★知识梳理★
1. 椭圆定义:
(1)第必然义:平面内与两个定点
的距离之和为常数
的动点
的轨迹叫椭圆,其中两个定点
叫椭圆的焦点.
(2)椭圆的第二定义:平面内到定点
与定直线
(定点
不在定直线
上)的距离之比是常数
(
)的点的轨迹为椭圆
(利用第二定义,可以实现椭圆上的动点到焦点的距离与到相应准线的距离彼此转化).
2.椭圆的方程与几何性质:
标准方程
性
质
参数关系
焦点
焦距
范围
顶点
对称性
关于x轴、y轴和原点对称
离心率
准线
考点1 椭圆定义及标准方程
题型1:椭圆定义的运用
[例1 ] 椭圆有这样的光学性质:从椭圆的一个焦点出发的光线,经椭圆反射后,反射光线经过椭圆的另一个焦点,今有一个水平放置的椭圆形台球盘,点A、B是它的焦点,长轴长为2a,焦距为2c,静放在点A的小球(小球的半径不计),从点A沿直线出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A时,小球经过的路程是
A.4aB.2(a-c)C.2(a+c)D.以上答案均有可能
[解析]按小球的运行路径分三种情况:
(1)
,此时小球经过的路程为2(a-c);
(2)
, 此时小球经过的路程为2(a+c);
(3)
此时小球经过的路程为4a,故选D
1.短轴长为
,离心率
的椭圆两焦点为F1,F2,过F1作直线交椭圆于A、B两点,则△ABF2的周长为( )
A.3 B.6 C.12 D.24
2.已知
为椭圆
上的一点,
别离为圆
和圆
上的点,则
的最小值为( )
A. 5 B. 7 C .13 D. 15
3.设k>1,则关于x,y的方程(1﹣k)x2+y2=k2﹣1所表示的曲线是( )
A.长轴在x轴上的椭圆 B.实轴在y轴上的双曲线
C.实轴在x轴上的双曲线 D.长轴在y轴上的椭圆
4.椭圆
的长轴长为( )
A.2 B.3 C.6 D. 9
5.已知椭圆
(
)的两个焦点为
,以
为边作正三角形,若椭圆恰好平分正三角形的别的两条边,且
,则
等于___________.
1、利用椭圆的定义求椭圆的标准方程:
按照动点满足等式的几何意义,写出标准方程;
2、利用椭圆的几何性质求椭圆的标准方程:
建立关于
的方程或方程组;
3、利用待定系数法求椭圆的标准方程:
(1)如果明确椭圆的焦点在
轴上,那么设所求椭圆的方程为
(2)如果明确椭圆的焦点在
轴上,那么设所求椭圆的方程为
(3)如果椭圆的中心在原点,但焦点的位置不明确是在
轴上,还是在
轴上,那么方程可设为
,进而求解
[例2 ]设椭圆的中心在原点,坐标轴为对称轴,一个焦点与短轴两端点的连线互相垂直,且此焦点与长轴上较近的端点距离为
-4,求此椭圆方程.
【解题思路】将题中所给条件用关于参数
的式子“描述”出来
[解析]设椭圆的方程为
或
,
则
,
解之得:
,b=c=4.则所求的椭圆的方程为
或
.
【名师指引】准确把握图形特征,正确转化出参数
的数量关系.
[警示]易漏焦点在y轴上的情况.
1. 如果方程x2+ky2=2表示焦点在y轴的椭圆,那么实数k的取值范围是____________.
2.已知
是椭圆的两个焦点,过
的直线
交椭圆于
两点,若
的周长为8,则椭圆方程为( )
A.
B.
C.
D.
3.已知焦点在
轴上的椭圆的离心率为
,它的长轴长等于圆
的半径,则椭圆的标准方程是( )
A.
B.
C.
D.
4.已知方程
,讨论方程表示的曲线的形状
椭圆对称轴在坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点构成一个正三角形,焦点到椭圆上的点的最短距离是
,求这个椭圆方程.
考点2 椭圆的几何性质
题型1:求椭圆的离心率(或范围)
解题方法归纳:
(1)若给定椭圆的方程,则按照椭圆的焦点位置确定
求出
的值,利用公式
直接求解
(2)由已知转化为
或
,利用公式
或变形
求解
(3)若椭圆方程未知,则按照条件及几何图形建立关于
的关系式,化为关于
的齐次方程,再化为关于
的方程求解 :或者化为关于
的齐次方程,求
再用
求解
[例3 ] 在
中,
.若以
为焦点的椭圆经过点
,则该椭圆的离心率
.
【名师指引】(1)离心率是刻画椭圆“圆扁”程度的量,决定了椭圆的形状;反之,形状确定,离心率也随之确定
(2)只要列出
的齐次关系式,就能求出离心率(或范围)
(3)“焦点三角形”应给予足够关注
【新题导练】
1.如果一个椭圆的长轴长是短轴长的两倍,那么这个椭圆的离心率为
.
.
.
.
2.已知m,n,m+n成等差数列,m,n,mn成等比数列,则椭圆
的离心率为
3.已知椭圆方程
,椭圆上点M到该椭圆一个焦点F1的距离是2,N是MF1的中点,O是椭圆的中心,那么线段ON的长是( )
A.2 B.4 C.8 D.
4.设
别离是椭圆
的左、右焦点,点
在椭圆
上,线段
的中点在
轴上,若
,则椭圆
的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
5.椭圆
与渐近线为
的双曲线有相同的焦点
,
为它们的一个公共点,且
,则椭圆的离心率为( )
(A)
(B)
(C)
(D)
6.已知椭圆
的上、下顶点别离为
、
,左、右焦点别离为
、
,若四边形
是正方形,则此椭圆的离心率
等于
A.
B.
C.
D.
7.过点M(1,1)作斜率为﹣
的直线与椭圆C:
+
=1(a>b>0)相交于A,B,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
8.椭圆
的两个焦点别离是
,若
上的点
满足
,则椭圆
的离心率
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
或
9.椭圆
+
=1(a>b>0)的两顶点为A(a,0),B(0,b),且左焦点为F,△FAB是以角B为直角的直角三角形,则椭圆的离心率e为( )
A.
B.
C.
D.
题型2:椭圆的其他几何性质的运用(范围、对称性等)
[例4 ] 已知实数
满足
,求
的最大值与最小值
【解题思路】 把
看作
的函数
[解析] 由
得
,
当
时,
取得最小值
,当
时,
取得最大值6
【新题导练】
1.已知点
是椭圆
(
,
)上两点,且
,则
=
2.如图,把椭圆
的长轴
分成
等份,过每个分点作
轴的垂线交椭圆的上半部分于
七个点,
是椭圆的一个焦点
则
________________
3.已知椭圆
上存在两点
、
关于直线
对称,求
的取值范围.
四.椭圆的焦点三角形
例:已知椭圆的两焦点为
、
,
为椭圆上一点,且
。
(1)求此椭圆的方程;
(2)若
在第二象限,
,求
的面积。
1、圆
的焦点为
、
,点
在椭圆上,若
,则
;
的大小为 ;
2.设
是椭圆
上的一点,
、
为焦点,
,求
的面积。
3.已知点
是椭圆
上的一点,
、
为焦点,
,求点
到
轴的距离。
4.椭圆
的焦点为
、
,
为其上一动点,当
为钝角时,点
的横坐标的取值范围为 。
5.P为椭圆
上一点,
、
别离是椭圆的左、右焦点。(1)若
的中点是
,求证:
;(2)若
,求
的值。
、
及
;
7.设
别离是椭圆
的左、右焦点,点P在椭圆上,若△
为直角三角形,则△
的面积等于__
8.已知椭圆
的左、右焦点别离是
、
,点P在椭圆上.
若P、
、
是一个直角三角形的三个顶点,则点P到
轴的距离为( )
A.
B.
C.
D.
或
拓展结论:已知P是椭圆
上的一点,
为椭圆的两焦点.
(1) 当
时,椭圆上存在4个点,使得
,且
;
(2) 当
时,椭圆上存在2个点,使得
,且
;
(3) 当
时,椭圆上不存在点,使得
,且
.
专题训练:
1.P为椭圆
上一点,
为焦点,满足
的点的个数为 .(4个)
2.已知
为椭圆的两个焦点,满足
的点M总在椭圆内,则椭圆的离心率为 . (
)
3. 椭圆
的摆布焦点别离为
,且在椭圆上存在点P,使得
,则实数M的取值范围为 .(
) 扩展
考点3 椭圆的最值问题
[例5 ]椭圆
上的点到直线l:
的距离的最小值为___________.
【解题思路】把动点到直线的距离表示为某个变量的函数
[解析]在椭圆上任取一点P,设P(
). 那么点P到直线l的距离为:
【名师指引】也可以直接设点
,用
表示
后,把动点到直线的距离表示为
的函数,关键是要具有“函数思想”
【新题导练】
1.椭圆
的内接矩形的面积的最大值为
2.
是椭圆
上一点,
、
是椭圆的两个焦点,求
的最大值与最小值
3.已知点
是椭圆
上的在第一象限内的点,又
、
,
是原点,则四边形
的面积的最大值是_________.
4.已知
是曲线
上的动点,则
的最大值为
A.
B.
C.
D.
5.点
是椭圆
上的一个动点,则
的最大值为( ).
A.
B.
C.
D.
6.若点
和点
别离为椭圆
的中心和右焦点,点
为椭圆上的任意一点,则
的最小值为
A.
B.
C.
D.1
7.动点
在椭圆
上,若
点坐标为
,
,且
,则
的最小值是( )
A.
B.
C.
D.
8.在椭圆
上有两个动点
,
为定点,
,则
的最小值为( )
A.6 B.
C.9 D.
9.若点O和点F别离为椭圆
+
=1的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则
·
的最大值为( )
A.2 B.3 C.6 D.8
考点4.椭圆的中点弦问题
例: (1)已知动点
到直线
的距离是它到点N(1,0)的距离的2倍,
(Ⅰ) 求动点M的轨迹C的方程;
(Ⅱ) 过点P(0,3)的直线m与轨迹C交于A, B两点. 若A是PB的中点, 求直线m的斜率.
1、直线
交椭圆
于A、B两点,
中点的坐标是
,则直线
的方程为
;
2、已知椭圆的方程是
,则以点
为中点的弦所在的直线方程是 .
3.已知椭圆
的右焦点为
,过点
的直线交椭圆于
两点.若
的中点坐标为
,则
的方程为( )
A.
B.
C.
D.
4.中心为
, 一个焦点为
的椭圆,截直线
所得弦中点的横坐标为
,则该椭圆方程是( )
A.
B.
C.
D.
5.直线
过椭圆
的左焦点F,且与椭圆相交于P、Q两点,M为PQ的中点,O为原点.若△FMO是以OF为底边的等腰三角形,则直线l的方程为 .
6.(本题满分12分)
已知定点
及椭圆
,过点
的动直线与该椭圆相交于
两点
(1)若线段
中点的横坐标是
,求直线
的方程;
7.设椭圆C:+=1(a>b>0)过点(0,4),离心率为.
(1)求C的方程; (2)求过点(3,0)且斜率为的直线被C所截线段的中点坐标.
8、椭圆C:
的摆布焦点别离为
、
,点
在椭圆C上,且
,
。
(I)求椭圆C的方程;
(II)若直线
过圆
的圆心
交椭圆于
、
两点,且
、
关于点
对称,求直线
的方程。
椭圆专题训练
设经过点F(1,0)的直线
与椭圆
交于A,B两点
(1)若点F恰好为AB的中点,求直线
的方程; (答案:x=1)
(2)若弦长
,求直线
的方程; (答案:
)
(3)若以AB为直径的圆经过原点O,求直线
的方程;(答案:
)
(4)若以AB为直径的圆恰好经过左焦点
,求直线
的方程;(答案:
)
(5)若点M恰好在椭圆上,使得
,求直线
的方程;(答案:
)
(6)若
,求直线
的方程; (答案:
)
(7)若定点C(0,
),使得
,求直线
的方程;(答案:
)
(8)若动点P在x=2上,使得△PAB为正三角形,求直线
的方程;(答案:
)
(9)若动点P在x=2上,使得
,求直线
的方程;(答案:不存在)
(10)若直线
的斜率为1,使得△ABD为正三角形,求顶点D的坐标;
答案:
或
(11)若
,点T在椭圆上使得△TAB面积为
,求点T的个数;(答案:个数为4)
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