内容正文:
3.1 椭圆
· 考纲要求
1.掌握椭圆的定义、标准方程及简单几何性质.
2.能用数形结合的思想解决椭圆有关问题.
3.了解椭圆的简单应用.
· 知识解读
知识点① 椭圆的定义
1.在平面内与两定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.
2.其数学表达式:集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数.
(1)当2a>|F1F2|时,M点的轨迹是椭圆;
(2)当2a=|F1F2|时,M点的轨迹是线段F1F2;
(3)当2a<|F1F2|时,M点不存在.
知识点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
几
何
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
坐标
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
长轴长|A1A2|=2a;短轴长|B1B2|=2b
焦距
|F1F2|=2c
离心率
e=∈(0,1)
a,b,c
的关系
a2=b2+c2
知识点③ 点与椭圆的位置关系
设点P(x0,y0),椭圆+=1(a>b>0).
知识点④直线与椭圆的位置关系及判定
位置关系
公共点个数
组成的方程组的解
判定方法(利用判别式Δ)
相交
2个
2个解
Δ>0
相切
1个
1个解
Δ=0
相离
0个
无解
Δ<0
知识点⑤常用结论
1.焦点弦(过焦点的弦):焦点弦中通径(垂直于长轴的焦点弦)最短,弦长lmin=;最长的焦点弦是长轴.
2.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=-.
3.与椭圆 +=1(a>b>0)有共同焦点的椭圆方程为+=1(λ>-b2).
4.焦点三角形:椭圆上的点P(x0,y0)与两焦点F1,F2构成的△PF1F2叫做焦点三角形.若r1=|PF1|,r2=|PF2|,∠F1PF2=θ,△PF1F2的面积为S,则在椭圆+=1(a>b>0)中:①当r1=r2,即点P为短轴端点时,θ最大;②S=|PF1||PF2|sin θ=c|y0|,当|y0|=b,即点P为短轴端点时,S取得最大值,最大值为bc;③△PF1F2的周长为2(a+c).
· 题型讲解
题型一、椭圆的定义及其应用
例1.已知圆(x+2)2+y2=36的圆心为M,设A是圆上任意一点,N(2,0),线段AN的垂直平分线交MA于点P,则动点P的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线
例2.若P是以F1,F2为焦点的椭圆+=1上一点,则△PF1F2的周长等于( )
A.16 B.18
C.20 D.不确定
例3.已知F是椭圆5x2+9y2=45的左焦点,P是此椭圆上的动点,A(1,1)是一定点,则|PA|+|PF|的最大值为________,最小值为________.
例4.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>
例5.设点P为椭圆C:+=1(a>2)上一点,F1,F2分别为C的左、右焦点,且∠F1PF2=60°,则△PF1F2的面积为________.
题型二、求椭圆的标准方程
例1.已知椭圆的中心在原点,焦点在x轴上,长、短半轴长之和为10,焦距为4,则椭圆的标准方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
例2.已知F1(-1,0),F2(1,0)是椭圆C的两个焦点,过F2且垂直于x轴的直线交椭圆C于A,B两点,且|AB|=3,则椭圆C的方程为( )
A.+y2=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
例3.设椭圆+=1(m>0,n>0)的右焦点为(2,0),离心率为,则此椭圆的方程为________.
例4.已知椭圆中心在原点,且经过A(,-2)和B(-2,1)两点,则椭圆的标准方程为________.
题型三、椭圆的简单几何性质
例1.直线l经过椭圆的一个顶点和一个焦点,若椭圆中心到l的距离为其短轴长的,则该椭圆的离心率为( )
A.