3.1.1 第1课时 椭圆及其标准方程 导学案-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
2026-06-23
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教A版选择性必修第一册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 3.1.1椭圆及其标准方程 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 254 KB |
| 发布时间 | 2026-06-23 |
| 更新时间 | 2026-06-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58466744.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学导学案聚焦椭圆的定义、标准方程及应用,通过“细线固定两点画椭圆”的动手操作导入,对比圆的定义(固定一点),构建从圆到椭圆的知识脉络,辅以探究问题、定义梳理、温馨提示及判断正误等学习支架,帮助学生理解定义关键条件。
特色在于以动手探究培养数学眼光,从操作中抽象椭圆定义,通过定义辨析(判断正误、典例)发展数学思维中的推理能力,方程推导与应用(坐标法、待定系数法)强化数学语言表达,分层练习与解题感悟提升学生抽象能力和逻辑推理,适合自主学习与课堂教学。
内容正文:
3.1.1 椭圆及其标准方程 第1课时 椭圆及其标准方程 导学案-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第一册
⚪学习目标 1.结合教材实例掌握椭圆的定义. 2.掌握椭圆的标准方程、几何图形,会用待定系数法求椭圆的标准方程. 3.通过椭圆概念的引入和椭圆方程的推导,提高用坐标法解决几何问题的能力.
一、椭圆的定义
探究1 取一条定长的细线,把它的两端都固定在图板的同一点,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,这时笔尖(动点)画出的轨迹是一个圆.如果把细绳的两端拉开一段距离,分别固定在图板中的两点F1,F2(如图),套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出的轨迹是什么曲线?在这一过程中,移动的笔尖(动点)满足的几何条件是什么?
探究2 在上述活动中,如果把细绳拉直后固定住两端点(|F1F2|等于绳长),那么动点M的轨迹是什么?
⚪梳理教材
1.定义: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.
2.焦点:两个定点F1,F2.
3.焦距:两焦点间的距离|F1F2|.
4.几何表示:|MF1|+|MF2|= (常数)且2a |F1F2|.
⚪温馨提示 对“常数(大于|F1F2|)”的理解
(1)当动点M满足|MF1|+|MF2|=常数>|F1F2|时,动点M的轨迹为椭圆.
(2)当动点M满足|MF1|+|MF2|=常数=|F1F2|时,动点M的轨迹为以F1,F2为两端点的线段.
(3)当动点M满足|MF1|+|MF2|=常数<|F1F2|时,动点M的轨迹不存在.
(4)此定义是推导椭圆方程的依据.
(5)理解椭圆定义要紧扣“到两定点距离之和为定值且大于两定点间的距离”.
⚪判断正误(正确的打“√”,错误的打“✕”)
(1)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=4,则动点P的轨迹是椭圆.( )
(2)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=2,则动点P的轨迹是椭圆.( )
(3)已知点F1(0,-1),F2(0,1),动点P满足|PF1|+|PF2|=1,则动点P的轨迹是椭圆.( )
(4)椭圆定义中到两定点的距离之和是常数,而不能是变量.( )
【典例1】 (1)设F1,F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=10,则动点M的轨迹是( )
A.椭圆 B.直线
C.圆 D.线段
(2)已知△ABC的顶点B,C在椭圆上,顶点A是椭圆的左焦点,且椭圆的右焦点F2在BC边上,椭圆上任意一点到两焦点的距离为2,则△ABC的周长是 ;当B,C在椭圆上移动时,△ABC的周长 (填“变”或“不变”).
⚪解题感悟
椭圆定义的应用技巧
(1)椭圆的定义具有双向作用,即若|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|),则点M的轨迹是椭圆;反之,椭圆上任意一点M到两焦点的距离之和必为2a.
(2)椭圆的定义能够对一些距离进行相互转化,简化解题过程.因此,解题过程中遇到涉及曲线上的点到焦点的距离问题时,应先考虑是否能够利用椭圆的定义求解.
【练习1】 (1)已知F1(0,-3),F2(0,3),动点P满足|PF1|+|PF2|=a+(a>0),则点P的轨迹为( )
A.椭圆 B.线段 C.椭圆或线段 D.不存在
(2)如图所示,A是圆O内一定点,B是圆周上一个动点,AB的垂直平分线CD与OB交于点E,则点E的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.线段 D.射线
二、椭圆的标准方程
探究3 考虑到椭圆的对称性,且过两个焦点的直线是它的对称轴,我们以经过椭圆两焦点F1,F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,试利用椭圆定义推导椭圆方程.
探究4 如图,如果焦点F1,F2在y轴上,且F1,F2的坐标分别为(0,-c),(0,c),a,b的意义同上,那么椭圆的方程是什么?
⚪梳理教材
焦点位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
图形
焦点坐标
a,b,c
的关系
⚪温馨提示 椭圆的标准方程的特征
(1)几何特征:椭圆的中心在坐标原点,焦点在x轴或y轴上.
(2)代数特征:方程右边为1,左边是关于与(或与)的平方和,并且分母为不相等的正值.
⚪判断正误(正确的打“√”,错误的打“✕”)
(1)已知点F1(-2,0),F2(2,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=6,则动点P的轨迹方程是+=1.( )
(2)若椭圆方程是+=1,则其焦点坐标为(1,0),(-1,0).( )
(3)若+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则k∈(-,1).( )
【典例2】 求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)焦点在y轴上,且经过两个点(0,2)和(1,0);
(2)两个焦点的坐标分别是(0,-2),(0,2),并且椭圆经过点(-,);
(3)经过点P(,),Q(0,-).
⚪解题感悟
1.椭圆标准方程的两种求法
(1)定义法:利用椭圆的定义求标准方程,应先验证动点到两定点距离之和是不是常数,且该常数(定值)大于两定点间的距离,若符合,则根据椭圆的定义得到相应的a,b,c,从而写出椭圆的标准方程.
(2)待定系数法:
①根据条件设出椭圆的标准方程为+=1(a>b>0)或+=1(a>b>0),然后求出待定的系数代入方程即可;
②若椭圆的焦点位置不确定,需要分焦点在x轴上和在y轴上两种情况讨论,也可设椭圆的方程为mx2+ny2=1(m≠n,m>0,n>0);
③与椭圆+=1(a>b>0)有公共焦点的椭圆方程为+=1(a>b>0,λ>-b2);与椭圆+=1(a>b>0)有公共焦点的椭圆方程为+=1(a>b>0,λ>-b2).
2.求椭圆标准方程的关键点
确定椭圆的方程包括“定位”和“定量”两个方面.
(1)“定位”是指确定与坐标系的相对位置,在中心为原点的前提下,确定焦点位于哪条坐标轴上,以判断方程的形式.
(2)“定量”是指确定a2,b2的具体数值,常根据条件列方程求解.
【练习2】 求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)两焦点的坐标分别是(-2,0),(2,0),且椭圆经过点(,-);
(2)经过P1(,1),P2(-,-)两点;
(3)以椭圆9x2+5y2=45的焦点为焦点,且经过点M(2,).
三、椭圆定义的应用
角度1 利用椭圆的定义求椭圆的标准方程
【典例3】 已知定点A(0,-2),点B在圆C:x2+y2-4y-32=0上运动,C为圆心,线段AB的垂直平分线交BC于点P,则动点P的轨迹E的方程为 .
【练习3】 已知△ABC的顶点A,B的坐标分别为(-4,0),(4,0),C为动点且满足sin B+sin A=sin C,求C的轨迹方程.
角度2 利用椭圆的定义解决焦点三角形问题
【典例4】 已知椭圆+=1,点P是椭圆上一点,F1,F2是椭圆的焦点,且∠PF1F2=120°,求△PF1F2的面积.
【变式探究】 将本典例中“∠PF1F2=120°”改为“∠F1PF2=60°”,其他条件不变,应该怎样解答?
⚪解题感悟
椭圆中的焦点三角形的常用结论
(1)椭圆的定义能够对椭圆上的点到两个焦点的距离进行转化.
(2)椭圆上一点P与椭圆的两个焦点F1,F2构成的△PF1F2称为焦点三角形,焦点三角形的周长为2a+2c.
(3)利用椭圆定义,结合余弦定理、三角恒等变换等知识可推得焦点三角形的面积S=b2tan,其中θ=∠F1PF2.
【练习4】 (1)已知椭圆+=1的两焦点分别为F1,F2,椭圆上有一点P满足∠PF1F2=90°(如图),则△PF1F2的面积为 .
(2)设F1,F2分别是椭圆+=1的左、右焦点,P为椭圆上任一点,点M的坐标为(6,4),则|PM|+|PF1|的最大值为 .
⚪课堂达标
1.下列说法正确的是( )
A.已知点F1(-4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于8的点的轨迹是椭圆
B.已知点F1(-4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆
C.平面内到点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和等于点M(5,3)到点F1,F2的距离之和的点的轨迹是椭圆
D.平面内到点F1(-4,0),F2(4,0)的距离相等的点的轨迹是椭圆
2.若椭圆+=1的焦距为4,则m=( )
A.4 B.8
C.4或8 D.12
3.已知点P是椭圆+=1上一动点,点O为坐标原点,则线段OP中点Q的轨迹方程为 .
4.已知椭圆C:+=1的左焦点为F,A,B是C上关于原点对称的两点,且∠AFB=90°,则△ABF的周长为 .
解析版
⚪学习目标 1.结合教材实例掌握椭圆的定义. 2.掌握椭圆的标准方程、几何图形,会用待定系数法求椭圆的标准方程. 3.通过椭圆概念的引入和椭圆方程的推导,提高用坐标法解决几何问题的能力.
一、椭圆的定义
探究1 取一条定长的细线,把它的两端都固定在图板的同一点,套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,这时笔尖(动点)画出的轨迹是一个圆.如果把细绳的两端拉开一段距离,分别固定在图板中的两点F1,F2(如图),套上铅笔,拉紧绳子,移动笔尖,画出的轨迹是什么曲线?在这一过程中,移动的笔尖(动点)满足的几何条件是什么?
提示:椭圆.笔尖到两个定点的距离的和等于常数,即绳长.
探究2 在上述活动中,如果把细绳拉直后固定住两端点(|F1F2|等于绳长),那么动点M的轨迹是什么?
提示:线段(绳子上的任一点).
⚪梳理教材
1.定义:平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于 常数 (大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆.
2.焦点:两个定点F1,F2.
3.焦距:两焦点间的距离|F1F2|.
4.几何表示:|MF1|+|MF2|= 2a (常数)且2a > |F1F2|.
⚪温馨提示 对“常数(大于|F1F2|)”的理解
(1)当动点M满足|MF1|+|MF2|=常数>|F1F2|时,动点M的轨迹为椭圆.
(2)当动点M满足|MF1|+|MF2|=常数=|F1F2|时,动点M的轨迹为以F1,F2为两端点的线段.
(3)当动点M满足|MF1|+|MF2|=常数<|F1F2|时,动点M的轨迹不存在.
(4)此定义是推导椭圆方程的依据.
(5)理解椭圆定义要紧扣“到两定点距离之和为定值且大于两定点间的距离”.
⚪判断正误(正确的打“√”,错误的打“✕”)
(1)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=4,则动点P的轨迹是椭圆.( √ )
(2)已知点F1(-1,0),F2(1,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=2,则动点P的轨迹是椭圆.( ✕ )
(3)已知点F1(0,-1),F2(0,1),动点P满足|PF1|+|PF2|=1,则动点P的轨迹是椭圆.( ✕ )
(4)椭圆定义中到两定点的距离之和是常数,而不能是变量.( √ )
【典例1】 (1)设F1,F2为定点,|F1F2|=6,动点M满足|MF1|+|MF2|=10,则动点M的轨迹是( A )
A.椭圆 B.直线
C.圆 D.线段
(2)已知△ABC的顶点B,C在椭圆上,顶点A是椭圆的左焦点,且椭圆的右焦点F2在BC边上,椭圆上任意一点到两焦点的距离为2,则△ABC的周长是 4 ;当B,C在椭圆上移动时,△ABC的周长 不变 (填“变”或“不变”).
解析:(1)∵|MF1|+|MF2|=10>|F1F2|=6,∴由椭圆定义知,动点M的轨迹为椭圆.
(2)如图所示,△ABC的周长为|AC|+|AB|+|BC|=|AC|+|CF2|+|AB|+|BF2|=2+2=4,且当B,C在椭圆上移动时,△ABC的周长不变.
⚪解题感悟
椭圆定义的应用技巧
(1)椭圆的定义具有双向作用,即若|MF1|+|MF2|=2a(2a>|F1F2|),则点M的轨迹是椭圆;反之,椭圆上任意一点M到两焦点的距离之和必为2a.
(2)椭圆的定义能够对一些距离进行相互转化,简化解题过程.因此,解题过程中遇到涉及曲线上的点到焦点的距离问题时,应先考虑是否能够利用椭圆的定义求解.
【练习1】 (1)已知F1(0,-3),F2(0,3),动点P满足|PF1|+|PF2|=a+(a>0),则点P的轨迹为( C )
A.椭圆 B.线段
C.椭圆或线段 D.不存在
(2)如图所示,A是圆O内一定点,B是圆周上一个动点,AB的垂直平分线CD与OB交于点E,则点E的轨迹是( B )
A.圆 B.椭圆 C.线段 D.射线
解析:(1)∵a+≥2×3=6=|F1F2|(a>0),当且仅当a=3时等号成立,∴当a+=6时,点P的轨迹为线段;当a+>6时,由椭圆的定义得,点P的轨迹为椭圆.故选C.
(2)连接EA,OA(图略),根据线段垂直平分线的性质,可得|EA|=|EB|,|EO|+|EA|=|OB|>|OA|,即点E到点O和点A的距离之和等于圆的半径|OB|,且|OB|>|OA|,根据椭圆的定义,可得点E的轨迹是以点O和点A为焦点的椭圆.故选B.
二、椭圆的标准方程
探究3 考虑到椭圆的对称性,且过两个焦点的直线是它的对称轴,我们以经过椭圆两焦点F1,F2的直线为x轴,线段F1F2的垂直平分线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标系,试利用椭圆定义推导椭圆方程.
提示:根据椭圆的定义,设点M(x,y)与焦点F1(-c,0),F2(c,0)的距离的和等于2a.
由椭圆的定义可知,椭圆可看作点集
P={M||MF1|+|MF2|=2a}.
因为|MF1|=,
|MF2|=,
所以+=2a. ①
为了化简方程①,我们将其左边的一个根式移到右边,得=2a-. ②
对方程②两边平方,得(x+c)2+y2=4a2-4a+(x-c)2+y2.
整理,得a2-cx=. ③
对方程③两边平方,得a4-2a2cx+c2x2=a2x2-2a2cx+a2c2+a2y2.
整理,得(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2), ④
将方程④两边同除以a2(a2-c2),
得+=1. ⑤
由椭圆的定义可知,2a>2c>0,即a>c>0,
所以a2-c2>0.
令b=,
那么方程⑤就是+=1(a>b>0).
探究4 如图,如果焦点F1,F2在y轴上,且F1,F2的坐标分别为(0,-c),(0,c),a,b的意义同上,那么椭圆的方程是什么?
提示:+=1(a>b>0).
⚪梳理教材
焦点位置
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
+=1(a>b>0)
+=1
(a>b>0)
图形
焦点坐标
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),
F2(0,c)
a,b,c
的关系
c2=a2-b2
⚪温馨提示 椭圆的标准方程的特征
(1)几何特征:椭圆的中心在坐标原点,焦点在x轴或y轴上.
(2)代数特征:方程右边为1,左边是关于与(或与)的平方和,并且分母为不相等的正值.
⚪判断正误(正确的打“√”,错误的打“✕”)
(1)已知点F1(-2,0),F2(2,0),动点P满足|PF1|+|PF2|=6,则动点P的轨迹方程是+=1.( √ )
(2)若椭圆方程是+=1,则其焦点坐标为(1,0),(-1,0).( ✕ )
(3)若+=1表示焦点在y轴上的椭圆,则k∈(-,1).( √ )
【典例2】 求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)焦点在y轴上,且经过两个点(0,2)和(1,0);
(2)两个焦点的坐标分别是(0,-2),(0,2),并且椭圆经过点(-,);
(3)经过点P(,),Q(0,-).
解:(1)因为椭圆的焦点在y轴上,所以设它的标准方程为+=1(a>b>0).
又椭圆经过点(0,2)和(1,0),
所以解得
所以所求椭圆的标准方程为+x2=1.
(2)易知椭圆的焦点在y轴上,
所以设它的标准方程为+=1(a>b>0),由椭圆的定义,知2a=+
=2,
得a=.
又c=2,所以b2=a2-c2=6.
所以所求椭圆的标准方程为+=1.
(3)设椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),
则解得
所以所求椭圆的标准方程为+=1.
⚪解题感悟
1.椭圆标准方程的两种求法
(1)定义法:利用椭圆的定义求标准方程,应先验证动点到两定点距离之和是不是常数,且该常数(定值)大于两定点间的距离,若符合,则根据椭圆的定义得到相应的a,b,c,从而写出椭圆的标准方程.
(2)待定系数法:
①根据条件设出椭圆的标准方程为+=1(a>b>0)或+=1(a>b>0),然后求出待定的系数代入方程即可;
②若椭圆的焦点位置不确定,需要分焦点在x轴上和在y轴上两种情况讨论,也可设椭圆的方程为mx2+ny2=1(m≠n,m>0,n>0);
③与椭圆+=1(a>b>0)有公共焦点的椭圆方程为+=1(a>b>0,λ>-b2);与椭圆+=1(a>b>0)有公共焦点的椭圆方程为+=1(a>b>0,λ>-b2).
2.求椭圆标准方程的关键点
确定椭圆的方程包括“定位”和“定量”两个方面.
(1)“定位”是指确定与坐标系的相对位置,在中心为原点的前提下,确定焦点位于哪条坐标轴上,以判断方程的形式.
(2)“定量”是指确定a2,b2的具体数值,常根据条件列方程求解.
【练习2】 求适合下列条件的椭圆的标准方程.
(1)两焦点的坐标分别是(-2,0),(2,0),且椭圆经过点(,-);
(2)经过P1(,1),P2(-,-)两点;
(3)以椭圆9x2+5y2=45的焦点为焦点,且经过点M(2,).
解:(1)∵椭圆的焦点在x轴上,
∴设椭圆的标准方程为+=1(a>b>0).
由椭圆的定义知,c=2,
2a=
+=2,即a=,
∴b2=a2-c2=6,
∴所求椭圆的标准方程为+=1.
(2)设椭圆的方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B),故解得即所求椭圆的标准方程是+=1.
(3)椭圆9x2+5y2=45的方程化为标准方程+=1,知焦点F1(0,2),F2(0,-2),设所求椭圆方程为+=1(λ>0),将x=2,y=代入,得+=1,解得λ=8或λ=-2(舍去).故所求椭圆的标准方程为+=1.
三、椭圆定义的应用
角度1 利用椭圆的定义求椭圆的标准方程
【典例3】 已知定点A(0,-2),点B在圆C:x2+y2-4y-32=0上运动,C为圆心,线段AB的垂直平分线交BC于点P,则动点P的轨迹E的方程为 +=1 .
解析:将圆C的方程化为标准方程x2+(y-2)2=36,如图,
设圆C的半径为r,易知r=6,C(0,2).
由垂直平分线的性质得|PA|=|PB|,
所以|PA|+|PC|=|PB|+|PC|=r=6>|AC|=4,
所以点P的轨迹E是以A,C为焦点的椭圆,其中c=2,a=3,所以b=,所以轨迹E的方程为+=1.
【练习3】 已知△ABC的顶点A,B的坐标分别为(-4,0),(4,0),C为动点且满足sin B+sin A=sin C,求C的轨迹方程.
解:由sin B+sin A=sin C,
可知b+a=c(a,b,c分别为角A,B,C的对边).
故|AC|+|BC|=|AB|=10>|AB|.
∴点C的轨迹为焦点在x轴上的椭圆(不含长轴端点).
设椭圆方程为+=1(a'>b'>0),
则a'=5,c'=4,∴b'==3,
∴C的轨迹方程为+=1(x≠±5).
角度2 利用椭圆的定义解决焦点三角形问题
【典例4】 已知椭圆+=1,点P是椭圆上一点,F1,F2是椭圆的焦点,且∠PF1F2=120°,求△PF1F2的面积.
解:由椭圆方程+=1,可知a=2,b=,
所以c==1,从而|F1F2|=2c=2.
在△PF1F2中,由余弦定理得|PF2|2=|PF1|2+|F1F2|2-2|PF1||F1F2|cos∠PF1F2,
即|PF2|2=|PF1|2+4+2|PF1|. ①
由椭圆的定义,得|PF1|+|PF2|=2a=4. ②
联立①②,解得|PF1|=.
所以=|PF1||F1F2|·sin∠PF1F2=××2×=.
【变式探究】 将本典例中“∠PF1F2=120°”改为“∠F1PF2=60°”,其他条件不变,应该怎样解答?
解:由已知可得a=2,b=,
∴c===1,
∴|F1F2|=2c=2.
在△PF1F2中,由余弦定理得,
|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos 60°,
即4=(|PF1|+|PF2|)2-2|PF1|·|PF2|-2·|PF1|·|PF2|cos 60°.
∴4=16-3|PF1|·|PF2|,
∴|PF1|·|PF2|=4,
∴=|PF1|·|PF2|sin 60°=×4×=.
⚪解题感悟
椭圆中的焦点三角形的常用结论
(1)椭圆的定义能够对椭圆上的点到两个焦点的距离进行转化.
(2)椭圆上一点P与椭圆的两个焦点F1,F2构成的△PF1F2称为焦点三角形,焦点三角形的周长为2a+2c.
(3)利用椭圆定义,结合余弦定理、三角恒等变换等知识可推得焦点三角形的面积S=b2tan,其中θ=∠F1PF2.
【练习4】 (1)已知椭圆+=1的两焦点分别为F1,F2,椭圆上有一点P满足∠PF1F2=90°(如图),则△PF1F2的面积为 .
(2)设F1,F2分别是椭圆+=1的左、右焦点,P为椭圆上任一点,点M的坐标为(6,4),则|PM|+|PF1|的最大值为 15 .
解析:(1)由已知得a=2,b=,
所以c===1.
从而|F1F2|=2c=2.
在Rt△PF1F2中,由勾股定理可得|PF2|2=|PF1|2+|F1F2|2,
即|PF2|2=|PF1|2+4.
由椭圆定义知|PF1|+|PF2|=2×2=4,
所以|PF2|=4-|PF1|.
从而有(4-|PF1|)2=|PF1|2+4,解得|PF1|=.
所以△PF1F2的面积S=|PF1|·|F1F2|=××2=.
(2)如图所示,在椭圆+=1中,a=5,b=4,c=3,所以焦点坐标分别为F1(-3,0),F2(3,0).|PM|+|PF1|=|PM|+(2a-|PF2|)=10+(|PM|-|PF2|),因为|PM|-|PF2|≤|MF2|,当且仅当点P在MF2的延长线上时取等号,所以当点P与图中的点P0重合时,有(|PM|-|PF2|)max=|MF2|==5,此时|PM|+|PF1|取得最大值15.
⚪课堂达标
1.下列说法正确的是( C )
A.已知点F1(-4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于8的点的轨迹是椭圆
B.已知点F1(-4,0),F2(4,0),平面内到F1,F2两点的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆
C.平面内到点F1(-4,0),F2(4,0)的距离之和等于点M(5,3)到点F1,F2的距离之和的点的轨迹是椭圆
D.平面内到点F1(-4,0),F2(4,0)的距离相等的点的轨迹是椭圆
解析:选项A中,|F1F2|=8,故平面内到F1,F2两点的距离之和等于常数8的点的轨迹是线段F1F2;选项B中,动点到F1,F2两点的距离之和等于6,小于|F1F2|,故这样的轨迹不存在;选项C中,点M(5,3)到点F1,F2的距离之和为+=4 >|F1F2|=8,故选项C中的动点的轨迹是椭圆;选项D中的动点的轨迹是线段F1F2的垂直平分线.
2.若椭圆+=1的焦距为4,则m=( C )
A.4 B.8
C.4或8 D.12
解析:当焦点在x轴上时,10-m>m-2>0,10-m-(m-2)=4,∴m=4;当焦点在y轴上时,m-2>10-m>0,m-2-(10-m)=4,∴m=8.综上,m=4或m=8.
3.已知点P是椭圆+=1上一动点,点O为坐标原点,则线段OP中点Q的轨迹方程为 x2+=1 .
解析:设Q(x,y),P(x0,y0),
由点Q是线段OP的中点知,x0=2x,y0=2y,又+=1,
所以+=1,即x2+=1.
4.已知椭圆C:+=1的左焦点为F,A,B是C上关于原点对称的两点,且∠AFB=90°,则△ABF的周长为 14 .
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