椭圆知识点与性质大全

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椭圆与方程

【知识梳理】

1、椭圆的定义

平面内,到两定点1F、2F的距离之和为定长1222,0aFFaa的点的轨迹称为椭圆,其中两定点1F、2F称为椭圆的焦点,定长2a称为椭圆的长轴长,线段12FF的长称为椭圆的焦距.此定义为椭圆的第一定义.

2、椭圆的简单性质

标准方程 222210xyabab 222210yxabab

顶点坐标 ,0Aa、0,Bb ,0Ab、0,Ba

焦点坐标 左焦点1,0Fc,右焦点2,0Fc 上焦点10,Fc,下焦点20,Fc

长轴与短轴 长轴长2a、短轴长2b 长轴长2a、短轴长2b

有界性 axa,byb aya,bxb,

对称性 关于x轴对称,关于y轴对称,同时也关于原点对称.

cba、、之间关系 222cba

3、焦半径

椭圆上任意一点P到椭圆焦点F的距离称为焦半径,且,PFacac,特别地,若00(,)Pxy为椭圆222210xyabab上的任意一点,1(,0)Fc,2(,0)Fc为椭圆的左右焦点,则10||PFaex,20||PFaex,其中cea.

4、通径

过椭圆222210xyabab焦点F作垂直于长轴的直线,交椭圆于A、B两点,称线段AB为椭圆的通径,且22bABa.

5、焦点三角形

P为椭圆222210xyabab上的任意一点,1(,0)Fc,2(,0)Fc为椭圆的左右焦点,称12PFF为椭圆的焦点三角形,其周长为:1222FPFCac,若12FPF,则焦点三角形的面积为:122tan2FPFSb.

6、过焦点三角形

直线l过椭圆222210xyabab的左焦点1F,与椭圆交于11(,)Axy、22(,)Bxy两点,称2ABF为椭圆的过焦点三角形,其周长为:24ABFCa,面积为212yycSABF.

7、点与椭圆的位置关系

00,Pxy为平面内的任意一点,椭圆方程为22221(0)xyabab:若2200221xyab,则P在椭圆上;若2200221xyab,则P在椭圆外;若2200221xyab,则P在椭圆内.

8、直线与椭圆的位置关系

直线:0lAxByC,椭圆:22221(0)xyabab,则

l与相交22222aAbBC;

l与相切22222aAbBC;

l与相离22222aAbBC.

9、焦点三角形外角平分线的性质(*)

点(,)Pxy是椭圆22221(0)xyabab上的动点,12,FF是椭圆的焦点, M是12FPF的外角平分线上一点,且20FMMP,则OMa,即动点M的点的轨迹为222xyaxa.

10、椭圆上任意两点的坐标性质

1122,,,AxyBxy为椭圆222210xyabab上的任意两点,且12xx,则2221222212yybxxa.

【推广1】直线l过椭圆222210xyabab的中心,与椭圆交于1122,,,AxyBxy两点,P为椭圆上的任意一点,则22APBPbkka(,APBPkk均存在).

【推广2】设直线110lykxmm:交椭圆222210xyabab于CD、两点,交直线22lykx:于点E.若E为CD的中点,则2122bkka.

11、中点弦的斜率

000,0Mxyy为椭圆222210xyabab内的一点,直线l过M与椭圆交于,AB两点,且AMBM,则直线l的斜率2020ABbxkay.

12、相互垂直的半径倒数的平方和为定值

若A、B为椭圆C:222210xyabab上的两个动点,O为坐标原点,且OAOB.则2211||||OAOB定值2211ab.

【典型例题】

例1、直线1ykx与椭圆2215xym恒有公共点,则m的取值范围是__________.

【变式1】已知方程13522kykx表示椭圆,则k的取值范围__________.

【变式2】椭圆12222mxmy的两个焦点坐标分别为__________.

例2、已知圆1003:22yxA,圆A内一定点3,0B,圆P过点B且与圆A内切,求圆心P的轨迹方程.

【变式1】已知圆11:221yxO,圆91:222yxO,动圆M分别与圆1O相外切,与圆2O相内切.求动圆圆心M所在的曲线的方程.

【变式2】已知ABC的两个顶点坐标为(4,0),(4,0)AB,ABC的周长为18,则顶点C的轨迹方程为__________.

【变式3】已知动圆P过定点03,A,且在定圆64322yxB:的内部与其相内切,求动圆的圆心P的轨迹方程.

例3、若P是椭圆13422yx上的点,1F和2F是焦点,则

(1)21PFPF的取值范围为__________.

(2)12PFPF的取值范围为__________.

(3)2212PFPF的取值范围为__________.

【变式1】点(,)Pxy是椭圆22194xy上的一点,12,FF是椭圆的焦点,M是1PF的中点,且12PF,O为坐标原点,则OM_______.

【变式2】点(,)Pxy是椭圆22221(0)xyabab上的动点,12,FF是椭圆的焦点,M是12FPF的外角平分线上一点,且20FMMP,则动点M的轨迹方程为________.

例4、已知椭圆2212516xy内有一点2,1A,F为椭圆的左焦点,P是椭圆上动点,求PAPF的最大值与最小值__________.

【变式】若椭圆171622yx的左、右两个焦点分别为1F、2F,过点1F的直线l与椭圆相交于A、B两点,则BAF2的周长为__________.

例5、12,FF是椭圆2214xy的焦点,点P为其上动点,且1260FPF,则12FPF的面积是__________.

【变式】焦点在轴x上的椭圆方程为2221(0)xyaa,1F、2F是椭圆的两个焦点,若椭圆上存在点B,使得122FBF,那么实数a的取值范围是________.

例6、已知椭圆2212xy,

(1)求过点1122P,且被P平分的弦所在的直线的方程;

(2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;

(3)过(21)A,引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程.

(4)椭圆上有两点P、Q,O为原点,且有直线OP、OQ斜率满足21OQOPkk,

求线段PQ中点M的轨迹方程.

例7、已知椭圆13422yxC:,试确定m的取值范围,使得对于直线mxyl4:,椭圆C上有不同的两点关于该直线对称.

例8、已知椭圆1422yx及直线mxy.

(1)当m为何值时,直线与椭圆有公共点?

(2)若直线被椭圆截得的弦长为5102,求直线的方程.

例9、已知定点2,0A,动点B是圆64)2(:22yxF(F为圆心)上一点,线段AB的垂直平分线交BF于P.

(1)求动点P的轨迹方程;

(2)直线13xy交P点的轨迹于,MN两点,若P点的轨迹上存在点C,使,OCmONOM求实数m的值;

例10、已知椭圆12222byax(0ba),过点,0Aa,0,Bb的直线倾斜角为6,原点到该直线的距离为23.

(1)求椭圆的方程;

(2)斜率大于零的直线过1,0D与椭圆交于E,F两点,若DFED2,求直线EF 的方程;

(3)是否存在实数k,直线2kxy交椭圆于P,Q两点,以PQ为直径的圆过点(1,0)D?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.

例11、若AB是经过椭圆2212516xy中心的一条弦点,12,FF分别为椭圆的左、右焦点,求1FAB的面积的最大值.

【变式1】已知直线l与椭圆2213xy交于AB、两点,坐标原点O到直线l的距离为32,求AOB的面积的最大值.

【变式2】斜率为1的直线l与椭圆22142xy交于AB、两点,O为坐标原点,求AOB面积取最大值时直线l的方程.