高中数学解析几何椭圆性质与定义

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高三椭圆知识点总结

高三椭圆知识点总结

高三椭圆知识点总结椭圆是解析几何中的一个重要概念,它在高中数学中占据着重要的地位。

椭圆的相关知识点涉及到椭圆的定义、性质、方程、焦点、离心率等内容。

下面我们将对高三椭圆知识点进行总结,希望能够帮助同学们更好地理解和掌握这一部分内容。

1. 椭圆的定义。

椭圆是平面上到两个定点F1和F2的距离之和等于常数2a(a>0)的动点P的轨迹。

这两个定点称为椭圆的焦点,常数2a称为椭圆的长轴长度。

2. 椭圆的性质。

(1)椭圆的离心率e的性质,0<e<1。

(2)椭圆的离心率e与长轴、短轴的关系,e^2=1-b^2/a^2。

(3)椭圆的离心率e与焦点之间的距离的关系,PF1+PF2=2a=2a(1-e^2)。

3. 椭圆的方程。

椭圆的标准方程为,x^2/a^2+y^2/b^2=1。

其中,a和b分别为椭圆的长轴和短轴长度。

4. 椭圆的焦点。

椭圆的焦点到椭圆中心的距离为c,满足c^2=a^2-b^2。

5. 椭圆的参数方程。

椭圆的参数方程为:x=acosθ。

y=bsinθ。

其中,θ为参数,a和b分别为椭圆的长轴和短轴长度。

6. 椭圆的性质。

(1)椭圆的对称轴,椭圆有两条对称轴,分别为x轴和y轴。

(2)椭圆的准线,椭圆的长轴上任意一点到两个焦点的距离之和为常数2a,这个常数称为椭圆的准线。

7. 椭圆的切线方程。

椭圆上一点P(x0,y0)处的切线方程为:xx0/a^2+yy0/b^2=1。

通过以上知识点的总结,我们对高三椭圆的相关内容有了更深入的了解。

希望同学们能够通过不断地练习和思考,掌握椭圆的相关知识,提升数学水平。

高中椭圆的知识点归纳

高中椭圆的知识点归纳

高中椭圆的知识点归纳椭圆是高中数学中解析几何部分的重要内容,它在数学和实际应用中都有着广泛的应用。

下面我们来对高中椭圆的知识点进行一个全面的归纳。

一、椭圆的定义平面内与两个定点$F_1$、$F_2$的距离之和等于常数(大于$|F_1F_2|$)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。

用数学语言表示为:$|PF_1| +|PF_2| = 2a$($2a >|F_1F_2| = 2c$)二、椭圆的标准方程1、焦点在$x$轴上的椭圆标准方程:$\frac{x^2}{a^2} +\frac{y^2}{b^2} = 1$($a > b > 0$),其中$a$为椭圆的长半轴长,$b$为椭圆的短半轴长,$c =\sqrt{a^2 b^2}$为半焦距。

2、焦点在$y$轴上的椭圆标准方程:$\frac{y^2}{a^2} +\frac{x^2}{b^2} = 1$($a > b > 0$)三、椭圆的几何性质1、范围对于焦点在$x$轴上的椭圆:$a \leq x \leq a$,$b \leq y \leq b$;对于焦点在$y$轴上的椭圆:$b \leq x \leq b$,$a \leq y \leq a$。

2、对称性椭圆关于$x$轴、$y$轴和原点对称。

3、顶点焦点在$x$轴上的椭圆顶点坐标为$(\pm a, 0)$,$(0, \pm b)$;焦点在$y$轴上的椭圆顶点坐标为$(0, \pm a)$,$(\pm b, 0)$。

4、离心率椭圆的离心率$e =\frac{c}{a}$,其中$0 < e < 1$。

离心率反映了椭圆的扁平程度,$e$越接近$0$,椭圆越接近于圆;$e$越接近$1$,椭圆越扁。

5、准线焦点在$x$轴上的椭圆准线方程为$x =\pm \frac{a^2}{c}$;焦点在$y$轴上的椭圆准线方程为$y =\pm \frac{a^2}{c}$。

四、椭圆中的一些重要结论1、焦半径公式对于焦点在$x$轴上的椭圆,若点$P(x_0, y_0)$在椭圆上,则左焦半径$|PF_1| = a + ex_0$,右焦半径$|PF_2| = a ex_0$;对于焦点在$y$轴上的椭圆,若点$P(x_0, y_0)$在椭圆上,则上焦半径$|PF_1| = a + ey_0$,下焦半径$|PF_2| = a ey_0$。

高二椭圆知识点总结

高二椭圆知识点总结

高二椭圆知识点总结一、椭圆的基本概念1.1 椭圆的定义椭圆是平面上到两个固定点的距离之和等于常数的点的轨迹。

具体来说,设两点为F₁和F₂,距离之和为常数2a,那么椭圆E的定义:E = {P∈R² | |PF₁| + |PF₂| = 2a}其中,P为椭圆上的点,F₁和F₂为两个固定点,a为椭圆的半长轴。

1.2 椭圆的几何性质椭圆有如下几何性质:(1)椭圆的离心率:椭圆的形状由离心率e来表征。

(2)椭圆的焦点:椭圆的两个焦点分别为F₁和F₂。

(3)椭圆的半长轴和半短轴:半长轴为椭圆的长轴的一半,半短轴为椭圆的短轴的一半。

1.3 椭圆和圆的关系可以看到,当两个焦点重合时,椭圆变成了圆。

这也说明圆是椭圆的一种特殊情况,也就是说圆是椭圆的特例。

二、椭圆的方程和性质2.1 椭圆的标准方程椭圆的标准方程为:x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1其中,a为椭圆的半长轴,b为椭圆的半短轴。

2.2 椭圆的参数方程椭圆的参数方程为:x = a*cosθy = b*sinθ其中,θ为参数,a和b分别为椭圆的半长轴和半短轴。

2.3 椭圆的性质椭圆有许多重要的性质,如焦点、离心率、长轴、短轴等。

椭圆的性质对于解析几何的学习非常重要。

在实际应用中,我们可以利用这些性质进行问题的求解和分析。

2.4 椭圆的参数方程与标准方程的转化椭圆的参数方程与标准方程可以相互转化,通过参数方程与三角函数之间的关系,我们可以得到椭圆的标准方程。

三、椭圆的相关计算3.1 椭圆的面积椭圆的面积可以通过参数方程和积分来计算,最终可以得到椭圆的面积公式为:S = πab其中,a和b为椭圆的半长轴和半短轴。

3.2 椭圆的周长椭圆的周长也可以通过参数方程和积分来计算,最终可以得到椭圆的周长公式为:L = 4aE(e)其中,a为椭圆的半长轴,E(e)为椭圆的第二类椭圆积分,e为椭圆的离心率。

3.3 椭圆方程的化简对于一些复杂的椭圆方程,我们可以通过一些方法对椭圆方程进行化简,使得问题的求解变得更加简单。

椭圆的知识点总结

椭圆的知识点总结

椭圆的知识点总结一、椭圆的定义椭圆是平面上的一种特殊曲线,它的定义可以有多种方式。

在解析几何中,我们通常采用焦点-直线之和等于常数的定义来描述椭圆。

具体而言,椭圆定义为到两个固定点(焦点)的距离之和等于常数的点的集合。

这个常数被称为椭圆的长轴长度。

另外,椭圆还有一个短轴,它垂直于长轴且通过长轴的中点。

椭圆的长轴和短轴的长度决定了椭圆的形状。

二、椭圆的性质1. 焦点性质:椭圆有两个焦点,它们位于长轴上,且椭圆上任意一点到两个焦点的距离之和等于椭圆的长轴长度。

2. 直径性质:椭圆的直径是经过焦点的直线段,并且它恰好与椭圆相交于椭圆上的两点。

3. 周长性质:椭圆的周长可以用椭圆的半长轴和半短轴的长度来表示,即2πb+4aE(e),其中a和b分别为椭圆的长轴和短轴的长度,E(e)为第二类椭圆积分。

4. 质心性质:椭圆的质心位于椭圆的中心,且与椭圆的几何中心重合。

椭圆的质心满足椭圆上所有点到该质心的距离之和等于椭圆的长轴长度。

5. 对称性质:椭圆具有关于长轴和短轴的对称性,且同时具有关于两个焦点的对称性。

6. 离心率性质:椭圆的离心率e是一个重要的参数,它刻画了椭圆的形状。

椭圆的离心率满足0<e<1,且e=√(1-b²/a²)。

7. 焦点和直角坐标系的关系:椭圆在直角坐标系中的方程形式可以用来描述椭圆的形状,其一般方程为(x²/a²)+(y²/b²)=1。

三、椭圆的方程椭圆的方程通常以长轴和短轴的长度来表示,其一般方程为(x²/a²)+(y²/b²)=1。

在给定长轴和短轴的情况下,可以通过椭圆的方程来确定椭圆的形状和位置。

四、椭圆的焦点椭圆有两个焦点,它们分别位于长轴的两端。

椭圆上任意一点到两个焦点的距离之和等于椭圆的长轴长度。

焦点是椭圆的重要特性,它们的位置决定了椭圆的形状和方向。

五、椭圆的参数方程椭圆还可以用参数方程来描述。

高三复习椭圆知识点讲解

高三复习椭圆知识点讲解

高三复习椭圆知识点讲解椭圆,作为平面解析几何的一部分,是高三数学的重要知识点之一。

在高三学习阶段,对于椭圆的理解和熟练运用显得尤为重要。

本文将对高三复习椭圆的知识点进行讲解,帮助同学们加深对椭圆的理解,提升解题的能力。

一、椭圆的定义及性质椭圆是平面上到两个定点F1,F2的距离之和等于常数2a的点P的轨迹。

在椭圆中,常数2a称为长轴,定点F1和F2称为焦点,连结两个焦点的线段称为主轴,主轴的中点称为椭圆的中心。

椭圆还有一些重要的性质,如:离心率、焦距、短半轴等。

二、椭圆的方程在平面直角坐标系中,椭圆的方程有两种形式:标准方程和一般方程。

1. 标准方程:椭圆的标准方程为:$\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1$,其中$a$和$b$分别是椭圆的长半轴和短半轴。

2. 一般方程:椭圆的一般方程为:$Ax^2 + By^2 + Cx + Dy + E = 0$,其中$A,B,C,D,E$为常数。

三、椭圆的基本性质1. 离心率:椭圆的离心率定义为$\varepsilon = \dfrac{c}{a}$,其中$c$为焦点到中心的距离,$a$为长半轴长。

离心率用来衡量椭圆的扁平程度,范围在0到1之间。

2. 焦距:椭圆的焦距定义为$2ae$,其中$a$为长半轴长,$e$为离心率。

3. 短半轴:椭圆的短半轴$b$满足$b = a\sqrt{1 - \varepsilon^2}$,其中$a$为长半轴长,$\varepsilon$为离心率。

四、椭圆的图像特点1. 椭圆的图像是一个闭合曲线,对称于$x$轴和$y$轴,且关于原点对称。

2. 当$a > b$时,椭圆的图像在$x$轴上开口,称为纵椭圆;当$a < b$时,椭圆的图像在$y$轴上开口,称为横椭圆。

3. 当离心率$\varepsilon = 0$时,椭圆退化为一个圆。

五、常用公式及运用1. 椭圆上一点P的坐标$(x, y)$,可由参数方程表示为:$x =a\cos\theta, y = b\sin\theta$。

椭圆的性质及知识点总结

椭圆的性质及知识点总结

椭圆的性质及知识点总结一、椭圆的定义和基本性质1.1 椭圆的定义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。

设d1和d2分别表示P到F1和F2的距离,则椭圆的定义可以用数学表达式表示为|d1 + d2| = 2a 。

1.2 椭圆的基本性质(1)椭圆对称轴:椭圆有两个对称轴,分别称为长轴和短轴。

长轴的端点是两个焦点F1和F2,短轴与长轴垂直并通过椭圆的中心点。

(2)椭圆的焦点和离心率:椭圆的焦点是定义椭圆的两个定点F1和F2,离心率e是一个表示椭圆形状的参数,e的取值范围是0<e<1。

(3)椭圆的三大定律:椭圆有三个基本定律,分别是:(a)椭圆内到两个焦点的距离之和等于长轴的长度;(b)椭圆内到两个焦点的距离之差等于长轴的长度;(c)椭圆的面积等于πab,其中a和b分别是长轴和短轴的长度。

1.3 椭圆的方程椭圆的标准方程是x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1,其中a和b分别是长轴和短轴的长度,椭圆的中心点位于原点(0,0)。

二、椭圆的相关知识点2.1 椭圆的离心率椭圆的离心率e的定义是e=c/a,其中c为焦距,a为长半轴的一半。

离心率越接近于0,椭圆形状越圆;离心率越接近于1,椭圆形状越扁。

2.2 椭圆的参数方程椭圆也可以用参数方程表示,参数方程为:x = a * cosθy = b * sinθ其中θ为参数,a和b分别是长轴和短轴的长度。

2.3 椭圆的焦半径椭圆的焦半径是指从椭圆的焦点到该椭圆上的任意一点P的距离,椭圆上各点的焦半径之和等于椭圆的周长。

2.4 椭圆的切线椭圆上的切线有一个特点:与椭圆相切的切线在切点处与切线的法线垂直。

根据这个特点可以求出椭圆上任意一点处的切线方程。

2.5 椭圆的焦点坐标椭圆的焦点坐标可以通过椭圆的离心率和焦距来求解。

焦点坐标为(±ae, 0),a为长轴的一半,e为椭圆的离心率。

2.6 椭圆的面积椭圆的面积可以通过参数法求解,面积为πab,其中a和b分别是长轴和短轴的长度。

高二椭圆知识点总结

高二椭圆知识点总结

高二椭圆知识点总结椭圆是高中数学中的一个重要内容,是解析几何中的一个基本图形。

在高二阶段,学生需要掌握椭圆的相关性质和定理,理解其在几何和代数方面的应用。

本文将对高二椭圆的知识点进行总结,帮助学生更好地掌握和理解此部分内容。

一、椭圆的定义和基本特性椭圆可定义为平面上到两个固定点F1和F2的距离之和为常数2a的点集。

其中,F1和F2称为椭圆的焦点,两焦点之间的距离为2c,椭圆的离心率定义为e=c/a。

椭圆的长轴和短轴分别是通过两焦点并且垂直于长轴的直线段,长轴的长度为2a,短轴的长度为2b。

椭圆的焦点在坐标系的x轴上,且原点为椭圆的中心。

椭圆的标准方程为 x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1,其中a>b>0。

二、椭圆的性质和定理1. 焦半径定理:对于椭圆上的任意一点 P,设其到两个焦点的距离分别为 d1 和 d2,则有 d1 + d2 = 2a。

2. 定义两个焦点到椭圆上任意一点的距离之和为常数2a,我们可以得到椭圆的双离心性质。

3. 推论1:椭圆上的顶点为(±a, 0),端点为(0,±b)。

4. 推论2:椭圆的离心率满足 0 < e < 1,即离心率小于1且大于0。

5. 椭圆的重要性质之一是切线的斜率,切线的斜率等于 y =±(b/a) * sqrt(a^2 - x^2) 在该点的导数。

6. 椭圆的两条焦半径正好和椭圆上的法线垂直。

7. 椭圆的两条直径正交。

8. 椭圆的周长可以近似计算为C ≈ 2π * sqrt((a^2 + b^2) / 2)。

三、椭圆的应用1. 椭圆在几何方面的应用:椭圆的形状可以用来描述行星、卫星、地球轨道等运动的路径。

同时,在建筑设计中,椭圆的美学特性也得到了广泛应用。

2. 椭圆在代数方面的应用:椭圆的标准方程可以用来解决一些代数问题,如求解椭圆与直线的交点、椭圆与其他曲线的交点等等。

3. 椭圆在物理学中的应用:椭圆方程被广泛用于描述天体力学问题中天体的轨道。

高中数学解析几何专题1椭圆方程知识点及椭圆标准方程

高中数学解析几何专题1椭圆方程知识点及椭圆标准方程

椭圆知识点总结一、椭圆的定义:(1)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. (2)第二定义:平面上到定点的距离与到定直线的距离之比为常数e ,当10<<e 时,点的轨迹是椭圆. 椭圆上一点到焦点的距离可以转化为到准线的距离.椭圆定义的表达式:()0222121>>=+F F a a PF PF ;(){}.02,22121>>=+=F F a a PF PFP M 二、椭圆方程 1. 椭圆的标准方程:焦点在x 轴:()012222>>=+b a b y a x ; 焦点在y 轴:()012222>>=+b a b x a y .a 是长半轴长,b 是短半轴长,即焦点在长轴所在的数轴上,且满足.222c b a += 2. ()B A C B A C By Ax ≠=+均不为零,且、、22表示椭圆的条件为:122=+CBy C Ax ,122=+BC y A C x . 所以只有C B A 、、同号,且B A ≠时,方程表示椭圆;当B CA C >时,椭圆的焦点在x 轴上; 当BCA C <时,椭圆的焦点在y 轴上. 三、椭圆的几何性质(以()012222>>=+b a by a x 为例)1. 有限性: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。

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、焦距: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.21F F 叫椭圆的焦距;为()c 2.5. 离心率(1)椭圆焦距与长轴的比ac e =(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。

高三数学关于椭圆的知识点

高三数学关于椭圆的知识点

高三数学关于椭圆的知识点椭圆是解析几何中的一个重要概念,它在数学和物理等领域都有广泛的应用。

本文将介绍高三数学中关于椭圆的知识点,包括定义、性质和相关公式。

一、椭圆的定义椭圆是一个平面上的几何图形,其定义为到两个定点F1、F2的距离之和等于常数2a的点的集合。

这两个定点称为椭圆的焦点,常数2a称为长轴的长度。

二、椭圆的性质1. 焦点与顶点的关系:椭圆的焦点在其长轴上,且离顶点的距离等于椭圆的离心率e乘以长轴的长度。

2. 弦的性质:对于一个椭圆,通过焦点F1、F2的弦恰好与椭圆的法线相互垂直。

3. 离心率的性质:椭圆的离心率e是一个介于0和1之间的实数,用来描述椭圆的独特程度。

当e=0时,椭圆退化为一个圆;当e=1时,椭圆退化为一个抛物线。

4. 外接矩形的性质:椭圆的外接矩形的面积等于长轴长度a乘以短轴长度b。

三、椭圆的相关公式1. 椭圆的标准方程:对于一个以原点为中心的椭圆,其标准方程可以表示为x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1,其中a为长轴的一半,b为短轴的一半。

2. 椭圆的焦点坐标:以原点为中心的椭圆的焦点坐标可以表示为(-c, 0)和(c, 0),其中c^2 = a^2 - b^2。

3. 椭圆的离心率公式:椭圆的离心率e可以表示为e = c/a。

4. 椭圆的焦距公式:椭圆的焦距f可以表示为f = 2a。

四、椭圆的应用椭圆在数学和物理中有广泛的应用。

在数学领域,椭圆用于描述曲线的形状和方程的解。

在物理领域,椭圆用于描述行星的轨道、卫星的轨道和拱桥的形状等。

例如,开普勒定律描述了行星运动的规律,其中行星绕太阳的轨道是一个椭圆。

根据椭圆的性质和公式,可以推导出行星的速度和轨道半径之间的关系。

在构造和设计领域,椭圆也被广泛使用。

例如,建筑师使用椭圆曲线来设计拱形建筑物,这样可以增加结构的稳定性和美观性。

总结:椭圆是解析几何中的重要概念,具有许多特殊性质和应用。

掌握椭圆的定义、性质和相关公式,对于解决数学和物理中的问题具有重要的意义。

高中椭圆知识点总结

高中椭圆知识点总结

高中椭圆知识点总结椭圆作为高中数学中的一个重要概念,经常在解析几何和坐标系中出现。

椭圆具有独特的形状和特性,在数学中有着广泛的应用。

本文将总结椭圆的基本概念、性质和相关的公式,并探讨一些实际应用。

椭圆是平面上一点到两个固定点的距离之和等于常数的点的轨迹。

其中,两个固定点叫做离心率小于1的椭圆的焦点,常数叫做椭圆的离心率。

椭圆的形状由离心率决定,离心率越接近于0,椭圆形状越趋近于一个圆。

椭圆的性质有很多,其中一些重要的性质如下:1. 椭圆的长轴和短轴:椭圆的长轴是通过两个焦点的直线段,且长轴长度为焦点间距离的两倍。

短轴是垂直于长轴的线段,且短轴长度等于离心率与长轴长度的乘积。

2. 椭圆的焦点和准线:椭圆的焦点是确定椭圆的两个固定点,准线是与长轴垂直通过椭圆的两个焦点连线的直线。

3. 椭圆的对称性:椭圆具有关于长轴和短轴的对称性,也即长轴和短轴上的点关于椭圆的中心对称。

此外,椭圆还具有关于原点对称性。

4. 椭圆的方程:椭圆的标准方程为x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1,其中a和b分别为长轴和短轴的半径长度。

在解析几何中,椭圆常常与坐标系和方程联系在一起。

我们可以通过给定椭圆的焦点和准线、长轴和短轴的长度等信息,确定椭圆的具体位置和形状。

另外,我们还可以通过椭圆的方程来分析其性质和特点。

椭圆在实际生活中有着广泛的应用。

例如,在天文学中,行星的轨道通常被近似为椭圆,用来描述行星运动规律;在电子工程中,椭圆滤波器被用来对信号进行滤波处理,提高信号的质量;在人工卫星的轨道设计中,椭圆的轨道能够满足特定的观测和通信需求。

总之,椭圆是高中数学中一个重要的概念,具有独特的形状和性质。

通过对椭圆的学习,我们可以更好地理解解析几何和坐标系的概念,并将这些知识应用于实际问题中。

通过深入学习椭圆的知识,我们能够提高数学思维能力,培养抽象思维和解决问题的能力。

椭圆在数学中的应用是多样而广泛的,同学们有必要加深对椭圆的认识,并能够将其应用于实际生活和学习中。

高三知识点总结椭圆

高三知识点总结椭圆

高三知识点总结椭圆一、椭圆的定义椭圆是平面上一个动点到两个不同的固定点的距离之和等于常数的轨迹。

这两个固定点分别称为焦点,这个常数称为椭圆的半长轴的长度。

椭圆的定义可以用数学表达式表示为:椭圆的标准方程为:$\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1(a>b>0)$其中,a和b分别为椭圆的半长轴和半短轴的长度,且椭圆的长轴在x轴上,短轴在y轴上。

二、椭圆的性质1. 焦点性质:椭圆定义的两个焦点到椭圆曲线上的任意一点的距离之和等于常数2a。

2. 直径性质:椭圆的任意一条直径上任意一点到焦点的距离与到准位线的距离之和等于直径的长。

3. 对称性质:椭圆具有关于x轴、y轴和原点对称的性质。

4. 离心率:椭圆的离心率为$e = \sqrt{1-\frac{b^2}{a^2}}$,它描述了椭圆的扁平程度,离心率越接近于0,椭圆越圆。

三、椭圆的参数方程椭圆的参数方程可以表示为:$x=a \cos t$$y=b \sin t$其中,t为参数,a和b分别为椭圆的半长轴和半短轴的长度。

四、椭圆的焦点与准位线椭圆的焦点和准位线是椭圆的重要性质之一,它们在椭圆的图形、方程和计算中起着重要作用。

1. 焦点的坐标:椭圆的焦点坐标为$(\pm \sqrt{a^2 - b^2},0)$2. 准位线方程:椭圆的准位线方程为$x=\pm a \epsilon$,其中ε为椭圆的离心率。

五、椭圆的相关定理1. 椭圆的直径定理:椭圆的所有直径的长度之和为常数2a。

2. 椭圆的离心率定理:椭圆的离心率e的平方等于1减去b平方除以a平方。

六、椭圆的应用椭圆在生活和工程领域中有着广泛的应用,例如:1. 太阳系中行星的轨迹一般为椭圆,椭圆的性质可以帮助我们更好地理解天体运动规律。

2. 椭圆在工程中的应用:例如建筑、机械、航天等领域都会涉及到椭圆的应用,例如在建筑设计中椭圆形的圆顶结构、在机械制造中椭圆齿轮的设计等等。

高中文科数学椭圆知识点总结

高中文科数学椭圆知识点总结

高中文科数学椭圆知识点总结高中数学椭圆知识点1一、椭圆知识点总结1、椭圆的概念在平面内到两定点F1、F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹(或集合)叫椭圆、这两定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做焦距。

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。

2、椭圆的标准方程和几何性质一条规律椭圆焦点位置与x2,y2系数间的`关系:两种方法(1)定义法:根据椭圆定义,确定a2、b2的值,再结合焦点位置,直接写出椭圆方程。

(2)待定系数法:根据椭圆焦点是在x轴还是y轴上,设出相应形式的标准方程,然后根据条件确定关于a、b、c的方程组,解出a2、b2,从而写出椭圆的标准方程。

三种技巧(1)椭圆上任意一点M到焦点F的所有距离中,长轴端点到焦点的距离分别为最大距离和最小距离,且最大距离为a+c,最小距离为a-c。

(2)求椭圆离心率e时,只要求出a,b,c的一个齐次方程,再结合b2=a2-c2就可求得e(0<e<1)。

(3)求椭圆方程时,常用待定系数法,但首先要判断是否为标准方程,判断的依据是:①中心是否在原点;②对称轴是否为坐标轴。

二、复习指导1、熟练掌握椭圆的定义及其几何性质会求椭圆的标准方程。

2、掌握常见的几种数学思想方法——函数与方程、数形结合、转化与化归等、体会解析几何的本质问题——用代数的方法解决几何问题。

高中数学椭圆知识点2正弦定理a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R注:其中R表示三角形的外接圆半径余弦定理b2=a2+c2-2accosB注:角B是边a和边c的夹角圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2注:(a,b)是圆心坐标圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0注:D2+E2-4F>0抛物线标准方程y2=2pxy2=-2px-x2=2pyx2=-2py直棱柱侧面积S=c.h斜棱柱侧面积S=c'.h正棱锥侧面积S=1/2c.h'正棱台侧面积S=1/2(c+c')h'圆台侧面积S=1/2(c+c')l=pi(R+r)l球的表面积S=4pi.r2圆柱侧面积S=c.h=2pi.h圆锥侧面积S=1/2.c.l=pi.r.l弧长公式l=a.ra是圆心角的弧度数r>0扇形面积公式s=1/2.l.r 锥体体积公式V=1/3.S.H圆锥体体积公式V=1/3.pi.r2h斜棱柱体积V=S'L注:其中,S'是直截面面积,L是侧棱长柱体体积公式V=s.h圆柱体V=p.r2h乘法与因式分a2-b2=(a+b)(a-b)a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)a3-b3=(a-b(a2+ab +b2)三角不等式|a+b|≤|a|+|b||a-b|≤|a|+|b||a|≤b<=>-b≤a≤b|a-b|≥|a|-|b|-|a|≤a≤|a|一元二次方程的解-b+√(b2-4ac)/2a-b-√(b2-4ac)/2a根与系数的关系X1+X2=-b/aX1.X2=c/a注:韦达定理判别式b2-4ac=0注:方程有两个相等的实根b2-4ac>0注:方程有两个不等的实根b2-4ac<0注:方程没有实根,有共轭复数根高中数学椭圆知识点3椭圆的标准方程共分两种情况:当焦点在x轴时,椭圆的标准方程是:x^2/a^2+y^2/b^2=1,(a>b>0);当焦点在y轴时,椭圆的标准方程是:y^2/a^2+x^2/b^2=1,(a>b>0);其中a^2—c^2=b^2推导:PF1+PF2>F1F2(P为椭圆上的点F为焦点)椭圆的对称性:不论焦点在X轴还是Y轴,椭圆始终关于X/Y/原点对称。

高三椭圆知识点复习

高三椭圆知识点复习

高三椭圆知识点复习椭圆是解析几何中的一个重要概念,它在高中数学中也扮演着重要的角色。

本文将对高三学生需要复习的椭圆知识点进行梳理和总结。

让我们一起来回顾一下椭圆的基本性质和相关公式。

1. 椭圆的定义与图像特点椭圆是平面上到两个给定点(称为焦点)的距离之和等于一定常数(称为大轴长)的点的集合。

椭圆的标准方程是x^2/a^2 +y^2/b^2 = 1,其中a和b分别表示椭圆的半长轴和半短轴。

椭圆的图像呈现出封闭曲线的形状,且沿着x轴和y轴具有对称性。

2. 椭圆的离心率椭圆的离心率是一个重要的指标,它反映了椭圆形状的瘦胖程度。

离心率的计算公式为e = √(1 - b^2/a^2),其中e表示离心率。

当离心率e为0时,椭圆退化为一个圆;当e在0和1之间时,椭圆是真椭圆;当e大于等于1时,椭圆是一条双曲线。

3. 椭圆的焦点与准线椭圆的焦点是构成椭圆的两个特定点,它们位于长轴上,并且距离椭圆中心的距离等于b√(a^2 - b^2)/a。

椭圆的准线是通过焦点且垂直于x轴和y轴的两条直线,它们与椭圆的交点分别是椭圆上的两个顶点。

4. 椭圆的焦半径与直径椭圆的焦半径是指从椭圆上一个点到焦点的距离。

对于椭圆上的任意一点P(x, y),它与两个焦点的距离之和等于椭圆的长轴长2a。

椭圆的两条通过圆心且垂直于长轴的直径分别称为主轴和次轴,主轴的长度为2a,次轴的长度为2b。

5. 椭圆的参数方程椭圆的参数方程是一种描述椭圆上各点坐标的方程形式。

设椭圆的参数为θ,椭圆上一点的坐标可以表示为:x = a * cosθy = b * sinθ其中,θ的取值范围为0到2π。

6. 椭圆的性质与应用椭圆有许多重要的性质和应用。

例如,椭圆上的任意两点到两个焦点的距离之和是常数2a;椭圆是一个拋物面与平面的截交曲线;椭圆在工程和科学领域中有广泛的应用,例如天体运动、天线形状设计等等。

7. 椭圆的相关定理关于椭圆的性质还有一些重要的定理。

如椭圆的切线与半径的夹角相等定理、椭圆的切线与法线的夹角是直角等。

高二椭圆数学知识点总结

高二椭圆数学知识点总结

高二椭圆数学知识点总结椭圆是解析几何中非常重要的一个曲线。

在高二数学课程中,我们学习了椭圆的一系列性质和定理。

本文将总结高二椭圆数学知识点,帮助大家系统地理解和掌握椭圆的相关内容。

1. 椭圆的定义和基本性质椭圆可以通过两个焦点和所有到这两个焦点距离之和等于常数的点的集合来定义。

其中,两个焦点分别为F1和F2,到焦点的距离之和为2a,a为椭圆的长半轴,中点O为短半轴b。

2. 椭圆的方程椭圆的标准方程为(x-h)^2/a^2 + (y-k)^2/b^2 = 1,其中(h, k)为椭圆的中心坐标。

若椭圆的长轴与x轴平行,则方程化简为(x-h)^2/a^2 + (y-k)^2/b^2 = 1。

3. 椭圆的离心率椭圆的离心率e描述了椭圆形状的圆心偏移程度。

离心率的计算公式为e = c/a,其中c为焦点到圆心的距离。

离心率决定了椭圆的扁平程度,当e<1时,椭圆更加扁平,当e=1时,椭圆退化为圆。

4. 椭圆的几何性质(1)焦点引法:椭圆上的点P到焦点F1和F2的距离之和等于常数2a,即PF1 + PF2 = 2a。

这一性质可以用来解决直线和椭圆的切点问题。

(2)弦长定理:椭圆内任意两点P1(x1, y1)和P2(x2, y2)的连线段P1P2的长度为2a * sqrt(1 - e^2 * cos^2θ),其中θ为P1P2与椭圆长轴的夹角。

(3)切线定理:椭圆上任一点P处的切线斜率等于y轴上点P 到两焦点连线的斜率的相反数。

(4)四边形面积定理:以椭圆的两焦点F1、F2及椭圆上两点A、B为对角线的四边形面积为2ab,其中A、B为椭圆上的点。

5. 椭圆的参数方程椭圆的参数方程为x = h + a * cosθ,y = k + b * sinθ,其中θ为参数,范围为0到2π。

6. 椭圆的焦点和直线的关系对于给定的椭圆和直线,若直线不经过椭圆的焦点,则直线与椭圆相交于两个点;若直线与椭圆相切,则有且仅有一个交点;若直线经过椭圆的焦点,则直线与椭圆没有交点。

高中数学椭圆知识点总结

高中数学椭圆知识点总结

高中数学椭圆知识点总结一、椭圆的定义椭圆是平面上的一个几何图形,它是平面上的一个点到两个定点的距离之和等于常数的点的轨迹。

这两个定点称为焦点,连接焦点的直线称为长轴,长轴上的一半称为半长轴,长轴的中垂线称为短轴,短轴的一半称为半短轴。

椭圆的数学定义可以表示为:对于给定的两个不同点F1和F2,以及一个正数c,平面上的点P到F1和F2的距离之和等于常数c,即|PF1|+|PF2|=2a(a>0)。

二、椭圆的方程椭圆的标准方程为:x²/a²+y²/b²=1,其中a>b>0。

如果椭圆的中点在原点上,且长轴与x 轴重合,则椭圆的标准方程可以简化为x²/a²+y²/b²=1。

在此方程中,a称为长半轴,b称为短半轴,而长半轴和短半轴的关系可以表示为a²=b²+c²。

对于长轴与y轴重合的椭圆,其标准方程可以表示为:x²/b²+y²/a²=1。

三、椭圆的性质1. 椭圆的焦点性质:设椭圆的焦点为F1(c,0)和F2(-c,0),椭圆的标准方程为x²/a²+y²/b²=1,则a²=b²+c²;2. 椭圆的离心率:离心率e定义为焦点F到椭圆上任意一点P的距离的比值,即e=PF/PM,其中PF为点P到焦点F的距离,PM为点P到椭圆的直径的一半,通常表示为e²=1-b²/a²;3. 椭圆的对称性:椭圆以长轴和短轴为对称轴,对称于x轴和y轴;4. 椭圆的焦点与直径关系:椭圆上任意一点到两个焦点的距离之和等于椭圆的长轴长度;5. 椭圆的参数方程:椭圆的参数方程为x=a*cosθ,y=b*sinθ,其中θ为参数,a和b分别为椭圆的长短半轴;6. 椭圆的面积:椭圆的面积可以表示为S=πab,其中a和b分别为椭圆的长短半轴。

(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

(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。

高中数学解析几何专题之椭圆(汇总解析版)

高中数学解析几何专题之椭圆(汇总解析版)

圆锥曲线第1讲 椭圆【知识要点】 一、椭圆的定义 1. 椭圆的第一定义:平面内到两个定点1F 、2F 的距离之和等于定长a 2(212F F a >)的点的轨迹叫椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两个焦点之间的距离叫做焦距。

注1:在椭圆的定义中,必须强调:到两个定点的距离之和(记作a 2)大于这两个定点之间的距离21F F (记作c 2),否则点的轨迹就不是一个椭圆。

具体情形如下:(ⅰ)当c a 22>时,点的轨迹是椭圆; (ⅱ)当c a 22=时,点的轨迹是线段21F F ; (ⅲ)当c a 22<时,点的轨迹不存在。

注2:若用M 表示动点,则椭圆轨迹的几何描述法为aMF MF 221=+(c a 22>,cF F 221=),即2121F F MF MF >+.注3:凡是有关椭圆上的点与焦点的距离问题,通常可利用椭圆的第一定义求解,即隐含条件:aMF MF 221=+千万不可忘记。

2. 椭圆的第二定义:平面内到某一定点的距离与它到定直线的距离之比等于常数e (10<<e )的点的轨迹叫做椭圆。

二、椭圆的标准方程(1)焦点在x 轴、中心在坐标原点的椭圆的标准方程是12222=+b y a x (0>>b a ); (2)焦点在y 轴、中心在坐标原点的椭圆的标准方程是12222=+b x a y (0>>b a ).注1:若题目已给出椭圆的标准方程,那其焦点究竟是在x 轴还是在y 轴,主要看长半轴跟谁走。

长半轴跟x 走,椭圆的焦点在x 轴;长半轴跟y 走,椭圆的焦点在y 轴。

(1)注2:求椭圆的方程通常采用待定系数法。

若题目已指明椭圆的焦点的位置,则可设其方程为12222=+b y a x (0>>b a )或12222=+b x a y (0>>b a );若题目未指明椭圆的焦点究竟是在x 轴上还是y 轴上,则中心在坐标原点的椭圆的方程可设为122=+ny mx (0>m ,0>n ,且n m ≠). 三、椭圆的性质以标准方程12222=+b y a x (0>>b a )为例,其他形式的方程可用同样的方法得到相关结论。

高考数学一轮讲义:平面解析几何 椭圆

高考数学一轮讲义:平面解析几何 椭圆

8.5 椭圆[知识梳理] 1.椭圆的定义(1)定义:在平面内到两定点F 1,F 2的距离的和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的轨迹(或集合)叫椭圆.这两定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做焦距.(2)集合语言:P ={M ||MF 1|+|MF 2|=2a ,且2a >|F 1F 2|},|F 1F 2|=2c ,其中a >c >0,且a ,c 为常数.注:当2a >|F 1F 2|时,轨迹为椭圆;当2a =|F 1F 2|时,轨迹为线段F 1F 2;当2a <|F 1F 2|时,轨迹不存在.2.椭圆的标准方程和几何性质图3.直线与椭圆位置关系的判断直线与椭圆方程联立方程组,消掉y ,得到Ax 2+Bx +C =0的形式(这里的系数A 一定不为0),设其判别式为Δ:(1)Δ>0⇔直线与椭圆相交; (2)Δ=0⇔直线与椭圆相切; (3)Δ<0⇔直线与椭圆相离. 4.弦长公式(1)若直线y =kx +b 与椭圆相交于两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=1+1k 2|y 1-y 2|.(2)焦点弦(过焦点的弦):最短的焦点弦为通径长2b 2a ,最长为2a . 5.必记结论(1)设椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)上任意一点P(x,y),则当x=0时,|OP|有最小值b,P点在短轴端点处;当x=±a时,|OP|有最大值a,P点在长轴端点处.(2)已知过焦点F1的弦AB,则△ABF2的周长为4a.[诊断自测]1.概念思辨(1)平面内与两个定点F1、F2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆.()(2)方程mx2+ny2=1(m>0,n>0且m≠n)表示的曲线是椭圆.()(3)椭圆上一点P与两焦点F1,F2构成△PF1F2的周长为2a+2c(其中a为椭圆的长半轴长,c为椭圆的半焦距).()(4)x2a2+y2b2=1(a>b>0)与y2a2+x2b2=1(a>b>0)的焦距相同.()答案(1)×(2)√(3)√(4)√2.教材衍化(1)(选修A1-1P35例3)已知椭圆的方程是x2a2+y225=1(a>5),它的两个焦点分别为F1,F2,且F1F2=8,弦AB过点F1,则△ABF2的周长为()A.10 B.20C.241 D.441答案 D解析因为a>5,所以椭圆的焦点在x轴上,所以a2-25=42,解得a=41.由椭圆的定义知△ABF2的周长为4a=441.故选D.(2)(选修A1-1P42A组T6)已知点P是椭圆x25+y24=1上y轴右侧的一点,且以点P及焦点F1,F2为顶点的三角形的面积等于1,则点P的坐标为________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫152,1或⎝ ⎛⎭⎪⎫152,-1 解析 设P (x ,y ),由题意知c 2=a 2-b 2=5-4=1,所以c =1,则F 1(-1,0),F 2(1,0),由题意可得点P 到x 轴的距离为1,所以y =±1,把y =±1代入x 25+y 24=1,得x =±152,又x >0,所以x =152,∴P 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫152,1或⎝ ⎛⎭⎪⎫152,-1. 3.小题热身(1)(2014·大纲卷)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点为F 1,F 2,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43,则C 的方程为( )A.x 23+y 22=1 B.x 23+y 2=1 C.x 212+y 28=1 D.x 212+y 24=1答案 A解析 由题意及椭圆的定义知4a =43,则a =3,又c a =c 3=33,∴c =1,∴b 2=2,∴C 的方程为x 23+y 22=1,故选A.(2)椭圆Γ:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c .若直线y =3(x +c )与椭圆Γ的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于________.答案3-1解析 由已知得直线y =3(x +c )过M ,F 1两点,所以直线MF 1的斜率为3,所以∠MF 1F 2=60°,则∠MF 2F 1=30°,∠F 1MF 2=90°,则MF 1=c ,MF 2=3c ,由点M 在椭圆Γ上知:c +3c =2a ,故e =ca =3-1.题型1 椭圆的定义及应用典例1 已知椭圆x 225+y 216=1上一点P 到椭圆一个焦点F 1的距离为3,则P 到另一个焦点F 2的距离为( )A .2B .3C .5D .7应用椭圆的定义.答案 D解析 根据椭圆的定义|PF 1|+|PF 2|=2a =10,得|PF 2|=7,故选D.[条件探究] 若将典例中的条件改为“F 1,F 2分别为左、右焦点,M 是PF 1的中点,且|OM |=3”,求点P 到椭圆左焦点的距离?解 由M 为PF 1中点,O 为F 1F 2中点,易得|PF 2|=6,再利用椭圆定义易知|PF 1|=4.典例2(2018·漳浦县校级月考)椭圆x 24+y 2=1上的一点P 与两焦点F 1,F 2所构成的三角形称为焦点三角形.(1)求PF 1→·PF 2→的最大值与最小值; (2)设∠F 1PF 2=θ,求证:S △F 1PF 2=tan θ2.(1)利用向量数量积得到目标函数,利用二次函数求最值;(2)利用余弦定理、面积公式证明.解 (1)设P (x ,y ),∴F 1(-3,0),F 2(3,0),则PF 1→·PF 2→=(-3-x ,-y )·(3-x ,-y )=x 2+y 2-3=34x 2-2, ∵x 2∈[0,4],∴34x 2-2∈[-2,1]. ∴PF 1→·PF 2→的最大值为1,最小值为-2. (2)证明:由椭圆的定义可知||PF 1|+|PF 2||=2a , |F 1F 2|=2c ,设∠F 1PF 2=θ, 在△F 1PF 2中,由余弦定理可得: |F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|cos θ =(|PF 1|+|PF 2|)2-2|PF 1|·|PF 2|(1+cos θ),可得4c 2=4a 2-2|PF 1|·|PF 2|(1+cos θ)⇒|PF 1|·|PF 2|=2b21+cos θ,即有△F 1PF 2的面积S =12|PF 1|·|PF 2|sin ∠F 1PF 2=b 2·sin θ1+cos θ=b 2tan θ2=tan θ2.方法技巧椭圆定义的应用技巧1.椭圆定义的应用主要有两个方面:一是判定平面内动点与两定点的轨迹是否为椭圆;二是利用定义求焦点三角形的周长、面积、椭圆的弦长及最值和离心率等.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.见典例2.冲关针对训练已知A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0,B 是圆⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=4(F 为圆心)上一动点,线段AB 的垂直平分线交BF 于点P ,则动点P 的轨迹方程为________.答案 x 2+43y 2=1解析 如图,由题意知|P A |=|PB |,|PF |+|BP |=2.所以|P A |+|PF |=2且|P A |+|PF |>|AF |,即动点P 的轨迹是以A ,F 为焦点的椭圆,a =1,c =12,b 2=34.所以动点P 的轨迹方程为x 2+43y 2=1.题型2 椭圆的标准方程及应用典例1(2018·湖南岳阳模拟)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为坐标原点,F 1、F 2为它的两个焦点,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________.在未明确焦点的具体位置时,应分情况讨论.答案 x 216+y 28=1或x 28+y 216=1解析 由椭圆的定义及△ABF 2的周长知4a =16,则a =4,又ca =22,所以c =22a =22,所以b 2=a 2-c 2=16-8=8.当焦点在x 轴上时,椭圆C 的方程为x 216+y 28=1;当焦点在y 轴上时,椭圆C 的方程为y 216+x 28=1.综上可知,椭圆C 的方程为x 216+y 28=1或x 28+y 216=1.典例2(2017·江西模拟)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),F 1,F 2为椭圆的左、右焦点,且焦距为23,O 为坐标原点,点P 为椭圆上一点,|OP |=24a ,且|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等比数列,求椭圆的方程.用待定系数法,根据已知列出方程组.解 设P (x ,y ),则|OP |2=x 2+y 2=a28,由椭圆定义,|PF 1|+|PF 2|=2a ,|PF 1|2+2|PF 1|·|PF 2|+|PF 2|2=4a 2, 又∵|PF 1|,|F 1F 2|,|PF 2|成等比数列, ∴|PF 1|·|PF 2|=|F 1F 2|2=4c 2, |PF 1|2+|PF 2|2+8c 2=4a 2,∴(x +c )2+y 2+(x -c )2+y 2+8c 2=4a 2,整理得x 2+y 2+5c 2=2a 2,即a 28+5c 2=2a 2,整理得c 2a 2=38,又∵2c =23,∴c =3, ∴a 2=8,b 2=5.85方法技巧求椭圆标准方程的步骤1.判断椭圆焦点位置. 2.设出椭圆方程.3.根据已知条件,建立方程(组)求待定系数,注意a 2=b 2+c 2的应用.4.根据焦点写出椭圆方程.见典例1,2.提醒:当椭圆焦点位置不明确时,可设为x 2m +y 2n =1(m >0,n >0,m ≠n ),也可设为Ax 2+By 2=1(A >0,B >0,且A ≠B ).可简记为“先定型,再定量”.冲关针对训练已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2.P 为椭圆上的一点,PF 1与y 轴相交于M ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14,且M 为PF 1的中点,S △PF 1F 2=32.求椭圆的方程.解 设P (x 0,y 0)∵M 为PF 1的中点,O 为F 1F 2的中点. ∴x 0=c ,y 0=12.PF 2∥y 轴,△PF 1F 2是∠PF 2F 1=90°的直角三角形,由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧c 2a 2+14b 2=1,12·2c ·12=32,a 2=b 2+c 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=1.4题型3 椭圆的几何性质典例 F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆上存在点P ,使∠F 1PF 2=90°,则椭圆的离心率的取值范围是________.由∠F 1PF 2=90°,求出x 20=a 2(c 2-b 2)c 2后,利用x 20∈[0,a 2]求解.答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫22,1解析 设P (x 0,y 0)为椭圆上一点,则x 20a 2+y 20b 2=1.PF 1→=(-c -x 0,-y 0),PF 2→=(c -x 0,-y 0), 若∠F 1PF 2=90°,则PF 1→·PF 2→=x 20+y 20-c 2=0.∴x 20+b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 20a 2=c 2,∴x 20=a 2(c 2-b 2)c 2. ∵0≤x 20≤a 2,∴0≤c 2-b 2c 2≤1.∴b 2≤c 2,∴a 2≤2c 2,∴22≤e <1.[条件探究] 将典例2中条件“∠F 1PF 2=90°”改为“∠F 1PF 2为钝角”,求离心率的取值范围.解椭圆上存在点P 使∠F 1PF 2为钝角⇔以原点O 为圆心,以c 为半径的圆与椭圆有四个不同的交点⇔b <c ,如图,由b <c ,得a 2-c 2<c 2,即a 2<2c 2,解得e =c a >22,又0<e <1,故椭圆C 的离心率的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1. 方法技巧求解椭圆离心率(或其范围)常用的方法1.若给定椭圆的方程,则根据椭圆方程确定a 2,b 2,进而求出a ,c 的值,从而利用公式e =ca 直接求解.2.若椭圆的方程未知,则根据条件及几何图形建立关于a ,b ,c 的齐次等式(或不等式),化为关于a ,c 的齐次方程(或不等式),进而化为关于e 的方程(或不等式)进行求解.见典例.冲关针对训练(2015·重庆高考)如图,椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线交椭圆于P ,Q 两点,且PQ ⊥PF 1.(1)若|PF 1|=2+2,|PF 2|=2-2,求椭圆的标准方程; (2)若|PF 1|=|PQ |,求椭圆的离心率e .解 (1)由椭圆的定义,有2a =|PF 1|+|PF 2|=(2+2)+(2-2)=4,故a =2.设椭圆的半焦距为c ,由已知PF 1⊥PF 2, 得2c =|F 1F 2| =|PF 1|2+|PF 2|2 =(2+2)2+(2-2)2=23,即c =3,从而b =a 2-c 2=1. 故所求椭圆的标准方程为x 24+y 2=1.(2)连接QF 1,由椭圆的定义,|PF 1|+|PF 2|=2a ,|QF 1|+|QF 2|=2a .从而由|PF 1|=|PQ |=|PF 2|+|QF 2|,有|QF 1|=4a -2|PF 1|.又由PF 1⊥PQ ,|PF 1|=|PQ |,知|QF 1|=2|PF 1|,因此,4a -2|PF 1|=2|PF 1|.|PF 1|=2(2-2)a ,从而|PF 2|=2a -|PF 1|=2a -2(2-2)a =2(2-1)a .由PF 1⊥PF 2,知|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=(2c )2, 因此e =c a =|PF 1|2+|PF 2|22a = (2-2)2+(2-1)2=9-62=6- 3.题型4 直线与椭圆的综合问题角度1 利用直线与椭圆的位置关系研究椭圆的标准方程及性质典例(2014·全国卷Ⅱ)设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(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 .(1)若直线MN 的斜率为34,求C 的离心率;(2)若直线MN 在y 轴上的截距为2,且|MN |=5|F 1N |,求a ,b .本题(2)用代入法列出方程,用方程组法求解.解 (1)根据c =a 2-b 2及题设知M ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,b 2a , 2b 2=3ac .将b 2=a 2-c 2代入2b 2=3ac ,解得c a =12或ca =-2(舍去).故C 的离心率为12.(2)由题意,得原点O 为F 1F 2的中点,MF 2∥y 轴,所以直线MF 1与y 轴的交点D (0,2)是线段MF 1的中点,故b 2a =4,即b 2=4a .①由|MN |=5|F 1N |得|DF 1|=2|F 1N |. 设N (x 1,y 1),由题意知y 1<0,则⎩⎪⎨⎪⎧2(-c -x 1)=c ,-2y 1=2,即⎩⎨⎧x 1=-32c ,y 1=-1.代入C 的方程,得9c 24a 2+1b 2=1.②将①及c =a 2-b 2代入②得9(a 2-4a )4a 2+14a =1.解得a =7,b 2=4a =28,故a =7,b =27.角度2 利用直线与椭圆的位置关系研究直线及弦的问题 典例 (2014·全国卷Ⅰ)已知点A (0,-2),椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,F 是椭圆E 的右焦点,直线AF 的斜率为233,O 为坐标原点.(1)求E 的方程;(2)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.直线与椭圆构成方程组,用设而不求的方法求弦长,再求△OPQ 的面积.解 (1)设F (c,0),由条件知,2c =233,得c = 3. 又c a =32,所以a =2,b 2=a 2-c 2=1.故E 的方程为x 24+y 2=1.(2)当l ⊥x 轴时不合题意,故设l :y =kx -2,P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2).将y =kx -2代入x 24+y 2=1得(1+4k 2)x 2-16kx +12=0.当Δ=16(4k 2-3)>0,即k 2>34时,x 1,2=8k ±24k 2-34k 2+1.从而|PQ |=k 2+1|x 1-x 2|=4k 2+1·4k 2-34k 2+1.又点O 到直线PQ 的距离d =2k 2+1,所以△OPQ 的面积 S △OPQ =12d ·|PQ |=44k 2-34k 2+1.设4k 2-3=t ,则t >0,S △OPQ =4t t 2+4=4t +4t.因为t +4t ≥4,当且仅当t =2,即k =±72时等号成立,且满足Δ>0, 所以,当△OPQ 的面积最大时,l 的方程为y =72x -2或y =-72x -2.方法技巧直线与椭圆相交时有关弦问题的处理方法1.合理消元,消元时可以选择消去y ,也可以消去x .见角度1典例.2.利用弦长公式、点到直线的距离公式等将所求量表示出来. 3.构造基本不等式或利用函数知识求最值.见角度2典例. 4.涉及弦中点的问题常用“点差法”解决.冲关针对训练(2015·陕西高考)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=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 .(1)求椭圆E 的离心率;(2)如图,AB 是圆M :(x +2)2+(y -1)2=52的一条直径,若椭圆E经过A ,B 两点,求椭圆E 的方程.解 (1)过点(c,0),(0,b )的直线方程为bx +cy -bc =0,则原点O 到该直线的距离d =bc b 2+c2=bca ,由d =12c ,得a =2b =2a 2-c 2,解得离心率c a =32. (2)由(1)知,椭圆E 的方程为 x 2+4y 2=4b 2.①依题意,圆心M (-2,1)是线段AB 的中点,且|AB |=10. 易知,AB 与x 轴不垂直,设其方程为y =k (x +2)+1,代入①得 (1+4k 2)x 2+8k (2k +1)x +4(2k +1)2-4b 2=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=-8k (2k +1)1+4k 2,x 1x 2=4(2k +1)2-4b 21+4k 2.由x 1+x 2=-4,得-8k (2k +1)1+4k 2=-4,解得k =12. 从而x 1x 2=8-2b 2. 于是|AB |=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫122|x 1-x 2| =52(x 1+x 2)2-4x 1x 2=10(b 2-2).由|AB |=10,得10(b 2-2)=10,解得b 2=3.故椭圆E 的方程为x 212+y 23=1.1.(2017·浙江高考)椭圆x 29+y 24=1的离心率是( ) A.133 B.53 C.23 D.59答案 B解析 ∵椭圆方程为x 29+y 24=1,∴a =3,c =a 2-b 2=9-4=5.∴e =c a =53.故选B.2.(2017·河北衡水中学二调)设椭圆x 216+y 212=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在椭圆上,且满足PF 1→·PF 2→=9,则|PF 1|·|PF 2|的值为( )A .8B .10C .12D .15 答案 D解析 由椭圆方程x 216+y 212=1,可得c 2=4,所以|F 1F 2|=2c =4,而F 1F 2→=PF 2→-PF 1→,所以|F 1F 2→|=|PF 2→-PF 1→|,两边同时平方,得|F 1F 2→|2=|PF 1→|2-2PF 1→·PF 2→+|PF 2→|2,所以|PF 1→|2+|PF 2→|2=|F 1F 2→|2+2PF 1→·PF 2→=16+18=34,根据椭圆定义得|PF 1|+|PF 2|=2a =8,所以34+2|PF 1||PF 2|=64,所以|PF 1|·|PF 2|=15.故选D.3.(2018·武汉调研)已知直线MN 过椭圆x 22+y 2=1的右焦点F ,与椭圆交于M ,N 两点.直线PQ 过原点O 且与直线MN 平行,直线PQ 与椭圆交于P ,Q 两点,则|PQ |2|MN |=________.答案 2 2解析 解法一:由题意知,直线MN 的斜率不为0,设直线MN :x =my +1,则直线PQ :x =my .设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),P (x 3,y 3),Q (x 4,y 4).⎩⎨⎧x =my +1,x 22+y 2=1⇒(m 2+2)y 2+2my -1=0⇒y 1+y 2=-2mm 2+2,y 1y 2=-1m 2+2.∴|MN |=1+m 2|y 1-y 2|=22·m 2+1m 2+2.⎩⎨⎧x =my ,x 22+y 2=1⇒(m 2+2)y 2-2=0⇒y 3+y 4=0,y 3y 4=-2m 2+2.∴|PQ |=1+m 2|y 3-y 4|=2 2m 2+1m 2+2.故|PQ |2|MN |=2 2. 解法二:取特殊位置,当直线MN 垂直于x 轴时,易得|MN |=2b 2a =2,|PQ |=2b =2,则|PQ |2|MN |=2 2.4.(2015·安徽高考)设椭圆E 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),点O 为坐标原点,点A 的坐标为(a,0),点B 的坐标为(0,b ),点M 在线段AB 上,满足|BM |=2|MA |,直线OM 的斜率为510.(1)求E 的离心率e ;(2)设点C 的坐标为(0,-b ),N 为线段AC 的中点,点N 关于直线AB 的对称点的纵坐标为72,求E 的方程.解 (1)由题设条件知,点M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫23a ,13b ,又k OM =510,从而b 2a =510,进而得a =5b ,c =a 2-b 2=2b ,故e =c a =255.(2)由题设条件和(1)的计算结果可得,直线AB 的方程为x 5b +yb=1,点N 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫52b ,-12b .设点N 关于直线AB 的对称点S 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1,72,则线段NS 的中点T 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫54b +x 12,-14b +74.又点T 在直线AB 上,且k NS ·k AB =-1,从而有⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧5b 4+x 125b+-14b +74b =1,72+12b x 1-52b=5,解得b =3.所以a =35, 故椭圆E 的方程为x 245+y 29=1.[重点保分 两级优选练]A 级一、选择题1.(2018·江西五市八校模拟)已知正数m 是2和8的等比中项,则圆锥曲线x 2+y2m =1的焦点坐标为( )A .(±3,0)B .(0,±3)C .(±3,0)或(±5,0)D .(0,±3)或(±5,0)答案 B解析 因为正数m 是2和8的等比中项,所以m 2=16,则m =4,所以圆锥曲线x 2+y 2m =1即为椭圆x 2+y 24=1,易知其焦点坐标为(0,±3),故选B.2.(2017·湖北荆门一模)已知θ是△ABC 的一个内角,且sin θ+cos θ=34,则方程x 2sin θ-y 2cos θ=1表示( )A .焦点在x 轴上的双曲线B .焦点在y 轴上的双曲线C .焦点在x 轴上的椭圆D .焦点在y 轴上的椭圆 答案 D解析 因为(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ=916,所以sin θcos θ=-732<0,结合θ∈(0,π),知sin θ>0,cos θ<0,又sin θ+cos θ=34>0,所以sin θ>-cos θ>0,故1-cos θ>1sin θ>0,因为x 2sin θ-y 2cos θ=1可化为y 2-1cos θ+x 21sin θ=1,所以方程x 2sin θ-y 2cos θ=1表示焦点在y 轴上的椭圆.故选D.3.(2018·湖北八校联考)设F 1,F 2为椭圆x 29+y 25=1的两个焦点,点P 在椭圆上,若线段PF 1的中点在y 轴上,则|PF 2||PF 1|的值为( )A.514B.513C.49D.59答案 B解析 由题意知a =3,b =5,c =2.设线段PF 1的中点为M ,则有OM ∥PF 2,∵OM ⊥F 1F 2,∴PF 2⊥F 1F 2,∴|PF 2|=b 2a =53.又∵|PF 1|+|PF 2|=2a =6,∴|PF 1|=2a -|PF 2|=133,∴|PF 2||PF 1|=53×313=513,故选B.4.(2017·全国卷Ⅲ)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1,A 2,且以线段A 1A 2为直径的圆与直线bx -ay +2ab =0相切,则C 的离心率为( )A.63B.33C.23D.13答案 A解析 由题意知以A 1A 2为直径的圆的圆心为(0,0),半径为a . 又直线bx -ay +2ab =0与圆相切, ∴圆心到直线的距离d =2ab a 2+b2=a ,解得a =3b , ∴b a =13,∴e =ca =a 2-b 2a =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2= 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=63.故选A. 5.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与双曲线x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0)有相同的焦点(-c,0)和(c,0),若c 是a ,m 的等比中项,n 2是2m 2与c 2的等差中项,则椭圆的离心率为( )A.32B.22C.12D.14答案 C解析 因为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与双曲线x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0)有相同的焦点(-c,0)和(c,0),所以c 2=a 2-b 2=m 2+n 2.因为c 是a ,m 的等比中项,n 2是2m 2与c 2的等差中项,所以c 2=am,2n 2=2m 2+c 2,所以m 2=c 4a 2,n 2=c 4a 2+c 22,所以2c 4a 2+c 22=c 2,化为c 2a 2=14,所以e =c a =12.故选C.6.(2017·荔湾区期末)某宇宙飞船运行的轨道是以地球中心为一焦点的椭圆,测得近地点距地面m 千米,远地点距地面n 千米,地球半径为r 千米,则该飞船运行轨道的短轴长为( )A .2(m +r )(n +r )千米 B.(m +r )(n +r )千米 C .2mn 千米 D .mn 千米答案 A解析 ∵某宇宙飞船的运行轨道是以地球的中心F 2为一个焦点的椭圆,设长半轴长为a ,短半轴长为b ,半焦距为c , 则近地点A 距地心为a -c ,远地点B 距地心为a +c . ∴a -c =m +r ,a +c =n +r , ∴a =m +n 2+r ,c =n -m 2.又∵b 2=a 2-c 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫m +n 2+r2-⎝ ⎛⎭⎪⎫n -m 22=mn +(m +n )r +r 2=(m +r )(n +r ).∴b =(m +r )(n +r ),∴短轴长为2b =2(m +r )(n +r )千米,故选A.7.(2017·九江期末)如图,F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以|OF 1|为半径的圆与该椭圆左半部分的两个交点,且△F 2AB 是等边三角形,则该椭圆的离心率为( )A.32B.12C.3-1D.22答案 C解析 连接AF 1,∵F 1F 2是圆O 的直径,∴∠F 1AF 2=90°, 即F 1A ⊥AF 2,又∵△F 2AB 是等边三角形,F 1F 2⊥AB , ∴∠AF 2F 1=12∠AF 2B =30°, 因此,在Rt △F 1AF 2中,|F 1F 2|=2c , |F 1A |=12|F 1F 2|=c ,|F 2A |=32|F 1F 2|=3c .根据椭圆的定义,得2a =|F 1A |+|F 2A |=(1+3)c ,解得a =1+32c ,∴椭圆的离心率为e =ca =3-1.故选C.8.(2018·郑州质检)椭圆x 25+y 24=1的左焦点为F ,直线x =a 与椭圆相交于点M ,N ,当△FMN 的周长最大时,△FMN 的面积是( )A.55B.655C.855D.455答案 C解析 设椭圆的右焦点为E ,由椭圆的定义知△FMN 的周长为L =|MN |+|MF |+|NF |=|MN |+(25-|ME |)+(25-|NE |).因为|ME |+|NE |≥|MN |,所以|MN |-|ME |-|NE |≤0,当直线MN 过点E 时取等号,所以L =45+|MN |-|ME |-|NE |≤45,即直线x =a 过椭圆的右焦点E 时,△FMN 的周长最大,此时S △FMN =12×|MN |×|EF |=12×2×45×2=855,故选C.9.如图所示,内外两个椭圆的离心率相同,从外层椭圆顶点向内层椭圆引切线AC ,BD ,设内层椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),若直线AC 与BD 的斜率之积为-14,则椭圆的离心率为( )A.12B.22 C.32 D.34答案 C解析 设外层椭圆方程为x 2(ma )2+y 2(mb )2=1(a >b >0,m >1),则切线AC 的方程为y =k 1(x -ma ),切线BD 的方程为y =k 2x +mb ,则由⎩⎪⎨⎪⎧y =k 1(x -ma ),(bx )2+(ay )2=a 2b 2,消去y ,得(b 2+a 2k 21)x 2-2ma 3k 21x +m 2a 4k 21-a 2b 2=0.因为Δ=(2ma 3k 21)2-4(b 2+a 2k 21)(m 2a 4k 21-a 2b 2)=0,整理,得k 21=b 2a 2·1m 2-1. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k 2x +mb ,(bx )2+(ay )2=a 2b 2,消去y ,得(b 2+a 2k 22)x 2+2a 2mbk 2x +a 2m 2b 2-a 2b 2=0,因为Δ2=(2a 2mbk 2)2-4×(b 2+a 2k 22)(a 2m 2b 2-a 2b 2)=0,整理,得k 22=b 2a 2·(m 2-1).所以k 21·k 22=b 4a 4.因为k 1k 2=-14,所以b 2a 2=14,e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=34,所以e =32,故选C.10.(2018·永康市模拟)设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)和圆x 2+y 2=b 2,若椭圆C 上存在点P ,使得过点P 引圆O 的两条切线,切点分别为A ,B ,满足∠APB =60°,则椭圆的离心率e 的取值范围是( )A .0<e ≤32 B.12≤e <1 C.32<e <1 D.32≤e <1答案 D解析 由椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)焦点在x 轴上, 连接OA ,OB ,OP ,依题意,O ,P ,A ,B 四点共圆, ∵∠APB =60°,∠APO =∠BPO =30°, 在直角三角形OAP 中,∠AOP =60°, ∴cos ∠AOP =b |OP |=12,∴|OP |=b12=2b ,∴b <|OP |≤a ,∴2b ≤a ,∴4b 2≤a 2, 由a 2=b 2+c 2,即4(a 2-c 2)≤a 2,∴3a 2≤4c 2,即c 2a 2≥34,∴e ≥32,又0<e <1, ∴32≤e <1,∴椭圆C 的离心率的取值范围是32≤e <1.故选D. 二、填空题11.(2017·湖南东部六校联考)设P ,Q 分别是圆x 2+(y -1)2=3和椭圆x 24+y 2=1上的点,则P ,Q 两点间的最大距离是________.答案 733解析 依据圆的性质可知,P ,Q 两点间的最大距离可以转化为圆心到椭圆上点的距离的最大值加上圆的半径3,设Q (x ,y ),则圆心(0,1)到椭圆上点的距离为d =x 2+(y -1)2=-3y 2-2y +5=-3⎝ ⎛⎭⎪⎫y +132+163,∵-1≤y ≤1,∴当y =-13时,d 取最大值433,所以P ,Q 两点间的最大距离为d max +3=733.12.(2018·广州二测)已知中心在坐标原点的椭圆C 的右焦点为F (1,0),点F 关于直线y =12x 的对称点在椭圆C 上,则椭圆C 的方程为________.答案 5x 29+5y 24=1解析 设F (1,0)关于直线y =12x 的对称点为(x ,y ),则⎩⎨⎧0+y 2=12×1+x 2,y -0x -1×12=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =35,y =45,由于椭圆的两个焦点为(-1,0),(1,0),所以2a =⎝ ⎛⎭⎪⎫35-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫452+⎝ ⎛⎭⎪⎫35+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫452=655,a =355,又c =1,所以b 2=a 2-c 2=95-1=45,所以椭圆C 的方程为x 295+y 245=1,即5x 29+5y 24=1.13.(2018·江西五市联考)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),A ,B 为椭圆上的两点,线段AB 的垂直平分线交x 轴于点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 5,0,则椭圆的离心率e 的取值范围是________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫55,1 解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),x 1≠x 2,则⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-a 52+y 21=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-a 52+y 22,x 21a 2+y21b 2=1,x 22a 2+y 22b2=1,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 5(x 1-x 2)=x 21-x 22+y 21-y 22,y 21=b 2-b2a 2x 21,y 22=b 2-b 2a2x 22,所以2a 5(x 1-x 2)=a 2-b 2a 2(x 21-x 22),所以2a 35(a 2-b 2)=x 1+x 2.又-a ≤x 1≤a ,-a ≤x 2≤a ,x 1≠x 2,所以-2a <x 1+x 2<2a ,则2a 35(a 2-b 2)<2a ,即b 2a 2<45,所以e 2>15.又0<e <1,所以55<e <1. 14.(2016·江苏高考)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________.答案 63解析 由已知条件易得B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32a ,b 2,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫32a ,b 2,F (c,0),∴BF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫c +32a ,-b 2,CF →=⎝⎛⎭⎪⎫c -32a ,-b 2,由∠BFC =90°,可得BF →·CF→=0, 所以⎝⎛⎭⎪⎫c -32a ⎝ ⎛⎭⎪⎫c +32a +⎝ ⎛⎭⎪⎫-b 22=0,c 2-34a 2+14b 2=0,即4c 2-3a 2+(a 2-c 2)=0,亦即3c 2=2a 2, 所以c 2a 2=23,则e =c a =63.B 级三、解答题15.(2018·安徽合肥三校联考)已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为22,且椭圆经过圆C :x 2+y 2-4x +22y =0的圆心C .(1)求椭圆的方程;(2)设直线l 过椭圆的焦点且与圆C 相切,求直线l 的方程. 解 (1)圆C 方程化为(x -2)2+(y +2)2=6, 圆心C (2,-2),半径r = 6. 设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),则⎩⎨⎧4a 2+2b 2=1,1-⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫222,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2=8,b 2=4.所以所求的椭圆方程是x 28+y 24=1.(2)由(1)得椭圆的左、右焦点分别是F 1(-2,0),F 2 (2,0), |F 2C |=(2-2)2+(0+2)2=2<r = 6.F 2在圆C 内,故过F 2没有圆C 的切线,所以直线l 过焦点F 1. 设l 的方程为y =k (x +2),即kx -y +2k =0, 点C (2,-2)到直线l 的距离为d =|2k +2+2k |1+k 2, 由d =6,得|2k +2+2k |1+k2= 6. 化简,得5k 2+42k -2=0,解得k =25或k =- 2.故l 的方程为2x -5y +22=0或2x +y +22=0.16.(2018·陕西咸阳模拟)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点P (2,1),且离心率e =32.(1)求椭圆C 的方程;(2)直线l 的斜率为12,直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点.求△P AB 面积的最大值.解 (1)∵e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=34,∴a 2=4b 2.又椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点P (2,1), ∴4a 2+1b 2=1.∴a 2=8,b 2=2. 故所求椭圆方程为x 28+y 22=1.(2)设l 的方程为y =12x +m ,点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =12x +m ,x 28+y 22=1,整理得x 2+2mx +2m 2-4=0.∵Δ=4m 2-8m 2+16>0,解得|m |<2. ∴x 1+x 2=-2m ,x 1x 2=2m 2-4. 则|AB |=1+14×(x 1+x 2)2-4x 1x 2=5(4-m 2).点P 到直线l 的距离d =|m |1+14=2|m |5. ∴S△P AB=12d |AB |=12×2|m |5×5(4-m 2)=m 2(4-m 2)≤m 2+4-m 22=2.而且仅当m 2=2,即m =±2时取得最大值. ∴△P AB 面积的最大值为2.17.(2018·兰州模拟)已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,左顶点为A ,左焦点为F 1(-2,0),点B (2,2)在椭圆C 上,直线y =kx (k ≠0)与椭圆C 交于P ,Q 两点,直线AP ,AQ 分别与y 轴交于点M ,N .(1)求椭圆C 的方程;(2)以MN 为直径的圆是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由.解 (1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0), ∵椭圆的左焦点为F 1(-2,0),∴a 2-b 2=4. ∵点B (2,2)在椭圆C 上,∴4a 2+2b 2=1, 解得a 2=8,b 2=4, ∴椭圆C 的方程为x 28+y 24=1.(2)依题意点A 的坐标为(-22,0),设P (x 0,y 0)(不妨设x 0>0),则Q (-x 0,-y 0),由⎩⎨⎧y =kx ,x 28+y 24=1,得x 0=221+2k 2,y 0=22k1+2k2, ∴直线AP 的方程为y =k1+1+2k 2(x +22), 直线AQ 的方程为y =k1-1+2k2(x +22), ∴M ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0,22k 1+1+2k 2,N ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0,22k 1-1+2k 2, ∴|MN |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪22k 1+1+2k2-22k 1-1+2k 2=22(1+2k 2)|k |. 设MN 的中点为E ,则点E 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫0,-2k , 则以MN 为直径的圆的方程为x 2+⎝⎛⎭⎪⎫y +2k 2=2(1+2k 2)k 2,即x 2+y 2+22k y =4, 令y =0得x =2或x =-2,即以MN 为直径的圆经过两定点P 1(-2,0),P 2(2,0).18.(2018·湖南十校联考)如图,设点A ,B 的坐标分别为(-3,0),(3,0),直线AP ,BP 相交于点P ,且它们的斜率之积为-23.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点P 的轨迹为C ,点M ,N 是轨迹C 上不同于A ,B 的两点,且满足AP ∥OM ,BP ∥ON ,求证:△MON 的面积为定值.解 (1)设点P 的坐标为(x ,y ),由题意得,k AP ·k BP =y x +3·y x -3=-23(x ≠±3), 化简得,点P 的轨迹方程为x 23+y 22=1(x ≠±3).(2)证明:由题意知,M ,N 是椭圆C 上不同于A ,B 的两点,且AP ∥OM ,BP ∥ON ,则直线AP ,BP 的斜率必存在且不为0.因为AP ∥OM ,BP ∥ON ,所以k OM ·k ON =k AP ·k BP =-23.设直线MN 的方程为x =my +t ,代入椭圆方程x 23+y 22=1,得(3+2m 2)y 2+4mty +2t 2-6=0,①设M ,N 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则y 1,y 2是方程①的两根,所以y 1+y 2=-4mt 3+2m 2,y 2y 2=2t 2-63+2m 2. 又k OM ·k ON =y 1y 2x 1x 2=y 1y 2m 2y 1y 2+mt (y 1+y 2)+t 2=2t 2-63t 2-6m 2, 所以2t 2-63t 2-6m 2=-23,即2t 2=2m 2+3. 又S △MON =12|t ||y 1-y 2|=12·|t |-24t 2+48m 2+723+2m 2, 所以S △MON =26t 24t 2=62,即△MON 的面积为定值62.。

高三数学知识点总结椭圆

高三数学知识点总结椭圆

高三数学知识点总结椭圆在高三数学学习过程中,椭圆是一个重要的知识点。

椭圆是解析几何中的一种曲线,它具有许多有趣的性质和应用。

本文将对椭圆的定义、性质和相关的数学公式进行总结。

一、椭圆的定义椭圆是平面上到两个不同给定点的距离之和等于常数的点的集合。

这两个给定点被称为椭圆的焦点,常数被称为椭圆的半长轴长度。

二、椭圆的基本性质1. 椭圆的离心率:离心率是描述椭圆形状的一个重要参数,它定义为焦点之间的距离与半长轴长度的比值。

离心率小于1时,椭圆是闭合曲线;等于1时,椭圆变成抛物线。

2. 椭圆的焦点关系:椭圆上任意一点到两个焦点的距离之和等于常数。

3. 椭圆的直径:过椭圆中心的直线段称为椭圆的直径,直径的长度等于椭圆的长轴长度。

4. 椭圆的对称性:椭圆关于两条互相垂直的对称轴对称。

三、椭圆的数学公式椭圆的标准方程为:$\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1$,其中a和b分别为椭圆的半长轴和半短轴长度。

1. 椭圆的中心:标准方程的坐标原点即为椭圆的中心。

2. 椭圆的焦点位置:焦点在x轴上的坐标为$(\pm ae, 0)$,焦点在y轴上的坐标为$(0, \pm be)$,其中e为椭圆的离心率。

3. 椭圆的顶点位置:顶点在x轴上的坐标为$(\pm a, 0)$,顶点在y轴上的坐标为$(0, \pm b)$。

四、椭圆的相关公式和定理1. 椭圆的周长:椭圆的周长可以通过近似计算公式来求解,即$C \approx \pi(a+b)$。

2. 椭圆的面积:椭圆的面积可以使用公式$S=\pi ab$来计算。

3. 椭圆的切线和法线:椭圆上任意一点的切线斜率为$\dfrac{dy}{dx} = -\dfrac{b^2x}{a^2y}$,该点的法线斜率为$\dfrac{dy}{dx} = \dfrac{ay}{b^2x}$。

五、椭圆的应用椭圆在现实生活中有广泛的应用。

以下是一些例子:1. 天体运动:行星、卫星等天体的轨道几乎都是椭圆形的。

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椭圆的性质及应用一、圆锥曲线圆锥与平面的截线通常有:圆、椭圆、双曲线、抛物线,其中的椭圆、双曲线、抛物线叫圆锥曲线,其中抛物线是圆锥面与平行于某条母线的平面相截而得的曲线,双曲线是圆锥面与平行于轴的平面相截而得的曲线,圆是圆锥面与垂直于轴的平面相截而得的曲线,其他平面截取的则为椭圆。

圆锥曲线有一个共同的定义:即:圆锥曲线是到定点距离与到定直线间距离之比为常值的点之轨迹。

二、椭圆的定义椭圆是平面上到两定点的距离之和为常值的点之轨迹,也可定义为到定点距离与到定直线间距离之比为一个小于1常值的点之轨迹。

椭圆的第一定义:平面内与两定点F 、F'的距离的和等于常数2a (2a>|FF'|)的动点P 的轨迹叫做椭圆。

即:│PF │+│PF'│=2a ,其中两定点F 、F'叫做椭圆的焦点,两焦点的距离│FF'│叫做椭圆的焦距。

若2a=|FF'|,为线段,若2a<|FF'|,不存在。

下面确定椭圆的方程 现设P 的坐标为(x,y ),F 的坐标为(C,0)2a =2a =整理可得:22222222()()a c x a y a a c -+=-定义:222a c b -=则椭圆的方程可表示为: 椭圆在方程上可以写为标准式22221y x a b +=,(a>b>0),这样的椭圆长轴在x 轴上,焦点在X轴时,若22221y xb a+=,(a>b>0),这样的椭圆长轴在y 轴上。

焦点在y 轴时。

有两条线段,a 、b 中较大者为椭圆长半轴长,较短者为短半轴长,当a>b 时,焦点在x 轴上,焦距为: 222a c b -= 椭圆的第二定义由椭圆的第一定义:可到椭圆方程为:2222222221b x a b y b y a x =+⇒=+将222c a b -=代入,可得:22222222222222x a c a c x y c a x a c a y +=++⇒-=-+所以:()()22224222⎪⎭⎫ ⎝⎛±=±+⇒+⎪⎭⎫ ⎝⎛=-+a x a c c x y c a x a c c x y由此可得:()()ac ca x c x y c a x a c c x y=--+⇒+⎪⎭⎫⎝⎛=-+22224222 所以可得椭圆的第二个定义:平面上到定点F 距离与到定直线间距离之比为常数的点的集合(定点F 不在定直线上,该常数为小于1的正数),其中定点F为椭圆的焦点,定直线称为椭圆的准线(该定直线的方程是2axc=)。

常数e是椭圆的离心率。

(01)ce ea=<<注意:准线和焦点对应,左准线对应左焦点,右准线对应右焦点下面我们介绍第二定义的几何说明:可以找到两个球,它们均满足:和圆锥相切于一个圆,与截面相切于一个点。

一个在截面和圆锥顶角之间(即截得的圆锥体的内切球,小球),另一个在截面与圆锥顶角异侧(即圆锥体外切球,大球)。

两个球与截面相切的两个点即是两个焦点,两个球与圆锥相切的两个圆,那两个圆所在的两个平面(它们是平行的)分别与原来的截面的交线即是两条准线。

通过三角函数的知识应该可以证明截得的图形上的点到焦点和到相应准线的比值为定值设P为截面β与圆锥交线上的动点,两个球与截面β的交点为固定点,即为椭圆的焦点,平面β与平面α的交线为固定直线,即为椭圆的准线。

E为大球和截面β的交点,显然PP1为动点到定直线的距离,设大的球心为O,PE和PP2为大球外一点P到大球的两个切线,所以有PE=PP2思考为什么PE一定为切线,(PE为截面β内的直线,而截面β与球仅仅一个交点)椭圆的第三定义:椭圆的其他定义根据椭圆的一条重要性质也就是椭圆上的点与椭圆短轴两端点连线的斜率之积是定值(22ab-)可以得出:平面内与两定点的连线的斜率之积是常数k的动点的轨迹是椭圆,此时k应满足一定的条件,也就是排除斜率不存在的情况。

三、.圆锥曲线的几何性质:1.椭圆的面积是πab。

椭圆可以看作圆在某方向上的拉伸,它的参数方程是:x=acosθ ,y=bsinθ举例:若R y x ∈,,且62322=+y x ,则y x +的最大值是____,22y x +的最小值是___(答:5,2) 2. 标准形式为22221y x a b +=的椭圆在(x 0,y 0)点的切线为 :00221xx yy ab +=3.椭圆焦半径公式 |PF 1|=a+ex 0 |PF 2|=a-ex 04.直线与椭圆位置关系(1)弦长公式:若直线y kx b =+与圆锥曲线相交于两点A 、B ,且12,x x分别为A 、B 的横坐标,则AB=2121k x x +-,若12,y y 分别为A 、B 的纵坐标,则AB=21211y y k -+,(2)直线l :y=x+1与椭圆交于A ,B 两点,P 为椭圆上一点,求△PAB 面积的最大值.(3)相切、相交、相离的条件6.直线与圆锥曲线的位置关系:(1)相交:0∆>⇔直线与椭圆相交; 0∆>⇒直线与双曲线相交,但直线与双曲线相交不一定有0∆>,当直线与双曲线的渐近线平行时,直线与双曲线相交且只有一个交点,故0∆>是直线与双曲线相交的充分条件,但不是必要条件;0∆>⇒直线与抛物线相交,但直线与抛物线相交不一定有0∆>,当直线与抛物线的对称轴平行时,直线与抛物线相交且只有一个交点,故0∆>也仅是直线与抛物线相交的充分条件,但不是必要条件。

5.范围即|x|≤a ,|y|≤b ,这说明椭圆在直线x=±a 和直线y=±b 所围成的矩形里(图2-18).注意结合图形讲解,并指出描点画图时,就不能取范围以外的点.6.对称性x 轴、y 轴是椭圆的对称轴,原点是椭圆的对称中心即椭圆中心. 7.顶点只须令x=0,得y=±b,点B1(0,-b)、B2(0,b)是椭圆和y轴的两个交点;令y=0,得x=±a,点A1(-a,0)、A2(a,0)是椭圆和x轴的两个交点.强调指出:椭圆有四个顶点A1(-a,0)、A2(a,0)、B1(0,-b)、B2(0,b).8.离心率教师直接给出椭圆的离心率的定义:再讲清离心率e的几何意义:椭圆上一点到焦点的距离和它到准线的距离的比.∵a>c >0,∴ 0<e<1.再结合图形分析离心率的大小对椭圆形状的影响:(2)当e接近0时,c越接近0,从而b越接近a,因此椭圆接近圆;(3)当e=0时,c=0,a=b两焦点重合,椭圆图形就是圆了.课堂练习:1.已知是椭圆上一点,若到椭圆右准线的距离是,则到左焦点的距离为_______.2.若椭圆的离心率为,则它的长半轴长是___________.答案:1. 2.1或23.求下列椭圆的长轴和短轴的长、焦距、离心率、各个顶点和焦点坐标、准线方程:(1)25x2+4y2-100=0,(2)x2+4y2-1=0.4.我国发射的科学实验人造地球卫星的运行轨道是以地球的中心为一个焦点的椭圆,近地点距地面266Km,远地点距地面1826Km,求这颗卫星的轨道方程.的方程.4.答案:顶点(0,2)可能是长轴的端点,也可能是短轴的一个端点,故分两种情况求方程:5.点P 与一定点F(2,0)的距离和它到一定直线x=8的距离的比是1∶2,求点P 的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.三、例题讲解例1:求出椭圆方程13422=+y x 和134)1(22=+-y x 长轴顶点、焦点、准线方程; 解:因为把椭圆13422=+y x 向右平移一个单位即可以得到椭圆134)1(22=+-y x 所以问题1中的所有问题均不变,均为21,1,3,3=====a c e c b a 13422=+y x 长轴顶点、焦点、准线方程分别为:)0,2(±,)0,1(±4±=x ; 134)1(22=+-y x 长轴顶点、焦点、准线方程分别为:)0,12(+±,)0,11(+±14+±=x ; 思考:求出椭圆方程14322=+y x 准线方程例2、设AB 是过椭圆右焦点的弦,那么以AB 为直径的圆必与椭圆的右准线( ) A.相切 B.相离 C.相交 D.相交或相切 分析:如何判断直线与圆的位置关系呢?解:设AB 的中点为M ,则M 即为圆心,直径是|AB|;记椭圆的右焦点为F ,右准线为l ; 过点A 、B 、M 分别作出准线l 的垂线,分别记为d d d ,,21由梯形的中位线可知221d d d +=又由椭圆的第二定义可知e d AF =1||e d BF =2||即)(||||21d d e BF AF +=+ 又22||||2||21d d e BF AF AB +⋅=+=且10<<e 2||AB d >∴故直线与圆相离 例3、已知点M 为椭圆1162522=+y x 的上任意一点,1F 、2F 分别为左右焦点;且)2,1(A ①求||35||1MF MA +的最小值 ②求||||1MF MA +的最小值 ③求||||1MF MA +的最小值 ①分析:应如何把||351MF 表示出来解:左准线1l :3252-=-=c a x ,作1l MD ⊥于点D ,记||MD d = 由第二定义可知:53||1===a c e d MF ⇒ d MF 53||1= ⇒ ||351MF d = 故有||||||||35||1MD MA d MA MF MA +=+=+所以有当A 、M 、D 三点共线时,|MA|+|MD|有最小值:3251+ 即||35||1MF MA +的最小值是328变式1:||5||31MF MA +的最小值; 解:283283)||35||(3||5||311=⨯=+=+MF MA MF MA 变式2:||||531MF MA +的最小值; 解:52832853|)|35|(|53||||5311=⨯=+=+MF MA MF MA②()MA MF MF MA MF MA --=-+=+2211010||||| 其最小值=10-AF 2 课堂练习:已知11216,)3,2(22=+-y x F A 是的右焦点,点M 为椭圆的动点,求MF MA 2+的最小值,并求出此时点M 的坐标。

例4. 已知 , 为椭圆 上的两点, 是椭圆的右焦点.若 ,DAF11MF21的中点到椭圆左准线的距离是 ,试确定椭圆的方程.解:由椭圆方程可知 、两准线间距离为 .设 , 到右准线距离分别为 , ,由椭圆定义有 ,所以 ,则 , 中点到右准线距离为 ,于是 到左准线距离为 , ,所求椭圆方程为.例5.方程|2|)1()1(222++=-+-y x y x 表示什么曲线?解:222|2|)1()1(22=++-+-y x y x 122< ;即方程表示到定点的距离与到定直线的距离的比常数(且该常数小于1)∴方程表示椭圆 例6、(06四川高考15)如图把椭圆的长轴AB 分成8等分,过每个等分点作x 轴的垂线交椭圆的上半部分于721,P P P 七个点,F 是椭圆的一个焦点,则||||||721F P F P F P +++ = 解法一:53==a c e ,设i P 的横坐标为i x ,则i x i 455+-=不妨设其焦点为左焦点 由53||===a c e d F P i 得i i ex a c a x e F P i i i 432)455(535)(||2+=+-⋅+=+=+= 35)721(4372||||||721=++++⨯=+++ F P F P F P解法二:由题意可知1P 和7P 关于y 轴对称,又由椭圆的对称性及其第一定义可知a F P F P 2||||71=+,同理可知a F P F P 2||||62=+,a F P F P 2||||53=+,a F P =||4 故357||||||721==+++a F P F P F P例7.动圆与定圆C1:(x+1)2+y 2=36内切, 与定圆C2:(x-1)2+y 2=4外切,求圆心M 的方程。

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