2021届山东高考数学一轮创新课件:第8章 第5讲 椭圆

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A.3x62 +3y22 =1 B.x92+y82=1 C.x92+y52=1 D.1x62 +1y22 =1 解析 由题意,得22ac=13,2a=6,解得 a=3,c=1,则 b= 32-12= 8, 所以椭圆 C 的方程为x92+y82=1.故选 B.
解析 答案
(3)



x2 m-2

y2 6-m
解得 m=61,n=110,所以椭圆方程为1y02 +x62=1.
解析
1.定义法求椭圆的标准方程 根据椭圆的定义确定 a2,b2 的值,再结合焦点位置求出椭圆的方程.见 举例说明 1.其中常用的关系有: (1)b2=a2-c2; (2)椭圆上任意一点到椭圆两焦点的距离之和等于 2a; (3)椭圆上一短轴顶点到一焦点的距离等于实半轴长 a.
2.待定系数法求椭圆的标准方程的四步骤
提醒:当椭圆的焦点位置不明确时,可设为 mx2+ny2=1(m>0,n>0, m≠n)可简记为“先定型,再定量”.见举例说明 2.
1.与圆 C1:(x+3)2+y2=1 外切,且与圆 C2:(x-3)2+y2=81 内切的动 圆圆心 P 的轨迹方程为____2x_52_+__1y_62_=__1___.
2.椭圆的标准方程和几何性质
标准方程
ax22+by22=1(a>b>0)
图形
ay22+bx22=1(a>b>0)
标准方程
ax22+by22=1(a>b>0)
ay22+bx22=1(a>b>0)
范围
-a≤x≤a,-b≤y≤b
-b≤x≤b,-a≤y≤a
对称性
对称轴:x 轴,y 轴;对称中心:原点
焦点
∵|PA|-|PB′|≤|AB′|, ∴|PA|+|PB|≤4+|AB′|=4+1=5. 当且仅当点 P 在 AB′的延长线上时,等号成立. 综上所述,可得|PA|+|PB|的最大值为 5.
解析
3.(2019·九江模拟)F1,F2 是椭圆x92+y72=1 的左、右焦点,A 为椭圆上
一点,且∠AF1F2=45°,则△AF1F2 的面积为( )

1
表示椭圆,则
m
的取值范围是
__2_<_m__<_6_且___m_≠__4__.
解析
m-2>0,
方程m-x2 2+6-y2m=1
表示椭圆⇔6-m>0, m-2≠6-m,
解得 2<m<6 且 m≠4.
解析
2
PART TWO
经典题型冲关
题型一 椭圆的定义及应用
1.过椭圆x42+y2=1 的左焦点 F1 作直线 l 交椭圆于 A,B 两点,F2 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)ax22+by22=1(a>b>0)与ay22+bx22=1(a>b>0)的焦距相同.(
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
性 顶点

A1(-a,0),A2(a,0); B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a); B1(-b,0),B2(b,0)
轴 线段 A1A2,B1B2 分别是椭圆的长轴和短轴;长轴长为 2a,短 轴长为 2b
焦距
△PF1F2 最大,此时 P 为短轴端点,
S△PF1F2=12·2c·b=bc.
又 a2=b2+c2=4,∴bc≤b2+2 c2=2,
∴当 b=c= 2时,△PF1F2 面积最大,为 2.
解析
题型二 椭圆的标准方程
角度 1 定义法求椭圆的标准方程
1.已知
A-12,0,B
是圆x-212+y2=4(F
圆右焦点,则△ABF2 的周长为( )
A.8
B.4 2
C.4
D.2 2
解析 因为椭圆为x42+y2=1,所以椭圆的半长轴 a=2,由椭圆的定义
可得 AF1+AF2=2a=4,且 BF1+BF2=2a=4,所以△ABF2 的周长为 AB+ AF2+BF2=(AF1+AF2)+(BF1+BF2)=4a=8.
4
解析
角度 2 待定系数法求椭圆的标准方程 2.已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点-23,25,( 3, 5),则椭圆方程为___1y_02_+__x6_2=__1___.
解析 设椭圆方程为 mx2+ny2=1(m>0,n>0 且 m≠n).由已知得
94m+245n=1, 3m+5n=1,
求最值
抓住|PF1|与|PF2|之和为定值,可联系到基本不等式求|PF1|·|PF2| 的最值;利用定义|PF1|+|PF2|=2a 转化或变形,借助三角形性 质求最值.见举例说明 2
1.如图所示,一圆形纸片的圆心为 O,F 是圆内一
定点,M 是圆周上一动点,把纸片折叠使 M 与 F 重合,
然后抹平纸片,折痕为 CD,设 CD 与 OM 交于点 P,则
为圆心)上一动点,线段 x2+y32=1
AB
的垂直平分线交 BF 于点 P,则动点 P 的轨迹方程为______4_____.
解析 如图,由题意知|PA|=|PB|,|PF|+|BP|=2.所以|PA|+|PF|=2 且 |PA|+|PF|>|AF|,即动点 P 的轨迹是以 A,F 为焦点的椭圆,a=1,c=21, b2=34.所以动点 P 的轨迹方程为 x2+y32=1.
积 S=12×72×2 2× 22=27.
解析 答案
条件探究 将本例中的椭圆方程改为ax22+y42=1(a>2),“∠AF1F2=45°” 43
改为“∠F1AF2=60°”,则△AF1F2 的面积为___3_____.
解析 设|AF1|=r1,|AF2|=r2,则 r1+r2=2a, 在△AF1F2 中,∠F1AF2=60°,|F1F2|=2c. 由余弦定理得(2c)2=r21+r22-2r1r2cos60°=(r1+r2)2-3r1r2=4a2-3r1r2, 所以 3r1r2=4a2-4c2=4b2,
解析 设动圆的半径为 r,圆心为 P(x,y),则有|PC1|=r+1,|PC2|=9 -r.
所以|PC1|+|PC2|=10>|C1C2|, 所以点 P 的轨迹是以 C1(-3,0),C2(3,0)为焦点,长轴长为 10 的椭圆, 点 P 的轨迹方程为2x52 +1y62 =1.
解析
2.(2019·武汉调研)一个椭圆的中心在原点,焦点 F1,F2 在 x 轴上,P(2,
又因为 b2=4,所以 r1r2=136,
所以
S△AF1F2=12r1r2sin60°=4
3
3 .
解析
利用定义解焦点三角形问题及求最值的方法
解焦点三 角形问题
利用定义求焦点三角形的周长和面积.解决焦点三角形问题常 利用椭圆的定义、正弦定理或余弦定理.其中|PF1|+|PF2|=2a 两边平方是常用技巧.见举例说明 3
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PART ONE
基础知识过关
1.椭圆的定义 (1)定义:在平面内到两定点 F1,F2 的距离的 01 _和__等于 02 __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 03 __焦__距_____ (2)集合语言:P={M||MF1|+|MF2|= 04 _2_a__,且 2a 05 _>__|F1F2|},|F1F2| =2c,其中 a>c>0,且 a,c 为常数. 注:当 2a>|F1F2|时,轨迹为椭圆;当 2a=|F1F2|时,轨迹为线段 F1F2; 当 2a<|F1F2|时,轨迹不存在.
解析 答案
2.在平面直角坐标系 xOy 中,P 是椭圆y42+x32=1 上的一个动点,点
A(1,1),B(0,-1),则|PA|+|PB|的最大值为( )
A.5
B.4
C.3
D.2
答案
解析 如图,∵椭圆y42+x32=1,∴焦点坐标为 B(0, -1)和 B′(0,1),连接 PB′,AB′,根据椭圆的定义, 得|PB|+|PB′|=2a=4,可得|PB|=4-|PB′|,因此|PA| +|PB|=|PA|+(4-|PB′|)=4+(|PA|-|PB′|).
A.7
7 B.4
7
75
C.2
D. 2
解析 由题意,得 a=3,b= 7,c= 2,|AF1|+|AF2|=6.∴|AF2|=6-
|AF1|.在△AF1F2 中,|AF2|2=|AF1|2+|F1F2|2-2|AF1|·|F1F2|·cos45°=|AF1|2-
4|AF1|+8,∴(6-|AF1|)2=|AF1|2-4|AF1|+8,解得|AF1|=27,∴△AF1F2 的面
3)是椭圆上一点,且|PF1|,|F2F2|,|PF2|成等差数列,则椭圆方程为 ___x8_2+__y_62_=__1__.
解析 ∵椭圆的中心在原点,焦点 F1,F2 在 x 轴上, ∴可设椭圆方程为ax22+by22=1(a>b>0),∵P(2, 3)是椭圆上一点,且
点 P 的轨迹是( )
A.椭圆
B.双曲线
C.抛物线 D.圆
解析 由题意得|PF|=|MP|,所以|PO|+|PF|=|PO|+|MP|=|MO|>|OF|,
即点 P 到两定点 O,F 的距离之和为常数(圆的半径),且此常数大于两定点
的距离,所以点 P 的轨迹是椭圆.
解析 答案
2.(2019·安徽皖江模拟)已知 F1,F2 是长轴长为 4 的椭圆 C:ax22+by22=
)
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√
答案
2.小题热身
(1)椭圆x92+y42=1 的离心率是(
)
13 A. 3
5 B. 3
2
5
C.3
D.9
解析 由已知得 a=3,b=2,所以 c= a2-b2= 32-22= 5,离心率
e=ac=
5 3.
解析 答案
(2)已知椭圆 C:ax22+by22=1(a>b>0),若长轴的长为 6,且两焦点恰好将 长轴三等分,则此椭圆的标准方程为( )
1(a>b>0)的左、右焦点,P 是椭圆上一点,则△PF1F2 面积的最大值为
____2____. 解析 解法一:∵△PF1F2 的面积为12|PF1||PF2|·sin∠F1PF2≤12
|PF1|+2 |PF2|2=12a2.又 2a=4,∴a2=4,∴△PF1F2 面积的最大值为 2. 解法二:由题意可知 2a=4,解得 a=2.当 P 点到 F1F2 距离最大时,S
第八章 平面解析几何 第5讲 椭圆
[考纲解读] 1.掌握两种求椭圆方程的方法:定义法、待定系数法,并能根 据其标准方程及几何图形研究椭圆的几何性质(范围、对称性、顶点、离心 率).(重点) 2.掌握直线与椭圆位置关系的判断,并能求解直线与椭圆相关的综合问 题.(难点) [考向预测] 从近三年高考情况来看,本讲为高考的必考内容.预测 2021 年将会考查:①椭圆标准方程的求解;②直线与椭圆位置关系的应用;③ 求解与椭圆性质相关的问题.试题以解答题的形式呈现,灵活多变、技巧 性强,具有一定的区分度,试题中等偏难.
5.必记结论 (1)设椭圆ax22+by22=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.
1.概念辨析
(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
|F1F2|=2c
标准方程
离心率 性 质 a,b,c
的关系
ax22+by22=1(a>b>0)
ay22+bx22=1(a>b>0)
e=ac且 e∈(0,1)
c2=a2-b2
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 Ax2+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 01 _相__交___; (2)Δ=0⇔直线与椭圆 02 _相__切___; (3)Δ<0⇔直线与椭圆 03 ___相_离_____.
4.弦长公式 (1)若直线 y=kx+b 与椭圆相交于两点 A(x1,y1),B(x2,y2), 则|AB|= 01 ___1_+__k_2_|x_1_-__x_2|__= 02 ____1_+__k1_2_|y_1-__y_2_| _.
2b2 (2)焦点弦(过焦点的弦):最短的焦点弦为通径长 03 ___a___,最长为 04 __2_a___.
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