内容正文:
专题9.5 椭圆
1.掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程.
2.掌握椭圆的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).
3.了解椭圆的简单应用.
4.理解数形结合的思想.
知识点一 椭圆的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数(大于)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.
集合P={M|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数.
=2a},+
(1)若a>c,则集合P为椭圆;
(2)若a=c,则集合P为线段;
(3)若a<c,则集合P为空集.
知识点二 椭圆的标准方程和几何性质
标准方程
=1(a>b>0)+
=1(a>b>0)+
图形
性质
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
A1(-a,0),A2(a,0),
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),
B1(-b,0),B2(b,0)
轴
长轴A1A2的长为2a,短轴B1B2的长为2b
焦距
=2c
离心率
e=, e∈(0,1)
a,b,c
的关系
c2=a2-b2
【知识必备】
1.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)+=1(a>b>0),r1=a+ex0,r2=a-ex0;
(2)+=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).
2.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的面积为S,则在椭圆+=1(a>b>0)中
(1)当P为短轴端点时,θ最大.
(2)S=|PF1||PF2|·sin θ=b2tan =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.
(3)焦点三角形的周长为2(a+c).
3.焦点弦(过焦点的弦):焦点弦中以通径(垂直于长轴的焦点弦)最短,弦长lmin=.
4.AB为椭圆+=1(a>b>0)的弦,A(x1,y1),B(x2,y2),弦中点M(x0,y0),则
(1)弦长l=|x1-x2|= |y1-y2|;
(2)直线AB的斜率kAB=-.
考点一 椭圆的定义及标准方程
【典例1】【2019年高考全国Ⅰ卷】已知椭圆C的焦点为,过F2的直线与C交于A,B两点.若,,则C的方程为( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三】(河北唐山一中2019届模拟)过点(=1有相同焦点的椭圆的标准方程为 。+),且与椭圆,-
【方法技巧】
1.椭圆定义的应用技巧
(1)椭圆定义的应用主要有:求椭圆的标准方程,求焦点三角形的周长、面积及弦长、最值和离心率等.
(2)通常定义和余弦定理结合使用,求解关于焦点三角形的周长和面积问题.
2.椭圆方程的求解方法
(1)求椭圆的标准方程多采用定义法和待定系数法.
(2)利用定义法求椭圆方程,要注意条件2a>|F1F2|;利用待定系数法要先定形(焦点位置),再定量,也可把椭圆方程设为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)的形式.
【变式1】(山西忻州一中2019届质检)设F1,F2分别是椭圆E:x2+=1(0<b<1)的左、右焦点,过点F1的直线交椭圆E于A,B两点.若|AF1|=3|F1B|,AF2⊥x轴,则椭圆E的方程为 .
考点二 求椭圆离心率
【典例2】【2019年高考北京卷】已知椭圆
(a>b>0)的离心率为,则( )
A.a2=2b2
B.3a2=4b2
C.a=2b
D.3a=4b
【举一反三】(2018·全国卷Ⅱ)已知F1,F2是椭圆C:的直线上,△PF1F2为等腰三角形,∠F1F2P=120°,则C的离心率为( )
=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+
A.
D. C.
B.
【方法技巧】
(1)在求与椭圆有关的一些量的范围,或者最值时,经常用到椭圆标准方程中x,y的范围、离心率的范围等不等关系.
(2)求解与椭圆几何性质有关的问题时,要结合图形进行分析,当涉及顶点、焦点、长轴、短轴等椭圆的基本量时,要理清它们之间的内在联系.
(3)求椭圆离心率的方法:①直接求出a,c,从而求解e;②构造a,c的齐次式,解出e,由a,c的二元齐次方程,转化为关于e的一元二次方程求解;③通过特殊值或特殊位置,求出离心率.
【变式3】
(1