内容正文:
第五节 椭圆
热点命题分析
学科核心素养
椭圆的定义、标准方程、几何性质以及直线与椭圆的位置关系一直是高考的命题热点,直线与椭圆的位置关系常与向量、圆、三角形等知识综合考查,多以解答题的形式出现,难度中等偏上.
本节主要考查考生的数学运算、直观想象核心素养及考生对数形结合思想、转化与化归思想的应用.
授课提示:对应学生用书第176页
知识点一 椭圆的定义
平面内到两定点F1,F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫作椭圆.两个定点F1,F2叫作椭圆的焦点,两个焦点间的距离叫作椭圆的焦距.
集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数.
(1)当2a>|F1F2|时,P点的轨迹是椭圆.
(2)当2a=|F1F2|时,P点的轨迹是线段.
(3)当2a<|F1F2|时,P点不存在.
椭圆的定义中易忽视2a>|F1F2|这一条件,当2a=|F1F2|时,其轨迹为线段F1F2,当2a<|F1F2|时,不存在轨迹.
1.若F1(-3,0),F2(3,0),点P到F1,F2距离之和为10,则P点的轨迹方程是( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1或+=1
解析:设点P的坐标为(x,y),因为|PF1|+|PF2|=10>|F1F2|=6,所以点P的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆,其中a=5,c=3,b==4,故点P的轨迹方程为+=1.
答案:A
2.(易错题)平面内一点M到两定点F1(0,-9),F2(0,9)的距离之和等于18,则点M的轨迹是________.
解析:由题意知|MF1|+|MF2|=18,且|F1F2|=18,即|MF1|+|MF2|=|F1F2|,所以点M的轨迹是线段F1F2.
答案:线段F1F2
知识点二 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)
离心率
e=,且e∈(0,1)
a,b,c的关系
c2=a2-b2
椭圆的焦点三角形
椭圆上的点P(x0,y0)与两焦点构成的△PF1F2叫作焦点三角形.如图所示,设∠F1PF2=θ.
1.设椭圆的两个焦点分别为F1,F2,过F2作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P,若△F1PF2为等腰直角三角形,则椭圆的离心率是( )
A. B.
C.2- D.-1
解析:由题意可知,|PF2|=2c,|PF1|=2c.
因为|PF1|+|PF2|=2a,∴2c+2c=2a,
解得=-1.
答案:D
2.(易错题)若直线x-2y+2=0经过椭圆的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的标准方程为( )
A.+y2=1 B.+=1
C.+y2=1或+=1 D.以上答案都不对
解析:直线与坐标轴的交点为(0,1),(-2,0),
由题意知当焦点在x轴上时,c=2,b=1,
∴a2=5,所求椭圆的标准方程为+y2=1.
当焦点在y轴上时,b=2,c=1,
∴a2=5,所求椭圆标准方程为+=1.
答案:C
3.椭圆+=1的焦距为4,则m=________.
解析:当焦点在x轴上时,10-m>m-2>0,10-m-(m-2)=4,所以m=4.当焦点在y轴上时,m-2>10-m>0,m-2-(10-m)=4,所以m=8.所以m=4或8.
答案:4或8
授课提示:对应学生用书第177页
题型一 椭圆的定义与标准方程
1.(2021·新高考Ⅰ卷)已知F1,F2是椭圆C:+=1的两个焦点,点M在C上,则|MF1|·|MF2|的最大值为( )
A.13 B.12
C.9 D.6
解析:∵M在椭圆C:+=1上,且a=3,∴|MF1|+|MF2|=6,
∵≥ ,∴|MF1|·|MF2| ≤=9,
当且仅当|MF1|=|MF2|=3时等号成立.
答案:C
2.(多选)(2023·海南模拟)设椭圆+=1的右焦点为F,直线y=m(0<m< )与椭圆交于A,B两点,则( )
A.|AF|+|BF|为定值
B.△ABF周长的取值范围是[6,12]
C.当m=时,△ABF为直角三角形
D.当m=1时,△ABF的面积为
解析:设椭圆的左焦点为F′,则|AF′|=|BF|,所以|AF|+|BF|=|AF|+|AF′|为定值6,A正确;△ABF的周长为|AB|+|AF|+|BF|,因为|AF|+|BF|为定值6,易知|