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热点8-2 椭圆及其应用6大题型
椭圆是圆锥曲线中的重要内容,是高考命题的重点。考试中主要考查椭圆的概念性质等基础知识,选择、填空、解答题都会出现。与向量等知识结合综合考查也是高考命题的一个趋势,在突破重难点上要注意。基础、拔高、分层训练,更为重要的是掌握圆锥曲线的解题的思想方法,才能做到灵活应对。
一、椭圆的焦点三角形
1、定义:椭圆上一点与椭圆的两个焦点组成的三角形通常称为“焦点三角形”。
一般利用椭圆的定义、余弦定理和完全平方公式等知识,建立,,之间的关系,采用整体代入的方法解决焦点三角形的面积、周长及角的有关问题()
性质1:,.(两个定义)
拓展:的周长为
的周长为
性质2:(余弦定理)
二、直线与椭圆相交的弦长公式
1、定义:连接椭圆上两个点的线段称为椭圆的弦.
2、求弦长的方法:
(1)交点法:将直线的方程与椭圆的方程联立,求出两交点的坐标,然后运用两点间的距离公式来求.
(2)根与系数的关系法:如果直线的斜率为k,被椭圆截得弦AB两端点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则弦长公式为:
三、解决椭圆中点弦问题的两种方法:
1、根与系数关系法:联立直线方程和椭圆方程构成方程组,消去一个未知数,利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决;
2、点差法:利用交点在曲线上,坐标满足方程,将交点坐标分别代入椭圆方程,然后作差,构造出中点坐标和斜率的关系,具体如下:直线(不平行于轴)过椭圆()上两点、,其中中点为,则有。
证明:设、,则有,
上式减下式得,∴,
∴,∴。
特殊的:直线(存在斜率)过椭圆()上两点、,线段中点为,
则有。
【题型1 椭圆的定义及概念辨析】
【例1】(2022·全国·高三专题练习)在平面上,动点与两个定点,的距离之和为,若,则点的轨迹为( )
A.线段 B.两条射线 C.椭圆 D.不存在
【变式1-1】(2022·全国·高三专题练习)设定点,,动点满足条件,则动点的轨迹是( )
A.椭圆 B.线段 C.不存在 D.椭圆或线段或不存在
【变式1-2】(2022秋·四川广安·高三广安二中校考期中)若椭圆上一点P到椭圆一个焦点的距离为6,则P到另一个焦点的距离为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式1-3】(2023春·山西晋城·高三校考阶段练习)已知椭圆的左、右焦点分别为,右顶点到右焦点的距离为2,点是上一点,且,则___________.
【变式1-4】(2023·全国·高三专题练习)点M在椭圆上,是椭圆的左焦点,O为坐标原点,N是中点,且ON长度是4,则的长度是__________.
【变式1-5】(2022·全国·高三专题练习)平面内一点M到两定点 的距离之和等于12,则点M的轨迹是______.
【题型2 利用椭圆定义求最值】
【例2】(2023春·广西柳州·高三统考阶段练习)已知F是椭圆的右焦点,P为椭圆C上一点,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2023秋·云南德宏·高三统考期末)已知椭圆C:,,为椭圆的左右焦点.若点P是椭圆上的一个动点,点A的坐标为(2,1),则的范围为_____.
【变式2-2】(2022秋·河北沧州·高三任丘市第一中学校考期中)已知椭圆C的一个焦点为,椭圆C上的点到F的距离的最小值为1,则椭圆C的标准方程为______;若P为椭圆C上一动点,,则的最小值为______.
【变式2-3】(2022·全国·高三专题练习)已知,分别为椭圆的两个焦点,P为椭圆上一点,则的最大值为( )
A.2 B. C.4 D.
【变式2-4】(2022秋·山西·高三校联考阶段练习)(多选)已知点,,为圆上的点,则( )
A.的最大值为 B.的最大值为
C.的最大值为 D.的最大值为
【变式2-5】(2023·河北·高三河北衡水中学校考阶段练习)若平面向量满足,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【题型3 椭圆的标准方程】
【例3】(2023秋·山西·高三校联考阶段练习)若,则“”是“方程表示椭圆”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
【变式3-1】(2023秋·黑龙江哈尔滨·高三哈师大附中校考期末)若m,,且则“”是“方程表示焦点在x轴上的椭圆”的( )
A.充分而不必要条件