选修2第3讲:椭圆的标准方程与性质(学生版)
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椭圆的标准方程与性质1.椭圆的定义在平面内与两定点F 1,F 2的距离的和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的轨迹叫做椭圆.这两定点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距.集合P ={M ||MF 1|+|MF 2|=2a },|F 1F 2|=2c ,其中a >0,c >0,且a ,c 为常数: (1)若a >c ,则集合P 为 ; (2)若a =c ,则集合P 为 ; (3)若a <c ,则集合P 为 . 2.椭圆的标准方程和几何性质标准方程x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)y 2a 2+x 2b 2=1 (a >b >0) 图形性质 范围对称性 顶点轴焦距离心率a ,b ,c 的关系类型一 椭圆的定义及其应用例1:如图所示,一圆形纸片的圆心为O ,F 是圆内一定点,M 是圆周上一动点,把纸片折叠使M 与F 重合,然后抹平纸片,折痕为CD ,设CD 与OM 交于点P ,则点P 的轨迹是( )A .椭圆B .双曲线C .抛物线D .圆练习1:已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上的一点,且PF →1⊥PF →,若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.练习2:已知F 1,F 2是椭圆x 216+y 29=1的两焦点,过点F 2的直线交椭圆于A ,B 两点,在△AF 1B中,若有两边之和是10,则第三边的长度为( )A .6B .5C .4D .3类型二 求椭圆的标准方程例2:在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的中心为原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率为22.过F 1的直线l 交C 于A ,B 两点,且△ABF 2的周长为16,那么椭圆C 的方程为________.练习1:设F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y 2b2=1(0<b <1)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B 两点.若|AF 1|=3|F 1B |,AF 2⊥x 轴,则椭圆E 的方程为________.类型三 椭圆的几何性质例3:如图,在平面直角坐标系xOy 中,A 1,A 2,B 1,B 2为椭圆()222210x y a b a b+=>>的四个顶点,F 为其右焦点,直线A 1B 2与直线B1F 相交于点T ,线段OT 与椭圆的交点M 恰为线段OT 的中点,则该椭圆的离心率为________.练习1:已知A 、B 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)和双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的公共顶点.P是双曲线上的动点,M 是椭圆上的动点(P 、M 都异于A 、B ),且满足AP →+BP →=λ(AM →+BM →),其中λ∈R ,设直线AP 、BP 、AM 、BM 的斜率分别记为k 1、k 2、k 3、k 4,k 1+k 2=5,则k 3+k 4=________.类型四 直线与椭圆的位置关系例4:(2014·四川卷)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F (-2,0),离心率为63.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设O 为坐标原点,T 为直线x =-3上一点,过F 作TF 的垂线交椭圆于P ,Q .当四边形OPTQ 是平行四边形时,求四边形OPTQ 的面积.练习1:(2014·陕西卷)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点(0,3),离心率为12,左、右焦点分别为F 1(-c ,0),F 2(c ,0).(1)求椭圆的方程;(2)若直线l :y =-12x +m 与椭圆交于A ,B 两点,与以F 1F 2为直径的圆交于C ,D 两点,且满足|AB ||CD |=534,求直线l 的方程.类型五 圆锥曲线上点的对称问题例5:椭圆E 经过点A (2,3),对称轴为坐标轴,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率e =12,其中∠F 1AF 2的平分线所在的直线l 的方程为y =2x -1.(1)求椭圆E 的方程;(2)在椭圆上是否存在关于直线l 对称的相异两点?若存在,请找出;若不存在,说明理由练习1:(2014·湖南)如图,正方形ABCD 和正方形DEFG 的边长分别为a ,b (a <b ),原点O 为AD 的中点,抛物线y 2=2px (p >0)经过C ,F 两点,则ba=________.1.(2015年高考福建卷)已知椭圆的右焦点为.短轴的一个端点为,直线交椭圆于两点.若,点到直线的距离不小于,则椭圆的离心率的取值范围是( ) A . B .C .D .2.已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交椭圆于A ,B 两点.若AB的中点坐标为(1,-1),则E 的方程为________.3.椭圆T :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2c .若直线y =3(x +c )与椭圆T 的一个交点M 满足∠MF 1F 2=2∠MF 2F 1,则该椭圆的离心率等于________.4.已知双曲线x 2-y 23=1的左顶点为A 1,右焦点为F 2,P 为双曲线右支上一点,则PA 1→·PF 2→的最小值为__________5.(2014·包头测试与评估)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1的左顶点为A ,左焦点为F ,点P 为该椭圆上任意一点;若该椭圆的上顶点到焦点的距离为2,离心率e =12,则AP →·FP →的取值范围是________.2222:1(0)x y E a b a b+=>>F M :340l x y -=E ,A B 4AF BF +=M l 45E 3(0,]23(0,]43[,1)23[,1)46.已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,上顶点为A ,P 为C 1上任一点,MN 是圆C 2:x 2+(y -3)2=1的一条直径,与AF 平行且在y 轴上的截距为3-2的直线l 恰好与圆C 2相切.(1)求椭圆C 1的离心率;(2)若PM →·PN →的最大值为49,求椭圆C 1的方程._________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________基础巩固1.以椭圆两焦点为直径端点的圆,交椭圆于四个不同点,顺次连结这四个点和两个焦点,恰好围成一个正六边形,那么这个椭圆的离心率等于( )A.B.C.-D.-12.设F 1、F 2为椭圆的两个焦点,椭圆上有一点P 与这两个焦点张成90度的角,且∠PF 1F 2>PF 2F 1,若椭圆离心率为,则∠PF 1F 2:∠PF 2F 1为( ) A .1:5B .1:3C .1:2D .1:l3.设F 1,F 2分别是椭圆x 225+y 216=1的左、右焦点,P 为椭圆上一点,M 是F 1P 的中点,|OM |=3,则P 点到椭圆左焦点的距离为( )A .4B .3C .2D .54.已知椭圆x 210-m +y 2m -2=1的焦距为4,则m 等于( )A .4B .8C .4或8D .以上均不对5.与圆C 1:(x +3)2+y 2=1外切,且与圆C 2:(x -3)2+y 2=81内切的动圆圆心P 的轨迹方程为________.6.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与双曲线x 2a 2-y 2b2=1的离心率分别为e 1,e 2,则e 1e 2的取值范围为________。
367.已知双曲线C 与椭圆x 216+y 212=1有共同的焦点F 1,F 2,且离心率互为倒数.若双曲线右支上一点P 到右焦点F 2的距离为4,则PF 2的中点M 到坐标原点O 的距离等于________.8.已知椭圆C :x 29+y 24=1,点M 与C 的焦点不重合.若M 关于C 的焦点的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在C 上,则|AN |+|BN |=______.能力提升9.(2014·福建卷)设P ,Q 分别为圆x 2+(y -6)2=2和椭圆x 210+y 2=1上的点,则P ,Q 两点间的最大距离是( )A .5 2B.46+ 2C .7+ 2D .6 210.(2015年高考湖南卷)已知抛物线的焦点F 也是椭圆的一个焦点,与的公共弦长为,过点F 的直线与相交于两点,与相交于两点,且与同向.求的方程;21:4C x y =22222:1y x C a b +=(0)a b >>1C 2C 26l 1C ,A B 2C ,C D AC BD2C。