内容正文:
第5节 椭圆
考点点击
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,达成直观想象和数学建模的素养.
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,提升逻辑推理数学抽象和数学运算的素养.
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.
[要点梳理]
1.椭圆的定义
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 .
集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数:
(1)若 a>c ,则集合P为椭圆;
(2)若 a=c ,则集合P为线段;
(3)若 a<c ,则集合P为空集.
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]
判断下面结论是否正确(正确的打“√”,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)√
◆[教材改编]
1.[选修2-1P80T3改编]过点A(3,-2)且与椭圆+=1有相同焦点的椭圆的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析:A [由题意知c2=5,可设椭圆方程为+=1(λ>0),则+=1,解得λ=10或λ=-2(舍去),
∴所求椭圆的方程为+=1.]
2.[选修2-1P49T6改编]已知点P是椭圆+=1上y轴右侧的一点,且以点P及焦点F1,F2为顶点的三角形的面积等于1,则点P的坐标为__________________________.
解析:设P(x,y),由题意知c2=a2-b2=5-4=1,
所以c=1,则F1(-1,0),F2(1,0),由题意可得点P到x轴的距离为1,所以y=±1,把y=±1代入+=1,得x=±,又x>0,所以x=,
∴P点坐标为或.
答案:或
◆[小题纠偏]
1.(2023·延安市模拟)方程x2+=1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数m的取值范围为( )
A.(1,+∞) B.(-∞,1]
C.(0,1) D.(-1,0)
解析:C [方程x2+=1表示焦点在x轴上的椭圆,可得m∈(0,1).故选C.]
2.(理科)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx-ay+2ab=0相切,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
解析:A [以线段A1A2为直径的圆是x2+y2=a2,直线bx-ay+2ab=0