人教版文科数学椭圆讲义
椭圆的简单几何性质课件人教新课标
也即,a不变, c越大,椭圆越扁。
把椭圆的焦距与长轴长的比
c a
称为椭
圆的离心率,用e表示,即
4、椭圆的离心率
离心率:椭圆的焦距与长轴长的比: 叫做椭圆的离心率。
[1]离心率的取值范围:0<e<1
[2]离心率对椭圆形状的影响: 1)e 越接近 1,c 就越接近 a,从而 b就越小,椭
圆就越扁
2)e 越接近 0,c 就越接近 0,从而 b就越大,椭 圆就越圆
复习:
1.椭圆的定义:
到两定点F1、F2的距离之和为常数(大于|F1F2 |)的
动点的轨迹叫做椭圆。
| PF1 | | PF2 | 2a(2a | F1F2 |)
2.椭圆的标准方程是:
当焦点在X轴上时
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0)
当焦点在Y轴上时
y2 x2 1(a b 0) a2 b2
[3]e与a,b的关系:
e
c
a
a2 b2
b2
1
a2
a2
标准方程 图象
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0)
x2 b2
y2 a2
1(a
b
0)
范围 对称性 顶点坐标 焦点坐标 半轴长
焦距
a,b,c关系
离心率
关于x轴、y轴成轴对称;关于原点成中心对称。
(a,0) ,(0,b) (b,0) , (0,a)
3.椭圆中a,b,c的关系是:
a2=b2+c2
y
B2
A1
ba
A2
F1 O c F2
x
容易算得:B2F2=a
B1
2025版新教材高中数学第3章椭圆及其标准方程课件新人教A版选择性必修第一册
关键能力•攻重难
题型一
题型探究 求椭圆的标准方程
1.根据下列条件,求椭圆的标准方程: (1)两个焦点的坐标分别为(-4,0)和(4,0),且椭圆经过点(5,0); (2)焦点在y轴上,且经过两个点(0,2)和(1,0); (3)经过点 P13,13,Q0,-12.
[分析] (1)设出焦点在x轴上的椭圆的标准方程,再根据条件求出 a,b的值,即可求得方程;(2)设出焦点在y轴上的椭圆的标准方程,再 根据条件求出a,b的值,即可求得方程;(3)焦点位置不确定,可以分两 种情况分别求解,也可直接设所求椭圆方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0, m≠n).
所以所求椭圆的标准方程为y12+x12=1. 45
方法二:设椭圆的方程为 mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n).
则19m+19n=1, 14n=1,
解得nm==45.,
所以所求椭圆的方程为 5x2+4y2=1,
故椭圆的标准方程为y12+x12=1. 45
[规律方法] 1.定义法求椭圆方程 利用定义,直接求出a,c,再求出b后根据焦点的位置写出椭圆的方 程. 2.待定系数法求椭圆标准方程的步骤 (1)作判断:依据条件判断椭圆的焦点在x轴上还是在y轴上,还是在 两个坐标轴上都有可能.
ay22+bx22=1(a>b>0). 因为 c2=16,且 c2=a2-b2,故 a2-b2=16.① 又点( 3,- 5)在椭圆上,所以-a252+ b322=1,
即a52+b32=1.② 由①②得 b2=4,a2=20, 所以所求椭圆的标准方程为2y02 +x42=1.
题型二
椭圆中的焦点三角形问题
2.借助轨迹方程的学习,培养逻辑推理及直观想象素养.
人教版选修21第二章椭圆椭圆的几何性质讲义
案例〔二〕——精析精练课堂合作探究重点难点突知识点 椭圆的几何性质由椭圆方程()012222>>=+b a by a x 研究椭圆的性质。
(利用方程研究,说明结论与由图形观察一致〕〔1〕范围从标准方程得出1,12222≤≤b y a x ,即有b y b a x a ≤≤-≤≤-,,可知椭圆落在b y a x ±=±=,组成的矩形中。
〔2〕对称性把方程中的x 换成x -方程不变,图象关于y 轴对称。
y 换成y -方程不变,图象关于x 轴对称。
把y x ,同时换成y x ,-方程也不变,图象关于原点对称。
假如曲线具有关于x 轴对称,关于y 轴对称和关于原点对称中的任意两种,那么它一定具 有第三种对称。
原点叫椭圆的对称中心,简称中心。
x 轴、y 轴叫椭圆的对称轴。
从椭圆的方程中直接 可以看出它的范围,对称的截距。
(3)顶点椭圆和对称轴的交点叫做椭圆的顶点。
在椭圆12222=+by a x 的方程里,令0=y 得a x ±=,因此椭圆和x 轴有两个交点()()0,,0,21a A a A -,它们是椭圆12222=+by a x 的顶点。
令0=x ,得b y ±=,因此椭圆和y 轴有两个交点()()b B b B ,0,,021-,它们也是椭圆12222=+b y a x 的顶点。
因此椭圆共有四个顶点:()()0,,0,21a A a A -,()()b B b B ,0,,021-。
加 两焦点()()0,,0,21c F c F -共有六个特殊点。
21A A 叫椭圆的长轴,21B B 叫椭圆的短轴,长分别为b a 2,2。
b a ,分别为椭圆的长半轴长和短半轴长。
椭圆的顶点即为椭圆与对称轴的交点。
至此我们从椭圆的方程中直接可以看出它的 ,对称性、顶点。
因此只需少量描点就可以较正确地作图了。
(4)离心率之比来决定的。
由于21⎪⎭⎫⎝⎛-=⇒=a b e a c e ,b a >,所以离心率的范围是10<<e 。
高中数学选择性必修一(人教版)《3.1.1椭圆及其标准方程》课件
2.已知椭圆xa22+by22=1(a>b>0),F1,F2 是它的焦点.过 F1 的直 线 AB 与椭圆交于 A,B 两点,求△ABF2 的周长.
解:如图,∵|AF1|+|AF2|=2a,|BF1|+|BF2|=2a, ∴△ABF2 的周长=|AB|+|BF2|+|AF2|=|AF1|+|BF1|+ |AF2|+|BF2|=4a.
即 25=|PF1|2+|PF2|2-|PF1|·|PF2|.
①
由椭圆的定义得 10=|PF1|+|PF2|,
所以 100=|PF1|2+|PF2|2+2|PF1|·|PF2|.2|=75,
所以|PF1|·|PF2|=25,
所以
S△F1PF2=12|PF1|·|PF2|·sin
()
A.10
B.8
C.5
D.4
解析:∵a=5,∴|PF1|+|PF2|=2a=10. 答案:A 3.已知椭圆中 a=5, c= 5, 焦点在 x 轴上,则椭圆的标准方 程为_________.
答案:2x52+2y02 =1
题型一 椭圆的定义及应用
[学透用活]
[典例 1] (1)下列说法正确的是
()
[解] (1)由于椭圆的焦点在 x 轴上, ∴设它的标准方程为xa22+by22=1(a>b>0). ∴a=5,c=4,∴b2=a2-c2=25-16=9. 故所求椭圆的标准方程为2x52 +y92=1. (2)由于椭圆的焦点在 y 轴上, ∴设它的标准方程为ay22+xb22=1(a>b>0). ∴a=2,b=1. 故所求椭圆的标准方程为y42+x2=1.
()
A.(5,0),(-5,0)
B.(0,5),(0,-5)
C.(0,12),(0,-12)
3.1.2椭圆的简单几何性质课件(人教版)
x2 a2
y2 b2
1,
(4)
由此可知,点M的轨迹是椭圆,方程(1)是椭圆
的参数方程,在椭圆的参数方程(1)中,常数a、
b分别是椭圆的长半轴长和短半轴长.
6、椭圆的参数方程
椭圆 x2 a2
y2 b2
1 (a
b
0),的参数方程是
x
y
a cos b sin
(为参数)
7、椭圆的焦半径公式
P(x0,y0)是椭圆
c2
b2,就可化
成:x a
2 2
y2 b2
(1 a
b 0).
这是椭圆的标准方程,所以点M的轨迹是长轴、 短轴长分别为2a、2b的椭圆.
5、椭圆的第二定义
平面内点M与一个定点的距离和它到一定直线的
距离的比是常数:e c (0<e<1)时,这个 a
点M的轨迹是椭圆,定点是椭圆的焦点,定直线 叫做椭圆的准线,常数e是椭圆的离心率.
长、离心率、焦点和顶点的坐标,并用描点法
画出它的图形.
解:把已知方程化成标准方程: x 2 52
y2 42
1,
这里,a 5,b 4,所以:c 25 16 3,
因此,椭圆的长轴和短轴的长分别是:2a 10
和 2b 8,离心率 e c 3,两个焦点分别是 a5
F1 ( 3,0)和F2 (3,0),椭圆的四个顶点是 A(1 5,0)、A(2 5,0),B(1 0, 4)和B(2 0,4).
练习
一、选择题
1、椭圆短轴长是2,长轴是短轴的2倍,则椭圆
的中心到其准线的距离是(D )
A、8 5 5
B、 4 5 5
C、8 3 3
D、 4 3 3
2、椭圆 9x2 25 y 2 225 上有一点P,它到右准
人教版高中数学课件 第三册:椭圆课件
m
4
4. 求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1 ) 与椭圆 x
2
9 5 ( 2 ) 经过点 P1 ( 6 ,1 ), P2 ( 3 , 2 ).
y
2
1共焦点 , 且过点 M ( 0 , 2 );
注:1.当焦点位置不确定时,应分类讨论; 2.椭圆的一般方程为mx2+ny2=1(m,n>0,m≠n)
A.8 B. 25 6 C.
2
9 2
D.
15 8
8.方程
x
2
K 3
y
5 K
1表示椭圆的充要
(3,4) (4,5 条件是 ___________ )
题型1.椭圆的定义与方程
例1.已知动圆P过定点A(-3,0),并且在圆B: (x-3)2+y2=64的内部与其相内切,求动圆圆 心P的轨迹方程. y
椭圆
一.椭圆定义
第一定义:
平面内与两个定点F1、F2的距离的 和等于常数(大于∣F1F2∣)的点的 轨迹叫椭圆.这两个定点叫椭圆的焦点 ,两焦点的距离叫椭圆的焦距.
注意:|PF1|+|PF2|=2a>2c
第二定义:到定点的距离和到定直线 的距离之比是常数:e=c/a(0<e<1) 的点的轨迹.
PF 2 PQ =e
( (
) )
1. 判断下列方程是否表示椭圆, 若是, 求出 a, b, c.
(1)
(2)
x
2
2 2 x
4 2 x
y
2
2 2 y
2 2 y
1
(不是)
1 (是, a=2,b=c= 2)
人教版数学选修21第二章椭圆椭圆的标准方程讲义
案例(二)——精析精练课堂合作探究重点难点突破知识点一 对椭圆定义的理解平面内与两个定点1F ,2F 的距离的和等于常数(大于21F F )的点的轨迹(或集合)叫做椭圆,这两个定点叫做椭圆的焦点,两个焦点的距离叫做焦距。
根据椭圆的定义可知:椭圆上的点M 满足集合()a MF MF M P 221=+=,c F F 221=,0>a ,0>c ,且a 、c 都为常数。
当c a >即c a 22>时,集合P 为椭圆。
当c a =即c a 22=时,集合P 为线段21F F 。
当c a <即c a 22<时集合P 为空集。
对于后两种情况我们应该注意,它们可以帮助我们理解椭圆的定义,并在具体问题中做 出适当的判断。
知识点二 椭圆的标准方程根据椭圆的定义,结合求曲线方程的步骤,寻求它的方程,方程的繁简取决于坐标系的建立。
首先,可以结合椭圆的形状,感性地认识到椭圆具有对称性,并利用对称性来建立适当的坐标系。
其次,如何将椭圆定义中线段长度关系用坐标的形式表示出来,于是设椭圆上任意一点坐标为()y x M ,,M 点到两焦点间的距离之和为常数a 2,即()()a y c x y c x 22222=+-+++,然后化简方程。
其中带根式方程的化简较困难,原因可能是方法不当,也可能是运算较繁,在推导过程中,只要抓住“怎样消去方程中的根式”这一关键问题,演算虽较繁,也能迎刃而解。
关于0>>c a 、022>-c a 、()0222>=-b b c a 以及为什么要设222b c a =-,这正是定义中括号内内容强调的所在,在学习过程中一定要深刻地认识和体会。
特别地,引入b的作用是为了使方程的形式简单,到下节研究椭圆的性质,就可以明确b 的几何意义。
至于焦点在y 轴上的情形,可仿上研究。
此外:①在椭圆的两种标准方程中,总是0>>b a ;②如果椭圆的焦点在x 轴上,则焦点坐标为()()0,,0,c c -;如果焦点在y轴上,则焦点坐标为()()c c -,0,,0;③a 、b 、c 有关系式222c b a +=;④两种形式的椭圆标准方程都可以写成122=+ny mx ()n m n m ≠>>,0,0,这为后面的学习奠定了基础。
高二数学 椭圆的几何性质知识精讲 新人教版(文)
高二数学 椭圆的几何性质知识精讲 新人教版(文)【本讲教育信息】一. 教学内容:椭圆的几何性质二. 本周教学重、难点: 1. 重点:椭圆的几何性质,椭圆的第二定义。
2. 难点:焦半径,焦点三角形三.2222+b y a x[例1] 设P 又 ∵ r 1∴ sin∴36==e a c 方法二:∵ ︒=∠9021PF F ∴ P PF F y c b b S ⋅⋅==︒⋅=∆221290tan2221 ∴ cb y P 2= 又 ∵a y y P P 215sin 75sin =︒+︒ ∴ a y y P P 2426426=-++∴ a y P 262=a cb =⋅26 ∴ac c a =-)(622 ∴aca c =-2)(66∴ e e =-266 ∴ 36=e[例2] 过点M (1,1)作直线与椭圆14922=+y x 交于A 、B 两点,M 恰为AB 中点,求直线方程。
解:设A (11,y x )B (22,y x )∴ 1492121=+y x ① 1492222=+y x ② ①-②:910))((41))((21212121=-++-+y y y y x x x x ∴0)(41)(9121212121=--+++x x y y y y x x ∴02412912121=--⨯⨯+⨯x x y y ∴ 94-=k∴ )1(941--=-x y 即01394=-+y x[例3] 椭圆)0(12222>>=+b a by a x ,23=e ,P 为任一点,当21PF F ∠最大时,是否存在一直线过点(a -,0)交椭圆于A 、B 两点,且A 、B 在以P 为圆心的圆上。
解:设A (11,y x ),B (22,y x ),直线AB 的斜率为k ,线段AB 中点M (00,y x )∴ 1221221=+b y a x ① 1222222=+by a x ②①-②:0))((1))((12121221212=-++-+y y y y b x x x x a ∴0110022=⋅+k x y b a ∴ 00202=+ky a x b ③ 又 ∵ PM ⊥AB ∴kx b y 100-=- ④ ∴ a kx y -=00 ⑤ 又 ∵ 23=e ∴ 设m a 2=,m b =,m c 3= 联立③、④、⑤ ∴ 25±=k ∴ 这样的直线存在 方程为x a y 25±=+[例4] 已知椭圆的对称轴是坐标轴,O 为坐标原点,F 是一个焦点,A 是一个顶点,若椭圆的长轴长是6,且32cos =∠OFA ,求椭圆的方程。
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挑战自我
已知椭圆的两个焦点分别为F1(-4,0)和 F2(4,0),再添加什么条件,可得椭 圆方程为
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1.中美贸易摩擦已升级为舆论战,坚 持正确 舆论导 向、弘 扬爱国 主义精 神尤为 重要。 2.爱国主义精神具有深厚的历史性, 极强的 传承力 、感染 力,以 及坚韧 性,顽 强性和 理性。
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结论
x2 y2 1 a2 b2
其中,a b 0 .
它的焦点坐标在x轴上,分别是F1(c,0), F2 (c,0)
c2 a2 b2
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高三数学文科解析几何讲义---椭圆
椭圆一.椭圆定义:⑴第一定义:平面内与两个定点21,F F 的距离之和为常数212F F a >的动点P 的轨迹叫椭圆,其中两个定点21,F 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21,F F 为端点的线段⑵椭圆的第二定义:平面内到定点F 与定直线L (定点F 不在定直线L 上)的距离之比是常数e(0<e<1)的点的轨迹为椭圆 【例】⑴已知21,F F 为椭圆192522=+y x的两个焦点,过1F 的直线交椭圆于A 、B 两点若1222=+BF AF ,则AB =__________⑵已知圆Q :0556-22=-+x y x ,动圆M 与已知圆内切,且过定点P (-3,0),求圆心M 的轨迹方程二.椭圆的方程与几何性质:见上表【例1】⑴已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点)1P ,(2P ,求椭圆方程5⑶已知椭圆A 和椭圆2212420xy+=共准线,且离心率为12,求椭圆A 的方程⑷已知P 点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P 到两焦点的距离分别为33P 作长轴的垂线恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆方程,求椭圆方程 【例2】⑴椭圆1422=+myx的离心率为21,则m=_________⑵短轴长为5,离心率32=e 的椭圆两焦点为21,F F ,过1F 作直线交椭圆于A 、B 两点,则2ABF ∆的周长为 ( ) A.3B.6C.12D.24⑶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424-,求此椭圆方程⑷如图,把椭圆1162522=+yx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7654321,,,,,,P P P P P P P 七个点,F 是椭圆的一个焦点,则=++++++7654321FP FP FP FP FP FP FP ________⑸在ABC ∆中,3,2,30===∠∆ABC S AB A ,若以A,B 为焦点的椭圆经过点C,该椭圆的离心率e=___⑹如果方程222=+ky x 表示焦点在y 轴的椭圆,那么实数k 的取值范围是_______【例3】⑴椭圆191622=+yx上的点到直线L:x+y-9=0的距离的最小值为_________⑵已知13422=+yx内有P(1,-1),F 是椭圆的右焦点,①求离心率 ②在椭圆上求一点M ,使MF MP 2+的值最小,并求出这个最小值三.位置关系 1.点),x (00y P 与椭圆12222=+by ax 的位置关系:当12222>+by ax 时,点P 在椭圆外; 当12222<+by ax 时,点P 在椭圆内; 当12222=+by ax 时,点P 在椭圆上2.直线与椭圆的位置关系直线与椭圆相交0>∆⇔; 直线与椭圆相切0=∆⇔; 直线与椭圆相离0<∆⇔ 3.弦长公式:21222122221),,(),,()0(1:,:1x x kAB y x B y x A b a b y a x m kx y l -⋅+=>>=++=则,交点为椭圆已知直线212221222211),,(),,()0(1:,:1y y kAB y x B y x A b a bx ay m kx y l -⋅+=>>=++=则,交点为椭圆已知直线四.点差法:适用:求平行弦的中点轨迹,求过定点的弦中点的轨迹,求被定点平分的弦所在直线的方程 【例】⑴求椭圆方程1222=+y x 中斜率为2的平行弦的中点轨迹方程⑵求椭圆方程1222=+y x中过定点P (0,2)的弦AB 的中点M 的轨迹方程⑶在椭圆12422=+yx中,过点P(1,1)的弦AB 恰被点P 平分,求弦AB 所在直线的方程【习题】1.已知两定点1(1,0)F -、2(1,0)F 且12F F 是1P F 与2P F 的等差中项,则动点P 的轨迹方程是( )A.221169xy+= B.2211612xy+= C.22143xy+= D.22134xy+=2.离心率为黄金比12的椭圆称为“优美椭圆”.设22221(0)x y a b ab+=>>是优美椭圆,F 、A 分别是它的左焦点和右顶点,B 是它的短轴的一个顶点,则FBA ∠等于( )A.60B.75C.90D.1203.点P(-3,1)在椭圆22221(0)x y a b ab+=>>的左准线上,过点P 且方向向量为(2,5)a =-的光线,经直线y=-2反射后通过椭圆的左焦点,则这个椭圆的离心率为( )313C.2D.124. 已知(1,0)A -,(1,0)B ,点(,)C x y 12=,则AC BC +=( ).A 6 .B 4 .C 2 .D 不能确定 5.如图,把椭圆2212516xy+=的长轴A B 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1234567P F P F P F P F P F P F P F ++++++= . 6.已知P 是椭圆22221x y ab+=()0a b >>上任意一点,P 与两焦点连线互相垂直,且P 到两准线距离分别为6、12,则椭圆方程为_____________ 7.直线l 过点()1,1M ,与椭圆22143xy+=相交于A 、B 两点,若A B 的中点为M ,试求直线l 的方程.8.已知椭圆1422=+y x 及直线y=x+m,⑴当m 为何值时,直线和椭圆有公共点 ⑵若直线被椭圆截得的弦长为5102,求直线的方程9.椭圆C:1162522=+yx内有一点A (2,1)F 是椭圆C 的左焦点,P 为椭圆C 上的动点,求PF PA 35+的最小值10.椭圆C:1162522=+yx内有一点A (2,1)F 是椭圆C 的左焦点,P 为椭圆C 上的动点,求PF PA +的最大值与最小值11. 椭圆C:1162522=+yx外有一点A (5,6),l 为椭圆的左准线,P 为椭圆C 上的动点,点P 到的l 距离为d,求d PA 53+的最小值12.已知椭圆的中心在坐标原点O ,焦点在坐标轴上,直线y=x+1与椭圆交于P,Q 两点,且210,=⊥PQ OQ OP ,求椭圆方程。
3.1.2椭圆的简单几何性质课件(人教版)
a, b, c的关系
a2=b2+c2
a2=b2+c2
y B2(0, b) b a A2(a, 0) o c F2
B1(0,-b)
因为x轴、y轴是椭圆的对称轴,所以椭圆与它的对
称轴的有四个交点,这四个交点叫做椭圆的顶点.
线段A1A2、B1B2分别叫做椭圆的长轴和短轴,它们的 长分别等于2a和2b.
a、b分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长.
4、离心率
思考?视察上图,我们发现,不同形状的椭圆的扁平 程度不同,相同形状的椭圆的扁平程度相同 . 扁平程度是 椭圆的重要形状特征,你能用适当的量定量刻画椭圆的扁 平程度吗? x2 y2
在椭圆的标准方程 不变.
x2 a2
+
y2 b2
=
1 (a
>
b
>
这说明当点P(x, y)在椭圆上时,
0) 中,以-y代y,方程 P2 (-x, y) y P(x, y)
它关于x轴的对称点P1(x, -y)也在椭 圆上,所以椭圆关于x轴对称.
O
x
同理,以– x代 x,方程不变, 这说明点P(x, y)在椭圆上时,它关 P3(-x, -y)
点是椭圆的对称中心,椭圆的对称中心
叫做椭圆的中心.
3、顶点
研究曲线上某些特殊点的位置,可以确定曲线的位置.
思考?你认为椭圆的标准方程
x2 a2
y2 + b2
= 1 (a > b > 0) 上哪些
点比较特殊?为什么?如何得到这些点的坐标?
在椭圆的标准方程
x2 a2
+
y2 b2
= 1 (a
>
3.1椭圆课件(人教版)
为即
, ②
所以点M 的轨迹是一个椭圆. 与例2相比可见,椭圆也可以看作是由圆沿某个方向紧缩或拉伸得到
习题
10.一动圆与
外切,同时与圆
圆 求动圆圆心的轨迹方程,并说明它是什么曲 线.设动圆圆心为P(x,y),半径为R,两已知圆的圆心分别为
分别将两已知圆的方程
配方,得
①②两式的两边分别相加, 得
化简方程③,先移项,再两边分别平方,并整理, 得将④两边分别平方,并整理, 得将常数项移至方程的右边,两边分别除以108,得 由方程⑥可知,动圆圆心的轨迹是椭圆,它的长轴和短轴长为12,
4.求合适下列条件的椭圆的标准方程 (1)经过P(-3,0),Q(0,-2)两点 (2)长轴长等于20,离心率等于
或
练习
5.比较下列每组中椭圆的形状,哪一个更接近于圆?为什么? 与 与
(1)椭圆 心率是
因为 圆 (2)椭圆 心率是因为
的离心率是
,椭圆
的离
,所以,椭圆 更扁
的离心率是
,所以,椭圆
更圆,椭
椭圆的第二定义
掌握椭圆第二定义的意义和应 用
例题
如图,已知直线l:4x-5y+m=0和椭圆C: m为何值时,直线l与椭圆C:
(1)有两个公共点? (2)有且仅有一个公共点? (3)没有公共点?
例题
分析:直线l与椭圆C 的公共点的个数与方程
解的个数相对应.
组 所以,我们可以通过判断上述方程组解的情况得到问题的解
位,远日点(距离太阳最远的点)距太阳中心5.563天文单位(1天文单位是太阳
到地球的平均距离,约
),且近日点、远日点及太阳中心 在同一条直
线上,求轨迹方程.
习题
3.1.2椭圆的简单几何性质课件(人教版)(1)
所以|OF|=c,|AF|=a=3,
所以3c=23,所以 c=2,b2=32-22=5, 所以椭圆的标准方程是x92+y52=1 或x52+y92=1.
方法总结
利用椭圆的几何性质求标准方程的步骤: (1)确定焦点位置. (2)设出相应椭圆的标准方程. (3)根据已知条件构造关于参数的关系式,利用方程(组)求参数. (4)写出椭圆的标准方程.
04
课堂小结
课堂小结
标准方程 半轴长
焦距 a,b,c关系
离心率
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0)
y2 x2 1(a b 0) a2 b2
长半轴长为a,短半轴长为b.
焦距为2c;
a2=b2+c2 (0<e<1)
THANK YOU
课堂练习
练习:设椭圆方程mx2+4y2=4m(m>0)的离心率为 ,试求椭圆的长轴长、 短轴长、焦点坐标及顶点坐标.
02 由椭圆的几何性质求标准方程
例题讲解
例2 若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为18,一个焦点的坐
标是(3,0),则椭圆的标准方程为____________.
解:可设椭圆方程为ax22+by22=1(a>b>0), 2a+2b=18,
椭圆的简单几何性质
CONTENTS
目 录
01 椭圆的几何性质 02 由椭圆的几何性质求标准方程 03 求椭圆的离心率 04 课堂小结
01
椭圆的几何性质
新知探究
问题1 观察椭圆 ax22+by22 =1(a>b>0)的形状,你能从图上看出它的范围吗? 它具有怎样的对称性?椭圆上哪些点比较特殊?
(完整版)人教版文科数学椭圆讲义
2.1椭圆第1课时椭圆及其标准方程1.归纳总结,核心必记(1)椭圆的定义平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)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.(2)椭圆的标准方程(-c,0),(c,0)(0,-c),(0,c)例题1(椭圆定义理解)已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),F1,F2是它的焦点.过F1的直线AB与椭圆交于A、B两点,求△ABF2的周长.解:∵|AF1|+|AF2|=2a,|BF1|+|BF2|=2a,又∵△ABF2的周长=|AB|+|BF2|+|AF2|=|AF1|+|BF1|+|AF2|+|BF2|=4a,∴△ABF2的周长为4a.由椭圆的定义可知,点的集合P={M||MF1|+|MF2|=2a}(其中|F1F2|=2c)表示的轨迹有三种情况:当a>c时,集合P为椭圆;当a=c时,集合P为线段F1F2;当a<c时,集合P 为空集.在利用椭圆的定义判断有关点的轨迹问题时一定要注意所给常数与已知两定点之间距离的大小关系.因为椭圆上的点与两个焦点构成一个三角形,所以可联系三角形两边之和大于第三边来帮助记忆.案例11.已知命题甲:动点P到两定点A,B的距离之和|PA|+|PB|=2a,其中a为大于0的常数;命题乙:P 点轨迹是椭圆,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解析:选B 若点P 的轨迹是椭圆,则一定有|P A |+|PB |=2a (a >0,为常数). 所以甲是乙的必要条件.反过来,若|P A |+|PB |=2a (a >0,为常数),当2a >|AB |时,点P 的轨迹是椭圆;当2a =|AB |时,点P 的轨迹是线段AB ;当2a <|AB |时,点P 的轨迹不存在,所以甲不是乙的充分条件.综上可知,甲是乙的必要不充分条件.2.已知定点F 1,F 2,且|F 1F 2|=8,动点P 满足|PF 1|+|PF 2|=8,则动点P 的轨迹是( ) A .椭圆 B .圆 C .直线 D .线段解析:选D 因为|PF 1|+|PF 2|=|F 1F 2|,所以动点P 的轨迹是线段F 1F 2. 例题2(求椭圆的标准方程)(1)已知椭圆的两个焦点坐标分别是(-2,0),(2,0),并且经过点⎝⎛⎭⎫52,-32,求它的标准方程;(2)若椭圆经过两点(2,0)和(0,1),求椭圆的标准方程.解:(1) ∵椭圆的焦点在x 轴上,∴设它的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).由椭圆的定义知 2a =⎝⎛⎭⎫52+22+⎝⎛⎭⎫-322+ ⎝⎛⎭⎫52-22+⎝⎛⎭⎫-322=210,∴a =10.又∵c =2,∴b 2=a 2-c 2=10-4=6. ∴所求椭圆的标准方程为x 210+y 26=1.(2) 设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n ). ∵椭圆过(2,0)和(0,1)两点,∴⎩⎪⎨⎪⎧4m =1,n =1, ∴⎩⎪⎨⎪⎧m =14,n =1.综上可知,所求椭圆的标准方程为x 24+y 2=1.案例2 求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)两个焦点坐标分别是(-3,0),(3,0),椭圆经过点(5,0);(2)两个焦点坐标分别是(0,5),(0,-5),椭圆上一点P 到两焦点的距离之和为26. 解:(1)因为椭圆的焦点在x 轴上,所以设它的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).因为2a =(5+3)2+02+(5-3)2+02=10,2c =6,所以a =5,c =3,所以b 2=a 2-c 2=52-32=16.所以所求椭圆的标准方程为x 225+y 216=1.(2)因为椭圆的焦点在y 轴上,所以设它的标准方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0).因为2a =26,2c =10, 所以a =13,c =5. 所以b 2=a 2-c 2=144.所以所求椭圆的标准方程为y 2169+x 2144=1.例题3(与椭圆有关的轨迹问题)已知圆M :(x +1)2+y 2=1,圆N :(x -1)2+y 2=9,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C .求C 的方程.[尝试解答] 由已知得圆M 的圆心为M (-1,0),半径r 1=1;圆N 的圆心为N (1,0),半径r 2=3.设圆P 的圆心为P (x ,y ),半径为R .动圆P 与圆M 外切并且与圆 N 内切,所以|PM |+|PN |=(R +r 1)+(r 2-R )=r 1+r 2=4.由椭圆定义可知,曲线C 是以M 、N 为左、右焦点,长半轴长为2,短半轴长为 3的椭圆(左顶点除外),其方程为x 24+y 23=1(x ≠-2).解决与椭圆有关的轨迹问题的两种方法(1)定义法:用定义法求椭圆方程的思路是:先观察、分析已知条件,看所求动点轨迹是否符合椭圆的定义.若符合椭圆的定义,则用待定系数法求解即可.(2)相关点法:有些问题中的动点轨迹是由另一动点按照某种规律运动而形成的,只要把所求动点的坐标“转移”到另一个动点在运动中所遵循的条件中去,即可解决问题,这种方法称为相关点法.案例3 如图,圆C :(x +1)2+y 2=16及点A (1,0),Q 为圆上一点,AQ 的垂直平分线交CQ 于M ,求点M 的轨迹方程.解:由垂直平分线性质可知|MQ |=|MA |,∴|CM |+|MA |=|CM |+|MQ |=|CQ |. ∴|CM |+|MA |=4.又|AC |=2, ∴M 点的轨迹为椭圆.由椭圆的定义知,a =2,c =1,∴b 2=a 2-c 2=3. ∴所求轨迹方程为x 24+y 23=1.例题4 (与焦点有关的三角形问题)如图所示,P 是椭圆x 24+y 23=1上的一点,F 1,F 2为椭圆的左、右焦点,且∠PF 1F 2=120°,求△PF 1F 2的面积.[思考点拨] 由余弦定理结合椭圆的定义求出|PF 1|,再代入三角形的面积公式求解. [尝试解答] 由已知a =2,b =3, 得c =a 2-b 2=4-3=1,|F 1F 2|=2c =2.在△PF 1F 2中,由余弦定理,得|PF 2|2=|PF 1|2+|F 1F 2|2-2|PF 1||F 1F 2|·cos 120°,即|PF 2|2=|PF 1|2+4+2|PF 1|, ① 由椭圆定义,得|PF 1|+|PF 2|=4, 即|PF 2|=4-|PF 1|. ② ②代入①解得|PF 1|=65.∴S △PF 1F 2=12|PF 1|·|F 1F 2|·sin 120°=12×65×2×32=335.即△PF 1F 2的面积是335.第2课时 椭圆的简单几何性质1.预习教材,问题导入根据以下提纲,预习教材P 37~P 40“探究”的内容,回答下列问题. 观察教材P 38-图2.1-7,思考以下问题:(1)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)中x ,y 的取值范围各是什么?提示:-a ≤x ≤a ,-b ≤y ≤b .(2)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的对称轴和对称中心各是什么?提示:对称轴为x 轴和y 轴,对称中心为坐标原点(0,0). (3)椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)与坐标轴的交点坐标是什么?提示:与x 轴的交点坐标为(±a ,0),与y 轴的交点坐标为(0,±b ). (4)椭圆的长轴和短轴分别对应图中的哪些线段? 提示:长轴为A 1A 2,短轴为B 1B 2.(5)椭圆的离心率是什么?用什么符号表示?其取值范围是什么? 提示:离心率e =ca;0<e <1.(6)如果保持椭圆的长半轴长a 不变,改变椭圆的短半轴长b 的值,你发现b 的变化与椭圆的扁圆程度有什么关系?提示:b 越大,椭圆越圆;b 越小,椭圆越扁. (7)根据离心率的定义及椭圆中a ,b ,c 的关系可知, e =c a=c 2a 2=a 2-b 2a 2=1-⎝⎛⎭⎫b a 2,所以e 越接近于1,则c 越接近于a ,从而b =a 2-c 2就越小;e 越接近于0,则c 越接近于0,从而b 越接近于a .那么e 的大小与椭圆的扁圆程度有什么关系?提示:e 越大,椭圆越扁;e 越小,椭圆越圆. 2.归纳总结,核心必记 椭圆的简单几何性质(1)借助椭圆图形分析,你认为椭圆上到对称中心距离最近和最远的点各是哪些? 提示:短轴端点B 1和B 2到中心O 的距离最近;长轴端点A 1和A 2到中心O 的距离最远. (2)借助椭圆图形分析,你认为椭圆上的点到焦点距离的最大值和最小值各是何值? 提示:点(a ,0),(-a ,0)与焦点F 1(-c ,0)的距离分别是椭圆上的点与焦点F 1的最大距离和最小距离,分别为a +c 和a -c .(3)如何用a ,b 表示离心率?提示:由e =c a 得e 2=c 2a 2=a 2-b 2a2, ∴e = 1-⎝⎛⎭⎫b a 2. ∴e = 1-b 2a2. 续表例题1 (由椭圆的标准方程研究几何性质)求椭圆4x 2+9y 2=36的长轴长和焦距、焦点坐标、顶点坐标和离心率.[尝试解答] 将椭圆方程变形为x 29+y 24=1,∴a =3,b =2.∴c =a 2-b 2=9-4= 5.∴椭圆的长轴长和焦距分别为2a =6,2c =25, 焦点坐标为F 1(-5,0),F 2(5,0),顶点坐标为A 1(-3,0),A 2(3,0),B 1(0,-2),B 2(0,2),离心率e =c a =53.案例1 求椭圆m 2x 2+4m 2y 2=1(m >0)的长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标和离心率.解:椭圆的方程m 2x 2+4m 2y 2=1(m >0), 可转化为x 21m 2+y 214m 2=1.∵m 2<4m 2, ∴1m 2>14m2, ∴椭圆的焦点在x 轴上,并且长半轴长a =1m ,短半轴长b =12m ,半焦距长c =32m .∴椭圆的长轴长2a =2m ,短轴长2b =1m ,焦点坐标为⎝⎛⎭⎫-32m ,0,⎝⎛⎭⎫32m ,0,顶点坐标为⎝⎛⎭⎫1m ,0,⎝⎛⎭⎫-1m ,0,⎝⎛⎭⎫0,-12m ,⎝⎛⎭⎫0,12m . 离心率e =c a =32m 1m=32.例题2 (由椭圆的几何性质求方程)求适合下列条件的椭圆的标准方程.(1)长轴长是短轴长的5倍,且过点A (5,0); (2)离心率e =35,焦距为12.[尝试解答] (1)若椭圆焦点在x 轴上,设其标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2a =5×2b ,25a 2+0b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =1.故所求椭圆的标准方程为x 225+y 2=1;若焦点在y 轴上,设其标准方程为y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0),由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧2a =5×2b ,0a 2+25b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =25,b =5.故所求椭圆的标准方程为y 2625+x 225=1.综上所述,所求椭圆的标准方程为x 225+y 2=1或y 2625+x 225=1. (2)由e =c a =35,2c =12,得a =10,c =6,∴b 2=a 2-c 2=64.当焦点在x 轴上时,所求椭圆的标准方程为x 2100+y 264=1;当焦点在y 轴上时,所求椭圆的标准方程为y 2100+x 264=1.综上所述,所求椭圆的标准方程为x 2100+y 264=1或y 2100+x 264=1.案例2 求满足下列条件的椭圆的标准方程. (1)长轴长是短轴长的2倍,且经过点A (2,3);(2)短轴一个端点与两焦点组成一个正三角形,且焦点到同侧顶点的距离为 3. 解:(1)若椭圆的焦点在x 轴上,设标准方程为x 24b 2+y 2b2=1(b >0),∵椭圆过点A (2,3),∴1b 2+9b 2=1,b 2=10.∴方程为x 240+y 210=1.若椭圆的焦点在y 轴上. 设椭圆方程为y 24b 2+x 2b2=1(b >0),∵椭圆过点A (2,3),∴94b 2+4b 2=1,b 2=254.∴方程为y 225+4x 225=1.综上所述,椭圆的标准方程为x 240+y 210=1或y 225+4x 225=1.(2)由已知⎩⎪⎨⎪⎧a =2c ,a -c =3,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =23,c = 3.从而b 2=9,∴所求椭圆的标准方程为x 212+y 29=1或x 29+y 212=1.例题3(求椭圆的离心率)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F 1(-c ,0),A (-a ,0),B (0,b )是两个顶点,如果F 1到直线AB 的距离为b7,求椭圆的离心率e . [尝试解答] 由A (-a ,0),B (0,b ), 得直线AB 的斜率为k AB =ba,故AB 所在的直线方程为y -b =ba x ,即bx -ay +ab =0.又F 1(-c ,0),由点到直线的距离公式可得 d =|-bc +ab |a 2+b 2=b 7,∴7·(a -c )=a 2+b 2.又b 2=a 2-c 2,整理,得8c 2-14ac +5a 2=0, 即8⎝⎛⎭⎫c a 2-14c a+5=0.∴8e 2-14e +5=0.解得e =12或e =54(舍去).综上可知,椭圆的离心率e =12.求椭圆离心率及范围的两种方法(1)直接法:若已知a ,c ,可直接利用e =ca 求解.若已知a ,b 或b ,c ,可借助于a 2=b 2+c 2求出c 或a ,再代入公式e =ca求解.(2)方程法:若a ,c 的值不可求,则可根据条件建立a ,b ,c 的关系式,借助于a 2=b 2+c 2,转化为关于a ,c 的齐次方程或不等式,再将方程或不等式两边同除以a 的最高次幂,得到关于e 的方程或不等式,即可求得e 的值或范围.案例3 如图,已知F 1为椭圆的左焦点,A ,B 分别为椭圆的右顶点和上顶点,P 为椭圆上的一点,当PF 1⊥F 1A ,PO ∥AB (O 为椭圆的中心)时,求椭圆的离心率.解:由已知可设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),则由题意可知P ⎝⎛⎭⎫-c ,b 2a .∵△PF 1O ∽△BOA , ∴PF 1BO =F 1O OA . ∴b 2a b =ca ,即b =c , ∴a 2=2c 2, ∴e =c a =22.第3课时 直线与椭圆的位置关系(习题课)1、直线与椭圆的位置关系(重要)[思考1] 判断直线与圆的位置关系有哪几种方法?名师指津:(1)几何法:利用圆心到直线的距离d 与圆的半径的大小关系判断,d =r ⇔相切;d >r ⇔相离;d <r ⇔相交.(2)代数法:联立直线与圆的方程,利用方程组解的个数判断.[思考2] 能否利用判断直线与圆的位置关系的方法判断直线与椭圆的位置关系? 名师指津:不能采用几何法,但是可以利用代数法判断直线与椭圆的位置关系. [思考3] 已知直线l 和椭圆C 的方程,如何判断直线与椭圆的位置关系?名师指津:判断直线与椭圆的位置关系,通过解直线方程与椭圆方程组成的方程组,消去方程组中的一个变量,得到关于另一个变量的一元二次方程,则Δ>0⇔直线与椭圆相交; Δ=0⇔直线与椭圆相切; Δ<0⇔直线与椭圆相离.例题1 已知椭圆4x 2+y 2=1及直线y =x +m .问m 为何值时,直线与椭圆相切、相交、相离.[尝试解答] 将y =x +m 代入4x 2+y 2=1,消去y 整理得5x 2+2mx +m 2-1=0.Δ=4m 2-20(m 2-1)=20-16m 2.当Δ=0时,得m =±52,直线与椭圆相切;当Δ>0时,得-52<m <52,直线与椭圆相交; 当Δ<0时,得m <-52或m >52,直线与椭圆相离.判断直线与椭圆的位置关系的方法案例1 若直线y =kx +1与焦点在x 轴上的椭圆 x 25+y 2m=1总有公共点,求m 的取值范围.解:由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 25+y 2m=1,消去y ,整理得(m +5k 2)x 2+10kx +5(1-m )=0,所以Δ=100k 2-20(m +5k 2)(1-m )=20m (5k 2+m -1), 因为直线与椭圆总有公共点, 所以Δ≥0对任意k ∈R 都成立, 因为m >0,所以5k 2≥1-m 恒成立, 所以1-m ≤0, 即m ≥1.又因为椭圆的焦点在x 轴上, 所以0<m <5, 综上,1≤m <5,2、直线与椭圆的相交弦问题[思考1] 若直线l 与圆C 相交于点A ,B ,如何求弦长|AB |?名师指津:(1)利用r 2=d 2+⎝⎛⎭⎫l 22求解;(2)利用两点间的距离公式求解;(3)利用弦长公[思考2] 若直线l :y =kx +m 与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,如何求|AB |的值?名师指津例题2 已知椭圆x 236+y 29=1和点P (4,2),直线l 经过点P 且与椭圆交于A 、B 两点.(1)当直线l 的斜率为12时,求线段AB 的长度;(2)当P 点恰好为线段AB 的中点时,求l 的方程.[尝试解答] (1)由已知可得直线l 的方程为y -2=12(x -4),即y =12x .由⎩⎨⎧y =12x ,x 236+y29=1,可得x 2-18=0,若设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 则x 1+x 2=0,x 1x 2=-18.于是|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=(x 1-x 2)2+14(x 1-x 2)2=52(x 1+x 2)2-4x 1x 2=52×62=310. 所以线段AB 的长度为310.(2)法一:设l 的斜率为k ,则其方程为y -2=k (x -4). 联立⎩⎪⎨⎪⎧x 236+y 29=1,y -2=k (x -4),消去y 得(1+4k 2)x 2-(32k 2-16k )x +(64k 2-64k -20)=0. 若设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=32k 2-16k 1+4k 2,由于AB 的中点恰好为P (4,2), 所以x 1+x 22=16k 2-8k 1+4k 2=4, 解得k =-12,且满足Δ>0.这时直线的方程为y -2=-12(x -4),即y =-12x +4.法二:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则有⎩⎨⎧x 2136+y 219=1,x 2236+y 229=1,两式相减得x 22-x 2136+y 22-y 219=0,整理得k AB =y 2-y 1x 2-x 1=-9(x 2+x 1)36(y 2+y 1),由于P (4,2)是AB 的中点, ∴x 1+x 2=8,y 1+y 2=4, 于是k AB =-9×836×4=-12,于是直线AB 的方程为y -2=-12(x -4),即y =-12x +4.(1)弦长公式设直线方程为y =kx +m (k ≠0),椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)或y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0),直线与椭圆的两个交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2, 所以|AB |=(x 1-x 2)2+(kx 1-kx 2)2 =1+k 2·(x 1-x 2)2=1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2,或|AB |=⎝⎛⎭⎫1ky 1-1k y 22+(y 1-y 2)2=1+1k 2·(y 1-y 2)2 =1+1k2·(y 1+y 2)2-4y 1y 2.其中,x 1+x 2,x 1x 2或y 1+y 2,y 1y 2的值,可通过由直线方程与椭圆方程联立消去y 或x 后得到关于x 或y 的一元二次方程得到.(2)解决椭圆中点弦问题的两种方法①根与系数的关系法:联立直线方程和椭圆方程构成方程组,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决.②点差法:利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标分别代入椭圆方程,然后作差,构造出中点坐标和斜率的关系,具体如下:已知A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上的两个不同的点,M (x 0,y 0)是线段AB 的中点,则⎩⎨⎧x 21a 2+y 21b2=1,①x 22a 2+y22b 2=1,②由①-②,得1a 2(x 21-x 22)+1b 2(y 21-y 22)=0,变形得y 1-y 2x 1-x 2=-b 2a 2·x 1+x 2y 1+y 2=-b 2a 2·x 0y 0,即k AB =-b 2x 0a 2y 0. 案例2(1)直线y =x +1被椭圆x 24+y 22=1所截得线段的中点的坐标是( )A.⎝⎛⎭⎫23,53B.⎝⎛⎭⎫43,73C.⎝⎛⎭⎫-23,13D.⎝⎛⎭⎫-132,-172 解析:选C 联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x +1,x 24+y 22=1,消去y 得3x 2+4x -2=0.设交点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),中点M (x 0,y 0), ∴x 1+x 2=-43,x 0=x 1+x 22=-23,y 0=x 0+1=13.∴所求中点的坐标为⎝⎛⎭⎫-23,13. (2).椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,且椭圆与直线x +2y +8=0相交于P ,Q ,且|PQ |=10,求椭圆方程.解:∵e =32,∴b 2=14a 2.∴椭圆方程为x 2+4y 2=a 2. 与x +2y +8=0联立消去y ,得2x 2+16x +64-a 2=0,由Δ>0得a 2>32,由弦长公式得10=54×[64-2(64-a 2)].∴a 2=36,b 2=9.∴椭圆方程为x 236+y 29=1. 例题3(与椭圆有关的最值问题)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的离心率e =63.(1)若2a 2c=32,求椭圆方程;(2)直线l 过点C (-1,0)交椭圆于A 、B 两点,且满足:,试求△OAB 面积的最大值.[尝试解答](1)由题意知⎩⎨⎧c a =63,2a2c =32,解得a =3,c = 2.所以a 2=3,b 2=1, 所以椭圆方程为x 23+y 2=1.(2)由e =c a =63,及a 2=b 2+c 2,得a 2=3b 2,可设椭圆的方程为x 23b 2+y 2b 2=1,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意知直线l 的斜率存在,则设l 的方程为y =k (x +1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1),x 23b 2+y 2b 2=1,得(3k 2+1)x 2+6k 2x +3k 2-3b 2=0, 且Δ=12(3b 2-1)k 2+12b 2, 因为直线l 交椭圆于A 、B 两点,且,所以点C 在椭圆内部,所以a >1, 所以3b 2>1,所以Δ>0.所以x 1+x 2=-6k 23k 2+1.因为,所以(x 1+1,y 1)=3(-1-x 2,-y 2),所以x 1=-4-3x 2,所以x 2+1=-13k 2+1,所以|x 1-x 2|=43k 2+1.又O 到直线l 的距离为d =|k |1+k 2,所以S △ABO =12|AB |d =121+k 2|x 1-x 2|·d=2|k |3k 2+1=23|k |+1|k |≤33,所以当且仅当3|k |=1|k |,即k =±33时,S △ABO 取得最大值33.解决这类问题需要正确地应用转化思想、函数与方程思想和数形结合思想.其中应用比较多的是利用根与系数的关系构造等式或函数关系式,这其中要注意利用根的判别式来确定参数的限制条件.案例3 在椭圆x 24+y 27=1上求一点P ,使它到直线l :3x -2y -16=0的距离最短,并求出最短距离.解:设与椭圆相切并与l 平行的直线方程为y =32x +m ,代入x 24+y 27=1,并整理得4x 2+3mx +m 2-7=0,Δ=9m 2-16(m 2-7)=0⇒m 2=16⇒m =±4,故两切线方程为y =32x +4和y =32x -4,显然y =32x -4距l 最近,d =|16-8|32+(-2)2=813, 切点为P ⎝⎛⎭⎫32,-74.。
3.1.2椭圆的简单几何性质课件(人教版)
y2 x2 1(a b 0)
a2 b2
-b≤x≤b,-a≤y≤a
关于x轴、y轴成轴对称;关于原点成中心对称
(a,0)、(-a,0)、 (0,b)、(0,-b)
(b,0)、(-b,0)、 (0,a)、(0,-a)
(c,0)、(-c,0)
(0,c)、(0,-c)
长半轴长为a,短半轴长为b. a>b
cos B 7 18
则AC 2 AB 2 BC 2 2AB BC cos B 25 9
5 AC
3
2a 1 5 8 33
2c 1 e 2c 3 2a 8
随堂练习 8、与椭圆4x2+9y2=36有相同的焦距,且离心率0.8.
x2
y2
1或
y2
x2
1
125 45
扁
圆
随着学习的深入,可以体会到,虽然 b 也能刻画椭圆的扁平程度,但
c a
a
中a,c是确定圆锥曲线的基本量,不仅能有效刻画两个焦点离开中心的
程度,而且还蕴含着圆锥曲线几何特征的统一性
总结
标准方程 范围
对称性 顶点坐标 焦点坐标
半轴长 离心率
椭圆的几何性质
x2 a2
y2 b2
1(a
b
0)
-a≤x≤a,-b≤y≤b
25 16
x2 y2 (2) 1
25 4
y
4 B2
3
2
A1
1
A2
-5 -4 -3 -2 -1-1 o 1 2 3 4 5 x
-2
-3
-4
B1
y
4
3 2
B2
A1
1
A2
-5 -4 -3 -2 -1-1 o 1 2 3 4 5 x
3.1.2椭圆的简单几何性质课件(人教版)
a2=b2+c2 (a b 0)
例题巩固
x2
例1 1、椭圆 y 2 1的离心率为( D )
3
A.
2
3
B.
2
3
C.
2 3
3
y
D.
6
3
2
2
B2
x
y
2.已知椭圆 16x2 + 25y2 =400,则: 25 16 1
长轴长是 10 ,
长半轴长是
短轴长是 8
,
短半轴长是
焦距是
,
离心率是
2
2
2
2 4 2
∴|F1F2| +|MF2| =|MF1| ,即 4c +9b =|MF1|2,
根据椭圆的定义得|MF1|+|MF2|=2a,
可得|MF1| =(2a-|MF2|) =
2
∴
2
2
2
2- ,
3
2
2
4
2- =4c2+ b2,整理得
3
9
2
3
3(a2-c2)=2ab,所以 3b2=2ab,解得 b= a,
6
焦点坐标是 (±3,0 ,)
5
4
A1
;
;
0.6 ;
顶点坐标是 (0, ±4)、(±5, 0);
F1 o
B1
F2 A2x
例题巩固
例2 根据下列条件求椭圆的标准方程:
(1)在x轴上的一个焦点,与短轴两个端点的连线互相垂直,且焦距为8.
6
(2)椭圆过点(3,0),离心率 e= ;
3
2
2
(1)设椭圆的标准方程为2 + 2 =1(a>b>0).
3.1.2椭圆的简单几何性质课件(人教版)
谢谢
短半轴长
4.离心率
我们发现,不同形状的椭圆的扁平程度不同,相同形状
的椭圆的扁平程度相同,扁平程度是椭圆的重要形状特
征,你能用适当的量刻画椭圆的扁平程度吗?
4.离心率
我们发现,不同形状的椭圆的扁平程度不同,相同形状
的椭圆的扁平程度相同,扁平程度是椭圆的重要形状特
征,你能用适当的量刻画椭圆的扁平程度吗?
x2
你认为椭圆上a2
+
y2
b2
= 1(a > b > 0)哪些点比较特殊?为
什么?如何得到这些点的坐标?
y
1
0
2
x
3.顶点研究曲线上某些特殊点的位置,可以确定曲线的位置
x2
你认为椭圆上a2
+
y2
b2
= 1(a > b > 0)哪些点比较特殊?为
什么?如何得到这些点的坐标?
y
2
1
2
1
2
3.顶点研究曲线上某些特殊点的位置,可以确定曲线的位置
x2
你认为椭圆上a2
+
y2
b2
= 1(a > b > 0)哪些点比较特殊?为
什么?如何得到这些点的坐标?y Nhomakorabea2
1
2
1
2
0
1
x
线段1 2 、 1 2 分别叫做
椭圆的长轴和短轴,它们的
长分别等于2 和2 , 和
分别叫做椭圆的长半轴长和
圆越扁平;
越接近0, 越接近0, = 2 − 2 就越近 ,这时椭
圆就越接近圆.
当且仅当 = 时, =0,这时两个焦点重合,图形变
高三数学椭圆人教版(文)知识精讲
高三数学椭圆人教版(文)【同步教育信息】一. 本周教学内容:椭圆二. 知识内容: 1. 椭圆方程(1)标准方程:12222=+b y a x )0(>>b a 或12222=+b x a y )0(>>b a(2)参数方程:⎩⎨⎧==ϕϕsin cos b y a x2. 椭圆的几何性质对称性、离心率、X 围、顶点等 3. 直线与椭圆位置关系 (1)相交0>∆⇔ (2)相切0=∆⇔ (3)相离0<∆⇔【典型例题】[例1] 直线1+=kx y )(R k ∈与焦点在x 轴上的椭圆1522=+my x 总有公共点,求m 的取值X 围。
解:由0)1(510)5(1512222=-+++⇒⎪⎩⎪⎨⎧=++=m kx x k m m y x kx y 则0)5)(1(2010022≥+--=∆k m m k 对R k ∈恒成立0522≥-+⇔m m mk 对R k ∈恒成立,又0>m ,则有m k -≥152对R k ∈恒成立,故01≤-m 即1≥m ,又由5<m ,所以)5,1[∈m另解:令⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==v my u x5,则问题转化为直线15+=u k v m 与圆122=+v u 总有公共点,求m 的取值X 围。
由点线距离公式,有01515|100|22≥-+⇔≤++-m k mk 对R k ∈恒成立,下同解法1 又解:利用数形结合,直线系1+=kx y 恒过定点)1,0(,直线与椭圆总有公共点等价于点)1,0(在椭圆内部11502≤+⇔m,即1≥m ,又5>m 故)5,1[∈m[例2] 已知椭圆2222a y x =+)0(>a 和两点)2,1(A ,)4,3(B ,若线段AB 和椭圆没有公共点,求a 的取值X 围。
解:线段AB 的方程为:131242--=--x y )31(≤≤x ,即01=+-y x )31(≤≤x 代入椭圆方程,并整理得0)1(24322=-++a x x )31(≤≤x 问题等价于该方程无实数解,令)1(243)(22a x x x f -++=,由)(x f 对称轴,32-=x ,故0)(=x f 在31≤≤x 上没有实根的充要条件是⋅)1(f 0)241)(29(0)3(22>--⇔>a a f 2412>⇔a 或292<a ,又0>a ,故2230<<a 或282>a又法:利用数形结合,当椭圆分别过点A 和点B 时29221222=+=Aa ,222423+=B a 241=,故282>a 或2230<<a[例3] 已知椭圆13422=+y x 和直线l :m x y +=4,试确定m 的X 围,使椭圆上有两个不同的点关于直线对称。
第5节 第1课时 椭圆的定义、标准方程及其简单几何性质--2025年高考数学复习讲义及练习解析
第五节椭圆第1课时椭圆的定义、标准方程及其简单几何性质1.椭圆的定义把平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于01常数(大于|F 1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的02焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的03焦距.2.椭圆的标准方程及简单几何性质焦点的位置焦点在x轴上焦点在y轴上图形标准方程x2a2+y2b2=1(a>b>0)y2a2+x2b2=1(a>b>0)范围04-a≤x≤a且-b≤y≤b05-b≤x≤b且-a≤y≤a顶点06A1(-a,0),A2(a,0),B1(0,-b),B2(0,b)07A1(0,-a),A2(0,a),B1(-b,0),B2(b,0)轴长短轴长为082b,长轴长为092a焦点10F1(-c,0),F2(c,0)11F1(0,-c),F2(0,c)焦距|F1F2|=122c对称性对称轴:13x轴和y轴,对称中心:14原点离心率e=ca(0<e<1)a,b,c的关系15a2=b2+c2椭圆的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.如图所示,设∠F1PF2=θ.(1)当P为短轴端点时,θ最大,S△F1PF2最大.(2)S△F1PF2=12|PF1|·|PF2|sinθ=b2tanθ2=c|y0|.(3)|PF1|max=a+c,|PF1|min=a-c.(4)|PF1|·|PF2|=a2.(5)4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cosθ.1.概念辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(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)椭圆是轴对称图形,也是中心对称图形.()(3)y2 m2+x2n2=1(m≠n)表示焦点在y轴上的椭圆.()(4)x2 a2+y2b2=1(a>b>0)与y2a2+x2b2=1(a>b>0)的焦距相等.()答案(1)×(2)√(3)×(4)√2.小题热身(1)(人教A选择性必修第一册习题3.1T3改编)已知椭圆C:16x2+4y2=1,则下列结论正确的是()A.长轴长为12B.焦距为34C .短轴长为14D .离心率为32答案D解析把椭圆方程16x 2+4y 2=1化为标准方程可得y 214+x 2116=1,所以a =12,b =14,c =34,则长轴长2a =1,焦距2c =32,短轴长2b =12,离心率e =c a =32.故选D.(2)(人教A 选择性必修第一册习题3.1T5改编)已知点P 为椭圆x 216+y 29=1上的一点,B 1,B 2分别为椭圆的上、下顶点,若△PB 1B 2的面积为6,则满足条件的点P 的个数为()A .0B .2C .4D .6答案C解析在椭圆x 216+y 29=1中,a =4,b =3,则短轴|B 1B 2|=2b =6,设椭圆上点P 的坐标为(m ,n ),由△PB 1B 2的面积为6,得12|B 1B 2|·|m |=6,解得m =±2,将m =±2代入椭圆方程,得n =±332,所以符合题意的点P ,22,共4个满足条件的点P .故选C.(3)(人教A 选择性必修第一册习题3.1T1改编)已知点M (x ,y )在运动过程中,总满足关系式x 2+(y -2)2+x 2+(y +2)2=8,则点M 的轨迹方程为________________.答案x 212+y 216=1解析因为x 2+(y -2)2+x 2+(y +2)2=8>4,所以点M 的轨迹是以(0,2),(0,-2)为焦点的椭圆,设椭圆方程为x 2b 2+y 2a 2=1(a >b >0),由题意得2a =8,即a =4,则b 2=a 2-c 2=12,所以点M 的轨迹方程为x 212+y 216=1.(4)(人教A 选择性必修第一册习题3.1T4改编)已知椭圆C 的焦点在x 轴上,且离心率为12,则椭圆C 的方程可以为________________(写出满足题意的一个椭圆方程即可).答案x 24+y 23=1(答案不唯一)解析因为焦点在x 轴上,所以设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,a >b >0,因为离心率为12,所以ca=12,所以c 2a 2=a 2-b 2a2=14,则b 2a 2=34.所以椭圆C 的方程可以为x 24+y 23=1(答案不唯一).考点探究——提素养考点一椭圆的定义及其应用(多考向探究)考向1利用椭圆的定义求轨迹方程例1(2024·山东烟台一中质检)已知圆(x +2)2+y 2=36的圆心为M ,设A 是圆上任意一点,N (2,0),线段AN 的垂直平分线交MA 于点P ,则动点P 的轨迹方程为________.答案x 29+y 25=1解析点P 在线段AN 的垂直平分线上,故|PA |=|PN |.又AM 是圆的半径,所以|PM |+|PN |=|PM |+|PA |=|AM |=6>|MN |.由椭圆的定义知,点P 的轨迹是以M ,N 为焦点的椭圆,且2a =6,2c =4,故所求的轨迹方程为x 29+y 25=1.【通性通法】在求动点的轨迹时,如果能够判断动点的轨迹满足椭圆的定义,那么可以直接求解其轨迹方程.【巩固迁移】1.△ABC 的两个顶点为A (-3,0),B (3,0),△ABC 的周长为16,则顶点C 的轨迹方程为()A .x 225+y 216=1(y ≠0)B .y 225+x 216=1(y ≠0)C .x 216+y 29=1(y ≠0)D .y 216+x 29=1(y ≠0)答案A解析由题意,知点C 到A ,B 两点的距离之和为10,故顶点C 的轨迹为以A (-3,0),B (3,0)为焦点,长轴长为10的椭圆,故2a =10,c =3,b 2=a 2-c 2=16.其方程为x 225+y 216=1.又A ,B ,C 三点不能共线,所以x 225+y 216=1(y ≠0).故选A.考向2利用椭圆的定义解决焦点三角形问题例2(1)如图,△ABC 的顶点B ,C 在椭圆x 23+y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是________.答案43解析因为a 2=3,所以a = 3.△ABC 的周长为|AC |+|AB |+|BC |=|AC |+|CF 2|+|AB |+|BF 2|=2a +2a =4a =43.(2)设点P 为椭圆C :x 2a 2+y 24=1(a >2)上一点,F 1,F 2分别为C 的左、右焦点,且∠F 1PF 2=60°,则△PF 1F 2的面积为________.答案433解析解法一:由题意,知c =a 2-4.又∠F 1PF 2=60°,|PF 1|+|PF 2|=2a ,|F 1F 2|=2a 2-4,∴|F 1F 2|2=(|PF 1|+|PF 2|)2-2|PF 1||PF 2|-2|PF 1||PF 2|cos60°=4a 2-3|PF 1||PF 2|=4a 2-16,∴|PF 1||PF 2|=163,∴S △PF 1F 2=12|PF 1||PF 2|sin60°=12×163×32=433解法二:S △PF 1F 2=b 2tan ∠F 1PF 22=4tan30°=433.【通性通法】将定义和余弦定理结合使用可以解决焦点三角形的周长和面积问题.【巩固迁移】2.(2023·全国甲卷)已知椭圆x 29+y 26=1,F 1,F 2为两个焦点,O 为原点,P 为椭圆上一点,cos∠F 1PF 2=35,则|PO |=()A .25B .302C .35D .352答案B解析解法一:因为|PF 1|+|PF 2|=2a =6①,|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|cos ∠F 1PF 2=|F 1F 2|2,即|PF 1|2+|PF 2|2-65|PF 1||PF 2|=12②,联立①②,解得|PF 1||PF 2|=152,|PF 1|2+|PF 2|2=21,而PO →=12(PF 1→+PF 2→),所以|PO |=|PO →|=12|PF 1→+PF 2→|,即|PO →|=12|PF 1→+PF 2→|=12|PF 1→|2+2PF 1→·PF 2→+|PF 2→|2=1221+2×152×35=302.故选B.解法二:设∠F 1PF 2=2θ,0<θ<π2,所以S △PF 1F 2=b 2tan∠F 1PF 22=b 2tan θ,由cos ∠F 1PF 2=cos2θ=cos 2θ-sin 2θcos 2θ+sin 2θ=1-tan 2θ1+tan 2θ=35,解得tan θ=12.由椭圆的方程可知,a 2=9,b 2=6,c 2=a 2-b 2=3,所以S △PF 1F 2=12|F 1F 2|×|y P |=12×23×|y P |=6×12,解得y 2P =3,所以x 2P ==92,因此|PO |=x 2P +y 2P =3+92=302.故选B.解法三:因为|PF 1|+|PF 2|=2a =6①,|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|cos ∠F 1PF 2=|F 1F 2|2,即|PF 1|2+|PF 2|2-65|PF 1||PF 2|=12②,联立①②,解得|PF 1|2+|PF 2|2=21,由中线定理可知,(2|PO |)2+|F 1F 2|2=2(|PF 1|2+|PF 2|2)=42,易知|F 1F 2|=23,解得|PO |=302.故选B.考向3利用椭圆的定义求最值例3已知F 1,F 2是椭圆C :x 216+y 212=1的两个焦点,点M ,N 在C 上,若|MF 2|+|NF 2|=6,则|MF 1|·|NF 1|的最大值为()A .9B .20C .25D .30答案C解析根据椭圆的定义,得|MF 1|+|MF 2|=8,|NF 1|+|NF 2|=8,因为|MF 2|+|NF 2|=6,所以8-|MF 1|+8-|NF 1|=6,即|MF 1|+|NF 1|=10≥2|MF 1|·|NF 1|,当且仅当|MF 1|=|NF 1|=5时,等号成立,所以|MF 1|·|NF 1|≤25,则|MF 1|·|NF 1|的最大值为25.故选C.【通性通法】在椭圆中,结合|PF 1|+|PF 2|=2a ,运用基本不等式或三角形任意两边之和大于第三边可求最值.【巩固迁移】3.(2024·河北邯郸模拟)已知F 是椭圆x 29+y 25=1的左焦点,P 是此椭圆上的动点,A (1,1)是一定点,则|PA |+|PF |的最大值为________,最小值为________.答案6+26-2解析由题意知a =3,b =5,c =2,F (-2,0).设椭圆的右焦点为F ′,则|PF |+|PF ′|=6,所以|PA |+|PF |=|PA |-|PF ′|+6.当P ,A ,F ′三点共线时,|PA |-|PF ′|取到最大值|AF ′|=2或最小值-|AF ′|=- 2.所以|PA |+|PF |的最大值为6+2,最小值为6- 2.考点二椭圆的标准方程例4(1)已知椭圆C 的焦点为F 1(-1,0),F 2(1,0),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若|AF 2|=2|F 2B |,|AB |=|BF 1|,则椭圆C 的方程为()A .x 22+y 2=1B .x 23+y 22=1C .x 29+y 26=1D .x 25+y 24=1答案B解析设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),由椭圆的定义,得|AF 1|+|AB |+|BF 1|=4a .∵|AB |=|BF 1|,∴|AF 1|+2|AB |=4a .又|AF 2|=2|F 2B |,∴|AB |=32|AF 2|,∴|AF 1|+3|AF 2|=4a .又|AF 1|+|AF 2|=2a ,∴|AF 2|=a ,∴A 为椭圆的短轴端点.如图,不妨设A (0,b ),又F 2(1,0),AF 2→=2F 2B →,∴将B 点坐标代入椭圆方程x 2a 2+y 2b 2=1,得94a 2+b 24b 2=1,∴a 2=3,b 2=a 2-c 2=2.∴椭圆C 的方程为x 23+y 221.故选B.(2)(2024·山西大同模拟)过点(2,-3),且与椭圆x 24+y 23=1有相同离心率的椭圆的标准方程为________________.答案x 28+y 26=1或y 2253+x 2254=1解析椭圆x 24+y 23=1的离心率是e =12,当焦点在x 轴上时,设所求椭圆的标准方程是x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)=12,b 2+c 2,+3b 2=1,2=8,2=6,∴所求椭圆的标准方程为x 28+y 26=1;当焦点在y 轴上时,设所求椭圆的标准方程为y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0)=12,b 2+c 2,+4b 2=1,2=253,2=254,∴所求椭圆的标准方程为y 2253+x 2254=1.故所求椭圆的标准方程为x 28+y 26=1或y 2253+x 2254=1.【通性通法】1.求椭圆方程的常用方法(1)定义法:根据椭圆的定义,确定a 2,b 2的值,结合焦点位置写出椭圆方程.(2)待定系数法求椭圆标准方程的一般步骤注意:一定先判断椭圆的焦点位置,即先定型后定量.2.椭圆标准方程的两个应用(1)方程x 2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)与x 2a 2+y 2b2=λ(a >0,b >0,λ>0)有相同的离心率.(2)与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)共焦点的椭圆系方程为x 2a 2+k +y 2b 2+k =1(a >b >0,k +b 2>0).恰当选用椭圆系方程,可使运算更简便.【巩固迁移】4.已知F 1,F 2为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b>0)的两个焦点,若P |PF 1|+|PF 2|=4,则椭圆C 的方程为________________.答案x 24+y 23=1解析由|PF 1|+|PF 2|=4得2a =4,解得a=2.又P C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上,所以1222+1,解得b=3,所以椭圆C的方程为x24+y23=1.5.已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过P1(6,1),P2(-3,-2)两点,则该椭圆的方程为________________.答案x29+y23=1解析设椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,且m≠n).因为椭圆经过P1,P2两点,所以点P1,P2的坐标满足椭圆方程,m+n=1,m+2n=1,=19,=13.所以所求椭圆的方程为x29+y23=1.考点三椭圆的简单几何性质(多考向探究)考向1椭圆的长轴、短轴、焦距例5已知椭圆x225+y29=1与椭圆x225-k+y29-k=1(k<9,且k≠0),则两椭圆必定() A.有相等的长轴长B.有相等的焦距C.有相等的短轴长D.有相同的离心率答案B解析由椭圆x225+y29=1,知a=5,b=3,c=4,所以长轴长是10,短轴长是6,焦距是8.在椭圆x225-k+y29-k1(k<9,且k≠0)中,因为a1=25-k,b1=9-k,c1=4,所以其长轴长是225-k,短轴长是29-k,焦距是8.所以两椭圆有相等的焦距.故选B.【通性通法】求解与椭圆几何性质有关的问题时,要理清顶点、焦点、长轴长、短轴长、焦距等基本量的内在联系.【巩固迁移】6.若连接椭圆短轴的一个顶点与两焦点的三角形是等边三角形,则长轴长与短轴长之比为()A.2B.23C.233D.4答案C解析因为连接椭圆短轴的一个顶点与两焦点的三角形是等边三角形,所以a=2c,所以b2=a 2-c 2=3c 2,所以b =3c ,故2a 2b =a b =2c 3c =233,所以长轴长与短轴长之比为233.故选C.7.(2024·河北沧州统考期末)焦点在x 轴上的椭圆x 2a 2+y 23=1的长轴长为43,则其焦距为________.答案6解析由题意,得2a =43,所以a 2=12,c 2=a 2-b 2=12-3=9,解得c =3,故焦距2c =6.考向2椭圆的离心率例6(1)(2024·江苏镇江模拟)设椭圆C :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作x 轴的垂线与C 交于A ,B 两点,F 1B 与y 轴交于点D ,若AD ⊥F 1B ,则椭圆C 的离心率为________.答案33解析由题意知F 1(-c ,0),F 2(c ,0),其中c =a 2-b 2,因为过F 2且与x 轴垂直的直线为x=c ,由椭圆的对称性,可设它与椭圆的交点为,因为AB 平行于y 轴,且|F 1O |=|OF 2|,所以|F 1D |=|DB |,即D 为线段F 1B 的中点,又|AF 1|=|BF 1|,则△AF 1B 为等边三角形.解法一:由|F 1F 2|=3|AF 2|,可知2c =3·b 2a ,即3b 2=2ac ,所以3(a 2-c 2)=2ac ,即3e 2+2e -3=0,解得e =33(e =-3舍去).解法二:由|AF 1|+|BF 1|+|AB |=4a ,可知|AF 1|=|BF 1|=|AB |=43a ,又|AF 1|sin60°=|F 1F 2|,所以43a ×322c ,解得c a =33,即e =33.解法三:由|AF 1|+|BF 1|+|AB |=4a ,可知|AB |=|AF 1|=|BF 1|=43a ,即2b 2a =43a ,即2a 2=3b 2,所以e =c 2a 2=1-b 2a 2=33.(2)(2024·广东七校联考)已知F 1,F 2是椭圆的两个焦点,满足MF 1→·MF 2→=0的点M 总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是________.答案解析根据椭圆的对称性,不妨设焦点在x 轴上的椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),设F 1(-c ,0),F 2(c ,0).解法一:设M (x 0,y 0),MF 1→·MF 2→=0⇒(-c -x 0,-y 0)·(c -x 0,-y 0)=0⇒x 20-c 2+y 20=0⇒y 20=c2-x 20,点M (x 0,y 0)在椭圆内部,有x 20a 2+y 20b 2<1⇒b 2x 20+a 2(c 2-x 20)-a 2b 2<0⇒x 20>2a 2-a 4c2,要想该不等式恒成立,只需2a 2-a 4c 2<0⇒2a 2c 2<a 4⇒2c 2<a 2⇒e =c a <22,而e >0⇒0<e <22,即椭圆离心解法二:由MF 1→·MF 2→=0,可知点M 在以F 1F 2为直径的圆上,即圆x 2+y 2=c 2在椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)内部,所以c <b ,则c 2<b 2,即c 2<a 2-c 2,所以2c 2<a 2,即e 2<12,又e >0,所以0<e <22,【通性通法】求椭圆离心率的方法方法一直接求出a ,c ,利用离心率公式e =ca求解方法二由a 与b 的关系求离心率,利用变形公式e =1-b 2a2求解方法三构造a ,c 的齐次式,可以不求出a ,c 的具体值,而是得出a 与c 的关系,从而求得e注意:解题的关键是借助图形建立关于a ,b ,c 的关系式(等式或不等式),转化为e 的关系式.【巩固迁移】8.(2023·新课标Ⅰ卷)设椭圆C 1:x 2a 2+y 2=1(a >1),C 2:x 24+y 2=1的离心率分别为e 1,e 2.若e 2=3e 1,则a =()A .233B .2C .3D .6答案A解析由e 2=3e 1,得e 22=3e 21,因此4-14=3×a 2-1a 2,而a >1,所以a =233.故选A.9.(2024·广东六校联考)设F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,若在直线x =a 2c 上存在点P ,使线段PF 1的中垂线过点F 2,则椭圆离心率的取值范围是________.答案33,解析设F 1(-c ,0),F 2(c ,0),由线段PF 1的中垂线过点F 2,得|PF 2|=|F 1F 2|,即2c ,得m 2=4c 2=-a 4c2+2a 2+3c 2≥0,即3c 4+2a 2c 2-a 4≥0,得3e 4+2e 2-1≥0,解得e 2≥13,又0<e <1,故33≤e <1,即椭圆离心率的取值范围是33,考向3与椭圆几何性质有关的最值(范围)问题例7(2024·石家庄质检)设点M 是椭圆C :x 29+y 28=1上的动点,点N 是圆E :(x -1)2+y 2=1上的动点,且直线MN 与圆E 相切,则|MN |的最小值是________.答案3解析由题意知,圆E 的圆心为E (1,0),半径为1.因为直线MN 与圆E 相切于点N ,所以NE ⊥MN ,且|NE |=1.又E (1,0)为椭圆C 的右焦点,所以2≤|ME |≤4,所以当|ME |=2时,|MN |取得最小值,又|MN |=|ME |2-|NE |2,所以|MN |min =22-12= 3.【通性通法】与椭圆有关的最值(范围)问题的求解策略【巩固迁移】10.如图,焦点在x 轴上的椭圆x 24+y 2b 2=1(b >0)的离心率e =12,F ,A 分别是椭圆的左焦点和右顶点,P 是椭圆上任意一点,则PF →·PA →的最大值为________.答案4解析由题意,知a =2,因为e =c a =12,所以c =1,所以b 2=a 2-c 2=3,故椭圆的方程为x 24+y 23=1.设点P 的坐标为(x 0,y 0),所以-2≤x 0≤2,-3≤y 0≤3.因为F (-1,0),A (2,0),所以PF →=(-1-x 0,-y 0),PA →=(2-x 0,-y 0),所以PF →·PA →=x 20-x 0-2+y 20=14x 20-x 0+1=14(x 0-2)2,所以当x 0=-2时,PF →·PA →取得最大值4.课时作业一、单项选择题1.已知动点M 到两个定点A (-2,0),B (2,0)的距离之和为6,则动点M 的轨迹方程为()A .x 29+y 2=1B .y 29+x 25=1C .y 29+x 2=1D .x 29+y 25=1答案D解析由题意有6>2+2=4,故点M 的轨迹为焦点在x 轴上的椭圆,则2a =6,c =2,故a 2=9,所以b 2=a 2-c 2=5,故椭圆的方程为x 29+y 25=1.故选D.2.(2024·九省联考)椭圆x 2a 2+y 2=1(a >1)的离心率为12,则a =()A .233B .2C .3D .2答案A解析由题意得e =a 2-1a=12,解得a =233.故选A .3.(2024·河南信阳模拟)与椭圆9x 2+4y 2=36有相同焦点,且满足短半轴长为25的椭圆方程是()A .x 225+y 220=1B .x 220+y 225=1C .x 220+y 245=1D .x 280+y 285=1答案B解析由9x 2+4y 2=36,可得x 24+y 29=1,所以所求椭圆的焦点在y 轴上,且c 2=9-4=5,b=25,a 2=25,所以所求椭圆方程为x 220+y 225=1.4.设e 是椭圆x 24+y 2k =1的离心率,且e k 的取值范围是()A .(0,3)BC .(0,3)D .(0,2)答案C解析当k >4时,c =k -4,由条件,知14<k -4k <1,解得k >163;当0<k <4时,c =4-k ,由条件,知14<4-k4<1,解得0<k <3.故选C.5.已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,C 2:(x +4)2+y 2=9.动圆M 在圆C 1内部,且与圆C 1内切,与圆C 2外切,则动圆的圆心M 的轨迹方程是()A .x 264-y 248=1B .x 248+y 264=1C .x 248-y 264=1D .x 264+y 248=1答案D解析设动圆的圆心M (x ,y ),半径为r ,因为圆M 与圆C 1:(x -4)2+y 2=169内切,与圆C 2:(x +4)2+y 2=9外切,所以|MC 1|=13-r ,|MC 2|=3+r .因为|MC 1|+|MC 2|=16>|C 1C 2|=8,由椭圆的定义,知M 的轨迹是以C 1,C 2为焦点,长轴长为16的椭圆,则a =8,c =4,所以b 2=82-42=48,动圆的圆心M 的轨迹方程为x 264+y 248=1.故选D.6.(2023·全国甲卷)设F 1,F 2为椭圆C :x 25+y 2=1的两个焦点,点P 在C 上,若PF 1→·PF 2→=0,则|PF 1|·|PF 2|=()A .1B .2C .4D .5答案B解析解法一:因为PF 1→·PF 2→=0,所以∠F 1PF 2=90°,从而S △F 1PF 2=b 2tan45°=1=12|PF 1|·|PF 2|,所以|PF 1|·|PF 2|=2.故选B.解法二:因为PF 1→·PF 2→=0,所以∠F 1PF 2=90°,由椭圆方程可知,c 2=5-1=4⇒c =2,所以|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=42=16,又|PF 1|+|PF 2|=2a =25,平方得|PF 1|2+|PF 2|2+2|PF 1|·|PF 2|=16+2|PF 1|·|PF 2|=20,所以|PF 1|·|PF 2|=2.故选B.7.(2023·甘肃兰州三模)设椭圆x 24+y 23=1的一个焦点为F ,则对于椭圆上两动点A ,B ,△ABF周长的最大值为()A .4+5B .6C .25+2D .8答案D解析设F 1为椭圆的另外一个焦点,则由椭圆的定义可得|AF |+|BF |+|AB |=2a -|AF 1|+2a -|BF 1|+|AB |=4a +|AB |-|BF 1|-|AF 1|=8+|AB |-|BF 1|-|AF 1|,当A ,B ,F 1三点共线时,|AB |-|BF 1|-|AF 1|=0,当A ,B ,F 1三点不共线时,|AB |-|BF 1|-|AF 1|<0,所以当A ,B ,F 1三点共线时,△ABF 的周长取得最大值8.8.(2024·安徽三市联考)已知椭圆C 的左、右焦点分别为F 1,F 2,P ,Q 为C 上两点,2PF 2→=3F 2Q →,若PF 1→⊥PF 2→,则C 的离心率为()A .35B .45C .135D .175答案D解析设|PF 2→|=3m ,则|QF 2→|=2m ,|PF 1→|=2a -3m ,|QF 1→|=2a -2m ,|PQ |=5m ,在△PQF 1中,得(2a -3m )2+25m 2=(2a -2m )2,即m =215a .因此|PF 2→|=25a ,|PF 1→|=85a ,|F 2F 1→|=2c ,在△PF 1F 2中,得6425a 2+425a 2=4c 2,故17a 2=25c 2,所以e =175.故选D.二、多项选择题9.对于曲线C :x 24-k +y 2k -1=1,下列说法中正确的是()A .曲线C 不可能是椭圆B .“1<k <4”是“曲线C 是椭圆”的充分不必要条件C .“曲线C 是焦点在y 轴上的椭圆”是“3<k <4”的必要不充分条件D .“曲线C 是焦点在x 轴上的椭圆”是“1<k <2.5”的充要条件答案CD解析对于A ,当1<k <4且k ≠2.5时,曲线C 是椭圆,A 错误;对于B ,当k =2.5时,4-k =k -1,此时曲线C 是圆,B 错误;对于C ,若曲线C 是焦点在y 轴上的椭圆,-k >0,-1>0,-1>4-k ,解得2.5<k <4,所以“曲线C 是焦点在y 轴上的椭圆”是“3<k <4”的必要不充分条件,C 正确;对于D ,若曲线C 是焦点在x 轴上的椭圆,-1>0,-k >0,-k >k -1,解得1<k <2.5,D 正确.故选CD.10.(2024·海口模拟)设椭圆x 29+y 23=1的右焦点为F ,直线y =m (0<m <3)与椭圆交于A ,B两点,则()A .|AF |+|BF |为定值B .△ABF 周长的取值范围是[6,12]C .当m =32时,△ABF 为直角三角形D .当m =1时,△ABF 的面积为6答案ACD解析设椭圆的左焦点为F ′,则|AF ′|=|BF |,∴|AF |+|BF |=|AF |+|AF ′|=6,为定值,A 正确;△ABF 的周长为|AB |+|AF |+|BF |,∵|AF |+|BF |为定值6,|AB |的取值范围是6),∴△周长的取值范围是(6,12),B 错误;将y =32与椭圆方程联立,解得-332,又F (6,0),∴AF →·BF →=0,∴AF ⊥BF ,∴△ABF 为直角三角形,C 正确;将y =1与椭圆方程联立,解得A (-6,1),B (6,1),∴S △ABF=12×26×1=6,D 正确.故选ACD.三、填空题11.(2023·四川南充三诊)若椭圆x 2+my 2=1的焦点在y 轴上,且长轴长是短轴长的两倍,则m 的值为________.答案14解析将原方程变形为x 2+y 21m=1.由题意知a 2=1m,b 2=1,所以a =1m ,b =1,所以1m=2,m =14.12.(2024·南昌模拟)已知椭圆E 的中心为原点,焦点在x 轴上,椭圆上一点到焦点的最小距离为22-2,离心率为22,则椭圆E 的方程为________.答案x 28+y 24=1解析椭圆E 的中心在原点,焦点在x 轴上,椭圆上一点到焦点的最小距离为22-2,离心率为22,c =22-2,=22,=22,=2,从而a 2=8,b 2=4,所以椭圆E 的方程为x 28+y 24=1.13.(2024·河南名校教研联盟押题)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,下顶点为A ,AF 的延长线交C 于点B ,若|AF |∶|BF |=2∶1,则C 的离心率为________.答案33解析解法一:如图,设椭圆C 的右焦点为F ′,则|AF |=|AF ′|=a ,因为|AF |∶|BF |=2∶1,所以|BF |=a 2,所以|AB |=|AF |+|BF |=3a 2,又|BF |+|BF ′|=2a ,所以|BF ′|=2a -|BF |=3a2,由余弦定理可知cos ∠BAF ′=|AB |2+|AF ′|2-|BF ′|22|AB ||AF ′|=13,设O 为坐标原点,椭圆C 的焦距为2c ,则离心率e =ca =sin ∠OAF ′,因为∠BAF ′=2∠OAF ′,故cos ∠BAF ′=1-2sin 2∠OAF ′=1-2e 2,所以e =33.解法二:设B 在x 轴上的射影为D ,由于|AF |∶|BF |=2∶1,所以|BD |=|OA |2=b 2,|FD |=|OF |2=c 2,即-3c 2,将B 的坐标代入C 的方程,得9c 24a 2+b 24b 2=1,得e =33.14.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的短轴长为2,上顶点为A ,左顶点为B ,左、右焦点分别为F 1,F 2,且△F 1AB 的面积为2-32,若点P 为椭圆上任意一点,则1|PF 1|+1|PF 2|的取值范围是________.答案[1,4]解析由已知,得2b =2,故b =1.∵△F 1AB 的面积为2-32,∴12(a -c )b =2-32,∴a -c=2-3,又a 2-c 2=(a -c )(a +c )=b 2=1,∴a =2,c =3,∴1|PF 1|+1|PF 2|=|PF 1|+|PF 2||PF 1|·|PF 2|=2a|PF 1|(2a -|PF 1|)=4-|PF 1|2+4|PF 1|.又2-3≤|PF 1|≤2+3,∴1≤-|PF 1|2+4|PF 1|≤4,∴1≤1|PF 1|+1|PF 2|≤4,即1|PF 1|+1|PF 2|的取值范围为[1,4].四、解答题15.(2024·辽宁阜新校考期末)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 1P C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)设点A (0,-1),点M 是椭圆C 上任意一点,求|MA |的最大值.解(1)因为P 3,P 4关于坐标轴对称,所以P 3,P 4必在椭圆C 上,有1a 2+34b 2=1,将点P 1(1,1)代入椭圆方程得1a 2+1b 2>1a 2+34b 2=1,所以P 1(1,1)不在椭圆C 上,P 2(0,1)在椭圆C 上,所以b 2=1,a 2=4,即椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)点A (0,-1)是椭圆C 的下顶点,设椭圆上的点M (x 0,y 0)(-1≤y 0≤1),则x 204+y 20=1,即x 20=4-4y 20,所以|MA |2=x 20+(y 0+1)2=4-4y 20+(y 0+1)2=-3y 20+2y 0+5=-0+163,又函数y =-+163在∞,+,所以当y 0=13时,|MA |2取到最大值,为163,故|MA |的最大值为433.16.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),焦点F 1(-c ,0),F 2(c ,0),左顶点为A ,点E 的坐标为(0,c ),A 到直线EF 2的距离为62b .(1)求椭圆C 的离心率;(2)若P 为椭圆C 上的一点,∠F 1PF 2=60°,△PF 1F 2的面积为3,求椭圆C 的标准方程.解(1)由题意,得A (-a ,0),直线EF 2的方程为x +y =c ,因为A 到直线EF 2的距离为62b ,即|-a -c |12+12=62b ,所以a +c =3b ,即(a +c )2=3b 2,又b 2=a 2-c 2,所以(a +c )2=3(a 2-c 2),所以2c 2+ac -a 2=0,因为离心率e =ca ,所以2e 2+e -1=0,解得e =12或e =-1(舍去),所以椭圆C 的离心率为12.(2)由(1)知离心率e =c a =12,即a =2c ,①因为∠F 1PF 2=60°,△PF 1F 2的面积为3,所以12|PF 1|·|PF 2|sin60°=3,所以|PF 1|·|PF 2|=4,1|+|PF 2|=2a ,1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|cos60°=(2c )2,所以a 2-c 2=3,②联立①②,得a =2,c =1,所以b 2=a 2-c 2=3,所以椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.17.(多选)(2023·山东济南模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,且|F 1F 2|=2,点P (1,1)在椭圆内部,点Q 在椭圆上,则以下说法正确的是()A .|QF 1|+|QP |的最小值为2a -1B .椭圆C 的短轴长可能为2C .椭圆CD .若PF 1→=F 1Q →,则椭圆C 的长轴长为5+17答案ACD解析由题意知2c =2,则c =1,因为点Q 在椭圆上,所以|QF 1|+|QF 2|=2a ,|QF 1|+|QP |=2a -|QF 2|+|QP |,又-1≤-|QF 2|+|QP |≤1,所以A 正确;因为点P (1,1)在椭圆内部,所以b >1,2b >2,所以B 错误;因为点P (1,1)在椭圆内部,所以1a 2+1b 2<1,即b 2+a 2-a 2b 2<0,又c =1,b 2=a 2-c 2,所以(a 2-1)+a 2-a 2(a 2-1)<0,化简可得a 4-3a 2+1>0(a >1),解得a 2>3+52或a 2<3-52(舍去),则椭圆C 的离心率e =ca<13+52=15+12=5-12,又0<e <1,所以椭圆C 所以C 正确;由PF 1→=F 1Q →可得,F 1为PQ 的中点,而P (1,1),F 1(-1,0),所以Q (-3,-1),|QF 1|+|QF 2|=(-3+1)2+(-1-0)2+(-3-1)2+(-1-0)2=5+17=2a ,所以D 正确.故选ACD.18.(多选)(2023·辽宁大连模拟)已知椭圆C :x 216+y 29=1的左、右焦点分别是F 1,F 2,左、右顶点分别是A 1,A 2,点P 是椭圆C 上异于A 1,A 2的任意一点,则下列说法正确的是()A .|PF 1|+|PF 2|=4B .存在点P 满足∠F 1PF 2=90°C .直线PA 1与直线PA 2的斜率之积为-916D .若△F 1PF 2的面积为27,则点P 的横坐标为±453答案CD解析由椭圆方程,知a =4,b =3,c =7,|PF 1|+|PF 2|=2a =8,A 错误;当P 在椭圆上、下顶点时,cos ∠F 1PF 2=2a 2-4c 22a 2=18>0,即∠F 1PF 2的最大值小于π2,B 错误;若P (x ′,y ′),则k P A 1=y ′x ′+4,k P A 2=y ′x ′-4,有k P A 1·k P A 2=y ′2x ′2-16,而x ′216+y ′29=1,所以-16y ′2=9(x ′2-16),即有k P A 1·k P A 2=-916,C 正确;若P (x ′,y ′),△F 1PF 2的面积为27,即2c ·|y ′|2=27,故y ′=±2,代入椭圆方程得x ′=±453,D 正确.故选CD.19.(2023·河北邯郸二模)已知O 为坐标原点,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F ,上顶点为B ,线段BF 的中垂线交C 于M ,N 两点,交y 轴于点P ,BP →=2PO →,△BMN 的周长为16,求椭圆C 的标准方程.解如图,由题意可得|BP |=23b ,|PO |=13b ,连接PF .由题意可知|BP |=|PF |,在Rt △POF 中,由勾股定理,得|PO |2+|OF |2=|PF |2,+c 2,整理得b 2=3c 2,所以a 2-c 2=3c 2,即a 2=4c 2,所以椭圆C 的离心率e =c a =12.在Rt △BOF 中,cos ∠BFO =|OF ||BF |=c a =12,所以∠BFO =60°.设直线MN 交x 轴于点F ′,交BF 于点H ,在Rt △HFF ′中,有|FF ′|=|HF |cos ∠BFO =a =2c ,所以F ′为椭圆C 的左焦点,又|MB |=|MF |,|NB |=|NF |,所以△BMN 的周长等于△FMN 的周长,又△FMN 的周长为4a ,所以4a =16,解得a =4.所以c =2,b 2=a 2-c 2=12.故椭圆C 的标准方程为x 216+y 212=1.20.已知F 1,F 2是椭圆的两个焦点,P 为椭圆上一点,∠F 1PF 2=60°.(1)求椭圆的离心率的取值范围;(2)求证:△F 1PF 2的面积只与椭圆的短轴长有关.解(1)不妨设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),焦距为2c .在△F 1PF 2中,由余弦定理,得cos60°=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|=(|PF 1|+|PF 2|)2-2|PF 1|·|PF 2|-|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2|,即4a 2-2|PF 1|·|PF 2|-4c 22|PF 1|·|PF 2|=12,所以|PF 1|·|PF 2|=4a 2-2|PF 1|·|PF 2|-4c 2,所以3|PF 1|·|PF 2|=4b 2,所以|PF 1|·|PF 2|=4b 23.又因为|PF 1|·|PF 2|=a 2,当且仅当|PF 1|=|PF 2|时,等号成立,所以3a 2≥4(a 2-c 2),所以c a ≥12,所以e ≥12.又因为0<e <1,所以椭圆的离心率的取值范围是12,(2)证明:由(1)可知|PF 1|·|PF 2|=43b 2,所以S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|sin60°=12×43b 2×32=33b 2,所以△F 1PF 2的面积只与椭圆的短轴长有关.。
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2.1椭圆第1课时椭圆及其标准方程1.归纳总结,核心必记(1)椭圆的定义平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)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.(2)椭圆的标准方程标准方程焦点坐标(-c,0),(c,0)(0,-c),(0,c)例题1(椭圆定义理解)已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0),F1,F2是它的焦点.过F1的直线AB与椭圆交于A、B两点,求△ABF2的周长.解:∵|AF1|+|AF2|=2a,|BF1|+|BF2|=2a,又∵△ABF2的周长=|AB|+|BF2|+|AF2|=|AF1|+|BF1|+|AF2|+|BF2|=4a,∴△ABF2的周长为4a.由椭圆的定义可知,点的集合P={M||MF1|+|MF2|=2a}(其中|F1F2|=2c)表示的轨迹有三种情况:当a>c时,集合P为椭圆;当a=c时,集合P为线段F1F2;当a<c时,集合P 为空集.在利用椭圆的定义判断有关点的轨迹问题时一定要注意所给常数与已知两定点之间距离的大小关系.因为椭圆上的点与两个焦点构成一个三角形,所以可联系三角形两边之和大于第三边来帮助记忆.案例11.已知命题甲:动点P到两定点A,B的距离之和|PA|+|PB|=2a,其中a为大于0的常数;命题乙:P 点轨迹是椭圆,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解析:选B 若点P 的轨迹是椭圆,则一定有|P A |+|PB |=2a (a >0,为常数). 所以甲是乙的必要条件.反过来,若|P A |+|PB |=2a (a >0,为常数),当2a >|AB |时,点P 的轨迹是椭圆;当2a =|AB |时,点P 的轨迹是线段AB ;当2a <|AB |时,点P 的轨迹不存在,所以甲不是乙的充分条件.综上可知,甲是乙的必要不充分条件.2.已知定点F 1,F 2,且|F 1F 2|=8,动点P 满足|PF 1|+|PF 2|=8,则动点P 的轨迹是( ) A .椭圆 B .圆 C .直线 D .线段解析:选D 因为|PF 1|+|PF 2|=|F 1F 2|,所以动点P 的轨迹是线段F 1F 2. 例题2(求椭圆的标准方程)(1)已知椭圆的两个焦点坐标分别是(-2,0),(2,0),并且经过点⎝⎛⎭⎫52,-32,求它的标准方程;(2)若椭圆经过两点(2,0)和(0,1),求椭圆的标准方程.解:(1) ∵椭圆的焦点在x 轴上,∴设它的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).由椭圆的定义知 2a =⎝⎛⎭⎫52+22+⎝⎛⎭⎫-322+ ⎝⎛⎭⎫52-22+⎝⎛⎭⎫-322=210,∴a =10.又∵c =2,∴b 2=a 2-c 2=10-4=6. ∴所求椭圆的标准方程为x 210+y 26=1.(2) 设椭圆方程为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n ). ∵椭圆过(2,0)和(0,1)两点,∴⎩⎪⎨⎪⎧4m =1,n =1, ∴⎩⎪⎨⎪⎧m =14,n =1.综上可知,所求椭圆的标准方程为x 24+y 2=1.案例2 求适合下列条件的椭圆的标准方程:(1)两个焦点坐标分别是(-3,0),(3,0),椭圆经过点(5,0);(2)两个焦点坐标分别是(0,5),(0,-5),椭圆上一点P 到两焦点的距离之和为26. 解:(1)因为椭圆的焦点在x 轴上,所以设它的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0).因为2a =(5+3)2+02+(5-3)2+02=10,2c =6,所以a =5,c =3,所以b 2=a 2-c 2=52-32=16.所以所求椭圆的标准方程为x 225+y 216=1.(2)因为椭圆的焦点在y 轴上,所以设它的标准方程为y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0).因为2a =26,2c =10, 所以a =13,c =5. 所以b 2=a 2-c 2=144.所以所求椭圆的标准方程为y 2169+x 2144=1.例题3(与椭圆有关的轨迹问题)已知圆M :(x +1)2+y 2=1,圆N :(x -1)2+y 2=9,动圆P 与圆M 外切并且与圆N 内切,圆心P 的轨迹为曲线C .求C 的方程.[尝试解答] 由已知得圆M 的圆心为M (-1,0),半径r 1=1;圆N 的圆心为N (1,0),半径r 2=3.设圆P 的圆心为P (x ,y ),半径为R .动圆P 与圆M 外切并且与圆 N 内切,所以|PM |+|PN |=(R +r 1)+(r 2-R )=r 1+r 2=4.由椭圆定义可知,曲线C 是以M 、N 为左、右焦点,长半轴长为2,短半轴长为 3的椭圆(左顶点除外),其方程为x 24+y 23=1(x ≠-2).解决与椭圆有关的轨迹问题的两种方法(1)定义法:用定义法求椭圆方程的思路是:先观察、分析已知条件,看所求动点轨迹是否符合椭圆的定义.若符合椭圆的定义,则用待定系数法求解即可.(2)相关点法:有些问题中的动点轨迹是由另一动点按照某种规律运动而形成的,只要把所求动点的坐标“转移”到另一个动点在运动中所遵循的条件中去,即可解决问题,这种方法称为相关点法.案例3 如图,圆C :(x +1)2+y 2=16及点A (1,0),Q 为圆上一点,AQ 的垂直平分线交CQ 于M ,求点M 的轨迹方程.解:由垂直平分线性质可知|MQ |=|MA |,∴|CM |+|MA |=|CM |+|MQ |=|CQ |. ∴|CM |+|MA |=4.又|AC |=2, ∴M 点的轨迹为椭圆.由椭圆的定义知,a =2,c =1,∴b 2=a 2-c 2=3. ∴所求轨迹方程为x 24+y 23=1.例题4 (与焦点有关的三角形问题)如图所示,P 是椭圆x 24+y 23=1上的一点,F 1,F 2为椭圆的左、右焦点,且∠PF 1F 2=120°,求△PF 1F 2的面积.[思考点拨] 由余弦定理结合椭圆的定义求出|PF 1|,再代入三角形的面积公式求解. [尝试解答] 由已知a =2,b =3, 得c =a 2-b 2=4-3=1,|F 1F 2|=2c =2.在△PF 1F 2中,由余弦定理,得|PF 2|2=|PF 1|2+|F 1F 2|2-2|PF 1||F 1F 2|·cos 120°,即|PF 2|2=|PF 1|2+4+2|PF 1|, ① 由椭圆定义,得|PF 1|+|PF 2|=4, 即|PF 2|=4-|PF 1|. ② ②代入①解得|PF 1|=65.∴S △PF 1F 2=12|PF 1|·|F 1F 2|·sin 120°=12×65×2×32=335.即△PF 1F 2的面积是335.第2课时 椭圆的简单几何性质1.预习教材,问题导入根据以下提纲,预习教材P 37~P 40“探究”的内容,回答下列问题. 观察教材P 38-图2.1-7,思考以下问题:(1)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)中x ,y 的取值范围各是什么?提示:-a ≤x ≤a ,-b ≤y ≤b .(2)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的对称轴和对称中心各是什么?提示:对称轴为x 轴和y 轴,对称中心为坐标原点(0,0). (3)椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)与坐标轴的交点坐标是什么?提示:与x 轴的交点坐标为(±a ,0),与y 轴的交点坐标为(0,±b ). (4)椭圆的长轴和短轴分别对应图中的哪些线段? 提示:长轴为A 1A 2,短轴为B 1B 2.(5)椭圆的离心率是什么?用什么符号表示?其取值范围是什么? 提示:离心率e =ca;0<e <1.(6)如果保持椭圆的长半轴长a 不变,改变椭圆的短半轴长b 的值,你发现b 的变化与椭圆的扁圆程度有什么关系?提示:b 越大,椭圆越圆;b 越小,椭圆越扁. (7)根据离心率的定义及椭圆中a ,b ,c 的关系可知, e =c a=c 2a 2=a 2-b 2a 2=1-⎝⎛⎭⎫b a 2,所以e 越接近于1,则c 越接近于a ,从而b =a 2-c 2就越小;e 越接近于0,则c 越接近于0,从而b 越接近于a .那么e 的大小与椭圆的扁圆程度有什么关系?提示:e 越大,椭圆越扁;e 越小,椭圆越圆. 2.归纳总结,核心必记 椭圆的简单几何性质(1)借助椭圆图形分析,你认为椭圆上到对称中心距离最近和最远的点各是哪些? 提示:短轴端点B 1和B 2到中心O 的距离最近;长轴端点A 1和A 2到中心O 的距离最远. (2)借助椭圆图形分析,你认为椭圆上的点到焦点距离的最大值和最小值各是何值? 提示:点(a ,0),(-a ,0)与焦点F 1(-c ,0)的距离分别是椭圆上的点与焦点F 1的最大距离和最小距离,分别为a +c 和a -c .(3)如何用a ,b 表示离心率?提示:由e =c a 得e 2=c2a 2=a 2-b 2a2,∴e = 1-⎝⎛⎭⎫b a 2. ∴e = 1-b 2a2. 续表例题1 (由椭圆的标准方程研究几何性质)求椭圆4x 2+9y 2=36的长轴长和焦距、焦点坐标、顶点坐标和离心率.[尝试解答] 将椭圆方程变形为x 29+y 24=1,∴a =3,b =2.∴c =a 2-b 2=9-4= 5.∴椭圆的长轴长和焦距分别为2a =6,2c =25, 焦点坐标为F 1(-5,0),F 2(5,0),顶点坐标为A 1(-3,0),A 2(3,0),B 1(0,-2),B 2(0,2),离心率e =c a =53.案例1 求椭圆m 2x 2+4m 2y 2=1(m >0)的长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标和离心率.解:椭圆的方程m 2x 2+4m 2y 2=1(m >0), 可转化为x 21m 2+y 214m 2=1.∵m 2<4m 2, ∴1m 2>14m2, ∴椭圆的焦点在x 轴上,并且长半轴长a =1m ,短半轴长b =12m ,半焦距长c =32m .∴椭圆的长轴长2a =2m ,短轴长2b =1m ,焦点坐标为⎝⎛⎭⎫-32m ,0,⎝⎛⎭⎫32m ,0,顶点坐标为⎝⎛⎭⎫1m ,0,⎝⎛⎭⎫-1m ,0,⎝⎛⎭⎫0,-12m ,⎝⎛⎭⎫0,12m . 离心率e =c a =32m 1m=32.例题2 (由椭圆的几何性质求方程)求适合下列条件的椭圆的标准方程.(1)长轴长是短轴长的5倍,且过点A (5,0); (2)离心率e =35,焦距为12.[尝试解答] (1)若椭圆焦点在x 轴上,设其标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2a =5×2b ,25a 2+0b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =1.故所求椭圆的标准方程为x 225+y 2=1;若焦点在y 轴上,设其标准方程为y 2a 2+x 2b2=1(a >b >0),由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧2a =5×2b ,0a 2+25b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =25,b =5.故所求椭圆的标准方程为y 2625+x 225=1.综上所述,所求椭圆的标准方程为x 225+y 2=1或y 2625+x 225=1.(2)由e =c a =35,2c =12,得a =10,c =6,∴b 2=a 2-c 2=64.当焦点在x 轴上时,所求椭圆的标准方程为x 2100+y 264=1;当焦点在y 轴上时,所求椭圆的标准方程为y 2100+x 264=1.综上所述,所求椭圆的标准方程为x 2100+y 264=1或y 2100+x 264=1.案例2 求满足下列条件的椭圆的标准方程. (1)长轴长是短轴长的2倍,且经过点A (2,3);(2)短轴一个端点与两焦点组成一个正三角形,且焦点到同侧顶点的距离为 3. 解:(1)若椭圆的焦点在x 轴上,设标准方程为x 24b 2+y 2b 2=1(b >0),∵椭圆过点A (2,3),∴1b 2+9b 2=1,b 2=10.∴方程为x 240+y 210=1.若椭圆的焦点在y 轴上. 设椭圆方程为y 24b 2+x 2b2=1(b >0),∵椭圆过点A (2,3),∴94b 2+4b 2=1,b 2=254.∴方程为y 225+4x 225=1.综上所述,椭圆的标准方程为x 240+y 210=1或y 225+4x 225=1.(2)由已知⎩⎪⎨⎪⎧a =2c ,a -c =3,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =23,c = 3.从而b 2=9,∴所求椭圆的标准方程为x 212+y 29=1或x 29+y 212=1.例题3(求椭圆的离心率)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F 1(-c ,0),A (-a ,0),B (0,b )是两个顶点,如果F 1到直线AB 的距离为b7,求椭圆的离心率e . [尝试解答] 由A (-a ,0),B (0,b ), 得直线AB 的斜率为k AB =ba,故AB 所在的直线方程为y -b =ba x ,即bx -ay +ab =0.又F 1(-c ,0),由点到直线的距离公式可得 d =|-bc +ab |a 2+b 2=b 7,∴7·(a -c )=a 2+b 2.又b 2=a 2-c 2,整理,得8c 2-14ac +5a 2=0, 即8⎝⎛⎭⎫c a 2-14c a+5=0.∴8e 2-14e +5=0.解得e =12或e =54(舍去).综上可知,椭圆的离心率e =12.求椭圆离心率及范围的两种方法(1)直接法:若已知a ,c ,可直接利用e =ca 求解.若已知a ,b 或b ,c ,可借助于a 2=b 2+c 2求出c 或a ,再代入公式e =ca求解.(2)方程法:若a ,c 的值不可求,则可根据条件建立a ,b ,c 的关系式,借助于a 2=b 2+c 2,转化为关于a ,c 的齐次方程或不等式,再将方程或不等式两边同除以a 的最高次幂,得到关于e 的方程或不等式,即可求得e 的值或范围.案例3 如图,已知F 1为椭圆的左焦点,A ,B 分别为椭圆的右顶点和上顶点,P 为椭圆上的一点,当PF 1⊥F 1A ,PO ∥AB (O 为椭圆的中心)时,求椭圆的离心率.解:由已知可设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),则由题意可知P ⎝⎛⎭⎫-c ,b 2a .∵△PF 1O ∽△BOA , ∴PF 1BO =F 1O OA . ∴b 2a b =ca ,即b =c , ∴a 2=2c 2, ∴e =c a =22.第3课时 直线与椭圆的位置关系(习题课)1、直线与椭圆的位置关系(重要)[思考1] 判断直线与圆的位置关系有哪几种方法?名师指津:(1)几何法:利用圆心到直线的距离d 与圆的半径的大小关系判断,d =r ⇔相切;d >r ⇔相离;d <r⇔相交.(2)代数法:联立直线与圆的方程,利用方程组解的个数判断.[思考2] 能否利用判断直线与圆的位置关系的方法判断直线与椭圆的位置关系? 名师指津:不能采用几何法,但是可以利用代数法判断直线与椭圆的位置关系. [思考3] 已知直线l 和椭圆C 的方程,如何判断直线与椭圆的位置关系?名师指津:判断直线与椭圆的位置关系,通过解直线方程与椭圆方程组成的方程组,消去方程组中的一个变量,得到关于另一个变量的一元二次方程,则Δ>0⇔直线与椭圆相交; Δ=0⇔直线与椭圆相切; Δ<0⇔直线与椭圆相离.例题1 已知椭圆4x 2+y 2=1及直线y =x +m .问m 为何值时,直线与椭圆相切、相交、相离.[尝试解答] 将y =x +m 代入4x 2+y 2=1,消去y 整理得5x 2+2mx +m 2-1=0.Δ=4m 2-20(m 2-1)=20-16m 2.当Δ=0时,得m =±52,直线与椭圆相切;当Δ>0时,得-52<m <52,直线与椭圆相交; 当Δ<0时,得m <-52或m >52,直线与椭圆相离.判断直线与椭圆的位置关系的方法案例1 若直线y =kx +1与焦点在x 轴上的椭圆 x 25+y 2m=1总有公共点,求m 的取值范围.解:由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,x 25+y 2m =1,消去y ,整理得(m +5k 2)x 2+10kx +5(1-m )=0,所以Δ=100k 2-20(m +5k 2)(1-m )=20m (5k 2+m -1), 因为直线与椭圆总有公共点, 所以Δ≥0对任意k ∈R 都成立, 因为m >0,所以5k 2≥1-m 恒成立, 所以1-m ≤0, 即m ≥1.又因为椭圆的焦点在x 轴上, 所以0<m <5, 综上,1≤m <5,2、直线与椭圆的相交弦问题[思考1] 若直线l 与圆C 相交于点A ,B ,如何求弦长|AB |?名师指津:(1)利用r 2=d 2+⎝⎛⎭⎫l 22求解;(2)利用两点间的距离公式求解;(3)利用弦长公[思考2] 若直线l :y =kx +m 与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,如何求|AB |的值?名师指津例题2 已知椭圆x 236+y 29=1和点P (4,2),直线l 经过点P 且与椭圆交于A 、B 两点.(1)当直线l 的斜率为12时,求线段AB 的长度;(2)当P 点恰好为线段AB 的中点时,求l 的方程.[尝试解答] (1)由已知可得直线l 的方程为y -2=12(x -4),即y =12x .由⎩⎨⎧y =12x ,x 236+y29=1,可得x 2-18=0,若设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 则x 1+x 2=0,x 1x 2=-18.于是|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=(x 1-x 2)2+14(x 1-x 2)2=52(x 1+x 2)2-4x 1x 2=52×62=310. 所以线段AB 的长度为310.(2)法一:设l 的斜率为k ,则其方程为y -2=k (x -4).联立⎩⎪⎨⎪⎧x 236+y 29=1,y -2=k (x -4),消去y 得(1+4k 2)x 2-(32k 2-16k )x +(64k 2-64k -20)=0. 若设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=32k 2-16k 1+4k2, 由于AB 的中点恰好为P (4,2), 所以x 1+x 22=16k 2-8k 1+4k 2=4,解得k =-12,且满足Δ>0.这时直线的方程为y -2=-12(x -4),即y =-12x +4.法二:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则有⎩⎨⎧x 2136+y 219=1,x 2236+y 229=1,两式相减得x 22-x 2136+y 22-y 219=0,整理得k AB =y 2-y 1x 2-x 1=-9(x 2+x 1)36(y 2+y 1),由于P (4,2)是AB 的中点, ∴x 1+x 2=8,y 1+y 2=4, 于是k AB =-9×836×4=-12,于是直线AB 的方程为y -2=-12(x -4),即y =-12x +4.(1)弦长公式设直线方程为y =kx +m (k ≠0),椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)或y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0),直线与椭圆的两个交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2, 所以|AB |=(x 1-x 2)2+(kx 1-kx 2)2 =1+k 2·(x 1-x 2)2=1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2,或|AB |=⎝⎛⎭⎫1ky 1-1k y 22+(y 1-y 2)2=1+1k 2·(y 1-y 2)2 =1+1k2·(y 1+y 2)2-4y 1y 2.其中,x 1+x 2,x 1x 2或y 1+y 2,y 1y 2的值,可通过由直线方程与椭圆方程联立消去y 或x 后得到关于x 或y 的一元二次方程得到.(2)解决椭圆中点弦问题的两种方法①根与系数的关系法:联立直线方程和椭圆方程构成方程组,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决.②点差法:利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标分别代入椭圆方程,然后作差,构造出中点坐标和斜率的关系,具体如下:已知A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上的两个不同的点,M (x 0,y 0)是线段AB 的中点,则⎩⎨⎧x 21a 2+y 21b2=1,①x 22a 2+y22b 2=1,②由①-②,得1a 2(x 21-x 22)+1b 2(y 21-y 22)=0,变形得y 1-y 2x 1-x 2=-b 2a 2·x 1+x 2y 1+y 2=-b 2a 2·x 0y 0,即k AB =-b 2x 0a 2y 0. 案例2(1)直线y =x +1被椭圆x 24+y 22=1所截得线段的中点的坐标是( )A.⎝⎛⎭⎫23,53B.⎝⎛⎭⎫43,73C.⎝⎛⎭⎫-23,13D.⎝⎛⎭⎫-132,-172 解析:选C 联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x +1,x 24+y 22=1,消去y 得3x 2+4x -2=0.设交点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),中点M (x 0,y 0), ∴x 1+x 2=-43,x 0=x 1+x 22=-23,y 0=x 0+1=13.∴所求中点的坐标为⎝⎛⎭⎫-23,13. (2).椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,且椭圆与直线x +2y +8=0相交于P ,Q ,且|PQ |=10,求椭圆方程.解:∵e =32,∴b 2=14a 2.∴椭圆方程为x 2+4y 2=a 2. 与x +2y +8=0联立消去y ,得2x 2+16x +64-a 2=0,由Δ>0得a 2>32,由弦长公式得10=54×[64-2(64-a 2)].∴a 2=36,b 2=9.∴椭圆方程为x 236+y 29=1. 例题3(与椭圆有关的最值问题)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的离心率e =63.(1)若2a 2c=32,求椭圆方程;(2)直线l 过点C (-1,0)交椭圆于A 、B 两点,且满足:,试求△OAB 面积的最大值.[尝试解答] (1)由题意知⎩⎨⎧c a =63,2a2c =32,解得a =3,c = 2.所以a 2=3,b 2=1, 所以椭圆方程为x 23+y 2=1.(2)由e =c a =63,及a 2=b 2+c 2,得a 2=3b 2,可设椭圆的方程为x 23b 2+y 2b 2=1,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意知直线l 的斜率存在,则设l 的方程为y =k (x +1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1),x 23b 2+y 2b 2=1,得(3k 2+1)x 2+6k 2x +3k 2-3b 2=0, 且Δ=12(3b 2-1)k 2+12b 2, 因为直线l 交椭圆于A 、B 两点,且,所以点C 在椭圆内部,所以a >1, 所以3b 2>1,所以Δ>0.所以x 1+x 2=-6k 23k 2+1.因为,所以(x 1+1,y 1)=3(-1-x 2,-y 2),所以x 1=-4-3x 2,所以x 2+1=-13k 2+1,所以|x 1-x 2|=43k 2+1.又O 到直线l 的距离为d =|k |1+k2,所以S △ABO =12|AB |d =121+k 2|x 1-x 2|·d=2|k |3k 2+1=23|k |+1|k |≤33,所以当且仅当3|k |=1|k |,即k =±33时,S △ABO 取得最大值33.解决这类问题需要正确地应用转化思想、函数与方程思想和数形结合思想.其中应用比较多的是利用根与系数的关系构造等式或函数关系式,这其中要注意利用根的判别式来确定参数的限制条件.案例3 在椭圆x 24+y 27=1上求一点P ,使它到直线l :3x -2y -16=0的距离最短,并求出最短距离.解:设与椭圆相切并与l 平行的直线方程为y =32x +m ,代入x 24+y 27=1,并整理得4x 2+3mx +m 2-7=0,Δ=9m 2-16(m 2-7)=0⇒m 2=16⇒m =±4,故两切线方程为y =32x +4和y =32x -4,显然y =32x -4距l 最近,d =|16-8|32+(-2)2=813, 切点为P ⎝⎛⎭⎫32,-74.。