人教版A版高中数学高二版选修1-1课时作业 椭圆及其标准方程(1)

第二章圆锥曲线与方程2.1椭圆2.1.1椭圆及其标准方程课后篇巩固提升1.已知F1,F2分别为椭圆=1的左、右焦点,倾斜角为60°的直线l过点F1,且与椭圆交于A,B两点,则△F2AB的周长为()A.10B.12C.16D.20=1,可得a=5,三角形F2AB的周长=|AF2|+|BF2|+|AB|,|AB|=|AF1|+|BF1|,所以周长=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|,由椭圆的定义知,|AF1|+|AF2|=|BF1|+|BF2|=2a,所以△F2AB的周长=4a=20.故选D.2.已知方程=1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数k的取值范围是()A.(4,10)B.(7,10)C.(4,7)D.(4,+∞)k-4>10-k>0,解得7<k<10.3.已知椭圆+y2=1的一个焦点是(2,0),那么实数k=()A. B. C.3 D.5+y2=1的一个焦点是(2,0),所以k>1,由a2=b2+c2可得k-1=4,所以k=5.故选D.4.若焦点在x轴上的椭圆+y2=1的焦距为4,则实数n等于()A. B.1 C.6 D.3,2c=4,所以c=2,因此3n-1=(2)2,解得n=3.5.化简方程=10为不含根式的形式是()A.=1B.=1C.=1D.=1,方程表示点(x,y)与两个定点(0,3)和(0,-3)之间的距离之和为10,又两定点之间的距离为6,6<10,它符合椭圆的定义,即2a=10,2c=6,从而可求得b2=16,相应椭圆方程为=1.6.设定点F1(0,-2),F2(0,2),动点P满足条件|PF1|+|PF2|=m+(m>2),则点P的轨迹是()A.椭圆B.线段C.不存在D.椭圆或线段m>2,所以m+>2=4,所以点P的轨迹是以F1,F2为焦点的椭圆.7.若方程=1表示椭圆,则实数m的取值范围是.,可知方程=1表示椭圆的条件是解得1<m<7,且m≠4,所以实数m的取值范围是(1,4)∪(4,7).∪(4,7)8.已知椭圆的焦点是F1(-1,0),F2(1,0),P是椭圆上的一点,若|F1F2|是|PF1|和|PF2|的等差中项,则该椭圆的标准方程是.,得2|F1F2|=|PF1|+|PF2|,所以4c=2a.因为c=1,所以a=2,b2=a2-c2=3,故椭圆的标准方程为=1.19.如图所示,△ABC的底边BC=12,其他两边AB和AC上中线的长度和为30,求此三角形重心G的轨迹方程,并求顶点A的轨迹方程.BC边所在直线为x轴,BC边中点为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,则B(6,0),C(-6,0),CE,BD分别为AB,AC边上的中线,则|BD|+|CE|=30.由重心性质可知,|GB|+|GC|=(|BD|+|CE|)=20>12.∵B,C是两个定点,G点到B,C的距离和等于定值20,且20>12=|BC|,∴G点的轨迹是椭圆,B,C是椭圆焦点,∴2c=|BC|=12,c=6,2a=20,a=10,b2=a2-c2=102-62=64,故G点的轨迹方程为=1(x≠±10).设G(x0,y0),A(x,y),则有=1.由重心坐标公式知故A点轨迹方程为=1,即=1(x≠±30).10.已知椭圆E的中心在坐标原点,焦点在坐标轴上,且经过A(-2,0),B(2,0),C三点,求椭圆E的标准方程.E的焦点在x轴上时,设其方程为=1(a>b>0),则a=2.又点C在椭圆E上,得=1,解得b2=3.所以椭圆E的方程为=1.当椭圆E的焦点在y轴上时,设其方程为=1(a>b>0),则b=2.又点C在椭圆E上,得=1,解得a2=3,这与a>b矛盾.综上可知,椭圆E的方程为=1.莘莘学子，最重要的就是不要去看远方模糊的，而要做手边清楚的事。

人教新课标版（A ）高二选修1-1 2.1.1 椭圆及其标准方程（一）同步练习题【基础演练】题型一：椭圆的定义平面内与两个定点1F 、2F 距离的和等于常数（大于|F F |21）的点的轨迹叫做椭圆，这两个定点叫做椭圆的焦点，两焦点间的距离叫做椭圆的焦距，请根据以上知识解决以下1~4题。

1. 到两定点1F （-2，0）和2F （2，0）的距离之和为4的点M 的轨迹是A. 椭圆B. 线段C. 圆D. 以上都不对2. 椭圆125y 9x 22=+的焦点为1F 、2F ，AB 是椭圆过焦点1F 的弦，则△2ABF 的周长是A. 20B. 12C. 10D. 6 3. 椭圆1y 25x 22=+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. 5B. 6C. 7D. 84. 命题甲：动点P 到两定点A 、B 的距离之和()为常数且a ,0a a 2|PB ||PA |>=+； 命题乙：P 点的轨迹是椭圆，则命题甲是命题乙的A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件C. 充分且必要条件D. 既不充分又不必要条件题型二：椭圆的标准方程椭圆的两种标准方程1b y a x 2222=+，1bx a y 2222=+中都有：（1）0b a >>；（2）222b a c -=或222c b a +=；（3）焦点坐标（c ±，0）或（0，c ±）；（4）2x 与2y 所对应的分母，哪个大，焦点就在哪个轴上，请用以上知识解决以下5~8题。

5. 椭圆116y 32x 22=+的焦距等于A. 312B. 8C. 6D. 46. 若方程1a y ax 222=-表示焦点在y 轴上的椭圆，则a 的取值范围是A. 0a <B. 0a 1<<-C. 1a <D. 无法确定7. 椭圆0ab by ax 22=++（0b a <<）的焦点坐标是A. ()0,b a -±B. ()0,a b -±C. ()b a ,0-±D. ()a b ,0-±8. 椭圆112y 13x 22=+上一点到两个焦点的距离和为A. 26B. 24C.134D. 132题型三：椭圆的标准方程的应用 紧扣标准方程的两种方式，焦点位置取决于两个分母哪个大，特别注意看似非标准形式的标准形式，如11k y kx 222=--，这说明01k <-，另外注意c 2|PF ||PF |21>+的约束条件，请用以上知识解决以下9~10题。

人教A 版选修1-1 2.1.1椭圆及其标准方程 课时作业一、选择题1、焦点在x 轴上的椭圆的焦距为） A. 11 B. 33 C.2、已知？是定点，.若动点满足，则动点的轨迹是（ ）A ．直线B ．线段C ．圆D ．椭圆3、方程（，且）与方程表示的椭圆，那么它们（ ）A ．有相同的离心率B ．有共同的焦点C ．有等长的短轴、长轴D ．有相同的顶点 4、已知椭圆的上下左右顶点分别为，且左右焦点为，且以为直径的圆内切于菱形，则椭圆的离心率为（ ） A ． B ．C ．D ．5、椭圆与曲线的（ ）A ．焦距相等B ．离心率相等C ．焦点相同D ．长轴长相等6、设定点、，动点满足，则点的轨迹是（ ）A ．椭圆B ．线段C ．不存在D ．椭圆或线段7、古希腊数学家阿基米德利用“逼近法”得到椭圆的面积除以圆周率等于椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积．若椭圆的中心为原点，焦点，均在轴上，的面积为，过点的直线交于点，，且的周长为8.则的标准方程为（ ）A ．B ．C ．D ．8、设圆的圆心为，点是圆内一定点，点为圆周上任一点，线段的垂直平分线与的连线交于点，则点的轨迹方程为（ ）221(0)3x y m m+=>1F 2F 12||6F F =M 12||||6M F M F +=M 22221x y ka kb +=0a b >>0k >1k ≠()222210x y a b ab +=>>221128x y +=()22108812x y k k k -=<<--()10,3F -()20,3F P ()1290PF PF a a a +=+>P C 1F 2F x C 1F C A B 2ABF C 2214x y +=22134x y +=22143x y +=2241163x y +=()22125x y ++=C 1,0A Q AQ CQ M MA ．B ．C ．D ．9、以过椭圆的右焦点且垂直于轴的弦为直径的圆与点的位置关系是（ ）．A ．点在圆内B ．点在圆外C ．在圆上D ．点与圆的关系不确定10、伸缩变换的坐标表达式为，曲线C 在此变换下变为椭圆，则曲线C 的方程为________.11、椭圆过点（3，0），离心率，椭圆的方程为________．12、如图把椭圆的长轴AB 分成8等分,过每个分点作x 轴的垂线交椭圆的上半部分于P1，P2，…，P7七个点，F 是椭圆的焦点,则|P1F|+|P2F|++|P7F|=" " .二、填空题13、设AB 是椭圆的长轴，点C 在上，且，若AB=4，，则的两个焦点之间的距离为________14、设，分别是椭圆的左、右焦点，过点的直线交椭圆E 于A ，B 两点．若，轴，则椭圆E 的方程为________．224412125x y -=224412125x y +=224412521x y -=224412521x y +=22221(0)x y a b a b +=>>x PQ (,0)A a A A A A 4x x y y =⎧⎨=''⎩22116y x ''+=e 2212516x y +=ΓΓ4CBA π∠=BC =Γ1F 2F ()222:101y E x b b +=<<1F 113AF F B=2AF x⊥15、若椭圆经过点，则该椭圆的短轴长是______．16、点是椭圆的左焦点，点是椭圆上一动点，则的最大值是___________．三、解答题17、k 代表实数，讨论方程kx 2+2y 2﹣8=0所表示的曲线． 18、中心在原点，一个焦点为，且长轴长是短轴长的2倍，求椭圆的方程. 19、在平面直角坐标系中，N 为圆C ：上的一动点，点D （1,0），点M是DN 的中点，点P 在线段CN 上，且. （Ⅰ）求动点P 表示的曲线E 的方程； （Ⅱ）若曲线E 与x 轴的交点为，当动点P 与A ，B 不重合时，设直线与的斜率分别为，证明：为定值；20、设椭圆的焦点在轴上.（1）若椭圆的焦距为1，求椭圆的方程； （2）设分别是椭圆的左、右焦点，为椭圆上的第一象限内的点，直线交轴与点，并且，证明：当变化时，点在某定直线上.2219x y m +=1(1,1),A F 225945x y +=P 1||PA PF+(F -22(1)16x y ++=0MP DN ⋅=,A B PA PB 12,k k 12k k参考答案1、答案C由条件知 ，焦距为所以，长轴长是 . 故选C ；2、答案B根据椭圆的定义即可得解；详解：解：对于在平面内，若动点到、两点的距离之和等于6，而6正好等于两定点、的距离，则动点的轨迹是以，为端点的线段．故选：B ． 3、答案A求出两椭圆的离心率、焦点和顶点坐标以及短轴、长轴长，由此可得出合适的选项.详解：对于椭圆（，且），，，则椭圆的离心率为，焦点坐标为，短轴长为，长轴长为，顶点坐标为和；对于椭圆，离心率为，焦点坐标为，短轴长为，长轴长为，顶点坐标为和.因此，两椭圆有相同的离心率.故选：A. 4、答案D菱形ABCD 一边AD 所在直线方程为，即bx+ay ？ab=0， 由题意,坐标原点O 到AD 的距离，2223,1,31a m b c m ===-2c c ==a=2a =M 1F 2F 1F 2F M 1F 2F 22221xy ka kb +=0a b >>0k >1k≠a '=b '==c '==22221x y ka kb +=c e a ''==='()(),0()0,()222210x y a b a b +=>>c e a a ==()2b 2a (),0a ±()0,b ±整理可得,即：，解得： (舍去)， ∴椭圆的离心率.本题选择D 选项. 5、答案A分析两个曲线的方程，分别求出对应的即可得答案.详解：因为椭圆方程为，所以，焦点在x 轴上， 曲线，因为，所以， 曲线方程可写为，，所以曲线为焦点在y 轴上的椭圆，，所以焦距相等.故选：A 6、答案D详解：当时，由均值不等式的结论有：，当且仅当时等号成立.当时，点的轨迹表示线段,当时，点的轨迹表示以为焦点的椭圆,本题选择D 选项.7、答案C根据已知所给的面积公式，结合椭圆的定义进行求解即可. 详解：因为的周长为8，所以，由椭圆的定义可知：所以，,,a b c 221128x y +=2a b c ===()2218812x y k k k -=<--8k <80,120k k ->-<()22+18812x y k k k =<--128k k ->-2a b c ===0a>96a a +≥=3a =96a a +=P 12F F 1296a F F a +>=P 12F F 2ABF 221122121288()()8AB AF BF AF BF AF BF AF AF BF BF ++=⇒+++=⇒+++=12122,2AF AF a BF BF a+=+=2282a a a +=⇒=由题意可得：，解得因为椭圆的焦点在轴上，所以的标准方程为．故选：C8、答案D由垂直平分线的性质可知，从而得到，可知轨迹满足椭圆定义，可得，进而求得，从而得到所求轨迹方程.详解：为垂直平分线上的一点点的轨迹是以为焦点的椭圆， 的轨迹方程为故选： 9、答案A根据题意计算，判断与半径的大小关系得到答案. 详解：当时，，解得，故，故， 圆心为，，故点在圆内.故选：A.10、答案直接根据变换公式进行求解，即可得到答案；详解：伸缩变换公式为，曲线C 在此变换下变为椭圆，，曲线C 的方程为， 故答案为：. πab =b =x C 22143x y +=AM MQ=5MC AM +=M ,a c 2b M AQ AM MQ ∴=5MC AM MC MQ CQ ∴+=+==M ∴,C A 52a ∴=1c =222214b a c ∴=-=M ∴224412521x y +=D 22PQb r a ==2AF x c =22221c y a b +=2b y a =±222b PQ r a ==2b r a =()2,0Fc 22222a c b b AF a c r a c a c a -=-==<=++A 221x y +=4x x y y =⎧⎨=''⎩22116y x ''+=∴2216116y x +=∴221x y +=221x y +=11、答案或讨论椭圆的焦点在轴，和焦点在轴，两种情况，根据已知条件，借助公式计算即可得出结果.详解：当椭圆的焦点在轴时，设椭圆方程为：，则，所以，所以椭圆方程为：；当椭圆的焦点在轴时，设椭圆方程为：，则，所以，所以椭圆方程为：，故答案为：或.12、答案35根据椭圆对称性，设是椭圆的右焦点，则，，，然后由椭圆定义可得．详解：由已知得，如图，是椭圆的右焦点，由椭圆的对称性知，，，又，∴．故答案为35.13、答案22193x y +=221279y x +=x y x 22221(0)x y a b a b +=>>3,c a e a ===23c b ==22193x y +=y 22221(0)y x a b a b +=>>3,c b e a ===22222222221,273c a b b e a a a a -===-==221279y x +=22193x y +=221279y x +=E 17FP EP =26FP EP =35FP EP =5a =E 17FP EP =26FP EP =35FP EP =45FP =1234567FP FP FP FP FP FP FP ++++++7655675EP EP EP FP FP FP =++++++222535a a a =+++=3不妨设椭圆的标准方程为，于是可算得，得． 考点定位考查椭圆的定义及运算，属容易题．14、答案 根据轴，得到，设，由，求得，代入椭圆方程求解即可.详解：因为椭圆，所以，又因为轴，所以，设，因为，所以， 解得， 所以，代入椭圆方程得：，又， 解得， 所以椭圆方程为：Γ22214x y b +=(1,1)C 24,23b c ==22312x y +=2AF x ⊥()2,A c b (),B x y 113AF F B =251,33⎛⎫-- ⎪⎝⎭B c b ()222:101y E x b b +=<<()()12,0,,0F c F c -2AF x⊥()2,A c b (),B x y 113AF F B=()()2,3,---=+c c b x c y 25313x c y b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩251,33⎛⎫-- ⎪⎝⎭B c b 222215313⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭-+= ⎪⎝⎭b c b 221b c +=2221,33==b c 22312x y +=故答案为：15、答案先由已知点的坐标，求出，进而可求出椭圆的短轴长.详解：因为椭圆经过点， 所以，解得：；所以该椭圆的短轴长为：故答案为：16、答案首先将椭圆方程变形为标准式，利用椭圆定义将求的最大值转化为求的最大值问题即可.详解：将变形为，设为椭圆的右焦点，则,由椭圆定义知,当且仅当为的延长线与椭圆的交点时取等号. 故答案为： 17、答案22312x y +=m 2219x y m +=3219m +=3m =61||PA PF +2||PA PF -225945x y +=22195x y +=2F ()22,0F 122||666PA PF PA PF AF +=+-≤+=P 2AF 6+试题分析：本题要确定曲线的类型，关键是讨论k 的取值范围， 解：当k ＜0时，曲线为焦点在y 轴的双曲线；当k=0时，曲线为两条平行于轴的直线y=2或y=﹣2； 当0＜k ＜2时，曲为焦点x 轴的椭圆； 当k=2时，曲线为一个圆；当k ＞2时，曲线为焦点y 轴的椭圆．点评：本题考查了几种基本的曲线方程与曲线的对应关系，从方程区分曲线也是必需的要掌握的．18、答案试题分析：依题意假设椭圆方程，根据以及，简单计算，可得结果.详解：由题可知：椭圆的焦点在上，设椭圆方程为则由，所以故得到椭圆方程为：．故答案为：．19、答案（Ⅰ）；（Ⅱ）证明见过程.试题分析：（Ⅰ）根据点M 是DN 的中点，又，可知PM 垂直平分DN.所以，又，所以.这样利用椭圆的定义可以求出椭圆的标准方程；（Ⅱ）设，则，利用斜率公式，可以证明出为定值.详解：（Ⅰ）由点M 是DN 的中点，又，可知PM 垂直平分DN.所以221164x y +=2c a b ==222a b c =+x ()222210x y a b a b+=>>2c a b ==222a b c =+224,16b a ==221164x y +=221164x y +=22143x y +=0MP DN ⋅=PN PD =PC PN CN +=4PC PD +=000(,)(0)P x y y ≠2200143x y +=12k k ⋅0MP DN ⋅=，又，所以.由椭圆定义知，点P 的轨迹是以C ，D 为焦点的椭圆.设椭圆方程为.又可得所以动点P 表示的曲线E 的方程为.（Ⅱ）证明：易知A （-2,0），B （2,0）.设，则，即，则，，即， ∴为定值． 20、答案（1）；（2）详见.试题分析：（1）由椭圆的焦距为，可得，又由，从而可以建立关于的方程，即可解得，因此椭圆的方程为；（2）根据题意，可设，条件中关于的约束只有及在椭圆上，因此需从即为出发点建立，满足的关系式，由题意可得直线的斜率，直线的斜率， 故直线的方程为，当时，即点的坐标为,故直线的斜率为，因此，化简得，又由点在椭圆上，可得，即点在直线上.试题（1）∵焦距为1，∴，∴， PN PD =PC PN CN +=4PC PD +=22221(0)x y a b a b+=>>24,22,a c ==224, 3.a b ==22143x y +=000(,)(0)P x y y ≠2200143x y +=2200314x y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭0102y k x =+0202y k x =-20220012222000331(4)4344444x x y k k x x x ⎛⎫- ⎪--⎝⎭⋅====----12k k ⋅34-故椭圆的方程为；（2）设，其中，由题设知，则直线的斜率，直线的斜率，故直线的方程为，当时，即点的坐标为,∴直线的斜率为，∵，∴，化简得将上式代入椭圆的方程，由于在第一象限，解得，即点在直线上.考查目的：1.椭圆的标准方程；2.两直线的位置关系.。

课时跟踪检测（六） 椭圆及其标准方程层级一学业水平达标2 2务+ y = 1上一点P 到焦点F 1的距离为3，则点P 到另一焦点F 2的距离为（ ）25 4B . 7解析：选B 根据椭圆的定义知,|PF i |+ |PF 2| = 2a = 2X 5= 10,因为 |PF 1|= 3,所以 |PF 2| = 7.2 22.若椭圆X + y= 1的焦距为2,m 4B . 3的距离之和|PA|+ |PB|= 2a （a>0，常数）;命题乙:P 点轨迹是椭圆.则命题甲是命题乙的A .充分不必要条件B .必要不充分条件D .既不充分又不必要条件•••甲是乙的必要条件.这是因为：仅当2a>|AB|时，P 点轨迹才是椭圆；而当2a = |AB|时，P 点轨迹是线段 AB ; 当2a<|AB|时，P 点无轨迹，.••甲不是乙的充分条件. 综上，甲是乙的必要不充分条件.2 24.如果方程X 2+ J = 1表示焦点在x 轴上的椭圆，则实数 a 的取值范围是（）a a + 6 A . a>3B . av — 2C . a>3 或 a<— 2D . a>3 或一6<a< — 2-a 2 — a — 6>0, a< — 2 或 a>3, 解析：选D 由a 2>a + 6>0得所以a +6>o ,a>—6,所以 a>3 或—6<a< — 2.5 .已知P 为椭圆C 上一点，F 1, F 2为椭圆的焦点，且|F 1F 2|= 2 3,若|PF 1|与|PF 2|的 等差中项为|F 1F 2|,则椭圆C 的标准方程为()解析：选C由题意得 c = 1, a 2= b 2 + c 2.当m>4时, m = 4+ 1= 5; 当m<4时, 4= m + 1,二 m = 3.解析：选B 利用椭圆定义.若 P 点轨迹是椭圆，则|PA|+ |PB|= 2a （a>0 ,常数）, 则m 的值为（3.命题甲：动点 P 到两定点A ,C .充要条件反过来，若 常数）是不能推出P 点轨迹是椭圆的.22=i2 X解析：选 B 由已知2C=|F1F2|= 2 c= 3.••• 2a = |PF11+ |PF 2|= 2|F 1F 2= 4 3, a= 2 3. —b2= a2—C2= 9.2 2 2 2故椭圆C的标准方程是令+ y= 1或x+ y= 1.12 9 9 122 26.已知F1, F2为椭圆25 + * = 1的两个焦点，过F1的直线交椭圆于A, B两点.若|F2A|+ |F2B|= 12,则|AB| = __________ ,解析：由直线AB过椭圆的一个焦点F1,知AB| = |F 1A|+ |F1B|,•••在△ F2AB 中，|F2A|+ |F2B|+ |AB|= 4a= 20, 又|F2A汁|F2B|= 12,. |AB|= 8. 答案：87•已知椭圆C经过点A(2,3)，且点F(2,0)为其右焦点，则椭圆C的标准方程为2 2解析：法一：依题意，可设椭圆C的方程为字+器=1(a>b>0),且可知左焦点为 F '(—2,0).C= 2, C= 2,从而有/ 解得1I2a = |AF|+ AF ' |= 3 + 5 = 8, l a = 4.又a2= b2+ C2,所以b2= 12,2 2故椭圆C的标准方程为士+ ± = 1.16 122 2法二：依题意，可设椭圆C的方程为字+器=1(a>b>0),4+ 活=1, 2 2 2则心b解得b2= 12或b2=—3(舍去)，从而a2= 16.b2= 4,2 2所以椭圆C的标准方程为-+ y= 1.16 12答案：2 2話+y=1.石+ 9 =22X , y•9 + 12=22X y―+.4845i C1 D2 2或45+48=18.椭圆的两焦点为 F i (— 4,0), F 2(4,0)，点P 在椭圆上，若△ PF 1F 2的面积最大为12,则椭圆方程为 ___________ .解析：如图，当P 在y 轴上时 △ PF 1F 2的面积最大，又T c = 4,「. a 2= b 2 + c 2 = 25.2 2•椭圆的标准方程为x5+9 = i.2 2答案：25+9 =19•求符合下列条件的椭圆的标准方程.2 2⑵过点(一3,2)且与椭圆9 + 丁 = 1有相同的焦点.解：(1)设所求椭圆方程为 mx 2 + ny 2= 1(m>0, n>0, m ^ n).•••椭圆过点于，3和^3^, 1 ,m= 1， 解得 1n= i2•••所求椭圆的标准方程为x 2+ y =1.92 2(2)由题意得已知椭圆 :+ 4 = 1中a = 3,b = 2, 且焦点在 x 轴上，•c 2= 9— 4= 5.2 2•设所求椭圆方程为虽+ 占 =1.a a — 5 •••点(—3,2)在所求椭圆上， + 4= 1. • a ' 2= 15 或 a ' 2= 3(舍去).a a — 52 2•••所求椭圆的标准方程为 15+1o =1.2 210.已知椭圆 字+ b 2= 1(a>b>0)的焦点分别是 F 1(0, (1)求椭圆的标准方程；⑵设点P 在这个椭圆上，且|PF 1| —|PF 2| = 1,求/ F 1PF 2的余弦值.•••h 8b = 12,.・.b = 3.2m •36 2+ n • 32= 1, [m/+ n 42= 1,1）, F 2（0,1）,且 3a 2= 4b 2.解：⑴依题意，知c 2= 1,又c 2= a 2— b 2,且3a 2 = 4b 2, 所以 a 2— 3a 2 = 1,即 ga 2= 1,所以 a 2= 4, b 2= 3,4 422故椭圆的标准方程为y +x = 1.4 3(2)由于点P 在椭圆上，所以|PF i |+ |PF 2| = 2a = 2X 2= 4. 又|PF i |— |PF 2| = 1,所以 |PF i |= 5, |PF 2| = 2.色'21 i3— 2怎丿十Q 丿 2 3又|F i F 2|= 2c = 2，所以由余弦定理得 cos / F i PF 2=厂3—=牙 2 X ；X - 2 2故/ F i PF 2的余弦值等于3.5的点的轨迹是椭圆所以B 错误；C 中，点 M(5,3)到 F i , F 2 两点的距离之和为 ，5+ 4 2+ 32+ . 5 — 4 2+ 32= 4 10>|F i F 2|= 8，则其轨迹是椭圆，所以C 正确；D 中，轨迹应是线段 F 1F 2的垂直平分线，所以 D 错误.故选C.x 2 y 2 一一2.椭圆—+扌=1的焦点为F i , F 2, P 为椭圆上的一点， 已知PF i PF 2 = 0,则厶F 1PF 2的面积为()B . 12C . 10解析：选 A •••苹 P F != 0,「. PF i 丄 PF 2. •- |PF i |2+ |PF 2|2= |F i F 2|2 且 |PF i |+ |PF 2|= 2a. 又 a = 5, b = 3,「. c = 4,层级二应试能力达标1.下列说法中正确的是( )A .已知 F i ( — 4,0), F 2(4,0)，平面内到 是椭圆F i , F 2两点的距离之和等于8的点的轨迹B .已知 F i ( — 4,0), F 2(4,0)，平面内到 是椭圆F i ，F 2两点的距离之和等于6的点的轨迹C •平面内到点 F i (— 4,0), F 2(4,0)两点的距离之和等于点 M(5,3)到F i ,F 2的距离之和F i (— 4,0), F 2(4,0)距离相等的点的轨迹是椭圆中，l F i F 2= 8,则平面内到F i , F 2两点的距离之和等于是线段，所以A 错误；D .平面内到点解析：选C A 8的点的轨迹B 中，到F i , F 2两点的距离之和等于 6,小于|F i F 2|,这样的轨迹不存在,|PF 『+ |PF 『=64, ① …|PF i |+ |PF 2|= 10.②②2—①，得 2|PF i | |PF 2|= 36, •- |PF i | |PF 2|= 18,1•••△ F 1PF 2 的面积为 S = 2 |PF i | |PF 2|= 9.3 .若a€ \o , n，，方程x 2sin a+ y 2cos a= 1表示焦点在y 轴上的椭圆，则 a 的取值范围是（）B. 0, nC.p , n )2 22Xx sin a+ y cos a= 1 可化为—+1sin a cos a1.因为椭圆的焦点在 y 轴上，所以>=L>0,即sin a >cos a >0.又a€ 0,，所以承a <ncos a sin a .24 22 24.已知P 为椭圆25+ ^6=1上的一点，M , N 分别为圆（x + 3）2 + /= 1和圆（x — 3）2 + y 2=4上的点，贝U |PM|+ |PN|的最小值为（）A . 5B . 7C . 13D . 15解析：选B 由题意知椭圆的两个焦点F 1, F 2分别是两圆的圆心： 且|PF 1|+ |PF 2|= 10,从而 |PM|+ |PN|的最小值为 |PF 1|+ |PF 2|— 1 — 2= 7.5.若椭圆2kx 2+ ky 2= 1的一个焦点为（0, — 4），贝V k 的值为 _________ .2 2解析：易知 心0，方程2kx 2 + ky 2= 1变形为y + x = 1,1 丄k 2k2 26.已知椭圆C ： 9 +: = J 点M 与C 的焦点不重合.若分别为 A , B ，线段MN 的中点在 C 上，贝U |AN|+ |BN|= __________ ,解析：取MN 的中点G , G 在椭圆C 上,因为点M 关于C 的焦点F 1, F 2的对称点分别为 A , B ,A. 解析：选A 易知sin a 0, cos a 0，方程1 1 所以 k -2k = 16, 1 解得k =32.答案:丄32M关于C的焦点的对称点1 1 故有 l GF i |= 2|AN|, |GF 2|= Q IBNI ,所以 |AN|+ |BN|= 2(|GF i |+ |GF 2|)= 4a = 12. 答案：127.已知点P 在椭圆上，且P 到椭圆的两个焦点的距离分别为5,3.过P 且与椭圆的长轴垂直的直线恰好经过椭圆的一个焦点，求椭圆的标准方程.2 2 2 2予 + b = 1(a>b>0)或 含=1(a>b>0), 由已知条件得僞=所以 b 2= a 2- c 2= 12.b 2依题意有-=3,得b 2= 12.a8.如图在圆C : (x + 1)2+ y 2= 25内有一点 A(1,0). Q 为圆C 上一点，AQ 的垂直平分线与 C , Q 的连线交于点 M ，求点M 的轨迹方程.解：如图，连接 MA.由题意知点 M 在线段CQ 上, 从而有 |CQ|= |MQ| + |MC|. 又点M 在AQ 的垂直平分线上,于是所求椭圆的标准方程为2 X+ 16 122 2(=1 或 16 2X , + = 1. 12则|MA|= |MQ|,故 |MA|+ |MC| = |CQ|= 5. 又 A(1,0), C(- 1,0),故点M 的轨迹是以(1,0), (- 1,0)为焦点的椭圆,解：法一：设所求的椭圆方程为 解得a =4,|c = 2,于是所求椭圆的标准方程为 216+2 2 2挣1或16吃=1.法二：设所求的椭圆方程为 2 2 2 2予+ y 2= 1(a>b>0)或字 + f 2= 1(a>b>0),两个焦点分别为F 1，F 2.由题意知 2a = |PF 1|+ |PF 2| = 3+ 5= 8，所以 a = 4.2 2在方程筲b 2=1中，令x= ± 得 |y|=f ；2 2 在方程»詁=1中，令y = 乂,得 |x|= a.47P1且2a= 5,故a= 2, A 1, b2= a2- c2= 25- 1=2 2故点M的轨迹方程为X+ y= 1.25 214 4 21 ~4。

2.1.1 椭圆及其标准方程问题导学一、椭圆的定义及应用活动与探究1(1)椭圆x 225＋y 29＝1上一点P 到一个焦点的距离为5，则P 到另一个焦点的距离为( )A ．5B ．6C ．4D ．10(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______．迁移与应用 设F 1，F 2分别是椭圆E ：x 2＋y 2b 2＝1(0＜b ＜1)的左、右焦点，过F 1的直线l 与E 相交于A ，B 两点，且|AF 2|，|AB |，|BF 2|成等差数列，则|AB |＝______．椭圆的定义能够对一些距离进行相互转化，简化解题过程．因此，解题过程中遇到涉及曲线上的点到焦点的距离问题时，应先考虑是否能够利用椭圆的定义求解．椭圆上一点P 与椭圆的两焦点F 1，F 2构成的△F 1PF 2称为焦点三角形，解关于椭圆中的焦点三角形问题时要充分利用椭圆的定义、三角形中的正弦定理、余弦定理等知识，对于求焦点三角形的面积，若已知∠F 1PF 2，可利用S ＝12ab sin C 把|PF 1||PF 2|看成一个整体，运用公式|PF 1|2＋|PF 2|2＝(|PF 1|＋|PF 2|)2－2|PF 1||PF 2|及余弦定理求出|PF 1||PF 2|，而无需单独求出，这样可以减少运算量．二、椭圆的标准方程及应用活动与探究2求适合下列条件的椭圆的标准方程：(1)两个焦点的坐标分别为F 1(－4,0)，F 2(4,0)，并且椭圆上一点P 与两焦点的距离的和等于10；(2)焦点分别为(0，－2)，(0,2)，经过点(4,32)； (3)经过两点(2，－2)，⎝⎛⎭⎫－1，142．迁移与应用1．若方程x 25－k ＋y 2k －3＝1表示焦点在x 轴上的椭圆，则k 的取值范围是__________．2．两焦点坐标分别为(3,0)和(－3,0)且经过点(5,0)的椭圆的标准方程为__________．(1)利用待定系数法求椭圆的标准方程的步骤可总结如下：①由焦点坐标确定方程是x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)，还是y 2a 2＋x 2b2＝1(a ＞b ＞0)；②运用定义、平方关系等求出a ，b ． (2)当焦点不确定时，可设方程为Ax 2＋By 2＝1(A ＞0，B ＞0，且A ≠B )，这样可以避免讨论．三、焦点三角形问题活动与探究3如图所示，已知椭圆的方程为x 24＋y 23＝1，若点P 在第二象限，且∠PF 1F 2＝120°，求△PF 1F 2的面积．迁移与应用已知P 是椭圆x 225＋y 29＝1上一点，F 1，F 2是椭圆的两个焦点，∠F 1PF 2＝60°，求△F 1PF 2的面积．四、与椭圆有关的轨迹问题活动与探究4(1)已知圆x 2＋y 2＝9，从这个圆上任意一点P 向x 轴作垂线段PP ′，点M 在PP ′上，并且PM →＝2MP ′→，求点M 的轨迹．(2)已知在△ABC 中，|BC |＝6，周长为16，那么顶点A 在怎样的曲线上运动？迁移与应用如图，在圆C ：(x ＋1)2＋y 2＝25内有一点A (1,0)，Q 为圆C 上一点，AQ 的垂直平分线与C ，Q 的连线交于点M ，求点M 的轨迹方程．解决与椭圆有关的轨迹问题，一般有两种方法： (1)定义法用定义法求椭圆方程的思路是：先观察、分析已知条件，看所求动点轨迹是否符合椭圆的定义．若符合椭圆的定义，则用待定系数法求解即可．(2)相关点法有些问题中的动点轨迹是由另一动点按照某种规律运动而形成的，只要把所求动点的坐标“转移”到另一个动点在运动中所遵循的条件中去，即可解决问题，这种方法称为相关点法．用相关点法求轨迹方程的步骤：①设所求轨迹上的动点P (x ，y )，再设具有某种运动规律f (x ，y )＝0上的动点Q (x ′，y ′)；②找出P ，Q 之间坐标的关系，并表示为⎩⎪⎨⎪⎧x ′＝φ1x ，y ，y ′＝φ2x ，y ；③将x ′，y ′代入f (x ，y )＝0, 即得所求轨迹方程． 答案： 课前·预习导学 【预习导引】1．距离之和 常数 两个定点 两焦点间的距离 |MF 1|＋|MF 2|＝2a预习交流1 (1)提示：当2a ＝|F 1F 2|时，点M 的轨迹是线段F 1F 2；当2a ＜|F 1F 2|时，点M 的轨迹不存在．(2)提示：B2．x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0) y 2a 2＋x 2b2＝1(a ＞b ＞0) F 1(－c,0)，F 2(c,0) F 1(0，－c )，F 2(0，c )a2＝b2＋c2预习交流2(1)提示：相同点：它们都有a＞b＞0，a2＝b2＋c2，焦距都是2c，椭圆上的点到两焦点距离的和均为2a．方程右边为1，左边是两个非负分式的和，并且分母不相等．不同点：两类椭圆的焦点位置不同，即焦点所在坐标轴不同，因此焦点坐标也不相同，焦点在x轴上的椭圆两焦点坐标分别为(－c,0)和(c,0)，焦点在y轴上的椭圆两焦点坐标分别为(0，－c)和(0，c)．当椭圆焦点在x轴上时，含x2项的分母大；当椭圆焦点在y轴上时，含y2项的分母大．(2)提示：534(4,0)，(－4,0)课堂·合作探究【问题导学】活动与探究1(1)思路分析：求出a→|PF1|＋|PF2|＝2a>|F1F2|→求出P到另一个焦点的距离A解析：点P到椭圆的两个焦点的距离之和为2a＝10,10－5＝5．(2)思路分析：结合图形，利用定义求第三边．6解析：由已知a2＝16，a＝4．从而由椭圆定义得|AF1|＋|AF2|＝2a＝8，|BF1|＋|BF2|＝2a＝8，∴△AF1B的周长为|AF1|＋|AB|＋|BF1|＝16．又知三角形有两边之和为10，∴第三边的长度为6．迁移与应用43解析：由椭圆定义知|AF2|＋|AB|＋|BF2|＝4，又2|AB|＝|AF2|＋|BF2|，所以|AB|＝43．活动与探究2思路分析：(1)由已知可得a，c的值，由b2＝a2－c2可求出b，再根据焦点位置写出椭圆的方程．(2)利用两点间的距离公式求出2a ，再写方程；也可用待定系数法．(3)利用待定系数法，但需讨论焦点的位置．也可利用椭圆的一般方程Ax 2＋By 2＝1(A ＞0，B ＞0， A ≠B )直接求A ，B 得方程．解：(1)由题意可知椭圆的焦点在x 轴上，且c ＝4，2a ＝10， 所以a ＝5，b ＝a 2－c 2＝25－16＝3．所以椭圆的标准方程为x 225＋y 29＝1．(2)(方法一)因为椭圆的焦点在y 轴上， 所以可设它的标准方程为y 2a 2＋x 2b 2＝1(a ＞b ＞0)．由椭圆的定义知2a ＝(4－0)2＋(32＋2)2＋(4－0)2＋(32－2)2＝12，所以a ＝6． 又c ＝2，所以b ＝a 2－c 2＝42． 所以椭圆的标准方程为y 236＋x 232＝1．(方法二)因为椭圆的焦点在y 轴上， 所以可设其标准方程为y 2a 2＋x 2b 2＝1(a ＞b ＞0)．由题意得⎩⎪⎨⎪⎧18a 2＋16b 2＝1，a 2＝b 2＋4，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝36，b 2＝32.所以椭圆的标准方程为y 236＋x 232＝1．(3)(方法一)若椭圆的焦点在x 轴上， 设椭圆的标准方程为x 2a 2＋y 2b2＝1(a ＞b ＞0)．由已知条件得⎩⎨⎧4a 2＋2b 2＝1，1a 2＋144b 2＝1，解得⎩⎨⎧1a 2＝18，1b 2＝14.所以所求椭圆的标准方程为x 28＋y 24＝1．同理可得：焦点在y 轴上的椭圆不存在．综上，所求椭圆的标准方程为x 28＋y 24＝1．(方法二)设椭圆的一般方程为Ax 2＋By 2＝1(A ＞0，B ＞0，A ≠B )． 将两点(2，－2)，⎝⎛⎭⎫－1，142代入， 得⎩⎪⎨⎪⎧4A ＋2B ＝1，A ＋144B ＝1，解得⎩⎨⎧A ＝18，B ＝14，所以所求椭圆的标准方程为x 28＋y 24＝1．迁移与应用1．(3,4) 解析：由已知得⎩⎪⎨⎪⎧5－k >k －3，k －3>0，解得3＜k ＜4．2．x 225＋y 216＝1 解析：易知c ＝3，a ＝5，则b 2＝a 2－c 2＝16． 又椭圆的焦点在x 轴上， ∴所求椭圆的方程为x 225＋y 216＝1．活动与探究3 思路分析：由余弦定理和椭圆定义分别建立|PF 1|，|PF 2|的方程，求出|PF 1|，|PF 2|后，再求△PF 1F 2的面积．解：由已知a ＝2，b ＝3， 所以c ＝a 2－b 2＝4－3＝1，|F 1F 2|＝2c ＝2，在△PF 1F 2中，由余弦定理，得|PF 2|2＝|PF 1|2＋|F 1F 2|2－2|PF 1||F 1F 2|cos 120°， 即|PF 2|2＝|PF 1|2＋4＋2|PF 1|，① 由椭圆定义，得|PF 1|＋|PF 2|＝4， 即|PF 2|＝4－|PF 1|，② 将②代入①解得|PF 1|＝65．∴12PF F S ∆＝12|PF 1|·|F 1F 2|·sin 120°＝12×65×2×32＝335，即△PF1F2的面积是353．迁移与应用解：在椭圆x225＋y29＝1中，a＝5，b＝3，c＝4，则|F1F2|＝8，|PF1|＋|PF2|＝10．①由余弦定理，得|PF1|2＋|PF2|2－2|PF1||PF2|·cos 60°＝64．②①2－②得|PF1||PF2|＝12．∴S＝12|PF1|·|PF2|·sin 60°＝12×12×32＝33．活动与探究4(1)思路分析：先设出M的坐标(x，y)，用x，y表示出点P的坐标代入圆方程即可．解：设点M的坐标为(x，y)，点P的坐标为(x0，y0)，则x0＝x，y0＝3y．因为P(x0，y0)在圆x2＋y2＝9上，所以x20＋y20＝9．将x0＝x，y0＝3y代入圆方程，得x2＋9y2＝9．即x29＋y2＝1．又y≠0，所以点M的轨迹是一个椭圆，且除去(3,0)和(－3,0)两点．(2)思路分析：利用椭圆的定义解决，最后要注意检验．解：由|AB|＋|BC|＋|AC|＝16，|BC|＝6，可得|AB|＋|AC|＝10＞6＝|BC|，故顶点A在以B，C为焦点，到两焦点距离的和等于10的一个椭圆上运动，且除去BC 直线与椭圆的两个交点．迁移与应用解：由题意知M 在线段CQ 上，从而有|CQ |＝|MQ |＋|MC |． 又M 在AQ 的垂直平分线上，连接AM ，则|MA |＝|MQ |， ∴|MA |＋|MC |＝|CQ |＝5＞|AC |＝2．∴M 的轨迹是以C (－1,0)，A (1,0)为焦点的椭圆，且2a ＝5， ∴a ＝52，c ＝1，b 2＝a 2－c 2＝214．∴M 的轨迹方程为x 2254＋y 2214＝1，即4x 225＋4y 221＝1．当堂检测1．设P 是椭圆22=12516x y +上的点，若F 1，F 2是椭圆的两个焦点，则|PF 1|＋|PF 2|等于( ) A ．4 B ．5 C ．8 D ．10 答案：D 解析：由椭圆定义知|PF 1|＋|PF 2|＝2a ． ∵a 2＝25，∴2a ＝10． ∴|PF 1|＋|PF 2|＝10．2．椭圆22=1167x y +的焦点坐标为( ) A ．(－4,0)和(4,0) B ．(0，)和(0) C ．(－3,0)和(3,0) D ．(0，－9)和(0,9)答案：C 解析：由已知椭圆的焦点在x 轴上，且a 2＝16，b 2＝7， ∴c 2＝9，c ＝3．∴椭圆的焦点坐标为(－3,0)和(3,0)．3．已知椭圆的焦点是F 1，F 2，P 是椭圆上的一个动点，如果延长F 1P 到Q ，使得|PQ |＝|PF 2|，那么动点Q 的轨迹是( )A ．圆B ．椭圆C ．抛物线D ．无法确定答案：A解析：由题意得|PF1|＋|PF2|＝2a(a为大于零的常数，且2a＞|F1F2|)，|PQ|＝|PF2|，∴|PF1|＋|PF2|＝|PF1|＋|PQ|＝2a，即|F1Q|＝2a．∴动点Q到定点F1的距离等于定长2a，故动点Q的轨迹是圆．4．已知P是椭圆22=12516x y+上一点，F1，F2为焦点，且∠F1PF2＝90°，则△PF1F2的面积是______．答案：16解析：由椭圆定义知：|PF1|＋|PF2|＝2a＝10，①又∵∠F1PF2＝90°，∴|PF1|2＋|PF2|2＝|F1F2|2＝4c2＝36．②①2－②得|PF1|·|PF2|＝32．∴S＝12|PF1|·|PF2|＝16．5．已知椭圆22=1259x y+上一点M到左焦点F1的距离为6，N是MF1的中点，则|ON|＝______．答案：2解析：设右焦点为F2，连接F2M，∵O为F1F2的中点，N是MF1的中点，∴|ON|＝12|MF2|．又∵|MF1|＋|MF2|＝2a＝10，|MF1|＝6，∴|MF2|＝4，∴|ON|＝2．。

第1课时椭圆及其标准方程[核心必知]1．预习教材，问题导入根据以下提纲，预习教材P32～P36的内容，回答下列问题．(1)阅读教材P32“探究”的内容，思考下列问题：①移动笔尖，画出的轨迹是什么图形？提示：椭圆．②笔尖在移动的过程中，笔尖到两个定点F1和F2的距离之和是一个定值吗？提示：是．其距离之和始终等于线段的长度．(2)观察教材P33－图2.1－2.设M(x，y)，F1(－c，0)，F2(c，0)，且|MF1|＋|MF2|＝2a(a>c)，则M点的轨迹方程是什么？提示：．(3)观察教材P34“思考”．设M(x，y)，F1(0，－c)，F2(0，c)，且|MF1|＋|MF2|＝2a(a>c)，则M点的轨迹方程是什么？提示：．2．归纳总结，核心必记(1)椭圆的定义平面内与两个定点F1，F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆．这两个定点叫做椭圆的焦点，两焦点间的距离叫做椭圆的焦距．(2)椭圆的标准方程焦点在x轴上焦点在y轴上标准方程图形焦点坐标(－c，0)，(c，0)(0，－c)，(0，c)a，b，ca2＝b2＋c2的关系[问题思考](1)定义中，将“大于|F1F2|”改为“等于|F1F2|”或“小于|F1F2|”的常数，其他条件不变，点的轨迹是什么？提示：当距离之和等于|F1F2|时，动点的轨迹就是线段F1F2;_当距离之和小于|F1F2|时，动点的轨迹不存在．(2)如图，你能从中找出表示a，b，c的线段吗？提示：a＝|PF2|，b＝|OP|，c＝|OF2|．(3)确定椭圆的标准方程需要知道哪些量？提示：a，b的值及焦点的位置．[课前反思](1)椭圆的定义是：；(2)椭圆的标准方程是：；特点：；(3)在椭圆的标准方程中，a，b，c之间的关系是：．讲一讲1．已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)，F 1，F 2是它的焦点．过F 1的直线AB 与椭圆交于A 、B两点，求△ABF 2的周长．[尝试解答] ∵|AF 1|＋|AF 2|＝2a ，|BF 1|＋|BF 2|＝2a ，又∵△ABF 2的周长＝|AB |＋|BF 2|＋|AF 2|＝|AF 1|＋|BF 1|＋|AF 2|＋|BF 2|＝4a ， ∴△ABF 2的周长为4a .由椭圆的定义可知，点的集合P ＝{M ||MF 1|＋|MF 2|＝2a }(其中|F 1F 2|＝2c )表示的轨迹有三种情况：当a >c 时，集合P 为椭圆；当a ＝c 时，集合P 为线段F 1F 2；当a <c 时，集合P 为空集．在利用椭圆的定义判断有关点的轨迹问题时一定要注意所给常数与已知两定点之间距离的大小关系．因为椭圆上的点与两个焦点构成一个三角形，所以可联系三角形两边之和大于第三边来帮助记忆．练一练1．已知命题甲：动点P 到两定点A ，B 的距离之和|P A |＋|PB |＝2a ，其中a 为大于0的常数；命题乙：P 点轨迹是椭圆，则命题甲是命题乙的( )A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件解析：选B 若点P 的轨迹是椭圆，则一定有|P A |＋|PB |＝2a (a >0，为常数)． 所以甲是乙的必要条件．反过来，若|P A |＋|PB |＝2a (a >0，为常数)，当2a >|AB |时，点P 的轨迹是椭圆；当2a ＝|AB |时，点P 的轨迹是线段AB ；当2a <|AB |时，点P 的轨迹不存在，所以甲不是乙的充分条件．综上可知，甲是乙的必要不充分条件．2．已知定点F 1，F 2，且|F 1F 2|＝8，动点P 满足|PF 1|＋|PF 2|＝8，则动点P 的轨迹是( ) A ．椭圆 B ．圆 C ．直线 D ．线段解析：选D 因为|PF 1|＋|PF 2|＝|F 1F 2|，所以动点P 的轨迹是线段F 1F 2.讲一讲2．(1)已知椭圆的两个焦点坐标分别是(－2，0)，(2，0)，并且经过点⎝⎛⎭⎫52，－32，求它的标准方程；(2)若椭圆经过两点(2，0)和(0，1)，求椭圆的标准方程．[尝试解答] (1)法一：∵椭圆的焦点在x 轴上，∴设它的标准方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)．由椭圆的定义知 2a ＝⎝⎛⎭⎫52＋22＋⎝⎛⎭⎫－322＋ ⎝⎛⎭⎫52－22＋⎝⎛⎭⎫－322＝210，∴a ＝10.又∵c ＝2，∴b 2＝a 2－c 2＝10－4＝6. ∴所求椭圆的标准方程为x 210＋y 26＝1.法二：设标准方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)．依题意得⎩⎪⎨⎪⎧254a 2＋94b 2＝1，a 2－b 2＝4，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝10，b 2＝6.∴所求椭圆的标准方程为x 210＋y 26＝1.(2)法一：当椭圆的焦点在x 轴上时，设所求椭圆的方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)．∵椭圆经过两点(2，0)，(0，1)，∴⎩⎨⎧4a 2＋0b 2＝1，0a 2＋1b 2＝1，则⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝1.∴所求椭圆的标准方程为x 24＋y 2＝1；当椭圆的焦点在y 轴上时，设所求椭圆的方程为y 2a 2＋x 2b 2＝1(a >b >0)．∵椭圆经过两点(2，0)，(0，1)， ∴⎩⎨⎧0a 2＋4b 2＝1，1a 2＋0b 2＝1，则⎩⎪⎨⎪⎧a ＝1，b ＝2.与a >b 矛盾，故舍去．综上可知，所求椭圆的标准方程为x 24＋y 2＝1.法二：设椭圆方程为mx 2＋ny 2＝1(m >0，n >0，m ≠n )． ∵椭圆过(2，0)和(0，1)两点，∴⎩⎪⎨⎪⎧4m ＝1，n ＝1， ∴⎩⎪⎨⎪⎧m ＝14，n ＝1.综上可知，所求椭圆的标准方程为x 24＋y 2＝1.求椭圆的标准方程时，要“先定型，再定量”，即要先判断焦点位置，再用待定系数法设出适合题意的椭圆的标准方程，最后由条件确定待定系数即可．当所求椭圆的焦点位置不能确定时，应按焦点在x 轴上和焦点在y 轴上进行分类讨论，但要注意a >b >0这一条件．当已知椭圆经过两点，求椭圆的标准方程时，把椭圆的方程设成mx 2＋ny 2＝1(m >0，n >0，m ≠n )的形式有两个优点：①列出的方程组中分母不含字母；②不用讨论焦点所在的坐标轴，从而简化求解过程．练一练3．求适合下列条件的椭圆的标准方程：(1)两个焦点坐标分别是(－3，0)，(3，0)，椭圆经过点(5，0)；(2)两个焦点坐标分别是(0，5)，(0，－5)，椭圆上一点P 到两焦点的距离之和为26. 解：(1)因为椭圆的焦点在x 轴上，所以设它的标准方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)．因为2a ＝（5＋3）2＋02＋（5－3）2＋02＝10，2c ＝6， 所以a ＝5，c ＝3，所以b 2＝a 2－c 2＝52－32＝16.所以所求椭圆的标准方程为x 225＋y 216＝1.(2)因为椭圆的焦点在y 轴上，所以设它的标准方程为y 2a 2＋x 2b 2＝1(a >b >0)．因为2a ＝26，2c ＝10， 所以a ＝13，c ＝5. 所以b 2＝a 2－c 2＝144.所以所求椭圆的标准方程为y 2169＋x 2144＝1.讲一讲3．已知圆M ：(x ＋1)2＋y 2＝1，圆N ：(x －1)2＋y 2＝9，动圆P 与圆M 外切并且与圆N内切，圆心P 的轨迹为曲线C .求C 的方程．[尝试解答] 由已知得圆M 的圆心为M (－1，0)，半径r 1＝1；圆N 的圆心为N (1，0)，半径r 2＝3.设圆P 的圆心为P (x ，y )，半径为R .动圆P 与圆M 外切并且与圆 N 内切，所以|PM |＋|PN |＝(R ＋r 1)＋(r 2－R )＝r 1＋r 2＝4.由椭圆定义可知，曲线C 是以M 、N 为左、右焦点，长半轴长为2，短半轴长为 3的椭圆(左顶点除外)，其方程为x 24＋y 23＝1(x ≠－2)．解决与椭圆有关的轨迹问题的两种方法(1)定义法：用定义法求椭圆方程的思路是：先观察、分析已知条件，看所求动点轨迹是否符合椭圆的定义．若符合椭圆的定义，则用待定系数法求解即可．(2)相关点法：有些问题中的动点轨迹是由另一动点按照某种规律运动而形成的，只要把所求动点的坐标“转移”到另一个动点在运动中所遵循的条件中去，即可解决问题，这种方法称为相关点法．练一练4．如图，圆C ：(x ＋1)2＋y 2＝16及点A (1，0)，Q 为圆上一点，AQ 的垂直平分线交CQ 于M ，求点M 的轨迹方程．解：由垂直平分线性质可知|MQ |＝|MA |，∴|CM |＋|MA |＝|CM |＋|MQ |＝|CQ |. ∴|CM |＋|MA |＝4.又|AC |＝2， ∴M 点的轨迹为椭圆．由椭圆的定义知，a ＝2，c ＝1，∴b 2＝a 2－c 2＝3. ∴所求轨迹方程为x 24＋y 23＝1.讲一讲4．如图所示，P 是椭圆x 24＋y 23＝1上的一点，F 1，F 2为椭圆的左、右焦点，且∠PF 1F 2＝120°，求△PF 1F 2的面积．[思考点拨] 由余弦定理结合椭圆的定义求出|PF 1|，再代入三角形的面积公式求解． [尝试解答] 由已知a ＝2，b ＝3， 得c ＝a 2－b 2＝4－3＝1，|F 1F 2|＝2c ＝2. 在△PF 1F 2中，由余弦定理，得|PF 2|2＝|PF 1|2＋|F 1F 2|2－2|PF 1||F 1F 2|·cos 120°， 即|PF 2|2＝|PF 1|2＋4＋2|PF 1|， ① 由椭圆定义，得|PF 1|＋|PF 2|＝4， 即|PF 2|＝4－|PF 1|. ② ②代入①解得|PF 1|＝65.∴S △PF 1F 2＝12|PF 1|·|F 1F 2|·sin 120°＝12×65×2×32＝335.即△PF 1F 2的面积是335.对于椭圆上一点P 与椭圆的两焦点F 1，F 2构成的△F 1PF 2，求其三角形的面积时注意整体思想的应用，如已知∠F 1PF 2，可利用S ＝12ab sin C 把|PF 1|·|PF 2|看成一个整体，运用公式|PF 1|2＋|PF 2|2＝(|PF 1|＋|PF 2|)2－2|PF 1|·|PF 2|及余弦定理求出|PF 1|·|PF 2|，而无需单独求出|PF 1|和|PF 2|，这样可以减少运算量．练一练5．将本讲中“∠PF 1F 2＝120°”改为“∠F 1PF 2＝60°”，求△PF 1F 2的面积． 解：由已知a ＝2，b ＝3， 得c ＝a 2－b 2＝4－3＝1. ∴|F 1F 2|＝2c ＝2，在△PF 1F 2中，|F 1F 2|2＝|PF 1|2＋|PF 2|2－2|PF 1||PF 2|·cos 60°，即4＝(|PF 1|＋|PF 2|)2－2|PF 1||PF 2|－2|PF 1|·|PF 2|cos 60°. ∴4＝16－3|PF 1||PF 2|. ∴|PF 1||PF 2|＝4.∴S △PF 1F 2＝12|PF 1||PF 2|·sin 60°＝12×4×32＝ 3.——————————————[课堂归纳·感悟提升]———————————————1．本节课的重点是椭圆的定义、标准方程的求法，以及与椭圆焦点有关的三角形问题． 2．对椭圆定义的理解易忽视“2a >2c ”这一条件，是本节课的易错点． 平面内到两定点F 1，F 2的距离之和为常数，即|MF 1|＋|MF 2|＝2a ， 当2a >|F 1F 2|时，轨迹是椭圆；当2a ＝|F 1F 2|时，轨迹是一条线段F 1F 2； 当2a <|F 1F 2|时，轨迹不存在． 3．本节课要重点掌握的规律方法 (1)椭圆标准方程的求法，见讲2. (2)与椭圆有关的轨迹问题的求法，见讲3. (3)与椭圆焦点有关的三角形问题，见讲4.课时达标训练（六）[即时达标对点练]题组1 椭圆的标准方程1．已知方程 x 2k －4＋y 210－k ＝1表示焦点在x 轴上的椭圆，则实数k 的取值范围是( )A ．(4，10)B ．(7，10)C ．(4，7)D ．(4，＋∞)解析：选B 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧k －4>0，10－k >0，k －4>10－k ，解得7<k <10.2．已知椭圆 x 2a 2＋y 22＝1的一个焦点为(2，0)，则椭圆的方程是( )A.x 24＋y 22＝1B.x 23＋y 22＝1 C ．x 2＋y 22＝1 D.x 26＋y 22＝1 解析：选D 由题意知，椭圆焦点在x 轴上，且c ＝2， ∴a 2＝2＋4＝6，因此椭圆方程为x 26＋y 22＝1，故选D.3．椭圆9x 2＋16y 2＝144的焦点坐标为________． 解析：椭圆的标准方程为x 216＋y 29＝1，∴a 2＝16，b 2＝9，c 2＝7，且焦点在x 轴上， ∴焦点坐标为(－7，0)，(7，0)． 答案：(－7，0)，(7，0)4．已知椭圆的中心在原点，一个焦点为(0，－23)且a ＝2b ，则椭圆的标准方程为________．解析：∵c ＝23，a 2＝4b 2，∴a 2－b 2＝3b 2＝c 2＝12， b 2＝4，a 2＝16.又∵焦点在y 轴上，∴标准方程为y 216＋x 24＝1.答案：y 216＋x 24＝1题组2 与椭圆有关的轨迹问题5．已知圆x 2＋y 2＝1，从这个圆上任意一点P 向y 轴作垂线，垂足为P ′，则PP ′的中点M 的轨迹方程是( )A ．4x 2＋y 2＝1B ．x 2＋y 214＝1 C.x 24＋y 2＝1 D ．x 2＋y 24＝1解析：选A 设点M 的坐标为(x ，y )，点P 的坐标为(x 0，y 0)，则x ＝x 02，y ＝y 0.∵P (x 0，y 0)在圆x 2＋y 2＝1上，∴x 20＋y 20＝1. ① 将x 0＝2x ，y 0＝y 代入方程①，得4x 2＋y 2＝1.6．已知B ，C 是两个定点，|BC |＝8，且△ABC 的周长等于18，求这个三角形的顶点A 的轨迹方程．解：以过B ，C 两点的直线为x 轴，线段BC 的垂直平分线为y 轴，建立直角坐标系xOy ，如图所示．由|BC |＝8，可知点B (－4，0)，C (4，0)．由|AB |＋|AC |＋|BC |＝18，|BC |＝8，得|AB |＋|AC |＝10.因此，点A 的轨迹是以B ，C 为焦点的椭圆，这个椭圆上的点与两焦点的距离之和2a ＝10，c ＝4.但点A 不在x 轴上．由a ＝5，c ＝4，得b 2＝a 2－c 2＝25－16＝9.所以点A 的轨迹方程为x 225＋y 29＝1(y ≠0)．题组3 椭圆的定义及焦点三角形问题7．椭圆的两焦点为F 1(－4，0)、F 2(4，0)，点P 在椭圆上，若△PF 1F 2的面积最大为12，则椭圆方程为________．解析：如图，当P 在y 轴上时△PF 1F 2面积最大，∴12×8b ＝12，∴b ＝3， 又∵c ＝4，∴a 2＝b 2＋c 2＝25. ∴椭圆的标准方程为x 225＋y 29＝1.答案：x 225＋y 29＝18．在平面直角坐标系xOy 中，已知△ABC 的顶点A (－4，0)和C (4，0)，顶点B 在椭圆x 225＋y 29＝1上．则sin A ＋sin C sin B＝________． 解析：由椭圆方程x 225＋y 29＝1知，a ＝5，b ＝3，∴c ＝4，即点A (－4，0)和C (4，0)是椭圆的焦点．又点B 在椭圆上，∴|BA |＋|BC |＝2a ＝10，且|AC |＝8.于是，在△ABC 中，由正弦定理，得sin A ＋sin C sin B ＝|BC |＋|BA ||AC |＝54.答案：549．已知椭圆的焦点在x 轴上，且焦距为4，P 为椭圆上一点，且|F 1F 2|是|PF 1|和|PF 2|的等差中项．(1)求椭圆的方程；(2)若△PF 1F 2的面积为23，求点P 坐标． 解：(1)由题意知，2c ＝4，c ＝2， |PF 1|＋|PF 2|＝2|F 1F 2|＝8， 即2a ＝8，∴a ＝4. ∴b 2＝a 2－c 2＝16－4＝12. ∵椭圆的焦点在x 轴上，∴椭圆的方程为x 216＋y 212＝1.(2)设点P 坐标为(x 0，y 0)， 依题意知，12|F 1F 2||y 0|＝23，∴|y 0|＝3，y 0＝±3.代入椭圆方程x 2016＋y 2012＝1，得x 0＝±23，∴点P 坐标为(23，3)或(23，－3)或(－23，3)或(－23，－3)．[能力提升综合练]1．设定点F 1(0，－3)，F 2(0，3)，动点P 满足条件|PF 1|＋|PF 2|＝a ＋9a (a >0)，则点P 的轨迹是( )A ．椭圆B ．线段C ．不存在D ．椭圆或线段 解析：选D ∵a ＋9a≥2a ·9a＝6， 当且仅当a ＝9a ，即a ＝3时取等号，∴当a ＝3时，|PF 1|＋|PF 2|＝6＝|F 1F 2|， 点P 的轨迹是线段F 1F 2；当a >0，且a ≠3时，|PF 1|＋|PF 2|>6＝|F 1F 2|，点P 的轨迹是椭圆．2．椭圆x 24＋y 2＝1的两个焦点为F 1，F 2，过F 1作x 轴的垂线与椭圆相交，一个交点为P ，则△PF 1F 2的面积等于( )A.32B. 3C.72D ．4 解析：选A 如图所示，由定义可知，|PF 1|＋|PF 2|＝2a ＝4，c ＝a 2－b 2＝3，又由PF 1⊥F 1F 2，可设点P 的坐标为(－3，y 0)，代入x 24＋y 2＝1，得|y 0|＝12，即|PF 1|＝12，所以S △PF 1F 2＝12|PF 1|·|F 1F 2|＝32.3．已知P 为椭圆C 上一点，F 1，F 2为椭圆的焦点，且|F 1F 2|＝23，若|PF 1|与|PF 2|的等差中项为|F 1F 2|，则椭圆C 的标准方程为( )A.x 212＋y 29＝1 B.x 212＋y 29＝1或 x 29＋y 212＝1 C.x 29＋y 212＝1 D.x 248＋y 245＝1或 x 245＋y 248＝1 解析：选B 由已知2c ＝|F 1F 2|＝23，∴c ＝ 3. ∵2a ＝|PF 1|＋|PF 2|＝2|F 1F 2|＝43， ∴a ＝2 3.∴b 2＝a 2－c 2＝9.故椭圆C 的标准方程是x 212＋y 29＝1或x 29＋y 212＝1.4．设F 1，F 2是椭圆C ：x 28＋y 24＝1的焦点，在曲线C 上满足的点P 的个数为( )A ．0B ．2C ．3D ．4 解析：选B ∵，∴PF 1⊥PF 2.∴点P 为以线段F 1F 2为直径的圆与椭圆的交点，且此圆的半径为c ＝8－4＝2. ∵b ＝2，∴点P 为该椭圆y 轴的两个端点．5．F 1，F 2分别为椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左、右焦点，点P 在椭圆上，△POF 2是面积为 3的正三角形，则b 2的值是________．解析：∵|OF 2|＝c ，∴由已知得3c 24＝3，∴c 2＝4，c ＝2.设点P 的坐标为(x 0，y 0)，由△POF 2为正三角形， ∴|x 0|＝1，|y 0|＝3，代入椭圆方程得1a 2＋3b 2＝1.∵a 2＝b 2＋4，∴b 2＋3(b 2＋4)＝b 2(b 2＋4)， 即b 4＝12，∴b 2＝2 3. 答案：2 36．椭圆x 225＋y 29＝1上的一点M 到左焦点F 1的距离为2，N 是MF 1的中点，则|ON |等于________．解析：如图，设椭圆的右焦点为F 2，则由|MF 1|＋|MF 2|＝10，知|MF 2|＝10－2＝8.又因为点O 为F 1F 2的中点，点N 为MF 1的中点， 所以|ON |＝12|MF 2|＝4.答案：47．已知椭圆的中心在原点，两焦点F 1，F 2在x 轴上，且过点A (－4，3)．若F 1A ⊥F 2A ，求椭圆的标准方程．解：设所求椭圆的标准方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)．设焦点F 1(－c ，0)，F 2(c ，0)(c >0)． ∵F 1A ⊥F 2A ，∴(－4＋c )·(－4－c )＋32＝0， ∴c 2＝25，即c ＝5. 即F 1(－5，0)，F 2(5，0)． 则2a ＝|AF 1|＋|AF 2|＝（－4＋5）2＋32＋（－4－5）2＋32 ＝10＋90＝410. ∴a ＝210，∴b 2＝a 2－c 2＝(210)2－52＝15. 故所求椭圆的标准方程为x 240＋y 215＝1.8．已知P 是椭圆x 24＋y 2＝1上的一点，F 1，F 2是椭圆的两个焦点．(1)当∠F 1PF 2＝60°时，求△F 1PF 2的面积； (2)当∠F 1PF 2为钝角时，求点P 横坐标的取值范围．解：(1)由椭圆的定义，得|PF 1|＋|PF 2|＝4且F 1(－3，0)，F 2(3，0)．①在△F 1PF 2中，由余弦定理，得|F 1F 2|2＝|PF 1|2＋|PF 2|2－2|PF 1|·|PF 2|cos 60°.②由①②得|PF 1|·|PF 2|＝43.所以S △PF 1F 2＝12|PF 1||PF 2|·sin ∠F 1PF 2＝33.(2)设点P (x ，y )，由已知∠F 1PF 2为钝角， 得即(－3－x ，－y )·(3－x ，－y )<0.又y 2＝1－x 24， 所以34x 2<2，解得－263<x <263.所以点P 横坐标的范围是⎝⎛⎭⎫－263，263.第2课时 椭圆的简单几何性质[核心必知]1．预习教材，问题导入根据以下提纲，预习教材P 37～P 40“探究”的内容，回答下列问题． 观察教材P 38－图2.1－7，思考以下问题：(1)椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)中x ，y 的取值范围各是什么？提示：－a ≤x ≤a ，－b ≤y ≤b ．(2)椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的对称轴和对称中心各是什么？提示：对称轴为x 轴和y 轴，对称中心为坐标原点(0，0)． (3)椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)与坐标轴的交点坐标是什么？提示：与x 轴的交点坐标为(±a ，0)，与y 轴的交点坐标为(0，±b )． (4)椭圆的长轴和短轴分别对应图中的哪些线段？ 提示：长轴为A 1A 2，短轴为B 1B 2.(5)椭圆的离心率是什么？用什么符号表示？其取值范围是什么？ 提示：离心率e ＝ca；0<e <1.(6)如果保持椭圆的长半轴长a 不变，改变椭圆的短半轴长b 的值，你发现b 的变化与椭圆的扁圆程度有什么关系？提示：b越大，椭圆越圆；b越小，椭圆越扁．(7)根据离心率的定义及椭圆中a，b，c的关系可知，e＝ca＝c2a2＝a2－b2a2＝1－⎝⎛⎭⎫ba2，所以e越接近于1，则c越接近于a，从而b＝a2－c2就越小；e越接近于0，则c越接近于0，从而b越接近于a.那么e的大小与椭圆的扁圆程度有什么关系？提示：e越大，椭圆越扁；e越小，椭圆越圆．2．归纳总结，核心必记椭圆的简单几何性质焦点的位置焦点在x轴上焦点在y轴上图形标准方程续表焦点的位置焦点在x轴上焦点在y轴上范围－a≤x≤a且－b≤y≤b －b≤x≤b且－a≤y≤a顶点A1(－a，0)，A2(a，0)，B1(0，－b)，B2(0，b)A1(0，－a)，A2(0，a)，B1(－b，0)，B2(b，0)轴长短轴长＝2b，长轴长＝2a焦点F1(－c，0)，F2(c，0)F1(0，－c)，F2(0，c) 焦距|F1F2|＝2c对称性对称轴x轴和y轴，对称中心(0，0)离心率e＝ca(0<e<1)[问题思考](1)借助椭圆图形分析，你认为椭圆上到对称中心距离最近和最远的点各是哪些？提示：短轴端点B1和B2到中心O的距离最近；长轴端点A1和A2到中心O的距离最远．(2)借助椭圆图形分析，你认为椭圆上的点到焦点距离的最大值和最小值各是何值？ 提示：点(a ，0)，(－a ，0)与焦点F 1(－c ，0)的距离分别是椭圆上的点与焦点F 1的最大距离和最小距离，分别为a ＋c 和a －c ．(3)如何用a ，b 表示离心率？ 提示：由e ＝c a 得e 2＝c 2a 2＝a 2－b 2a 2，∴e ＝ 1－⎝⎛⎭⎫b a 2. ∴e ＝1－b 2a2. [课前反思](1)椭圆的几何性质： ；(2)椭圆的离心率与椭圆的扁圆程度的关系是： ．讲一讲1．求椭圆4x 2＋9y 2＝36的长轴长和焦距、焦点坐标、顶点坐标和离心率． [尝试解答] 将椭圆方程变形为x 29＋y 24＝1，∴a ＝3，b ＝2.∴c ＝a 2－b 2＝9－4＝ 5. ∴椭圆的长轴长和焦距分别为2a ＝6，2c ＝25， 焦点坐标为F 1(－5，0)，F 2(5，0)，顶点坐标为A 1(－3，0)，A 2(3，0)，B 1(0，－2)，B 2(0，2)，离心率e ＝c a ＝53.解决此类问题的方法是将所给方程先化为标准形式，然后根据方程判断出椭圆的焦点在哪个坐标轴上，再利用a ，b ，c 之间的关系和定义，求椭圆的基本量．练一练1．求椭圆m 2x 2＋4m 2y 2＝1(m >0)的长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标和离心率． 解：椭圆的方程m 2x 2＋4m 2y 2＝1(m >0)，可转化为x 21m 2＋y 214m 2＝1.∵m 2<4m 2， ∴1m 2>14m 2， ∴椭圆的焦点在x 轴上，并且长半轴长a ＝1m ，短半轴长b ＝12m ，半焦距长c ＝32m .∴椭圆的长轴长2a ＝2m ，短轴长2b ＝1m ，焦点坐标为⎝⎛⎭⎫－32m ，0，⎝⎛⎭⎫32m ，0，顶点坐标为⎝⎛⎭⎫1m ，0，⎝⎛⎭⎫－1m ，0，⎝⎛⎭⎫0，－12m ，⎝⎛⎭⎫0，12m . 离心率e ＝c a ＝32m 1m＝32.讲一讲2．求适合下列条件的椭圆的标准方程． (1)长轴长是短轴长的5倍，且过点A (5，0)； (2)离心率e ＝35，焦距为12.[尝试解答] (1)若椭圆焦点在x 轴上，设其标准方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)，由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2a ＝5×2b ，25a 2＋0b 2＝1，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝5，b ＝1.故所求椭圆的标准方程为x 225＋y 2＝1；若焦点在y 轴上，设其标准方程为y 2a 2＋x 2b 2＝1(a >b >0)，由题意，得⎩⎪⎨⎪⎧2a ＝5×2b ，0a 2＋25b 2＝1，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝25，b ＝5.故所求椭圆的标准方程为y 2625＋x 225＝1.综上所述，所求椭圆的标准方程为x 225＋y 2＝1或y 2625＋x 225＝1.(2)由e ＝c a ＝35，2c ＝12，得a ＝10，c ＝6，∴b 2＝a 2－c 2＝64.当焦点在x 轴上时，所求椭圆的标准方程为x 2100＋y 264＝1；当焦点在y 轴上时，所求椭圆的标准方程为y 2100＋x 264＝1.综上所述，所求椭圆的标准方程为x 2100＋y 264＝1或y 2100＋x 264＝1.(1)根据椭圆的几何性质求标准方程，通常采用待定系数法，其步骤仍然是“先定型，后计算”，即首先确定焦点位置，其次根据已知条件构造关于参数的关系式，利用方程(组)求得参数．(2)在求椭圆方程时，要注意根据题目条件判断焦点所在的坐标轴，从而确定方程的形式，若不能确定焦点所在的坐标轴，则应进行讨论．一般地，已知椭圆的焦点坐标时，可以确定其所在的坐标轴；而已知椭圆的离心率、长轴长、短轴长、焦距时，则不能确定焦点的位置，这时应对两种情况分别求解并进行取舍．练一练2．求满足下列条件的椭圆的标准方程． (1)长轴长是短轴长的2倍，且经过点A (2，3)；(2)短轴一个端点与两焦点组成一个正三角形，且焦点到同侧顶点的距离为 3. 解：(1)若椭圆的焦点在x 轴上， 设标准方程为x 24b 2＋y 2b2＝1(b >0)，∵椭圆过点A (2，3)，∴1b 2＋9b 2＝1，b 2＝10.∴方程为x 240＋y 210＝1.若椭圆的焦点在y 轴上． 设椭圆方程为y 24b 2＋x 2b2＝1(b >0)，∵椭圆过点A (2，3)，∴94b 2＋4b 2＝1，b 2＝254.∴方程为y 225＋4x 225＝1.综上所述，椭圆的标准方程为x 240＋y 210＝1或y 225＋4x 225＝1.(2)由已知⎩⎨⎧a ＝2c ，a －c ＝3，∴⎩⎨⎧a ＝23，c ＝ 3.从而b 2＝9，∴所求椭圆的标准方程为x 212＋y 29＝1或x 29＋y 212＝1.讲一讲3．已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左焦点为F 1(－c ，0)，A (－a ，0)，B (0，b )是两个顶点，如果F 1到直线AB 的距离为b7，求椭圆的离心率e . [尝试解答] 由A (－a ，0)，B (0，b )， 得直线AB 的斜率为k AB ＝ba，故AB 所在的直线方程为y －b ＝ba x ，即bx －ay ＋ab ＝0.又F 1(－c ，0)，由点到直线的距离公式可得 d ＝|－bc ＋ab |a 2＋b 2＝b 7，∴7·(a －c )＝a 2＋b 2.又b 2＝a 2－c 2，整理，得8c 2－14ac ＋5a 2＝0， 即8⎝⎛⎭⎫c a 2－14c a ＋5＝0.∴8e 2－14e ＋5＝0. 解得e ＝12或e ＝54(舍去)．综上可知，椭圆的离心率e ＝12.求椭圆离心率及范围的两种方法(1)直接法：若已知a ，c ，可直接利用e ＝ca 求解．若已知a ，b 或b ，c ，可借助于a 2＝b 2＋c 2求出c 或a ，再代入公式e ＝ca求解．(2)方程法：若a ，c 的值不可求，则可根据条件建立a ，b ，c 的关系式，借助于a 2＝b 2＋c 2，转化为关于a ，c 的齐次方程或不等式，再将方程或不等式两边同除以a 的最高次幂，得到关于e 的方程或不等式，即可求得e 的值或范围．练一练3．如图，已知F 1为椭圆的左焦点，A ，B 分别为椭圆的右顶点和上顶点，P 为椭圆上的一点，当PF 1⊥F 1A ，PO ∥AB (O 为椭圆的中心)时，求椭圆的离心率．解：由已知可设椭圆的标准方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)，则由题意可知P ⎝⎛⎭⎫－c ，b 2a .∵△PF 1O ∽△BOA ， ∴PF 1BO ＝F 1OOA. ∴b 2a b ＝ca ，即b ＝c ， ∴a 2＝2c 2， ∴e ＝c a ＝22.——————————————[课堂归纳·感悟提升]———————————————1．本节课的重点是椭圆的几何性质及椭圆离心率的求法，难点是求椭圆的离心率． 2．由椭圆的几何性质求标准方程时易忽视椭圆的焦点位置，这也是本节课的易错点． 3．本节课要重点掌握的规律方法(1)已知椭圆的方程讨论性质时，若不是标准形式，应先化成标准形式，见讲1. (2)根据椭圆的几何性质，可以求椭圆的标准方程，其基本思路是“先定型，再定量”，常用的方法是待定系数法，见讲2.(3)求椭圆的离心率要注意函数与方程的思想、数形结合思想的应用，见讲3.课时达标训练（七）[即时达标对点练]题组1 由椭圆的标准方程研究几何性质1．椭圆25x 2＋9y 2＝225的长轴长、短轴长、离心率依次是 ( ) A ．5、3、0.8 B ．10、6、0.8 C ．5、3、0.6 D ．10、6、0.6解析：选B 把椭圆的方程写成标准方程为x 29＋y 225＝1，知a ＝5，b ＝3，c ＝4.∴2a ＝10，2b ＝6，ca＝0.8.2．椭圆以两条坐标轴为对称轴，一个顶点是(0，13)，另一个顶点是(－10，0)，则焦点坐标为( )A ．(±13，0)B ．(0，±10)C ．(0，±13)D ．(0，±69)解析：选D 由题意知，其焦点在y 轴上，且a ＝13，b ＝10，则c ＝a 2－b 2＝69. 3．已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1与椭圆x 225＋y 216＝1有相同的长轴，椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1的短轴长与椭圆y 221＋x 29＝1的短轴长相等，则( ) A ．a 2＝25，b 2＝16 B ．a 2＝9，b 2＝25C ．a 2＝25，b 2＝9或a 2＝9，b 2＝25D ．a 2＝25，b 2＝9解析：选D 因为椭圆x 225＋y 216＝1的长轴长为10，焦点在x 轴上，椭圆y 221＋x 29＝1的短轴长为6，所以a 2＝25，b 2＝9.题组2 由椭圆的几何性质求标准方程4．中心在原点，焦点在x 轴上，若长轴长为18，且两个焦点恰好将长轴3等分，则此椭圆的方程是( )A.x 281＋y 272＝1B.x 281＋y 29＝1 C.x 281＋y 245＝1 D.x 281＋y 236＝1 解析：选A 因为2a ＝18，2c ＝13×2a ＝6，所以a ＝9，c ＝3，b 2＝81－9＝72.5．已知椭圆x 210－m ＋y 2m －2＝1，长轴在y 轴上．若焦距为4，则m 等于( )A ．4B ．5C ．7D ．8解析：选D 由题意得m －2>10－m 且10－m >0，于是6<m <10，再由(m －2)－(10－m )＝22，得m ＝8.6．已知椭圆G 的中心在坐标原点，长轴在x 轴上，离心率为32，两个焦点分别为F 1和F 2，椭圆G 上一点到F 1和F 2的距离之和为12.则椭圆G 的方程为_______________________．解析：依题意可设椭圆G 的方程为x 2a 2＋y 2b2＝1，a >b >0，半焦距为c ，∵椭圆G 的离心为率为32， ∴c a ＝32⇒c ＝32a . ∵椭圆G 上一点到F 1和F 2的距离之和为12， ∴2a ＝12⇒a ＝6.∴c ＝33，b ＝a 2－c 2＝3， ∴椭圆G 的方程为x 236＋y 29＝1.答案：x 236＋y 29＝1题组3 椭圆的离心率7．椭圆x 2＋4y 2＝4的离心率为( ) A.32 B.34 C.22 D.23解析：选A 化为标准方程为x 24＋y 2＝1，a 2＝4，b 2＝1，c 2＝3，∴e ＝c a ＝32.8．椭圆的短半轴长为3，焦点到长轴的一个端点的距离等于9，则椭圆的离心率为( ) A.513 B.35 C.45 D.1213解析：选C 由题意，得⎩⎪⎨⎪⎧b ＝3，a －c ＝9，或⎩⎪⎨⎪⎧b ＝3，a ＋c ＝9. 当a －c ＝9时，由b 2＝9得a 2－c 2＝9＝(a －c )(a ＋c )， a ＋c ＝1，则a ＝5，c ＝－4(不合题意)．当a ＋c ＝9时，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝5，c ＝4，故e ＝45.9．A 为y 轴上一点，F 1，F 2是椭圆的两个焦点，△AF 1F 2为正三角形，且AF 1的中点B 恰好在椭圆上，求此椭圆的离心率．解：如图，连接BF 2.∵△AF 1F 2为正三角形， 且B 为线段AF 1的中点， ∴F 2B ⊥AF 1.又∵∠BF 2F 1＝30°，|F 1F 2|＝2c ，∴|BF 1|＝c ，|BF 2|＝3c ， 根据椭圆定义得|BF 1|＋|BF 2|＝2a ， 即c ＋3c ＝2a ， ∴ca＝3－1. ∴椭圆的离心率e 为3－1.[能力提升综合练]1．椭圆x 2＋my 2＝1的焦点在y 轴上，长轴长是短轴长的两倍，则m 的值是( ) A.14 B.12 C ．2 D ．4 解析：选A 由题意可得21m ＝2×2，解得m ＝14. 2．过椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左焦点F 1作x 轴的垂线交椭圆于点P ，F 2为右焦点，若∠F 1PF 2＝60°，则椭圆的离心率为( )A.52B.33 C.12 D.13解析：选B 记|F 1F 2|＝2c ，则由题设条件，知|PF 1|＝2c 3，|PF 2|＝4c3，则椭圆的离心率e ＝2c 2a ＝|F 1F 2||PF 1|＋|PF 2|＝2c 2c 3＋4c 3＝33. 3．已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左焦点为F ，右顶点为A ，点B 在椭圆上，且BF ⊥x轴，直线AB 交y 轴于点P .若，则椭圆的离心率是( )A.32 B.22 C.13 D.12解析：选D又∵PO ∥BF ，∴|P A ||AB |＝|AO ||AF |＝23，即a a ＋c ＝23，∴e ＝c a ＝12.4．与椭圆9x 2＋4y 2＝36有相同焦点，且短轴长为45的椭圆方程是________． 解析：椭圆9x 2＋4y 2＝36可化为x 24＋y 29＝1，因此可设待求椭圆为x 2m ＋y 2m ＋5＝1.又b ＝25，故m ＝20，得x 220＋y 225＝1.答案：x 220＋y 225＝15．已知椭圆的中心在原点，焦点在x 轴上，离心率为55，且过P (－5，4)，则椭圆的方程为________．解析：∵e ＝c a ＝55，∴c 2a 2＝a 2－b 2a 2＝15， ∴5a 2－5b 2＝a 2即4a 2＝5b 2.设椭圆的标准方程为x 2a 2＋5y 24a 2＝1(a >0)，∵椭圆过点P (－5，4)，∴25a 2＋5×164a 2＝1.解得a 2＝45.∴椭圆方程为x 245＋y 236＝1. 答案：x 245＋y 236＝16．已知F 1，F 2是椭圆的两个焦点，满足的点M 总在椭圆内部，则椭圆离心率的取值范围是________．解析：设椭圆方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)．因为，所以MF 1⊥MF 2，所以点M 的轨迹是以O 为圆心，c 为半径的圆． 因为点M 总在椭圆内部，所以c <b ， 所以c 2<b 2＝a 2－c 2，所以2c 2<a 2，所以e 2<12，所以0<e <22.答案：⎝⎛⎭⎫0，22 7．中心在原点，焦点在坐标轴上的椭圆上有M ⎝⎛⎭⎫1，432，N ⎝⎛⎭⎫－322，2两点，求椭圆的标准方程．解：当焦点在x 轴上时，设椭圆的标准方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0).将点M ⎝⎛⎭⎫1，432，N ⎝⎛⎭⎫－322，2代入上式，得⎩⎪⎨⎪⎧12a 2＋⎝⎛⎭⎫4322b2＝1，⎝⎛⎭⎫－3222a 2＋（2）2b 2＝1，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝9，b 2＝4.此时椭圆的标准方程为x 29＋y 24＝1.当焦点在y 轴上时，设椭圆的标准方程为y 2a 2＋x 2b 2＝1(a >b >0)．将点M ⎝⎛⎭⎫1，432，N ⎝⎛⎭⎫－322，2代入上式得 ⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫4322a 2＋12b2＝1，（2）2a 2＋⎝⎛⎭⎫－3222b 2＝1，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝4，b 2＝9.因为a >b >0，所以舍去， 所以椭圆的标准方程为x 29＋y 24＝1.8．已知椭圆x 2＋(m ＋3)y 2＝m (m >0)的离心率e ＝32，求m 的值及椭圆的长轴和短轴的长、焦点坐标、顶点坐标．解：椭圆方程可化为x 2m ＋y 2mm ＋3＝1，由m >0，易知m >m m ＋3，∴a 2＝m ，b 2＝mm ＋3.∴c ＝a 2－b 2＝ m （m ＋2）m ＋3.由e ＝32，得 m ＋2m ＋3＝32，解得m ＝1， ∴椭圆的标准方程为x 2＋y 214＝1. ∴a ＝1，b ＝12，c ＝32.∴椭圆的长轴长为2，短轴长为1， 两焦点坐标分别为F 1⎝⎛⎭⎫－32，0，F 2⎝⎛⎭⎫32，0， 顶点坐标分别为A 1(－1，0)，A 2(1，0)，B 1⎝⎛⎭⎫0，－12，B 2⎝⎛⎭⎫0，12. 第3课时 直线与椭圆的位置关系(习题课)[思考1] 判断直线与圆的位置关系有哪几种方法？名师指津：(1)几何法：利用圆心到直线的距离d 与圆的半径的大小关系判断，d ＝r ⇔相切；d >r ⇔相离；d <r ⇔相交．(2)代数法：联立直线与圆的方程，利用方程组解的个数判断．[思考2] 能否利用判断直线与圆的位置关系的方法判断直线与椭圆的位置关系？ 名师指津：不能采用几何法，但是可以利用代数法判断直线与椭圆的位置关系． [思考3] 已知直线l 和椭圆C 的方程，如何判断直线与椭圆的位置关系？名师指津：判断直线与椭圆的位置关系，通过解直线方程与椭圆方程组成的方程组，消去方程组中的一个变量，得到关于另一个变量的一元二次方程，则Δ>0⇔直线与椭圆相交； Δ＝0⇔直线与椭圆相切； Δ<0⇔直线与椭圆相离．讲一讲1．已知椭圆4x 2＋y 2＝1及直线y ＝x ＋m .问m 为何值时，直线与椭圆相切、相交、相离． [尝试解答] 将y ＝x ＋m 代入4x 2＋y 2＝1，消去y 整理得5x 2＋2mx ＋m 2－1＝0.Δ＝4m 2－20(m 2－1)＝20－16m 2.当Δ＝0时，得m ＝±52，直线与椭圆相切；当Δ>0时，得－52<m <52，直线与椭圆相交； 当Δ<0时，得m <－52或m >52，直线与椭圆相离．判断直线与椭圆的位置关系的方法练一练1．若直线y ＝kx ＋1与焦点在x 轴上的椭圆 x 25＋y 2m ＝1总有公共点，求m 的取值范围．解：由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ＋1，x 25＋y 2m ＝1，消去y ，整理得(m ＋5k 2)x 2＋10kx ＋5(1－m )＝0，所以Δ＝100k 2－20(m ＋5k 2)(1－m )＝20m (5k 2＋m －1)， 因为直线与椭圆总有公共点， 所以Δ≥0对任意k ∈R 都成立， 因为m >0，所以5k 2≥1－m 恒成立， 所以1－m ≤0， 即m ≥1.又因为椭圆的焦点在x 轴上， 所以0<m <5， 综上，1≤m <5，即m 的取值范围是[1，5)．[思考1] 若直线l 与圆C 相交于点A ，B ，如何求弦长|AB |? 名师指津：(1)利用r 2＝d 2＋⎝⎛⎭⎫l 22求解；(2)利用两点间的距离公式求解；(3)利用弦长公式|AB |＝1＋k 2|x 1－x 2|求解．[思考2] 若直线l ：y ＝kx ＋m 与椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1相交于A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)两点，如何求|AB |的值？名师指津：|AB |＝1＋k 2|x 1－x 2|． 讲一讲2．已知椭圆x 236＋y 29＝1和点P (4，2)，直线l 经过点P 且与椭圆交于A 、B 两点．(1)当直线l 的斜率为12时，求线段AB 的长度；(2)当P 点恰好为线段AB 的中点时，求l 的方程．[尝试解答] (1)由已知可得直线l 的方程为y －2＝12(x －4)，即y ＝12x .由⎩⎨⎧y ＝12x ，x 236＋y29＝1，可得x 2－18＝0，若设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)． 则x 1＋x 2＝0，x 1x 2＝－18.于是|AB |＝（x 1－x 2）2＋（y 1－y 2）2 ＝（x 1－x 2）2＋14（x 1－x 2）2＝52（x 1＋x 2）2－4x 1x 2 ＝52×62＝310. 所以线段AB 的长度为310.(2)法一：设l 的斜率为k ，则其方程为y －2＝k (x －4)． 联立⎩⎪⎨⎪⎧x 236＋y 29＝1，y －2＝k （x －4），消去y 得(1＋4k 2)x 2－(32k 2－16k )x ＋(64k 2－64k －20)＝0. 若设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 则x 1＋x 2＝32k 2－16k 1＋4k 2，由于AB 的中点恰好为P (4，2)， 所以x 1＋x 22＝16k 2－8k 1＋4k 2＝4，解得k ＝－12，且满足Δ>0.这时直线的方程为y －2＝－12(x －4)，即y ＝－12x ＋4.法二：设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则有⎩⎨⎧x 2136＋y 219＝1，x 2236＋y 229＝1，两式相减得x 22－x 2136＋y 22－y 219＝0，整理得k AB ＝y 2－y 1x 2－x 1＝－9（x 2＋x 1）36（y 2＋y 1）， 由于P (4，2)是AB 的中点， ∴x 1＋x 2＝8，y 1＋y 2＝4， 于是k AB ＝－9×836×4＝－12，于是直线AB 的方程为y －2＝－12(x －4)，即y ＝－12x ＋4.(1)弦长公式设直线方程为y ＝kx ＋m (k ≠0)，椭圆方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)或y 2a 2＋x 2b 2＝1(a >b >0)，直线与椭圆的两个交点为A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则|AB |＝（x 1－x 2）2＋（y 1－y 2）2， 所以|AB |＝（x 1－x 2）2＋（kx 1－kx 2）2 ＝1＋k 2·（x 1－x 2）2＝1＋k 2·（x 1＋x 2）2－4x 1x 2， 或|AB |＝⎝⎛⎭⎫1ky 1－1k y 22＋（y 1－y 2）2＝1＋1k 2·（y 1－y 2）2 ＝1＋1k2·（y 1＋y 2）2－4y 1y 2. 其中，x 1＋x 2，x 1x 2或y 1＋y 2，y 1y 2的值，可通过由直线方程与椭圆方程联立消去y 或x 后得到关于x 或y 的一元二次方程得到．(2)解决椭圆中点弦问题的两种方法①根与系数的关系法：联立直线方程和椭圆方程构成方程组，消去一个未知数，利用一元二次方程根与系数的关系以及中点坐标公式解决．②点差法：利用交点在曲线上，坐标满足方程，将交点坐标分别代入椭圆方程，然后作差，构造出中点坐标和斜率的关系，具体如下：已知A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)是椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)上的两个不同的点，M (x 0，y 0)是线段AB 的中点，则⎩⎨⎧x 21a 2＋y 21b2＝1，①x 22a 2＋y22b 2＝1，②由①－②，得1a 2(x 21－x 22)＋1b 2(y 21－y 22)＝0，变形得y 1－y 2x 1－x 2＝－b 2a 2·x 1＋x 2y 1＋y 2＝－b 2a 2·x 0y 0，即k AB＝－b 2x 0a 2y 0.练一练2．直线y ＝x ＋1被椭圆x 24＋y 22＝1所截得线段的中点的坐标是( )A.⎝⎛⎭⎫23，53B.⎝⎛⎭⎫43，73C.⎝⎛⎭⎫－23，13D.⎝⎛⎭⎫－132，－172 解析：选C 联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y ＝x ＋1，x 24＋y 22＝1，消去y 得3x 2＋4x －2＝0.设交点A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，中点M (x 0，y 0)， ∴x 1＋x 2＝－43，x 0＝x 1＋x 22＝－23，y 0＝x 0＋1＝13.∴所求中点的坐标为⎝⎛⎭⎫－23，13. 3．椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率为32，且椭圆与直线x ＋2y ＋8＝0相交于P ，Q ，且|PQ |＝10，求椭圆方程．解：∵e ＝32，∴b 2＝14a 2.∴椭圆方程为x 2＋4y 2＝a 2. 与x ＋2y ＋8＝0联立消去y ，得2x 2＋16x ＋64－a 2＝0，由Δ>0得a 2>32，由弦长公式得10＝54×[64－2(64－a 2)]．∴a 2＝36，b 2＝9.∴椭圆方程为x 236＋y 29＝1.讲一讲。

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第二章圆锥曲线与方程2．1椭圆2.1.1椭圆及其标准方程1.椭圆的定义(1)平面内与两个定点F1，F2的距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆．这两个定点叫做椭圆的焦点，两焦点间的距离叫做椭圆的焦距．(2)椭圆的定义用集合语言叙述为：P＝{M||MF1|＋|MF2|＝2a，2a>|F1F2|}．定义中的常数不满足2a>|F1F2|时点的轨迹是什么？提示：(1)当|PF1|＋|PF2|＝2a<|F1F2|时，P的轨迹不存在.(2)当|PF1|＋|PF2|＝2a＝|F1F2|时，P的轨迹为以F1，F2为端点的线段．2．椭圆的标准方程椭圆标准方程的两种形式焦点位置标准方程焦点焦距焦点在x轴上x2a2＋y2b2＝1(a＞b＞0)F1(－c，0)，F2(c，0)2c焦点在y轴上y2a2＋x2b2＝1(a＞b＞0)F1(0，－c)，F2(0，c)2c(1)从椭圆的标准方程如何判断椭圆焦点的位置？提示：判断椭圆焦点在哪个轴上就要判断椭圆标准方程中x2项和y2项的分母哪个更大一些，即“谁大在谁上”．(2)在椭圆的标准方程中a>b>c一定成立吗？提示：不一定，只需a>b，a>c即可，b，c的大小关系不确定．1．辨析记忆(对的打“√”，错的打“×”)(1)已知F1(－4，0)，F2(4，0)，平面内到F1，F2两点的距离之和等于8的点的轨迹是椭圆．()提示：(1)×.因为2a＝|F1F2|＝8，动点的轨迹是线段F1F2，不是椭圆．(2)已知F1(－4，0)，F2(4，0)，平面内到F1，F2两点的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆．( )提示：(2)×.2a<|F 1F 2|，动点的轨迹不存在．(3)平面内到点F 1(－4，0)，F 2(4，0)两点的距离之和等于点M(5，3)到F 1，F 2的距离之和的点的轨迹是椭圆．( ) 提示：(3)√.符合椭圆的定义．(4)平面内到点F 1(－4，0)，F 2(4，0)距离相等的点的轨迹是椭圆．( ) 提示：(4)×.平面内到点F 1(－4，0)，F 2(4，0)距离相等的点的轨迹是线段F 1F 2的垂直平分线．2．椭圆x 216 ＋y 225 ＝1的焦点为F 1，F 2，P 为椭圆上一点，若||PF 1 ＝2，则||PF 2 ＝( )A ．2B ．4C ．6D ．8【解析】选D.由题意a ＝5，||PF 1 ＋||PF 2 ＝2a ， 所以||PF 2 ＝2a －||PF 1 ＝10－2＝8.3．(教材二次开发：例题改编)设F 1，F 2为定点，||F 1F 2 ＝6，动点M 满足||MF 1 ＋||MF 2 ＝10，则动点M 的轨迹是________．(从以下选择：椭圆．直线．圆.线段)【解析】动点M 满足||MF 1 ＋||MF 2 ＝10>6＝|F 1F 2|，所以点M 的轨迹是以F 1，F 2为焦点的椭圆． 答案：椭圆类型一 求椭圆的标准方程(数学运算)1．(2021·昆明高二检测)已知椭圆的两个焦点是⎝⎛⎭⎫－3，0 ，⎝⎛⎭⎫3，0 ，且点⎝⎛⎭⎫0，2 在椭圆上，则椭圆的标准方程是( )A ．x 213 ＋y 24 ＝1 B ．x 29 ＋y 24 ＝1 C ．x 24 ＋y 213 ＝1D ．x 213 －y 24 ＝1【解析】选A.由题意，因为椭圆的两个焦点是(－3，0)，(3，0)，所以c ＝3，且焦点在x 轴上，又因为椭圆过点⎝⎛⎭⎫0，2 ，所以b ＝2，根据a 2＝b 2＋c 2，可得a ＝13 ，故椭圆的标准方程为x213＋y 24 ＝1.2．已知椭圆C ：x 2a 2 ＋y 2b 2 ＝1(a>b>0)的左焦点为F(－ 3 ，0)，且椭圆C 上的点与长轴两端点构成的三角形面积最大值为3 2 ，则椭圆C 的方程为( ) A ．x 23 ＋y 2＝1 B ．x 24 ＋y 2＝1 C ．x 26 ＋y 23 ＝1D ．x 29 ＋y 26 ＝1【解析】选C.因为椭圆C 的左焦点为F(－ 3 ，0)，所以c ＝ 3 ， 又因为椭圆C 上的点与长轴两端点构成的三角形面积的最大值为3 2 ，即12 ×2a×b ＝ab ＝3 2 ①又因为a 2＝b 2＋c 2，即a 2＝b 2＋3② 由①②解得：a ＝ 6 ，b ＝ 3 ， 椭圆C 的方程为x 26 ＋y 23 ＝1.3．求中心在原点，焦点在坐标轴上，且经过两点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫13，13 ，Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫0，－12的椭圆的标准方程．【解析】方法一：(1)当椭圆焦点在x 轴上时，可设椭圆的标准方程为x 2a 2 ＋y 2b 2 ＝1(a>b>0).依题意，有⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫132a 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫132b 2＝1，0＋⎝ ⎛⎭⎪⎫－122b2＝1，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝15，b 2＝14．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y 2a 2 ＋x 2b 2 ＝1(a>b>0).依题意，有⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫132a 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫132b 2＝1，⎝ ⎛⎭⎪⎫－122a2＋0＝1，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝14，b 2＝15．所以所求椭圆的标准方程为y 214 ＋x 215＝1.方法二：设椭圆的方程为mx 2＋ny 2＝1(m>0，n>0，m≠n).则⎩⎨⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫132m ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫132n ＝1，⎝ ⎛⎭⎪⎫－122n ＝1，解得⎩⎨⎧m ＝5，n ＝4.所以所求椭圆的方程为5x 2＋4y 2＝1， 故椭圆的标准方程为y 214 ＋x 215＝1.1．求曲线方程首先考虑比较简单的定义法，也可以用待定系数法． 2．待定系数法求椭圆标准方程的步骤(1)作判断：依据条件判断椭圆的焦点在x 轴上还是在y 轴上，还是在两个坐标轴上都有可能． (2)设方程．①依据上述判断设方程为x 2a 2 ＋y 2b 2 ＝1(a>b>0)或y 2a 2 ＋x 2b 2 ＝1(a>b>0)； ②在不能确定焦点位置的情况下也可设mx 2＋ny 2＝1(m>0，n>0且m≠n).(3)找关系：依据已知条件，建立关于a ，b 或m ，n 的方程组．(4)得方程：解方程组，将a ，b 或m ，n 代入所设方程即为所求． 提醒：焦点所在坐标轴不同，其标准方程的形式也不同． 类型二 椭圆中的焦点三角形问题(数学运算)【典例】(1)椭圆x 29 ＋y 22 ＝1的焦点为F 1，F 2，点P 在椭圆上，若|PF 1|＝4，求∠F 1PF 2的大小．(2)已知椭圆x 24 ＋y 23 ＝1中，点P 是椭圆上一点，F 1，F 2是椭圆的焦点，且∠PF 1F 2＝120°，求△PF 1F 2的面积． 【思路导引】【解析】(1)由x 29 ＋y 22 ＝1，知a ＝3，b ＝ 2 ， 所以c ＝7 ，|PF 2|＝2a －|PF 1|＝2， 在△F 1PF 2中，由余弦定理得cos ∠F 1PF 2＝|PF 1|2＋|PF 2|2－|F 1F 2|22|PF 1|·|PF 2| ＝－12 ，所以∠F 1PF 2＝120°.(2)由x 24 ＋y 23 ＝1，知a ＝2，b ＝ 3 ，所以c ＝a 2－b 2 ＝1，|F 1F 2|＝2c ＝2.在△PF 1F 2中，由余弦定理得|PF 2|2＝|PF 1|2＋|F 1F 2|2－2|PF 1||F 1F 2|cos ∠PF 1F 2， 即|PF 2|2＝|PF 1|2＋4＋2|PF 1|.① 由椭圆定义得|PF 1|＋|PF 2|＝2a ＝4.② 由①②联立得|PF 1|＝65 .所以12PFF S ＝12 |PF 1||F 1F 2|sin ∠PF 1F 2 ＝12 ×65 ×2×32 ＝335 .1．椭圆定义的应用(1)实现椭圆上的点与两个焦点连线长度之间的相互转化． (2)将椭圆上的点与两焦点连线的和看成一个整体，求解定值问题． 2．椭圆定义解题的整体思想对于椭圆上一点P 与椭圆的两焦点F 1，F 2构成的△F 1PF 2，如果已知∠F 1PF 2，可利用S ＝12 |PF 1||PF 2|sin ∠F 1PF 2把|PF 1|·|PF 2|看成一个整体，运用公式|PF 1|2＋|PF 2|2＝(|PF 1|＋|PF 2|)2－2|PF 1|·|PF 2|及余弦定理求出|PF 1|·|PF 2|，而无需单独求出|PF 1|和|PF 2|，这样可以减少运算量．1．已知椭圆C ：x 2a 2 ＋y 2b 2 ＝1(a ＞b ＞0)的左，右焦点为F 1，F 2，离心率为33 ，过点F 2的直线l 交C 于A ，B 两点．若△AF 1B 的周长为4 3 ，则C 的方程为________．【解析】由题意及椭圆的定义知4a ＝4 3 ， 则a ＝ 3 .又c a ＝c 3 ＝33 ，所以c ＝1.所以b 2＝2. 所以C 的方程为x 23 ＋y 22 ＝1. 答案：x 23 ＋y 22 ＝12．已知P 是椭圆y 25 ＋x 24 ＝1上的一点，F 1，F 2是椭圆的两个焦点且∠F 1PF 2＝30°，则△F 1PF 2的面积是________． 【解析】由椭圆方程知a ＝5 ，b ＝2， 所以c ＝a 2－b 2 ＝1，所以|F 1F 2|＝2，又由椭圆定义知|PF 1|＋|PF 2|＝2a ＝2 5 . 在△F 1PF 2中，由余弦定理得|F 1F 2|2＝|PF 1|2＋|PF 2|2－ 2|PF 1|·|PF 2|·cos ∠F 1PF 2， 即4＝(|PF 1|＋|PF 2|)2－2|PF 1|·|PF 2|－2|PF 1|·|PF 2|cos 30°， 即4＝20－(2＋ 3 )|PF 1|·|PF 2|，所以|PF 1|·|PF 2|＝16(2－ 3 )，12PFF S＝12 |PF 1|·|PF 2|sin ∠F 1PF 2＝12 ×16(2－ 3 )×12 ＝8－43 . 答案：8－4 3【拓展延伸】椭圆中的焦点三角形：椭圆上一点P 与椭圆的两个焦点F 1，F 2构成的△PF 1F 2，称为焦点三角形．解关于椭圆的焦点三角形的问题，通常要利用椭圆的定义，结合正弦定理、余弦定理等知识求解． 【拓展训练】在椭圆C ：x 2a 2 ＋y 2b 2 ＝1(a>b>0)的焦点三角形PF 1F 2中，∠F 1PF 2＝α，点P 的坐标为(x 0，y 0)，求证：△PF 1F 2的面积S △PF 1F 2＝c|y 0|＝b 2tan α2 .【证明】12PFF SS △PF 1F 2＝12 |F 1F 2||y 0|＝c|y 0|.在△PF 1F 2中，根据椭圆定义，得|PF 1|＋|PF 2|＝2a. 两边平方，得|PF 1|2＋|PF 2|2＋2|PF 1||PF 2|＝4a 2.① 根据余弦定理，得|PF 1|2＋|PF 2|2－2|PF 1||PF 2| cos α＝4c 2.②， ①－②，得(1＋cos α)|PF 1||PF 2|＝2b 2， 所以|PF 1||PF 2|＝2b 21＋cos α.根据三角形的面积公式得12PFF S ＝12 |PF 1||PF 2|sin α ＝12 ·2b 21＋cos α ·sin α＝b 2·sin α1＋cos α. 又因为sin α1＋cos α ＝2sin α2cos α22cos 2α2 ＝sin α2cos α2＝tan α2 ， 所以12PFF S ＝b 2tan α2 . 类型三 与椭圆有关的轨迹问题(直观想象、数学运算)定义法【典例】一个动圆与圆Q 1：(x ＋3)2＋y 2＝1外切，与圆Q 2：(x －3)2＋y 2＝81内切，试求这个动圆圆心的轨迹方程．【思路导引】由圆的相切，及动圆圆心与两个定圆圆心、半径的关系得轨迹．【解析】由已知，得两定圆的圆心和半径分别为Q 1(－3，0)，R 1＝1；Q 2(3，0)，R 2＝9.设动圆圆心为M(x ，y)，半径为R ，如图．由题设有|MQ 1|＝1＋R ，|MQ 2|＝9－R ，所以|MQ 1|＋|MQ 2|＝10>|Q 1Q 2|＝6.由椭圆的定义知点M在以Q1，Q2为焦点的椭圆上，且a＝5，c＝3. 所以b2＝a2－c2＝25－9＝16，故动圆圆心的轨迹方程为x225＋y216＝1.若将“圆Q1：(x＋3)2＋y2＝1”改为“圆Q1：(x＋3)2＋y2＝9”，试求这个动圆圆心的轨迹方程．【解析】由已知，得两定圆的圆心和半径分别为Q1(－3，0)，R1＝3；Q2(3，0)，R2＝9.设动圆圆心为M(x，y)，半径为R.由题设有|MQ1|＝3＋R，|MQ2|＝9－R，所以|MQ1|＋|MQ2|＝12>|Q1Q2|＝6.由椭圆的定义知点M在以Q1，Q2为焦点的椭圆上，且a＝6，c＝3.所以b2＝a2－c2＝36－9＝27，椭圆方程为x236＋y227＝1，又当M在点(－6，0)时，不存在圆符合题意，所以x≠－6，故动圆圆心的轨迹方程为x236＋y227＝1(x≠－6).代入法(相关点法)【典例】已知P是椭圆x24＋y28＝1上一动点；O为坐标原点，则线段OP的中点Q的轨迹方程为________．【思路导引】点Q为OP的中点⇒点Q与点P的坐标关系⇒代入法求解．【解析】设Q(x ，y)，P(x 0，y 0)，由点Q 是线段OP 的中点知x 0＝2x ，y 0＝2y ， 又x 20 4 ＋y 20 8 ＝1，所以（2x ）24 ＋（2y ）28 ＝1，即x 2＋y 22 ＝1.答案：x 2＋y 22 ＝11．对定义法求轨迹方程的认识如果能确定动点运动的轨迹满足某种已知曲线的定义，则可以利用这种已知曲线的定义直接写出其方程，这种求轨迹方程的方法称为定义法．定义法在我们后续要学习的圆锥曲线的问题中被广泛使用，是一种重要的解题方法．2．代入法(相关点法)若所求轨迹上的动点P(x ，y)与另一个已知曲线C ：F(x ，y)＝0上的动点Q(x 1，y 1)存在着某种联系，可以把点Q 的坐标用点P 的坐标表示出来，然后代入已知曲线C 的方程 F(x ，y)＝0，化简即得所求轨迹方程，这种求轨迹方程的方法叫做代入法(又称相关点法).1．已知动圆M 过定点A(－3，0)，并且内切于定圆B ：(x －3)2＋y 2＝64，求动圆圆心M 的轨迹方程．【解析】设动圆M 的半径为r ，则|MA|＝r ，|MB|＝8－r ，所以|MA|＋|MB|＝8，且8>|AB|＝6，所以动点M 的轨迹是椭圆，且焦点分别是A(－3，0)，B(3，0)，且2a ＝8，所以a ＝4，c ＝3，b 2＝a 2－c 2＝16－9＝7.所以所求动圆圆心M 的轨迹方程是x 216 ＋y 27 ＝1.2．(2021·洛阳高二检测)已知椭圆的两焦点为F 1(－1，0)，F 2(1，0)，P 为椭圆上一点，且||F 1F 2 是||PF 1 与||PF 2 的等差中项．(1)求此椭圆方程；(2)若点P 满足∠F 1PF 2＝60°，求△PF 1F 2的面积．【解析】(1)设所求椭圆方程为x 2a 2 ＋y 2b 2 ＝1(a>0，b>0)，根据已知可得||F 1F 2 ＝2，所以||PF 1 ＋||PF 2 ＝4＝2a ，所以a ＝2，b 2＝a 2－c 2＝4－1＝3，所以此椭圆方程为x 24 ＋y 23 ＝1；(2)在△PF 1F 2中，设||PF 1 ＝m ，||PF 2 ＝n ，由余弦定理得4＝m 2＋n 2－2mn·cos 60°，所以4＝(m ＋n)2－2mn －2mn·cos 60°＝16－3mn ，mn ＝4，所以12PFF S S △PF 1F 2＝12 mn·sin 60°＝12 ×4×32 ＝3 .1．若方程x 220＋a ＋y 24－a ＝1表示椭圆，则实数a 的取值范围是() A ．⎝⎛⎭⎫－20，4B ．⎝⎛⎭⎫－20，－8 ∪⎝⎛⎭⎫－8，4C ．⎝⎛⎭⎫－∞，－20 ∪⎝⎛⎭⎫4，＋∞D ．⎝⎛⎭⎫－∞，－20 ∪⎝⎛⎭⎫－8，＋∞【解析】选B.因为方程x 220＋a ＋y 24－a＝1表示椭圆， 所以有⎩⎪⎨⎪⎧20＋a>0，4－a>0，20＋a≠4－a ⇒⎩⎪⎨⎪⎧a>－20，a<4，a≠－8⇒－20<a<－8或－8<a<4.2．椭圆的两个焦点坐标分别为F 1(0，－8)，F 2(0，8)，且椭圆上一点到两个焦点的距离之和为20，则此椭圆的标准方程为( )A ．x 2100 ＋y 236 ＝1B ．y 2400 ＋x 2336 ＝1C ．y 2100 ＋x 236 ＝1D ．y 220 ＋x 212 ＝1【解析】选C.由已知c ＝8，2a ＝20，所以a ＝10，b 2＝a 2－c 2＝36，故椭圆的方程为y 2100 ＋x 236 ＝1. 3．若方程x 2m ＋y 21－m＝1表示焦点在y 轴上的椭圆，则实数m 的取值范围为________．【解析】由题可知，方程x 2m ＋y 21－m＝1表示焦点在y 轴上的椭圆，可得1－m>m>0，解得：0<m<12 ，所以实数m 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫0，12 . 答案：⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12 4．如果方程x 2a 2 ＋y 2a ＋6＝1表示焦点在x 轴上的椭圆，则实数a 的取值范围是________．【解析】由于椭圆的焦点在x 轴上，所以⎩⎨⎧a 2>a ＋6，a ＋6>0，即⎩⎨⎧（a ＋2）（a －3）>0，a>－6. 解得a>3或－6<a<－2. 答案：(3，＋∞)∪(－6，－2)关闭Word 文档返回原板块。