内容正文:
专题3.1 椭圆
1.椭圆的定义
如果F1,F2是平面内的两个定点,a是一个常数,且2a>|F1F2|,则平面内满足|PF1|+|PF2|=2a的动点P的轨迹称为椭圆,其中两个定点F1,F2称为椭圆的焦点,两个焦点之间的距离|F1F2|称为椭圆的焦距.
其数学表达式:集合M={P||PF1|+|PF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数:
(1)若a>c,则点P的轨迹为椭圆;
(2)若a=c,则点P的轨迹为线段;
(3)若a<c,则点P的轨迹不存在.
2.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:原点
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
|F1F2|=2c
离心率
e=∈(0,1)
a,b,c的关系
c2=a2-b2
极速秒杀法-------椭圆经典结论
[结论1]:椭圆焦点三角形周长:;
[结论2]:焦点三角形离心率:;;
[结论3]:焦点三角形之夹角:;
[结论4]:中点弦斜率:则
[结论5]:椭圆上任意不与x轴垂直弦AB中点M,O为原点,则 ;
[结论6]:椭圆上两关于原点对称点为A,B,任意点为P,则 ;
[结论8]:焦半径:
则
[结论9]:焦半径之比:(焦点在x轴);(焦点在y轴);
[结论10]:焦半径之比求离心率取值范围:;
[结论11]:仿射变换求斜率:;
题型一 椭圆的定义与标准方程
考点一 椭圆的定义与标准方程
求椭圆的方程有两种方法:
(1)定义法,根据椭圆的定义,确定a2,b2的值,结合焦点位置可写出椭圆方程.
(2)待定系数法,这种方法是求椭圆的方程的常用方法,其一般步骤是:①做判断,根据条件判断椭圆的焦点在x轴上,还是在y轴上,还是两个坐标轴都有可能(这时需要分类讨论);②设方程,根据上述判断设方程为或;③找关系,根据已知条件,建立关于的方程组(注意椭圆中固有的等式关系);④得椭圆方程,解方程组,将解代入所设方程即可.
(3)椭圆第二定义:点到定点的距离与到定直线距离为常数,常数大于0且小于1(定点为椭圆焦点。定直线为对应边上的准线,即到左焦点对应左准线)
【注意】用待定系数法求椭圆的方程时,要“先定型,再定量”,不能确定焦点的位置时,可进行分类讨论或把椭圆的方程设为.
例题1 给出以下命题:
①曲线表示椭圆,则;
②命题“若,则”的否命题为:“若,则”;
③函数的最小值是2;
④中,,,.D是斜边AC上的点,.以B为起点任作一条射线BE交AC于E点,则E点落在线段CD上的概率是;
则正确命题的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【解析】对于①,曲线表示椭圆,所以,即或,故①错误;
对于②,命题“若,则”的否命题为:“若,则”;故②错误;
对于③,令,所以函数等价于,又函数在上单调递增,所以,即函数的最小值是;故③错误;
对于④,在中,,,.D是斜边AC上的点,,则.
以B为起点任作一条射线BE交AC于E点,则E点落在线段CD上的概率是;故④错误.
故选:A.
例题2.“”是“方程表示椭圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分杂件
C.充要杂件 D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】由,可得,
当时,方程可化为,此时方程表示圆,所以充分性不成立;
反之:方程表示椭圆,则满足,即且,
所以不成立,即必要性不成立,
所以“”是“方程表示椭圆”的既不充分也不必要条件.
故选:D.
题型二 椭圆的简单几何性质
1.利用椭圆几何性质解题时的注意点及技巧:(1)注意椭圆几何性质中的不等关系,在求与椭圆有关的一些量的范围,或者最大值、最小值时,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)利用椭圆几何性质的技巧: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.
例题1 设F1,F2是椭圆C: =1(a>b>0)的左、右焦点,O为坐标原点,点P在椭圆C上,延长PF2交椭圆C于点Q,且|PF1| =|PQ|,若PF1F2的面积为,则=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由椭圆的定义,,
由余弦定理有:
,
化简整理得:,
又,
由以上两式可得:
由,得,∴,
又,所以F1PQ为等边