内容正文:
第5节 椭 圆
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核心素养
考情聚焦
1.了解椭圆的实际背景,了解椭圆在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.
2.掌握椭圆的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质
1.椭圆的定义及标准方程的掌握,达成数学抽象和直观想象的素养.
2.椭圆的几何性质的应用,增强直观想象、逻辑推理和数学运算的素养.
3.直线与椭圆的位置关系,提升逻辑推理和数学运算的素养
椭圆的定义、标准方程、几何性质以及椭圆与其他知识的综合应用是高考命题的热点,常与直线、向量、三角等知识交汇考查,考查学生的分析问题、解决问题的能力.三种题型都有可能出现,选择题、填空题一般为中低档题型,解答题为高档题.做题时要充分利用函数与方程思想、转化与化归思想、数形结合等数学思想的运用
[必备知识]
1.椭圆的定义
(1)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.
(2)相关概念: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 .
(3)2a与|F1F2|的大小关系所确定的点的轨迹如下表:
条件
结论
2a>|F1F2|
动点的轨迹是椭圆
2a=|F1F2|
动点的轨迹是线段F1F2
2a<|F1F2|
动点不存在,因此轨迹不存在
2.椭圆的标准方程和几何性质
图形
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
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
a2= b2+c2
椭圆的常用性质
(1)设椭圆+=1(a>b>0)上任意一点P(x,y),则当x=0时,|OP|有最小值b,P点在短轴端点处;当x=±a时,|OP|有最大值a,P点在长轴端点处.
(2)椭圆的一个焦点、中心和短轴的一个端点构成直角三角形,其中a为斜边,a2=b2+c2.
(3)已知过焦点F1的弦AB,则△ABF2的周长为4a.
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆.( )
(2)动点P到两定点A(0,-2),B(0,2)的距离之和为4,则点P的轨迹是椭圆.( )
(3)椭圆上一点P与两焦点F1,F2构成△PF1F2的周长为2a+2c(其中a为椭圆的长半轴长,c为椭圆的半焦距).( )
(4)椭圆的离心率e越大,椭圆就越圆.( )
(5)椭圆既是轴对称图形,又是中心对称图形.( )
(6)方程mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)表示的曲线是椭圆.( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√
◆[小题查验]
1.(2023·长春市模拟)如图所示,A是圆O内一定点,B是圆周上一个动点,AB的中垂线CD与OB交于点E,则点E的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线
解析:B [由题意知,|EA|+|EO|=|EB|+|EO|=r(r为圆的半径)且r>|OA|,故E的轨迹为以O,A为焦点的椭圆,故选B.]
2.(2023·北京东城区模拟)过椭圆4x2+y2=1的一个焦点F1的直线与椭圆交于A,B两点,则A与B和椭圆的另一个焦点F2构成的△ABF2的周长为( )
A.2 B.4
C.8 D.2
解析:B [因为椭圆方程为4x2+y2=1,所以a=1.根据椭圆的定义,知△ABF2的周长为|AB|+|AF2|+|BF2|=|AF1|+|BF1|+|AF2|+|BF2|=(|AF1|+|AF2|)+(|BF1|+|BF2|)=4a=4.]
3.(2022·全国甲卷,10)椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称,若直线AP,AQ的斜率之积为,则C的离心率为( )
A. B.
C. D.
解析:A [椭圆C的右顶点为B,由于点P,Q均在C上,且关于y轴对称,所以直线BP,AQ也关于y轴对称,即kAP·kBP=-kAP·kAQ=-=e2-1,e2=,∴e=,故选A.]
4.