内容正文:
第五节 椭 圆
1.了解椭圆的实际背景,感受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、标准方程及简单几何性质.
1.椭圆的概念
平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个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
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
图形
性质
范围
x∈[-a,a],y∈[-b,b]
x∈[-b,b],y∈[-a,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)
焦距
|F1F2|=2c
离心率
e=,且e∈(0,1)
c2=a2-b2
(1)设P为椭圆上不同于长轴两端点的点,F1,F2为椭圆的两个焦点,则
①b≤|OP|<a;
②a-c<|PF1|<a+c.
(2)过椭圆焦点垂直于长轴的弦是最短的弦,长为,过焦点最长的弦为长轴.
(3)过原点最长的弦为长轴,最短的弦为短轴.
(4)与椭圆+=1(a>b>0)有共同焦点的椭圆方程为+=1(λ>-b2).
(5)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);
④S△PF1F2=b2·tan .
(6)椭圆的离心率与椭圆的扁平程度有关,当a不变时,e越大,b越小,椭圆越扁;e越小,b越大,椭圆越圆.
(7)轴长、离心率不能确定椭圆的焦点位置.依据这些条件确定的椭圆方程可能有2个.
1.若椭圆+=1上一点P到焦点F1的距离为6,则点P到另一个焦点F2的距离是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
答案:B
2.椭圆+=1的离心率是( )
A. B.
C. D.
答案:B
3.已知中心在原点的椭圆C的右焦点为F(1,0),离心率等于,则椭圆C的方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析:选D 设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0).
因为椭圆的一个焦点为F(1,0),离心率e=,
所以解得
故椭圆C的标准方程为+=1.
4.若方程+=1表示椭圆,则k的取值范围是________.
解析:由已知得
解得3<k<5且k≠4.
答案:(3,4)∪(4,5)
5.椭圆x2+my2=1的焦点在y轴上,长轴长是短轴长的2倍,则m=________.
答案:
层级一/ 基础点——自练通关(省时间)
基础点(一) 椭圆的标准方程
[题点全训]
1.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的长轴长为6,且两焦点恰好将长轴三等分,则此椭圆的标准方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析:选B 由题意可得=,2a=6,解得a=3,c=1,则b==,所以椭圆C的方程为+=1.
2.一个椭圆的中心在原点,焦点F1,F2在x轴上,P(2,)是椭圆上一点,且|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等差数列,则椭圆的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
解析:选A 设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0).由点P(2,)在椭圆上知+=1.又|PF1|,|F1F2|,|PF2|成等差数列,则|PF1|+|PF2|=2|F1F2|,即2a=2·2c,=,又c2=a2-b2,联立得a2=8,b2=6.所以椭圆方程为+=1.
3.若方程+=1所表示的曲线为C,对于曲线C有下列命题:
①若1<t<3,则C为椭圆;②若C为椭圆,且焦点在y轴上,则2<t<3;③曲线C可能是圆;④若C为双曲线,则t<1.
其中正确的命题是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
解析:选B 当t=2时,曲线C表示圆,故①错误,③正确;当曲线C为焦点在y轴上的椭圆时,则t-1>3-t>0,解得2<t<3,故②正确;当曲线C为双曲线时,则(3-t)(t-1)<0,解得t<1或t>3,故④错误.
4.已知椭圆的中心在