第52讲 椭圆的几何性质(原卷版)2021届新课改地区高三数学一轮专题复习

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考点二 椭圆离心率的范围 例 2、(2020·福州模拟)过椭圆 C:ax22+by22=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________.
变式 1、设 F1,F2 是椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点 P,使∠F1PF2=120°,则椭圆离心率 e 的取值范围 是____.
三、自主热身、归纳总结
1、直线 y=kx-k+1(k 为实数)与椭圆x2+y2=1 的位置关系为(
)
94
A. 相交
B. 相切
C. 相离
D. 相交、相切、相离都有可能
第 2 题图 2、如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知 A,B1,B2 分别为椭圆 C:xa22+yb22=1(a>b>0)的右、下、上顶点, F 是椭圆 C 的右焦点.若 B2F⊥AB1,则椭圆 C 的离心率是____.
2
2
(3)焦点三角形的周长为 2(a+c).
4、.AB 为椭圆ax22+by22=1(a>b>0)的弦,A(x1,y1),B(x2,y2),弦中点 M(x0,y0),则
(1)弦长 l= 1+k2|x1-x2|=
(2)直线 AB 的斜率 kAB=-ba22yx00. 5、直线与椭圆的关系
1+k12|y1-y2|;
1(a>b>0)的右、下、上顶点,F 是椭圆 C 的右焦点.若 B2F⊥AB1,则椭圆 C 的离心率是________.
方法总结:求离心率的值关键是找到等式关系,解出 a 与 c 的关系,进而求出离心率。常见的等式关系主要 有:1、题目中给出等式关系;2、通过几何关系如垂直或者夹角的关系得出等式关系;3、挖掘题目中的等 式关系。
(2)设直线 l 与圆 O 相切于第一象限内的点 P.
①若直线 l 与椭圆 C 有且只有一个公共点,求点 P 的坐标;
②直线 l 与椭圆 C 交于 A,B 两点,若△AOB 的面积为2 6,求直线 l 的方程. 7
变式 1、在平面直角坐标系 xOy 中,已知圆 O:x2+y2=b2 经过椭圆 E:x2+y2=1(0<b<2)的焦点.(1)求椭 4 b2
圆 E 的标准方程; (2)设直线 l:y=kx+m 交椭圆 E 于 P,Q 两点,T 为弦 PQ 的中点,M(-1,0),N(1,0),记直线 TM,
TN 的斜率分别为 k1,k2,当 2m2-2k2=1 时,求 k1·k2 的值.
变式 2、(浙江杭州高级中学 2019 届模拟)已知椭圆x2+y2=1(a>b>0)的一个顶点为 B(0,4),离心率 e= 5,
|F1F2|=2c
e=c, a
e∈(0,1)
c2=a2-b2
2、焦半径:椭圆上的点 P(x0,y0)与左(下)焦点 F1 与右(上)焦点 F2 之间的线段的长度叫做椭圆的焦半径,分
别记作 r1=|PF1|,r2=|PF2|. (1)ax22+by22=1(a>b>0),r1=a+ex0,r2=a-ex0; (2)ay22+bx22=1(a>b>0),r1=a+ey0,r2=a-ey0; (3)焦半径中以长轴为端点的焦半径最大和最小(近日点与远日点).
变式 2、(四川省乐山一中 2019 届质检)设 F 是椭圆 C:x2+y2=1(a>b>0)的一个焦点,P 是椭圆 C 上的 a2 b2
点,圆 x2+y2=a2与线段 PF 交于 A,B 两点,若 A,B 三等分线段 PF,则椭圆 C 的离心率为( ) 9
A. 3
B. 5
3
3
C. 10 4
D. 17 5
变式 1、(1)已知 F1,F2 是椭圆 C:ax22+by22=1(a>b>0)的左、右焦点,A 是 C 的左顶点,点 P 在过 A 且斜率为
63的直线上,△PF1F2 为等腰三角形,∠F1F2P=120°,则 C 的离心率为(
)
A.2
B.1
3
2
C.1
D.1
3
4
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C:
x2 36
+
y2 20
1
的两个焦点,M

C
上一点且在第一象限.若 △MF1F2
为等腰三角形,则 M 的坐标为___________.
3、(2018·全国卷Ⅰ)已知椭圆 C:x2+y2=1 的一个焦点为(2,0),则 C 的离心率为( ) a2 4
A.1
B.1
3
2
C. 2 D.2 2
2
3
4、(2017·全国卷Ⅲ)已知椭圆
2,则
线段 AB 的长是( )
A.2 2 3
B.4 2 3
C. 2
D.2
5、(一题两空)已知点
F1,F2
分别是椭圆 x2 +y2=1 25 9
的左、右焦点,点
P
在此椭圆上,则椭圆离心率为________,
△PF1F2 的周长为________.
四、例题选讲
考点一 椭Fra Baidu bibliotek的离心率的值
例1
(1)如图,在平面直角坐标系
a2 b2
5
直线 l 交椭圆于 M,N 两点.
(1)若直线 l 的方程为 y=x-4,求弦|MN|的长;
(2)如果△BMN 的重心恰好为椭圆的右焦点 F,求直线 l 方程的一般式.
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方法总结:直线与椭圆综合问题的常见题型及解题策略 (1)求直线方程:可依题设条件,寻找确定该直线的两个条件,进而得到直线方程. (2)求面积:先确定图形的形状,再利用条件寻找确定面积的条件,进而得出面积的值. (3)弦长问题:利用根与系数的关系、弦长公式求解. (4)中点弦或弦的中点问题:一般利用点差法求解,注意判断直线与椭圆是否相交.
五、优化提升与真题演练
1、(江苏省南通市通州区
2019-2020
学年高三第一次调研抽测)设
A,B
分别为椭圆
C:
x a
2 2
y2 b2
1(a>b
>0)的右顶点和上顶点,已知椭圆 C 过点 P(2,1),当线段 AB 长最小时椭圆 C 的离心率为_______.
2、【2019
年全国Ⅲ卷】设
F1,F2
为椭圆
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将直线方程与椭圆方程联立,消去一个变量得到关于 x(或 y)的一元二次方程 ax2+bx+c=0(或 ay2+by+c
=0).
再求一元二次方程的判别式Δ,当:
①Δ>0⇔直线与椭圆相交;
②Δ=0⇔直线与椭圆相切;
③Δ<0⇔直线与椭圆相离.
6、设直线 l 与椭圆的交点坐标为 A(x1,y1),B(x2,y2),k 为直线 l 斜率,则 AB= (1+k2)|x1-x2|.
F2(3,0),离心率为
e.
(1)若 e= 3,求椭圆的方程; 2
(2)设直线 y=kx 与椭圆相交于 A,B 两点,M,N 分别为线段 AF2,BF2 的中点,若坐标原点 O 在以 MN
为直径的圆上,且 2<e≤ 3,求 k 的取值范围.
2
2
变式
4、(2018
苏中三市、苏北四市三调)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆
x2 a2
y2 b2
1(a
b 0)
的右焦点为 F , P 为右准线上一点.点 Q 在椭圆上,且 FQ FP .
(1)若椭圆的离心率为 1 ,短轴长为 2 3.
2 ① 求椭圆的方程;
(2)若在 x轴上方存在 P,Q 两点,使 O, F, P, Q 四点共圆,求椭圆离心率的取值范围.
求离心率的值关键是找到不等关系,解出 a 与 c 的关系,进而求出离心率的范围。常见的等式关系主要有: 1、若椭圆上的点,则根据范围分布找到横坐标或者纵坐标的范围;2、若是椭圆上的点,则研究此点到焦
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点的范围;要特别注意离心率的范围。
考点三 直线与椭圆的综合问题
例 3、[2018·江苏高考]如图,在平面直角坐标系 xOy 中,椭圆 C 过点(
3,1),焦点 2
F1(-
3,0),F2(
3,
0),圆 O 的直径为 F1F2. (1)求椭圆 C 及圆 O 的方程;
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变式 2、(2020·上饶模拟)已知两定点 A(-1,0)和 B(1,0),动点 P(x,y)在直线 l:y=x+2 上移动,椭圆 C 以 A,
B 为焦点且经过点 P,则椭圆 C 的离心率的最大值为________.
变式
3、已知椭圆x2+y2=1(a>b>0)的右焦点为 a2 b2
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3、中心为原点,一个焦点为 F(0,5 2)的椭圆,截直线 y=3x-2 所得弦中点的横坐标为1,则该椭圆的方程 2
是____________.
4、已知直线
y=-x+1
与椭圆ax22+by22=1(a>b>0)相交于
A,B
两点,若椭圆的离心率为
2,焦距为 2
圆与直线 bx-ay+2ab=0 相切,则 C 的离心率为( )
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A. 6 3
B. 3 3
C. 2 3
D.1 3
6、(2017 扬州期末)如图,椭圆 C:xa22+yb22=1(a>b>0),圆 O:x2+y2=b2,过椭圆 C 的上顶点 A 的直线
l:y=kx+b 分别交圆 O、椭圆 C 于不同的两点 P,Q,设A→P=λP→Q.
图形
范围
-a≤x≤a, -b≤y≤b
-b≤x≤b, -a≤y≤a
对称性
对称轴:坐标轴,对称中心:(0,0)
顶点 性质
轴 焦距
离心率
a,b,c 的关系
A1(-a,0),A2(a,0),
A1(0,-a),A2(0,a),
B1(0,-b),B2(0,b)
B1(-b,0),B2(b,0)
长轴 A1A2 的长为 2a,短轴 B1B2 的长为 2b
xOy
中,
已知

圆x2+ a2
y2 b2

1(a

b
>0)





A,左焦点为
F,
第(1)题图 上顶点为 B,若∠BAO+∠BFO=90°,则椭圆的离心率是____. (2)已知 O 为坐标原点,F 是椭圆 C:xa22+yb22=1(a>b>0)的左焦点,A,B 分别为椭圆 C 的左、右顶点.P 为椭圆 C 上一点,且 PF⊥x 轴.过点 A 的直线 l 与线段 PF 交于点 M,与 y 轴交于点 E.若直线 BM 经过 OE 的中点,则 C 的离心率为____.
变式 3、焦点在 x 轴上的椭圆方程为x2+y2=1(a>b>0),短轴的一个端点和两个焦点相连构成一个三角形, a2 b2
该三角形内切圆的半径为b,则椭圆的离心率为( ) 3
A.1 B.1 C.1 D.2 4 3 23
变式 4、(2017 苏北四市一模) 如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知 A,B1,B2 分别为椭圆 C:ax22+by22=
3、焦点三角形:椭圆上的点 P(x0,y0)与两焦点构成的△PF1F2 叫做焦点三角形,∠F1PF2=θ,△PF1F2 的面积
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为 S,则在椭圆x2+y2=1(a>b>0)中 a2 b2
(1)当 P 为短轴端点时,θ最大.
(2)S=1|PF1||PF2|·sin θ=b2tan θ=c|y0|,当|y0|=b 时,即点 P 为短轴端点时,S 取最大值,最大值为 bc.
C:x2+y2=1(a>b>0)的左、右顶点分别为 a2 b2
A1,A2,且以线段
A1A2
为直径的圆
与直线 bx-ay+2ab=0 相切,则 C 的离心率为( )
A. 6 3
B. 3 C. 2 D.1 3 33
5、(2017·全国卷Ⅲ)已知椭圆 C:ax22+by22=1(a>b>0)的左、右顶点分别为 A1,A2,且以线段 A1A2 为直径的
(1) 若点 P(-3,0),点 Q(-4,-1),求椭圆 C 的方程;
(2) 若λ=3,求椭圆 C 的离心率 e 的取值范围.
7、(2017 苏北四市摸底)如图,椭圆 C:x2+y2=1(a>b>0)的上、下顶点分别为 A,B,右焦点为 F,点 P a2 b2
在椭圆 C 上,且 OP⊥AF. (1) 若点 P 坐标为( 3,1),求椭圆 C 的方程; (2) 延长 AF 交椭圆 C 于点 Q,若直线 OP 的斜率是直线 BQ 的斜率的 2 倍,求椭圆 C 的离心率;
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第 52 讲 椭圆的几何性质
一、课程标准
1、掌握椭圆的性质,能够正确求出椭圆的性质
2、掌握求椭圆的离心率的值以及离心率的范围
3、掌握直线与椭圆的位置关系
二、基础知识回顾
1、 椭圆的标准方程和几何性质 标准方程
x2+y2=1(a>b>0) a2 b2
x2+y2=1(a>b>0) b2 a2
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