椭圆的几何性质及综合问题汇总
椭圆的定义及几何性质试题 精选精练
椭圆的定义及几何性质题型一:椭圆的定义及其应用1、判断轨迹:例:已知12,F F 是定点,动点M 满足12||||8MF MF +=,且12||8F F =则点M 的轨迹为( )A .椭圆 B.直线 C.圆 D.线段变式:1 已知21F F 、为椭圆192522=+y x 的两个焦点,过1F 的直线交椭圆于,A B 两点.若1222=+B F A F ,则AB = .2、利用定义例:已知椭圆x 26+y 22=1与双曲线x 23-y 2=1的公共焦点F 1,F 2,点P 是两曲线的一个公共点,则cos ∠F 1PF 2的值为( ).A.14 B.13 C.19 D.35变式:1、(·青岛模拟)已知F 1、F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF 1→⊥PF 2→.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.2、 已知△ABC 的顶点B ,C 在椭圆x 23+y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是( ).A .2 3 B .6C .4 3 D .123、已知F 1,F 2是椭圆x 216+y 29=1的两焦点,过点F 2的直线交椭圆于A ,B 两点,在△AF 1B 中,若有两边之和是10,则第三边的长度为( )A .6 B .5 C .4 D .3 4、已知F 1,F 2是椭圆2212516x y +=的两焦点,过点F 2的直线交椭圆于1122(,)(,)A x y B x y 两点,△AF 1B 的内切圆的周长为π,则12||y y -为( ) 5.3A 10.3B 20.3C 5.3D 3、转化定义例:设椭圆x 22+y 2m =1和双曲线y 23-x 2=1的公共焦点分别为F 1、F 2,P 为这两条曲线的一个交点,则|PF 1|·|PF 2|的值等于________.变式练习:1.已知P 为椭圆x 225+y 216=1上的一点,M ,N 分别为圆(x +3)2+y 2=1和圆(x -3)2+y 2=4上的点,则|PM |+|PN |的最小值为( )A .5B .7C .13D .15题型二:椭圆的标准方程和性质例:[例1] (1)(2017·广东高考)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( )A.x 23+y 24=1 B.x 24+y 23=1 C.x 24+y 22=1 D.x 24+y 23=1(2)(2016·岳阳模拟)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率为22.过F 1的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么椭圆C 的方程为________.变式练习1.已知椭圆的长轴是短轴的3倍,且过A (3,0),并且以坐标轴为对称轴,求椭圆的标准方程_____2.(2018·山东)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32.双曲线x 2-y 2=1的渐近线与椭圆C 有四个交点,以这四个交点为顶点的四边形的面积为16,则椭圆C 的方程为 ( ) A.x 28+y 22=1 B.x 212+y 26=1 C.x 216+y 24=1 D.x 220+y 25=1 题型三:椭圆的重要性质------离心率示例:如图A 、B 、C 分别为x 2a 2+y 2b2=1 (a >b >0)的顶点与焦点, 若∠ABC =90°,则该椭圆的离心率为( )A.-1+52 B .1-22 C.2-1 D.22变式 1.把条件“A 、B 、C 分别为x 2a 2+y 2b2=1 (a >b >0)的顶点与焦点, 若∠ABC =90°“改为“F 1、F 2分别为椭圆22221(0)x y a b a b+=>>,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 .若∠F 1AB =90°”求椭圆的离心率;2.把条件“A 、B 、C 分别为x 2a 2+y 2b2=1 (a >b >0)的顶点与焦点,若∠ABC =90°”改为“椭圆通过A ,B 两点,它的一个焦点为点C ,且AB =AC =1,090BAC ∠=,椭圆的另一个焦点在AB 上”,求椭圆的离心率为________. 3.把条件“A 、B 、C 分别为x 2a 2+y 2b2=1 (a >b >0)的顶点与焦点,若∠ABC =90°“改为“F 1、F 2分别为圆锥曲线的左、右焦点,曲线上存在点P 使|PF 1|∶|F 1F 2|∶|PF 2|=4∶3∶2,则曲线Γ的离心率等于( )A.12或32B.23或2C.12或2D.23或324. 椭圆2222(0)x y a b a b+>>的左、右顶点分别是A ,B 左、右焦点分别是F 1,F 2.若|AF 1|,|F 1F 2|,|F 1B|成等比数列,则此椭圆的离心率为 。
椭圆的定义及几何性质专项练习
椭圆的定义及几何性质专项练习一、复习目标:二、基础知识回顾三、例题分析:题型1.椭圆的定义例题1.已知1F 、2F 为椭圆192522=+y x 的两个焦点,A 、B 为过1F 的直线与椭圆的两个交点,则2ABF ∆的周长是____________练习1.P 为椭圆14522=+y x 上的点,1F 、2F 是两焦点,若 3021=∠PF F ,则21PF F ∆的面积是( ) A . 3316 B . )32(4- C . )32(16+ D . 16 练习2.已知椭圆221169x y +=的左、右焦点分别为1F 、2F ,点P 在椭圆上,若P 、1F 、2F 是一个直角三角形的三个顶点,则点P 到x 轴的距离为( )A .95B .3C .7D .94练习3.椭圆14922=+y x 的焦点为1F 、2F ,点P 为其上的动点,当21PF F ∠为钝角时,点P 横坐标的取值范围是 __________.题型2.椭圆的标准方程例2.求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)离心率为22,准线方程为8±=x ; (2)长轴与短轴之和为20,焦距为54练习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.题型3.椭圆的焦距例3.椭圆63222=+y x 的焦距是( )A .1B .)23(2-C .52D .)23(2+练习3:椭圆1422=+y m x 的焦距为2,则m 的值是( ) A .5 B .3 C .1或3 D .不存在题型4.求椭圆的的离心率例 4. 已知1F 为椭圆的左焦点,A 、B 分别为椭圆的右顶点和上顶点,P 为椭圆上的点,当11PF F A ⊥,//PO AB (O 为椭圆中心)时,求椭圆的离心率.练习4 一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,求椭圆的离心率.练习4:椭圆的中心是原点O O ,它的短轴长为22,相应于焦点(,0)F c (0c >)的准线l 与x 轴相交于点A ,2OF FA =,过点A 的直线与椭圆相交于P 、Q 两点。
椭圆的简单几何性质(附练习题答案及知识点回顾)
椭圆的简单几何性质基础卷1.设a , b , c 分别表示同一椭圆的长半轴长、短半轴长、半焦距,则a , b , c 的大小关系是 (A )a >b >c >0 (B )a >c >b >0 (C )a >c >0, a >b >0 (D )c >a >0, c >b >02.椭圆的对称轴为坐标轴,若长、短轴之和为18,焦距为6,那么椭圆的方程为(A )221916x y += (B )2212516x y += (C )2212516x y +=或2211625x y += (D )2211625x y += 3.已知P 为椭圆221916x y +=上一点,P 到一条准线的距离为P 到相应焦点的距离之比为 (A )54 (B )45 (C )417 (D )7474.椭圆的两个焦点三等分它的准线间的距离,则椭圆的离心率为 (A )23 (B )33 (C )316 (D )6165.在椭圆12222=+by a x 上取三点,其横坐标满足x 1+x 3=2x 2,三点顺次与某一焦点连接的线段长是r 1, r 2, r 3,则有(A )r 1, r 2, r 3成等差数列 (B )r 1, r 2, r 3成等比数列 (C )123111,,r r r 成等差数列 (D )123111,,r r r 成等比数列 6.椭圆221925x y +=的准线方程是 (A )x =±254 (B )y =±165 (C )x =±165 (D )y =±2547.经过点P (-3, 0), Q (0, -2)的椭圆的标准方程是 .8.对于椭圆C 1: 9x 2+y 2=36与椭圆C 2:2211612x y +=,更接近于圆的一个是 . 9.椭圆12222=+by a x 上的点P (x 0, y 0)到左焦点的距离是r = .10.已知定点A (-2, 3),F 是椭圆2211612x y +=的右焦点,在椭圆上求一点M ,使|AM |+2|MF |取得最小值。
根据椭圆的知识点方法总结椭圆的几何性质
根据椭圆的知识点方法总结椭圆的几何性质椭圆是一个具有特殊几何性质的曲线,它在数学和物理学中有着广泛的应用。
本文将总结一些关于椭圆的基本知识点和方法,并探讨椭圆的几何性质。
1. 椭圆的定义和基本要素椭圆可以通过以下定义来描述:给定确定的两点F₁和F₂(焦点)以及不小于焦点间距离之和的固定值2a(长轴长度),椭圆是所有与这两点间距离之和等于2a的点的集合。
椭圆有几个基本要素需要了解:- 近焦点F₁和远焦点F₂:这两个点决定了椭圆的位置和形状。
- 焦距:焦距是指焦点到椭圆上任意一点的距离之和,等于2a。
- 长轴和短轴:长轴是连接两个焦点的线段,短轴是与长轴垂直且通过椭圆中心的线段。
- 焦半径:焦半径是指从焦点到椭圆上一点的距离。
2. 椭圆的性质椭圆有一些独特的性质,下面是其中一些重要的性质:- 对称性:椭圆是关于长轴和短轴的对称图形,这意味着如果一个点在椭圆上,那么它关于长轴或短轴的镜像点也在椭圆上。
- 焦点性质:对于椭圆上的任意一点P,焦距FP₁ + FP₂的值是一个常数,等于2a。
- 切线性质:椭圆上的切线与径垂直,也就是说切线与焦半径相切。
- 弦性质:椭圆上的弦与焦半径平行,也就是说弦的中垂线与焦半径重合。
3. 椭圆的方程椭圆可以用数学方程来表示,其中一个常见的方式是使用焦点坐标法。
椭圆的焦点坐标是(F₁,0)和(F₂,0),椭圆的方程可表示为:(x - F₁)² + y² = (x - F₂)² + y² = 2a另外,椭圆的标准方程是:x²/a² + y²/b² = 1其中,a和b分别是椭圆的长半轴和短半轴长度。
总结椭圆是一种具有特殊性质的几何曲线,在数学和物理学中有广泛的应用。
本文总结了椭圆的基本知识点和方法,包括椭圆的定义和基本要素、椭圆的性质以及椭圆的方程。
通过了解这些内容,我们可以更好地理解和应用椭圆的几何性质。
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。
高中数学椭圆的性质及相关题目解析
高中数学椭圆的性质及相关题目解析椭圆是高中数学中一个重要的几何图形,它有着独特的性质和应用。
本文将从椭圆的定义、性质以及相关题目解析等方面进行阐述,帮助高中学生更好地理解和应用椭圆。
一、椭圆的定义与性质椭圆是平面上到两个定点F1和F2的距离之和等于常数2a的点P的轨迹。
其中,F1和F2称为椭圆的焦点,线段F1F2的长度为2c,a和c之间的关系为a > c。
椭圆的长轴是通过焦点的直线段,长度为2a;短轴是与长轴垂直的直线段,长度为2b,且满足a > b > c。
椭圆的离心率e定义为e = c / a,离心率决定了椭圆的形状。
当e < 1时,椭圆是一个封闭曲线;当e = 1时,椭圆变成一个抛物线;当e > 1时,椭圆变成一个双曲线。
椭圆的焦点和准线的性质也是我们需要了解的。
焦点到椭圆上任意一点的距离之和等于椭圆的长轴长度,即PF1 + PF2 = 2a;准线是与长轴平行且过焦点的直线,焦点到准线的距离等于椭圆的离心率乘以焦点到椭圆上任意一点的距离,即PD =e * PF。
二、椭圆的相关题目解析1. 题目:已知椭圆的长轴长为10,短轴长为8,求椭圆的离心率。
解析:根据椭圆的定义,我们知道a = 5,b = 4。
将a和c的值代入离心率公式e = c / a,可得e = 4 / 5。
2. 题目:已知椭圆的焦点坐标分别为F1(-3, 0)和F2(3, 0),且焦点到准线的距离为2,求椭圆的方程。
解析:根据椭圆的性质,焦点到准线的距离等于椭圆的离心率乘以焦点到椭圆上任意一点的距离,即2 = e * a。
由于焦点到准线的距离为2,而椭圆的长轴长度为2a,所以a = 1。
再根据焦点的坐标,可得椭圆的中心为O(0, 0)。
因此,椭圆的方程为x^2 + y^2 / 1^2 = 1,即x^2 + y^2 = 1。
3. 题目:已知椭圆的焦点坐标分别为F1(-2, 0)和F2(2, 0),准线方程为x = 3,求椭圆的方程。
椭圆综合题型分类总结大全(定点定值问题、圆锥曲线与向量、圆锥曲线弦长与面积等)
椭圆综合题型分类总结大全一、直线与椭圆位置关系的常规解题方法:1.设直线的方程(注意: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(注意:之所以要设是因为不去求出它,即“设而不求”)3.联立方程组,得到新的一元二次方程4.求出韦达定理(注意: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”(注意:需讨论K 是否存在,OA ⊥OB ) 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”即斜率关系(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”即坐标与斜率关系;⑥“弦长、面积问题”⇔转化为坐标与弦长公式问题 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:找等式关系,“求范围”问题需要找不等式;2、“是否存在”问题:应当假设存在去求,若求出答案则假设成立,若不存在则计算时会无解;3、证明定值问题的方法:⑴常把变量用参数表示出来,然后证明计算结果与参数无关;⑵也可先在特殊条件下求出定值,再给出一般的证明(此方法用得少)4、处理定点问题的方法:⑴常把方程参数分离,使参数乘以的因式为0,求出定点;⑵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;、题型一、椭圆与向量(1)给出直线的方向向量或;(2)给出与相交,等于已知过的中点;(3)给出,等于已知是的中点;(4)给出,等于已知A、B与PQ的中点三点共线;(5)给出以下情形之一:①;②存在实数;③若存在实数,等于已知三点共线.(6)给出,等于已知是的定比分点,为定比,即(7)给出,等于已知,即是直角,给出,等于已知是钝角, 给出,等于已知是锐角。
高中数学:学霸归纳总结椭圆性质及最经典题型讲解
高中数学:学霸归纳总结椭圆性质及最经典题型讲解
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1.椭圆的概念
平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数:
(1)若a>c,则集合P为椭圆;
(2)若a=c,则集合P为线段;
(3)若a<c,则集合P为空集.
第1课时椭圆及其性质
思维提升:
椭圆定义的应用技巧
(1)椭圆定义的应用主要有:求椭圆的标准方程,求焦点三角形的周长、面积及弦长、最值和离心率等.
(2)通常定义和余弦定理结合使用,求解关于焦点三角形的周长和面积问题.
思维提升:
(1)利用椭圆几何性质的注意点及技巧
①注意椭圆几何性质中的不等关系
在求与椭圆有关的一些范围问题时,经常用到x,y的范围,离心率的范围等不等关系.
②利用椭圆几何性质的技巧
求解与椭圆几何性质有关的问题时,理清顶点、焦点、长轴、短轴等基本量的内在联系.
(2)求椭圆的离心率问题的一般思路
求椭圆的离心率或其范围时,一般是依据题设得出一个关于a,b,c的等式或不等式,即可得离心率或离心率的范围.。
椭圆及其性质知识点题型总结
椭圆及其性质知识点题型总结研究必备精品知识点——椭圆椭圆是平面内与两定点F1,F2的距离的和等于定长2a(2a>F1F2)的动点P的轨迹,即点集M={P| |PF1|+|PF2|=2a},其中两定点F1,F2叫焦点,定点间的距离叫焦距。
另一种定义是平面内一动点到一个定点和一定直线的距离的比是小于1的正常数的点的轨迹,即点集M={P|PF/e< d},其中e为离心率(e=1为抛物线;e>1为双曲线;e<1为椭圆)。
利用第二定义,可以实现椭圆上的动点到焦点的距离与到相应准线的距离相互转化,定点为焦点,定直线为准线。
椭圆有两种标准方程:(1)焦点在x轴上,中心在原点:x²/a²+y²/b²=1(a>b>0);焦点F1(-c,0),F2(c,0)。
其中c²=a²-b²(一个直角三角形);(2)焦点在y轴上,中心在原点:x²/b²+y²/a²=1(a>b>0);焦点F1(0,-c),F2(0,c)。
其中c²=a²-b²。
注意:①在两种标准方程中,总有a>b>0,c²=a²-b²并且椭圆的焦点总在长轴上;②两种标准方程可用一般形式表示:Ax²+By²=1(A>0,B>0,A≠B),当A<B时,椭圆的焦点在x轴上,A>B时焦点在y轴上。
椭圆的参数方程是:焦点在x轴,x=acosθ,y=bsinθ。
椭圆的一般方程是:Ax+By=1(A>0,B>0)。
椭圆有以下性质:对于焦点在x轴上,中心在原点,x²/a²+y²/b²=1(a>b>0)有以下性质:①范围:|x|≤a,|y|≤b;②对称性:对称轴方程为x=0,y=0,对称中心为O(0,0);③顶点:A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b),长轴|A1A2|=2a,短轴|B1B2|=2b(a半长轴长,b半短轴长);④椭圆的准线方程:对于x²/a²+y²/b²=1,左准线过另一个焦点。
椭圆的几何性质知识点归纳及典型例题及练习(付答案)
(一)椭圆的定义:1、椭圆的定义:平面与两个定点F i 、F 2的距离之和等于定长(大于 IRF 2I )的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点 F i 、F 2叫做椭圆的 焦点,两焦点的距离 厅汀2|叫做椭圆的 焦距。
对椭圆定义的几点说明:(1) “在平面”是前提,否则得不到平面图形(去掉这个条件,我们将得到一个椭球面); (2) “两个定点”的设定不同于圆的定义中的“一个定点” ,学习时注意区分;(3) 作为到这两个定点的距离的和的 “常数”,必须满足大于| F i F 2|这个条件。
若不然, 当这个“常数”等于| F i F 2|时,我们得到的是线段 F 1F 2;当这个“常数”小于| F i F 2|时,无 轨迹。
这两种特殊情况,同学们必须注意。
(4) 下面我们对椭圆进行进一步观察,发现它本身具备对称性,有两条对称轴和一个 对称中心,我们把它的两条对称轴与椭圆的交点记为 A i , A 2, B i , B 2,于是我们易得| A i A 2|的值就是那个“常数”,且|B 2F 2|+|B 2F i |、|B i F 2|+|B i F i |也等于那个“常数”。
同学们想一想 其中的道理。
(5)中心在原点、焦点分别在 x 轴上,y 轴上的椭圆标准方程分别为:2 2 2 2i (a b 0),77i (a b 0),a ba b2 2 2相同点是:形状相同、大小相同;都有 a > b > 0, a c b 。
不同点是:两种椭圆相对于坐标系的位置不同, 它们的焦点坐标也不同(第一个椭圆的 焦点坐标为(一c , 0)和(c , 0),第二个椭圆的焦点坐标为(0,— c )和(0, c )。
椭圆的 焦点在x 轴上 标准方程中x 2项的分母较大;椭圆的焦点在 y 轴上标准方程中y 2项的分母较大。
(二)椭圆的几何性质:椭圆的几何性质可分为两类:一类是与坐标系有关的性质,如顶点、焦点、中心坐标; 一类是与坐标系无关的本身固有性质,如长、短轴长、焦距、离心率.对于第一类性质,只2 2要X 2 每 i (a b 0)的有关性质中横坐标x 和纵坐标y 互换,就可以得出 a b2 2^2 —2 i (a b 0)的有关性质。
高中数学-椭圆常考题型汇总及练习
高中数学-椭圆常考题型汇总及练习高中数学-椭圆常考题型汇总及练第一部分:复运用的知识一)椭圆几何性质椭圆的第一定义是:平面内与两定点F1、F2距离和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆。
两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距(2c)。
椭圆的几何性质以x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1为例:范围由标准方程可知,椭圆上点的坐标(x,y)都适合不等式2≤x^2/a^2 + y^2/b^2 ≤1,即abx≤a,y≤b。
这说明椭圆位于直线x=±a和y=±b所围成的矩形里(封闭曲线)。
该性质主要用于求最值、轨迹检验等问题。
椭圆还有以下对称性:关于原点、x轴、y轴对称,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是椭圆的对称中心。
椭圆的顶点(椭圆和它的对称轴的交点)有四个:A1(-a,0)、A2(a,0)、B1(0,-b)、B2(0,b)。
长轴为A1A2,长度为2a;短轴为B1B2,长度为2b。
椭圆的离心率e有以下几个性质:(1)椭圆焦距与长轴的比e=c/a,其中c为焦距;(2)a^2=b^2+c^2,即a是长半轴长,b是短半轴长;(3)椭圆的圆扁程度由离心率的大小确定,与焦点所在的坐标轴无关。
当e接近于1时,椭圆越扁;当e接近于0时,椭圆越接近圆。
椭圆还有通径(过椭圆的焦点且垂直于长轴的弦)和焦点三角形等性质。
二)运用的知识点及公式在解题过程中,我们需要掌握以下知识点和公式:1、两条直线.2、XXX定理:若一元二次方程ax^2+bx+c=0(a≠0)有两个不同的根x1,x2,则2bc/(a(x1+x2))=-1,x1+x2=-b/a。
1.中点坐标公式:对于点A(x1,y1)和点B(x2,y2),它们的中点坐标为(x,y),其中x=(x1+x2)/2,y=(y1+y2)/2.2.弦长公式:如果点A(x1,y1)和点B(x2,y2)在直线y=kx+b(k≠0)上,则y1=kx1+b,y2=kx2+b。
椭圆的性质及常考题含答案
椭圆的性质2.椭圆的离心率:ce a=,焦距与长轴长之比,01e <<,e 越趋近于1,椭圆越扁;反之,e 越趋近于0,椭圆越趋近于圆. 题型一:椭圆的定义例1 到两定点F 1(-4,0),F 2(4,0)的距离之和等于8的点的轨迹是( ) A .椭圆 B .圆 C .线段 D .射线 答案:C例2平面内一动点M到两定点F 1、F2距离之和为常数2a,则点M的轨迹为( )A.椭圆B.圆 C.无轨迹D.椭圆或线段或无轨迹解析:当2a>|F1F2|时,轨迹为椭圆;当2a=|F1F2|时,轨迹为线段;当2a<|F1F2|时,轨迹不存在.答案:D巩固已知F 1,F2是椭圆x225+y29=1的左、右两个焦点.(1)求F1,F2的坐标;(2)若AB为过椭圆的焦点F1的一条弦,求△ABF2的周长.解析:(1)由椭圆的方程x225+y29=1可知,a2=25,b2=9,∴c2=a2-b2=25-9=16,∴c=4.∴F1(-4,0),F2(4,0).(2)由椭圆的定义可知|AF 1|+|AF 2|=2a =10,|BF 1|+|BF 2|=2a =10.∴△ABF 2的周长为|AB |+|AF 2|+|BF 2|=(|AF 1|+|AF 2|)+(|BF 1|+|BF 2|)=2a +2a =4a =20.题型二 焦点三角形问题1.对焦点三角形12F PF △的处理方法,通常是运用⎧⎪⎨⎪⎩定义式的平方余弦定理面积公式2212222121212(2a)212S θθ∆⎧⎪=⎪=-⋅⎨⎪⎪=⋅⎩⇔(|PF|+|PF|)(2c)|PF|+|PF||PF||PF|cos |PF||PF|sin 2.若P 是椭圆:12222=+by ax 上的点.21,F F 为焦点,若θ=∠21PF F ,则21F PF ∆的面积为2tan2θb(用余弦定理与a PF PF 221=+可得).例3 如图所示,已知椭圆的方程为x 24+y 23=1,若点P 在第二象限,且∠PF 1F 2=120°,求△PF 1F 2的面积.解析:由已知a =2,b =3,得c =a 2-b 2=4-3=1,即|F 1F 2|=2c =2.在△PF 1F 2中,由余弦定理,得|PF 2|2=|PF 1|2+|F 1F 2|2-2|PF 1||F 1F 2|·cos 120°,即|PF 2|2=|PF 1|2+4+2|PF 1|.①由椭圆定义,得|PF 1|+|PF 2|=4,即|PF 2|=4-|PF 1|.②②代入①解得|PF 1|=65.∴S △PF 1F 2=12|PF 1|·|F 1F2|·sin 120°=12×65×2×32=335,即△PF 1F 2的面积是335.巩 固 已知椭圆y 2a 2+x 2b2=1 (a >b >0)的焦点分别是F 1(0,-1),F 2(0,1),且3a 2=4b 2.(1)求椭圆的方程;(2)设点P 在这个椭圆上,且|PF 1|-|PF 2|=1,求∠F 1PF 2的余弦值.解析:(1)依题意知c =1,又c 2=a 2-b 2,且3a 2=4b 2,所以a 2-34a 2=1,即14a 2=1.a 2=4.因此b 2=3.从而椭圆方程为y 24+x 23=1.(2)由于点P 在椭圆上,所以|PF 1|+|PF 2|=2a =2×2=4,又|PF 1|-|PF 2|=1,所以|PF 1|=52,|PF 2|=32,又|F 1F 2|=2c =2,所以由余弦定理得cos∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|2,2·|PF 1|·|PF 2|=⎝ ⎛⎭⎪⎫522+⎝ ⎛⎭⎪⎫322-222×52×32=35.即∠F 1PF 2的余弦值等于35. 题型三 求椭圆的离心率例4 已知椭圆的两个焦点为F 1、F 2,A 为椭圆上一点,且AF 1⊥AF 2,∠AF 2F 1=60°,求该椭圆的离心率.解析:不妨设椭圆的焦点在x 轴上,画出草图如右图所示.由AF 1⊥AF 2知△AF 1F 2为直角三角形,且∠AF 2F 1=60°.由椭圆定义知|AF 1|+|AF 2|=2a ,|F 1F 2|=2c ,则在Rt△AF 1F 2中, 由∠AF 2F 1=60°得|AF 2|=c ,|AF 1|=3c ,所以|AF 1|+|AF 2|=2a =(3+1)c ,所以离心率e =c a=3-1.点评:求离心率的值或取值范围是一类重要问题,解决这类问题通常有两种办法: ①直接求出a 和c 的值,套用公式e =c a求得离心率;②根据题目条件提供的几何关系,建立参数a ,b ,c 之间的关系式,结合椭圆定义以及a 2=b 2+c 2等,消去b ,得到a 和c 之间的关系,从而求得离心率的值或范围.巩 固设椭圆的两个焦点分别为F 1,F 2。
椭圆的几何性质及其综合问答
椭圆的几何性质一、概念及性质1.椭圆的“范围、对称性、顶点、轴长、焦距、离心率及范围、a ,b ,c 的关系”;2.椭圆的通经:3.椭圆的焦点三角形的概念及面积公式:4.椭圆的焦半径的概念及公式:主要用来求离心率的取值范围,对于此问题也可以用下列性质求解:c a PF c a +≤≤-1.5.直线与椭圆的位置关系:6.椭圆的中点弦问题:【注】:椭圆的几何性质是高考的热点,高考中多以小题出现,试题难度一般较大,高考对椭圆几何性质的考查主要有以下三个命题角度:(1)根据椭圆的性质求参数的值或范围; (2)由性质写椭圆的标准方程; (3)求离心率的值或范围.题型一:根据椭圆的性质求标准方程、参数的值或范围、离心率的值或范围.【典例1】求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)经过点)2,0(),0,3(--Q P ;(2)长轴长等于20,离心率等于53. 【典例2】求椭圆400251622=+y x 的长轴和短轴长、离心率、焦点坐标和顶点坐标.【典例3】已知A ,P ,Q 为椭圆C :)0(12222>>=+b a b y a x 上三点,若直线PQ 过原点,且直线AP ,AQ 的斜率之积为21-,则椭圆C 的离心率为( )A.22B.21C.42D.41【练习】(1)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点是圆x 2+y 2-6x +8=0的圆心,且短轴长为8,则椭圆的左顶点为( )A .(-3,0)B .(-4,0)C .(-10,0)D .(-5,0)(2)椭圆x 29+y 24+k =1的离心率为45,则k 的值为( )A .-21B .21C .-1925或21D .1925或21(3)设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点为F 1,F 2,过F 2作x 轴的垂线与C 相交于A ,B 两点,F 1B 与y 轴相交于点D ,若AD ⊥F 1B ,则椭圆C 的离心率等于________.【典例4】已知F 1,F 2为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点,P 为椭圆上任意一点,且215PF PF =,则该椭圆的离心率的取值范围是练习:如图,把椭圆1162522=+y x 的长轴AB 分成8等份,过每个分点作x 轴的垂线交椭圆的上半部分与P 1,P 2,…,P 7七个点,F 是椭圆的一个焦点,则721PF PF PF +++Λ=【典例5】若 “过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右焦点F 1,F 2的两条互相垂直的直线l 1,l 2的交点在椭圆的内部”,求离心率的取值范围.【典例6】已知椭圆C :x 29+y 24=1,点M 与C 的焦点不重合.若M 关于C 的焦点的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在C 上,则|AN |+|BN |=________.【方法归纳】:1.在利用椭圆的性质求解椭圆的标准方程时,总体原则是“先定位,再定量”.2.求解与椭圆几何性质有关的问题时,其原则是“数形结合,定义优先,几何性质简化”,一定要结合图形进行分析,当涉及顶点、焦点、长轴、短轴等椭圆的基本量时,要理清它们之间的内在联系,充分利用平面几何的性质及有关重要结论来探寻参数a ,b ,c 之间的关系,以减少运算量.3.在求解有关圆锥曲线焦点问题时,结合图形,注意动点到两焦点距离的转化.4. 求椭圆的离心率或其范围时,一般是依据题设得出一个关于a ,b ,c 的等式(或不等式),利用a 2=b 2+c 2消去b ,即可求得离心率或离心率的范围;有时也可利用正弦、余弦的有界性求解离心率的范围.5.在探寻a ,b ,c 的关系时,若能充分考虑平面几何的性质,则可使问题简化,如典例5. 【本节练习】1.已知椭圆的长轴长是8,离心率是34,则此椭圆的标准方程是( )A .x 216+y 27=1B .x 216+y 27=1或x 27+y 216=1C .x 216+y 225=1D .x 216+y 225=1或x 225+y 216=12.设e 是椭圆x 24+y 2k =1的离心率,且e ∈(12,1),则实数k 的取值范围是( )A .(0,3)B .(3,163)C .(0,3)∪(163,+∞) D .(0,2)3.已知椭圆短轴上的两个顶点分别为B 1,B 2,焦点为F 1,F 2,若四边形B 1F 1B 2F 2是正方形,则这个椭圆的离心率e 等于( )A .22B .12C .32D .334.如图,焦点在x 轴上的椭圆x 24+y 2b 2=1的离心率e =12,F ,A 分别是椭圆的一个焦点和顶点,P 是椭圆上任意一点,则PF →·P A →的最大值为________.5.已知椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点为21,F F ,离心率为33,过F 2的直线l 交C 于A,B 两点,若△AF 1B 的周长为34,则C 的方程为( )A.12322=+y x B.1322=+y x C.181222=+y x D.141222=+y x6.已知F 1、F 2是椭圆x 2100+y 264=1的两个焦点,P 是椭圆上一点,且PF 1⊥PF 2,则△F 1PF 2的面积为________.7.设21,F F 是椭圆E :)0(12222>>=+b a b y a x 的左、右焦点,P 为直线23ax =上一点,12PF F ∆是底角为300的等腰三角形,则E 的离心率为( )A.21B. 32C.43D. 548.过椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的左焦点F 1作x 轴的垂线交椭圆于点P ,F 2为右焦点,若02160=∠PF F ,则椭圆的离心率为( )A.25B.33C.21 D.319.已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点为F ,右顶点为A ,上顶点为B ,若BA BF ⊥,则称其为“优美椭圆”,那么“优美椭圆”的离心率为10.已知1F 为椭圆的左焦点,A ,B 分别为椭圆的右顶点和上顶点,P 为椭圆上的点,当A F PF 11⊥,PO ∥AB (O 为椭圆中心)时,椭圆的离心率为11.已知方程x 22-k +y 22k -1=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是( )A .(12,2)B .(1,+∞)C .(1,2)D .(12,1)12.矩形ABCD 中,|AB |=4,|BC |=3,则以A ,B 为焦点,且过C ,D 两点的椭圆的短轴的长为( )A .2 3B .2 6C .4 2D .4 313.一个椭圆中心在原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,P (2,3)是椭圆上一点,且|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等差数列,则椭圆方程为( )A .x 28+y 26=1B .x 216+y 26=1C .x 28+y 24=1D .x 216+y 24=114.如图,已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点恰好是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点F ,且这两条曲线交点的连线过点F ,则该椭圆的离心率为________.15.已知抛物线42x y =与椭圆)0(118222>=+a y ax 在第一象限相交于A 点,F 为抛物线的焦点,AB ⊥y 轴于B 点,当∠BAF =300时,a =16. 设F 1,F 2分别是椭圆x 225+y 216=1的左、右焦点,P 为椭圆上任一点,点M 的坐标为(6,4),则|PM |+|PF 1|的最大值为________.17.椭圆x 236+y 29=1上有两个动点P 、Q ,E (3,0),EP ⊥EQ ,则EP →·QP →的最小值为( )A .6B .3- 3C .9D .12-6 318.椭圆对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点构成一个正三角形,焦点到椭圆上的点的最短距离是3,则这个椭圆方程为________.19.若一个椭圆长轴的长度,短轴的长度和焦距依次成等差数列,则该椭圆的离心率是________.20.已知圆锥曲线mx 2+4y 2=4m 的离心率e 为方程2x 2-5x +2=0的根,则满足条件的圆锥曲线的个数为( )A .4B .3C .2D .114. 椭圆()01:2222>>=+Γb a by a x 的左右焦点分别为21,F F ,焦距为c 2,若直线()c x y +=3与椭圆的一个交点满足12212F MF F MF ∠=∠,则该椭圆的离心率等于_____设F 1(-c , 0), F 2(c , 0)是椭圆12222=+by a x (a >b >0)的两个焦点,P 是以|F 1F 2|为直径的圆与椭圆的一个交点,且∠PF 1F 2=5∠PF 2F 1,则该椭圆的离心率为(A )316 (B )23 (C )22 (D )32若椭圆22221x y a b +=的焦点在x 轴上,过点(1,12)作圆22+=1x y 的切线,切点分别为A,B ,直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是21.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F 1,左焦点为F 2,若椭圆上存在一点P ,满足线段PF 1相切于以椭圆的短轴为直径的圆,切点为线段PF 1的中点,则该椭圆的离心率为( )A .53B .23C .22D .5922. 已知,,A P Q 为椭圆:C 22221(0)x y a b a b+=>>上三点,若直线PQ 过原点,且直线,AP AQ 的斜率之积为12-,则椭圆C 的离心率等于( )A B .12 C D .14题型二:直线与椭圆的位置关系的判定.【典例1】当m 为何值时,直线m x y l +=:与椭圆14416922=+y x 相切、相交、相离?【典例2】已知椭圆192522=+y x ,直线04054:=+-y x l ,椭圆上是否存在一点,它到直线l 的距离最小?最小距离是多少?反馈:(2012福建)如图,椭圆E :)0(12222>>=+b a by a x 的左右焦点分别为F 1、F 2,离心率21=e ,过F 1的直线交椭圆于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为8. (1)求椭圆E 的方程;(2)设动直线l :m kx y +=与椭圆E 有且只有一个公共点P ,且与直线x =4交于Q ,试探究:在坐标平面内,是否存在定点M ,使得以PQ 为直径的圆恒过定点M ,若存在,求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.【方法归纳】:直线与椭圆位置关系判断的步骤: ①联立直线方程与椭圆方程;②消元得出关于x (或y )的一元二次方程;③当Δ>0时,直线与椭圆相交;当Δ=0时,直线与椭圆相切;当Δ<0时,直线与椭圆相离.注:对比直线与圆的位置关系的判断,它们之间有何联系与区别?题型三:直线与椭圆相交(及中点弦)问题该问题属高考中对圆锥曲线考查的热点和重点问题,其主要方法是数形结合、判别式、根与系数的关系、整体代换.【典例1】已知斜率为1的直线l 过椭圆1422=+y x 的右焦点,交椭圆于A ,B 两点,求弦AB 的长及1ABF ∆的周长、面积.【典例2】已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)经过点(0,3),离心率为12,左,右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0).(1)求椭圆的方程;(2)若直线l :y =-12x +m 与椭圆交于A ,B 两点,与以F 1F 2为直径的圆交于C ,D 两点,且满足|AB ||CD |=534,求直线l 的方程.【典例3】已知一直线与椭圆369422=+y x 相交于A ,B 两点,弦AB 的中点坐标为M (1,1),求直线AB 的方程.变式:过点(1,1)M 作斜率为12-的直线与椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>相交于,A B ,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率为【典例4】(2015新课标文)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>> 的离心率为22,点()2,2在C 上.(I )求C 的方程;(II )直线l 不经过原点O ,且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 中点为M ,证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.【典例5】已知点A (0,-2),椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为32,F 是椭圆的焦点,直线AF 23O 为坐标原点. (Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设过点A 的直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程.【典例6】已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点的距离的最大值为3,最小值为1. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线l :m kx y +=与椭圆C 相交于A ,B 两点(A ,B 均不在左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点.求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.【方法归纳】:(1)解决直线与椭圆相交问题的原则有两个:一是数形结合;二是一条主线:“斜率、方程组、判别式、根与系数的关系”.利用根与系数的关系整体代换,以减少运算量.(2)如果题设中没有对直线的斜率的限定,一定要讨论斜率是否存在,以免漏解;这里又有两个问题需要注意:①若已知直线过y 轴上的定点P (0,b ),可将直线设为斜截式,即纵截距式,即y =kx +b ,但要讨论斜率是否存在;②若已知直线过x 轴上的定点P (a ,0),可以直接将直线方程设为横截距式,即x =my +a ,这样可避免讨论斜率是否存在,但此时求弦长时,需将下面弦长公式中的k 用m1替换. (3)直线被椭圆截得的弦长公式设直线与椭圆的交点为A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则|AB |=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=(1+1k2)[(y 1+y 2)2-4y 1y 2](k 为直线斜率).【本节练习】1.(2014·高考安徽卷)设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y 2b2=1(0<b <1)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B 两点.若|AF 1|=3|F 1B |,AF 2⊥x 轴,则椭圆E 的方程为________.2. (2015·豫西五校联考)已知椭圆x 24+y 2b2=1(0<b <2)的左、右焦点分别为F 1、F 2,过F 1的直线l 交椭圆于A 、B 两点,若|BF 2|+|AF 2|的最大值为5,则b 的值是( )A .1B . 2C .32 D . 33.(2015·宜昌调研)过椭圆x 25+y 24=1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为________.4.已知椭圆G :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为63,右焦点为(22,0).斜率为1的直线l与椭圆G 交于A ,B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为P (-3,2).(1)求椭圆G 的方程; (2)求△P AB 的面积.5.已知椭圆C 的中心在原点,焦点在x 轴上,焦距为2,离心率为12.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 经过点M (0,1),且与椭圆C 交于A ,B 两点,若AM →=2MB →,求直线l 的方程.5’.已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的离心率为23,右焦点到直线06=++y x 的距离为32. (1)求椭圆的方程;(2)过点)1,0(-M 作直线l 交椭圆于A ,B 两点,交x 轴于N 点,满足57-=,求直线l 的方程.6.已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的离心率为23,且长轴长为12,过点P(4,2)的直线l 与椭圆交于A,B 两点.(1)求椭圆方程;(2)当直线l 的斜率为21时,求AB 的值;(3)当点P 恰好为线段AB 的中点时,求直线l 的方程.7. 平面直角坐标系xoy 中,过椭圆M :)0(12222>>=+b a b y a x 的右焦点F 作直线03=-+y x 交M 于A ,B 两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为21. (Ⅰ)求M 的方程;(Ⅱ)C ,D 为M 上的两点,若四边形ACBD 的对角线CD ⊥AB ,求四边形ACBD 面积的最大值.8. 设12,F F 分别是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,过1F 斜率为1的直线l 与E 相交于,A B 两点,且22,,AF AB BF 成等差数列.(1)求E 的离心率;(2) 设点(0,1)p -满足PA PB =,求E 的方程.9. 设F 1 ,F 2分别是椭圆C :12222=+by a x (a >b >0)的左,右焦点,M 是C 上一点且MF 2与x 轴垂直,直线MF 1与C 的另一个交点为N . (I )若直线MN 的斜率为43,求C 的离心率; (II )若直线MN 在y 轴上的截距为2且|MN |=5|F 1N |,求a ,b .10. 如图,点F 1(-c ,0),F 2(c ,0)分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点,过点F 1作x 轴的垂线交椭圆C 的上半部分于点P ,过点F 2作直线PF 2的垂线交直线x =a 2c于点Q .(1)如果点Q 的坐标是(4,4),求此时椭圆C 的方程; (2)证明:直线PQ 与椭圆C 只有一个交点.11.已知椭圆C :x 2+2y 2=4.(1)求椭圆C 的离心率;(2)设O 为原点,若点A 在直线y =2上,点B 在椭圆C 上,且OA ⊥OB , (文)求线段AB 长度的最小值.(理)试判断直线AB 与圆222=+y x 的位置关系.圆锥曲线在高考中的考查主要体现“一条主线,五种题型”,所谓一条主线:是指直线与圆锥曲线的综合.五种题型是指“最值问题;定点问题;定值问题;参数的取值范围问题;存在性问题”.一、 最值问题 【规律方法】:(1)最值问题有两大类:距离、面积的最值以及与之有关的一些问题;求直线或圆锥曲线中几何元素的最值以及这些元素存在最值时确定与之有关的一些问题.(2)两种常见方法:①几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,则考虑利用图形性质来解题;②代数法,若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可先建立起目标函数,再求这个函数的最值,最值常用基本不等式法;若是分式函数则可先分离常数,再求最值;若是二次函数,可用配方法;若是更复杂的函数,还可用导数法. (3)圆锥曲线的综合问题要四重视: ①重视定义在解题中的作用;②重视平面几何知识在解题中的作用;③重视根与系数的关系在解题中的作用;④重视曲线的几何特征与方程的代数特征在解题中的作用.如定值中2014江西文科考题,范围中的题6、7.1.已知椭圆C :1222=+y ax (a >0)的焦点在x 轴上,右顶点与上顶点分别为A 、B .顶点在原点,分别以A 、B 为焦点的抛物线C 1、C 2交于点P (不同于O 点),且以BP 为直径的圆经过点A .(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)若与OP 垂直的动直线l 交椭圆C 于M 、N 不同两点,求△OMN 面积的最大值和此时直线l 的方程.2.已知椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的上顶点为(0,1),且离心率为23.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)证明:过椭圆)0(12222>>=+n m ny m x 上一点),(00y x Q 的切线方程为12020=+nyy m x x ; (Ⅲ)从圆1622=+y x 上一点P 向椭圆C 引两条切线,切点分别为A 、B ,当直线AB 分别与x 轴、y 轴交于M 、N 两点时,求MN 的最小值.3.已知动点P 到定点F (1,0)和到定直线x =2的距离之比为22,设动点P 的轨迹为曲线E ,过点F 作垂直于x 轴的直线与曲线E 相交于A ,B 两点,直线l :n mx y +=与曲线E 交于C 、D 两点,与线段AB 相交于一点(与A 、B 不重合). (Ⅰ)求曲线E 的方程;(Ⅱ)当直线l 与圆122=+y x 相切时,四边形ACBD 的面积是否有最大值.若有,求出其最大值及相应的直线l 的方程;若没有,请说明理由.4. 已知点A (0,-2),椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为2,F 是椭圆的右焦点,直线AF ,O 为坐标原点. (Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设过点A 的动直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程.5.平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的离心率为23,且点)21,3(在椭圆C 上,(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设椭圆144:2222=+b y a x E ,P 为椭圆C 上任意一点,过点P 的直线m kx y +=交椭圆E 于B A ,两点,射线PO 交椭圆E 于点Q .(ⅰ)求OPOQ 的值;(ⅱ)求ABQ ∆面积的最大值。
(完整版)椭圆的性质及判定归纳
(完整版)椭圆的性质及判定归纳1. 背景介绍椭圆是几何学中的一种重要的二次曲线,具有独特的性质和形式。
在实际应用中,我们经常需要理解和判定一个曲线是否为椭圆,因此有必要深入了解椭圆的性质及其判定方法。
2. 椭圆的定义在平面解析几何中,椭圆是指到两个给定点的距离之和等于定值的所有点的集合。
这两个点称为椭圆的焦点,定值称为椭圆的长轴。
3. 椭圆的性质椭圆具有以下几个基本的性质:3.1 长轴和短轴椭圆的长轴是通过焦点且垂直于短轴的线段,是椭圆的最长直径。
而短轴是通过焦点且垂直于长轴的线段,是椭圆的最短直径。
3.2 焦点和准线椭圆的焦点是确定椭圆的两个点,修改这两个点的位置可以改变椭圆的形状和大小。
准线是垂直于长轴且通过焦点的直线。
3.3 离心率椭圆的离心率定义为焦点到准线的距离与长轴的比值。
离心率的值在0到1之间,离心率越接近于0,椭圆越接近于圆形。
3.4 对称性椭圆具有两种对称性:关于长轴的对称性和关于短轴的对称性。
通过这两种对称性,我们可以更好地理解和分析椭圆的性质。
4. 椭圆的判定方法在解决实际问题中,我们常常需要判断一个曲线是否为椭圆。
以下是几种常用的判定方法:4.1 椭圆方程椭圆方程是判定一个曲线是否为椭圆的主要方法之一。
一般而言,椭圆的方程形式为(x-h)²/a² + (y-k)²/b² = 1,其中h、k为椭圆的中心坐标,a、b分别为长轴和短轴的长度。
通过将曲线的方程与椭圆方程进行对比,我们可以确定该曲线是否为椭圆。
4.2 轴积性质椭圆具有轴积性质,即椭圆的长轴与短轴的乘积等于焦点到准线的距离与长轴的乘积。
通过计算曲线的焦点到准线的距离与长轴的乘积,我们可以判断该曲线是否满足轴积性质,从而确定是否为椭圆。
4.3 椭圆的图形特征椭圆的图形特征也可以用来判定是否为椭圆。
椭圆具有规则的椭圆形状,不会存在异常的伸缩或扭曲情况。
通过观察图形特征,我们可以直观地判断一个曲线是否为椭圆。
312 椭圆的简单几何性质(基础知识+基本题型)(含解析)2022高二数学(选择性必修第一册)
3.1.2椭圆的简单几何性质(基础知识+基本题型)知识点一椭圆的范围以椭圆22221(0)x y a b a b +=>>为例.由标准方程可知,椭圆上点的坐标(,)x y 都适合不等式22221,1x y a b≤≤,即2222,x a y b ≤≤,所以||,||x a y b ≤≤.这说明椭圆位于直线x a =±和y b =±所围成的矩形框内(如图2.2-8).拓展(1)确定了曲线的范围后,用描点法作图时,就可以不取范围之外的点了,在解析几何中,讨论曲线的范围就是确定方程中变量的取值范围.(2)如果将椭圆的标准方程22221(0)x y a b a b+=>>变形为y =,那么这个椭圆的方程可以分成y =,y =两个函数式,研究椭圆的范围,就是讨论这两个函数的定义域和值域,这也是讨论椭圆范围的一种方法.知识点二椭圆的对称性以椭圆22221(0)x y a b a b+=>>为例.1.椭圆的对称轴:坐标轴.2.椭圆的对称中心:原点(0,0)O ,椭圆的对称中心叫做椭圆的中心.通过观察椭圆的形状,可以发现椭圆既是轴对称图形,又是中心对称图形.提示:(1)在方程22221(0)x y a b a b+=>>中,将x 换成x -,方程显然不变,这就是说椭圆上的点(,)x y 关于y 轴的对称点(,)x y -也在椭圆上,故椭圆关于y 轴对称;将方程中的y 换成y -,方程也不变,故椭圆关于x 轴对称;同理,将,x y 分别换成,x y --时,方程也不变,故椭圆关于原点对称.(2)椭圆的中心是焦点连线的中点,对称轴是焦点的连线及它的垂直平分线.(3)椭圆关于x 轴、y 轴成轴对称,关于原点成中心对称,原点为椭圆的中心.知识点三椭圆的顶点与长轴、短轴以椭圆22221(0)x y a b a b+=>>为例.1.椭圆的顶点令0x =,得y b =±,令0y =,得x a =±.这说明12(,0),(,0)A a A a -是椭圆与x 轴的两个交点,1(0,)B b -,2(0,)B b 是椭圆与y 的两个交点,因为x 轴、y 轴是椭圆的对称轴,所以椭圆和它的对称轴有四个交点.这四个交点叫做椭圆的顶点.2.椭圆的长轴、短轴线段12A A 叫做椭圆的长轴,它的长为2a ,a 叫做椭圆的长半轴长.线段12B B 叫做椭圆的短轴,它的长为2b ,b 叫做椭圆的短半轴长.提示明确,a b 的几何意义,a 是长半轴长,b 是短半轴长,由222c a b =-,得“已知椭圆的四个顶点求焦点”的几何作法,只要以短轴的端点1B (或2B )为圆心,以a 为半径作弧,交长轴于两点,这两点就是焦点.知识点四椭圆的离心率1.定义:椭圆的焦距与长轴长的比称为椭圆的离心率,记作22c c e a a==.2.范围:因为0a c >>,所以01ca<<,即(0,1)e ∈.拓展对椭圆离心率的理解(1)01e <<,越趋近于1,椭圆越扁;越趋近于0,椭圆越接近于圆.(2)当趋近于0时,c 趋近于0,椭圆变圆,直至成为圆,此时也可认为圆在椭圆在0e =时的特例.(3)当趋近于1时,c 趋近于a ,椭圆变扁,直至成为线段12F F ,此时也可认为12F F 为椭圆在1e =时的特例.(4)2221b e a=-.知识点五直线与椭圆的位置关系1.直线与椭圆的三种位置关系:(1)相交;(2)相切;(3)相离.2.直线与椭圆的位置关系的判断;直线与椭圆的位置关系,可通过讨论椭圆方程与直线方程组成的方程组的实数解的个数来确定,通常用消元后的关于x (或y )的一元二次方程的判别式∆来判定;0∆>⇔直线与椭圆相交;0∆=⇔直线与椭圆相切;0∆<⇔直线与椭圆相离.3.弦长公式一条直线被椭圆所截得的线段叫做椭圆的弦,若直线y kx b =+与椭圆相交于不同的两点11(,)A x y ,22(,)B x y ,则直线被椭圆所截得的弦长公式为12|||AB x x =-或12|||AB y y =-.考点一由方程求椭圆的几何性质例1.求椭圆22925225x y +=的长轴长、短轴长、离心率、焦点和顶点坐标,并用描点法画出这个椭圆.解:将椭圆的方程化为标准形式为221259x y +=,得5,3a b ==,则4c ==因此,长轴长210a =,短轴长26b =,离心率40.85c e a ===.焦点坐标为1(4,0)F -和2(4,0)F ,顶点坐标为1212(5,0),(5,0),(0,3),(0,3)A A B B --.将方程变形为55)y x =-≤≤,根据5)y x =≤≤可求出椭圆的两个顶点及其在第一象限内一些点的坐标(,)x y ,列表如下:x 012345y32.942.752.41.8先描点画出第一象限内的图形,再利用椭圆的对称性画出整个椭圆.将椭圆的方程化成标准方程易得5,3a b ==,则椭圆位于四条直线5x =±,3y =±所围成的矩形框内,又因为椭圆以两坐标轴为对称轴,所以只要画出椭圆在第一象限内的图形,就可以利用对称性画出整个椭圆.考点二由椭圆的几何性质求方程例2.已知椭圆C 以坐标轴为对轴称、长轴长是短轴长的5倍,且经过点(5,0)A ,求此椭圆的标准方程.解:方法1:若椭圆的焦点在x 轴上,设其标准方程为22221(0)x y a b a b +=>>由题意,得22252,2501,a b a b =⨯⎧⎪⎨+=⎪⎩解得5,1.a b =⎧⎨=⎩故所求椭圆的标准方程为22125x y +=,若椭圆的焦点在y 轴上,设其标准方程为22221(0)y x a b a b +=>>,由题意,得22252,0251,a b a b =⨯⎧⎪⎨+=⎪⎩解得25,5.a b =⎧⎨=⎩故所求椭圆的标准方程为22162525y x +=.综上所述,所求椭圆的标准方程为22125x y +=或22162525y x +=.方法2:设椭圆方程为221(0,0,)x y m n m n m n +=>>≠.由题意,得2501,5m n ⎧+=⎪⎨⎪=⨯⎩或2501,5m n⎧+=⎪⎨⎪=⨯⎩解得25,1m n =⎧⎨=⎩或25,625.m n =⎧⎨=⎩故所求椭圆的标准方程为22125x y +=或22162525y x +=.(1)利用椭圆的几何性质求椭圆的标准方程,通常利用待定系数法.(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”,其一般步骤:①确定焦点所在的坐标轴;②求出22,a b 的值;③写出标准方程.考点三求椭圆的离心率例3.若一个椭圆的长轴长、短轴长和焦距成等差数列,求该椭圆的离心率.分析:解答本题的关键是先由椭圆长轴长、短轴长和焦距成等差数列,列出,,a b c 的关系式,再转化成,a c 间的关系式,从而求出.解:因为椭圆的长轴长、短轴长和焦距成等差数列,所以2b a c =+,①所以224()b a c =+,即22242b a ac c =++.②又因为222a b c =+,所以22224()2a c a ac c -=++,③即225230c ac a +-=.两边同除以2a ,得25230e e +-=.④解得35e =或1e =-(舍去).故该椭圆的离心率为35.求椭圆的离心率,关键是寻找a 与c 的关系,一般地,(1)若已知,a c ,则直接代入ce a=求解;(2)若已知,a b,则由e =(3)若已知,,a b c 的关系,则可先转化为,a c 的齐次式,再转化为含的方程,求解即可.例4.若椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上存在一点M ,使1290F MF ∠=︒(12,F F 为椭圆的两焦点),求椭圆的离心率的取值范围.解:设点M 的坐标是00(,)x y ,则220022222001,.x y a b x y c ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩消去0y ,得222202()a cb xc -=.因为2200x a ≤≤②所以222222222()0,().a c b c a c b a c ⎧-≥⎪⎪⎨-⎪≤⎪⎩①②由①,得22c b ≥,即222c a c ≥+,所以222a c ≤,所以22212c e a =≥.又因为01e <<,所以2[2e ∈,由②,得222c b c -≤,此式恒成立.综上所述,所求椭圆的离心率的取值范围是2[2.(1)解析几何中求参数的取值范围是一类常见而又较困难的题型,其基本的解题思路有:①建立目标函数,运用求函数值域的方法求解;②建立目标变量的不等式,解不等式求解.(2)本题在用基本量表示出椭圆上的点的坐标后,借助椭圆的范围(||,||)x a y b ≤≤建立了一个关于基本量的不等式组.考点四点与椭圆的位置关系例5.直线1()y kx k R =+∈与焦点在x 轴上的椭圆2215x y m+=总有公共点,求m 的取值范围.解:方法1,直线1y kx =+恒过定点(0,1),直线与椭圆总有公共点等价于点(0,1)在椭圆内或椭圆上,所以20115m+≤,即1m ≥.又由于5m <,故[1,5)m ∈,方法2:由221,15y kx x y m=+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得22(5)105(1)0m k x kx m +++-=,则2210020(1)(5)0k m m k ∆=--+≥对k R ∈恒成立,即2250mk m m +-≥对k R ∈恒成立.因为0m >,所以251k m ≥-对k R ∈恒成立,故10m -≤,即1m ≥.又因为5m <,所以[1,5)m ∈.点与椭圆的位置关系(1)点00(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>上2200221x y a b ⇔+=;(2)点00(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>外⇔2200221x y a b +>;(3)点00(,)P x y 在椭圆22221(0)x y a b a b +=>>内2200221x y a b⇔+<.考点五直线与椭圆的位置关系例6.已知椭圆2241x y +=及直线y x m =+.(1)当直线与椭圆有公共点时,求实数m 的取值范围;(2)求直线被椭圆截得的最长弦的长度.解:由方程组2241,x y y x m⎧+=⎨=+⎩消去y 并整理,得225210x mx m ++-=.(1)因为直线与椭圆有公共点,所以222420(1)20160m m m ∆=--=-≥.解得m ≤故实数m 的取值范围是55[]22.(2)由根与系数的关系,得1225m x x +=-,21215m x x -⋅=,则弦长12||d x x =-===故当0m =时,d.(1)利用方程讨论直线与椭圆的位置关系设直线方程为y kx m =+,椭圆方程为22221(0)x y a b a b +=>>,联立方程,得2222,1.y kx m x y ab =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消去方程组中的一个变量,得到关于另一变量的一元二次方程,写出判别式∆,则0∆>⇔直线与椭圆相交⇔有两个公共点;0∆=⇔直线与椭圆相切⇔有且只有一个公共点;0∆<⇔直线与椭圆相离⇔无公共点.(2)弦长问题设直线:y kx m =+交椭圆22221(0)x y a b a b+=>>于111(,)P x y ,222(,)P x y 两点,则1212||||PP x x =-=或1212||||PP y y =-=考点六椭圆中弦的中点问题例7焦点分别为和的椭圆截直线32y x =-所得椭圆的弦的中点的横坐标为12,求此椭圆方程.分析:设椭圆的方程→联立椭圆的方程与直线的方程→利用根与系数的关系设而不求→由中点列出方程→已知焦点→求出方程.解析:设22221(0)y x a b a b+=>>依题意,有22250a b -==.①由22221,32y x a b y x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩消去y 并整理,得2222222(9)1240a b x b x b a b +-+-=.因为12122x x +=,所以2226192b a b =+.所以223a b =.②由①②,得275a =,225b =.经检验,此时0∆>.所以椭圆方程为2217525y x +=.弦的中点问题的解决方法关于中点的问题,我们一般可以采用两种方法解决:(1)联立方程、消元,利用根与系数进行设而不求,从而简化运算过程;(2)利用“点差法”,求出与中点、斜率有关的式子,进而求解.不管应用何种方法,我们都必须要注意判别式∆的限制.考点七椭圆中的最值问题例8设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x轴上,离心率e =3(0,2P 到这个椭圆P的点的坐标.分析:本题是解析几何与代数中的最大值的综合题.解题关键是怎样运用“最远距离是”这个条件,可尝试用两点间的距离公式,转化为函数的最大值问题来解.解析:设所求椭圆方程为22221x y a b +=(a >b >0).由c e a ==,得a =2b .①设椭圆上任一点M 的坐标为(x ,y ),点M 到点P 的距离为d ,则22222a y x a b =-,且2222222233()()22a d x y a y yb =+-=-+-2222913343()4342y y b y b =--++=-+++,其中b y b -≤≤.若12b <,则当y =-b 时,2d 取得最大值223()2b =+.解得3122b =>,与12b <矛盾.若12b ≥,则当12y =-时,2d 取得最大值2243b =+.②由①②,得b =1,a =2.故所求椭圆方程为2214x y +=.由12y =-,得椭圆上到点P 的点为1()2-,12-.本题是一道考查椭圆知识和函数最值的综合性问题,需要全面的掌握基础知识和基本方法,在建立二次函数求最值时,要特别注意通过椭圆的范围来确定自变量的取值范围.考点八与椭圆相关的实际问题例9在大西北的荒漠上,A ,B 两地相距2km ,正在准备在荒漠上围成一片以AB 为一条对角线的平行四边形区域,建立农艺园.按照规划,围墙总长度为8km .(1)农艺园的最大面积能达到多少?(2)该荒漠上有一条直线型水沟刚好过点A ,且与AB 成45︒角,现要对整条水沟进行加固改造,但考虑到今后农艺园内的水沟要重新设计改造,因此该水沟可能被农艺园围住的部分暂不加固,那么暂不加固的部分有多长?分析:(1)如图2.2-12所示,求农艺园的最大面积,实际就是求平行四边形ADBC 的面积的最大值.结合图形和椭圆的几何性质,易知当点C 位于短轴端点时,ACB ∆的面积最大,即平行四边形ADBC 的面积最大;(2)实质就是求弦长.解析:(1)如图2.2-12所示,由题意,知平行四边形相邻两边长之和为4km ,另两个端点C ,D 在以A ,B 为焦点的椭圆上.以AB 所在的直线为x 轴,以AB 的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系,则椭圆方程为22143x y +=(0y ≠).因为max ()ABC S ∆=(点C 在短轴端点),所以农艺园的最大面积为2km .(2)由题可知,直线型水沟的方程是y =x +1,暂时不加固的部分的长度即直线被椭圆所截得的弦长.把直线方程代入椭圆方程,得27880x x +-=.1224|7x x -=.所以暂时不加固的部分长为247km .椭圆是天文学和日常生产、生活中常见的一个模型,因此,我们必须熟练掌握利用代数方法解决与椭圆有关的问题的技巧.。
椭圆知识点总结加例题
椭圆知识点总结加例题一、椭圆的定义和性质1.1 椭圆的定义在平面上,椭圆的定义为:对于给定的两个不重合的实点F1和F2,以及一个实数2a (a>0),定义为到点F1和点F2的距离的和等于2a的点的轨迹,这个轨迹就是椭圆。
1.2 椭圆的几何性质(1)焦点性质:椭圆上到焦点的距离之和是一个常数2a。
(2)长短轴性质:椭圆有两个互相垂直的对称轴,其中较长的轴称为长轴,较短的轴称为短轴。
(3)离心率性质:椭圆的离心率e定义为焦距与长轴的比值,介于0和1之间。
(4)焦点到顶点的连线和短轴的交点为端点的线段称为短轴的焦径。
(5)焦点到顶点的连线和长轴的交点为端点的线段称为长轴的焦径。
1.3 椭圆的方程和标准方程椭圆的一般方程为:$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$, 其中a、b分别为椭圆长轴和短轴的半轴长。
通过坐标平移和旋转,可以得到椭圆的标准方程:$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$, 椭圆长轴在x轴上,且椭圆的中心为原点。
1.4 椭圆的参数方程和极坐标方程椭圆的参数方程:$\begin{cases}x=a\cos \theta\\ y=b\sin \theta\end{cases}$, $\theta \in [0, 2\pi)$。
椭圆的极坐标方程:$r(\theta)=\frac{ab}{\sqrt{b^2\cos^2\theta+a^2\sin^2\theta}}$。
二、椭圆的相关性质2.1 椭圆的离心率和焦距的关系设椭圆的长轴和短轴分别为2a和2b,焦点到几点段为2c,则椭圆的离心率e满足关系:$e=\frac{c}{a}$。
2.2 椭圆的面积和周长椭圆的面积:$S=\pi ab$。
椭圆的周长:$L=4aE(e)$,其中E(e)为第二类完全椭圆积分。
2.3 椭圆的切线和法线对于椭圆上任一点P(x,y),其切线的斜率为$k=-\frac{b^2x}{a^2y}$,切线的方程为$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$,且斜率为$k$的切线方程为$y-kx+ka^2=0$。
椭圆常考题型汇总及练习
椭圆常考题型汇总及练习 第一部分:复习运用的知识(一)椭圆几何性质椭圆第一定义:平面内与两定点21F F 、距离和等于常数()a 2(大于21F F )的点的轨迹叫做椭圆.两个定点叫做椭圆的焦点;两焦点间的距离叫做椭圆的焦距()c 2. 椭圆的几何性质:以()012222>>=+b a b y a x 为例 1. 范围: 由标准方程可知,椭圆上点的坐标()y x ,都适合不等式1,12222≤≤by a x ,即b y a x ≤≤,说明椭圆位于直线a x ±=和b y ±=所围成的矩形里(封闭曲线).该性质主要用于求最值、轨迹检验等问题.2. 对称性:关于原点、x 轴、y 轴对称,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是椭圆的对称中心。
3. 顶点(椭圆和它的对称轴的交点) 有四个:()()()().,0B ,0B 0,0,2121b b a A a A 、、、--4. 长轴、短轴:21A A 叫椭圆的长轴,a a A A ,221=是长半轴长; 21B B 叫椭圆的短轴,b b B B ,221=是短半轴长.5. 离心率(1)椭圆焦距与长轴的比ace =,()10,0<<∴>>e c a (2)22F OB Rt ∆,2222222OF OB F B +=,即222c b a +=.这是椭圆的特征三角形,并且22cos B OF ∠的值是椭圆的离心率.(3)椭圆的圆扁程度由离心率的大小确定,与焦点所在的坐标轴无关.当e 接近于1时,c 越接近于a ,从而22c a b -=越小,椭圆越扁;当e 接近于0时,c 越接近于0,从而22c a b -=越大,椭圆越接近圆。
6.通径(过椭圆的焦点且垂直于长轴的弦),ab 22.7.设21F F 、为椭圆的两个焦点,P 为椭圆上一点,当21F F P 、、三点不在同一直线上时,21F F P 、、构成了一个三角形——焦点三角形. 依椭圆的定义知:c F F a PF PF 2,22121==+.(二)运用的知识点及公式1、两条直线111222:,:l y k x b l y k x b =+=+垂直:则121k k =-;两条直线垂直,则直线所在的向量120v v =2、韦达定理:若一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠有两个不同的根12,x x ,则1212,b c x x x x a a+=-=。
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椭圆的几何性质一、概念及性质1.椭圆的“范围、对称性、顶点、轴长、焦距、离心率及范围、a ,b ,c 的关系”;2.椭圆的通经:3.椭圆的焦点三角形的概念及面积公式:4.椭圆的焦半径的概念及公式:主要用来求离心率的取值范围,对于此问题也可以用下列性质求解:c a PF c a +≤≤-1.5.直线与椭圆的位置关系:6.椭圆的中点弦问题:【注】:椭圆的几何性质是高考的热点,高考中多以小题出现,试题难度一般较大,高考对椭圆几何性质的考查主要有以下三个命题角度:(1)根据椭圆的性质求参数的值或范围; (2)由性质写椭圆的标准方程; (3)求离心率的值或范围.题型一:根据椭圆的性质求标准方程、参数的值或范围、离心率的值或范围.【典例1】求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)经过点)2,0(),0,3(--Q P ;(2)长轴长等于20,离心率等于53. 【典例2】求椭圆400251622=+y x 的长轴和短轴长、离心率、焦点坐标和顶点坐标.【典例3】已知A ,P ,Q 为椭圆C :)0(12222>>=+b a b y a x 上三点,若直线PQ 过原点,且直线AP ,AQ 的斜率之积为21-,则椭圆C 的离心率为( )A.22B.21C.42D.41【练习】(1)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点是圆x 2+y 2-6x +8=0的圆心,且短轴长为8,则椭圆的左顶点为( )A .(-3,0)B .(-4,0)C .(-10,0)D .(-5,0)(2)椭圆x 29+y 24+k =1的离心率为45,则k 的值为( )A .-21B .21C .-1925或21D .1925或21(3)设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点为F 1,F 2,过F 2作x 轴的垂线与C 相交于A ,B 两点,F 1B 与y 轴相交于点D ,若AD ⊥F 1B ,则椭圆C 的离心率等于________.【典例4】已知F 1,F 2为椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点,P 为椭圆上任意一点,且215PF PF =,则该椭圆的离心率的取值范围是练习:如图,把椭圆1162522=+y x 的长轴AB 分成8等份,过每个分点作x 轴的垂线交椭圆的上半部分与P 1,P 2,…,P 7七个点,F 是椭圆的一个焦点,则721PF PF PF +++Λ=【典例5】若 “过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右焦点F 1,F 2的两条互相垂直的直线l 1,l 2的交点在椭圆的内部”,求离心率的取值范围.【典例6】已知椭圆C :x 29+y 24=1,点M 与C 的焦点不重合.若M 关于C 的焦点的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在C 上,则|AN |+|BN |=________.【方法归纳】:1.在利用椭圆的性质求解椭圆的标准方程时,总体原则是“先定位,再定量”.2.求解与椭圆几何性质有关的问题时,其原则是“数形结合,定义优先,几何性质简化”,一定要结合图形进行分析,当涉及顶点、焦点、长轴、短轴等椭圆的基本量时,要理清它们之间的内在联系,充分利用平面几何的性质及有关重要结论来探寻参数a ,b ,c 之间的关系,以减少运算量.3.在求解有关圆锥曲线焦点问题时,结合图形,注意动点到两焦点距离的转化.4. 求椭圆的离心率或其范围时,一般是依据题设得出一个关于a ,b ,c 的等式(或不等式),利用a 2=b 2+c 2消去b ,即可求得离心率或离心率的范围;有时也可利用正弦、余弦的有界性求解离心率的范围.5.在探寻a ,b ,c 的关系时,若能充分考虑平面几何的性质,则可使问题简化,如典例5. 【本节练习】1.已知椭圆的长轴长是8,离心率是34,则此椭圆的标准方程是( )A .x 216+y 27=1B .x 216+y 27=1或x 27+y 216=1C .x 216+y 225=1D .x 216+y 225=1或x 225+y 216=12.设e 是椭圆x 24+y 2k =1的离心率,且e ∈(12,1),则实数k 的取值范围是( )A .(0,3)B .(3,163)C .(0,3)∪(163,+∞) D .(0,2)3.已知椭圆短轴上的两个顶点分别为B 1,B 2,焦点为F 1,F 2,若四边形B 1F 1B 2F 2是正方形,则这个椭圆的离心率e 等于( )A .22B .12C .32D .334.如图,焦点在x 轴上的椭圆x 24+y 2b 2=1的离心率e =12,F ,A 分别是椭圆的一个焦点和顶点,P 是椭圆上任意一点,则PF →·P A →的最大值为________.5.已知椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点为21,F F ,离心率为33,过F 2的直线l 交C 于A,B 两点,若△AF 1B 的周长为34,则C 的方程为( )A.12322=+y x B.1322=+y x C.181222=+y x D.141222=+y x6.已知F 1、F 2是椭圆x 2100+y 264=1的两个焦点,P 是椭圆上一点,且PF 1⊥PF 2,则△F 1PF 2的面积为________.7.设21,F F 是椭圆E :)0(12222>>=+b a b y a x 的左、右焦点,P 为直线23ax =上一点,12PF F ∆是底角为300的等腰三角形,则E 的离心率为( )A.21B. 32C.43D. 548.过椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 的左焦点F 1作x 轴的垂线交椭圆于点P ,F 2为右焦点,若02160=∠PF F ,则椭圆的离心率为( )A.25B.33C.21D.319.已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左焦点为F ,右顶点为A ,上顶点为B ,若BA BF ⊥,则称其为“优美椭圆”,那么“优美椭圆”的离心率为10.已知1F 为椭圆的左焦点,A ,B 分别为椭圆的右顶点和上顶点,P 为椭圆上的点,当A F PF 11⊥,PO ∥AB (O 为椭圆中心)时,椭圆的离心率为11.已知方程x 22-k +y 22k -1=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是( )A .(12,2)B .(1,+∞)C .(1,2)D .(12,1)12.矩形ABCD 中,|AB |=4,|BC |=3,则以A ,B 为焦点,且过C ,D 两点的椭圆的短轴的长为( )A .2 3B .2 6C .4 2D .4 313.一个椭圆中心在原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,P (2,3)是椭圆上一点,且|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等差数列,则椭圆方程为( )A .x 28+y 26=1B .x 216+y 26=1C .x 28+y 24=1D .x 216+y 24=114.如图,已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点恰好是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点F ,且这两条曲线交点的连线过点F ,则该椭圆的离心率为________.15.已知抛物线42x y =与椭圆)0(118222>=+a y ax 在第一象限相交于A 点,F 为抛物线的焦点,AB ⊥y 轴于B 点,当∠BAF =300时,a =16. 设F 1,F 2分别是椭圆x 225+y 216=1的左、右焦点,P 为椭圆上任一点,点M 的坐标为(6,4),则|PM |+|PF 1|的最大值为________.17.椭圆x 236+y 29=1上有两个动点P 、Q ,E (3,0),EP ⊥EQ ,则EP →·QP →的最小值为( )A .6B .3- 3C .9D .12-6 318.椭圆对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点构成一个正三角形,焦点到椭圆上的点的最短距离是3,则这个椭圆方程为________.19.若一个椭圆长轴的长度,短轴的长度和焦距依次成等差数列,则该椭圆的离心率是________.20.已知圆锥曲线mx 2+4y 2=4m 的离心率e 为方程2x 2-5x +2=0的根,则满足条件的圆锥曲线的个数为( )A .4B .3C .2D .114. 椭圆()01:2222>>=+Γb a by a x 的左右焦点分别为21,F F ,焦距为c 2,若直线()c x y +=3与椭圆的一个交点满足12212F MF F MF ∠=∠,则该椭圆的离心率等于_____设F 1(-c , 0), F 2(c , 0)是椭圆12222=+by a x (a >b >0)的两个焦点,P 是以|F 1F 2|为直径的圆与椭圆的一个交点,且∠PF 1F 2=5∠PF 2F 1,则该椭圆的离心率为(A )316 (B )23 (C )22 (D )32若椭圆22221x y a b +=的焦点在x 轴上,过点(1,12)作圆22+=1x y 的切线,切点分别为A,B ,直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是21.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F 1,左焦点为F 2,若椭圆上存在一点P ,满足线段PF 1相切于以椭圆的短轴为直径的圆,切点为线段PF 1的中点,则该椭圆的离心率为( )A .53B .23C .22D .5922. 已知,,A P Q 为椭圆:C 22221(0)x y a b a b+=>>上三点,若直线PQ 过原点,且直线,AP AQ 的斜率之积为12-,则椭圆C 的离心率等于( )A B .12 C D .14题型二:直线与椭圆的位置关系的判定.【典例1】当m 为何值时,直线m x y l +=:与椭圆14416922=+y x 相切、相交、相离?【典例2】已知椭圆192522=+y x ,直线04054:=+-y x l ,椭圆上是否存在一点,它到直线l 的距离最小?最小距离是多少?反馈:(2012福建)如图,椭圆E :)0(12222>>=+b a by a x 的左右焦点分别为F 1、F 2,离心率21=e ,过F 1的直线交椭圆于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为8. (1)求椭圆E 的方程;(2)设动直线l :m kx y +=与椭圆E 有且只有一个公共点P ,且与直线x =4交于Q ,试探究:在坐标平面内,是否存在定点M ,使得以PQ 为直径的圆恒过定点M ,若存在,求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.【方法归纳】:直线与椭圆位置关系判断的步骤: ①联立直线方程与椭圆方程;②消元得出关于x (或y )的一元二次方程;③当Δ>0时,直线与椭圆相交;当Δ=0时,直线与椭圆相切;当Δ<0时,直线与椭圆相离.注:对比直线与圆的位置关系的判断,它们之间有何联系与区别?题型三:直线与椭圆相交(及中点弦)问题该问题属高考中对圆锥曲线考查的热点和重点问题,其主要方法是数形结合、判别式、根与系数的关系、整体代换.【典例1】已知斜率为1的直线l 过椭圆1422=+y x 的右焦点,交椭圆于A ,B 两点,求弦AB 的长及1ABF ∆的周长、面积.【典例2】已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)经过点(0,3),离心率为12,左,右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0).(1)求椭圆的方程;(2)若直线l :y =-12x +m 与椭圆交于A ,B 两点,与以F 1F 2为直径的圆交于C ,D 两点,且满足|AB ||CD |=534,求直线l 的方程.【典例3】已知一直线与椭圆369422=+y x 相交于A ,B 两点,弦AB 的中点坐标为M (1,1),求直线AB 的方程.变式:过点(1,1)M 作斜率为12-的直线与椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>相交于,A B ,若M 是线段AB 的中点,则椭圆C 的离心率为【典例4】(2015新课标文)已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>> 的离心率为22,点()2,2在C 上.(I )求C 的方程;(II )直线l 不经过原点O ,且不平行于坐标轴,l 与C 有两个交点A ,B ,线段AB 中点为M ,证明:直线OM 的斜率与直线l 的斜率的乘积为定值.【典例5】已知点A (0,-2),椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为32,F 是椭圆的焦点,直线AF 23O 为坐标原点. (Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设过点A 的直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程.【典例6】已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点的距离的最大值为3,最小值为1. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线l :m kx y +=与椭圆C 相交于A ,B 两点(A ,B 均不在左右顶点),且以AB 为直径的圆过椭圆C 的右顶点.求证:直线l 过定点,并求出该定点的坐标.【方法归纳】:(1)解决直线与椭圆相交问题的原则有两个:一是数形结合;二是一条主线:“斜率、方程组、判别式、根与系数的关系”.利用根与系数的关系整体代换,以减少运算量.(2)如果题设中没有对直线的斜率的限定,一定要讨论斜率是否存在,以免漏解;这里又有两个问题需要注意:①若已知直线过y 轴上的定点P (0,b ),可将直线设为斜截式,即纵截距式,即y =kx +b ,但要讨论斜率是否存在;②若已知直线过x 轴上的定点P (a ,0),可以直接将直线方程设为横截距式,即x =my +a ,这样可避免讨论斜率是否存在,但此时求弦长时,需将下面弦长公式中的k 用m1替换. (3)直线被椭圆截得的弦长公式设直线与椭圆的交点为A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2),则|AB |=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=(1+1k2)[(y 1+y 2)2-4y 1y 2](k 为直线斜率).【本节练习】1.(2014·高考安徽卷)设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y 2b2=1(0<b <1)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B 两点.若|AF 1|=3|F 1B |,AF 2⊥x 轴,则椭圆E 的方程为________.2. (2015·豫西五校联考)已知椭圆x 24+y 2b2=1(0<b <2)的左、右焦点分别为F 1、F 2,过F 1的直线l 交椭圆于A 、B 两点,若|BF 2|+|AF 2|的最大值为5,则b 的值是( )A .1B . 2C .32 D . 33.(2015·宜昌调研)过椭圆x 25+y 24=1的右焦点作一条斜率为2的直线与椭圆交于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为________.4.已知椭圆G :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为63,右焦点为(22,0).斜率为1的直线l与椭圆G 交于A ,B 两点,以AB 为底边作等腰三角形,顶点为P (-3,2).(1)求椭圆G 的方程; (2)求△P AB 的面积.5.已知椭圆C 的中心在原点,焦点在x 轴上,焦距为2,离心率为12.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 经过点M (0,1),且与椭圆C 交于A ,B 两点,若AM →=2MB →,求直线l 的方程.5’.已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的离心率为23,右焦点到直线06=++y x 的距离为32. (1)求椭圆的方程;(2)过点)1,0(-M 作直线l 交椭圆于A ,B 两点,交x 轴于N 点,满足57-=,求直线l 的方程.6.已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的离心率为23,且长轴长为12,过点P(4,2)的直线l 与椭圆交于A,B 两点.(1)求椭圆方程;(2)当直线l 的斜率为21时,求AB 的值;(3)当点P 恰好为线段AB 的中点时,求直线l 的方程.7. 平面直角坐标系xoy 中,过椭圆M :)0(12222>>=+b a b y a x 的右焦点F 作直线03=-+y x 交M 于A ,B 两点,P 为AB 的中点,且OP 的斜率为21. (Ⅰ)求M 的方程;(Ⅱ)C ,D 为M 上的两点,若四边形ACBD 的对角线CD ⊥AB ,求四边形ACBD 面积的最大值.8. 设12,F F 分别是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左、右焦点,过1F 斜率为1的直线l 与E 相交于,A B 两点,且22,,AF AB BF 成等差数列.(1)求E 的离心率;(2) 设点(0,1)p -满足PA PB =,求E 的方程.9. 设F 1 ,F 2分别是椭圆C :12222=+by a x (a >b >0)的左,右焦点,M 是C 上一点且MF 2与x 轴垂直,直线MF 1与C 的另一个交点为N . (I )若直线MN 的斜率为43,求C 的离心率; (II )若直线MN 在y 轴上的截距为2且|MN |=5|F 1N |,求a ,b .10. 如图,点F 1(-c ,0),F 2(c ,0)分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左,右焦点,过点F 1作x 轴的垂线交椭圆C 的上半部分于点P ,过点F 2作直线PF 2的垂线交直线x =a 2c于点Q .(1)如果点Q 的坐标是(4,4),求此时椭圆C 的方程; (2)证明:直线PQ 与椭圆C 只有一个交点.11.已知椭圆C :x 2+2y 2=4.(1)求椭圆C 的离心率;(2)设O 为原点,若点A 在直线y =2上,点B 在椭圆C 上,且OA ⊥OB , (文)求线段AB 长度的最小值.(理)试判断直线AB 与圆222=+y x 的位置关系.圆锥曲线在高考中的考查主要体现“一条主线,五种题型”,所谓一条主线:是指直线与圆锥曲线的综合.五种题型是指“最值问题;定点问题;定值问题;参数的取值范围问题;存在性问题”.一、 最值问题 【规律方法】:(1)最值问题有两大类:距离、面积的最值以及与之有关的一些问题;求直线或圆锥曲线中几何元素的最值以及这些元素存在最值时确定与之有关的一些问题.(2)两种常见方法:①几何法,若题目的条件和结论能明显体现几何特征及意义,则考虑利用图形性质来解题;②代数法,若题目的条件和结论能体现一种明确的函数关系,则可先建立起目标函数,再求这个函数的最值,最值常用基本不等式法;若是分式函数则可先分离常数,再求最值;若是二次函数,可用配方法;若是更复杂的函数,还可用导数法. (3)圆锥曲线的综合问题要四重视: ①重视定义在解题中的作用;②重视平面几何知识在解题中的作用;③重视根与系数的关系在解题中的作用;④重视曲线的几何特征与方程的代数特征在解题中的作用.如定值中2014江西文科考题,范围中的题6、7.1.已知椭圆C :1222=+y ax (a >0)的焦点在x 轴上,右顶点与上顶点分别为A 、B .顶点在原点,分别以A 、B 为焦点的抛物线C 1、C 2交于点P (不同于O 点),且以BP 为直径的圆经过点A .(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;(Ⅱ)若与OP 垂直的动直线l 交椭圆C 于M 、N 不同两点,求△OMN 面积的最大值和此时直线l 的方程.2.已知椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的上顶点为(0,1),且离心率为23.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)证明:过椭圆)0(12222>>=+n m ny m x 上一点),(00y x Q 的切线方程为12020=+nyy m x x ; (Ⅲ)从圆1622=+y x 上一点P 向椭圆C 引两条切线,切点分别为A 、B ,当直线AB 分别与x 轴、y 轴交于M 、N 两点时,求MN 的最小值.3.已知动点P 到定点F (1,0)和到定直线x =2的距离之比为22,设动点P 的轨迹为曲线E ,过点F 作垂直于x 轴的直线与曲线E 相交于A ,B 两点,直线l :n mx y +=与曲线E 交于C 、D 两点,与线段AB 相交于一点(与A 、B 不重合). (Ⅰ)求曲线E 的方程;(Ⅱ)当直线l 与圆122=+y x 相切时,四边形ACBD 的面积是否有最大值.若有,求出其最大值及相应的直线l 的方程;若没有,请说明理由.4. 已知点A (0,-2),椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为2,F 是椭圆的右焦点,直线AF ,O 为坐标原点. (Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)设过点A 的动直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程.5.平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆)0(1:2222>>=+b a by a x C 的离心率为23,且点)21,3(在椭圆C 上,(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设椭圆144:2222=+b y a x E ,P 为椭圆C 上任意一点,过点P 的直线m kx y +=交椭圆E 于B A ,两点,射线PO 交椭圆E 于点Q .(ⅰ)求OPOQ 的值;(ⅱ)求ABQ ∆面积的最大值。