椭圆典型例题

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典型例题一

例1 椭圆的一个顶点为()02,A ,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程. 分析:题目没有指出焦点的位置,要考虑两种位置. 解:(1)当()02,A 为长轴端点时,2=a ,1=b ,

椭圆的标准方程为:11

42

2=+y x ; (2)当()02,A 为短轴端点时,2=b ,4=a ,

椭圆的标准方程为:

116

42

2=+y x ; 说明:椭圆的标准方程有两个,给出一个顶点的坐标和对称轴的位置,是不能确定椭圆的横竖的,因而要考虑两种情况.

典型例题二

例2 一个椭圆的焦点将其准线间的距离三等分,求椭圆的离心率.

解:3

1

222⨯⨯=c a c ∴223a c =, ∴333

1-=

e . 说明:求椭圆的离心率问题,通常有两种处理方法,一是求a ,求c ,再求比.二是列

含a 和c 的齐次方程,再化含e 的方程,解方程即可.

典型例题三

例3 已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆与直线01=-+y x 交于A 、B 两点,M 为AB 中点,OM 的斜率为0.25,椭圆的短轴长为2,求椭圆的方程.

解:由题意,设椭圆方程为12

22=+y a

x ,

由⎪⎩⎪⎨⎧=+=-+1012

22y a

x y x ,得()021222=-+x a x a , ∴22

2112a

a x x x M +=+=,2

111a x y M M +=-=, 4

1

12===

a x y k M M OM ,∴42=a , ∴14

22

=+y x 为所求. 说明:(1)此题求椭圆方程采用的是待定系数法;(2)直线与曲线的综合问题,经常要借用根与系数的关系,来解决弦长、弦中点、弦斜率问题.

典型例题四

例4椭圆19252

2=+y x 上不同三点()11y x A ,,⎪⎭

⎝⎛594,B ,()22y x C ,与焦点()04,F 的

距离成等差数列.

(1)求证821=+x x ;

(2)若线段AC 的垂直平分线与x 轴的交点为T ,求直线BT 的斜率k .

证明:(1)由椭圆方程知5=a ,3=b ,4=c . 由圆锥曲线的统一定义知:

a

c x c

a AF =

-12

, ∴ 115

4

5x ex a AF -=-=. 同理 25

4

5x CF -

=. ∵ BF CF AF 2=+,且5

9=BF , ∴ 5

1854554521=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-

x x , 即 821=+x x .

(2)因为线段AC 的中点为⎪⎭

⎝⎛

+2421

y y ,,所以它的垂直平分线方程为

()422

12

121---=

+-

x y y x x y y y . 又∵点T 在x 轴上,设其坐标为()00,x ,代入上式,得

()

2122

21024x x y y x --=-

又∵点()11y x A ,,()22y x B ,都在椭圆上,

∴ ()212

125259

x y -=

(

)

2

2222525

9x y -= ∴ ()()21212

22125

9x x x x y y -+-=-. 将此式代入①,并利用821=+x x 的结论得 25

3640-

=-x ∴ 4

5

40

590=--=x k BT

典型例题五

例5 已知椭圆

13

42

2=+y x ,1F 、2F 为两焦点,问能否在椭圆上找一点M ,使M 到左准线l 的距离MN 是1MF 与2MF 的等比中项?若存在,则求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.

解:假设M 存在,设()11y x M ,,由已知条件得

2=a ,3=b ,∴1=c ,2

1=

e . ∵左准线l 的方程是4-=x , ∴14x MN +=. 又由焦半径公式知:

11121

2x ex a MF -

=-=, 11221

2x ex a MF +=+=.

∵212

MF MF MN

⋅=,

∴()⎪⎭

⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-

=+112

12122124x x x . 整理得04832512

1=++x x .

解之得41-=x 或5

12

1-

=x . ① 另一方面221≤≤-x . ②

则①与②矛盾,所以满足条件的点M 不存在. 说明:

(1)利用焦半径公式解常可简化解题过程.

(2)本例是存在性问题,解决存在性问题,一般用分析法,即假设存在,根据已知条件进行推理和运算.进而根据推理得到的结果,再作判断.

(3)本例也可设()

θθsin 3cos 2,M 存在,推出矛盾结论(读者自己完成).

典型例题六

例6 已知椭圆1222=+y x ,求过点⎪⎭

⎝⎛2121,P 且被P 平分的弦所在的直线方程. 分析一:已知一点求直线,关键是求斜率,故设斜率为k ,利用条件求k . 解法一:设所求直线的斜率为k ,则直线方程为⎪⎭⎫ ⎝

-=-2121x k y .代入椭圆方程,并整理得

()()

02

3

21222122

2

2

=+-+--+k k x k k

x k .

由韦达定理得2

2212122k

k

k x x +-=+. ∵P 是弦中点,∴121=+x x .故得2

1-=k . 所以所求直线方程为0342=-+y x .

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