高中数学椭圆定义及应用
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一、椭圆第一个定义的应用
1.1 椭圆的第一个定义平面内有两个定点F
1、F
2
,和一个定长2a。若动点P到
两个定点距离之和等于定长2a,且两个定点距离|F
1F
2
|<2a.则动点轨迹是椭圆。
两个定点F
1、F
2
称为椭圆的焦点。
由此定义得出非常重要的等式,其中P为椭圆上一个点。此等式既表明作为椭圆这个点的轨迹的来源,也说明椭圆上每一个具有的共同性质。即椭圆上每一个点到两个焦点距离之和等于定长2a .在有关椭圆的问题中,若题设中含有有关椭圆上一点到两个焦点距离的信息,首先考虑的就是能否用上这个关系式。
1.2 应用举例
例1.已知点
1(3,0)
F-,
2(3,0)
F,有
126
PF PF
+=,则P点的轨迹是 .
例2.求证以椭圆 (a>b>0) 上任意一点P的
焦半径为直径画圆,这个圆必与圆相切.
解评:此题若用一般方法解或用椭圆参数方程解答,计算量都很大,解题过程冗
长,属于中档题。我们若抓住PF
2为一个圆直径,PF
1
为另一个圆半径的2倍,用
公式,很容易得出正确解答。
例3. F 1、F 2是椭圆的两个焦点,P 是椭圆上一点,
求的面积.24
解评:题设中有椭圆上一点到两个焦点间距离的信息,即可试探是否能用
解决
例4.P 是椭圆22
14520
x y +
=上位于第一象限内的点, F 1、F 2是椭圆的左、右焦点,若
则12PF PF -的值为( )
A. 65
B. 25
C.
1
53
D. 253 例5. 在圆C:22(1)25x y ++=内有一点A (1,0),Q 为圆C 上一点,AQ 的垂直平分线线段CQ 的交点为M,求M 点的轨迹方程.
练:一动圆与圆⊙o 1:x 2+y 2+6x+5=0外切,同时与⊙o 2 : x 2+y 2_ 6x _ 91=0 内切, 求动圆圆心M 的轨迹方程,并说明它是什么样的曲线。
例6.已知定点A(-2,3),点F为椭圆
22
1
1612
x y
+=的右焦点,点M在该椭圆上移动时,
求| AM| +| MF |的最小值与最大值。
例7.设P是直线x-y+9=0上一点,过P点的椭圆以F
1 (-3,0)和F
2
(3,0)为
焦点,试求P点在什么位置时,所求椭圆的长轴最短,并写出具有最短长轴的椭圆的方程。
解评:(1)转化思想是高中数学重要的数学思想,此题把求长轴最短值转化为
求的最小值,再转化为求F
1
关于直线x-y+9=0的对称点。这样做后,思路清晰,条理分明,计算简捷。
二、椭圆第二个定义的应用
2.1 椭圆的第二个定义(课本P 78)点M 与一个定点的距离和它到一条定直线的距离的比是常数
时,这个点的轨迹是椭圆。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。
2.2 应用举例
例1.椭圆焦点F 1(-c ,0),F 2(c ,0),离心率M 是椭圆上一点,其横坐
标为x 0,求M 点的两个焦半径|MF 1|和|MF 2|之长.
解:过M 作右准线的垂线MM 2,则
根据椭圆第二定义
同理可得
解评(1)解析几何中很容易求出平行于坐标轴的线段长,因此椭圆上一点到准线的距离易求,某点的焦半径
结果易见。题设中若有某点的焦半
径信息,用第二定义解题可得事半功倍之效。 (2)此题的结果
,与第二定义等式
都可作为公式加以应用。
例2.椭圆上一点P到左准线的距离等于2,求P到右焦点距离。
解:
解评此题使用了椭圆的两个定义.
例3.已知定点A(-23),点F为椭圆
22
1
1612
x y
+=的右焦点,点M在该椭圆
上移动时,求| AM| + 2| MF |的最小值。
三、同步检测
1.椭圆上一点P 到左、右两焦点距离之比为1:3,则P 到左准线的
距离是( )
A.5
B.15
C.
D.
2.短轴长为,离心率为的椭圆的两个焦点分别为F 1和F 2 . 过F 1作直线交椭圆于A 、B 两点,则
的周长为( )
A.24
B.12
C.6
D.3 3.已知椭圆上一点P 到右焦点的距离为b ,则P 到左准线的距离是
( )
4.已知椭圆的焦点F 1(-1,0),F 2(1,0),P 是椭圆上的一点,且|F 1F 2|是|PF 2|与|P F 1|的等差中项,则该椭圆的方程是( )
5.P 是椭圆
上的动点,过点P 作椭圆长轴的垂线,垂足为M ,则PM 中
点的轨迹方程是( )
答案及提示
提示:
1. | PF
1
|=5
2.
3.
4.
5. 设P(x
0,y
),PM的中点N(x,y),
代入即得结果。