高三椭圆专题复习讲义理
高考数学专题复习_椭圆
高考数学专题复习椭圆【考纲要求】一、考点回顾1. 椭圆的定义2. 椭圆的标准方程3. 椭圆的参数方程4 椭圆的简单几何性质5 点与椭圆的位置关系6 关于焦点三角形与焦点弦7 椭圆的光学性质8. 关于直线与椭圆的位置关系问题常用处理方法二 典例剖析1 求椭圆的标准方程【例1】(1)已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,一个焦点与短轴的两个端点的连-方程为____________(2)椭圆的中心在原点,焦点在坐标轴上,直线1y x =+交椭圆于,P Q 两点,若0OP OQ ⋅=u u u r u u u r ,且2PQ =u u u r ,则椭圆方程为_____________________【例2】设椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,上顶点为A ,过A 点作AF 的垂线分别交椭圆于P ,交x 轴于Q ,且85AP PQ =u u u r u u u r(1)求椭圆的离心率。
(2)若过,,A F Q 三点的圆恰好与直线30x ++=相切,求椭圆的方程。
【例3】已知中心在原点的椭圆的左,右焦点分别为12,F F ,斜率为k 的直线过右焦点2F与椭圆交于,A B 两点,与y 轴交于点M 点,且22MB BF =u u u r u u u r(1)若k ≤(2)若k =AB 的中点到右准线的距离为10033,求椭圆的方程【例4】已知椭圆的中心在原点O ,短轴长为右准线交x 轴于点A ,右焦点为F ,且2OF FA =,过点A 的直线l 交椭圆于,P Q 两点 (1)求椭圆的方程(2)若0OP OQ ⋅=u u u r u u u r,求直线l 的方程(3)若点Q 关于x 轴的对称点为Q ',证明:直线PQ '过定点 (4)求OPQ V 的最大面积【例5】已知椭圆C的中心在原点,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=+与椭圆交于,A B两点(,A B不是左,右顶点)且以(2)若直线:l y kx mAB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2 椭圆的性质【例6】已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的两个焦点分别为()1,0F c -,()2,0F c ,在椭圆上存在一点P ,使得120PF PF ⋅=u u u r u u u r(1)求椭圆离心率e 的取值范围(2)当离心率e 取最小值时,12PF F V 的面积为16,设,A B 是椭圆上两动点,若线段AB 的垂直平分线恒过定点(0,Q 。
高考椭圆专题知识点
高考椭圆专题知识点椭圆是高中数学中的一个重要几何形状,也是高考数学中的热点考点之一。
掌握椭圆的基本概念和相关知识点对于解题至关重要。
本文将详细介绍高考椭圆专题的知识点,帮助同学们更好地理解和应用。
一、椭圆的定义和特点椭圆是平面上到两个不重合点的距离之和等于常数的动点构成的轨迹。
其中,这两个点被称为焦点,记作F1和F2,二者之间的距离为2a。
椭圆的长轴为2a,短轴为2b,焦距为2c。
椭圆的离心率定义为e=c/a,表示椭圆的瘦胖程度。
椭圆的主要特点包括:1. 对称性:椭圆关于长轴、短轴及原点均具有对称性。
2. 焦点:椭圆上任意一点到两个焦点的距离之和为常数。
3. 直径:椭圆上的直径包括长轴和短轴,长轴和短轴的中点都在椭圆上。
4. 首尾距离:椭圆上首尾相接的两个点到两个焦点的距离之和也等于常数。
5. 扇形面积:以焦点和首尾相接的两个焦点连线为半径的扇形面积与椭圆扇形面积的和为常数。
6. 弧长性质:椭圆上的弧长与弦长的关系满足等角弧弦定理。
7. 方程表达:椭圆可以用方程的形式表达,常见的标准方程为x^2/a^2+y^2/b^2=1。
二、椭圆的性质与方程推导1. 椭圆的离心率性质:椭圆的离心率e满足0<e<1,当e=0时,为圆。
2. 椭圆的焦点距离性质:椭圆的焦点距离满足2a=c^2=a^2-b^2。
3. 椭圆的焦半径平方和:椭圆上任意一点到两个焦点距离平方之和等于两个焦点距离平方之和。
4. 椭圆的参数方程:椭圆的参数方程为x=a·cosθ,y=b·sinθ。
5. 椭圆的斜轴方程:斜轴方程为(x-h)^2/a^2+(y-k)^2/b^2=1,其中(h, k)为椭圆中心坐标。
6. 椭圆的标准方程:标准方程为x^2/a^2+y^2/b^2=1。
三、椭圆的相关定理和性质1. 弦长定理:椭圆上两个不相交的弦的长度之积与它们两个弦所夹的角的余弦值成正比。
2. 切线定理:过椭圆上一点的切线与椭圆两焦连线的夹角等于该点切线与椭圆中心连线的夹角。
高三数学第一轮复习讲义椭圆
芯衣州星海市涌泉学校高三数学第一轮复习讲义〔50〕椭圆一.复习目的:纯熟掌握椭圆的定义、标准方程、简单的几何性质及参数方程.二.知识要点:1.椭圆的定义〔1〕第一定义:.〔2〕第二定义:.2.标准方程:.3.几何性质:.4.参数方程.三.课前预习:1.设一动点P 到直线3x=的间隔与它到点(1,0)A 的间隔之比为3,那么动点P 的轨迹方程是 〔 〕2.曲线192522=+y x 与曲线)9(192522<=-+-k ky k x 之间具有的等量关系 〔 〕 ()A 有相等的长、短轴()B 有相等的焦距()C 有相等的离心率()D 有一样的准线3.椭圆的长轴长是短轴长的34.底面直径为12cm 的圆柱被与底面成30该椭圆的长轴长,短轴长,离心率为.5.椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的离心率为35后,所得新椭圆的一条准线方程是163y =,那么原来的椭圆方程是;新椭圆方程是.四.例题分析:例1.设,A B 是两个定点,且||2AB =,动点M 到A 点的间隔是4,线段MB 的垂直平分线l 交MA 于点P ,求动点P 的轨迹方程.例2.椭圆22221(0)x y a b a b+=>>,P 为椭圆上除长轴端点外的任一点,12,F F 为椭圆的两个焦点,〔1〕假设α=∠21F PF ,β=∠21F PF ,求证:离心率2cos 2cosβαβα-+=e ; 〔2〕假设θ221=∠PF F ,求证:21PF F ∆的面积为2tan b θ⋅.例3.设椭圆2211x y m +=+的两个焦点是12(,0),(,0)(0)F c F c c ->,且椭圆上存在点P ,使得直线1PF 与直线2PF 垂直.〔1〕务实数m 的取值范围;〔2〕设l 是相应于焦点2F 的准线,直线2PF 与l 相交于点Q,假设22||2||QF PF =,求直线2PF 的方程. 五.课后作业:班级学号姓名1.P 是椭圆14522=+y x 上的一点,1F 和2F 是焦点,假设1230F PF ∠=,那么12F PF ∆的面积等于 〔 〕2.椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,(,0),(0,)A a B b -为椭圆的两个顶点,假设F 到AB,那么椭圆的离心率为 〔 〕()A ()B ()C 12()D 45 3.椭圆C 与椭圆14)2(9)3(22=-+-y x ,关于直线0x y +=对称,那么椭圆C 的方程是___________________.4.到两定点12(3,0),(9,0)F F 的间隔和等于10的点的轨迹方程是.5.椭圆19822=++y a x 的离心率21=e ,那么a 的值等于. 6.如图,PMN ∆中,1tan 2PMN ∠=,tan 2PNM ∠=-,PMN ∆面积为1,建立适当的坐标系,求以M 、N 为焦点,经过点P 的椭圆方程.7.AB 是椭圆22221(0)x y a b a b+=>>中不平行于对称轴的一条弦,M 是AB 的中点, O 是椭圆的中心,求证:OM AB k k ⋅为定值.8.椭圆13422=+y x ,能否在此椭圆位于y 轴左侧的部分上找到一点M ,使它到左准线的间隔为它到两焦点12,F F 间隔的等比中项,假设能找到,求出该点的坐标,假设不能找到,请说明理由. N P。
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:$x =a\cos\theta, y = b\sin\theta$。
新高考数学复习基础知识专题讲义43 椭圆(解析版)
新高考数学复习基础知识专题讲义知识点43 椭圆知识理解一.椭圆的定义平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数2a(2a>|F1F2|)的动点P的轨迹叫做椭圆,这两个定点F1,F2叫做椭圆的焦点.二.椭圆的标准方程(1)中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆的标准方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0).(2)中心在坐标原点,焦点在y轴上的椭圆的标准方程为y2a2+x2b2=1(a>b>0).焦点在x轴上⇔标准方程中x2项的分母较大;焦点在y轴上⇔标准方程中y2项的分母较大. 三.椭圆的几何性质-a≤x≤a -b≤x≤b四.直线与椭圆的位置关系判断直线l 与圆锥曲线C 的位置关系时,通常将直线l 的方程Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)代入圆锥曲线C 的方程F (x ,y )=0,消去y (或x )得到一个关于变量x (或y )的一元方程.例:由⎩⎪⎨⎪⎧Ax +By +C =0,F (x ,y )=0消去y ,得ax 2+bx +c =0.当a ≠0时,设一元二次方程ax 2+bx +c =0的判别式为Δ,则: Δ>0⇔直线与圆锥曲线C 相交; Δ=0⇔直线与圆锥曲线C 相切; Δ<0⇔直线与圆锥曲线C 相离. 五.弦长的求解方法(1)当弦的两端点坐标易求时,可直接利用两点间的距离公式求解.(2)当直线的斜率存在时,斜率为k 的直线l 与椭圆相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两个不同的点,则弦长公式的常见形式有如下几种:①|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]; ②|AB |=1+1k2|y 1-y 2|(k ≠0)=⎝⎛⎭⎫1+1k 2[(y 1+y 2)2-4y 1y 2]. 考向一 椭圆的定义及应用考向分析【例1-1】(2021·全国课时练习)下列命题是真命题的是________.(将所有真命题的序号都填上)①已知定点12(1,0),(1,0)F F -,则满足|PF 1|+|PF 2|的点P 的轨迹为椭圆; ②已知定点F 1(-2,0),F 2(2,0),则满足|PF 1|+|PF 2|=4的点P 的轨迹为线段; ③到定点12(3,0),(3,0)F F -的距离相等的点的轨迹为椭圆. 【答案】②【解析】①中,因为12(1,0),(1,0)F F -,可得122F F =2,所以点P 的轨迹不存在;②中,因为12124PF PF F F +==,所以点P 的轨迹是线段12F F ;③中,由定点12(3,0),(3,0)F F -的距离相等的点的轨迹是线段12F F 的垂直平分线,即0x =. 故答案为:②【例1-2】.(2021·上海市奉贤中学)若过椭圆2211612y x +=上焦点1F 的直线交椭圆于点A ,B ,2F 为椭圆下焦点,则三角形2F AB 的周长为___________. 【答案】16【解析】在椭圆2211612y x +=中,4a =由椭圆的定义得12122,2AF AF a BF BF a +=+=所以12124,AF AF BF BF a +++=即22+416AF BF AB a +== 故答案为:16【例1-3】(2021·安徽六安市·六安一中高三月考(理))已如12,F F 是椭圆2212449x y +=的两个焦点,P是椭圆上一点,1234PF PF =,则12PF F △的面积等于( )A .24B .26C ..【答案】A【解析】由椭圆方程可得焦点在y 轴上,7a =,b =5c ==, 由椭圆定义可得12214PF PF a +==,又1234PF PF =,则可解得128,6PF PF ==,12210F F c ==,满足2221212PF PF F F +=,则12PF PF ⊥,121212186242PF F PF P SF ⋅=⨯⨯∴==.故选:A. 【举一反三】1.(2021·广西桂林市)设P 是椭圆2222143x y +=上的动点,则P 到该椭圆的两焦点距离之和为_____.【答案】8【解析】由2222143x y +=,得4a =,由椭圆的定义可得P 到该椭圆的两个焦点的距离之和为28a =.故答案为:82.(2021·浙江高三其他模拟)已知椭圆2224x y +=上一点P 到其左焦点F 的距离为1,则PF 的中点M 到坐标原点O 的距离为( ) A .3B .32C .1D .12【答案】B【解析】易知椭圆的标准方程为22142x y +=.设椭圆的长轴长为2a ,则2a =,设椭圆的右焦点为1F ,连接1PF ,则由椭圆的定义得123PF a PF =-=.在1PFF 中,易知OM 为1PFF 的中位线,所以11322OM PF ==,故选:B . 3.(2021·黑龙江哈尔滨市·哈九中)已知P 是椭圆22193x y +=上的任意一点,若12PF =,则2PF =___________. 【答案】4【解析】由椭圆的方程22193x y +=知:3,a b ==,由椭圆的定义知:1226PF PF a +==,12PF = 所以2164PF PF =-= 故答案为:44.(2021·陕西安康市)已知点(3,A -,P 为椭圆22:143x y C +=上的动点,B 是圆221:(1)1C x y -+=上的动点,则||||PB PA -的最大值为___________.【答案】2【解析】由椭圆22:143x y C +=,可得2,1a b c ===,设右焦点为()'1,0F -,因为P 为椭圆22:143x y C +=上的动点,B 是圆221:(1)1C x y -+=上的动点,所以'||||1||||12||||PB PA PF PA a PF PA -≤+-=+--()'5||||PF PA =-+,3PF PA AF +≥=''=,当且仅当',,A P F 共线时取等号,()52PB PA PF PA -≤-+≤',故答案为:2.5.(2021·全国课时练习)已知P 是椭圆2214x y +=上的一点,1F 、2F 是椭圆的两个焦点,且1260F PF ∠=,则12F PF △的面积是______.【解析】在椭圆2214x y +=中,2a =,1b =,c =由椭圆的定义可得1224PF PF a +==,12F F = 在12F PF △中,1260F PF ∠=, 由余弦定理可得()22221212121212122cos603F F PF PF PF PF PF PF PF PF ==+-⋅=+-⋅12163PF PF =-⋅,解得1243PF PF ⋅=,因此,121213sin 602PF F S PF PF =⋅=△故答案为:考向二 椭圆的标准方程【例2-1】(2021·全国单元测试)已知椭圆的两个焦点的坐标分别是(0,-3)和(0,3),且椭圆经过点(0,4),则该椭圆的标准方程是( )A .221167x y +=B .221167y x +=C .2212516x y +=D .221259y x +=【答案】B【解析】∵椭圆的焦点在y 轴上,∴可设它的标准方程为22221(0)y x a b a b+=>>.∵28,a ==∴a =4,又c =3,∴b 2=a 2-c 2=16-9=7,故所求的椭圆的标准方程为221167y x +=.故选:B .【例2-2】(2021·黑龙江大庆市)已知方程221221x y k k +=--表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围为( )A .1,22⎛⎫⎪⎝⎭B .(2,)+∞C .1,12⎛⎫⎪⎝⎭D .(1,2)【答案】D【解析】依题意程221221x y k k +=--表示焦点在y 轴上的椭圆列不等式,所以2120k k ->->,解得12k <<,所以实数k 的取值范围是()1,2.故选:D 【举一反三】1.(2021·全国课时练习)经过点P (3,0),Q (0,2)的椭圆的标准方程为( )A .22194x y +=B .22194y x +=C .22194x y -=D .22194y x -=【答案】A【解析】依题意可知3,2a b ==且椭圆焦点在x 轴上,故椭圆方程为22194x y+=.故选:A2.(2021·黑龙江哈尔滨市·哈九中)若方程x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是( )A .(0,+∞)B .(0,2)C .(1,+∞)D .(0,1) 【答案】D【解析】因为方程222x ky +=,即22122+=x y k表示焦点在y 轴上的椭圆, 所以22>k,即01<<k ,所以实数k 的取值范围是(0,1).故选:D .3.(2021·湖南岳阳市·岳阳一中)椭圆221y x k+=的一个焦点是(,那么k =( )A .6-B .6C1D.1【答案】B【解析】因为椭圆221y x k+=上的一个焦点为,在y 轴上,所以1k >,所以15k -=则6k =.故选:B4.(2021·浙江丽水市)“01t <<”是“曲线2211x y t t+=-表示椭圆”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】因为曲线2211x yt t +=-为椭圆,所以0101t t t t>⎧⎪->⎨⎪≠-⎩,解得01t <<且12t ≠,所以“01t <<”是“01t <<且12t ≠”的必要而不充分条件.故选:B考向三 直线与椭圆的位置关系【例3】(2021·全国课时练习)已知椭圆2241x y +=与直线y x m =+有公共点,则实数 m 的取值范围是 _______ .【答案】m ≤≤【解析】由2241x y y x m⎧+=⎨=+⎩,得225210x mx m ++-=.因为直线与椭圆有公共点,所以()2242010m m ∆=--≥, 即254m ≤,解得m ≤≤.故答案为:m ≤≤. 【举一反三】1.若直线y =kx +1与椭圆x 25+y 2m =1总有公共点,则m 的取值范围是________.【答案】 [1,5)∪(5,+∞)【解析】方法一 由于直线y =kx +1恒过点(0,1),所以点(0,1)必在椭圆内或椭圆上, 则0<1m≤1且m ≠5,故m ≥1且m ≠5.方法二 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,mx 2+5y 2-5m =0,消去y 整理得(5k 2+m )x 2+10kx +5(1-m )=0. 由题意知Δ=100k 2-20(1-m )(5k 2+m )≥0对一切k ∈R 恒成立, 即5mk 2+m 2-m ≥0对一切k ∈R 恒成立, 由于m >0且m ≠5,∴m ≥1且m ≠5.2.直线y =kx +k +1与椭圆x 29+y 24=1的位置关系是________.【答案】相交【解析】由于直线y =kx +k +1=k (x +1)+1过定点(-1,1),而(-1,1)在椭圆内,故直线与椭圆必相交.3.(2021·安徽省泗县第一中学)已知椭圆的长轴长是(,0). (1)求这个椭圆的标准方程;(2)如果直线y x m =+与这个椭圆交于两不同的点,求m 的取值范围. 【解析】(1)由已知得2a =c =a =2321b ∴=-=, ∴椭圆的标准方程为2213x y +=. (2)由2213y x m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,解方程组并整理得2246330x mx m ++-=,有两个不同的交点∴222(6)44(33)12(4)0m m m ∆=-⨯⨯-=-->. 解不等式得22m -<<.考向四 弦长【例4】(2021·上海市进才中学高二月考)过椭圆22:143x y C +=的左焦点,斜率为1的直线被椭圆C截得的弦长为________. 【答案】247【解析】设直线与椭圆相交的两个交点坐标为()()1122,,,x y x y椭圆22:143x y C +=的左焦点为()1,0-所以直线的方程为1y x =+则22217880143y x x x x y =+⎧⎪⇒+-=⎨+=⎪⎩所以121288,77x x x x +=-=-247=故答案为:247【举一反三】1.(2021·全国课时练习)求过点(3,0)且斜率为45的直线被椭圆2212516x y +=所截得的线段的长度. 【答案】415【解析】过点(3,0)且斜率为45的直线方程为()435y x =-,设直线与椭圆的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将直线方程代入椭圆方程得()22312525x x -+=, 即x 2-3x -8=0.∴x 1+x 2=3,x 1x 2=-8.∴415AB ===. 2.(2021·安徽省泗县第一中学)已知椭圆的长轴长是(),).(1)求这个椭圆的标准方程;(2)如果直线y x m =+与这个椭圆交于A 、B两不同的点,若AB =,求m 的值.【答案】(1)2213x y +=;(2)1m =±. 【解析】(1)由已知得2a =,则a =c =2221b a c =-=所以椭圆的标准方程2213x y +=(2)由2213y x m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消除y 得2246330x mx m ++-= 因为有两个不同的交点,所以()222(6)44(33)1240m m m ∆=-⨯⨯-=--> 得m 的取值范围为()2,2-由韦达定理得:126342m m x x --+== ,212334m x x -=所以2AB ===解得1m =± 考向五 离心率【例5】(2021·全国课时练习)若椭圆的两个焦点与短轴的一个端点构成一个正三角形,则该椭圆的离心率为( )A .12BC【答案】A【解析】不妨设椭圆的左、右焦点分别为F 1,F 2,B 为椭圆的上顶点. 依题意可知,△BF 1F 2是正三角形.∵在Rt △OBF 2中,|OF 2|=c ,|BF 2|=a ,∠OF 2B =60°, ∴1cos602c a ︒==,即椭圆的离心率12e =.故选:A【举一反三】1.(2021·全国高三月考(文))已知点(M 是椭圆22221x y a b+=()0a b >>上的一点,1F ,2F 是椭圆的左、右焦点,若△12MF F 为等腰三角形,则该椭圆的离心率为( )A .23B .24C .12或23D .23 【答案】D【解析】由△12MF F 为等腰三角形知:当112||||2F M F F c ==,而1(,0)F c -,则22(3)154c c ++=,整理得2280c c --=,解得4c =或2c =-(舍),而242228F M a c a ===-=-,故6a =,此时23c e a ==; 当212||||2F M F F c ==,而2(,0)F c ,则22(3)154c c -+=,整理得2280c c +-=,解得2c =或4c =-(舍),而12224F M a c a ===-=-,故2a =+,此时23c e a ==; 故选:D.2.(2021·浙江高三其他模拟)已知椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左、右焦点分别是1F ,2F ,点P在椭圆上,O 是坐标原点,12123F PF FOP π∠=∠=,则椭圆的离心率是( ) AB【答案】D【解析】根据12123F PF FOP π∠=∠=以及121PF F OF P ∠=∠,得121PFO F F P ∽△△,于是11121PF F O F F PF =,所以1PF =,又122PF PF a +=,所以22PF a =.在21F FP △中,由余弦定理,得)()()22214222()2c a a =+-⨯-,即2220c a +-=,所以220e -=,因为01e <<,所以椭圆的离心率e =D 3.(2021·江苏启东市)已知椭圆短轴上的两个三等分点与两个焦点构成一个正方形,则该椭圆的离心率是( )A.10B.3C.2D【答案】A【解析】由题意可知:223bc =,即3b c =,所以a ==所以离心率10c e a ===.故选:A1.(2021·江西高三其他模拟(文))如图,P 是椭圆22194x y +=上的一点,F 是椭圆的右焦点且PQ FQ =-,2OQ =,则PF =( )强化练习A .2B .3D .4 【答案】A【解析】由22194x y +=可得:3a =因为PQ FQ =-,所以点Q 是线段PF 的中点, 设椭圆的右焦点为F ',则O 是FF '的中点, 所以24PF OQ '==, 由椭圆的定义可知:26PF PF a '+==,所以2PF =, 故选:A.2.(2021·全国课时练习)已知椭圆2211612x y +=的左焦点是F 1,右焦点是F 2,点P 在椭圆上,如果线段PF 1的中点在y 轴上,那么|PF 1|∶|PF 2|=( ) A .3∶5B .3∶4C .5∶3D .4∶3 【答案】C【解析】由2211612x y +==1可知216a =,212b =,所以22216124c a b =-=-=,所以F 1(-2,0),F 2(2,0),∵线段PF 1的中点M 在y 轴上,且原点O 为线段12F F 的中点, 所以2//PF MO ,所以2PF x ⊥轴,∴可设P (2,y ),把P (2,y )代入椭圆2211612x y +=,得29y =.∴|PF 1|5=,|PF 2|=3.∴12||5||3PF PF =. 故选:C3.(2021·上海市莘庄中学)平面内有两个定点12,F F 和一动点M ,设命题甲:12||||MF MF +是定值,命题乙:点M 的轨迹是椭圆,则命题甲是命题乙的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】若点M 的轨迹是以12,F F 为焦点的椭圆,则根据椭圆的定义可知动点M 到两定点12,F F 的距离之和12|||2|MF MF a =+(0a >,且a 为常数)成立是定值.若动点M 到两定点12,F F 的距离之和12|||2|MF MF a =+(0a >,且a 为常数),当122||a F F ,此时的轨迹不是椭圆.∴甲是乙的必要不充分条件.故选:B .4.(2021·重庆)已知椭圆()222210x y a b a b+=>>在第一象限上的一点P 与椭圆的左、右焦点1F 、2F 恰好构成顶角为120的等腰三角形,则椭圆的离心率为()A B .12C .2D 【答案】A【解析】因为点P 是椭圆()222210x y a b a b+=>>上位于第一象限的点,12PF PF >,所以,12PF F ∠为锐角,因为12PF F △是顶角为120的等腰三角形,但1221PF F PF F ∠<∠,故21120PF F ︒∠=,所以,2212PF F F c ==,由余弦定理可得12PF ==,由椭圆定理可得1222PF PF c a +=+=,故12c a -==. 故选:A.5.(2021·江苏南通市)设1F ,2F 是椭圆22:13x y C m +=的两个焦点,若椭圆C 上存在点M 满足12120F MF ∠=︒,则m 的取值范围是( )A .[)3044⎛⎤⋃+∞ ⎥⎝⎦,,B .[)9044⎛⎤⋃+∞ ⎥⎝⎦,,C .[)30,12,4⎛⎤⋃+∞ ⎥⎝⎦D .[)90124⎛⎤⋃+∞ ⎥⎝⎦,,【答案】C【解析】由题意可知,若焦点在x 轴上,223,(0)==>a b m m ,则23=-c m ,椭圆C 上存在点M满足12120F MF ∠=︒,如图所示,则160∠≥︒F MO ,即1tan tan 60∠=≥︒cF MO b,所以≥c ,即33-≥m m ,得34m ≤;若焦点在y 轴上,22,3(3)==>a m b m ,则23c m =-,则160∠≥︒F MO ,即1tan tan 60∠=≥︒cF MO b,所以≥c ,即39-≥m ,得12m ≥; 所以m 的取值范围是[)30,12,4⎛⎤⋃+∞ ⎥⎝⎦.故选:C.6.(2021·江西高三其他模拟(文))若椭圆22: 15x y C m+=的一个焦点坐标为(1,0)-,则实数m 的值为( ) A .9B .6C .4D .1 【答案】C【解析】因为椭圆的焦点(1,0)-在x 轴上, 所以25a =,2b m =,所以2225c a b m =-=-, 所以51m -=,解得4m =. 故选:C7.(2021·福建龙岩市)已知椭圆22212x y a +=的一个焦点为()F ,则这个椭圆的方程是( ) A .22132x y +=B .22142x y +=C .22152x y +=D .22162x y +=【答案】C【解析】解:椭圆22212x y a +=的一个焦点为(F ,22b ∴=,c =222325a b c ∴=+=+=,∴椭圆方程为22152x y +=.故选:C . 8.(2021·江西赣州市)已知椭圆222116x y m+=的右焦点为(2,0),则m =( )A ...±.±【答案】C【解析】因为右焦点为(2,0),故焦点在x 轴上且2164m -=,故m =±,故选:C.9.(2021·广西百色市)“0m >”是“方程22112x y m m+=+表示焦点在x 轴的椭圆”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】由题意,方程22112x y m m+=+表示焦点在x 轴上的椭圆,则满足120m m +>>,解得01m <<;又由当01m <<则必有0m >,但若0m >则不一定有01m <<成立,所以“0m >”是“方程22112x y m m+=+表示焦点在x 轴上的椭圆”的必要非充分条件.故选:B .10.(2021·河南郑州市)设1F 、2F 分别是椭圆22:1259x y C +=的左、右焦点,O 为坐标原点,点P在椭圆C 上且满足4OP =,则12PF F △的面积为( )A .3B ..6D .9【答案】D【解析】在椭圆22:1259x y C +=中,5a =,3b =,则4c =,所以,1228F F c ==,设点()00,P x y ,则22001259x y +=,可得220025259x y =-,4OP ===,解得208116y =,094y ∴=,因此,12PF F △的面积为1212011989224PF F S F F y =⋅=⨯⨯=△. 故选:D.11.(2021·全国高三专题练习)已知1F ,2F 分别是椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点,若椭圆上存在点P ,使得120PF PF ⋅=,则该椭圆的离心率的取值范围是( )A .,12⎫⎪⎪⎣⎭B .2⎛ ⎝⎦C .12⎡⎢⎣⎦D .22⎣⎦【答案】A【解析】由120PF PF ⋅=得:12PF PF ⊥,∴点P 在以()()12,0,,0F c F c -为直径端点的圆上,由此可得该圆的半径r c b =≥,2222c b a c ∴≥=-,即222c a ≥,22212c e a ∴=≥,12e ∴≤<.故选:A.12.(2021·江苏)若椭圆22x a +22y b =1(a >b >0)的焦距为2,且其离心率为2,则椭圆的方程为( )A .22+=142x yB .22+=121x yC .22143+=x yD .22+=184x y【答案】B【解析】由题意可知:22c =,即1c =,由椭圆的离心率2c e a ==,解得:a = 2221b a c =-= ∴椭圆的标准方程:2212x y +=故选:B13.(2021·全国课时练习)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 .22134x y +=B .2214x +=C .22143x y +=D .2214x y +=【答案】C【解析】依题意知,所求椭圆的焦点位于x 轴上,且11,2,2c c e a b a ===⇒=== 因此椭圆的方程是22143x y +=.故选:C14.(多选)(2021·山东滨州市·高三一模)已知椭圆22:12520x y M +=的左、右焦点分别是1F ,2F ,左、右顶点分别是1A ,2A ,点P 是椭圆上异于1A ,2A 的任意一点,则下列说法正确的是( ) A .125PF PF +=B .直线1PA 与直线2PA 的斜率之积为45- C .存在点P 满足1290F PF ∠=︒D .若12F PF △的面积为P 的横坐标为【答案】BD【解析】由题意5,a b c ===,1(F ,2F ,1(5,0)A -,2(5),0A ,短轴一个顶点2B ,12210PF PF a +==,A 错;设(,)P x y ,则2212520x y +=,2220(1)25x y =-,所以1222221420(1)552525255PA PAy y y x k k x x x x =⨯==-⨯=-+---,B 正确;因为22221tan 12OF OB F OB ∠===<,所以22045OB F ︒<∠<︒,从而12222290F B F OB F ∠=∠<︒,而P 是椭圆上任一点时,当P 是短轴端点时12F PF ∠最大,因此不存在点P 满足1290F PF ∠=︒,C 错;(,)P x y,1212132PF F P P S F F y y ===△4P y =,则21612520P x +=,P x =D 正确. 故选:BD .15.(多选)(2021·武冈市第二中学)已知点(),2P a a -在直线730x ay ++=上,则圆锥曲线221x y a+=的离心率为( ) ABD.2【答案】AC【解析】∵(),2P a a -在直线730x ay ++=上,所以27230a a -++=, 即22730a a -+=,解得3a =或12a =, 当3a =时,圆锥曲线2213x y +=,为中心在原点,焦点在x轴上的椭圆,离心率e ==, 当12a =时,圆锥曲线22112x y +=,为中心在原点,焦点在y轴上的椭圆,2e ==, 故选:AC.16.(多选)(2021·山东聊城市)已知五个数1,p ,m ,q ,16成等比数列,则曲线221x y p m+=的离心率可以是( )A B .2C 【答案】AC【解析】由题意416p =,2p =±,4m =,曲线方程为22124x y +=或22124x y +=-,方程为22124x y +=时,离心率为22e ==,方程为22124x y +=-,离心率为22e ==. 故选:AC .17.(2021·陕西西安市·高三月考(理))已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>左、右焦点分别为1F 、2F ,过1F 且倾斜角为30的直线1l 与过2F 的直线2l 交于P 点,点P 在椭圆上,且1290F PF ∠=.则椭圆C 的离心率e =________.1 【解析】如下图所示:由已知条件可知,在12Rt PF F 中,1290F PF ∠=,1230PF F ∠=,21212PF F F c ∴==,则1PF ==,由椭圆的定义可得122PF PF a +=,即12c a ,1c e a ∴===.1.18.(2021·安徽芜湖市·)已知F 1,F 2为椭圆22C :14x y +=的左、右焦点,点P 在椭圆C 上,1260F PF ∠=︒,则12PF PF ⋅=___________. 【答案】43【解析】由椭圆定义可得|PF 1|+|PF 2|=4,利用余弦定理可得|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos 60°=|F 1F 2|2, 所以22121212()312PF PF PF PF F F +-⋅==,解得3|PF 1|·|PF 2|=4,即12PF PF ⋅=43, 故答案为:4319.(2021·上海市西南位育中学)已知Р为椭圆22195x y +=上的点,1F 、2F ,是椭圆的两个焦点,且1260F PF ∠=︒,则12PF PF =_____ 【答案】203【解析】由椭圆22195x y +=,可得()12,0F -、()22,0F由条件可得1226PF PF a +== 由余弦定理可得2221212122cos60F F PF PF PF PF =+-︒所以()21212163PF PF PF PF =+-,即1216363PF PF =-所以12PF PF =203故答案为:20320.(2021·江苏南通市)已知椭圆22:143x y C +=的左、右焦点分别为1F 、2F ,点()4,4M ,若点P 为椭圆C 上的一个动点,则1PM PF -的最小值为____________. 【答案】1【解析】由已知得222224,3,1a b c a b ===-=,2(1,0)F , 因为2124PF PF a +==,所以124PF PF =-, 所以()12244PM PF PM PF PM PF -=--=+-, 所以当三点2M P F 、、共线时,24PM PF +-最小,即224441PM PF MF +-=-==.故答案为:1.21.(2021·广西百色市)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ,焦距为2c ,若直线)y x c =-与椭圆的一个交点M 满足21122MF F MF F ∠=∠,则该椭圆的离心率等于________.1【解析】设直线)y x c =-的倾斜角为α,则tan α=0180α≤<120α∴=.21211212122360090F MF F MF F M F MF M F F F ∴∠=∠=∠∴∠=∴∠=在直角三角12F MF 形中,令1c =,则211,MF MF ===由椭圆定义得122||||1a MF MF =+=∴椭圆的离心率212c e a ===.1.22.(2021·内蒙古赤峰市·高三期末(理))已知椭圆C 的两个焦点分别为1(2,0)F -,2(2,0)F ,离心率为12e =,点P 在椭圆C 上,且1230F PF ∠=,则12F PF △的面积为__________.【答案】24-【解析】由已知得12,2c e ==,所以4a =, 由椭圆定义得12248F P PF +=⨯=,由余弦定理得222121212123cos cos302F P PF F F F PF F P PF +-∠===⨯, 即()2121212216F P PF FP PF P PF +-⨯-=⨯,12F P PF⨯=,则12F PF △的面积为12111sin 3024222S F P PF =⨯⨯=⨯=-故答案为:24-23.(2021·广东梅州市)已知过点31,2M ⎛⎫- ⎪⎝⎭的椭圆C 的焦点分别为()11,0F -,()21,0F ,则椭圆C 的标准方程是___________.【答案】22143x y +=【解析】由题意24a ==,2a =,所以b =,所以椭圆方程为22143x y +=.故答案为:22143x y +=.24.(2021·安徽省临泉第一中学)椭圆22134x y+=的离心率等于______.【答案】12【解析】由题意2,a b ==,所以1c ==,离心率为12c e a ==.故答案为:12.25.(2021·湖南常德市一中高三月考)写一个离心率是椭圆2211612x y +=的离心率4倍且焦点在x 轴上的双曲线标准方程:___________.【答案】2213y x -=(答案不唯一)【解析】有椭圆方程可知216a =,212b =,则216124c =-=,所以椭圆的离心率2142c e a ===,则双曲线的离心率2e =,则双曲线中22cc a a=⇒=,即22224c a a b ==+,得223b a =,令21a =,则23b =,所以满足条件的一个双曲线方程是2213y x -=.故答案为:2213y x -=(答案不唯一)26.(2021·全国高三专题练习)过点(1,2)-的直线l 被圆222210x y x y +--+=截得的弦长为2,则直线l 的斜率为__________. 【答案】12-【解析】根据题意,圆222210x y x y +--+=的标准方程为22(1)(1)1x y -+-=,其圆心为(1,1),半径1r =,过点(1,2)-的直线l 被圆222210x y x y +--+=截得的弦长为2,则直线l 经过圆的圆心, 故直线l 的斜率1211(1)2k -==---;故答案为:12-. 27.(2021·六安市裕安区新安中学)已知椭圆的两个焦点坐标分别是()2,0-,()2,0,并且经过点53,22⎛⎫- ⎪⎝⎭. (1)求椭圆的标准方程;(2)若直线1y x =+与椭圆交于A 、B 两点,求AB 中点的坐标.【答案】(1)221106x y +=;(2)53,88⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【解析】(1)由于椭圆的焦点在x 轴上,所以设它的标准方程为()222210x ya b a b+=>>,由椭圆定义知2c =,2a ==所以a =,所以222104b a c =-=-, 所求椭圆标准方程为221106x y +=.(2)设直线与椭圆的交点为()11,A x y ,()22,B x y ,联立方程2211061x y y x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得2810250x x +-=,得1254x x +=-,12258x x =-. 设AB 的中点坐标为()00,x y ,则120528x x x +==-,038y =, 所以中点坐标为53,88⎛⎫- ⎪⎝⎭.28.(2021·河南高三月考(文))已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左、右焦点分别为12,F F ,离33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭在C 上. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)设过2F 的直线l 与C 交于A ,B 两点,若1110·3AF BF =,求AB . 【答案】(1)2212x y +=;(2)||3AB =.【解析】解:(1)因为椭圆C过点33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭, 所以2241133a b +=.① 又椭圆C2212c a =,故2222222112b ac c a a a -==-=.② 联立①②得2222411,331,2a b b a ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得222,1,a b ⎧=⎨=⎩故椭圆C 的标准方程为2212x y +=.(2)当直线l的斜率不存在时,2222b AF BF a ===,所以211910223AF BF ⋅==≠, 故直线l 的斜率存在,设直线()()1122:(1),,,,l y k x A x y B x y =-.联立22(1),1,2y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 并整理得()2222214220k x k x k +-+-=, 则22121222422,2121k k x x x x k k -+==++.1AF ====,同理1||BF =. 因为()2121211242182102423x x x x k AF BF k ++++⋅===+,解得21k =,所以11AF BF +==又因为11||AF BF AB++=||3AB =. 29.(2021·吉林长春市·高三二模(文))已知椭圆()22122:10x y C a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ,离心率为12,过椭圆右焦点的直线交椭圆于,A B 两点,1AF B △的周长为8,O 为坐标原点, (1)求椭圆的方程;(2)求面积AOB 的最大值.【答案】(1)22143x y +=;(2)32. 【解析】(1)设椭圆半焦距为,c 由题意可知48,2a a ==, 由离心率有21,3c b ==,所以椭圆方程为22143x y +=,(2)设直线:1AB x ty =+,联立方程组221431x y x ty ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩, 消去x 得()2243690tyty ++-=,设()()1122,,,A x y B x y , 有12122269,4343t y y y y t t --+==++, 由21OF =,所以OAB的面积2121612S OF y y =⋅-==⨯,函数1()3f x x x=+[)1,x ∈+∞,令121x x >≥, 则()1212121212123111()()33x x f x f x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫--=+-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为121x x >≥,所以()121212310x x x x x x -->,12())0(f x f x ->。
专题 椭圆(知识点讲解)- 2023年高考数学一轮复习知识点讲解(原卷版)
专题9.3 椭圆(知识点讲解)【知识框架】【核心素养】1.结合椭圆的定义,考查应用能力,凸显逻辑推理、数学运算的核心素养.2.结合椭圆的定义、简单的几何性质、几何图形,会求椭圆方程及解与几何性质有关的问题,凸显数学运算、直观想象的核心素养.【知识点展示】一.椭圆的定义及其应用1.椭圆的概念(1)文字形式: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.(2)代数式形式:集合①若,则集合P为椭圆;②若,则集合P为线段;1212P={M||MF|+|MF|=2a|FF|=2c.}a c>a c=③若,则集合P 为空集.2.椭圆的标准方程:焦点在轴时,;焦点在轴时,二.椭圆的标准方程 1. 椭圆的标准方程:(1)焦点在轴,;(2)焦点在轴,.2.满足条件:三.椭圆的几何性质椭圆的标准方程及其几何性质条件图形标准方程范围对称性曲线关于轴、原点对称 曲线关于轴、原点对称 顶点 长轴顶点 ,短轴顶点长轴顶点 ,轴顶点焦点焦距a c <x 2222=1(a>b>0)x y a b +y 2222=1(a>b>0)y x a b +x 2222+=1(a>b>0)x y a by 2222y +=1(a>b>0)x a b22222000a c a b c a b c >,=+,>,>,>22222000a c a b c a b c >,=+,>,>,>2222+=1(a>b>0)x y a b 2222y +=1(a>b>0)x a b x a y b ≤≤,x b y a ≤≤,,x y ,x y (),0a ±()0,b ±()0,a ±(),0b ±(),0c ±()0,c ±222122()F F c c a b -==离心率,其中通径过焦点垂直于长轴的弦叫通径,其长为1.直线与椭圆位置关系的判断(1)代数法:把椭圆方程与直线方程联立消去y ,整理得到关于x 的方程Ax 2+Bx +C =0.记该一元二次方程根的判别式为Δ,①若Δ>0,则直线与椭圆相交;②若Δ=0,则直线与椭圆相切;③若Δ<0,则直线与椭圆相离.(2)几何法:在同一直角坐标系中画出椭圆和直线,利用图象和性质可判断直线与椭圆的位置关系.2.直线与椭圆的相交长问题:(1)弦长公式:设直线与椭圆有两个公共点则弦长公式为或 (2)弦中点问题,适用“点差法”. (3)椭圆中点弦的斜率公式若M (x 0,y 0)是椭圆的弦AB (AB 不平行y 轴)的中点,则有k AB ·k OM =22b a-,即k AB =2020b x a y -.【常考题型剖析】题型一:椭圆的定义及其应用例1.(2021·全国高考真题)已知1F ,2F 是椭圆C :22194x y +=的两个焦点,点M 在C 上,则12MF MF ⋅的最大值为( ) A .13B .12C .9D .6例2. (2021·全国)已知椭圆22:143x y C +=的右焦点为F ,P 为椭圆C 上一动点,定点(2,4)A ,则||||PA PF -的最小值为( ) A .1B .-1C 17D .17例3.(2023·全国·高三专题练习)已知P 是椭圆221259x y +=上的点,1F 、2F 分别是椭圆的左、() 0,1ce a∈=c =22a b -22b a1122()()M x y N x y ,,,,MN =221212(1)[()4]k x x x x ++-MN 2121221(1)[(y )4]y y y k++-2222+=1(a>b>0)x y a b右焦点,若1212PF PF PF PF ⋅=⋅12,则12F PF △的面积为( )A .33B .3C 3D .9【规律方法】1.应用椭圆的定义,可以得到结论:(1)椭圆上任意一点P (x ,y )(y ≠0)与两焦点F 1(-c,0),F 2(c,0)构成的△PF 1F 2称为焦点三角形,其周长为2(a +c ).(2)椭圆的一个焦点、中心和短轴的一个端点构成直角三角形,其中a 是斜边,a 2=b 2+c 2.2.对焦点三角形的处理方法,通常是运用.3.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. 题型二:椭圆的标准方程例4.(2022·全国·高考真题(文))已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为13,12,A A 分别为C 的左、右顶点,B 为C 的上顶点.若121BA BA ⋅=-,则C 的方程为( )A .2211816x y +=B .22198x yC .22132x y +=D .2212x y +=例5.(2019·全国高考真题(文))已知椭圆C 的焦点为121,01,0F F -(),(),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若222AF F B =││││,1AB BF =││││,则C 的方程为( )A.2212x y += B.22132x y +=C.22143x y +=D.22154x y += 例6.【多选题】(2023·全国·高三专题练习)点1F ,2F 为椭圆C 的两个焦点,若椭圆C 上存在点P ,使得1290F PF ∠=︒,则椭圆C 方程可以是( )A .221259x y +=B .2212516x y +=12F PF △⎧⎪⎨⎪⎩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|sinC .221189x y +=D .221169x y +=【总结提升】1.用待定系数法求椭圆标准方程的一般步骤是: (1)作判断:根据条件判断焦点的位置.(2)设方程:焦点不确定时,要注意分类讨论,或设方程为 .(3)找关系:根据已知条件,建立关于的方程组. (4)求解,得方程.2.(1)方程与有相同的离心率.(2)与椭圆共焦点的椭圆系方程为,恰当运用椭圆系方程,可使运算简便. 题型三:椭圆的几何性质例7.(2022·全国·高考真题(理))椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左顶点为A ,点P ,Q 均在C 上,且关于y 轴对称.若直线,AP AQ 的斜率之积为14,则C 的离心率为( )A 3B .22C .12D .13例8.(2023·全国·高三专题练习)画法几何的创始人——法国数学家加斯帕尔·蒙日发现:与椭圆相切的两条垂直切线的交点的轨迹是以椭圆中心为圆心的圆.我们通常把这个圆称为该椭圆的蒙日圆.已知椭圆C :()222210x y a b a b +=>>的蒙日圆方程为2222x y a b +=+,1F ,2F 分别为椭圆C 的左、右焦点.5M 为蒙日圆上一个动点,过点M 作椭圆C 的两条切线,与蒙日圆分别交于P ,Q 两点,若MPQ 面积的最大值为36,则椭圆C 的长轴长为( ) A .25B .45C .23D .3例9.(2018·全国·高考真题(文))已知椭圆C :2221(0)4x y a a +=>的一个焦点为(20),,则C 的离心率为( ) A .13B .12C 2D 22221mx ny +=(0)0m n m n ≠>,>且a b c m n 、、或、2222y +=1x a b 2222y +=(>0)x a b λλ2222+=1(a>b>0)x y a b22222+=1(a>b>0,0)x y b k a k b k+>++例10.(2022·四川成都·高三期末(理))已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的左,右焦点分别为1F ,2F ,以坐标原点O 为圆心,线段12F F 为直径的圆与椭圆C 在第一象限相交于点A .若122AF AF ≤,则椭圆C 的离心率的取值范围为______.【总结提升】1.关于椭圆几何性质的考查,主要有四类问题,一是考查椭圆中的基本量a ,b ,c ;二是考查椭圆的离心率;三是考查离心率发最值或范围;四是其它综合应用.2.学习中,要注意椭圆几何性质的挖掘:(1)椭圆中有两条对称轴,“六点”(两个焦点、四个顶点),要注意它们之间的位置关系(如焦点在长轴上等)以及相互间的距离(如焦点到相应顶点的距离为a -c ),过焦点垂直于长轴的通径长为等.(2)设椭圆上任意一点P (x ,y ),则当x =0时,|OP |有最小值b ,这时,P 在短轴端点处;当x =a 时,|OP |有最大值a ,这时P 在长轴端点处.(3)椭圆上任意一点P (x ,y )(y ≠0)与两焦点F 1(-c,0),F 2(c,0)构成的△PF 1F 2称为焦点三角形,其周长为2(a +c ).(4)椭圆的一个焦点、中心和短轴的一个端点构成直角三角形,其中a 是斜边,a 2=b 2+c 2. 3.重视向量在解析几何中的应用,注意合理运用中点、对称、弦长、垂直等几何特征. 4.求解有关离心率的问题时,一般并不是直接求出c 和a 的值,而是根据题目给出的椭圆的几何特征,建立关于参数c 、a 、b 的方程或不等式,通过解方程或不等式求得离心率的值或范围.较多时候利用.题型四:直线与椭圆的位置关系例11.(2022·全国·高三专题练习)椭圆2214x y +=,则该椭圆所有斜率为12的弦的中点的轨迹方程为_________________.例12.(2022·北京八中高三阶段练习)已知P 为椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>上任意一点,12,F F 为左、右焦点,M 为1PF 中点.如图所示:若1122OM PF +=,离心率3e = 2222e?b b c a=2222+=1(a>b>0)x y a b22 ,1c b e e a a=-=(1)求椭圆E 的标准方程; (2)已知直线l 经过11,2且斜率为12与椭圆交于,A B 两点,求弦长AB 的值.例13.(2022·天津·高考真题)椭圆()222210x y a b a b +=>>的右焦点为F 、右顶点为A ,上顶点为B ,且满足3BF AB=(1)求椭圆的离心率e ;(2)直线l 与椭圆有唯一公共点M ,与y 轴相交于N (N 异于M ).记O 为坐标原点,若=OM ON ,且OMN 3 【规律方法】一.涉及直线与椭圆的基本题型有: 1.位置关系的判断2.弦长、弦中点问题.弦及弦中点问题的解决方法(1)根与系数的关系:直线与椭圆方程联立,消元,利用根与系数的关系表示中点; (2)点差法:利用弦两端点适合椭圆方程,作差构造中点、斜率. 3.轨迹问题4.定值、最值及参数范围问题5.存在性问题二.常用思想方法和技巧有:1.设而不求;2.坐标法;3.根与系数关系.三. 若直线与椭圆有两个公共点可结合韦达定理,代入弦长公式或,求距离. 题型五:椭圆与圆的相关问题例14. (2019·天津·高考真题(文)) 设椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左焦点为F ,左顶点为A ,上顶点为B .3|2||OA OB =(O 为原点). (Ⅰ)求椭圆的离心率;1122()()M x y N x y ,,,,MN 221212(1)[()4]k x x x x ++-MN =2121221(1)[(y )4]y y y k++-(Ⅱ)设经过点F 且斜率为34的直线l 与椭圆在x 轴上方的交点为P ,圆C 同时与x 轴和直线l 相切,圆心C 在直线4x =上,且OC AP ∥,求椭圆的方程.例15.(陕西高考真题)已知椭圆()的半焦距为,原点到经过两点,的直线的距离为. (Ⅰ)求椭圆的离心率;(Ⅱ)如图,是圆的一条直径,若椭圆经过,两点,求椭圆的方程.例16.(2021·山东·高三开学考试)在平面直角坐标系xOy 中,已知点1(6,0)F -,2(6,0)F ,动点M 满足1243MF MF +=M 的轨迹为曲线C . (1)求C 的方程;(2)圆224x y +=的切线与C 相交于A ,B 两点,P 为切点,求||||PA PB ⋅的值. 【总结提升】从高考命题看,与椭圆、圆相结合问题,一般涉及到圆的方程(圆心、半径)、直线与圆的位置关系(相切、相交)、点到直线的距离、直线方程等.:E 22221x y a b+=0a b >>c O (),0c ()0,b 12c E AB :M ()()225212x y ++-=E A BE。
高三一轮总复习高效讲义第8章第4节 椭圆(一)课件
答案:B
m-2≠6-m,
4.明朝的一个葡萄纹椭圆盘如图(1)所示,清朝的一个青花山水楼阁纹饰椭圆盘如
图(2)所示,北宋的一个汝窑椭圆盘如图(3)所示,这三个椭圆盘的外轮廊均为椭圆.已
知图(1)、(2)、(3)中椭圆的长轴长与短轴长的比值分别为193 、5465 、170 ,设图(1)、(2)、
(3)中椭圆的离心率分别为 e1、e2、e3,则(
[思维引申] (变条件)例 1(1)条件中“和圆 C2 相外切”改为“和圆 C2 也内切”,其 余不变,动圆圆心 M 的轨迹方程为_______________.
解析:设圆 M 的半径为 r,则|MC1|+|MC2|=(13-r)+(r-3)=10>8=|C1C2|, 所以 M 的轨迹是以 C1,C2 为焦点的椭圆. 因为 2a=10,2c=8,所以 a=5,c=4,b2=a2-c2=9. 故所求的轨迹方程为2x52 +y92 =1. 答案:2x52 +y92 =1
∠PFF′=∠FPO,∠OF′P=∠OPF′, ∴∠PFF′+∠OF′P=∠FPO+∠OPF′, ∴∠FPO+∠OPF′=90°,即 PF⊥PF′. 在 Rt△PFF′中,由勾股定理, 得|PF′|= |FF′|2-|PF|2 = 102-62 =8, 由椭圆的定义,得|PF|+|PF′|=2a=6+8=14,
C1 内部且和圆 C1 相内切,和圆 C2 相外切,则动圆圆心 M 的轨迹方程为( )
A.6x42 -4y82 =1
B.6y42 +4x82 =1
C.4x82 -6y42 =1
D.6x42 +4y82 =1
(2)已知 F 是椭圆 5x2+9y2=45 的左焦点,P 是此椭圆上的动点,A(1,1)是一定点,
(1)弦长 l= 1+k2 |x1-x2|=
高考数学总复习——椭圆课件
椭圆中的最值问题
运用基本不等式
解决椭圆中的最值问题时,可以运用基本不等式,通过合理转化,将问题转化为 容易处理的形式。
椭圆中的最值问题
数形结合
结合椭圆的几何图形,将问题转化为几何问题,利用几何性质求解最值,是解决这类问题的常用方法 。
椭圆中的最值问题
代数运算
02
01
在解决椭圆最值问题时,需要进 行一些代数运算,如配方、换元
2018年高考数学全国卷Ⅱ 椭圆题目:已知椭圆C的中 心在原点,焦点在x轴上, 椭圆C上的点P到焦点的距 离和为12,点P的横坐标是 3,且过点P作短轴的垂线
,垂足Q的轨迹为圆C。
01
2019年高考数学全国卷Ⅲ 椭圆题目:已知椭圆C的中 心在原点,焦点在x轴上, 椭圆C上的点P到焦点的距 离和为10,点P的横坐标是 4,且过点P作短轴的垂线
椭圆的参数方程
椭圆的参数方程是 $left{ begin{array}{l} x = a cos theta y = b sin theta end{array} right.$,其中 $theta$ 是参数。
该方程通过三角函数将椭圆上的点与角度 $theta$ 关联起来,方便进行角度和距离 的计算。
高频考点总结与预测
总结
通过对近五年高考真题的分析,可以发现椭 圆的离心率的计算、直线与椭圆的交点以及 弦长问题等知识点是高频考点。同时还需要 注意椭圆的几何意义和性质的应用。
预测
根据高频考点的规律和趋势,预测未来高考 中可能会出现的考点包括椭圆的切线问题、 椭圆的参数方程以及椭圆的对称性等知识点 。
椭圆的标准方程
椭圆的标准方程是 $frac{x^2}{a^2} + frac{y^2}{b^2} = 1$,其中 $a$ 和 $b$ 是椭圆的半长轴和半短轴。
8.5.2椭圆(第二课时) 讲义 2024届高三数学一轮复习
8.5.2椭圆(第二课时)一、课标要求1.了解椭圆的实际背景,感受椭圆在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.2.经历从具体情境中抽象出椭圆的过程,掌握椭圆的定义、标准方程及简单几何性质.二、知识梳理椭圆的标准方程与几何性质标准方程x2a2+y2b2=1(a>b>0)y2a2+x2b2=1(a>b>0)图形范围|x|≤a,|y|≤b|x|≤b,|y|≤a对称性关于x轴,y轴对称,关于原点中心对称顶点坐标A1(−a,0),A2(a,0)A1(0,−a),A2(0,a)B1(0,−b),B2(0,b)B1(−b,0),B2(b,0)焦点坐标,,半轴长长半轴长为a,短半轴长为b离心率e=a,b,c的关系a2=三、典型例题角度1 离心率例1 【2022全国甲理,10,5分】椭圆C:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线AP,AQ 的斜率之积为14,则C的离心率为( )A. √32B. √22C. 12D. 13方法感悟:求椭圆离心率的方法(1)直接求出a,c来求解e.通过已知条件列方程组,解出a,c的值.(2)构造a,c的齐次式,解出e.由已知条件得出关于a,c的二元齐次方程,然后转化为关于离心率e的一元二次方程求解.(3)通过取特殊值或特殊位置,求出离心率.注意:在解关于离心率e的二次方程时,要注意利用椭圆的离心率e∈(0,1)进行根的取舍.角度2 与椭圆有关的最值(或范围)问题例2 [2021新高考Ⅰ,5,5分]已知F1,F2是椭圆C:x 29+y24=1的两个焦点,点M在C上,则|MF1|⋅|MF2|的最大值为( ) A. 13 B. 12 C. 9 D. 6例3. 设A,B是椭圆C:x 23+y2m=1长轴的两个端点.若C上存在点M满足∠AMB=120∘,则m的取值范围是( )A. (0,1]∪[9,+∞)B. (0,√3]∪[9,+∞)C. (0,1]∪[4,+∞)D. (0,√3]∪[4,+∞)方法感悟椭圆中求最值(或范围)的方法(1)利用函数求最值(或范围):将问题转化为函数的最值(或范围)问题处理时,应充分注意椭圆中x,y的取值范围;2)利用数形结合求最值(或范围):寻找图形中的几何元素、几何量之间的关系求解.四、课堂练习1、 [2023河北邯郸高三月考]已知过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0) 的左焦点F 1 作x 轴的垂线交椭圆于点P ,F 2 为其右焦点,若∠F 1PF 2=60∘ ,则椭圆的离心率为( ) A. √53B.√32C.√22D.√332、 [2021全国乙,11,5分]设B 是椭圆C:x 25+y 2=1 的上顶点,点P 在C 上,则|PB | 的最大值为( ) A. 52B. √6C. √5D. 23、多选题 已知椭圆C 的中心为坐标原点,焦点F 1 ,F 2 在y 轴上,短轴长等于2,离心率为√63,过焦点F 1 作y 轴的垂线交椭圆C 于P ,Q 两点,则下列说法正确的是( ) A. 椭圆C 的方程为y 23+x 2=1 B. 椭圆C 的方程为x 23+y 2=1C. |PQ |=2√33D. △PF 2Q 的周长为4√34、[2023山东济宁期末]过椭圆C:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0) 的右焦点作x 轴的垂线,交C 于A ,B 两点,直线l 过C 的左焦点和上顶点.若以AB 为直径的圆与l 存在公共点,则C 的离心率的取值范围是( ) A. (0,√55] B. [√55,1) C. (0,√22] D. [√22,1)。
2024年高考数学一轮复习(新高考版)《椭圆》课件ppt
A.x62+y52=1
√B.x52+y42=1
C.x32+y22=1
D.x42+y32=1
如图,不妨设A(x0,y0)在第一象限,由椭圆的左焦 点F1(-1,0),点C,F1是线段AB的三等分点, 得C为AF1的中点,F1为BC的中点, 所以x0=1, 所以a12+by202=1, 解得 y0=ba2,即 A1,ba2, 所以 C0,2ba2 ,B-2,-2ba2 ,
(2)(2022·全国甲卷)椭圆 C:ax22+by22=1(a>b>0)的左顶点为 A,点 P,Q 均 在 C 上,且关于 y 轴对称.若直线 AP,AQ 的斜率之积为14,则 C 的离心 率为
√A.
3 2
1 C.2
2 B. 2
1 D.3
设P(m,n)(n≠0),
则Q(-m,n),易知A(-a,0),
常用结论
(3)|PF1|max=a+c,|PF1|min=a-c. (4)|PF1|·|PF2|≤|PF1|+2 |PF2|2=a2. (5)4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos θ. (6)焦点三角形的周长为2(a+c).
思考辨析
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (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.
b4 将点 B 的坐标代入椭圆方程得a42+4ba22=1, 即a42+4ba22=1,
结合a2-b2=c2=1,解得a2=5,b2=4, 所以椭圆的标准方程是x52+y42=1.
题型三 椭圆的几何性质
命题点1 离心率 例 4 (1)(2022·太原模拟)设 F1,F2 是椭圆 E:ax22+by22=1(a>b>0)的左、右
椭圆高考复习课件ppt
焦点是椭圆上任意一点到原点的距离 之和等于常数的两个点。
椭圆的离心率
离心率是描述椭圆扁平程度的量,其 值等于 $frac{c}{a}$,其中 $c$ 是焦 点到原点的距离。
椭圆的对称性
椭圆的中心对称性
椭圆关于原点对称,即如果点 $(x, y)$ 在椭圆上,则 $(-x, -y)$ 也一定在椭圆上。
椭圆的标准方程推导
通过将平面上的一个点的坐标代入上述方程,可以判断该点是否在 椭圆上。
椭圆的标准方程的应用
在解析几何、天文学、物理学等领域中,椭圆的标准方程都有广泛 的应用。
椭圆的几何性质
椭圆的长轴和短轴
椭圆的焦点
椭圆的长轴是连接椭圆上距离原点最 远的两个点的线段,短轴则是连接椭 圆上距离原点最近的两个点的线段。
离心率的几何意义
椭圆的离心率等于从椭圆中心到任一焦点的距离与长半轴长度之比 。
椭圆的离心率与圆锥曲线的统一定义
圆锥曲线统一定义
圆锥曲线可以统一定义为到定点和定直线距离之比等于常数的点的轨迹。当常 数等于1时,轨迹为圆;当常数小于1时,轨迹为椭圆;当常数大于1时,轨迹 为双曲线。
离心率与圆锥曲线的关系
相切
当直线与椭圆仅有一个交点时, 表示直线与椭圆相切。此时,需 要满足直线与椭圆方程联立后得 到的二次方程有且仅有一个实数 根。
相离
当直线与椭圆没有交点时,表示 直线与椭圆相离。此时,需要满 足直线与椭圆方程联立后得到的 二次方程没有实数根。
椭圆的切线方程
切线的定义
切线是与椭圆在某一点相切的直线。
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椭圆的应用题
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高三一轮数学理复习椭圆讲课文档
二 椭圆的几何性质及应用 【例 2】如图,已知 F1,F2 是椭圆ax22+by22=1(a>b>0)的左、
右焦点,A,B 是椭圆的长轴端点和短轴端点.若△OF2B 的 面积是△F2AB 面积的 2+1 倍(O 为坐标原点).
(1)求椭圆的离心率; (2)设 Q 是椭圆上一点,当 QF2⊥AB 时,延长 QF2 交椭圆 于另一点 P,若△F1PQ 的面积为 20 3,求椭圆的方程.
直线 PF1,PF2 都与以 Q 为圆心的一个圆相切?如存在,求 出 P 点坐标及圆的方程;如不存在,请说明理由.
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解析:(1)由题可知:ac=
2 2
a=2 2
c=2 ,解得a=2 2 ,
所以 b2=a2-c2=4⇒b=2,
高三一轮数学理复习椭圆
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第57讲 椭圆
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1.椭圆2x52 +y92=1 上一点 P 到一个焦点 F1 的距离为 4,
则点 P 到另一个焦点 F2 的距离为( A )
A.6
B.2
C.4
D.3
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(方法二)依题意,设椭圆 E 的方程为ax22+by22=1(a>b> 0),因为点 C(1,32)在椭圆 E 上,
所以 2a=|CF1|+|CF2|=4,即 a=2. 由已知半焦距 c=1,所以 b2=a2-c2=3. 所以椭圆 E 的方程为x42+y32=1.
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高三数学第一轮复习《椭圆》讲义
(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
标准方程
x2 y2 a2+ b2= 1 ( a>b>0)
y2 x2 a2+ b2= 1 ( a>b>0)
2
x2 y2 (1) 解 设椭圆方程为 a2+ b2= 1 (a>b>0) ,
|PF 1| = m, |PF2| = n.
在△ PF1F2 中,由余弦定理可知, 4c2 =m2+ n2- 2mncos 60°. ∵m+ n= 2a,∴m2+ n2= (m+ n) 2-2mn= 4a2- 2mn.
∴4c 2= 4a2- 3mn,即 3mn= 4a2- 4c 2.
2
2
2
yx
b
在方程 a2+ b2=1 中令 y=± c 得 | x| = a ,
依题意并结合图形知
b2 2 =
5 . ∴b2= 10.
a3
3
x2 3y2
y2 3x2
即椭圆的标准方程为 + = 1 或 + = 1.
5 10
5 10
题型二 椭圆的定义及应用 例 2 一动圆与已知圆 O1:( x+3) 2+ y2= 1 外切,与圆 O2:( x-3) 2+ y2= 81 内切,试求动圆
3
P
0, 2
到这个椭圆
上的点最远距离是 7,求这个椭圆的方程,并求椭圆上到点 P 的距离等于 7的点的坐标.
分析: 点在椭圆上, 就有- b≤ y≤ b,因此在求椭圆上的点到点
椭圆高考复习课件ppt
\leqslant
a$和$-b
\leqslant y \leqslant b$
。
椭圆的离心率
椭圆的焦距与长轴长度的
比叫做椭圆的离心率,记
作$e$,即$e
=
\frac{c}{a}$,其中$c$是
椭圆的焦距。
椭圆的参数方程
椭圆的参数方程
以焦点为极点,以长轴端点为极轴建立极坐 标系,则椭圆的极坐标方程为$\rho = \frac{2b^{2}}{1 - e^{2}\cos^{2}\theta}$ 。其中$\rho$为极径,$\theta$为极角。
详细描述
例题3:已知椭圆焦点 在x轴上,中心在原点 ,长轴长为4,短轴长 为2,并且一条切线方 程为y=x+1,求椭圆的 标准方程。
解答
根据椭圆的切线方程和 极坐标方程,可得到原 点为极点,极轴为x轴 ,进而求出椭圆的标准 方程。
谢谢
THANKS
践操作能力。
注重实际应用,培养综合素质
强化应用意识
在复习过程中要强化应用意识,引导考生将所学知识应用 到实际生活中,提高知识的实际应用能力。
提高应试技巧
在复习过程中要注重提高应试技巧,包括答题技巧、时间 分配、心态调整等方面,帮助考生在考试中更加从容应对 。
培养综合素质
在复习过程中要注重培养考生的综合素质,包括语言表达 、思维逻辑、人际交往、心理素质等方面,为未来的学习 和生活打下坚实的基础。
椭圆的参数方程与直角坐 标系下的方程转换
将$\rho = \fr乘$\rho$, 可得$\rho^{2} = \frac{2b^{2}\rho^{2}}{1 - e^{2}\cos^{2}\theta}$,再将其展开得到 $\rho^{2} = (1 - e^{2})x^{2} + y^{2}$,
高三数学一轮复习讲义 专题36 椭圆
专题36 椭圆考纲导读:考纲要求: 掌握椭圆的定义、标准方程和椭圆的简单几何性质;了解椭圆的参数方程.了解椭圆的初步应用考纲解读: 重点要掌握好椭圆的两个定义,及其“括号”内限制条件.当涉及到两焦点问题时最好先选用第一定义.另外,涉及焦半径问题时第一定义常与配方法综合应用.考点精析:考点1、 椭圆的概念及几何性质这是历年高考中常见的题目,题型多为选择题或填空题,属容易题型.【考例1】 (·西城区抽样)椭圆θθθ(sin 4cos 5⎩⎨⎧==y x 为参数)的标准方程是 ,它的一个焦点到其相应准线的距离是 .解题思路:消去参变量可得标准方程,利用基本量关系式求点到准线的距离即可.正确答案:由椭圆参数方程可得椭圆的标准方程为2212516x y +=. 取其右焦点(3,0) ,则其对应的右准线为253x =,右焦点到右准线的距离为2516333-=. 回顾与反思:本题考查了椭圆的参数方程与椭圆的标准方程间的互化,椭圆基本量的公式应用.参数思想方法是新大纲加强的一个方向,椭圆的参数方程及其深入的研究是圆锥曲线问题考查的一个方向.知识链接:第一定义,12||||2MF MF a += ,( 122||a F F >)是一个常数,点M 的轨迹为椭圆;当到两定点距离之和1212||||||MF MF F F +=时,点的轨迹是线段12F F ;当12||||MF MF + 12||F F <时,满足条件的动点不存在. 第二定义||MF e d=,||MF ed =到定点的距离可以转化为到定直线的距离.在第二定义中要注意:①定点不在定直线上.②到定点与到定直线距离之比为常数,顺序不要颠倒.【考例2】 (·连云港二模)我国发射的“神州六号”的运行轨道是以地球的中心为一个焦点的椭圆,近地点距地面为m 千米,远地点距地面为n 千米,地球半径为R 千米,关于此椭圆轨道,有以下三种说法:①长轴长为R m n 2-+千米;②焦距为m n -千米;③ 短轴长为))((2R n R m ++千米.其中正确的说法有 ( )A .①②③B .①③C .②③D .②解题思路:作出“神州六号”的运行轨道是以地球的模拟图,根据椭圆的定义一一判断其正确性.正确答案:由已知可得m R a c +=-, n R a c +=+,则长轴长为2n m R ++千米;焦距为m n -千米, 短轴长为))((2R n R m ++千米.故应选C. 回顾与反思:近地点与远地点的概念需要找准确,根据其关系式求出椭圆的基本量,再由xy基本量去加以求解椭圆的各个几何参量的值,这是椭圆基本概念题的通法.知识链接:椭圆中“四线”(两条对称轴、两条准线)、“六点”(四顶点、两焦点). 要注意它们之间的位置关系(如准线垂直于长轴所在直线、平行于短轴所在直线、焦点在长轴上等)及距离关系. 在记住焦半径公式的同时,注意第二定义的具体应用.考点2、椭圆的综合问题这是高考中常见的一类题,经常会综合其他知识,一度在高考中作为“ 压轴题”出现,难度为中档或中档偏上,近几年高考中难度有下降的趋势.【考例1】(·上海春季)如图,在直角坐标系xOy 中,设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左右两个焦点分别为21F F 、.过右焦点2F 且与x 轴垂直的直线l 与椭圆C相交,其中一个交点为()1M.(1)求椭圆C 的方程;(2)设椭圆C 的一个顶点为),0(b B -,直线2BF 交椭圆C 于另一点N ,求△BN F 1的面积.解题思路:通过基本量的关系可以直接求椭圆的方程,也可以通过椭圆的定义及其几何特征求解椭圆的方程.三角形的面积可以利用底乘以高(点的纵坐标)求解.正确答案:(1) 解法一:x l ⊥ 轴,∴2F的坐标为)0.由题意可知 2222211,2,a b a b ⎧+=⎪⎨⎪-=⎩ 得224,2.a b ⎧=⎨=⎩∴所求椭圆方程为22142x y +=. 解法二:由椭圆定义可知122MF MF a +=. 由题意21MF =,∴121MF a =-. 又由Rt △21F MF可知(22(21)1a -=+,0a >,∴2a =,又222a b -=,得22b =.∴椭圆C 的方程为22142x y +=. (2) 直线2BF的方程为y x =由221,42y x x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩ 得点N.又12F F =118233F BNS ∆=⨯⨯=⎭. 回顾与反思:本题以椭圆标准方程基本量的求解为起点,以直线与椭圆位置关系为命题方向,考查了考生对圆锥曲线问题解析法的思想掌握情况及分析问题与解决问题的能力.知识链接:基本量求解中可以利用椭圆的定义也可以利用椭圆的标准方程求解,直线与椭圆的位置关系是一个常考不衰的考点.【考例2】 (·黄冈3月模)如图,在平面直角坐标中, 一定长m 的线段,其端点A 、B 分别在x 轴、y 轴上滑动,设点M 满足(0,1).AM MB λλ=是大于且不等于的常数试问:是否存在定点E 、F ,使|ME|、|MB|、|MF|成等差数列?若存在,求出E 、F 的坐标;若不存在,说明理由.解题思路:先假设存在两个符合条件的点,然后根据已知条件求点的轨迹方程,通过求得的轨迹方程分类讨论即可.正确答案:假设存在两个定点E 、F ,使∣ME ∣、∣MB ∣、∣MF ∣成等差数列, 则∣ME ∣+∣MF ∣=2∣MB ∣,∵∣MB ∣=λ+1m为定值,设M (()),0(,0,),,b B a A y x ∴,1a AM MB x λλ=∴=+ λλ+=1b y ,∴=a x (1+λλλ+=1),b y 222,a b m +=又∴222222)1()1(m y x =+++λλλ ∵λ>0 且1≠λ,轨迹为随圆.① 当0<λ<1时方程化为22221()()11x y m m λλλ+=++ ∴这个随圆的长半轴长为λ+1m ,焦点为)0,11(2m λλ+-±∴∣ME ∣+∣MF ∣=⋅=+212m λ∣MB ∣,此时焦点为符合条件的两个定点. ②当λ>1,m λλ+1>1m λ+,此时长半轴为,1λλ+m 而不是λ+1m ,故不存在符合条件的两定点.回顾与反思:探究点的存在性,常化为探究相应的数或数组的存在性,而探究数或数组的存在性常常是要转化为等式中求解或不等式中求范围,所以解这类问题的关键还是在于利用已知条件创造出等式或不等式.知识链接:椭圆学习是圆锥曲线的第一道门槛,椭圆学习的成功对后续学习双曲线、抛物线均有莫大的益处. 学习椭圆要具备以下四个观点,①常规审题思维观;②科学的估算观;③灵活的转化观;④不懈的探索观.创新探究:【探究1】设椭圆的中心为原点O ,一个焦点为F (0,1),长轴和短轴的长度之比为t . (1)求椭圆的方程;(2)设经过原点且斜率为t 的直线与椭圆在y 轴右边部分的交点为Q 、点P 在该直线上,且1||||2-=t t OQ OP ,当t 变化时,求点P 的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形. 创新思路:本题主要考查直线、椭圆的方程和性质,曲线与方程的关系,轨迹的概念和求法,利用方程判定曲线的性质等解析几何的基本思想和综合运用知识的能力.解析: (1)设所求方程为2222bx a y +=1(a >b >0)由题意得⎪⎩⎪⎨⎧==-t b a b a 122解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=11122222t b t t a所以椭圆的方程为111122222=-+-t x t t y(2)设经过原点且斜率为t 的直线与椭圆在y 轴右边部分的交点为Q (x 1,y 1),P (x ,y )有⎪⎩⎪⎨⎧=-+-=1)1()1(22222x t t y t txy 得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=)1(2)1(212121t t y t x因为||||OP OQ ==,所以⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===2212t tx y t x 或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=2212t y tx 而t >1,于是点P 的轨迹方程为: x 2=22y (x >22)和x 2=22-y (x <22-)点P 的轨迹为抛物线x 2=22y 在直线x =22右侧的部分和抛物线x 2=22-y 在直线x =22-左侧的部分. 【探究2】设椭圆的方程为2222ny m x +=1(m ,n >0),过原点且倾角为θ和π-θ(0<θ<2π=的两条直线分别交椭圆于A 、C 和B 、D 两点,(Ⅰ)用θ、m 、n 表示四边形ABCD 的面积S ; (Ⅱ)若m 、n 为定值,当θ在(0,4π]上变化时,求S 的最大值u ;(Ⅲ)如果μ>mn ,求nm的取值范围. 创新思路:本题主要考查椭圆的对称性及不等式的应用,通过求最小值来考查逻辑思维能力和应用能力,同时体现分类讨论思想.解析: (Ⅰ)设经过原点且倾角为θ的直线方程为y =x tan θ,可得方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+=1tan 2222n y m x x y θ又由对称性,得四边形ABCD 为矩形,同时0<θ<2π,所以四边形ABCD 的面积S =4|xy |=θθ22222tan tan 4m n n m +. (Ⅱ)S =θθtan tan 42222m nn m +.(1)当m >n ,即mn <1时,因为θtan 2n +m 2tan θ≥2nm ,当且仅当tan 2θ=22m n 时等号成立,所以mn mnn m m n n m S224tan tan 4222222=≤+=θθ.由于0<θ≤4π,0<tan θ≤1,故tan θ=mn得u =2mn . (2)当m <n ,即mn >1时,对于任意0<θ1<θ2≤4π,由于)tan tan ()tan tan (12122222θθθθn m n m +-+21221212tan tan tan tan )tan (tan θθθθθθn m --=.因为0<tan θ1<tan θ2≤1,m 2tan θ1tan θ2-n 2<m 2-n 2<0,所以(m 2tan θ2+22tan θn )-(m 2tan θ1+12tan θn )<0,于是在(0,4π]上,S =θθtan tan 42222m n nm +是θ的增函数,故取θ=4π,即tan θ=1得u =22224nm n m +. 所以u =⎪⎩⎪⎨⎧<<+<<)0( 4)0( 22222n m n m n m m n mn(Ⅲ)(1)当nm>1时,u =2mn >mn 恒成立. (2)当n m <1时,224n m mn mn u += >1,即有(n m )2-4(n m)+1<0, 所以3232+<<-n m ,又由n m <1,得132<<-nm. 综上,当u >mn 时,nm的取值范围为(2-3,1)∪(1,+∞). 方法归纳:1.椭圆定义是解决问题的出发点,要明确参数a ,b,c,,e 的相互关系,几何意义与一些概念的联系.尤其是第二定义,如果运用恰当,可收到事半功倍的效果(如关于求焦半径的问题).2.在椭圆的两种标准方程中,总有a >b >0,22b a c -=并且椭圆的焦点总在长轴上;3.待定系数法和数形结合是最基本的方法与思想.在解题时要熟练运用.过关必练: 一、选择题:1. (·山东理)在给定椭圆中,过焦点且垂直于长轴的弦长为2,焦点到相应准线的距离为1,则该椭圆的离心率为( )A.2B.22 C. 21 D.422. (·苏州调研)以椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的右焦点F 为圆心,a 为半径的圆与椭圆的右准线交于不同的两点,则该椭圆的离心率的取值范围是( )A. B. C. D.3. (·连云港市一模) 如图所示,椭圆中心在坐标原点, 离心率为53,F 为椭圆的左焦点,直线AB 与FC 交于D 点, 则∠BDC 的正切值是( )A .32B .-32C .8D .-84. (·天津文)椭圆的中心为点(1,0)E -,它的一个焦点为(3,0)F -,相应于焦点F 的准线方程为72x =-,则这个椭圆的方程是( ) A.222(1)21213x y -+=B.222(1)21213x y ++= C.22(1)15x y -+= D.22(1)15x y ++= 5. (·湖北模)已知椭圆x 216+y 29=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P 在椭圆上,若P 、F 1、F 2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 .977D .94二、填空题:6. (·上海理)已知椭圆中心在原点,一个焦点为F (-23,0),且长轴长是短轴长的2倍,则该椭圆的标准方程是 .7. (·重庆模)若焦点在x 轴上的椭圆145222=+by x 上有一点,使它与两个焦点的连线互相垂直,则b 的取值范围是_______________.8. (·西城模)若椭圆11:22=++y m x C 的一条准线方程为2-=x ,则=m ;此时,定点)0,21(与椭圆C 上动点距离的最小值为 .9. (04·湖南,文) F 1,F 2是椭圆C :14822=+x x 的焦点,在C 上满足PF 1⊥PF 2的点P 的个数为__________.10. 设F 是椭圆16722=+y x 的右焦点,且椭圆上至少有21个不同的点P i (i =1,2,3,…),使|FP 1|,|FP 2|, |FP 3|,…组成公差为d 的等差数列,则d 的取值范围为 .三、 解答题:11. (·上海)点A 、B 分别是椭圆1203622=+y x 长轴的左、右端点,点F 是椭圆的右焦点,点P 在椭圆上,且位于x 轴上方,PF PA ⊥.(1)求点P 的坐标;(2)设M 是椭圆长轴AB 上的一点,M 到直线AP 的距离等于||MB ,求椭圆上的点到点M 的距离d 的最小值.12. (·盐城三模)已知椭圆E :12222=+by a x )0(>>b a ,其左、右焦点为)0,(),0,(21c F c F - )0(>c .(Ⅰ)若)0,2(2F 关于直线12556y x =+的对称点在椭圆E 上,求该椭圆E 的方程; (Ⅱ)若椭圆E 的内接平行四边形的一组对边分别经过它的两个焦点(如图),求这个平行四边形面积的最大值.13. (·全国Ⅱ)P 、Q 、M 、N 四点都在椭圆,y x 上1222=+ F 为椭圆在Y 轴正半轴上的焦点,已知,,0PF FQ MF FN PF MF ⋅=与共线与共线且,求四边形PMQN 的面积的最小值和最大值.14. (·连云港一模)已知点 P 为圆224+=x y 上的动点,x PD ⊥轴,垂足为D ,线段PD 中点的轨迹为曲线C .过定点(,0)M t (02)<<t 任作一条与y 轴不垂直的直线l ,它与曲线C 交于A ,B 两点. (1)求曲线C 的方程;(2)试证明:在x 轴上存在定点N ,使得∠ANB 总能被x 轴平分; (3)对于(2)中的点N ,求四边形OANB 面积的最大值(用t 表示).过关必练参考答案:1. B 解析:设椭圆方程为,12222=+by a x 则焦点F(c,0),右准线c a x l 2:=,把c x =代入椭圆方程得a b y 2±=,由题意得1,2222=-=c c a a b ,由此得出该椭圆的离心率,22==a c e 故选B.2. C 解析:由已知条件可得2a a c c >-,即得210e e +->,解得e >或e <又由椭圆离心率01e <<,得1(,1)2e ∈,故应选C.3. A 解析: ∵BDC ∠表示直线AB 到直线DC 的角, ,DC AB b bk k c a=-=,∴22()tan 11DC AB DC AB b b k k b a c c a BDC b k k ac b ac----+∠===+--, 又∵35c e a ==,∴34,55c a b a ===,∴22248()55tan 32316525a ab ac BDC ac b a a -⨯-+∠===--,故应选A. 4. D 解析:由题意知,椭圆的半焦距为|(3)(1)|2c =---=,又由于准线方程为72x =-,所以有271|()(3)|22a c c -=---=,即有225,1ab ==,因为椭圆中心为点(1,0)E -,所以相当于将椭圆2215x y +=按向量(1,0)n =- 平移得到,即有22(1)15x y ++=.故应选D. 5. D 解析:P 、F 1、F 2是一个直角三角形的三个顶点时,要考虑直角顶点的确定.若P 为直角顶点,则PF 12+PF 22=F 1F 22,即PF 12+PF 22=(27)2,又PF 1+PF 2=2a =8,∴PF 1·PF 2=18.在Rt △PF 1F 2中,P 到x 轴的距离h =1827=977,但977>b =3,不合题意,舍去.由对称性,F 1、F 2之一为直角顶点(不妨设F 2为直角),则PF 2= b 2a =94.故应选D.6.221164x y +=解析:由已知可得椭圆的焦点在x 轴上,且c =, 2ab =, ∵222a b c =+,∴224,16b a == , 椭圆的标准方程为221164x y +=.7. 0b b ≤≤≠解析:设椭圆的两个焦点为12(,0),(,0)F c F c -, 以12F F 为直径的圆与椭圆有公共点时, 则在椭圆上必存在点满足两个焦点的连线互相垂直,此时条件满足c b >, 从而得222222214522c b a b b b a ≥⇒-≥⇒≤= ,解得0b b ≤≤≠ . 8. 23,1解析: 由题意椭圆的准线:212=+=m m c a ,得1=m , 所以椭圆方程为:1222=+y x ,设椭圆上的动点)sin ,cos 2(ααP 则αα22sin )21cos 2(+-=PQ 2343)22(cos 2≥+-=α. 即点)0,21(与椭圆C 上动点距离的最小值为23.9. 2解析:a =,2c =,e =设P 00(,)x y ,则|PF 1|=,|PF 2|= 0x ,∵PF 1⊥PF 2,∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F2|2,即(+0)2+(0x )2=16,解得0x =0,故在椭圆上存在两点即短轴的两顶点使PF 1⊥PF 2.10. 11[,0)(0,]1010- 解析:a =,c =1,1,最大距离为+1,当d>0时,|FP 1|=-1,|FP n |=+1,∴d=1||||1n FP FP n --=21n -,∵n ≥21,∴1010d <≤,同理,当d <0时,1010d -≤<.故d ∈11[,0)(0,]1010- . 11. 解析:(1)由已知可得点A(-6,0),F(0,4)设点P(x ,y ),则AP ={x +6, y },FP={x -4, y },由已知可得22213620(6)(4)0x y x x y ⎧+=⎪⎨⎪+-+=⎩, 则22x +9x -18=0, x =23或x =-6. 由于y >0,只能x =23,于是y =235. ∴点P 的坐标是(23,235) (2) 直线AP 的方程是x -3y +6=0.设点M(m ,0),则M 到直线AP 的距离是26+m .于是26+m =6+m ,又-6≤m ≤6,解得m =2. 椭圆上的点(x ,y )到点M 的距离d 有222222549(2)4420()15992d x y x x x x =-+=-++-=-+,由于-6≤m ≤6, ∴当x =29时,d 取得最小值15.12. 解析:(Ⅰ)设)0,2(2F 关于65512+=x y 对称的点为),(00y x ,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++⋅=-=-6522512212520000x y x y 解得35,200=-=y x 所以,将35,200=-=y x代入椭圆方程得1925422=+b a 且422=-b a 解得92=a 或9162=a (舍去).所以椭圆的方程为15922=+y x (Ⅱ)设AB:c my x +=,CD: c my x -=.⎩⎨⎧+==+cmy x b a y a x b 222222消去x,02)(422222=-++b mcy b y a m b 222421222221,2m b a b y y m b a mc b y y +-=+-=+ AB 2222212m b a m ab ++= ,212mc d += S 平行四边形222221114m b m cc ab +++= 当122≥bc 时, ab bc c ab S 22142=⋅≤平行四边形 当1022<<b c 时, a c b cb c ab S 2222414=+≤平行四边形. 13. 解析:由条件知MN 和PQ 是椭圆的两条弦,相交于焦点F(0,1),且直线MN PQ ⊥,直线PQ ,MN 中至少有一条存在斜率,不妨设PQ 的斜率为K ,又PQ 过点F(0,1),故PQ 方程为1+=kx y , 将此式代入椭圆方程得012)2(22=-++kx x k设P,Q 两点的坐标分别为),(),,(2211y x y x ,则222221222,222kk k x k k k x +++-=++--= 从而2212212)()(||y y x x PQ -+-=2222)2()1(8k k ++=, 即222)1(22||k k PQ ++=(Ⅰ)当k ≠0时,MN 的斜率为k1-,同上可推得22)1(2))1(1(22kk MN -+-+=故四边形面积S=MN PQ ∙21 =)12)(2()11)(1(42222k k k k ++++=2222225)12(4kk k k ++++ 令u=221kk +,得S=u u 25)2(4++=)2511(2u +-因为u=221kk +≥2, 当k=1±时,u=2,S=916且S 是u 为自变量的 增函数所以 9162<≤S(Ⅱ)当 k=0时 ,MN 为 椭圆 ,MN =22,PQ =2,S=MN PQ ∙21=2综合 (Ⅰ),(Ⅱ)知,四边形PMQN 面积的最大值为2,最小值为91614. 解析:(1)设(,)Q x y 为曲线C 上的任意一点,则点(,2)P x y 在圆224x y +=上,∴2244x y +=,曲线C 的方程为22 1 (0)4x y y +=≠.(2)设点N 的坐标为(,0)n ,直线l 的方程为x sy t =+,代入曲线C 的方程2214x y +=,可得 222(4)240s y tsy t +++-=,∵02t <<,∴22222(2)4(4)(4)16(4)0ts s t s t ∆=-+-=+->,∴直线l 与曲线C 总有两个公共点.(也可根据点M 在椭圆C 的内部得到此结论) 设点A ,B 的坐标分别11(,)x y , 22(,)x y ,则212122224, =44ts t y y y y s s --+=++, 要使ANB ∠被x 轴平分,只要0AN BN k k +=,即12120y y x n x n+=--,1221()()0y x n y x n -+-=, 也就是0)()(1221=-++-+n t sy y n t sy y ,12122()()0sy y t n y y +-+=,即2224(2)2()044t ts s t n s s --⋅+-⋅=++,即只要0)4(=-s nt (*) 当4n t=时,(*)对任意的s 都成立,从而ANB ∠总能被x 轴平分.所以在x 轴上存在定点4(,0)N t,使得∠ANB 总能被x 轴平分.(3)由(2)得1214(||||)OANB OAN OBN S S S y y t ∆∆=+=⋅⋅+1214||2y y t=⋅-=令24s m +=,则OANB S == ∵]41,0(4112∈+=s m ,∴当2210t <≤41时,OANB S 的最大值为24t ;当221t >41时,OANB S 的最大值为=所以,当0t <OANB S2t <时,OANB S 的最大值为24t.(另法提示:(2)当直线斜率存在时,设直线l 的方程为()y k x t =-(0k ≠),代入曲线C的方程,可得22222(14)8440k x k tx k t +-+-=,类似上述方法进行讨论.还需要讨论直线斜率不存在的情形.(3)1214||2OANBS y y t=⋅-=241k m +=, 转化成关于m 的函数并研究其最值.也要讨论直线斜率不存在的情形.)。
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椭圆专题复习1. 椭圆定义:平面内与两个定点21F F 、的距离之和为常数|)|2(222F F a a >的动点P 的轨迹叫椭圆,其中两个定点21F F 、叫椭圆的焦点.当21212F F a PF PF >=+时, P 的轨迹为椭圆 ; ; 当21212F F a PF PF <=+时, P 的轨迹不存在;当21212F F a PF PF ==+时, P 的轨迹为 以21F F 、为端点的线段题型1:椭圆定义的运用[例1 ] 椭圆有这样的光学性质:从椭圆的一个焦点出发的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点,今有一个水平放置的椭圆形台球盘,点A 、B 是它的焦点,长轴长为2a ,焦距为2c ,静放在点A 的小球(小球的半径不计),从点A 沿直线出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是( ) A .4aB .2(a -c)C .2(a+c)D .以上答案均有可能【变式训练】1.短轴长为5,离心率32=e 的椭圆两焦点为F 1,F 2,过F 1作直线交椭圆于A 、B 两点,则△ABF 2的周长为A.3B.6C.12D.24 ( )2.已知P 为椭圆2212516x y +=上的一点,,M N 分别为圆22(3)1x y ++=和圆22(3)4x y -+=上的点,则PM PN +的最小值为 A . 5 B . 7 C .13 D . 15 ( )题型2 求椭圆的标准方程[例2 ]设椭圆的中心在原点,坐标轴为对称轴,一个焦点与短轴两端点的连线互相垂直,且此焦点与长轴上较近的端点距离为24-4,求此椭圆方程. 【变式训练】3. 如果方程x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴的椭圆,那么实数k 的取值范围是____________.4. 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,求这个椭圆方程. 考点2 椭圆的几何性质题型1:求椭圆的离心率(或范围)[例3 ] 在ABC △中,3,2||,300===∠∆ABC S AB A .若以A B ,为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e = . 【变式训练】5.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 .45 B .23 C .22 D .21 6.已知m,n,m+n 成等差数列,m ,n ,mn 成等比数列,则椭圆122=+ny m x 的离心率为 题型2:椭圆的其他几何性质的运用(范围、对称性等)[例4 ] 已知实数y x ,满足12422=+y x ,求x y x -+22的最大值与最小值 【变式训练】7.已知点B A ,是椭圆22221x y m n+=(0m >,0n >)上两点,且BO AO λ=,则λ=8.如图,把椭圆2212516x y +=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于1234567,,,,,,P P P P P P P 七个点,F 是椭圆的一个焦点则1234567PF P F P F P F P F P F P F ++++++=________________ 考点3 椭圆的最值问题[例5 ]椭圆191622=+y x 上的点到直线l:09=-+y x 的距离的最小值为___________. 【变式训练】9.椭圆191622=+y x 的内接矩形的面积的最大值为 10. P 是椭圆12222=+b y a x 上一点,1F 、2F 是椭圆的两个焦点,求||||21PF PF ⋅的最大值与最小值11.已知点P 是椭圆1422=+y x 上的在第一象限内的点,又)0,2(A 、)1,0(B ,O 是原点,则四边形OAPB 的面积的最大值是_________. 考点4 椭圆的综合应用题型:椭圆与向量、解三角形的交汇问题[例6 ] 已知椭圆C 的中心为坐标原点O ,一个长轴端点为()0,1,短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,直线l 与y 轴交于点P (0,m ),与椭圆C 交于相异两点A 、B ,且PB AP 3=. (1)求椭圆方程;(2)求m 的取值范围.[例7 ]、从椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点P 向x 轴引垂线,垂足恰为椭圆的左焦点1F ,A 为椭圆的右顶点,B 是椭圆的上顶点,且(0)AB OP λλ=>.⑴、求该椭圆的离心率. ⑵、若该椭圆满足522=ca ,求椭圆方程. 【变式训练】12.设过点()y x P ,的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A 、B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点,若PA BP 2=,且1=⋅AB OQ ,则P 点的轨迹方程是 ( )A. ()0,0132322>>=+y x y xB. ()0,0132322>>=-y x y xC. ()0,0123322>>=-y x y xD. ()0,0123322>>=+y x y x13. 如图,在Rt △ABC 中,∠CAB=90°,AB=2,AC=22,一曲线E 过点C ,动点P 在曲线E 上运动,且保持|PA |+|PB |的值不变,直线l 经过A 与曲线E 交于M 、N 两点. (1)建立适当的坐标系,求曲线E 的方程;(2)设直线l 的斜率为k ,若∠MBN 为钝角,求k 的取值范围. 基础巩固训练1. 如图所示,椭圆中心在原点,F 是左焦点,直线1AB 与BF 交于D,且901=∠BDB ,则椭圆的离心率为( ) A213- B 215- C 215- D 232. 设F 1、F 2为椭圆42x +y 2=1的两焦点,P 在椭圆上,当△F 1PF 2面积为1时,21PF PF ⋅的值为( )A 0B 1C 2D 33.椭圆221369x y +=的一条弦被(4,2)A 平分,那么这条弦所在的直线方程是 ( )A .20x y -=B .2100x y +-=C .220x y --=D .280x y +-=4.在ABC △中,90A ∠=,3tan 4B =.若以A B ,为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e = . 5. 已知21,F F 为椭圆的两个焦点,P 为椭圆上一点,若3:2:1::211221=∠∠∠PF F F PF F PF , 则此椭圆的离心率为 _________.6.在平面直角坐标系中,椭圆2222x y a b +=1( a b >>0)的焦距为2,以O 为圆心,a 为半径的圆,过点2,0a c ⎛⎫⎪⎝⎭作圆的两切线互相垂直,则离心率e = .综合提高训练7、已知椭圆)0(12222>>=+b a b y a x 与过点A (2,0),B (0,1)的直线l 有且只有一个公共点T ,且椭圆的离心率23=e .求椭圆方程 8已知A 、B 分别是椭圆12222=+by a x 的左右两个焦点,O 为坐标原点,点P 22,1(-)在椭圆上,线段PB与y 轴的交点M 为线段PB 的中点。
(1)求椭圆的标准方程;(2)点C 是椭圆上异于长轴端点的任意一点,对于△ABC ,求sin sin sin A BC+的值。
9. 已知长方形ABCD, AB=22,BC=1.以AB 的中点O 为原点建立如图8所示的平面直角坐标系xoy . (Ⅰ)求以A 、B 为焦点,且过C 、D 两点的椭圆的标准方程;(Ⅱ)过点P(0,2)的直线l 交(Ⅰ)中椭圆于M,N 两点,是否存在直线l ,使得以弦MN 为直径的圆恰好过原点?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.1. 椭圆定义:平面内与两个定点21F F 、的距离之和为常数(2a 其中两个定点21F F 、叫椭圆的焦点.当21212F F a PF PF >=+时, P 的轨迹为椭圆 ; 当21212F F a PF PF <=+时, P 的轨迹不存在; 当21212F F a PF PF ==+时, P 的轨迹为 以21F F 、为端点的线段 2.椭圆的方程与几何性质:图8考点1 椭圆定义及标准方程 题型1:椭圆定义的运用[例1 ] (湖北部分重点中学2009届高三联考)椭圆有这样的光学性质:从椭圆的一个焦点出发的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点,今有一个水平放置的椭圆形台球盘,点A 、B 是它的焦点,长轴长为2a ,焦距为2c ,静放在点A 的小球(小球的半径不计),从点A 沿直线出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是 A .4aB .2(a -c)C .2(a+c)D .以上答案均有可能[解析]按小球的运行路径分三种情况: (1)A C A --,此时小球经过的路程为2(a -c); (2)A B D B A ----, 此时小球经过的路程为2(a+c); (3)A Q B P A ----此时小球经过的路程为4a,故选D 【名师指引】考虑小球的运行路径要全面 【变式训练】1.短轴长为5,离心率32=e 的椭圆两焦点为F 1,F 2,过F 1作直线交椭圆于A 、B 两点,则△ABF 2的周长为A.3 B.6 C.12 D.24 ( ) [解析]C. 长半轴a=3,△ABF 2的周长为4a=122.已知P 为椭圆2212516x y +=上的一点,,M N 分别为圆22(3)1x y ++=和圆22(3)4x y -+=上的点,则PM PN +的最小值为 ( )A . 5B . 7C .13D . 15[解析]B. 两圆心C 、D 恰为椭圆的焦点,10||||=+∴PD PC ,PM PN +的最小值为10-1-2=7 题型2 求椭圆的标准方程[例2 ]设椭圆的中心在原点,坐标轴为对称轴,一个焦点与短轴两端点的连线互相垂直,且此焦点与长轴上较近的端点距离为24-4,求此椭圆方程.【解题思路】将题中所给条件用关于参数c b a ,,的式子“描述”出来[解析]设椭圆的方程为12222=+b y a x 或)0(12222>>=+b a a y b x , 则⎪⎩⎪⎨⎧+=-=-=222)12(4c b a c a c b ,解之得:24=a ,b =c =4.则所求的椭圆的方程为1163222=+y x 或1321622=+y x . 【名师指引】准确把握图形特征,正确转化出参数c b a ,,的数量关系.[警示]易漏焦点在y 轴上的情况. 【变式训练】3. 如果方程x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴的椭圆,那么实数k 的取值范围是____________.[解析](0,1). 椭圆方程化为22x +ky 22=1. 焦点在y 轴上,则k 2>2,即k <1. 又k >0,∴0<k <1.4.已知方程),0(,1sin cos 22πθθθ∈=+y x ,讨论方程表示的曲线的形状 [解析]当)4,0(πθ∈时,θθcos sin <,方程表示焦点在y 轴上的椭圆,当4πθ=时,θθcos sin =,方程表示圆心在原点的圆,当)2,4(ππθ∈时,θθcos sin >,方程表示焦点在x 轴上的椭圆 5. 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,求这个椭圆方程.[解析] ⇒⎩⎨⎧==-c a c a 23⎪⎩⎪⎨⎧==332c a ,3=∴b ,所求方程为122x +92y =1或92x +122y =1.考点2 椭圆的几何性质题型1:求椭圆的离心率(或范围)[例3 ] 在ABC △中,3,2||,300===∠∆ABC S AB A .若以A B ,为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e = .【解题思路】由条件知三角形可解,然后用定义即可求出离心率 [解析] 3sin ||||21=⋅=∆A AC AB S ABC , 32||=∴AC ,2cos ||||2||||||22=⋅-+=A AC AB AC AB BC【名师指引】(1)离心率是刻画椭圆“圆扁”程度的量,决定了椭圆的形状;反之,形状确定,离心率也随之确定 (2)只要列出c b a 、、的齐次关系式,就能求出离心率(或范围) (3)“焦点三角形”应给予足够关注【变式训练】6.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 .45 B .23 C .22 D .21 [解析]选B7.已知m,n,m+n 成等差数列,m ,n ,mn 成等比数列,则椭圆122=+ny m x 的离心率为 [解析]由⇒⎪⎩⎪⎨⎧≠=+=02222mn n m n nm n ⎩⎨⎧==42n m ,椭圆122=+n y m x 的离心率为22题型2:椭圆的其他几何性质的运用(范围、对称性等)[例4 ] 已知实数y x ,满足12422=+y x ,求x y x -+22的最大值与最小值 【解题思路】 把x y x -+22看作x 的函数[解析] 由12422=+y x 得22212x y -=, 2202122≤≤-∴≥-∴x x当1=x 时,x y x -+22取得最小值23,当2-=x 时,x y x -+22取得最大值6【变式训练】9.已知点B A ,是椭圆22221x y m n+=(0m >,0n >)上两点,且BO AO λ=,则λ=[解析] 由λ=知点B O A ,,共线,因椭圆关于原点对称, 1-=∴λ10.如图,把椭圆2212516x y +=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于1234567,,,,,,P P P P P P P 七个点,F 是椭圆的一个焦点则1234567PF P F P F P F P F P F P F ++++++=________________ [解析]由椭圆的对称性知:352536271==+=+=+a F P F P F P F P F P F P .考点3 椭圆的最值问题[例5 ]椭圆191622=+y x 上的点到直线l:09=-+y x 的距离的最小值为___________. 【解题思路】把动点到直线的距离表示为某个变量的函数[解析]在椭圆上任取一点P,设P(θθsin 3,cos 4). 那么点P 到直线l 的距离为:【名师指引】也可以直接设点),(y x P ,用x 表示y 后,把动点到直线的距离表示为x 的函数,关键是要具有“函数思想” 【变式训练】11.椭圆191622=+y x 的内接矩形的面积的最大值为 [解析]设内接矩形的一个顶点为)sin 3,cos 4(θθ, 矩形的面积242sin 24cos sin 48≤==θθθS12. P 是椭圆12222=+by a x 上一点,1F 、2F 是椭圆的两个焦点,求||||21PF PF ⋅的最大值与最小值[解析] ],[||,)|(||)|2(||||||12211121c a c a PF a a PF PF a PF PF PF +-∈+--=-=⋅当a PF =||1时,||||21PF PF ⋅取得最大值2a , 当c a PF ±=||1时,||||21PF PF ⋅取得最小值2b13.已知点P 是椭圆1422=+y x 上的在第一象限内的点,又)0,2(A 、)1,0(B , O 是原点,则四边形OAPB 的面积的最大值是_________.[解析] 设)2,0(),sin ,cos 2(πθθθ∈P ,则θθcos 221sin 21⋅+⋅=+=∆∆OB OA S S S OPB OPA OAPB 2cos sin ≤+=θθ 考点4 椭圆的综合应用题型:椭圆与向量、解三角形的交汇问题[例6 ] 已知椭圆C 的中心为坐标原点O ,一个长轴端点为()0,1,短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,直线l 与y 轴交于点P (0,m ),与椭圆C 交于相异两点A 、B ,且3=. (1)求椭圆方程; (2)求m 的取值范围.【解题思路】通过3=,沟通A 、B 两点的坐标关系,再利用判别式和根与系数关系得到一个关于m的不等式[解析](1)由题意可知椭圆C 为焦点在y 轴上的椭圆,可设2222:1(0)y x C a b a b+=>>由条件知1a =且b c =,又有222a b c =+,解得 1,2a b c ===故椭圆C 的离心率为c e a ==12122=+x y (2)设l 与椭圆C 交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m 2x 2+y 2=1得(k 2+2)x 2+2kmx +(m 2-1)=0 Δ=(2km )2-4(k 2+2)(m 2-1)=4(k 2-2m 2+2)>0 (*)x 1+x 2=-2km k 2+2, x 1x 2=m 2-1k 2+2 ∵AP =3PB ∴-x 1=3x 2 ∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-2x 2x 1x 2=-3x 22消去x 2,得3(x 1+x 2)2+4x 1x 2=0,∴3(-2km k 2+2)2+4m 2-1k 2+2=0整理得4k 2m 2+2m 2-k 2-2=0m 2=14时,上式不成立;m 2≠14时,k 2=2-2m 24m 2-1, 因λ=3 ∴k ≠0 ∴k 2=2-2m 24m 2-1>0,∴-1<m <-12 或 12<m <1 容易验证k 2>2m 2-2成立,所以(*)成立即所求m 的取值范围为(-1,-12)∪(12,1)【名师指引】椭圆与向量、解三角形的交汇问题是高考热点之一,应充分重视向量的功能例7.椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点P 向x 轴引垂线,垂足恰为椭圆的左焦点1F ,A 为椭圆的右顶点,B是椭圆的上顶点,且(0)AB OP λλ=>.⑴、求该椭圆的离心率. ⑵若该椭圆满足522=ca ,求椭圆方程. [解析] ⑴、AB OP λ=,AB ∴∥OP ,∴△1PF O ∽△BOA ,111PF FO c bcPF BO OA a a∴==⇒=, 又2211222(,)1PF c b P c y PF a b a -⇒+=⇒=,b c ∴=, 而222a b c =+222a c e ∴=⇒=. ⑵ 25x =±22a a c∴==,由222222105a a b c b a b c ⎧=⎧=⎪⎪=⇒⎨⎨=⎪⎩⎪=+⎩. ∴所求椭圆方程为221105x y +=. 【变式训练】14.设过点()y x P ,的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A 、B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点,若2=,且1=⋅AB OQ ,则P 点的轨迹方程是 ( )A. ()0,0132322>>=+y x y xB. ()0,0132322>>=-y x y xC. ()0,0123322>>=-y x y xD. ()0,0123322>>=+y x y x[解析]),(),3,23(y x y x -=-=132322=+∴y x ,选A. 15. 如图,在Rt △ABC 中,∠CAB=90°,AB=2,AC=22。