内容正文:
第07讲 椭圆 (一)
适用学科
数学
适用年级
高二
适用区域
江苏
本讲时长
120分钟
知识点
及学习目标
1.了解椭圆的定义、掌握椭圆的标准方程
2.掌握椭圆的定义及其应用
3.掌握求椭圆离心率的值或范围的技巧
1.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|)的点的轨迹叫做椭圆.两定点F1,F2叫做椭圆的焦点.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.
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
﹣a≤x≤a,﹣b≤y≤b
﹣b≤x≤b,﹣a≤y≤a
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)
轴长
短轴长=2b,长轴长=2a
焦点
(±,0)
(0,±)
焦距
F1F2=2
对称性
对称轴:x轴、y轴 对称中心:原点
离心率
e=∈(0,1)
2.离心率的作用:
当椭圆的离心率越接近1,则椭圆越扁;当椭圆离心率越接近0,则椭圆越接近于圆.
点与椭圆的位置关系:
点P(x0,y0)与椭圆 + =1(a>b>0)的位置关系:
点P在椭圆上⇔+=1;
点P在椭圆内部⇔+<1;
点P在椭圆外部⇔+>1.
3.椭圆定义的应用技巧
求方程
通过对题设条件分析、转化后,能够明确动点P满足椭圆的定义,便可直接求解其轨迹方程
求焦点
三角形
利用定义求焦点三角形的周长和面积.解决焦点三角形问题常利用椭圆的定义、正弦定理或余弦定理.其中|PF1|+|PF2|=2a两边平方是常用技巧
求最值
抓住|PF1|与|PF2|之和为定值,可联系到基本不等式求|PF1|·|PF2|的最值;利用定义|PF1|+|PF2|=2a转化或变形,借助三角形性质求最值
类型一 椭圆的标准方程
例1.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
例2.(易错题)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,则椭圆的标准方程为 .
类型二 椭圆的定义及其应用
例3.设P是椭圆+=1上一点,M,N分别是两圆:(x+4)2+y2=1和(x-4)2+y2=1上的点,则|PM|+|PN|的最小值、最大值分别为( )
A.9,12 B.8,11
C.8,12 D.10,12
例4.F1,F2是椭圆+=1的两个焦点,A为椭圆上一点,且∠AF1F2=45°,则△AF1F2的面积为( )
A.7 B.
C. D.
练习
1.已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,离心率为,过F2的直线l交C于A,B两点.若△AF1B的周长为4,则C的方程为( )
A.+=1 B.+y2=1
C.+=1 D.+=1
2.已知F1(-1,0),F2(1,0),且△PF1F2的周长为6,则动点P的轨迹C的方程为 .
类型三 椭圆的几何性质
角度一:求离心率的值或范围
例5.已知F1,F2是椭圆C的两个焦点,P是C上的一点.若PF1⊥PF2,且∠PF2F1=60°,则C的离心率为( )
A.1- B.2-
C. D.-1
角度二:根据椭圆的性质求参数的值或范围
例6.椭圆+=1上的一点P到两焦点的距离的乘积为m,则m的最大值为 .
练习
1.已知椭圆+=1(a>0)的一个焦点与抛物线y2=8x的焦点重合,则该椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
2.过椭圆+=1(a>b>0)的左焦点F1作x轴的垂线交椭圆于点P,F2为椭圆的右焦点,若∠F1PF2=60°,则椭圆的离心率为( )
A. B.
C. D.
3.已知F1(-c,0),F2(c,0)为椭圆+=1(a>b>0)的两个焦点,P为椭圆上一点,且·=c2,则此椭圆离心率的取值范围是 .
1.“2<m<6”是“方程+=1表示椭圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.过点(,-),且与椭圆+=1有相同焦点的椭圆的标准方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
3.已知椭圆+=1的左、右焦点分别为F1,F2,过F2且垂直于长轴的直线交椭圆于A,B两点,则△ABF1内切圆的半径为( )
A. B.1
C. D.
4.已知椭圆C:+=1,则该椭圆的长轴长为 ;焦点坐标为 .
5.已知椭圆+=1(m>0)的左焦点为F1(-4,0),则m= ;离心率为 .
第07讲 椭圆 (一)
适用学科
数学
适用年级
高二
完成情况
完成评分
1.已知椭圆C:+=1(a>b>0)与直线x=b在第一象限交于点P,若直线OP的倾斜角为30°,则椭圆C的离心率为( )
A. B.
C. D.
2.椭圆ax2+by2=1(a>0,b>0)与直线y=1-x交于A,B两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为,则的值为( )
A. B.
C. D.
3.设点P为椭圆C:+=1上一点,F1,F2分别是椭圆C的左、右焦点,且△PF1F2的重心为点G,如果|PF1|∶|PF2|=3∶4,那么△GPF1的面积为( )
A.24 B.12
C.8 D.6
4.设A,B是椭圆C:+=1长轴的两个端点.若C上存在点M满足∠AMB=120°,则m的取值范围是( )
A.(0,1]∪[9,+∞) B.(0, ]∪[9,+∞)
C.(0,1]∪[4,+∞) D.(0, ]∪[4,+∞)
5.如图,已知椭圆C的中心为原点O,F(-2,0)为C的左焦点,P为C上一点,满足|OP|=|OF|,且|PF|=4,则椭圆C的方程为( )
A.+=1 B.+=1
C.+=1 D.+=1
6.以圆x2+y2=4与x轴的交点为焦点,以抛物线y2=10x的焦点为一个顶点且中心在原点的椭圆的离心率是( )
A. B.
C. D.
7.设F1,F2为椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,经过F1的直线交椭圆C于A,B两点,若△F2AB是面积为4的等边三角形,则椭圆C的方程为 .
8.已知△ABC的顶点A(-3,0)和顶点B(3,0),顶点C在椭圆+=1上,则= .
9.已知直线l:y=2x-2与椭圆Ω:+=1(m≠0)交于A,B两点.
(1)求Ω的离心率;
(2)若以线段AB为直径的圆C经过坐标原点,求Ω的方程及圆C的标准方程.
10.设椭圆+=1(a>b>0)的右顶点为A,上顶点为B,已知椭圆的离心率为,|AB|=.
(1)求椭圆的方程.
(2)设直线l:y=kx(k<0)与椭圆交于P,Q两点,l与直线AB交于点M,且点P,M均在第四象限.若△BPM的面积是△BPQ面积的2倍,求k的值.
答案
第07讲 椭圆 (一)
适用区域
江苏
适用年级
高二
例1.C
例2.+=1
例3.C
例4.C
练习
1.A
2.+=1(y≠0)
例5.D
例6.25
练习
1.B
2.B
3.
1.B
2.C
3.D
4.8 (0,-)和(0,)
5.3
1.B
2.B
3.C
4. A
5.B
6.C
7.+=1
8.3
9.(1)e= = = =.
(2)由得17x2-32x+16-4m2=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则Δ=322-68(16-4m2)>0,
x1+x2=,x1x2=.
由已知得OA·OB=x1x2+y1y2=x1x2+4(x1-1)(x2-1)=5x1x2-4(x1+x2)+4=0,
即5×-4×+4=0,
解得m2=1,且满足Δ=322-68(16-4m2)>0,
故Ω的方程为+y2=1.
设圆C的圆心坐标为(x0,y0),
则x0==,y0=2(x0-1)=-.
由x1x2==,
得|AB|=·=.
故圆C的标准方程为(x-x0)2+(y-y0)2=2,
即2+2=.
10.解:(1)设椭圆的焦距为2c,由已知有=,
又由a2=b2+c2,可得2a=3b.
又|AB|==,从而a=3,b=2.
所以椭圆的方程为+=1.
(2)设点P的坐标为(x1,y1),点M的坐标为(x2,y2),
由题意知,x2>x1>0,点Q的坐标为(-x1,-y1).
因为△BPM的面积是△BPQ面积的2倍,
所以|PM|=2|PQ|,
所以x2-x1=2[x1-(-x1)],即x2=5x1.
易知直线AB的方程为2x+3y=6,
由方程组消去y,可得x2=.
由方程组消去y,可得x1= .
由x2=5x1,可得=5(3k+2),
两边平方,整理得18k2+25k+8=0,
解得k=-或k=-.
当k=-时,x2=-9<0,不合题意,舍去;
当k=-时,x2=12,x1=,符合题意.
所以k的值为-.
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