内容正文:
椭 圆
1.椭圆的定义
把平面内与两个定点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______.
常数
焦点
焦距
2
焦点的位置 焦点在x轴上 焦点在y轴上
图形
标准方程 =1(a>b>0) =1(a>b>0)
范围 _____________________ _____________________
2.椭圆的简单几何性质
-a≤x≤a且-b≤y≤b
-b≤x≤b且-a≤y≤a
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顶点 ___________________
___________________ _____________________
__________________
轴长 短轴长为____,长轴长为____
焦点 __________________ ____________________
焦距 |F1F2|=____
对称性 对称轴:_________,对称中心:______
离心率 ______________
a,b,c的关系 ___________
A1(-a,0),A2(a,0),
B1(0,-b),B2(0,b)
A1(0,-a),A2(0,a),
B1(-b,0),B2(b,0)
2b
2a
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
2c
x轴和y轴
原点
a2=b2+c2
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椭圆的焦点三角形
椭圆上的点P(x0,y0)与两焦点构成的△PF1F2叫做焦点三角形.如图所示,设∠F1PF2=θ.
(1)当P为短轴端点时,θ最大, 最大.
5
(3)|PF1|max=a+c,|PF1|min=a-c.
(5)4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cos θ.
(6)焦点三角形的周长为2(a+c).
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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)椭圆是轴对称图形,也是中心对称图形.( )
(3) =1(m≠n)表示焦点在y轴上的椭圆.( )
(4)椭圆的离心率e越大,椭圆就越圆.( )
√
×
×
×
A.6 B.3
C.4 D.2
√
√
9
√
10
例1 (1)(2022·丽江模拟)一动圆P与圆A:(x+1)2+y2=1外切,而与圆B:(x-1)2+y2=64内切,那么动圆的圆心P的轨迹是
A.椭圆 B.双曲线
C.抛物线 D.双曲线的一支
题型一
椭圆的定义及其应用
√
设动圆P的半径为r,
又圆A:(x+1)2+y2=1的半径为1,圆B:(x-1)2+y2=64的半径为8,
则|PA|=r+1,|PB|=8-r,
可得|PA|+|PB|=9,又9>2=|AB|,
则动圆的圆心P的轨迹是以A,B为焦点,长轴长为9的椭圆.
又∠F1PF2=60°,|PF1|+|PF2|=2a,
∴|F1F2|2=(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1||PF2|-2|PF1||PF2|cos 60°
=4a2-3|PF1||PF2|=4a2-16,
延伸探究 若将本例(2)中“∠F1PF2=60°”改成“PF1⊥PF2”,求△PF1F2的面积.
∵PF1⊥PF2,
∴|PF1|2+|PF2|2=|F1F2|2=4(a2-4)
=4a2-16,
又|PF1|+|PF2|=2a,|PF1|2+|PF2|2=(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1||PF2|,
∴|PF1|·|PF2|=8,
跟踪训练1 (1)已知△ABC的周长为12,B(0,-2),C(0,2),则顶点A的轨迹方程为
√
∵△ABC的周长为12,顶点B(0,-2),C(0,2),
∴|BC|=4,|AB|+|AC|=12-4=8,
∴点A到两个定点的距离之和等于定值,
又8>4,
∴点A的轨迹是椭圆,且a=4,c=2,
∴b2=12,
(2)(2023·郑州模拟)若F为椭圆C: =1的右焦点,A,B为C上两动点,则△ABF周长的最大值为
A.4 B.8
C.10 D.20
√
如图,设F1为椭圆C的左焦点,
则由椭圆的定义可得△ABF的周长为|AF|+|BF|+|AB|=2a-|AF1|+2a-|BF1|+|AB|=4a+|AB|-|AF1|-|BF1|=20+|AB|-|AF1|-|BF1|,
当A,B,F1共线时,|AB|-|AF1|-|BF1|=0,
当A,B,F1不共线时,|AB|-|AF1|-|BF1|<0,
所以△ABF周长的最大值为20.