内容正文:
专题07 直线与椭圆的解题方法
一.【学习目标】
1.掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质.
2.熟练掌握常见的几种数学思想方法——函数与方程、数形结合、转化与化归.
3.了解椭圆的实际背景及椭圆的简单应用.
二.【知识要点】
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____________)的点的轨迹叫做椭圆,这两个定点F1,F2叫做焦点,两焦点间的距离叫做焦距.
2.椭圆的标准方程
(1) ______________ (a>b>0),焦点F1(-c,0),F2(c,0),其中c=_____________.
(2)=1(a>b>0),焦点___________________,其中c=_____________.
+
3.椭圆的几何性质以=1(a>b>0)为例
+
(1)范围:________________.
(2)对称性:对称轴:x轴,y轴;对称中心:O(0,0).
(3)顶点:长轴端点:A1(-a,0),A2(a,0),短轴端点:B1(0,-b),B2(0,b);长轴长|A1A2|=2a,短轴长|B1B2|=2b,焦距|F1F2|=2c.
(4)离心率e=_______,0<e<1,e越大,椭圆越______,e越_______,椭圆越圆.
(5)a,b,c的关系:c2=a2-b2或a2=c2+b2.
三.【方法总结】
(一)直线与椭圆关系求离心率
(二)对称问题
(三)椭圆与圆
(四)直线与椭圆的中点弦问题
(五)定点问题
(六)定值问题
(七)范围问题
(八)探索性问题
四.【题型归纳】
(一)直线与椭圆关系求离心率
例1.在平面直角坐标系
中,已知点
分别为椭圆
的右顶点和右焦点,过坐标原点
的直线交椭圆
于
两点,线段
的中点为
,若
三点共线,则椭圆
的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
或
练习1.已知
,
为椭圆
的左右焦点,过原点
且倾斜角为30°的直线
与椭圆
的一个交点为
,若
,
,则椭圆
的方程为
A.
B.
C.
D.
练习2.已知F1,F2为椭圆C:
的两个焦点,过点F1作x轴的垂线,交椭圆C于P,Q两点.当△F2PQ为等腰直角三角形时,椭圆C的离心率为e1,当△F2PQ为等边三角形时,椭圆C的离心率为e2,则e1,e2的大小关系为e1______e2(用“>”,“<”或“=”连接)
(二)对称问题
例2. .在平面直角坐标系
中,点
为椭圆
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 的下顶点,
,
在椭圆上,若四边形
为平行四边形,
为直线
的倾斜角,若
,则椭圆
的离心率的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
练习1. 设
,
分别是椭圆
的左、右焦点,若在直线
(其中
)上存在点
,使线段
的垂直平分线经过点
,则椭圆离心率的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
练习2. 设椭圆C:
的左焦点为F,上顶点为A,过点A与AF垂直的直线分别交椭圆C与x轴正半轴于点P、Q,且
, 椭圆C的离心率为___.
(三)椭圆与圆
例3.如图,
,
分别是椭圆
的左、右顶点,圆
的半径为2,过点
作圆
的切线,切点为
,在
轴的上方交椭圆于点
,则
_______.
练习1.祖暅原理:两个等高的几何体,若在所有等高处的水平截面的面积相等,则这两个几何体的体积相等.利用祖暅原理可以求旋转体的体积.比如:设半圆方程为
,半圆与
轴正半轴交于点
,作直线
,
交于点
,连接
(
为原点),利用祖暅原理可得:半圆绕
轴旋转所得半球的体积与
绕
轴旋转一周形成的几何体的体积相等.类比这个方法,可得半椭圆
绕
轴旋转一周形成的几何体的体积是_________.
练习2.已知
是椭圆
的对称中心,
,
是
的焦点,以
为圆心,
为半径的圆与
的一个交点为
.若
与
的长度之比为
,则
的离心率等于______.
练习2.设p是椭圆
上一点,M,N分别是两圆:
和
上的点,则
的取值范围为______
(四)直线与椭圆的中点弦问题
例4.已知椭圆T:
的离心率为
,右焦点为
,三角形
的三个顶点都在椭圆
上,设它的三条边
的中点分别为
,且三条边所在直线的斜率分别
、
、
,且
、
、
均不为
。
为坐标原点,若直线
的斜率之和为1,则
______
(五)定点问题
例5..设
为坐标原点,椭圆
的焦距为
,离心率为
,直线
与
交于
,
两点.
(1)求椭圆
的方程;
(2)设点
,
,求证:直线
过定点,并求出定点的坐标.
练习1. 已知椭圆
EMBED Equation.DSMT4 的离心率为
,以原点为圆心,椭圆的短半轴为半径的圆与直线
相切,过点
且不垂直于
轴直线
与椭圆
相交于
、