内容正文:
课时5
椭圆的方程
与性质
一、课标要求
1理解椭圆的定义、几何图形、标准方程
2.掌握椭圆的简单几何性质(范围、对称性、
3.掌握椭圆的简单应用.
顶点、离心率)
二、知识梳理
1.椭圆的定义
(1)平面内到两个定点F1,F2的距离的和等于常数(大于FF2)的点的轨迹叫作
椭圆.这两个定点叫作椭圆的焦点,两焦点间的距离叫作椭圆的焦距.
(2)集合P={MMF1
>0.
①当2a>FF2时,点M
②当2a=F1F2时,点M
③当2a<FF2时,点M
M2=2a},FF2=2c,
的轨迹为椭圆;
的轨迹为线段FF;
的轨迹不存在.
其中a,c为常数,且a>0,c
2.椭圆的标准方程和几何性质
标准方程
。0
B.
图形
b
a
A FO
B
=1(a>b>0)
B2
yhA2
a
C
B
O
b
B2
x
F
A
范围
对称性
对称轴:坐标轴;对称中心:原点
性
4a0
40a
质
顶点
A(a0.
40c
EQDBQ
E(五OB凸,O
离心率
e=_,且e∈(0,1)
a,b,c的关系
2多系
【拓展知识】
1.点Pxo,yo)和椭圆的位置关系
(1)点P,o)在椭圆内台行十品
a2'b2
2)点PD雅稠圆上s
(3)点P,为在椭圆外台。+
a27
h2
●
●
p●
是
米
2.焦点三角形
如图,椭圆上的点Po,o)与两焦点构成的△PFF2叫作焦点三角形.设1=PF1,
白P2,☑EP=A.人PG的面积为S,则E椭圆十2=1(a>b>0
P(Xo-Yo)
0
F2
(1)当r1=2,即点P的位置为短轴端点时,0最大:
(2)5-htang-c
最大值为bc.
(3)
Cxe≤PF≤
(4)PF1=CH®%,
(5)当PF2⊥x轴时,
3.已知过焦点F的弦
,当o=b,即点P的位置为短轴端点时,S取得最大值,
oe
pF2-ae6.
点P的坐标为C,±b
AB,则△ABF2的周长为4a
4.椭圆中点弦的斜率公式
o,四是椭圆十,Ia>6>0的弦A4B不平行y
62
则有kBoM=-
别提圆片有十O
b21
5.弦长公式:直线与圆锥曲线相交所得的弦长
AB=V1+21-x2=1V(1+k2)[(1+x22-4xx2]
=1+女h为=0+01+P-42K其中最为宜线的斜率).
三、基础回顾
1.判断正误.(正确的打“V”,错误的打“×”)
(1)平面内到两个定点F1,F2的距离之
和等于常数的点的轨迹是椭圆.(×)
d)
(2)椭圆上一点P与两焦点F1,F
的长半轴长,c为椭圆的半焦距).
构成△PFF2的周长为2a+2c(其中a为椭圆
(N)
(3)椭圆的离心率e越大,椭圆就越圆.(×)
(4)关于x,y的方程
圆.(√)
mx2+y2=1(>0,n>0,
m≠n)表示的曲线是椭
2
(5)
1a>b>0与2+
®
a2'
62
1(a>b>0)的焦距相同.(√)
2.若椭圆的中心为坐标原点,
一个等边三角形,焦点到椭圆
A.
e.
"h a a
=1
对称轴为坐标轴,短轴的一个端点与两焦点构成
上点的最短距离为√3,则这个椭圆的方程为()
B.
D.以上都不对
B【解析】
1)
A
B
F
x
由题意,当椭圆焦点在x轴上,设椭圆方程为:
+
所以
,G3,xE,b3.所
椭圆焦点在y轴上时,同理可得弋立1故选B,
1由题意b✉立,,
以椭圆方程为
3.(多选题)已知P是椭圆
则下列结论正确的有()
A.椭圆C的短轴长为2√3
C.椭圆C的离心率为,
3
上的一点,,是椭圆C的两个焦点,
B.的坐标为(功对
D.存在点R,使得利F空
AC【解析】
椭圆的焦点在y轴上,
正确。
耳乃的坐标为(Q,B错误
离心率为-
C正确.
因为b℃,故以原点为圆心,c为半
得乃
D错误故选AC.
径的圆与椭圆没有
则短轴长为Z,A
交点,故不存在点P,使
4.已知F,F,分别为椭圆
的左、右焦点,M
22,则入的最小稍为
为椭圆上的动点,设点
10
2
【解标】在椭回片兰中,a之3c,则2看10,红9连
接,所以
(当且仅当点M为射线A与椭圆的交点时,等号成立),故个A的最
2
小值为4.西
四、考点扫描
考点一椭圆的定义及应用
例1(1)已知一动圆与圆x2+y2+6x
内切,则动圆圆心M的轨迹方程为(
A.
x2
=1
B.
2_2
二1
36
27
36
27
十5=0外切,同时
C.
+
=1
36
27
与圆x2+y2-6x-91=0
D.
2_)
=1
3627
A【解析】方法一:设动圆圆心为M(x,y),半径为R,设已知圆的圆心分别为
O1,O2,将圆的方程分别配方得(x+3)2+y2=4,x-3)2+y2=100,当动圆与圆
O1相外切时,有OM=R+2①,
当动圆与圆O2相内切时,有OM=10一R②
将①②两式相加,得OM+O2M=12>OO2,所以动圆圆心Mx,y)到点O1(一3,
0)和O2(3,0)的距离和是常数12,所以点M的轨迹是焦点为点O1(-3,0),O2(3,
0),长轴长等于12的椭圆.所以2c=6,2a=12,所以c=3,a=6,所以b2=
36一9=27.所以圆心轨迹方程为+=1,轨迹为椭圆。
3627
方法二:由方法一可得方程Vx+3)2
方得2(x+3)2+y2=12+x,两边再
1.所以圆心轨迹方程为+
=1,
36
27
+y2+1(x-32+y2=12,移项再两边分别平
平方得3x2+4y2-108=0,整理得
+
6
27
轨迹为椭圆.故选A,
2)方程七正表小椭圆的允要条件是()
492292
A.4
B.]
C.4
D.4或
4+m>0
2-1m>0
Dl解析】若4w727表示椭圆,则有4+m≠2-m,解得或
故选D.
(3)(2025·广东惠州市模拟)已知椭圆的
交椭圆于A、B两点,F,是椭圆的右焦点,
A.
8
B.6H23
C.
方程为号,过椭钢心的直线
则的周长的最小值为()
10
D.8+2E
C【解析】椭圆的方程为
=1,则3,b2,,
连接A,
4
BF,则由椭圆的中心对称性可知OA=OB,OF1=OF2,可知H为平行四边形,
则4,可得的周长为
审当
AB位于短轴的端点时,|m长取最小值,最小值为4,所以周长为
之车日.故选C」
B
规律方法:
椭圆定义的应用技巧
(1)椭圆定义的应用主要有:
求弦长、最值和离心率等.
(2)通常将定义和余弦定理结
求椭圆的标准方程、
合使用求解关于焦点
求焦点三角形的周长、面积及
三角形的周长和面积问题.
对点训练(1)已知方程
日表示椭圆,则实数k的取值范围是()
19
A.(19)
B.(9
C.(绒(
D.(1
k-1>0
C【解析】因为方程
足+子表示椭圆,所以9-k>0
,解得兰或
19
k-1≠9-飞
5≤.故选C.
(2)(2025·陕西西安交通大学附属中学期末)已知5分别为椭圆
的
1810
左、右焦点,P为椭圆上一点,且宰,则△丑的面积为
25【解析】由椭圆可知一一,故
|空后,结合连,可得丰会垒而
2在,故为等腰三角形,其面积为
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)
焦点坐标分划为(一-2.0,2,0.H过点(-3
(2)焦点在坐标轴上,且过A(3,一2)和B(-23,1)两点;
(3)已知兰,A,B分别在y轴和x轴上运动,O为坐标原点,满足
D4五的动点P的轨迹方程。
【解】(1)根据题意,已知椭圆的两个焦点坐标分别为(一2,0),(2,0),则椭
圆的焦点在x轴上,且c=2.又由椭圆经过点
引
则2a=
2/10,则a=/10,b2=a2-c2=6.则
椭圆的标准方程为+少-1
10
(2)依题意,可设椭圆的方
经过A(3,-2)和B(-23,
箱圆的方程为十1
155
程为mx2+y2=1(m>0,
3m+4n=1
1)两点,则有
12m+n=1
n>0,#),又由椭圆
则
(3)设(p因为
所以(冬4要,所以力≥4
.即
=1
4
9
-9
所以a3x因为应2
3,所以9+,
整理得
规律方法:
根据条件求椭圆方程的主要方法
()定义法:根据题目所给条件确定动点的轨迹满足椭圆的定义.
(2)待定系数法:根据题目所给的条件确定椭圆中的α,b.当不知焦点在哪一个坐
标轴上时,一般可设所求椭圆的方程为mx2十y2=1(m>0,n>0,m≠m);与椭圆
2
)含14h0共焦的稠個方程可为
uc.:
与椭人2
伊h0有相回离心李的椭因方程可设为十+
B2
2(a心b>0,2>0).
对点训练
(1)已知曲线C:
线段cc,p'为垂足,则线段
A.
16
4
-1(yC)
C.
=1(C
忌主(C),从C上任意一点P向x轴作垂
o的中点M的轨迹方程为()
B.
8
=1(yC〉
D.
=1(yC〉
又
A【解析】设点入因,则琴因为M为P的中点,
又P在圆e上,所以是≤,即
64
方程%只
故选A
所以63,即2,
9
即点M的轨迹
(2)(2025广东揭阳市期末)
的一个椭圆标准方程可以是
过四点a小,号
,这样的椭圆
-
中的三点
方程有个.
,23
4
或B·B
(写一个即可:2【解析】因为点
关于
时所以H四行三e.只右u四,人5后小〔可
两种情况.设椭圆方程为忌受-(,2(,mC).当椭圆过(Q),
n=1
3
的坐标代入椭圆方程,得
m+4n=
n=1
解得
1,所以椭圆的方程为
m
4
/3
三点时,代入椭圆方程
月
B
+=1.同理可得当椭圆经过
4
小
-m+n=1
4
得
该椭圆的方程为
3
得是
m
n=l
4
考点三椭圆的几何性质
例3(1)(2025·广东一模)已知乃是椭圆C的两个
则C的离心率为(
A.Vi3
B
8
4
焦点,P为C上一点,且
d,s
8
A【解析】因为串,
由椭圆的定义可得
中Ξ多,所以
/到-受因因为起血余滋定理可得
所以
整理可得?-B7
3
4
所以子
即
V13
e=
故选A.
4
(2)已知F,F,是椭圆C的两个焦点,P是C上的
三,则C的长轴长与焦距的比值为(,
7
B.
1
c.
V29
A.
7
点若,且
7V29
D.
29
c
D【解析】由络气,
结合题设有
化简得夏
出
故选D.
号,血%则
故C的长轴长与焦距的比值为
x2
(3)如图,设椭圆C:
62=1(a>>0)的左、
0<1<b).已知动点P在椭圆上,且P,E,F2
的最小值为3b,则椭圆C的离心率为(
)
E
E
0
V3
1
A.
B
C,
D
2
2
2
右焦点分别为F1,F2,点E0,
三点不共线,若△PEF的周长
5
3
D【解析】如图,连接
△PEF的周长为PE十
十EF2-EF1=2a=3b,
EF,FP,易知EF1=EF2,
y
E
F2
PF2十EF=PE+2a-PF1+
m-后-
EF2=2a十EF2+PE-PF1≥2a
_4=5
故选D.
3
对点训练(1)(2025·陕西铜川市模拟)
左、右焦点若E上存在不同的两点AB
范围是()
A.(B.
己知巧是椭圆
秀房69的
使得,则E的离心率的取值
C.(322D.322
C【解析】如图,延长交椭圆于4,根据椭圆的对称性,得3名,2
F.A
当A,4分别位于E的左、右顶点时,A
有最大值,又因为AB不重合,所以
1e2
即1e
,解得©3乏,所以E的离心率的取值范围是
(322.
故选C
F
(2)已知椭圆C的一个焦点为F(0,1),椭圆
为1,则椭圆C的标准方程为
(3,3),则PM-PF的最小值为
C上的点到F的距离的最小值
若P为椭圆C上一动点,点M
=1;1【解析】因为椭圆C的一个焦点为F(0,1),所以椭圆C的焦点
43
在y轴上,且c=1.因为椭圆C上的点到F的距离的最小值为1,所以a-c=1,
得a=2.因为6=a2-c2=3,所以椭圆C的标准方程为卫+Y-.
设椭圆C
43
的另一个焦点为F,则PF+PF=4,所以PM-PF=PMPF-4.当F,P,M
三点共线时,PMPF取得最小值,且最小值为今,所
以PM-PF的最小值为1.
(3)(多选题)(2025·山东实验中学模拟)设椭圆G:+W=1的焦点为F,
F2,P是C上的动点,则下列结论正确的有(
A.离心率e=13
2
B.P币的最大值为3
C.△PFF2面积的最大值为2V3
D.PF1十PF2的最小值为2
AD【解析】由题意得a=2,b
不妨令F(-3,0),F(V3
以PFP=(x-3P+2=(x
因为一2≤≤2,所以当x=一2
故B错误;
=1,c=a2-b2=13,e=
,O),设P(x,),所以PF
3P+1-R=3r2
-23
44
时,(P2)=7+43,
C
13
故A正确;
a
2
=(3一,一),所
x+4=
即PBmx=2十3,
因为S2华:?叶2c=2b*23=3.-1s1,所以当y=士1,即P在短
轴的端点时,△PFF的面积取得最大值,(S)max=V3×1=3,故C错误;
成+房1-2防-2发+2-2时+1,内为-22,所以15¥
1≤4,所以2≤PF1+PF2≤4,故D正确.故选AD
米
感谢观看
THANKS