2+y 2=1,过焦点作垂直于x 轴的直线交椭圆于A ,B两点,且|AB |=1,则该椭圆的离心率为( )A.32B.12C.154D.33解析:选A.椭圆的焦点坐标为(±a 2-1,0),不妨设A ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2-1,12,可得a 2-1a 2+14=1,解得a =2,椭圆的离心率为e =a 2-1a =32.故选A.5.已知F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,若存在点P 为椭圆上一点,使得∠F 1PF 2=60°,则椭圆离心率e 的取值X 围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫22,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,22 解析:选C.在△PF 1F 2中,设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则m +n =2a ,根据余弦定理,得(2c )2=m 2+n 2-2mn cos 60°,配方得(m +n )2-3mn =4c 2,所以3mn =4a 2-4c 2,所以4a 2-4c 2=3mn ≤3·⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 22=3a 2,即a 2≤4c 2,故e 2=c 2a 2≥14,解得12≤e <1.故选C.6.与椭圆9x 2+4y 2=36有相同焦点,且短轴长为45的椭圆方程是________. 解析:依题意得椭圆的焦点坐标为(0,5),(0,-5),故c =5,又2b =45,所以b =25,a 2=b 2+c 2=25,所以所求椭圆方程为x 220+y 225=1.答案:x 220+y 225=17.已知椭圆G 的中心在坐标原点,长轴在x 轴上,离心率为32,且G 上一点到G 的两个焦点的距离之和为12,则椭圆G 的标准方程为________.解析:设椭圆的长半轴长为a ,由2a =12知a =6. 又e =c a =32,故c =33, 所以b 2=a 2-c 2=36-27=9.所以椭圆标准方程为x 236+y 29=1.答案:x 236+y 29=18.在平面直角坐标系xOy 中,F 1,F 2分别为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点.已知点P (a ,b ),△F 1PF 2为等腰三角形,则椭圆的离心率e =________.解析:设F 1(-c ,0),F 2(c ,0)(c >0),由题意得|PF 2|=|F 1F 2|,即(a -c )2+b 2=2c .把b 2=a 2-c 2代入,整理得2⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2+ca-1=0,解得c a =-1(舍去)或c a =12.所以e =c a =12.答案:129.求满足下列各条件的椭圆的标准方程.(1)已知椭圆的中心在原点,焦点在y 轴上,其离心率为12,焦距为8;(2)短轴的一个端点与两焦点组成一个正三角形,且焦点到长轴上同侧顶点的距离为3.解:(1)由题意知,2c =8,c =4,所以e =c a =4a =12,所以a =8,从而b 2=a 2-c 2=48,所以椭圆的标准方程是y 264+x 248=1.(2)由已知⎩⎨⎧a =2c ,a -c =3,所以⎩⎨⎧a =23,c = 3.从而b 2=9,所以所求椭圆的标准方程为x 212+y 29=1或x 29+y 212=1. 10.如图所示,椭圆的中心在原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,A ,B 是椭圆的顶点,P 是椭圆上一点,且PF 1⊥x 轴,PF 2∥AB ,求此椭圆的离心率.解:设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).如题图所示,则有F 1(-c ,0),F 2(c ,0),A (0,b ),B (a ,0),直线PF 1的方程为x =-c ,代入方程x 2a 2+y 2b2=1,得y =±b 2a ,所以P ⎝⎛⎭⎪⎫-c ,b 2a . 又PF 2∥AB , 所以△PF 1F 2∽△AOB .所以|PF 1||F 1F 2|=|AO ||OB |,所以b 22ac =ba,所以b =2c .所以b 2=4c 2,所以a 2-c 2=4c 2,所以c 2a 2=15.所以e =c a =55. [B 能力提升]11.若点O 和点F 分别为椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP →·FP →的最大值为( )A .2B .3C .6D .8解析:选C.由题意得F (-1,0),设点P (x 0,y 0),则y 20=3⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 204(-2≤x 0≤2), OP →·FP →=x 0(x 0+1)+y 20=x 20+x 0+y 20=x 20+x 0+3⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 204=14(x 0+2)2+2,当x 0=2时,OP →·FP →取得最大值为6.12.如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点,直线y=b2与椭圆交于B ,C 两点,且∠BFC =90°,则该椭圆的离心率是________.解析:由题意得B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32a ,b 2,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫32a ,b 2,F (c ,0),则由∠BFC =90°得BF →·CF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫c +32a ,-b 2·⎝ ⎛⎭⎪⎫c -32a ,-b 2=c 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫32a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 22=0⇒3c 2=2a 2⇒e =63.答案:6313.如图,已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,A 为椭圆的上顶点,直线AF 2交椭圆于另一点B .(1)若∠F 1AB =90°,求椭圆的离心率; (2)若AF 2→=2F 2B →,AF 1→·AB →=32,求椭圆的方程.解:(1)若∠F 1AB =90°,则△AOF 2为等腰直角三角形,所以有|OA |=|OF 2|,即b =c . 所以a =2c ,e =c a =22. (2)由题意知A (0,b ),F 1(-c ,0),F 2(c ,0). 其中,c =a 2-b 2,设B (x ,y ). 由AF 2→=2F 2B →⇔(c ,-b )=2(x -c ,y ), 解得x =3c 2,y =-b2,即B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3c2,-b 2.将B 点坐标代入x 2a 2+y 2b2=1,得94c 2a 2+b 24b 2=1,即9c 24a 2+14=1, 解得a 2=3c 2.①又由AF 1→·AB →=(-c ,-b )·⎝ ⎛⎭⎪⎫3c2,-3b 2=32⇒b 2-c 2=1,即有a 2-2c 2=1.②由①②解得c 2=1,a 2=3, 从而有b 2=2.所以椭圆方程为x 23+y 22=1.14.(选做题)已知椭圆x 2+y 2b2=1(0<b <1)的左焦点为F ,左、右顶点分别为A ,C ,上顶点为B ,过F ,B ,C 三点作⊙P ,且圆心在直线x +y =0上,求此椭圆的方程.解:设圆心P 的坐标为(m ,n ),因为圆P 过点F ,B ,C 三点,所以圆心P 既在FC 的垂直平分线上,也在BC 的垂直平分线上,FC 的垂直平分线方程为x =1-c2.① 因为BC 的中点为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,b 2, k BC =-b ,所以BC 的垂直平分线方程为y -b 2=1b ⎝⎛⎭⎪⎫x -12②由①,②联立,得x =1-c 2,y =b 2-c2b ,即m =1-c 2,n =b 2-c2b.因为P (m ,n )在直线x +y =0上, 所以1-c 2+b 2-c2b =0,可得(1+b )(b -c )=0, 因为1+b >0,所以b =c ,结合b 2=1-c 2得b 2=12,所以椭圆的方程为x 2+y 212=1,即x 2+2y 2=1.。

椭圆的简单几何性质1有答案

椭圆的简单几何性质1有答案
A.(±13,0)B.(0,±10)
C.(0,±13)D.(0,± )
(2)如果一个椭圆的长轴长是短轴长的两倍,那么这个椭圆的离心率为()
A. B.
C. D.
【自主解答】(1)由题意知椭圆焦点在y轴上,且a=13,b=10,则c= = ,故焦点坐标为(0,± ).
(2)设长轴长为2a,短轴长为2b,由题意可知a=2b,则c= = = b,所以离心率为e= = = .
B.(-6,0),(6,0)
C.(- ,0),( ,0)
D.(0,- ),(0, )
【解析】椭圆的标准方程为x2+ =1,焦点在y轴上,其长轴的端点坐标为(0,± ).
【答案】D
(2)已知椭圆 + =1的一个顶点为(0,5),试求椭圆的长轴长,短轴长,焦点坐标,离心率及其余的顶点.
【解】∵(0,5)是椭圆 + =1的顶点,
(2)焦点在y轴上,c=6,e= ;
(3)短轴的一个端点到一个焦点的距离为5,焦点到椭圆中心的距离为3;
(4)离心率为 ,经过点(2,0).
【精彩点拨】本题考查椭圆方程的求法.根据题中所给条件,结合椭圆的几何性质定位(即确定焦点位置)、定量(即确定长轴和短轴的长),若没有指明焦点位置,要分焦点在x轴上、y轴上进行讨论.
【答案】
5.求满足下列各条件的椭圆的标准方程.
(1)已知椭圆的中心在原点,焦点在y轴上,若其离心率为 ,焦距为8;
(2)短轴一个端点与两焦点组成一个正三角形,且焦点到同侧顶点的距离为 .
【解】(1)由题意知,2c=8,c=4,
∴e= = = ,∴a=8,
从而b2=a2-c2=48,
∴椭圆的标准方程是 + =1.
【自主解答】(1)由a=4,e= = 知,c=2,b2=16-4=12.

人教A版高中数学选修2-2课件(文)第二章2.1.2第一课时椭圆的简单几何性质

人教A版高中数学选修2-2课件(文)第二章2.1.2第一课时椭圆的简单几何性质

b2=81-9=72. 答案:A
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2.已知椭圆10x-2 m+my-2 2=1,长轴在 y 轴上.若焦距为 4,
则 m 等于
()
A.4
B.5
C.7
D.8
解析:由题意得 m-2>10-m 且 10-m>0,于是 6<m<10,再
由(m-2)-(10-m)=22,得 m=8.
答案:D
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3.椭圆 x2+4y2=16 的短轴长为________. 解析:由1x62+y42=1 可知 b=2, ∴短轴长 2b=4. 答案:4
2a=5×2b, a02+2b52 =1,
解得ab==255. ,
故所求椭圆的标准方程为6y225+2x52 =1 综上所述,所求椭圆的标准方程为2x52+y2=1 或6y225+2x52=1.
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(2)由 e=ac=35,2c=12,得 a=10,c=6, 则 b2=a2-c2=64. 当焦点在 x 轴上时,所求椭圆的标准方程为 1x020+6y42 =1; 当焦点在 y 轴上时,所求椭圆的标准方程为 1y020+6x42 =1. 综上所述,所求椭圆的标准方程为 1x020+6y42 =1 或1y020+6x42=1.
∠OF2B=60°,∴acos 60°=c,
∴ac=12,即椭圆的离心率 e=12,故选 A.
D.
6 4
答案:A
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4.忽视椭圆焦点位置致误 [典例] 已知椭圆的中心在原点,对称轴是坐标轴,离心 率 e= 23,且过 P(2,3),求此椭圆的标准方程.
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[解] (1)当焦点在 x 轴上时, 设椭圆的标准方程为ax22+by22=1(a>b>0).
ac= 23, 由题意知a42+b92=1,
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8.直线 x+2y-2=0 经过椭圆a2+b2=1 的离心率等于______.
x2 y2
(a>b>0)的一个焦点和一个顶点,则该椭圆
9.椭圆 E:16+ 4 =1 内有一点 P(2,1),则经过 P 并且以 P 为中点的弦所在直线方程 为____________.
三、解答题 x2 y2
10.如图,已知 P 是椭圆a2+b2=1 (a>b>0)上且位于第一象限的一点,F 是椭圆的右 a2
一、选择题
1.椭圆 25x2+9y2=225 的长轴长、短轴长、离心率依次是( )
4
4
A.5,3,5 3
B.10,6,5 3
C.5,3,5
D.10,6,5
2.焦点在 x 轴上,长、短半轴长之和为 10,焦距为 4 5,则椭圆的方程为( )
x2 y2
x2 y2
A.36+16=1 x2 y2
B.16+36=1 y2 x2
C. 6 + 4 =1
D. 6 + 4 =1
x2 y2
1
3.若焦点在 x 轴上的椭圆 2 + m =1 的离心率为2,则 m 等于( )
3
8
2
A. 3
B.2
C.3
D.3
x2 y2
4.如图所示,A、B、C 分别为椭圆a2+b2=1 (a>b>0)的顶点与焦点,若∠ABC=90°, 则该椭圆的离心率为( )
焦点,O 是椭圆中心,B 是椭圆的上顶点,H 是直线 x=- c (c 是椭圆的半焦距)与 x 轴的 交点,若 PF⊥OF,HB∥OP,试求椭圆的离心率 e.
11.已知椭圆 4x2+y2=1 及直线 y=x+m. (1)当直线和椭圆有公共点时,求实数 m 的取值范围; (2)求被椭圆截得的最长弦所在的直线方程.
∴点 P(m,n)在椭圆 9 + 4 =1 的内部, x2 y2
∴过点 P(m,n)的直线与椭圆 9 + 4 =1 有两个交点.]
6.C [∵
M→F1 M→F2 · =0,∴M
点轨迹方程为
x2+y2=c2,其中
F1F2
为直径,
由题意知椭圆上的点在圆 x2+y2=c2 外部,
设点 P 为椭圆上任意一点,则|OP|>c 恒成立,
3.椭圆的离心率是反映椭圆的扁平程度的一个量,通过解方程或不等式可以求得离心 率的值或范围.
4.在与椭圆有关的求轨迹方程的问题中要注意挖掘几何中的等量关系.
知识梳理 1.
焦点的 位置
2.1.2 椭圆的简单几何性质 答案
焦点在 x 轴上
焦点在 y 轴上
图形
标准方
x2 y2
y2 x2

a2+b2=1
a2+b2=1
范围
-a≤x≤a,-b≤y≤b
-b≤x≤b,-a≤y≤a
顶点
(±a,0),(0,±b)
(±b,0),(0,±a)
轴长
短轴长=2b,长轴长=2a
焦点 焦距
(±c,0) 2c=2 a2-b2
(0,±c)
对称性
对称轴是坐标轴,对称中心是原点
离心率
c e=a,0<e<1
2.一 = 二 > 没有 <
作业设计
x2 y2的点M源自总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是( )
A.(0,1)
( )2
0, C. 2
( ]1
0, B. 2
[ )2 ,1 D. 2
题号
1
2
3
4
5
6
答案
二、填空题
5
7.已知椭圆的中心在原点,焦点在 x 轴上,离心率为 5 ,且过点 P(-5,4),则椭圆的 方程为______________.
x2 y2
由椭圆性质知|OP|≥b,其中 b 为椭圆短半轴长,
∴b>c,∴c2<b2=a2-c2,∴a2>2c2,
( )c 1
c2
∴ a 2<2,∴e=a< 2 .
2
又∵0<e<1,∴0<e< 2 .] x2 y2
7.45+36=1
x2 y2
解析 设椭圆的方程为a2+b2=1 (a>b>0), 25 16
将点(-5,4)代入得a2+b2=1,
1.B [先将椭圆方程化为标准形式: 9 +25=1,
其中 b=3,a=5,c=4.]
2.A 3.B
4.A [由(a+c)2=a2+2b2+c2,
∵b2=a2-c2,∴c2+ac-a2=0,
c
-1+ 5
∵e=a,∴e2+e-1=0,∴e= 2 .] 4
5.B [∵ m2+n2>2,∴ m2+n2<4. x2 y2
2.1.2 椭圆的简单几何性质
课时目标 1.掌握椭圆的范围、对称性、顶点、离心率等几何性质.2.明确标准方程中 a,b 以及 c,e 的几何意义,a、b、c、e 之间的相互关系.3.能利用椭圆的几何性质解决椭 圆的简单问题.
1.椭圆的简单几何性质
焦点的 位置
焦点在 x 轴上
焦点在 y 轴上
图形
标准 方程
能力提升
12.若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列,则该椭圆的离心率是( )
4
3
2
1
A.5
B.5
C. 5
D.3
13.已知在平面直角坐标系 xOy 中的一个椭圆,它的中心在原点,左焦点为
( )1
1, F1(- 3,0),且右顶点为 D(2,0).设点 A 的坐标是 2 .
(1)求该椭圆的标准方程;
c5
c2 a2-b2 1
又离心率 e=a= 5 ,即 e2=a2= a2 =5, x2 y2
-1+ 5
2
A. 2
B.1- 2 2
C. 2-1
D. 2
5.若直线 mx+ny=4 与圆 O:x2+y2=4 没有交点,则过点 P(m,n)的直线与椭圆
x2 y2
9 + 4 =1 的交点个数为( )
A.至多一个
B.2
C.1
D.0
6.已知
F1、F2
是椭圆的两个焦点。满足
uuuur MF 1
M→F2 · =0
范围
顶点
轴长 焦点
短轴长=______,长轴长=______
焦距
对称性 离心率
对称轴是________,对称中心是______
2.直线与椭圆
x2 y2
直线 y=kx+b 与椭圆a2+b2=1 (a>b>0)的位置关系: 直线与椭圆相切⇔Error!有______组实数解,即 Δ______0.直线与椭圆相交⇔Error!有 ______组实数解,即 Δ______0,直线与椭圆相离⇔Error!________实数解,即 Δ______0.
(2)若 P 是椭圆上的动点,求线段 PA 的中点 M 的轨迹方程.
1.椭圆的范围实质就是椭圆上点的横坐标和纵坐标的取值范围,在求解一些存在性和 判断性问题中有着重要的应用.
2.椭圆既是一个轴对称图形,又是一个中心对称图形.椭圆的对称性在解决直线与椭 圆的位置关系以及一些有关面积的计算问题时,往往能起到化繁为简的作用.
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