内容正文:
第三章 圆锥曲线方程
3.1 椭圆
3.1.1 椭圆及其标准方程
知识点一、椭圆的定义
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.
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|.
知识点二、椭圆的标准方程
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
(a>b>0)
(a>b>0)
图形
焦点坐标
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
焦距
2c
a,b,c的关系
a2=b2+c2
异同点
相同点:椭圆的大小、形状相同
不同点:焦点位置不同,方程不同
知识点三、椭圆方程的其他形式
1.椭圆两种标准方程的统一形式:Ax2+By2=1(其中A>0,B>0,A≠B).
可变形为:.
(1)当,即B>A时,表示焦点在x轴上的椭圆.
(2)当,即B<A时,表示焦点在y轴上的椭圆.
2.椭圆的一般方程:Ax2+By2=C(其中ABC≠0,且A、B、C同号,A≠B).
可变形为:.
3.椭圆的参数方程
标准方程
参数方程
(a>b>0)
,为参数,∈[0,2π]
(a>b>0)
,为参数,∈[0,2π]
知识点四、椭圆的焦点三角形及相关常用结论
设F1,F2分别为椭圆(a>b>0)的左右焦点,P为椭圆上的一点,∠F1PF2=θ.
(1)|PF1|+|PF2|=2a,|F1F2|=2c.
(2)|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cosθ.
(3)当P为椭圆与y轴的交点时,θ最大.
(4)焦点三角形的周长为2a+2c.
(5)|PF1|max=a+c,|PF1|min=a-c.
(6)|PF1||PF2|=.
(7)焦点三角形的面积:S=|PF1||PF2|sinθ==c|yP|.当P点为椭圆与y轴的交点时,S取最大值,最大值为bc.
知识点五、点与椭圆的位置关系
根据椭圆的定义或标准方程判断点P(x0,y0)与椭圆的位置关系如下表:
定义法
代点法
位置关系
|PF1|+|PF2|<2a
点P在椭圆内
|PF1|+|PF2|>2a
点P在椭圆外
|PF1|+|PF2|=2a
点P在椭圆上
题型一:求椭圆的标准方程
例1.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.
例2.过点(-3,2)且与椭圆由相同焦点的椭圆方程是 .
跟踪训练:
1.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过两点(2,-),;
(2)过点(,-),且与椭圆有相同的焦点.
2.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)过点A(﹣1,﹣2)且与椭圆的两个焦点相同;
(2)过点,﹣2),,1).
题型二:与椭圆有关的轨迹问题
例1.已知B,C是两个定点,|BC|=6,且△ABC的周长等于16,求顶点A的轨迹方程.
例2.已知圆C1:(x+1)2+y2=1和圆C2:(x﹣1)2+y2=25,则与C1外切而又与C2内切
的动圆圆心P的轨迹方程是 .
跟踪训练:
1.已知△ABC的周长等于18,B、C两点坐标分别为(0,4),(0,﹣4),求A点的轨迹
方程.
2.已知P为⊙B:(x+2)2+y2=36上一动点,点A(2,0),线段AP垂直平分线交直线BP
于点Q,求点Q的轨迹方程.
3.从圆x2+y2=4上任意一点P向x轴作垂线段PD,则线段PD的中点M的轨迹方程
为 .
题型三:椭圆标准方程的应用
例1.设分别为椭圆的两个焦点,过且不与坐标轴重合的直线交椭圆于两点,则的周长为( )
A.4 B.8 C.12 D.16
例2.已知方程.
(1)若方程表示焦点在轴上的椭圆,求的取值范围;
(2)若方程表示焦点在轴上的椭圆,求的取值范围;
(3)若方程表示焦点在坐标轴上的椭圆,求的取值范围.
跟踪训练:
1.已知方程表示椭圆,则实数m的范围是( )
A. B.
C.(﹣1,3) D.
2.已知P为椭圆上任意一点,F1,F2是它的两个焦点,则△F1PF2的周长是( )
A. B. C. D.
3.方程表示椭圆,则m的取值范围是( )
A.4<m<5 B.或
C. D.
题型四:椭圆的焦点三角形
例1.如图,已知椭圆的方程为1,若点P为椭圆上一点,且∠PF1F2=120°,求
△PF1F2的面积.
跟踪训练:
1.已知点P是椭圆上的一点,F1和F2是焦点,焦距为6,且|PF1|+|PF2|=10.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若PF1⊥F1F2,求△F1PF2的面积.
2.如图所示,P是椭圆1上的一点,F1,F2为椭圆的左、右焦点,且∠F1PF2=60°,求△PF1F2的面积.
3.已知P为椭圆1上一点,F1,F2是椭圆的焦点,∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积为 .
1.椭圆的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
2.椭圆上一点P到一个焦点的距离为2,则点P到另一个焦点的距离为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
3.若方程x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,那么实数k的取值范围是( )
A.(0,+∞) B.(0,2) C.(1,+∞) D.(0,1)
4.“2<m<6”是“方程椭圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
5.已知椭圆(a>b>0)的右焦点为F(3,0),点(0,-3)在椭圆上,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
6.已知椭圆的焦点在y轴上,其上任意一点到两焦点的距离和为8,焦距为2,则此椭圆的标准方程为 .
7.椭圆的两焦点为F1(-4,0),F2(4,0),点P在椭圆上,若△PF1F2的面积最大为12,则椭圆标准方程为 .
8.已知P是椭圆上一动点,O为坐标原点,则线段OP中点Q的轨迹方程为 .
1.如果椭圆上一点P到焦点F1的距离等于6,那么点P到另一个焦点F2的距
离是( )
A.12 B.14 C.16 D.20
2.已知椭圆4x2+ky2=4的一个焦点坐标是(0,1),则实数k的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.已知定点A(0,﹣2)和B(0,2),动点P满足|PA|+|PB|=6,则动点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
4.已知椭圆C:,则该椭圆上的点到焦点距离的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
5.设F1,F2是椭圆的两个焦点,P是椭圆上的点,且|PF1|∶|PF2|=2∶1,则△F1PF2的面积等于( )
A.5 B.4 C.3 D.1
6..P是椭圆上一点,F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,若|PF1|·|PF2|=12,则∠F1PF2的大小为( )
A.60° B.30° C.120° D.150°
7.(多选)已知椭圆的两个焦点为F1,F2,P为C上不与F1,F2共线的点,
则下列说法正确的有( )
A.实数m的取值范围是(0,+∞)
B.若椭圆C的焦点在x轴上,则|PF1|+|PF2|=6
C.若m=8,则△PF1F2周长为8
D.若m=8,∠F1PF2=30°,则△PF1F2的面积为8
8.已知椭圆的中心在坐标原点 ,焦点在x轴上,椭圆与x轴的一个交点到两焦点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为 .
9.若椭圆两焦点为F1(﹣4,0),F2(4,0)点P在椭圆上,且△PF1F2的面积的最大值为
12,则此椭圆的方程是 .
10.5<k<6是方程为的曲线表示椭圆时的 条件.(填“充分不
必要”、“必要不充分”、“充要”或“既不充分也不必要”)
11.如图所示,F1,F2分别为椭圆(a>b>0)的左、右焦点,点P在椭圆上,△POF2是面积为的正三角形,则b2=________.
12.已知F1,F2是椭圆的两个焦点,A为椭圆上一点,且∠AF1F2=45°,则△AF1F2的面积为 .
13.分别求符合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)过点P(﹣3,2),且与椭圆有相同的焦点.
(2)经过两点,.
14.椭圆y2=1上有动点P,点F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,求△PF1F2的重心M
的轨迹方程.
15.椭圆方程为,F1,F2为椭圆的焦点,P是椭圆上一点.若S△F1PF2=,求∠F1PF2的大小.
16.已知椭圆内有一点,分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的一点,求:
(1)的最大值与最小值;
(2)的最大值与最小值.
1
学科网(北京)股份有限公司
$
第三章 圆锥曲线方程
3.1 椭圆
3.1.1 椭圆及其标准方程
知识点一、椭圆的定义
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.
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|.
知识点二、椭圆的标准方程
焦点在x轴上
焦点在y轴上
标准方程
(a>b>0)
(a>b>0)
图形
焦点坐标
F1(-c,0),F2(c,0)
F1(0,-c),F2(0,c)
焦距
2c
a,b,c的关系
a2=b2+c2
异同点
相同点:椭圆的大小、形状相同
不同点:焦点位置不同,方程不同
知识点三、椭圆方程的其他形式
1.椭圆两种标准方程的统一形式:Ax2+By2=1(其中A>0,B>0,A≠B).
可变形为:.
(1)当,即B>A时,表示焦点在x轴上的椭圆.
(2)当,即B<A时,表示焦点在y轴上的椭圆.
2.椭圆的一般方程:Ax2+By2=C(其中ABC≠0,且A、B、C同号,A≠B).
可变形为:.
3.椭圆的参数方程
标准方程
参数方程
(a>b>0)
,为参数,∈[0,2π]
(a>b>0)
,为参数,∈[0,2π]
知识点四、椭圆的焦点三角形及相关常用结论
设F1,F2分别为椭圆(a>b>0)的左右焦点,P为椭圆上的一点,∠F1PF2=θ.
(1)|PF1|+|PF2|=2a,|F1F2|=2c.
(2)|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1||PF2|cosθ.
(3)当P为椭圆与y轴的交点时,θ最大.
(4)焦点三角形的周长为2a+2c.
(5)|PF1|max=a+c,|PF1|min=a-c.
(6)|PF1||PF2|=.
(7)焦点三角形的面积:S=|PF1||PF2|sinθ==c|yP|.当P点为椭圆与y轴的交点时,S取最大值,最大值为bc.
知识点五、点与椭圆的位置关系
根据椭圆的定义或标准方程判断点P(x0,y0)与椭圆的位置关系如下表:
定义法
代点法
位置关系
|PF1|+|PF2|<2a
点P在椭圆内
|PF1|+|PF2|>2a
点P在椭圆外
|PF1|+|PF2|=2a
点P在椭圆上
题型一:求椭圆的标准方程
例1.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.
解:(1)因为椭圆的焦点在y轴上,所以设它的标准方程为(a>b>0).
又椭圆经过点(0,2)和(1,0),所以,解得.
所以所求的椭圆的标准方程为.
(2)因为椭圆的焦点在y轴上,所以设它的标准方程为(a>b>0),
由椭圆的定义知,2a=,即a=,
又c=2,所以b2=a2-c2=6,所以所求椭圆的标准方程为.
(3)方法一 ①当椭圆焦点在x轴上时,可设椭圆的标准方程为(a>b>0).
依题意,有,解得.由a>b>0,知不合题意,故舍去;
②当椭圆焦点在y轴上时,可设椭圆的标准方程为(a>b>0).
依题意,有,解得.所以所求椭圆的标准方程为.
方法二 设椭圆的方程为mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n).
则,解得. 所以所求椭圆的方程为5x2+4y2=1,
故椭圆的标准方程为.
例2.过点(-3,2)且与椭圆由相同焦点的椭圆方程是 .
解:设所求椭圆的方程为.将点(-3,2)的坐标代入,得:,
解得:λ=6或λ=-6(舍去),过所求的椭圆方程为.故答案为:.
跟踪训练:
1.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)经过两点(2,-),;
(2)过点(,-),且与椭圆有相同的焦点.
解:(1)方法一:若焦点在x轴上,设椭圆的标准方程为(a>b>0).
由已知条件得,解得.
所以所求椭圆的标准方程为.
若焦点在y轴上,设椭圆的标准方程为(a>b>0).
由已知条件得,解得.则a2<b2,与题设中a>b>0矛盾,舍去.
综上,所求椭圆的标准方程为.
方法二:设椭圆的方程为Ax2+By2=1(A>0,B>0,A≠B).
将两点(2,-),代入,得,解得.
所以所求椭圆的标准方程为.
(2)因为所求椭圆与椭圆的焦点相同,所以其焦点在y轴上,且c2=25-9=16.
设它的标准方程为(a>b>0).因为c2=16,且c2=a2-b2,故a2-b2=16①.
又点(,-)在椭圆上,所以②.
由①②得b2=4,a2=20,所以所求椭圆的标准方程为.
2.求适合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)过点A(﹣1,﹣2)且与椭圆的两个焦点相同;
(2)过点,﹣2),,1).
解:(1)∵椭圆中,a2=9,b2=6
∴c2=a2﹣b2=3,得焦点坐标为(0,±)
故设所求的椭圆方程为:,(m>3)
∴,解之得m=6(m=2不合题意,舍去)
所以椭圆的标准方程为:;
(2)设椭圆的方程为:,p、q均为正数且不相等
∵椭圆经过点,﹣2),,1)∴,解之得p=15,q=5
所以椭圆的标准方程为:.
题型二:与椭圆有关的轨迹问题
例1.已知B,C是两个定点,|BC|=6,且△ABC的周长等于16,求顶点A的轨迹方程.
解:以BC所在直线为x轴,BC的中垂线为y轴建立直角坐标系,设顶点A(x,y),由已知可得:|AB|+|AC|=10>6=|BC|,
根据椭圆的定义可知:点A的轨迹是椭圆(去掉长轴的两个端点),
其中a=5,c=3,b=4.∴椭圆的标准方程为.
例2.已知圆C1:(x+1)2+y2=1和圆C2:(x﹣1)2+y2=25,则与C1外切而又与C2内切
的动圆圆心P的轨迹方程是 .
解:由圆C1:(x+1)2+y2=1和圆C2:(x﹣1)2+y2=25,
得到C1(﹣1,0),半径r1=1,C2(1,0),半径r2=5,
设圆P的半径为r,∵圆P与C1外切而又与C2内切,
∴PC1=r+1,PC2=5﹣r,∴PC1+PC2=(r+1)+(5﹣r)=2a=6,又C1C2=2c=2,
∴a=3,c=1,∴b2,
∴圆心P在焦点在x轴上,且长半轴为3,短半轴为2的椭圆上,
则圆心P的轨迹方程为:1.故答案为:1.
跟踪训练:
1.已知△ABC的周长等于18,B、C两点坐标分别为(0,4),(0,﹣4),求A点的轨迹
方程.
解:由已知|AB|+|AC|+|BC|=18,|BC|=8,得|AB|+|AC|=10>8=|BC|,
由定义可知A点的轨迹是一个椭圆,且2c=8,2a=10,即c=4,a=5,
∴b2=a2﹣c2=9当A在直线BC上,即x=0时,A,B,C三点不能构成三角形.
因此,A点的轨迹方程为(x≠0).
2.已知P为⊙B:(x+2)2+y2=36上一动点,点A(2,0),线段AP垂直平分线交直线BP
于点Q,求点Q的轨迹方程.
解:圆C的圆心为B(﹣2,0),半径r=6,|BA|=4.
连结QA,由已知得|QA|=|QP|,∵|QB|+|QA|=|QB|+|QP|=BP=r=6>|BA|.
根据椭圆的定义,点Q的轨迹是中心在原点,以B、A为焦点,长轴长等于6的椭圆,
即a=3,c=2,b2=a2﹣c2=9﹣4=5,∴点Q的轨迹方程为1.
3.从圆x2+y2=4上任意一点P向x轴作垂线段PD,则线段PD的中点M的轨迹方程
为 .
解:设M(x,y),则P(x,2y)∵P在圆x2+y2=4上,∴x2+4y2=4,
∴故答案为:
题型三:椭圆标准方程的应用
例1.设分别为椭圆的两个焦点,过且不与坐标轴重合的直线交椭圆于两点,则的周长为( )
A.4 B.8 C.12 D.16
解:的周长为.
由椭圆方程知,所以的周长为8.故选:B.
例2.已知方程.
(1)若方程表示焦点在轴上的椭圆,求的取值范围;
(2)若方程表示焦点在轴上的椭圆,求的取值范围;
(3)若方程表示焦点在坐标轴上的椭圆,求的取值范围.
解:(1)由,解得,即.
(2)由解得,即.
(3)由解得,且.即.
跟踪训练:
1.已知方程表示椭圆,则实数m的范围是( )
A. B.
C.(﹣1,3) D.
解:已知方程表示椭圆,则,
则或.故选:A.
2.已知P为椭圆上任意一点,F1,F2是它的两个焦点,则△F1PF2的周长是( )
A. B. C. D.
解:在椭圆中,a2=2,b2=1,可得,
根据c2=a2﹣b2=2﹣1=1,可得c=1.由椭圆定义,可得,
结合焦距|F1F2|=2c=2×1=2,可得△F1PF2的周长为.故选:C.
3.方程表示椭圆,则m的取值范围是( )
A.4<m<5 B.或
C. D.
解:方程表示椭圆,可得,解得4<m<5且m.
故选:B.
题型四:椭圆的焦点三角形
例1.如图,已知椭圆的方程为1,若点P为椭圆上一点,且∠PF1F2=120°,求
△PF1F2的面积.
解:设P点坐标为(x,y),x<0,y>0,
∵∠F2F1P=120°,∴PF1所在的直线方程为,
则解方程组,可得,∴.
跟踪训练:
1.已知点P是椭圆上的一点,F1和F2是焦点,焦距为6,且|PF1|+|PF2|=10.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若PF1⊥F1F2,求△F1PF2的面积.
解:(1)由2c=6,得c=3,又2a=|PF1|+|PF2|=10,∴a=5,
得b2=a2﹣c2=25﹣9=16,∴椭圆的标准方程为;
(2)P是椭圆上的一点,且PF1⊥F1F2,
则,|F1F2|=2c=6,则△F1PF2的面积S|PF1||F1F2|.
2.如图所示,P是椭圆1上的一点,F1,F2为椭圆的左、右焦点,且∠F1PF2=60°,求△PF1F2的面积.
解:∵椭圆1,∴a=2,b,c=1.
又∵P为椭圆上一点,∠F1PF2=60°,F1、F2为左右焦点,
∴|F1P|+|PF2|=2a=4,|F1F2|=2,
∴|F1F2|2=(|PF1|+|PF2|)2﹣2|F1P||PF2|﹣2|F1P|•|PF2|cos60°=16﹣3|F1P|•|PF2|=4,
∴|F1P|•|PF2|=4.∴|F1P|•|PF2|sin60°;
3.已知P为椭圆1上一点,F1,F2是椭圆的焦点,∠F1PF2=60°,则△F1PF2的面积为 .
解:由已知得a=2,b=,所以c=,
从而|F1F2|=2c=6,在△PF1F2中,|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|cos 60°,
即36=|PF1|2+|PF2|2-|PF1|·|PF2|.①
由椭圆的定义得|PF1|+|PF2|=4,即48=|PF1|2+|PF2|2+2|PF1|·|PF2|.②
由①②得|PF1|·|PF2|=4.所以S△F1PF2=|PF1|·|PF2|·sin 60°=.故答案为:.
1.椭圆的焦点坐标是( )
A. B. C. D.
解:由题知椭圆的焦点位于轴上,,所以,所以,故椭圆的焦点坐标是.故选:C.
2.椭圆上一点P到一个焦点的距离为2,则点P到另一个焦点的距离为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
解:设椭圆的左、右焦点分别为F1,F2,|PF1|=2,结合椭圆定义|PF2|+|PF1|=10,可得|PF2|=8.故选:D.
3.若方程x2+ky2=2表示焦点在y轴上的椭圆,那么实数k的取值范围是( )
A.(0,+∞) B.(0,2)
C.(1,+∞) D.(0,1)
解:∵方程x2+ky2=2,即表示焦点在y轴上的椭圆,∴>2,故0<k<1.故选D.
4.“2<m<6”是“方程椭圆”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
解:若方程表示椭圆,则,解得2<m<6且m≠4,
所以“2<m<6”是方程“为椭圆”的必要不充分条件.故选:B.
5.已知椭圆(a>b>0)的右焦点为F(3,0),点(0,-3)在椭圆上,则椭圆的方程为( )
A. B.
C. D.
解:由题意可得,解得.故椭圆的方程为.故选:D.
6.已知椭圆的焦点在y轴上,其上任意一点到两焦点的距离和为8,焦距为2,则此椭圆的标准方程为 .
解:由已知2a=8,2c=2,所以a=4,c=,所以b2=a2-c2=16-15=1.
又椭圆的焦点在y轴上,所以椭圆的标准方程为.故答案为:.
7.椭圆的两焦点为F1(-4,0),F2(4,0),点P在椭圆上,若△PF1F2的面积最大为12,则椭圆标准方程为 .
解:如图,当P在y轴上时
△PF1F2的面积最大,∴×8b=12,∴b=3.又∵c=4,∴a2=b2+c2=25.
∴椭圆的标准方程为.故答案为:.
8.已知P是椭圆上一动点,O为坐标原点,则线段OP中点Q的轨迹方程为 .
解:设Q(x,y),P(x0,y0),由点Q是线段OP的中点知x0=2x,y0=2y,又.所以,即点Q的轨迹方程为x2+=1.故答案为:x2+=1.
1.如果椭圆上一点P到焦点F1的距离等于6,那么点P到另一个焦点F2的距
离是( )
A.12 B.14 C.16 D.20
解:根据椭圆的定义可得|PF1|+|PF2|=2a,∵椭圆上一点P到焦点F1的距离等于6∴6+|PF2|=20∴|PF2|=14故选:B.
2.已知椭圆4x2+ky2=4的一个焦点坐标是(0,1),则实数k的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解:椭圆方程可化为,由题意知,解得k=2.故选:B.
3.已知定点A(0,﹣2)和B(0,2),动点P满足|PA|+|PB|=6,则动点P的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
解:结合椭圆定义可知,动点P的轨迹为以A,B为焦点且长轴长为6的椭圆,
a=3,c=2,所以b2=5,动点P的轨迹方程为.故选:C.
4.已知椭圆C:,则该椭圆上的点到焦点距离的最小值为( )
A.1 B.2 C. D.
解:椭圆C:,故a=2,c1,
由椭圆的性质可得:椭圆上的点到焦点的距离的范围为[a﹣c,a+c],
则椭圆上的点到焦点的距离的最小值为a﹣c=1.故选:A.
5.设F1,F2是椭圆的两个焦点,P是椭圆上的点,且|PF1|∶|PF2|=2∶1,则△F1PF2的面积等于( )
A.5 B.4 C.3 D.1
解:由椭圆方程,得a=3,b=2,c=,∴|PF1|+|PF2|=2a=6,又|PF1|∶|PF2|=2∶1,∴|PF1|=4,|PF2|=2,由22+42=(2)2,可知△F1PF2是直角三角形,故△F1PF2的面积为|PF1|·|PF2|=×4×2=4,故选B.
6..P是椭圆上一点,F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,若|PF1|·|PF2|=12,则∠F1PF2的大小为( )
A.60° B.30° C.120° D.150°
解:由椭圆的定义得|PF1|+|PF2|=8,|F1F2|=2,∴(|PF1|+|PF2|)2=64,
∵|PF1|·|PF2|=12,∴|PF1|2+|PF2|2=40,在△F1PF2中,cos∠F1PF2= ,
∵0°<∠F1PF2<180°,∴∠F1PF2=60°.故选:A.
7.(多选)已知椭圆的两个焦点为F1,F2,P为C上不与F1,F2共线的点,
则下列说法正确的有( )
A.实数m的取值范围是(0,+∞)
B.若椭圆C的焦点在x轴上,则|PF1|+|PF2|=6
C.若m=8,则△PF1F2周长为8
D.若m=8,∠F1PF2=30°,则△PF1F2的面积为8
解:若方程表示椭圆,则m>0且m≠9,可知A错误;
若椭圆的焦点在x轴上,则a2=9,即a=3,
根据椭圆的定义,可得|PF1|+|PF2|=2a=6,所以B正确;
若m=8,则椭圆,焦点在x轴上,根据a2=9,b2=8,可得c2=a2﹣b2=9﹣8=1,解得a=3,c=1,椭圆的长轴2a=6,焦距|F1F2|=2c=2,所以△PF1F2周长=|PF1|+|PF|2+|F1F2|=2a+2c=8,故C正确;
若m=8,则椭圆,焦点在x轴上,根据a2=9,b2=8,可得c2=a2﹣b2=9﹣8=1,即a=3,c=1,根据椭圆的定义可得|PF1|+|PF2|=2a=6,|F1F2|=2c=2,在△PF1F2中,∠F1PF2=30°,根据余弦定理,可得,即,
所以,解得,
△PF1F2的面积S,故D错误.
故选:BC.
8.已知椭圆的中心在坐标原点 ,焦点在x轴上,椭圆与x轴的一个交点到两焦点的距离分别为3和1,则椭圆的标准方程为 .
解:设所求椭圆的方程为(a>b>0),半焦距为c,由题意可得,
解得.故b2=a2-c2=3,∴椭圆的标准方程为.故答案为:.
9.若椭圆两焦点为F1(﹣4,0),F2(4,0)点P在椭圆上,且△PF1F2的面积的最大值为
12,则此椭圆的方程是 .
解:设P点坐标为(x,y),则,
显然当|y|取最大时,三角形面积最大.因为P点在椭圆上,所以当P在y轴上,此时|y|最大,所以P点的坐标为(0,±3),所以b=3.∵a2=b2+c2,所以a=5.∴椭圆方程为.
故答案为
10.5<k<6是方程为的曲线表示椭圆时的 条件.(填“充分不
必要”、“必要不充分”、“充要”或“既不充分也不必要”)
解:方程的曲线表示椭圆⇔(k﹣5)(6﹣k)>0,k﹣5>0,k﹣5≠6﹣k,⇔5<k<6,且k≠5.5.∴5<k<6是方程为的曲线表示椭圆时的必要不充分条件.故答案为:必要不充分.
11.如图所示,F1,F2分别为椭圆(a>b>0)的左、右焦点,点P在椭圆上,△POF2是面积为的正三角形,则b2=________.
解:设正三角形POF2的边长为c,则c2=,解得c=2,从而|OF2|=|PF2|=2,
连接PF1(图略),由|OF1|=|OF2|=|OP|知,PF1⊥PF2,
则|PF1|=,所以2a=|PF1|+|PF2|=2+2,
即a=+1,所以b2=a2-c2=(+1)2-4=2.故答案为:2.
12.已知F1,F2是椭圆的两个焦点,A为椭圆上一点,且∠AF1F2=45°,则△AF1F2的面积为 .
解:如图,由,
知a2=9,b2=7,c2=2.所以a=3,b=,c=.所以|F1F2|=2.
设|AF1|=x,则|AF2|=6-x.因为∠AF1F2=45°,
所以(6-x)2=x2+8-4x·.所以x=.所以S△AF1F2=×2××=.故答案为:.
13.分别求符合下列条件的椭圆的标准方程:
(1)过点P(﹣3,2),且与椭圆有相同的焦点.
(2)经过两点,.
解:(1)设所求椭圆的标准方程为.
所求的椭圆与椭圆的焦点相同,则其焦点在x轴上,可得c2=5.
又所求椭圆过点P(﹣3,2),可得,①
又a2﹣b2=c2=5,②
由①②解得a2=15,b2=10.
故所求椭圆的标准方程为.
(2)设椭圆方程为,且,在椭圆上,
所以.
则椭圆方程.
14.椭圆y2=1上有动点P,点F1,F2分别是椭圆的左、右焦点,求△PF1F2的重心M
的轨迹方程.
解:设点P,M的坐标分别为(x1,y1),(x,y),
∵椭圆y2=1,∴a=3,b=1,∴,
∵椭圆的两焦点为F1(,0),F2(2,0),且△PF1F2 存在,∴y1≠0,
由三角形重心坐标公式有,即,
∵y1≠0,∴y≠0,∵点P在椭圆上,∴,∴ (y≠0),
故△PF1F2的重心M的轨迹方程为.
15.椭圆方程为,F1,F2为椭圆的焦点,P是椭圆上一点.若S△F1PF2=,求∠F1PF2的大小.
解 由已知得a=2,b=,c=1,设|PF1|=m,|PF2|=n,∠F1PF2=α,
则,①2-②得mn(1+cos α)=6 ④,
得,即,∴tan=,
∴=30°,α=60°,即∠F1PF2=60°.
16.已知椭圆内有一点,分别为椭圆的左、右焦点,为椭圆上的一点,求:
(1)的最大值与最小值;
(2)的最大值与最小值.
解:(1)由椭圆方程知,所以,所以.
如图,连接并延长,交椭圆于点,则是使取最大值的点,
于是.
因为,所以求的最小值,
即求的最大值,延长交椭圆于点,
则是使取得最大值的点,即取得最小值的点,
于是.
(2)由椭圆的定义知,则,所以.
如图,连接并延长,交椭圆于点,则是使取得最大值的点,
于是.
,延长交椭圆于点,
则是使取得最大值的点,即取得最小值的点,
于是.
1
学科网(北京)股份有限公司
$