内容正文:
专题9.3 椭圆
【核心素养】
1.结合椭圆的定义,考查应用能力,凸显逻辑推理、数学运算的核心素养.
2.结合椭圆的定义、简单的几何性质、几何图形,会求椭圆方程及解与几何性质有关的问题,凸显数学运算、直观想象的核心素养.
知识点一
椭圆的定义
(1)文字形式:在平面内到两定点F1、F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹(或集合)叫椭圆.这两定点叫做椭圆的焦点 ,两焦点间的距离叫做焦距.
(2)代数式形式:集合
①若,则集合P为椭圆;
②若,则集合P为线段;
③若,则集合P为空集.
知识点二
椭圆的标准方程
1. 椭圆的标准方程:
(1)焦点在轴,;
(2)焦点在轴,.
2.满足条件:
知识点三
椭圆的几何性质
椭圆的标准方程及其几何性质
条件
图形
标准方程
范围
对称性
曲线关于轴、原点对称
曲线关于轴、原点对称
顶点
长轴顶点 ,短轴顶点
长轴顶点 ,轴顶点
焦点
焦距
离心率
,其中
通径
过焦点垂直于长轴的弦叫通径,其长为
常考题型剖析
题型一: 椭圆的定义及其应用
【典例分析】
例1-1.(2023·全国·统考高考真题)设为椭圆的两个焦点,点在上,若,则( )
A.1 B.2 C.4 D.5
例1-2.(2023·全国·统考高考真题)设O为坐标原点,为椭圆的两个焦点,点 P在C上,,则( )
A. B. C. D.
【规律方法】
1.应用椭圆的定义,可以得到结论:
(1)椭圆上任意一点P(x,y)(y≠0)与两焦点F1(-c,0),F2(c,0)构成的△PF1F2称为焦点三角形,其周长为2(a+c).
(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是斜边,a2=b2+c2.
2.对焦点三角形的处理方法,通常是运用.
3.椭圆定义的应用技巧
(1)椭圆定义的应用主要有:求椭圆的标准方程,求焦点三角形的周长、面积及弦长、最值和离心率等.
(2)通常定义和余弦定理结合使用,求解关于焦点三角形的周长和面积问题.
【变式训练】
变式1-1.(2021·全国高考真题)已知,是椭圆:的两个焦点,点在上,则的最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
变式1-2. (2021·全国)已知椭圆的右焦点为,为椭圆上一动点,定点,则的最小值为( )
A.1 B.-1 C. D.
题型二:椭圆上的点、焦点距离问题
例2-1.(2023·江苏南通·统考三模)已知为椭圆:的右焦点,为上一点,为圆:上一点,则的最大值为( )
A.5 B.6 C. D.
例2-2.(2022·全国·高三专题练习)已知是椭圆的两个焦点,P为椭圆上一点,且,则点P到y轴的距离为( )
A.1 B. C. D.2
【变式训练】
变式2-1.(2020·浙江·高三专题练习)已知点F为椭圆C:的右焦点,点P为椭圆C与圆的一个交点,则( )
A.2 B.4 C.6 D.
变式2-2.(2023秋·广东深圳·高三红岭中学校考阶段练习)点在以为焦点的椭圆上,若线段的中点在轴上,则是的( )
A.3倍 B.4倍 C.5倍 D.7倍
题型三:由a,b,c求椭圆标准方程
【典例分析】
例3-1.(2023·全国·高三专题练习)已知抛物线的焦点和椭圆的一个焦点重合,且抛物线的准线截椭圆的弦长为3,则椭圆的标准方程为( )
A. B.
C. D.
例3-2.(2022·全国·高考真题(文))已知椭圆的离心率为,分别为C的左、右顶点,B为C的上顶点.若,则C的方程为( )
A. B. C. D.
【总结提升】
1.用待定系数法求椭圆标准方程的一般步骤是:
(1)作判断:根据条件判断焦点的位置.
(2)设方程:焦点不确定时,要注意分类讨论,或设方程为 .
(3)找关系:根据已知条件,建立关于的方程组.
(4)求解,得方程.
2.(1)方程与有相同的离心率.
(2)与椭圆共焦点的椭圆系方程为,恰当运用椭圆系方程,可使运算简便.
【变式训练】
变式3-1.(2019·全国高考真题(文))已知椭圆C的焦点为,过F2的直线与C交于A,B两点.若,,则C的方程为( )
A. B. C. D.
变式3-2.(2023·全国·高三专题练习) 已知,是圆上一动点,线段的垂直平分线交于点,则动点的轨迹方程为 .
题型四: 求过点的椭圆标准方程
例4-1.(2022秋·广西桂林·高三校考阶段练习)已知椭圆的右焦点为,过点的直线交椭圆于两点,若,且,则的方程为( )
A. B.
C. D.
例4-2.(2023·全国·高三对口高考)中心在原点,一个焦点为的椭圆被直线截得弦的中点的横坐标为