内容正文:
椭圆及其标准方程
1.椭圆的定义
在平面内与两定点、的距离的和等于常数(大于)的点的轨迹叫________.
这两定点叫做椭圆的________,两焦点间的距离叫做椭圆的________.
集合,,其中是常数,且:
⑴若 ,则集合表示椭圆;
⑵若 ,则集合表示线段;
⑶若 ,则集合为空集.
2.椭圆的标准方程
焦点位置
焦点在上
焦点在上
图 形
标准方程
焦点
、
、
焦距
的关系
3.点和椭圆的关系
(1)点在椭圆内.
(2)点在椭圆上.
(3)点在椭圆外.
1.“”是“方程表示焦点在轴上的椭圆”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.既不充分也不必要条件 D.充要条件
2.已知,是椭圆的两焦点,过点的直线交椭圆于,两点,在中,若有两边之和是,则第三边的长度为( )
A. B. C. D.
3.在平面直角坐标系中,已知的顶点和,顶点在椭圆上,则( )
A. B. C. D.
4.已知椭圆的左、右焦点分别为、,点在椭圆上,则的最大值是( )
A. B. C. D.
考点一 椭圆的定义
【例1】已知为椭圆上的点,点为圆
上的动点,点为圆上 的动点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【方法技巧】椭圆定义的应用主要有
(1)确认平面内与两定点有关的轨迹是否为椭圆.
(2)解决与焦点有关的距离问题.
椭圆上的任意一点到焦点的所有距离中,最大距离为,最小
距离为.
【变式】椭圆的左、右焦点分别为、,是椭圆上任一点,
则的取值范围是( )
A. B. C. D.
考点二 求椭圆的标准方程
【例2】求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别是、,椭圆上一点到两焦点距离的和等于;
(2)椭圆的长轴长等于短轴长的倍,并且经过点.
【方法技巧】用待定系数法求椭圆方程的步骤
(1)定位:确定焦点的位置,若不能确定,要分类讨论;
(2)定量:由条件求、、.
【变式】已知中心在坐标原点的椭圆的右焦点为,点关于直线的对称点在椭圆上,则椭圆的方程为 .
考点三 椭圆方程的综合运用
【例3】已知椭圆过点和点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点的直线与椭圆交于两点,且,求直线的方程.
【方法技巧】两种情况的解法策略
(1)若,通常设的中点,利用去解决;
(2)若,通常利用去解决.
1.椭圆的焦点在轴上,长轴长是短轴长的两倍,则的值为( )
A. B. C. D.
2.椭圆的左焦点为,点在椭圆上,若线段的中点在轴上,则( )
A. B. C. D.
3.一个椭圆中心在原点,焦点在x轴上,是椭圆上一点,且成等差数列,则椭圆方程为( )
A. B. C. D.
4.已知椭圆上有一点,,是椭圆的左、右焦点,若为直角三角形,则这样的点有( )
A.3个 B.4个 C.6个 D.8个
5.已知、是椭圆:的两个焦点,为椭圆上一点,且.若的面积为,则______.
6.已知动点在椭圆上,若,,且,则的最小值是_____.
7.已知椭圆:的右焦点为,短轴的一个端点到的距离等于焦距.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于不同的两点,,是否存在直线,使得与的面积比值为?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.
8.已知曲线上任意一点到两个定点和的距离之和为.
(1)求曲线的方程;
(2)设过的直线与曲线交于、两点,且(为坐标原点),求直线的方程.
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椭圆及其标准方程
1.椭圆的定义
在平面内与两定点、的距离的和等于常数(大于)的点的轨迹叫_椭圆_______.
这两定点叫做椭圆的__焦点______,两焦点间的距离叫做椭圆的____焦距____.
集合,,其中是常数,且:
⑴若 ,则集合表示椭圆;
⑵若 ,则集合表示线段;
⑶若 ,则集合为空集.
2.椭圆的标准方程
焦点位置
焦点在上
焦点在上
图 形
标准方程
焦点
、
、
焦距
的关系
3.点和椭圆的关系
(1)点在椭圆内.
(2)点在椭圆上.
(3)点在椭圆外.
1.“”是“方程表示焦点在轴上的椭圆”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.既不充分也不必要条件 D.充要条件
【答案】D
【解析】若,则,即椭圆表示焦点在轴的椭圆.反之,也成立.
2.已知,是椭圆的两焦点,过点的直线交椭圆于,两点,在中,若有两边之和是,则第三边的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由椭圆定义知,,
相加得,∴周长为,
∵在中,有两边之和是,
∴第三边和长度为.
3.在平面直角坐标系中,已知的顶点和,顶点在椭圆上,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】.
4.已知椭圆的左、右焦点分别为、,点在椭圆上,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∵椭圆的长半轴的长,
∴,
(当且仅当时取“=”).
考点一 椭圆的定义
【例1】已知为椭圆上的点,点为圆
上的动点,点为圆上 的动点,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【方法技巧】椭圆定义的应用主要有
(1)确认平面内与两定点有关的轨迹是否为椭圆.
(2)解决与焦点有关的距离问题.
椭圆上的任意一点到焦点的所有距离中,最大距离为,最小
距离为.
【变式】椭圆的左、右焦点分别为、,是椭圆上任一点,
则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设,则,
∴,
∵,∴,∴.
考点二 求椭圆的标准方程
【例2】求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个焦点的坐标分别是、,椭圆上一点到两焦点距离的和等于;
(2)椭圆的长轴长等于短轴长的倍,并且经过点.
【解析】(1)设椭圆的标准方程为(),
∵,,∴,
∴椭圆的标准方程为.
【方法技巧】用待定系数法求椭圆方程的步骤
(1)定位:确定焦点的位置,若不能确定,要分类讨论;
(2)定量:由条件求、、.
【变式】已知中心在坐标原点的椭圆的右焦点为,点关于直线的对称点在椭圆上,则椭圆的方程为 .
【解析】设关于直线的对称点为,
则,解得,
依题意,可设椭圆方程为,
∴,解得,∴椭圆方程为.
考点三 椭圆方程的综合运用
【例3】已知椭圆过点和点.
(1)求椭圆的方程;
(2)设过点的直线与椭圆交于两点,且,求直线的方程.
【解析】(1)∵椭圆过点和点,
∴,由,得.
∴椭圆的方程为.
由,得.
由,.
设,中点为,
得,.
由,知,∴,即.
化简得,满足.∴.因此直线的方程为.
【方法技巧】两种情况的解法策略
(1)若,通常设的中点,利用去解决;
(2)若,通常利用去解决.
1.椭圆的焦点在轴上,长轴长是短轴长的两倍,则的值为(A )
A. B. C. D.
【解析】由椭圆,得,
∵焦点在轴上,长轴长是短轴长的两倍,
∴,解得.
2.椭圆的左焦点为,点在椭圆上,若线段的中点在轴上,则( A )
A. B. C. D.
【解析】∵为椭圆的左焦点,∴.
∵线段的中点在轴上,∴可设,∴,解得,
∴.
(另解)
3.一个椭圆中心在原点,焦点在x轴上,是椭圆上一点,且成等差数列,则椭圆方程为( A )
A. B. C. D.
【解析】设椭圆的标准方程为.
由点在椭圆上知.
又成等差数列,
则,即,,
又,联立得.
4.已知椭圆上有一点,,是椭圆的左、右焦点,若为直角三角形,则这样的点有( C )
A.3个 B.4个 C.6个 D.8个
【解析】当为直角时,
根据椭圆的对称性知,这样的点有2个;
同理当为直角时,这样的点有2个;
当点为椭圆的短轴端点时,最大,且为直角,
此时这样的点有2个.故符合要求的点有6个.
5.已知、是椭圆:的两个焦点,为椭圆上一点,且.若的面积为,则_3_____.
【解析】设,
则,∴
∴,∴ .
6.已知动点在椭圆上,若,,且,则的最小值是_____.
【解析】∵,∴.
∴,
∵椭圆右顶点到右焦点的距离最小,
故,∴.
7.已知椭圆:的右焦点为,短轴的一个端点到的距离等于焦距.
(1)求椭圆的方程;
(2)过点的直线与椭圆交于不同的两点,,是否存在直线,使得与的面积比值为?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.
【解析】(1)由已知得,.
,
∴椭圆的方程为.
(2)设直线的方程为,
由,得.
设,,则,① .②
∵等价于,得.③ 由①②③解得,
因此存在直线:即
使得与的面积比值为.
8.已知曲线上任意一点到两个定点和的距离之和为.
(1)求曲线的方程;
(2)设过的直线与曲线交于、两点,且(为坐标原点),求直线的方程.
其中,,则.
∴曲线的方程为.
(2)当直线的斜率不存在时,不满足题意.
设直线的方程为,
由方程组
得.
设,,
则,,
∵,∴.
∵,,
∴.
∴ .
∴.
解得,或.
∴直线的方程是,或.
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