内容正文:
第5节 椭圆及其简单几何性质
[考试要求]
1.理解椭圆的定义、几何图形、标准方程.
2.掌握椭圆的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率).
3.掌握椭圆的简单应用.
课前预习 巩固主干知识
1.椭圆的定义
平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于 (大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的 ,两焦点间的距离叫做椭圆的 .
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 .
(2)若a=c,则集合P为 .
(3)若a<c,则集合P为 .
常数
焦点
焦距
椭圆
线段
空集
2.椭圆的标准方程和几何性质
坐标轴
原点
[重要结论]
椭圆上的点P(x0,y0)与两焦点构成的△PF1F2叫做焦点三角形.如图所示,设∠F1PF2=θ.
(2)△PF1F2的周长为2(a+c).
(3)|PF1|max=a+c,|PF1|min=a-c.
(5)4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos θ.
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).
(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)椭圆的离心率e越大,椭圆就越圆.( )
(3)方程mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n)表示的曲线是椭圆.( )
×
×
√
√
D
2.(教材改编题)已知椭圆C:16x2+4y2=1,则下列结论正确的是( )
B
B
课堂突破 提升素养能力
考点一 椭圆的定义及其应用
1.(2023·四川成都模拟)下列说法正确的是( )
A.已知F1(-4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于8的点的轨迹是椭圆
B.已知F1(-4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆
C.平面内到两点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和等于点M(5,3)到F1,F2的距离之和的点的轨迹是椭圆
D.平面内到点F1(-4,0),F2(4,0)距离相等的点的轨迹是椭圆
C
C
答案:8
解析:根据椭圆的对称性及|PQ|=|F1F2|可以得到四边形PF1QF2为对角线相等的平行四边形,所以四边形PF1QF2为矩形.设|PF1|=m,则|PF2|=2a-|PF1|=8-m,则|PF1|2+|PF2|2=m2+(8-m)2=2m2+64-16m=|F1F2|2=4c2=4(a2-b2)=48,得m(8-m)=8,所以四边形PF1QF2的面积为|PF1|·|PF2|=m(8-m)=8.
1.椭圆定义的应用主要有:判断平面内动点的轨迹是否为椭圆,求焦点三角形的周长、面积及弦长、最值和离心率等.
2.与焦点三角形有关的计算或证明常将正弦定理、余弦定理和椭圆的定义结合使用,得到a,c的关系.
考点二 椭圆的标准方程
答案:(1)A
根据条件求椭圆方程的主要方法
(1)定义法:根据题目所给条件确定动点的轨迹满足椭圆的定义,要注意条件2a>|F1F2|.
(2)待定系数法:先定形(焦点位置),再定量,根据题目所给的条件确定椭圆中的a,b.当不知焦点在哪一个坐标轴上时,一般可设所求椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),不必考虑焦点位置,用待定系数法求出m,n的值
即可.
答案:(1)C
考点三 椭圆的几何性质
求椭圆离心率的方法
(2)构造含有a,b,c的齐次方程(或不等式),借助于b2=a2-c2消去b,转化为含有e的方程(或不等式)求解.
微点2 与椭圆几何性质有关的最值范围问题
利用椭圆几何性质求值域或范围的思路
(1)结合图形进行分析,将所求问题用椭圆上点的坐标表示,利用坐标范围构造函数或不等关系.
(2)将所求范围用a,b,c表示,利用a,b,c自身的范围、关系求范围.
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标准方程
+=1(a>b>0)
+=1(a>b>0)
图形
性
质
范围
-a≤x≤a,
-b≤y≤b
-b≤x≤b,
-a≤y≤a
对称性
对称轴: ;对称中心:
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)
离心率
e= ,且e∈(0,1)
a,b,c的关系
c2=a2-b2
(1)=|PF1||PF2|sin θ=b2tan =c|y0|.当P为短轴端点时,θ最大,
最大,最大值为bc.
(4)|PF1|·|PF2|≤()2=a