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文檔簡介

1、221橢圓及其標準方程預習課本P3842,思考并完成以下問題1平面內滿足什么條件的點的軌跡為橢圓?橢圓的焦點、焦距分別是什么?2橢圓的標準方程是什么?1橢圓的定義平面內與兩個定點F1,F2的距離的和等于常數(大于|F1F2|)的點的軌跡叫做橢圓這兩個定點叫做橢圓的焦點,兩焦點間的距離叫做橢圓的焦距點睛定義中的條件2a>|F1F2|>0不能少,這是根據三角形中的兩邊之和大于第三邊得出來的否則:當2a|F1F2|時,其軌跡為線段F1F2;當2a<|F1F2|時,其軌跡不存在2橢圓的標準方程焦點在x軸上焦點在y軸上標準方程1(a>b>0)1(a>b>0)焦點

2、坐標(c,0),(c,0)(0,c),(0,c)a,b,c的關系c2a2b21判斷下列命題是否正確(正確的打“”,錯誤的打“×”)(1)平面內到兩定點距離之和等于定長的點的軌跡為橢圓()(2)已知橢圓的焦點是F1,F2,P是橢圓上的一動點,如果延長F1P到Q,使得|PQ|PF2|,則動點Q的軌跡為圓()(3)方程1(a>0,b>0)表示的曲線是橢圓()答案:(1)×(2)(3)×2若橢圓1的一個焦點坐標為(1,0),則實數m的值為()A1B2C4 D6答案:C3橢圓1的焦點坐標是_答案:(0,±12)求橢圓的標準方程典例求滿足下列條件的橢圓的

3、標準方程:(1)兩個焦點的坐標分別是(4,0)和(4,0),且橢圓經過點(5,0);(2)焦點在y軸上,且經過兩個點(0,2)和(1,0)解(1)因為橢圓的焦點在x軸上,所以設它的標準方程為1(a>b>0)將點(5,0)代入上式解得a5,又c4,所以b2a2c225169故所求橢圓的標準方程為1(2)因為橢圓的焦點在y軸上,所以設它的標準方程為1(a>b>0)因為橢圓經過點(0,2)和(1,0),所以故所求橢圓的標準方程為x21確定橢圓的方程包括“定位”和“定量”兩個方面(1)“定位”是指確定與坐標系的相對位置,在中心為原點的前提下,確定焦點位于哪條坐標軸上,以判斷方程

4、的形式;(2)“定量”是指確定a2,b2的具體數值,常根據條件列方程求解活學活用求適合下列條件的橢圓的標準方程:(1)經過兩點(2,),;(2)過點(,),且與橢圓1有相同的焦點解:法一:(分類討論法)若焦點在x軸上,設橢圓的標準方程為1(a>b>0)由已知條件得解得所以所求橢圓的標準方程為1若焦點在y軸上,設橢圓的標準方程為1(a>b>0)由已知條件得解得則a2<b2,與題設中a>b>0矛盾,舍去綜上,所求橢圓的標準方程為1法二:(待定系數法)設橢圓的一般方程為Ax2By21(A>0,B>0,AB)將兩點(2,),代入,得解得所以所求橢圓

5、的標準方程為1(2)因為所求橢圓與橢圓1的焦點相同,所以其焦點在y軸上,且c225916設它的標準方程為1(a>b>0)因為c216,且c2a2b2,故a2b216又點(,)在橢圓上,所以1,即1由得b24,a220,所以所求橢圓的標準方程為1橢圓的定義及其應用典例如圖所示,已知橢圓的方程為1,若點P在第二象限,且PF1F2120°,求PF1F2的面積解由已知得a2,b,所以c1,|F1F2|2c2在PF1F2中,由余弦定理,得|PF2|2|PF1|2|F1F2|22|PF1|·|F1F2|·cos 120°,即|PF2|2|PF1|242|

6、PF1|由橢圓定義,得|PF1|PF2|4,即|PF2|4|PF1|將代入解得|PF1|所以SPF1F2|PF1|·|F1F2|·sin 120°××2×,即PF1F2的面積是(1)橢圓定義的應用中,要實現兩個焦點半徑之間的相互轉化,將兩個焦半徑之和看作個整體(2)涉及焦點三角形面積時,可把|PF1|,|PF2|看作一個整體,運用|PF1|2|PF2|2(|PF1|PF2|)22|PF1|·|PF2|及余弦定理求出|PF1|·|PF2|,而無需單獨求解活學活用設F1,F2是橢圓1的兩個焦點,P是橢圓上一點,且|PF

7、1|PF2|2則PF1F2是()A鈍角三角形B直角三角形C銳角三角形 D等腰直角三角形解析:選B由橢圓的定義得|PF1|PF2|8又|PF1|PF2|2,|PF1|5,|PF2|3,又|F1F2|2c4,故PF1F2為直角三角形與橢圓有關的軌跡問題典例(1)已知P是橢圓1上一動點,O為坐標原點,則線段OP中點Q的軌跡方程為_(2)已知圓M:(x1)2y21,圓N:(x1)2y29,動圓P與圓M外切并且與圓N內切,圓心P的軌跡為曲線C求C的方程解析(1)設P(xP,yP),Q(x,y),由中點坐標公式得所以又點P在橢圓1上,所以1,即x21答案:x21(2)解:由已知得圓M的圓心為M(1,0),

8、半徑r11;圓N的圓心為N(1,0),半徑r23設圓P的圓心為P(x,y),半徑為R動圓P與圓M外切并且與圓N內切,所以|PM|PN|(Rr1)(r2R)r1r24由橢圓定義可知,曲線C是以M,N為左、右焦點,長半軸長為2,短半軸長為的橢圓(左頂點除外),其方程為1(x2)解決與橢圓有關的軌跡問題的兩種方法(1)定義法:用定義法求橢圓方程的思路是:先觀察、分析已知條件,看所求動點軌跡是否符合橢圓的定義若符合橢圓的定義,則用待定系數法求解即可(2)相關點法:有些問題中的動點軌跡是由另一動點按照某種規律運動而形成的,只要把所求動點的坐標“轉移”到另一個動點在運動中所遵循的條件中去,即可解決問題,這

9、種方法稱為相關點法活學活用求過點P(3,0)且與圓x26xy2910相內切的動圓圓心的軌跡方程解:圓方程配方整理得(x3)2y2102,圓心為C1(3,0),半徑為R10設所求動圓圓心為C(x,y),半徑為r,依題意有消去r得R|PC|CC1|PC|CC1|R,即|PC|CC1|10又P(3,0),C1(3,0),且|PC1|6<10可見C點是以P,C1為兩焦點的橢圓,且c3,2a10,所以a5,從而b4,故所求的動圓圓心的軌跡方程為1層級一學業水平達標1設P是橢圓1上的點,若F1,F2是橢圓的兩個焦點,則|PF1|PF2|等于()A4B5C8 D10解析:選D根據橢圓的定義知,|PF1

10、|PF2|2a2×510,故選D2已知ABC的頂點B,C在橢圓y21上,頂點A是橢圓的一個焦點,且橢圓的另外一個焦點在BC邊上,則ABC的周長是()A2 B6C4 D12解析:選C由于ABC的周長與焦點有關,設另一焦點為F,利用橢圓的定義,|BA|BF|2,|CA|CF|2,便可求得ABC的周長為43命題甲:動點P到兩定點A,B的距離之和|PA|PB|2a(a>0,常數);命題乙:P點軌跡是橢圓則命題甲是命題乙的()A充分不必要條件 B必要不充分條件C充分且必要條件 D既不充分又不必要條件解析:選B利用橢圓定義若P點軌跡是橢圓,則|PA|PB|2a(a>0,常數),甲是乙

11、的必要條件反過來,若|PA|PB|2a(a>0,常數)是不能推出P點軌跡是橢圓的這是因為:僅當2a>|AB|時,P點軌跡才是橢圓;而當2a|AB|時,P點軌跡是線段AB;當2a<|AB|時,P點無軌跡,甲不是乙的充分條件綜上,甲是乙的必要不充分條件4如果方程1表示焦點在x軸上的橢圓,則實數a的取值范圍是()Aa>3 Ba<2Ca>3或a<2 Da>3或6<a<2解析:選D由a2>a6>0得所以所以a>3或6<a<25已知P為橢圓C上一點,F1,F2為橢圓的焦點,且|F1F2|2,若|PF1|與|PF2|的

12、等差中項為|F1F2|,則橢圓C的標準方程為()A1B1或1C1D1或1解析:選B由已知2c|F1F2|2,c2a|PF1|PF2|2|F1F2|4,a2b2a2c29故橢圓C的標準方程是1或16橢圓1的焦距是2,則m的值是_解析:當橢圓的焦點在x軸上時,a2m,b24,c2m4,又2c2,c1m41,m5當橢圓的焦點在y軸上時,a24,b2m,c24m1,m3答案:3或57已知橢圓C經過點A(2,3),且點F(2,0)為其右焦點,則橢圓C的標準方程為_解析:法一:依題意,可設橢圓C的方程為1(a>b>0),且可知左焦點為F(2,0)從而有解得又a2b2c2,所以b212,故橢圓C

13、的標準方程為1法二:依題意,可設橢圓C的方程為1(a>b>0),則解得b212或b23(舍去),從而a216所以橢圓C的標準方程為1答案:18橢圓的兩焦點為F1(4,0),F2(4,0),點P在橢圓上,若PF1F2的面積最大為12,則橢圓方程為_解析:如圖,當P在y軸上時PF1F2的面積最大,×8b12,b3又c4,a2b2c225橢圓的標準方程為1答案:19設F1,F2分別是橢圓C:1(a>b>0)的左、右焦點設橢圓C上一點到兩焦點F1,F2的距離和等于4,寫出橢圓C的方程和焦點坐標解:由點在橢圓上,得1,又2a4,所以橢圓C的方程為1,焦點坐標分別為(1,

14、0),(1,0)10已知橢圓C與橢圓x237y237的焦點F1,F2相同,且橢圓C過點(1)求橢圓C的標準方程;(2)若PC,且F1PF2,求F1PF2的面積解:(1)因為橢圓y21的焦點坐標為(6,0),(6,0)所以設橢圓C的標準方程為1(a2>36)將點的坐標代入整理得4a4463a26 3000,解得a2100或a2(舍去),所以橢圓C的標準方程為1(2)因為P為橢圓C上任一點,所以|PF1|PF2|2a20由(1)知c6,在PF1F2中,|F1F2|2c12,所以由余弦定理得:|F1F2|2|PF1|2|PF2|22|PF1|·|PF2|cos ,即122|PF1|2

15、|PF2|2|PF1|·|PF2|因為|PF1|2|PF2|2(|PF1|PF2|)22|PF1|·所以122(|PF1|PF2|)23|PF1|·|PF2|所以1222023|PF1|PF2|所以|PF1|·|PF2|SPF1F2|PF1|·|PF2|sin ××所以F1PF2的面積為層級二應試能力達標1下列說法中正確的是()A已知F1(4,0),F2(4,0),平面內到F1,F2兩點的距離之和等于8的點的軌跡是橢圓B已知F1(4,0),F2(4,0),平面內到F1,F2兩點的距離之和等于6的點的軌跡是橢圓C平面內到點F1

16、(4,0),F2(4,0)兩點的距離之和等于點M(5,3)到F1,F2的距離之和的點的軌跡是橢圓D平面內到點F1(4,0),F2(4,0)距離相等的點的軌跡是橢圓解析:選CA中,|F1F2|8,則平面內到F1,F2兩點的距離之和等于8的點的軌跡是線段,所以A錯誤;B中,到F1,F2兩點的距離之和等于6,小于|F1F2|,這樣的軌跡不存在,所以B錯誤;C中,點M(5,3)到F1,F2兩點的距離之和為4>|F1F2|8,則其軌跡是橢圓,所以C正確;D中,軌跡應是線段F1F2的垂直平分線,所以D錯誤故選C2橢圓1的焦點為F1,F2,P為橢圓上的一點,已知·0,則F1PF2的面積為()

17、A9B12C10 D8解析:選A·0,PF1PF2|PF1|2|PF2|2|F1F2|2且|PF1|PF2|2a又a5,b3,c4,2,得2|PF1|·|PF2|36,|PF1|·|PF2|18,F1PF2的面積為S·|PF1|·|PF2|93若,方程x2sin y2cos 1表示焦點在y軸上的橢圓,則的取值范圍是()A BC D解析:選A易知sin 0,cos 0,方程x2sin y2cos 1可化為1因為橢圓的焦點在y軸上,所以>>0,即sin >cos >0又,所以<<4已知P為橢圓1上的一點,M,N分

18、別為圓(x3)2y21和圓(x3)2y24上的點,則|PM|PN|的最小值為()A5 B7C13 D15解析:選B由題意知橢圓的兩個焦點F1,F2分別是兩圓的圓心:且|PF1|PF2|10,從而|PM|PN|的最小值為|PF1|PF2|1275若橢圓2kx2ky21的一個焦點為(0,4),則k的值為_解析:易知k0,方程2kx2ky21變形為1,所以16,解得k答案:6已知橢圓C: 1,點M與C的焦點不重合若M關于C的焦點的對稱點分別為A,B,線段MN的中點在C上,則 |AN|BN|_解析:取MN的中點G,G在橢圓C上,因為點M關于C的焦點F1,F2的對稱點分別為A,B,故有|GF1|AN|,

19、|GF2|BN|,所以|AN|BN|2(|GF1|GF2|)4a12答案:127已知點P在橢圓上,且P到橢圓的兩個焦點的距離分別為5,3過P且與橢圓的長軸垂直的直線恰好經過橢圓的一個焦點,求橢圓的標準方程解:法一:設所求的橢圓方程為1(a>b>0)或1(a>b>0),由已知條件得解得所以b2a2c212于是所求橢圓的標準方程為1或1法二:設所求的橢圓方程為1(a>b>0)或1(a>b>0),兩個焦點分別為F1,F2由題意知2a|PF1|PF2|358,所以a4在方程1中,令x±c,得|y|;在方程1中,令y±c,得|x|依題意

20、有3,得b212于是所求橢圓的標準方程為1或18 如圖在圓C:(x1)2y225內有一點A(1,0)Q為圓C上一點,AQ的垂直平分線與C,Q的連線交于點M,求點M的軌跡方程解:如圖,連接MA由題意知點M在線段CQ上,從而有|CQ|MQ|MC|又點M在AQ的垂直平分線上,則|MA|MQ|,故|MA|MC|CQ|5又A(1,0),C(1,0),故點M的軌跡是以(1,0),(1,0)為焦點的橢圓,且2a5,故a,c1,b2a2c21故點M的軌跡方程為1222橢圓的簡單幾何性質第一課時橢圓的簡單幾何性質預習課本P4347,思考并完成以下問題1橢圓有哪些幾何性質?什么叫做橢圓的中心、頂點、長軸與短軸?2

21、什么是橢圓的離心率?隨著離心率的變化橢圓的形狀有何變化?橢圓的簡單幾何性質焦點的位置焦點在x軸上焦點在y軸上圖形標準方程1(ab0)1(ab0)范圍axa且bybbxb且aya頂點A1(a,0),A2(a,0),B1(0,b),B2(0,b)A1(0,a),A2(0,a),B1(b,0),B2(b,0)軸長長軸長2a,短軸長2b焦點F1(c,0),F2(c,0)F1(0,c),F2(0,c)焦距|F1F2|2c對稱性對稱軸x軸和y軸,對稱中心(0,0)離心率e(0<e<1)1判斷下列命題是否正確(正確的打“”,錯誤的打“×”)(1)橢圓1(a>b>0)的長軸長

22、等于a()(2)橢圓上的點到焦點的距離的最小值為ac()(3)橢圓的離心率e越小,橢圓越圓()答案:(1)×(2)(3)2橢圓25x29y2225的長軸長、短軸長、離心率依次是()A5,3,B10,6,C5,3, D10,6,答案:B3若橢圓y21的焦點在x軸上,長軸長是短軸長的兩倍,則橢圓的離心率為()A BC D答案:A4若焦點在y軸上的橢圓1的離心率為,則m的值為_答案:由標準方程研究幾何性質典例求橢圓4x29y236的長軸長、焦距、焦點坐標、頂點坐標和離心率解橢圓方程變形為1,a3,b2,c 橢圓的長軸長和焦距分別為2a6,2c2,焦點坐標為F1(,0),F2(,0),頂點坐

23、標為A1(3,0),A2(3,0),B1(0,2),B2(0,2),離心率e求橢圓的性質時,應把橢圓化為標準方程,注意分清楚焦點的位置,這樣便于直觀地寫出a,b的數值,進而求出c,求出橢圓的長軸和短軸的長、離心率、焦點和頂點的坐標等幾何性質活學活用已知橢圓C1:1,設橢圓C2與橢圓C1的長軸長、短軸長分別相等,且橢圓C2的焦點在y軸上(1)求橢圓C1的長半軸長、短半軸長、焦點坐標及離心率;(2)寫出橢圓C2的方程,并研究其性質解:(1)由橢圓C1:1可得其長半軸長為10,短半軸長為8,焦點坐標(6,0),(6,0),離心率e;(2)橢圓C2:1,性質:范圍:8x8,10y10;對稱性:關于x軸

24、、y軸、原點對稱;頂點:長軸端點(0,10),(0,10),短軸端點(8,0),(8,0);焦點:(0,6),(0,6);離心率:e利用幾何性質求標準方程典例求適合下列條件的橢圓的標準方程(1)長軸長是10,離心率是;(2)在x軸上的一個焦點與短軸兩個端點的連線互相垂直,且焦距為6解(1)設橢圓的方程為1(a>b>0)或1(a>b>0)由已知得2a10,a5又e,c4b2a2c225169橢圓方程為1或1(2)依題意可設橢圓方程為1(a>b>0)如圖所示,A1FA2為一等腰直角三角形,OF為斜邊A1A2的中線(高),且|OF|c,|A1A2|2b,則cb3,

25、a2b2c218,故所求橢圓的方程為1(1)利用橢圓的幾何性質求標準方程通常采用待定系數法(2)根據已知條件求橢圓的標準方程的思路是“選標準,定參數”,即先明確焦點的位置或分類討論一般步驟是:求出a2,b2的值;確定焦點所在的坐標軸;寫出標準方程活學活用求適合下列條件的橢圓的標準方程(1)長軸長是短軸長的5倍,且過點A(5,0)(2)離心率e,焦距為12解:(1)若橢圓焦點在x軸上,設其標準方程為1(a>b>0),由題意得解得故所求橢圓的標準方程為y21;若焦點在y軸上,設其標準方程為1(a>b>0),由題意,得解得故所求橢圓的標準方程為1綜上所述,所求橢圓的標準方程為

26、y21或1(2)由e,2c12,得a10,c6,則b2a2c264當焦點在x軸上時,所求橢圓的標準方程為1;當焦點在y軸上時,所求橢圓的標準方程為1綜上所述,所求橢圓的標準方程為1或1求橢圓的離心率典例設橢圓C:1(a>b>0)的左、右焦點分別為F1,F2,P是C上的點,PF2F1F2,PF1F230°,則C的離心率為()ABC D解析法一:由題意可設|PF2|m,結合條件可知|PF1|2m,|F1F2|m,故離心率e法二:由PF2F1F2可知P點的橫坐標為c,將xc代入橢圓方程可解得y±,所以|PF2|又由PF1F230°可得|F1F2|PF2|,故

27、2c·,變形可得(a2c2)2ac,等式兩邊同除以a2,得(1e2)2e,解得e或e(舍去)答案D一題多變1變條件若將本例中“PF2F1F2,PF1F230°”改為“PF2F175°,PF1F245°”,求C的離心率解:在PF1F2中,PF1F245°,PF2F175°,F1PF260°,設|PF1|m,|PF2|n,|F1F2|2c,橢圓的長軸長為2a,則在PF1F2中,有,e2變條件,變設問若將本例中“PF2F1F2,PF1F230°”改為“C上存在點P,使F1PF2為鈍角”,求C的離心率的取值范圍解:由題意,

28、知c>b,c2>b2又b2a2c2,c2>a2c2,即2c2>a2e2>,e>故C的離心率的取值范圍為求橢圓離心率及范圍的兩種方法(1)直接法:若已知a,c可直接利用e求解若已知a,b或b,c可借助于a2b2c2求出c或a,再代入公式e求解(2)方程法:若a,c的值不可求,則可根據條件建立a,b,c的關系式,借助于a2b2c2,轉化為關于a,c的齊次方程或不等式,再將方程或不等式兩邊同除以a的最高次冪,得到關于e的方程或不等式,即可求得e的值或范圍 層級一學業水平達標1橢圓以兩條坐標軸為對稱軸,一個頂點是(0,13),另一個頂點是(10,0),則焦點坐標為(

29、)A(±13,0)B(0,±10)C(0,±13) D(0,±)解析:選D由題意知橢圓焦點在y軸上,且a13,b10,則c,故焦點坐標為(0,±)2若橢圓的兩個焦點與短軸的一個端點構成一個正三角形,則該橢圓的離心率為()A BC D解析:選A依題意,BF1F2是正三角形,在RtOBF2中,|OF2|c,|BF2|a,OF2B60°,cos 60°,即橢圓的離心率e,故選A3已知橢圓1與橢圓1有相同的長軸,橢圓1的短軸長與橢圓1的短軸長相等,則()Aa225,b216Ba29,b225Ca225,b29或a29,b225Da2

30、25,b29解析:選D因為橢圓1的長軸長為10,焦點在x軸上,橢圓1的短軸長為6,所以a225,b294已知橢圓1(a>b>0)的左焦點為F,右頂點為A,點B在橢圓上,且BFx軸,直線AB交y軸于點P若2,則橢圓的離心率是()A BC D解析:選D2,|2|又POBF,即,e5橢圓mx2ny2mn0(m<n<0)的焦點坐標是()A(0,±) B(±,0)C(0,±) D(±,0)解析:選C化為標準方程是1,m<n<0,0<n<m焦點在y軸上,且c6橢圓1的離心率為,則m_解析:當焦點在x軸上時,m3;當焦點

31、在y軸上時,m綜上,m3或m答案:3或7已知橢圓的中心在原點,焦點在x軸上,離心率為, 且過P(5,4),則橢圓的方程為_解析:e,5a25b2a2即4a25b2設橢圓的標準方程為1(a>0),橢圓過點P(5,4),1解得a245橢圓方程為1答案:18設F1,F2分別為橢圓y21的左,右焦點,點A,B在橢圓上,若5,則點A的坐標是_解析:設A(m,n)由5,得B又A,B均在橢圓上,所以有解得或所以點A的坐標為(0,1)或(0,1)答案:(0,1)或(0,1)9在平面直角坐標系xOy中,橢圓C的中心為原點,焦點F1,F2在x軸上,離心率為,過點F1的直線l交橢圓C于A,B兩點,且ABF2的

32、周長為16,求橢圓C的標準方程解:設橢圓C的標準方程為1(a>b>0)由e知,故,從而,由ABF2的周長為|AB|BF2|AF2|AF1|AF2|BF1|BF2|4a16,得a4,b28故橢圓C的標準方程為110橢圓1(a>b>0)的右頂點是A(a,0),其上存在一點P,使APO90°,求橢圓離心率的取值范圍解:設P(x,y),由APO90°知,點P在以OA為直徑的圓上,圓的方程是2y22y2axx2又P點在橢圓上,故1把代入化簡,得(a2b2)x2a3xa2b20,即(xa)(a2b2)xab20,xa,x0,x,又0<x<a,0<

33、;<a,即2b2<a2由b2a2c2,得a2<2c2,e>又0<e<1,<e<1層級二應試能力達標1橢圓1與1(0<k<9)的關系為()A有相等的長軸長、短軸長B有相等的焦距C有相同的焦點 D有相同的頂點解析:選Bc25916,c(25k)(9k)25916,所以兩橢圓有相等的焦距故選B2過橢圓1的焦點的最長弦和最短弦的長分別為()A8,6 B4,3C2, D4,2解析:選B過橢圓焦點的最長弦為長軸,其長度為2a4;最短弦為垂直于長軸的弦,因為c1,將x1代入1,得1,解得y2,即y±,所以最短弦的長為2×3故選B

34、3與橢圓9x24y236有相同焦點,且短軸長為2的橢圓的標準方程為()A1 Bx21Cy21 D1解析:選B橢圓9x24y236可化為1,可知焦點在y軸上,焦點坐標為(0,±),故可設所求橢圓方程為1(a>b>0),則c又2b2,即b1,所以a2b2c26,則所求橢圓的標準方程為x214(全國丙卷)已知O為坐標原點,F是橢圓C:1(a>b>0)的左焦點,A,B分別為C的左、右頂點P為C上一點,且PFx軸過點A的直線l與線段PF交于點M,與y軸交于點E若直線BM經過OE的中點,則C的離心率為()A BC D解析:選A如圖所示,由題意得A(a,0),B(a,0),

35、F(c,0)設E(0,m),由PFOE,得,則|MF|又由OEMF,得,則|MF|由得ac(ac),即a3c,e故選A5已知橢圓1(a>b>0),A,B分別為橢圓的左頂點和上頂點,F為右焦點,且ABBF,則橢圓的離心率為_解析:在RtABF中,|AB|,|BF|a,|AF|ac,由|AB|2|BF|2|AF|2,得a2b2a2(ac)2將b2a2c2代入,得a2acc20,即e2e10,解得e因為e>0,所以e答案:6已知橢圓的長軸長為20,短軸長為16,則橢圓上的點到橢圓中心的距離的取值范圍是_解析:由題意,知a10,b8,不妨設橢圓方程為1,其上的點M(x0,y0),則|

36、x0|a10,|y0|b8,點M到橢圓中心的距離d因為1,所以y6464x,則d ,因為0x100,所以64x64100,即8d10答案:8,107已知橢圓x2(m3)y2m(m>0)的離心率e,求實數m的值及橢圓的長軸長和短軸長,并寫出焦點坐標和頂點坐標解:橢圓方程可化為1,由m>0,可知m>,所以a2m,b2,c ,由e,得 ,解得m1于是橢圓的標準方程為x21,則a1,b,c所以橢圓的長軸長為2,短軸長為1;兩焦點坐標分別為,;四個頂點坐標分別為(1,0),(1,0),8設F1,F2分別是橢圓E:1(a>b>0) 的左、右焦點,過點 F1的直線交橢圓 E于

37、A,B兩點,|AF1|3|F1B| (1)若|AB|4,ABF2 的周長為16,求|AF2|;(2)若cosAF2B,求橢圓E 的離心率解:(1)由|AF1|3|F1B|,|AB|4,得|AF1|3,|F1B|1因為ABF2的周長為16,所以由橢圓定義可得4a16,|AF1|AF2|2a8故|AF2|835(2)設|F1B|k,則k>0且|AF1|3k,|AB|4k由橢圓定義可得,|AF2|2a3k,|BF2|2ak在ABF2中,由余弦定理可得,|AB|2|AF2|2|BF2|22|AF2|·|BF2|·cosAF2B,即(4k)2(2a3k)2(2ak)2(2a3k

38、)·(2ak)化簡可得(ak)(a3k)0,而ak>0,故a3k于是有|AF2|3k|AF1|,|BF2|5k因此|BF2|2|F2A|2|AB|2,可得F1AF2A,故AF1F2為等腰直角三角形從而ca,所以橢圓E的離心率e第二課時直線與橢圓的位置關系預習課本P4748,思考并完成以下問題1點與橢圓的位置關系有哪幾種?如何判斷?2直線與橢圓有哪幾種位置關系?如何確定?3直線被橢圓截得的弦長公式是什么?1點與橢圓的位置關系點P(x0,y0)與橢圓1(a>b>0)的位置關系:點P在橢圓上1;點P在橢圓內部<1;點P在橢圓外部>12直線與橢圓的位置關系直線y

39、kxm與橢圓1(a>b>0)的位置關系,判斷方法:聯立消y得一元二次方程當>0時,方程有兩解,直線與橢圓相交;當0時,方程有一解,直線與橢圓相切;當<0時,方程無解,直線與橢圓相離3直線與橢圓相交的弦長公式(1)定義:連接橢圓上兩個點的線段稱為橢圓的弦(2)求弦長的方法交點法:將直線的方程與橢圓的方程聯立,求出兩交點的坐標,然后運用兩點間的距離公式來求根與系數的關系法:如果直線的斜率為k,被橢圓截得弦AB兩端點坐標分別為(x1,y1),(x2,y2),則弦長公式為:|AB|· ·1已知點(2,3)在橢圓1上,則下列說法正確的是()A點(2,3)在橢圓

40、外B點(3,2)在橢圓上C點(2,3)在橢圓內 D點(2,3)在橢圓上答案:D2直線yx1被橢圓1所截得的弦的中點坐標是()A BC D答案:C3設F1,F2分別是橢圓1的左、右焦點,P為橢圓上一點,M是F1P的中點,|OM|3,則P點到橢圓左焦點的距離為_答案:4直線與橢圓的位置關系典例對不同的實數值m,討論直線yxm與橢圓y21的位置關系解由消去y,得(xm)21,整理得5x28mx4m240(8m)24×5(4m24)16(5m2)當<m<時,>0,直線與橢圓相交;當m或m時,0,直線與橢圓相切;當m<或m>時,<0,直線與橢圓相離判斷直線與

41、橢圓的位置關系,通過解直線方程與橢圓方程組成的方程組,消去方程組中的一個變量,得到關于另一個變量的一元二次方程,則>0直線與橢圓相交;0直線與橢圓相切;<0直線與橢圓相離活學活用若直線ykx1與焦點在x軸上的橢圓1總有公共點,求m的取值范圍解:直線ykx1過定點A(0,1)由題意知,點A在橢圓1內或橢圓上,1,m1又橢圓焦點在x軸上m<5,故m的取值范圍為1,5)弦長及中點弦問題典例已知點P(4,2)是直線l被橢圓1所截得的線段的中點(1)求直線l的方程(2)求直線l被橢圓截得的弦長解(1)法一根與系數關系法由題意可設直線l的方程為y2k(x4),而橢圓的方程可以化為x24y

42、2360將直線方程代入橢圓方程有(4k21)x28k(4k2)x4(4k2)2360所以x1x28,解得k所以直線l的方程為y2(x4),即x2y80法二點差法設直線l與橢圓的交點為A(x1,y1),B(x2,y2),所以兩式相減,有(x1x2)(x1x2)4(y1y2)·(y1y2)0又x1x28,y1y24,所以,即k所以直線l的方程為x2y80(2)由題意可知直線l的方程為x2y80,聯立橢圓方程得x28x140法一:解方程得 所以直線l被橢圓截得的弦長為法二:因為x1x28,x1x214所以直線l被橢圓截得的弦長為解決橢圓中點弦問題的兩種方法(1)根與系數的關系法:聯立直線方

43、程和橢圓方程構成方程組,消去一個未知數,利用一元二次方程根與系數的關系以及中點坐標公式解決;(2)點差法:利用交點在曲線上,坐標滿足方程,將交點坐標分別代入橢圓方程,然后作差,構造出中點坐標和斜率的關系,具體如下:已知A(x1,y1),B(x2,y2)是橢圓1(a>b>0)上的兩個不同的點,M(x0,y0)是線段AB的中點,則由,得(xx)(yy)0,變形得··,即kAB活學活用(全國卷)已知橢圓C:1(a>b>0)的離心率為,點(2,)在C上(1)求C的方程;(2)直線l不過原點O且不平行于坐標軸,l與C有兩個交點A,B,線段AB的中點為M證明:直

44、線OM的斜率與直線l的斜率的乘積為定值解:(1)由題意有,1,解得a28,b24所以C的方程為1(2)證明:法一:設直線l:ykxb(k0,b0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM,yM)將ykxb代入1,得(2k21)x24kbx2b280故xM,yMk·xMb于是直線OM的斜率kOM,即kOM·k所以直線OM的斜率與直線l的斜率的乘積為定值法二:設A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM,yM),則得0,kAB·又kO M,kAB·kOM所以直線OM的斜率與直線l的斜率的乘積為定值與橢圓有關的綜合問題典例(浙江高考)已知橢圓y21上兩

45、個不同的點A,B關于直線ymx對稱(1)求實數m的取值范圍;(2)求AOB面積的最大值(O為坐標原點)解(1)由題意知m0,可設直線AB的方程為yxb由消去y,得x2xb210因為直線yxb與橢圓y21有兩個不同的交點,所以2b220將線段AB中點M代入直線方程ymx解得b由得m或m(2)令t,則|AB|·,且O到直線AB的距離為d 設AOB的面積為S(t),所以S(t)|AB|·d ,當且僅當t2,即m±時,等號成立故AOB面積的最大值為解決與橢圓有關的最值問題的三種方法(1)定義法:利用定義轉化為幾何問題處理(2)數形結合法:利用數與形的結合,挖掘幾何特征,進

46、而求解(3)函數法:探求函數模型,轉化為函數的最值問題來處理,注意橢圓的范圍活學活用設橢圓1(a>b>0)的左、右焦點為F1,F2,右頂點為A,上頂點為B已知|AB|F1F2|(1)求橢圓的離心率(2)設P為橢圓上異于其頂點的一點,以線段PB為直徑的圓經過點F1,經過原點O的直線l與該圓相切,求直線l的斜率解:(1)設橢圓的右焦點F2的坐標為(c,0)由|AB|F1F2|,可得a2b23c2,又b2a2c2,則所以橢圓的離心率e(2)由(1)知a2 2c2,b2c2故橢圓方程為1設P(x0,y0)由F1(c,0),B(0,c),有(x0c,y0),(c,c)由已知,有·0

47、,即(x0c)cy0c0又c0,故有x0y0c0又因為點P在橢圓上,故1由和可得3x4cx00而點P不是橢圓的頂點,故x0,代入得y0,即點P的坐標為設圓的圓心為T(x1,y1),則x1c,y1c,進而圓的半徑rc,設直線l的斜率為k,依題意,直線l的方程為ykx由l與圓相切,可得r,即c,整理得k28k10,解得k4±所以直線l的斜率為4或4層級一學業水平達標1直線ykxk1與橢圓1的位置關系為()A相切B相交C相離 D不確定解析:選B直線ykxk1可變形為y1k(x1),故直線恒過定點(1,1),而該點在橢圓1內部,所以直線ykxk1與橢圓1相交,故選B2橢圓mx2ny21與直線

48、y1x交于M,N兩點,過原點與線段MN中點所在直線的斜率為,則的值是()A BC D解析:選A由消去y得,(mn)x22nxn10設M(x1,y1),N(x2,y2),MN中點為(x0,y0),則x1x2,x0,代入y1x得y0由題意,選A3已知F1,F2是橢圓的兩個焦點,滿足·0的點M總在橢圓內部,則橢圓離心率的取值范圍是()A(0,1) B0,C0, D,1解析:選C,點M在以F1F2為直徑的圓上,又點M在橢圓內部,c<b,c2<b2a2c2,即2c2<a2,<,即<又e>0,0<e<4已知橢圓C:y21的右焦點為F,直線l:x2,

49、點Al,線段AF交橢圓C于點B,若3,則| |()A B2C D3解析:選A設點A(2,n),B(x0,y0)由橢圓C:y21知a22,b21,c21,即c1右焦點F(1,0)由3得(1,n)3(x01,y0)13(x01)且n3y0x0,y0n將x0,y0代入y21,得×221解得n21,|5(全國卷)已知橢圓E:1(a>b>0)的右焦點為F(3,0),過點F的直線交E于A,B兩點若AB的中點坐標為(1,1),則E的方程為()A1 B1C1 D1解析:選D因為直線AB過點F(3,0)和點(1,1),所以直線AB的方程為y(x3),代入橢圓方程1消去y,得x2a2xa2a2b20,

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