内容正文:
高中数学 选修2-1 曲线方程
测试内容:椭圆方程
考试时间:100分钟; 总分:100分 命题人:田思思
1.椭圆
(1)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.
应用定义解题时,不要漏掉|MF1|+|MF2|=2a>|F1F2|这一个条件.
(2)集合的语言描述为P={M||MF1|+|MF2|=2a,2a>|F1F2|}.
2.椭圆的标准方程
题型一:椭圆的定义
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)椭圆的两种标准方程中,虽然焦点位置不同,但都有a2=b2+c2.( )
(2)平面内到两个定点F1,F2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆.( )
(3)椭圆的两种标准方程可以写成统一形式:Ax2+By2=1(其中A>0,B>0,A≠B).( )
答案 (1)√ (2)× (3)√
2.做一做
(1)(教材改编P38“椭圆的定义”)设F1,F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=10,则动点M的轨迹是( )
A.椭圆 B.直线 C.圆 D.线段
(2)a=5,c=3,焦点在x轴上的椭圆标准方程为________________________.
(3)椭圆的方程为+=1,则a=______,b=______,c=________.
(4)椭圆+=1上一点P到一个焦点的距离为4,则P到另一个焦点的距离为________.
答案 (1)A (2)+=1 (3)3 2 (4)6
解析 (1)∵|MF1|+|MF2|=10>|F1F2|=6,由椭圆定义可知,动点M的轨迹为椭圆.
3.已知△ABC的周长是8,且B(-1,0),C(1,0),则顶点A的轨迹方程是( )
A.+=1(x≠±3) B.+=1(x≠0)
C.+=1(y≠0) D.+=1(y≠0)
[解析] ∵|AB|+|AC|=8-|BC|=6>|BC|=2,
∴顶点A的轨迹是以B,C为焦点的椭圆,设其方程为+=1(a>b>0),则a=3,b=2.
又∵A,B,C三点不共线,
∴顶点A的轨迹方程为+=1(x≠±3).
[答案] A
拓展提升
1.对椭圆定义的三点说明
(1)椭圆是在平面内定义的,所以“平面内”这一条件不能忽视.
(2)定义中到两定点的距离之和是常数,而不能是变量.
(3)常数(2a)必须大于两定点间的距离,否则轨迹不是椭圆,这是判断一曲线是否为椭圆的限制条件.
2.椭圆定义的两个应用
(1)若|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|),则动点M的轨迹是椭圆.
(2)若点M在椭圆上,则|MF1|+|MF2|=2a.
4.已知圆A:(x+3)2+y2=100,圆A内一定点B(3,0),圆P过点B且与圆A内切,求圆心P的轨迹方程.
解 设圆P的半径为r.
又圆P过点B,∴|PB|=r.
又∵圆P与圆A内切,圆A的半径为10.
∴两圆的圆心距|PA|=10-r,
即|PA|+|PB|=10(大于|AB|).
∴点P的轨迹是以A,B为焦点的椭圆.
∴2a=10,2c=|AB|=6,
∴a=5,c=3.∴b2=a2-c2=25-9=16.
即点P的轨迹方程为+=1.
题型二:椭圆标准方程的应用
5.若方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则实数m的取值范围是( )
A.-9<m<16 B.-9<m<
C.<m<16 D.m>
[解析] 依题意可得
解得<m<16.
[答案] C
[条件探究] 若将例2条件“y轴”改为“x轴”,其他条件不变,试求实数m的取值范围.
解 依题意可得解得-9<m<.
[结论探究] 如果把例2的问题改为“求该椭圆的焦距的取值范围”,怎样解答呢?
解 由题意得c2=(m+9)-(16-m)=2m-7,
所以c=,又<m<16,
所以0<2m-7<25,c∈(0,5),
所以焦距2c∈(0,10).
拓展提升
方程+=1表示椭圆的条件是表示焦点在x轴上的椭圆的条件是表示焦点在y轴上的椭圆的条件是
6.(1)“3<m<7”是“方程+=1表示椭圆”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
答案 B
解析 由方程+=1表示的曲线是椭圆,可得解得3<m<7且m≠5,
所以3<m<7且m≠5⇒3<m<7,
而3<m<7推不出3<m<7且m≠5.
所以,“3<m<7”是“方程+=1表示椭圆”的必要不充分条件.
(2)已知椭圆的标准方程为+=1(m>0),并且焦距为6,求实数m的值.
解 ∵2c=6,∴c=3.
当椭圆的焦点在x轴上时,由椭圆的