椭圆专题复习资料讲解
- 格式:doc
- 大小:443.51 KB
- 文档页数:8
高考数学专题复习椭圆【考纲要求】一、考点回顾1. 椭圆的定义2. 椭圆的标准方程3. 椭圆的参数方程4 椭圆的简单几何性质5 点与椭圆的位置关系6 关于焦点三角形与焦点弦7 椭圆的光学性质8. 关于直线与椭圆的位置关系问题常用处理方法二 典例剖析1 求椭圆的标准方程【例1】(1)已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,一个焦点与短轴的两个端点的连-方程为____________(2)椭圆的中心在原点,焦点在坐标轴上,直线1y x =+交椭圆于,P Q 两点,若0OP OQ ⋅=u u u r u u u r ,且2PQ =u u u r ,则椭圆方程为_____________________【例2】设椭圆()222210x y a b a b+=>>的左焦点为F ,上顶点为A ,过A 点作AF 的垂线分别交椭圆于P ,交x 轴于Q ,且85AP PQ =u u u r u u u r(1)求椭圆的离心率。
(2)若过,,A F Q 三点的圆恰好与直线30x ++=相切,求椭圆的方程。
【例3】已知中心在原点的椭圆的左,右焦点分别为12,F F ,斜率为k 的直线过右焦点2F与椭圆交于,A B 两点,与y 轴交于点M 点,且22MB BF =u u u r u u u r(1)若k ≤(2)若k =AB 的中点到右准线的距离为10033,求椭圆的方程【例4】已知椭圆的中心在原点O ,短轴长为右准线交x 轴于点A ,右焦点为F ,且2OF FA =,过点A 的直线l 交椭圆于,P Q 两点 (1)求椭圆的方程(2)若0OP OQ ⋅=u u u r u u u r,求直线l 的方程(3)若点Q 关于x 轴的对称点为Q ',证明:直线PQ '过定点 (4)求OPQ V 的最大面积【例5】已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,椭圆C上的点到焦点的距离的最大值为3,最小值为1(1)求椭圆C的标准方程=+与椭圆交于,A B两点(,A B不是左,右顶点)且以(2)若直线:l y kx mAB为直径的圆过椭圆C的右顶点,求证:直线l过定点,并求出该定点的坐标2 椭圆的性质【例6】已知椭圆()222210x y a b a b+=>>的两个焦点分别为()1,0F c -,()2,0F c ,在椭圆上存在一点P ,使得120PF PF ⋅=u u u r u u u r(1)求椭圆离心率e 的取值范围(2)当离心率e 取最小值时,12PF F V 的面积为16,设,A B 是椭圆上两动点,若线段AB 的垂直平分线恒过定点(0,Q 。
椭圆知识点以及题型总结一、椭圆的定义与基本性质椭圆是平面上到定点F1与F2的距离之和等于常数2a的点P的轨迹。
其中的定点F1和F2称为焦点,常数2a称为长轴的长度。
椭圆还有一个重要的参数e,称为离心率,定义为e=c/a,其中c是焦点与中心之间的距离。
椭圆是一个非常重要的几何图形,它有许多独特的性质,需要我们逐一来了解。
1. 椭圆的标准方程椭圆的标准方程一般可以表示为(x-h)²/a²+(y-k)²/b²=1,其中(a>b)。
其中(h,k)是椭圆的中心坐标。
2. 椭圆的焦半径和半短轴椭圆的焦半径是指从焦点到椭圆上任意一点的线段,它的长度等于椭圆的长半轴的长度a。
而椭圆的半短轴的长度等于b。
3. 相邻两焦点和任意一点的距离之和椭圆上任意一点P到椭圆的两个焦点的距离之和等于2a。
即PF1+PF2=2a。
4. 椭圆的离心率椭圆的离心率e定义为e=c/a,其中c是焦点与中心之间的距离,a是长半轴的长度。
离心率是描述椭圆形状的一个重要参数,它的取值范围为0<e<1。
5. 椭圆的参数方程椭圆还可以用参数方程来表示,一般可以表示为x=h+a*cosθ,y=k+b*sinθ。
其中θ的取值范围一般为0≤θ≤2π。
二、常见椭圆的题型及解题方法1. 椭圆的焦半径与半短轴的关系题这类题目一般给定椭圆的长半轴的长度a和离心率e,要求求出椭圆的焦半径和半短轴的长度。
解题方法:根据离心率e=c/a,可以求出焦点与中心之间的距离c,然后根据椭圆的焦点与半短轴之间的关系,可以求出半短轴的长度b。
2. 椭圆的标准方程题这类题目一般给定椭圆的焦点、长轴的长度和中心坐标,要求写出椭圆的标准方程。
解题方法:根据给定的信息,可以用(x-h)²/a²+(y-k)²/b²=1的形式写出椭圆的标准方程。
3. 椭圆的参数方程题这类题目一般给定椭圆的中心坐标、长半轴、半短轴的长度,要求写出椭圆的参数方程。
(完整版)椭圆知识点归纳总结1. 椭圆的定义椭圆是平面上到两个给定点的距离之和等于常数的点的集合。
这两个给定点称为焦点,而常数称为离心率。
椭圆的形状由焦点之间的距离决定,离心率的大小则决定了椭圆的扁平程度。
2. 椭圆的基本性质- 椭圆的长轴是焦点之间的距离,短轴是长轴的垂直中垂线。
- 椭圆的离心率介于0和1之间,且离心率为0时为圆。
- 椭圆有两个对称轴,分别是长轴和短轴的中垂线。
- 椭圆的焦点和任意一点的距离和等于离心率与该点到椭圆两个焦点的距离之和。
- 椭圆的面积为π * a * b,其中a和b分别是长轴和短轴的一半。
3. 椭圆的方程普通椭圆的方程为:(x-h)²/a² + (y-k)²/b² = 1其中(h,k)是椭圆的中心坐标,a和b分别是椭圆长轴和短轴的一半。
4. 椭圆的参数方程椭圆的参数方程为:x = h + a * cos(t)y = k + b * sin(t)其中(h,k)是椭圆的中心坐标,a和b分别是椭圆长轴和短轴的一半,t是参数。
5. 椭圆的焦点与直径- 焦点到定点的距离等于椭圆的常数离心率。
- 椭圆的两个焦点与椭圆的直径的交点相同。
6. 椭圆与其他几何图形关系- 椭圆与直线的关系:给定一条直线,椭圆上离直线距离之和最小的点在直线的垂直线上。
- 椭圆与双曲线的关系:双曲线可以看作是离心率大于1的椭圆。
- 椭圆与抛物线的关系:抛物线可以看作是离心率等于1的椭圆。
7. 椭圆的应用椭圆在现实生活中有广泛的应用,例如:- 天体运动:行星、卫星等的轨道可以近似看作是椭圆。
- 椭圆滤波器:在信号处理中用于清除噪音。
- 光学器件:如折射球面镜、椭圆镜等。
以上是关于椭圆的常见知识点的归纳总结,希望能对你有所帮助。
椭圆专题复习★知识梳理★1. 椭圆定义:(1)第一定义:平面内与两个定点21F F 、的距离之和为常数|)|2(222F F a a >的动点P 的轨迹叫椭圆,其中两个定点21F F 、叫椭圆的焦点.(2)椭圆的第二定义:平面内到定点F 与定直线l (定点F 不在定直线l 上)的距离之比是常数e (10<<e )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相互转化).考点1 椭圆定义及标准方程题型1:椭圆定义的运用[例1 ] (湖北部分重点中学2009届高三联考)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)A C A --,此时小球经过的路程为2(a -c); (2)A B D B A ----, 此时小球经过的路程为2(a+c); (3)A Q B P A ----此时小球经过的路程为4a,故选D 【名师指引】考虑小球的运行路径要全面 1.短轴长为5,离心率32=e 的椭圆两焦点为F 1,F 2,过F 1作直线交椭圆于A 、B 两点,则△ABF 2的周长为( )A.3B.6C.12D.242.已知P 为椭圆2212516x y +=上的一点,,M N 分别为圆22(3)1x y ++=和圆22(3)4x y -+=上的点,则PM PN +的最小值为( )A . 5B . 7C .13D . 153.设k >1,则关于x ,y 的方程(1﹣k )x 2+y 2=k 2﹣1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2299x y +=的长轴长为( ) A .2 B.3 C.6 D. 95.已知椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的两个焦点为12,F F ,以12F F 为边作正三角形,若椭圆恰好平分正三角形的另外两条边,且124F F =,则a 等于___________.题型2 求椭圆的标准方程[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24-4,求此椭圆方程.【解题思路】将题中所给条件用关于参数c b a ,,的式子“描述”出来[解析]设椭圆的方程为12222=+b y a x 或)0(12222>>=+b a ay b x ,则⎪⎩⎪⎨⎧+=-=-=222)12(4c b a c a c b , 解之得:24=a ,b =c =4.则所求的椭圆的方程为1163222=+y x 或1321622=+y x . 【名师指引】准确把握图形特征,正确转化出参数c b a ,,的数量关系.[警示]易漏焦点在y 轴上的情况.1. 如果方程x 2+ky 2=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()()0,1,0,121F F -是椭圆的两个焦点,过1F 的直线l 交椭圆于N M ,两点,若N MF 2∆的周长为8,则椭圆方程为( )A.1151622=+y x B.1151622=+x y C.13422=+x y D.13422=+y x 3.已知焦点在x 轴上的椭圆的离心率为21,它的长轴长等于圆222150x y x +--=的半径,则椭圆的标准方程是( )A .1121622=+y x B .1422=+y x C .141622=+y x D .13422=+y x 4.已知方程),0(,1sin cos 22πθθθ∈=+y x ,讨论方程表示的曲线的形状5. 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3,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)[例3 ] 在ABC △中,3,2||,300===∠∆ABC S AB A .若以A B ,为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e = .【解题思路】由条件知三角形可解,然后用定义即可求出离心率 [解析] 3sin ||||21=⋅=∆A AC AB S ABC , 32||=∴AC ,2cos ||||2||||||22=⋅-+=A AC AB AC AB BC2132322||||||-=+=+=BC AC AB e 【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c b a 、、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 A .45 B .23 C .22 D .212.已知m,n,m+n 成等差数列,m ,n ,mn 成等比数列,则椭圆122=+ny m x 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F 1的距离是2,N 是MF 1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12,F F 分别是椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左、右焦点,点P 在椭圆C 上,线段1PF 的中点在y 轴上,若1230PF F ︒∠=,则椭圆C 的离心率为( )A .16 B .13C .36D .335.椭圆)320(112222<<=+b by x 与渐近线为02=±y x 的双曲线有相同的焦点21,F F ,P 为它们的一个公共点,且9021=∠PF F ,则椭圆的离心率为( )(A )66 (B)216 (C )306 (D)1566.已知椭圆C 的上、下顶点分别为1B 、2B ,左、右焦点分别为1F 、2F ,若四边形1122B F B F 是正方形,则此椭圆的离心率e 等于 A .13 B .12C .22D .37.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C 的两个焦点分别是12,F F ,若C 上的点P 满足1123||||2PF F F =,则椭圆C 的离心率e 的取值范围是( ) A .12e ≤B .14e ≥C .1142e ≤≤D .104e <≤或112e ≤< 9.椭圆22x a+22y b =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 31- B 51- C 15+ D 13+ 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y x ,满足12422=+y x ,求x y x -+22的最大值与最小值 【解题思路】 把x y x -+22看作x 的函数[解析] 由12422=+y x 得22212x y -=, 2202122≤≤-∴≥-∴x x ]2,2[,23)1(212212222-∈+-=+-=-+∴x x x x x y x当1=x 时,x y x -+22取得最小值23,当2-=x 时,x y x -+22取得最大值6【新题导练】1.已知点B A ,是椭圆22221x y m n+=(0m >,0n >)上两点,且λ=,则λ=2.如图,把椭圆2212516x y +=的长轴AB 分成8等份,过每个分点作x 轴的垂线交椭圆的上半部分于1234567,,,,,,P P P P P P P 七个点,F 是椭圆的一个焦点则1234567PF P F P F P F P F P F P F ++++++=________________3.已知椭圆13422=+y x 上存在两点A 、B 关于直线m x y +=4对称,求m 的取值范围.考点3 椭圆的最值问题[例5 ]椭圆191622=+y x 上的点到直线l:09=-+y x 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(θθsin 3,cos 4). 那么点P 到直线l 的距离为:|9)sin(5|2211|12sin 3cos 4|22-+=+-+ϕθθθ.22≥ 【名师指引】也可以直接设点),(y x P ,用x 表示y 后,把动点到直线的距离表示为x 的函数,关键是要具有“函数思想” 【新题导练】1.椭圆191622=+y x 的内接矩形的面积的最大值为 2. P 是椭圆12222=+b y a x 上一点,1F 、2F 是椭圆的两个焦点,求||||21PF PF ⋅的最大值与最小值3.已知点P 是椭圆1422=+y x 上的在第一象限内的点,又)0,2(A 、)1,0(B , O 是原点,则四边形OAPB 的面积的最大值是_________.4.已知(,)P x y 是曲线22:143x y C +=上的动点,则2z x y =-的最大值为A.425.点(,)P x y 是椭圆222312x y +=上的一个动点,则2x y +的最大值为( ).A .B . D6.若点O 和点F 分别为椭圆2212x y +=的中心和右焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP FP ⋅的最小值为A .2.12C .2.17.动点(,)P x y 在椭圆2212516x y +=上,若A 点坐标为(3,0),||1AM =,且0PM AM ⋅=,则||PM 的最小值是( )2 D.38.在椭圆193622=+y x 上有两个动点Q P ,,()0,3E 为定点,EP EQ ⊥,则EP QP ⋅的最小值为( ) A.6 B.33- C.9 D.3612-9.[2014·福建调研]若点O 和点F 分别为椭圆24x +23y =1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP ·FP 的最大值为( )A.2B.3C.6D.8中点弦问题1.已知椭圆+=22143x y ,则以点-(1,1)M 为中点的弦所在直线方程为( ).A .-+=3470x yB .+-=3410x yC .-+=4370x yD .++=4310x y2.已知椭圆+=2211216x y ,则以点-(1,2)M 为中点的弦所在直线方程为( ).A .-+=38190x yB .+-=38130x yC .-+=2380x yD .+-=2340x y3.椭圆221369x y +=的一条弦被(4,2)A 平分,那么这条弦所在的直线方程是A .20x y -=B .2100x y +-=C .220x y --=D .280x y +-=焦点弦问题1.已知F 是椭圆C 的一个焦点,B 是短轴的一个端点,线段BF 的延长线交C 于点D ,且BF =2FD ,则C 的离心率为________.2.(2011•浙江)设F 1,F 2分别为椭圆+y 2=1的焦点,点A ,B 在椭圆上,若=5;则点A 的坐标是 _________ .考点4 椭圆的综合应用题型:椭圆与向量、解三角形的交汇问题[例6 ] 已知椭圆C 的中心为坐标原点O ,一个长轴端点为()0,1,短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,直线l 与y 轴交于点P (0,m ),与椭圆C 交于相异两点A 、B ,且3=. (1)求椭圆方程; (2)求m 的取值范围.【解题思路】通过3=,沟通A 、B 两点的坐标关系,再利用判别式和根与系数关系得到一个关于m 的不等式[解析](1)由题意可知椭圆C 为焦点在y 轴上的椭圆,可设2222:1(0)y x C a b a b+=>>由条件知1a =且b c =,又有222a b c =+,解得 21,2a b c ===故椭圆C 的离心率为22c e a ==12122=+x y (2)设l 与椭圆C 交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m2x 2+y 2=1 得(k 2+2)x 2+2kmx +(m 2-1)=0 Δ=(2km )2-4(k 2+2)(m 2-1)=4(k 2-2m 2+2)>0 (*) x 1+x 2=-2km k 2+2, x 1x 2=m 2-1k 2+2∵AP =3PB ∴-x 1=3x 2 ∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-2x 2x 1x 2=-3x 22消去x 2,得3(x 1+x 2)2+4x 1x 2=0,∴3(-2km k 2+2)2+4m 2-1k 2+2=0整理得4k 2m 2+2m 2-k 2-2=0m 2=14时,上式不成立;m 2≠14时,k 2=2-2m 24m 2-1,因λ=3 ∴k ≠0 ∴k 2=2-2m 24m 2-1>0,∴-1<m <-12 或 12<m <1容易验证k 2>2m 2-2成立,所以(*)成立 即所求m 的取值范围为(-1,-12)∪(12,1)【名师指引】椭圆与向量、解三角形的交汇问题是高考热点之一,应充分重视向量的功能 【新题导练】1.设过点()y x P ,的直线分别与x 轴的正半轴和y 轴的正半轴交于A 、B 两点,点Q 与点P 关于y 轴对称,O 为坐标原点,若PA BP 2=,且1=⋅AB OQ ,则P 点的轨迹方程是 ( )A.()0,0132322>>=+y x y x B. ()0,0132322>>=-y x y x C. ()0,0123322>>=-y x y x D. ()0,0123322>>=+y x y x[解析]),(),3,23(y x OQ y x AB -=-=132322=+∴y x ,选A. 2. 如图,在Rt △ABC 中,∠CAB=90°,AB=2,AC=22。
高中椭圆知识点归纳一、椭圆的定义1. 椭圆的数学定义- 椭圆是平面上所有到两个固定点(焦点)距离之和为常数的点的集合。
- 椭圆的标准方程。
2. 椭圆的基本要素- 焦点(F1, F2)- 长轴(2a)- 短轴(2b)- 焦距(2c)- 离心率(e)二、椭圆的性质1. 焦点性质- 焦点位于主轴上。
- 焦点到椭圆上任意一点的距离之和是常数,等于长轴的长度。
2. 离心率- 离心率是衡量椭圆形状的一个参数。
- 离心率的计算公式:e = c/a。
3. 椭圆的对称性- 椭圆关于长轴和短轴具有对称性。
三、椭圆的几何关系1. 长轴和短轴的关系- b^2 = a^2 - c^2。
2. 焦点与椭圆的关系- 焦点到椭圆上任意一点的距离之和等于长轴的长度。
四、椭圆的方程1. 标准方程- 椭圆的标准方程形式为:(x^2/a^2) + (y^2/b^2) = 1。
2. 椭圆的参数方程- 参数方程的形式:x = a * cos(t), y = b * sin(t),其中t为参数。
五、椭圆的应用1. 天文学- 行星轨道的描述。
2. 工程学- 轮轴和凸轮设计。
3. 物理学- 电场和磁场中的某些路径。
六、椭圆的图形绘制1. 绘制方法- 使用绘图工具(如圆规)绘制椭圆。
2. 椭圆的变换- 平移和旋转椭圆。
七、椭圆与圆的关系1. 特殊情形- 当离心率为0时,椭圆变为圆。
- 当两个焦点重合时,椭圆退化为抛物线。
八、练习题1. 椭圆方程的求解。
2. 焦点性质的应用。
3. 椭圆的几何关系计算。
以上是关于高中椭圆知识点的归纳文档的大纲和示例内容。
在实际编写文档时,每个部分都应包含详细的解释、公式推导、图示和实例。
此外,文档应使用专业的排版和格式,确保清晰易读,并且方便编辑和打印。
椭圆讲义课前双击巩固1.椭圆的定义平面内与两个定点F 1,F 2的距离的和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的轨迹叫作 .这两个定点叫作椭圆的 ,两焦点间的距离叫作椭圆的 . 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 ,则集合P 为椭圆; (2)若 ,则集合P 为线段; (3)若 ,则集合P 为空集. 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对称轴: 对称中心:顶点A 1 ,A 2B 1 ,B 2 A 1 ,A 2 B 1 ,B 2轴长轴A 1A 2的长为 短轴B 1B 2的长为焦距 |F 1F 2|= 离心率 e=ca ,e ∈a ,b ,c 的关系c 2=常用结论椭圆中几个常用的结论:(1)焦半径:椭圆上的点P(x 0,y 0)与左(下)焦点F 1与右(上)焦点F 2之间的线段的长度叫作椭圆的焦半径,分别记作r 1=|PF 1|,r 2=|PF 2|. ①x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0),r 1=a+ex 0,r 2=a-ex 0; ②y 2a 2+x 2b 2=1(a>b>0),r 1=a+ey 0,r 2=a-ey 0;③焦半径中以长轴端点的焦半径最大和最小(近日点与远日点). (2)焦点三角形:椭圆上的点P(x 0,y 0)与两焦点构成的△PF 1F 2叫作焦点三角形.r 1=|PF 1|,r 2=|PF 2|,∠F 1PF 2=θ,△PF 1F 2的面积为S,则在椭圆x 2a2+y 2b 2=1(a>b>0)中:①当r 1=r 2时,即点P 的位置为短轴端点时,θ最大;②S=b 2tan θ2=c |y 0|,当|y 0|=b 时,即点P 的位置为短轴端点时,S 取最大值,最大值为bc.(3)焦点弦(过焦点的弦):焦点弦中以通径(垂直于长轴的焦点弦)最短,弦长l min =2b 2a.(4)AB 为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的弦,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),弦中点M(x 0,y 0),则 ①弦长l=√1+k 2|x 1-x 2|=√1+1k 2|y 1-y 2|;②直线AB 的斜率k AB =-b 2x 0a 2y 0.题组一 常识题1.[教材改编] 椭圆36x 2+81y 2=324的短轴长为 ,焦点为 ,离心率为 .2.[教材改编] 已知动点P (x ,y )的坐标满足√x 2+(y +7)2√x 2+(y -7)2,则动点P 的轨迹方程为 .3.[教材改编] 若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为10,一个焦点的坐标是(-√5,0),则椭圆的标准方程为 .4.[教材改编] 椭圆x 249+y 233=1上一点P 与椭圆两焦点F 1,F 2的连线的夹角为直角,则Rt △PF 1F 2的面积为 . 题组二 常错题◆索引:椭圆的定义中易忽视2a>|F 1F 2|这一条件;忽视焦点的位置;易忽视椭圆方程中未知数的取值范围.5.平面内一点M 到两定点F 1(0,-9),F 2(0,9)的距离之和等于18,则点M 的轨迹是 .6.短轴长等于6,离心率等于45的椭圆的标准方程为 .7.设点P (x ,y )在椭圆4x 2+y 2=4上,则5x 2+y 2-6x 的最大值为 .课堂考点探究探究点一 椭圆的定义1 (1)过椭圆x 24+y 2=1的左焦点F 1作直线l 交椭圆于A ,B 两点,F 2是椭圆右焦点,则△ABF 2的周长为( )A.8B.4√2C.4D.2√2(2) 在平面直角坐标系xOy 中,P 是椭圆y 24+x 23=1上的一个动点,点A (1,1),B (0,-1),则|PA |+|PB |的最大值为( )A.5B.4C.3D.2[总结反思] 椭圆定义的应用主要有两个方面:一是确认平面内与两定点有关的轨迹是否为椭圆;二是当P 在椭圆上时,与椭圆的两焦点F 1,F 2组成的三角形通常称为“焦点三角形”,利用定义可求其周长,利用定义和余弦定理可求|PF 1|·|PF 2|,通过整体代入可求其面积等. 式题 (1)若椭圆x 236+y 216=1上一点P 与椭圆的两个焦点F 1,F 2的连线互相垂直,则△PF 1F 2的面积为 ( ) A.36B.16C.20D.24(2)已知椭圆x 24+y 2b 2=1(0<b<2)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线l 交椭圆于A ,B 两点,若|BF 2|+|AF 2|的最大值为5,则b= . 探究点二 椭圆的标准方程2 (1) 椭圆E 的焦点在x 轴上,中心在原点,其短轴上的两个顶点和两个焦点恰为边长是2的正方形的顶点,则椭圆E 的标准方程为 ( )A.x 22+2√2=1B.x 22+y 2=1 C.x 24+y 22=1 D.y 24+x 22=1(2) 已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交E 于A ,B 两点.若线段AB 的中点的坐标为(1,-1),则E 的方程为 ( )A.x 245+y 236=1B.x 236+y 227=1 C.x 227+y 218=1 D.x 218+y 29=1[总结反思] 根据条件求椭圆方程常用的主要方法有:(1)定义法,定义法的要点是根据题目所给的条件确定动点的轨迹满足椭圆的定义;(2)待定系数法,待定系数法的要点是根据题目所给的条件确定椭圆中的两个系数a ,b.当不知焦点在哪一个坐标轴上时,一般可设所求椭圆的方程为mx 2+ny 2=1(m>0,n>0,m ≠n ),再用待定系数法求出m ,n 的值即可.式题 (1)已知F 1(-1,0),F 2(1,0)是椭圆的两个焦点,过F 1的直线l 交椭圆于M ,N 两点,若△MF 2N 的周长为8,则椭圆方程为 ( )A.x 24+y 23=1 B.y 24+x 23=1 C.x 216+y 215=1 D.y 216+x 215=1(2) 过点A (3,-2)且与椭圆x 29+y 24=1有相同焦点的椭圆的方程为( )A.x 215+y 210=1B.x 225+y 220=1 C.x 210+y 215=1D.x 220+y 215=1探究点三 椭圆的几何性质3 (1) 设F 1,F 2分别是椭圆x 2a2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点,与直线y=b 相切的☉F 2交椭圆于点E ,且点E 恰好是直线EF 1与☉F 2的切点,则椭圆的离心率为 ( )A.√32B.√23C.√53D.√54(2)椭圆x 2+y 2b =1(0<b<1)的左焦点为F ,上顶点为A ,右顶点为B ,若△FAB 外接圆的圆心P (m ,n )在直线y=-x 的左下方,则该椭圆离心率的取值范围为 ( ) A.(√22,1) B.(12,1) C.(0,√22) D.(0,12)[总结反思] 椭圆的离心率是椭圆最重要的几何性质,求椭圆的离心率(或离心率的取值范围)有两种常用方法: (1)求出a ,c ,代入公式e=ca .(2)根据条件得到关于a ,b ,c 的齐次式,结合b 2=a 2-c 2转化为关于a ,c 的齐次式,然后等式(不等式)两边分别除以a 或a 2转化为关于e 的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e 的值或取值范围.式题 (1)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为e.P 是椭圆上一点,位于第一象限,满足PF 2⊥F 1F 2,点Q 在线段PF 1上,且F 1Q ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2QP ⃗⃗⃗⃗⃗ .若F 1P ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·F 2Q ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,则e 2=( ) A.√2-1 B.2-√2 C.2-√3 D.√5-2(2)中心为原点O 的椭圆的焦点在x 轴上,A 为该椭圆右顶点,P 为椭圆上一点,若∠OPA=90°,则该椭圆的离心率e 的取值范围是 ( )A.[12,1) B.(√22,1) C.[12,√63) D.(0,√22)探究点四 直线与椭圆的位置关系4已知点M是圆E:(x+√3)2+y2=16上的动点,点F(√3,0),线段MF的垂直平分线交线段EM于点P.(1)求动点P的轨迹C的方程;(2)矩形ABCD的边所在直线与轨迹C均相切,设矩形ABCD的面积为S,求S的取值范围. [总结反思](1)解决直线与椭圆的位置关系的问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系,解决相关问题.(2)设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=√(1+k2)[(x1+x2)2-4x1x2]=√(1+1k2)[(y1+y2)2-4y1y2](k为直线斜率).(3)直线与椭圆相交时的常见问题的处理方法:涉及问题处理方法弦长根与系数的关系、弦长公式(直线与椭圆有两交点)中点弦或弦的中点点差法(结果要检验Δ>0)式题 已知椭圆C :x 2a2+y 2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为12,点A 在椭圆C上,|AF 1|=2,∠F 1AF 2=60°,过F 2与坐标轴不垂直的直线l 与椭圆C 交于P ,Q 两点,N 为线段PQ 的中点.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知点M 0,18,且MN ⊥PQ ,求线段MN 所在的直线方程.课时作业一、 填空题1.已知椭圆x 225+y 2m 2=1(m >0)的左焦点为F 1(-4,0),则m 等于________.2.过点A (3,-2)且与椭圆x 29+y 24=1有相同焦点的椭圆的方程为________.3.设e 是椭圆x 24+y 2k =1的离心率,且e ∈(12,1),则实数k 的取值范围是________.4.椭圆x 2m +y 24=1的焦距等于2,则m 的值为________.5.若椭圆x 216+y 2b2=1过点(-2,3),则其焦距为________.6.已知斜率为-12的直线l 交椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)于A ,B 两点,若点P (2,1)是AB 的中点,则C的离心率等于________.7.设F 1,F 2分别是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,点P 在椭圆C 上,线段PF 1的中点在y轴上,若∠PF 1F 2=30°,则椭圆的离心率为________.8.已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,短轴的一个端点为M ,直线l :3x -4y =0交椭圆E 于A ,B 两点.若|AF |+|BF |=4,点M 到直线l 的距离不小于45,则椭圆E 的离心率的取值范围是________.9.椭圆x 22+y 2=1的弦被点(12,12)平分,则这条弦所在的直线方程是________.10.已知△ABC 的顶点B 、C 在椭圆x 23+y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是________.11.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 点到椭圆左焦点距离为________. 二、解答题12.设椭圆E 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),点O 为坐标原点,点A 的坐标为(a,0),点B 的坐标为(0,b ),点M 在线段AB 上,满足|BM |=2|MA |,直线OM 的斜率为510.(1)求E的离心率e;(2)设点C的坐标为(0,-b),N为线段AC的中点,证明:MN⊥AB.13.已知椭圆C:x2+3y2=3,过点D(1,0)且不过点E(2,1)的直线与椭圆C交于A,B两点,直线AE 与直线x=3交于点M.(1)求椭圆C的离心率;(2)若AB垂直于x轴,求直线BM的斜率;。
椭圆专题讲义一、知识梳理1.椭圆的概念平面内与两个定点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.集合P={M||MF1|+|MF2|=2a},|F1F2|=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数:(1)若a>c,则集合P为椭圆;(2)若a=c,则集合P为线段;(3)若a<c,则集合P为空集.2.椭圆的标准方程和几何性质标准方程x2a2+y2b2=1 (a>b>0)y2a2+x2b2=1(a>b>0)图形性质范围-a≤x≤a-b≤y≤b-b≤x≤b-a≤y≤a对称性对称轴:坐标轴对称中心:原点顶点坐标A1(-a,0),A2(a,0)B1(0,-b),B2(0,b)A1(0,-a),A2(0,a)B1(-b,0),B2(b,0)轴长轴A1A2的长为2a;短轴B1B2的长为2b焦距|F1F2|=2c离心率e=ca∈(0,1)a,b,c的关系a2=b2+c2注意:点P(x00(1)点P(x0,y0)在椭圆内⇔x20a2+y20b2<1.(2)点P(x0,y0)在椭圆上⇔x20a2+y20b2=1.(3)点P(x0,y0)在椭圆外⇔x20a2+y20b2>1.二、基础检测题组一:思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)平面内与两个定点F1,F2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆.()(2)椭圆上一点P与两焦点F1,F2构成△PF1F2的周长为2a+2c(其中a为椭圆的长半轴长,c为椭圆的半焦距).()(3)椭圆的离心率e越大,椭圆就越圆.()(4)方程mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n )表示的曲线是椭圆.( ) (5)y 2a 2+x 2b 2=1(a ≠b )表示焦点在y 轴上的椭圆.( ) (6)x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)的焦距相等.( ) 题组二:教材改编2.椭圆x 210-m +y 2m -2=1的焦距为4,则m 等于( )A .4B .8C .4或8D .123.过点A (3,-2)且与椭圆x 29+y 24=1有相同焦点的椭圆的方程为( )A.x 215+y 210=1 B.x 225+y 220=1 C.x 210+y 215=1 D.x 220+y 215=1 4.已知点P 是椭圆x 25+y 24=1上y 轴右侧的一点,且以点P 及焦点F 1,F 2为顶点的三角形的面积等于1,则点P 的坐标为__________________. 题组三:易错自纠5.若方程x 25-m +y 2m +3=1表示椭圆,则m 的取值范围是( )A .(-3,5)B .(-5,3)C .(-3,1)∪(1,5)D .(-5,1)∪(1,3)6.椭圆x 29+y 24+k =1的离心率为45,则k 的值为( )A .-21B .21C .-1925或21D.1925或21 7.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为33,过F 2的直线l 交C 于A ,B两点,若△AF 1B 的周长为43,则C 的方程为( ) A.x 23+y 22=1 B.x 23+y 2=1 C.x 212+y 28=1 D.x 212+y 24=1 三、典型例题:椭圆及其性质题型一:椭圆的定义及应用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2.过椭圆4x 2+y 2=1的一个焦点F 1的直线与椭圆交于A ,B 两点,则A 与B 和椭圆的另一个焦点F 2构成的△ABF 2的周长为( ) A .2 B .4 C .8D .223.椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1作垂直于x 轴的直线与椭圆相交,一个交点为P ,则|PF 2|等于( )A.72B.32C. 3 D .4 4.已知F 是椭圆5x 2+9y 2=45的左焦点,P 是此椭圆上的动点,A (1,1)是一定点,则|P A |+|PF |的最大值为________,最小值为________. 思维升华:椭圆定义的应用技巧(1)椭圆定义的应用主要有:求椭圆的标准方程,求焦点三角形的周长、面积及弦长、最值和离心率等. (2)通常定义和余弦定理结合使用,求解关于焦点三角形的周长和面积问题. 题型二:椭圆的标准方程命题点1:利用定义法求椭圆的标准方程典例 (1)已知两圆C 1:(x -4)2+y 2=169,C 2:(x +4)2+y 2=9,动圆在圆C 1内部且和圆C 1相内切,和圆C 2相外切,则动圆圆心M 的轨迹方程为( ) A.x 264-y 248=1 B.x 248+y 264=1 C.x 248-y 264=1 D.x 264+y 248=1 (2)在△ABC 中,A (-4,0),B (4,0),△ABC 的周长是18,则顶点C 的轨迹方程是( ) A.x 225+y 29=1(y ≠0) B.y 225+x 29=1(y ≠0) C.x 216+y 29=1(y ≠0) D.y 216+x 29=1(y ≠0) 命题点2:利用待定系数法求椭圆方程典例 (1)已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点)25,23( ,(3,5),则椭圆方程为________.(2)过点(3,-5),且与椭圆y 225+x 29=1有相同焦点的椭圆的标准方程为________________.思维升华:(1)求椭圆的标准方程多采用定义法和待定系数法.(2)利用定义法求椭圆方程,要注意条件2a >|F 1F 2|;利用待定系数法要先定形(焦点位置),再定量,也可把椭圆方程设为mx 2+ny 2=1(m >0,n >0,m ≠n )的形式.跟踪训练: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______________. 题型三:椭圆的几何性质典例 (1)P 为椭圆x 216+y 215=1上任意一点,EF 为圆N :(x -1)2+y 2=4的任意一条直径,则PE →·PF →的取值范围是( ) A .[0,15] B .[5,15] C .[5,21]D .(5,21)(2)已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点,A ,B 分别为椭圆C 的左,右顶点.P为C 上一点,且PF ⊥x 轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则C 的离心率为( )A.13B.12C.23D.34 思维升华:(1)利用椭圆几何性质的注意点及技巧 ①注意椭圆几何性质中的不等关系在求与椭圆有关的一些范围问题时,经常用到x ,y 的范围,离心率的范围等不等关系. ②利用椭圆几何性质的技巧求解与椭圆几何性质有关的问题时,理清顶点、焦点、长轴、短轴等基本量的内在联系. (2)求椭圆的离心率问题的一般思路求椭圆的离心率或其范围时,一般是依据题设得出一个关于a ,b ,c 的等式或不等式,即可得离心率或离心率的范围.跟踪训练 (1)已知椭圆x 24+y 2b 2=1(0<b <2)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线l 交椭圆于A ,B 两点,若|BF 2|+|AF 2|的最大值为5,则b 的值是________.(2)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >c >0,a 2=b 2+c 2)的左、右焦点分别为F 1,F 2,若以F 2为圆心,b -c 为半径作圆F 2,过椭圆上一点P 作此圆的切线,切点为T ,且|PT |的最小值不小于32(a -c ),则椭圆的离心率e 的取值范围是__________.四、反馈练习1.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 .52.曲线C 1:x 225+y 29=1与曲线C 2:x 225-k +y 29-k =1(k <9)的( )A .长轴长相等B .短轴长相等C .离心率相等D .焦距相等3.已知圆(x -1)2+(y -1)2=2经过椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点F 和上顶点B ,则椭圆C 的离心率为( )A.12B. 2 C .2 D.224.设F 1,F 2分别为椭圆x 24+y 2=1的左、右焦点,点P 在椭圆上,且|PF 1→+PF 2→|=23,则∠F 1PF 2等于( )A.π6B.π4C.π3D.π25.设椭圆x 216+y 212=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,点P 在椭圆上,且满足PF 1→·PF 2→=9,则|PF 1|·|PF 2|的值为( ) A .8 B .10 C .12D .156.2016年1月14日,国防科工局宣布,嫦娥四号任务已经通过了探月工程重大专项领导小组审议通过,正式开始实施.如图所示,假设“嫦娥四号”卫星将沿地月转移轨道飞向月球后,在月球附近一点P 变轨进入以月球球心F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P 点第二次变轨进入仍以F 为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行.若用2c 1和2c 2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用2a 1和2a 2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴长,给出下列式子:①a 1+c 1=a 2+c 2;②a 1-c 1=a 2-c 2;③c 1a 1<c 2a 2;④c 1a 2>a 1c 2.其中正确式子的序号是( )A .①③B .①④C .②③D .②④ 7.焦距是8,离心率等于0.8的椭圆的标准方程为________________.8.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦点在x 轴上,过点(2,1)作圆x 2+y 2=4的切线,切点分别为A ,B ,直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程为________________.9.已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与椭圆C 2:y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)相交于A ,B ,C ,D 四点,若椭圆C 1的一个焦点F (-2,0),且四边形ABCD 的面积为163,则椭圆C 1的离心率e 为________.10.设P ,Q 分别是圆x 2+(y -1)2=3和椭圆x 24+y 2=1上的点,则P ,Q 两点间的最大距离是________.11.已知椭圆的长轴长为10,两焦点F 1,F 2的坐标分别为(3,0)和(-3,0). (1)求椭圆的标准方程;(2)若P 为短轴的一个端点,求△F 1PF 2的面积. 12.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.。
第一部分 椭圆相关知识点讲解二.点与椭圆的位置关系:(1)点00(,)P x y 在椭圆外⇔2200221x y a b+>; (2)点00(,)P x y 在椭圆上⇔220220by a x +=1; (3)点00(,)P x y 在椭圆内⇔2200221x y a b+< 三.椭圆的简单几何性质椭圆:12222=+by a x )0(>>b a 的简单几何性质 (1)对称性:对于椭圆标准方程12222=+by a x )0(>>b a :说明:把x 换成x -、或把y 换成y -、或把x 、y 同时换成x -、y -、原方程都不变,所以椭圆12222=+by a x 是以x 轴、y 轴为对称轴的轴对称图形,并且是以原点为对称中心的中心对称图形,这个对称中心称为椭圆的中心。
(2)范围:椭圆上所有的点都位于直线a x ±=和b y ±=所围成的矩形内,所以椭圆上点的坐标满足a x ≤,b y ≤。
(3)顶点:①椭圆的对称轴与椭圆的交点称为椭圆的顶点。
②椭圆12222=+by a x )0(>>b a 与坐标轴的四个交点即为椭圆的四个顶点,坐标分别为 )0,(1a A -,)0,(2a A ,),0(1b B -,),0(2b B③线段21A A ,21B B 分别叫做椭圆的长轴和短轴,a A A 221=,b B B 221=。
a 和b 分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长。
三.直线与椭圆的位置关系:(1)相交:0∆>⇔直线与椭圆相交;(2)相切:0∆=⇔直线与椭圆相切;(3)相离:0∆<⇔直线与椭圆相离; 四.椭圆12222=+b y a x 与 12222=+bx a y )0(>>b a 的区别和联系 6.弦长公式:若直线y kx b =+与圆锥曲线相交于两点A 、B ,且12,x x 分别为A 、B 的横坐标,则AB =2121k x x +-,若12,y y 分别为A 、B 的纵坐标,则AB =21211y y k-+。
新高考数学复习基础知识专题讲义知识点43 椭圆知识理解一.椭圆的定义平面内与两个定点F1,F2的距离的和等于常数2a(2a>|F1F2|)的动点P的轨迹叫做椭圆,这两个定点F1,F2叫做椭圆的焦点.二.椭圆的标准方程(1)中心在坐标原点,焦点在x轴上的椭圆的标准方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0).(2)中心在坐标原点,焦点在y轴上的椭圆的标准方程为y2a2+x2b2=1(a>b>0).焦点在x轴上⇔标准方程中x2项的分母较大;焦点在y轴上⇔标准方程中y2项的分母较大. 三.椭圆的几何性质-a≤x≤a -b≤x≤b四.直线与椭圆的位置关系判断直线l 与圆锥曲线C 的位置关系时,通常将直线l 的方程Ax +By +C =0(A ,B 不同时为0)代入圆锥曲线C 的方程F (x ,y )=0,消去y (或x )得到一个关于变量x (或y )的一元方程.例:由⎩⎪⎨⎪⎧Ax +By +C =0,F (x ,y )=0消去y ,得ax 2+bx +c =0.当a ≠0时,设一元二次方程ax 2+bx +c =0的判别式为Δ,则: Δ>0⇔直线与圆锥曲线C 相交; Δ=0⇔直线与圆锥曲线C 相切; Δ<0⇔直线与圆锥曲线C 相离. 五.弦长的求解方法(1)当弦的两端点坐标易求时,可直接利用两点间的距离公式求解.(2)当直线的斜率存在时,斜率为k 的直线l 与椭圆相交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两个不同的点,则弦长公式的常见形式有如下几种:①|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]; ②|AB |=1+1k2|y 1-y 2|(k ≠0)=⎝⎛⎭⎫1+1k 2[(y 1+y 2)2-4y 1y 2]. 考向一 椭圆的定义及应用考向分析【例1-1】(2021·全国课时练习)下列命题是真命题的是________.(将所有真命题的序号都填上)①已知定点12(1,0),(1,0)F F -,则满足|PF 1|+|PF 2|的点P 的轨迹为椭圆; ②已知定点F 1(-2,0),F 2(2,0),则满足|PF 1|+|PF 2|=4的点P 的轨迹为线段; ③到定点12(3,0),(3,0)F F -的距离相等的点的轨迹为椭圆. 【答案】②【解析】①中,因为12(1,0),(1,0)F F -,可得122F F =2,所以点P 的轨迹不存在;②中,因为12124PF PF F F +==,所以点P 的轨迹是线段12F F ;③中,由定点12(3,0),(3,0)F F -的距离相等的点的轨迹是线段12F F 的垂直平分线,即0x =. 故答案为:②【例1-2】.(2021·上海市奉贤中学)若过椭圆2211612y x +=上焦点1F 的直线交椭圆于点A ,B ,2F 为椭圆下焦点,则三角形2F AB 的周长为___________. 【答案】16【解析】在椭圆2211612y x +=中,4a =由椭圆的定义得12122,2AF AF a BF BF a +=+=所以12124,AF AF BF BF a +++=即22+416AF BF AB a +== 故答案为:16【例1-3】(2021·安徽六安市·六安一中高三月考(理))已如12,F F 是椭圆2212449x y +=的两个焦点,P是椭圆上一点,1234PF PF =,则12PF F △的面积等于( )A .24B .26C ..【答案】A【解析】由椭圆方程可得焦点在y 轴上,7a =,b =5c ==, 由椭圆定义可得12214PF PF a +==,又1234PF PF =,则可解得128,6PF PF ==,12210F F c ==,满足2221212PF PF F F +=,则12PF PF ⊥,121212186242PF F PF P SF ⋅=⨯⨯∴==.故选:A. 【举一反三】1.(2021·广西桂林市)设P 是椭圆2222143x y +=上的动点,则P 到该椭圆的两焦点距离之和为_____.【答案】8【解析】由2222143x y +=,得4a =,由椭圆的定义可得P 到该椭圆的两个焦点的距离之和为28a =.故答案为:82.(2021·浙江高三其他模拟)已知椭圆2224x y +=上一点P 到其左焦点F 的距离为1,则PF 的中点M 到坐标原点O 的距离为( ) A .3B .32C .1D .12【答案】B【解析】易知椭圆的标准方程为22142x y +=.设椭圆的长轴长为2a ,则2a =,设椭圆的右焦点为1F ,连接1PF ,则由椭圆的定义得123PF a PF =-=.在1PFF 中,易知OM 为1PFF 的中位线,所以11322OM PF ==,故选:B . 3.(2021·黑龙江哈尔滨市·哈九中)已知P 是椭圆22193x y +=上的任意一点,若12PF =,则2PF =___________. 【答案】4【解析】由椭圆的方程22193x y +=知:3,a b ==,由椭圆的定义知:1226PF PF a +==,12PF = 所以2164PF PF =-= 故答案为:44.(2021·陕西安康市)已知点(3,A -,P 为椭圆22:143x y C +=上的动点,B 是圆221:(1)1C x y -+=上的动点,则||||PB PA -的最大值为___________.【答案】2【解析】由椭圆22:143x y C +=,可得2,1a b c ===,设右焦点为()'1,0F -,因为P 为椭圆22:143x y C +=上的动点,B 是圆221:(1)1C x y -+=上的动点,所以'||||1||||12||||PB PA PF PA a PF PA -≤+-=+--()'5||||PF PA =-+,3PF PA AF +≥=''=,当且仅当',,A P F 共线时取等号,()52PB PA PF PA -≤-+≤',故答案为:2.5.(2021·全国课时练习)已知P 是椭圆2214x y +=上的一点,1F 、2F 是椭圆的两个焦点,且1260F PF ∠=,则12F PF △的面积是______.【解析】在椭圆2214x y +=中,2a =,1b =,c =由椭圆的定义可得1224PF PF a +==,12F F = 在12F PF △中,1260F PF ∠=, 由余弦定理可得()22221212121212122cos603F F PF PF PF PF PF PF PF PF ==+-⋅=+-⋅12163PF PF =-⋅,解得1243PF PF ⋅=,因此,121213sin 602PF F S PF PF =⋅=△故答案为:考向二 椭圆的标准方程【例2-1】(2021·全国单元测试)已知椭圆的两个焦点的坐标分别是(0,-3)和(0,3),且椭圆经过点(0,4),则该椭圆的标准方程是( )A .221167x y +=B .221167y x +=C .2212516x y +=D .221259y x +=【答案】B【解析】∵椭圆的焦点在y 轴上,∴可设它的标准方程为22221(0)y x a b a b+=>>.∵28,a ==∴a =4,又c =3,∴b 2=a 2-c 2=16-9=7,故所求的椭圆的标准方程为221167y x +=.故选:B .【例2-2】(2021·黑龙江大庆市)已知方程221221x y k k +=--表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围为( )A .1,22⎛⎫⎪⎝⎭B .(2,)+∞C .1,12⎛⎫⎪⎝⎭D .(1,2)【答案】D【解析】依题意程221221x y k k +=--表示焦点在y 轴上的椭圆列不等式,所以2120k k ->->,解得12k <<,所以实数k 的取值范围是()1,2.故选:D 【举一反三】1.(2021·全国课时练习)经过点P (3,0),Q (0,2)的椭圆的标准方程为( )A .22194x y +=B .22194y x +=C .22194x y -=D .22194y x -=【答案】A【解析】依题意可知3,2a b ==且椭圆焦点在x 轴上,故椭圆方程为22194x y+=.故选:A2.(2021·黑龙江哈尔滨市·哈九中)若方程x 2+ky 2=2表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是( )A .(0,+∞)B .(0,2)C .(1,+∞)D .(0,1) 【答案】D【解析】因为方程222x ky +=,即22122+=x y k表示焦点在y 轴上的椭圆, 所以22>k,即01<<k ,所以实数k 的取值范围是(0,1).故选:D .3.(2021·湖南岳阳市·岳阳一中)椭圆221y x k+=的一个焦点是(,那么k =( )A .6-B .6C1D.1【答案】B【解析】因为椭圆221y x k+=上的一个焦点为,在y 轴上,所以1k >,所以15k -=则6k =.故选:B4.(2021·浙江丽水市)“01t <<”是“曲线2211x y t t+=-表示椭圆”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】因为曲线2211x yt t +=-为椭圆,所以0101t t t t>⎧⎪->⎨⎪≠-⎩,解得01t <<且12t ≠,所以“01t <<”是“01t <<且12t ≠”的必要而不充分条件.故选:B考向三 直线与椭圆的位置关系【例3】(2021·全国课时练习)已知椭圆2241x y +=与直线y x m =+有公共点,则实数 m 的取值范围是 _______ .【答案】m ≤≤【解析】由2241x y y x m⎧+=⎨=+⎩,得225210x mx m ++-=.因为直线与椭圆有公共点,所以()2242010m m ∆=--≥, 即254m ≤,解得m ≤≤.故答案为:m ≤≤. 【举一反三】1.若直线y =kx +1与椭圆x 25+y 2m =1总有公共点,则m 的取值范围是________.【答案】 [1,5)∪(5,+∞)【解析】方法一 由于直线y =kx +1恒过点(0,1),所以点(0,1)必在椭圆内或椭圆上, 则0<1m≤1且m ≠5,故m ≥1且m ≠5.方法二 由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +1,mx 2+5y 2-5m =0,消去y 整理得(5k 2+m )x 2+10kx +5(1-m )=0. 由题意知Δ=100k 2-20(1-m )(5k 2+m )≥0对一切k ∈R 恒成立, 即5mk 2+m 2-m ≥0对一切k ∈R 恒成立, 由于m >0且m ≠5,∴m ≥1且m ≠5.2.直线y =kx +k +1与椭圆x 29+y 24=1的位置关系是________.【答案】相交【解析】由于直线y =kx +k +1=k (x +1)+1过定点(-1,1),而(-1,1)在椭圆内,故直线与椭圆必相交.3.(2021·安徽省泗县第一中学)已知椭圆的长轴长是(,0). (1)求这个椭圆的标准方程;(2)如果直线y x m =+与这个椭圆交于两不同的点,求m 的取值范围. 【解析】(1)由已知得2a =c =a =2321b ∴=-=, ∴椭圆的标准方程为2213x y +=. (2)由2213y x m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,解方程组并整理得2246330x mx m ++-=,有两个不同的交点∴222(6)44(33)12(4)0m m m ∆=-⨯⨯-=-->. 解不等式得22m -<<.考向四 弦长【例4】(2021·上海市进才中学高二月考)过椭圆22:143x y C +=的左焦点,斜率为1的直线被椭圆C截得的弦长为________. 【答案】247【解析】设直线与椭圆相交的两个交点坐标为()()1122,,,x y x y椭圆22:143x y C +=的左焦点为()1,0-所以直线的方程为1y x =+则22217880143y x x x x y =+⎧⎪⇒+-=⎨+=⎪⎩所以121288,77x x x x +=-=-247=故答案为:247【举一反三】1.(2021·全国课时练习)求过点(3,0)且斜率为45的直线被椭圆2212516x y +=所截得的线段的长度. 【答案】415【解析】过点(3,0)且斜率为45的直线方程为()435y x =-,设直线与椭圆的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将直线方程代入椭圆方程得()22312525x x -+=, 即x 2-3x -8=0.∴x 1+x 2=3,x 1x 2=-8.∴415AB ===. 2.(2021·安徽省泗县第一中学)已知椭圆的长轴长是(),).(1)求这个椭圆的标准方程;(2)如果直线y x m =+与这个椭圆交于A 、B两不同的点,若AB =,求m 的值.【答案】(1)2213x y +=;(2)1m =±. 【解析】(1)由已知得2a =,则a =c =2221b a c =-=所以椭圆的标准方程2213x y +=(2)由2213y x m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩消除y 得2246330x mx m ++-= 因为有两个不同的交点,所以()222(6)44(33)1240m m m ∆=-⨯⨯-=--> 得m 的取值范围为()2,2-由韦达定理得:126342m m x x --+== ,212334m x x -=所以2AB ===解得1m =± 考向五 离心率【例5】(2021·全国课时练习)若椭圆的两个焦点与短轴的一个端点构成一个正三角形,则该椭圆的离心率为( )A .12BC【答案】A【解析】不妨设椭圆的左、右焦点分别为F 1,F 2,B 为椭圆的上顶点. 依题意可知,△BF 1F 2是正三角形.∵在Rt △OBF 2中,|OF 2|=c ,|BF 2|=a ,∠OF 2B =60°, ∴1cos602c a ︒==,即椭圆的离心率12e =.故选:A【举一反三】1.(2021·全国高三月考(文))已知点(M 是椭圆22221x y a b+=()0a b >>上的一点,1F ,2F 是椭圆的左、右焦点,若△12MF F 为等腰三角形,则该椭圆的离心率为( )A .23B .24C .12或23D .23 【答案】D【解析】由△12MF F 为等腰三角形知:当112||||2F M F F c ==,而1(,0)F c -,则22(3)154c c ++=,整理得2280c c --=,解得4c =或2c =-(舍),而242228F M a c a ===-=-,故6a =,此时23c e a ==; 当212||||2F M F F c ==,而2(,0)F c ,则22(3)154c c -+=,整理得2280c c +-=,解得2c =或4c =-(舍),而12224F M a c a ===-=-,故2a =+,此时23c e a ==; 故选:D.2.(2021·浙江高三其他模拟)已知椭圆22221x y a b+=(0a b >>)的左、右焦点分别是1F ,2F ,点P在椭圆上,O 是坐标原点,12123F PF FOP π∠=∠=,则椭圆的离心率是( ) AB【答案】D【解析】根据12123F PF FOP π∠=∠=以及121PF F OF P ∠=∠,得121PFO F F P ∽△△,于是11121PF F O F F PF =,所以1PF =,又122PF PF a +=,所以22PF a =.在21F FP △中,由余弦定理,得)()()22214222()2c a a =+-⨯-,即2220c a +-=,所以220e -=,因为01e <<,所以椭圆的离心率e =D 3.(2021·江苏启东市)已知椭圆短轴上的两个三等分点与两个焦点构成一个正方形,则该椭圆的离心率是( )A.10B.3C.2D【答案】A【解析】由题意可知:223bc =,即3b c =,所以a ==所以离心率10c e a ===.故选:A1.(2021·江西高三其他模拟(文))如图,P 是椭圆22194x y +=上的一点,F 是椭圆的右焦点且PQ FQ =-,2OQ =,则PF =( )强化练习A .2B .3D .4 【答案】A【解析】由22194x y +=可得:3a =因为PQ FQ =-,所以点Q 是线段PF 的中点, 设椭圆的右焦点为F ',则O 是FF '的中点, 所以24PF OQ '==, 由椭圆的定义可知:26PF PF a '+==,所以2PF =, 故选:A.2.(2021·全国课时练习)已知椭圆2211612x y +=的左焦点是F 1,右焦点是F 2,点P 在椭圆上,如果线段PF 1的中点在y 轴上,那么|PF 1|∶|PF 2|=( ) A .3∶5B .3∶4C .5∶3D .4∶3 【答案】C【解析】由2211612x y +==1可知216a =,212b =,所以22216124c a b =-=-=,所以F 1(-2,0),F 2(2,0),∵线段PF 1的中点M 在y 轴上,且原点O 为线段12F F 的中点, 所以2//PF MO ,所以2PF x ⊥轴,∴可设P (2,y ),把P (2,y )代入椭圆2211612x y +=,得29y =.∴|PF 1|5=,|PF 2|=3.∴12||5||3PF PF =. 故选:C3.(2021·上海市莘庄中学)平面内有两个定点12,F F 和一动点M ,设命题甲:12||||MF MF +是定值,命题乙:点M 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 .充要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】若点M 的轨迹是以12,F F 为焦点的椭圆,则根据椭圆的定义可知动点M 到两定点12,F F 的距离之和12|||2|MF MF a =+(0a >,且a 为常数)成立是定值.若动点M 到两定点12,F F 的距离之和12|||2|MF MF a =+(0a >,且a 为常数),当122||a F F ,此时的轨迹不是椭圆.∴甲是乙的必要不充分条件.故选:B .4.(2021·重庆)已知椭圆()222210x y a b a b+=>>在第一象限上的一点P 与椭圆的左、右焦点1F 、2F 恰好构成顶角为120的等腰三角形,则椭圆的离心率为()A B .12C .2D 【答案】A【解析】因为点P 是椭圆()222210x y a b a b+=>>上位于第一象限的点,12PF PF >,所以,12PF F ∠为锐角,因为12PF F △是顶角为120的等腰三角形,但1221PF F PF F ∠<∠,故21120PF F ︒∠=,所以,2212PF F F c ==,由余弦定理可得12PF ==,由椭圆定理可得1222PF PF c a +=+=,故12c a -==. 故选:A.5.(2021·江苏南通市)设1F ,2F 是椭圆22:13x y C m +=的两个焦点,若椭圆C 上存在点M 满足12120F MF ∠=︒,则m 的取值范围是( )A .[)3044⎛⎤⋃+∞ ⎥⎝⎦,,B .[)9044⎛⎤⋃+∞ ⎥⎝⎦,,C .[)30,12,4⎛⎤⋃+∞ ⎥⎝⎦D .[)90124⎛⎤⋃+∞ ⎥⎝⎦,,【答案】C【解析】由题意可知,若焦点在x 轴上,223,(0)==>a b m m ,则23=-c m ,椭圆C 上存在点M满足12120F MF ∠=︒,如图所示,则160∠≥︒F MO ,即1tan tan 60∠=≥︒cF MO b,所以≥c ,即33-≥m m ,得34m ≤;若焦点在y 轴上,22,3(3)==>a m b m ,则23c m =-,则160∠≥︒F MO ,即1tan tan 60∠=≥︒cF MO b,所以≥c ,即39-≥m ,得12m ≥; 所以m 的取值范围是[)30,12,4⎛⎤⋃+∞ ⎥⎝⎦.故选:C.6.(2021·江西高三其他模拟(文))若椭圆22: 15x y C m+=的一个焦点坐标为(1,0)-,则实数m 的值为( ) A .9B .6C .4D .1 【答案】C【解析】因为椭圆的焦点(1,0)-在x 轴上, 所以25a =,2b m =,所以2225c a b m =-=-, 所以51m -=,解得4m =. 故选:C7.(2021·福建龙岩市)已知椭圆22212x y a +=的一个焦点为()F ,则这个椭圆的方程是( ) A .22132x y +=B .22142x y +=C .22152x y +=D .22162x y +=【答案】C【解析】解:椭圆22212x y a +=的一个焦点为(F ,22b ∴=,c =222325a b c ∴=+=+=,∴椭圆方程为22152x y +=.故选:C . 8.(2021·江西赣州市)已知椭圆222116x y m+=的右焦点为(2,0),则m =( )A ...±.±【答案】C【解析】因为右焦点为(2,0),故焦点在x 轴上且2164m -=,故m =±,故选:C.9.(2021·广西百色市)“0m >”是“方程22112x y m m+=+表示焦点在x 轴的椭圆”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】由题意,方程22112x y m m+=+表示焦点在x 轴上的椭圆,则满足120m m +>>,解得01m <<;又由当01m <<则必有0m >,但若0m >则不一定有01m <<成立,所以“0m >”是“方程22112x y m m+=+表示焦点在x 轴上的椭圆”的必要非充分条件.故选:B .10.(2021·河南郑州市)设1F 、2F 分别是椭圆22:1259x y C +=的左、右焦点,O 为坐标原点,点P在椭圆C 上且满足4OP =,则12PF F △的面积为( )A .3B ..6D .9【答案】D【解析】在椭圆22:1259x y C +=中,5a =,3b =,则4c =,所以,1228F F c ==,设点()00,P x y ,则22001259x y +=,可得220025259x y =-,4OP ===,解得208116y =,094y ∴=,因此,12PF F △的面积为1212011989224PF F S F F y =⋅=⨯⨯=△. 故选:D.11.(2021·全国高三专题练习)已知1F ,2F 分别是椭圆()222210x y a b a b+=>>的左、右焦点,若椭圆上存在点P ,使得120PF PF ⋅=,则该椭圆的离心率的取值范围是( )A .,12⎫⎪⎪⎣⎭B .2⎛ ⎝⎦C .12⎡⎢⎣⎦D .22⎣⎦【答案】A【解析】由120PF PF ⋅=得:12PF PF ⊥,∴点P 在以()()12,0,,0F c F c -为直径端点的圆上,由此可得该圆的半径r c b =≥,2222c b a c ∴≥=-,即222c a ≥,22212c e a ∴=≥,12e ∴≤<.故选:A.12.(2021·江苏)若椭圆22x a +22y b =1(a >b >0)的焦距为2,且其离心率为2,则椭圆的方程为( )A .22+=142x yB .22+=121x yC .22143+=x yD .22+=184x y【答案】B【解析】由题意可知:22c =,即1c =,由椭圆的离心率2c e a ==,解得:a = 2221b a c =-= ∴椭圆的标准方程:2212x y +=故选:B13.(2021·全国课时练习)已知中心在原点的椭圆C 的右焦点为F (1,0),离心率等于12,则C 的方程是( )A .22134x y +=B .2214x +=C .22143x y +=D .2214x y +=【答案】C【解析】依题意知,所求椭圆的焦点位于x 轴上,且11,2,2c c e a b a ===⇒=== 因此椭圆的方程是22143x y +=.故选:C14.(多选)(2021·山东滨州市·高三一模)已知椭圆22:12520x y M +=的左、右焦点分别是1F ,2F ,左、右顶点分别是1A ,2A ,点P 是椭圆上异于1A ,2A 的任意一点,则下列说法正确的是( ) A .125PF PF +=B .直线1PA 与直线2PA 的斜率之积为45- C .存在点P 满足1290F PF ∠=︒D .若12F PF △的面积为P 的横坐标为【答案】BD【解析】由题意5,a b c ===,1(F ,2F ,1(5,0)A -,2(5),0A ,短轴一个顶点2B ,12210PF PF a +==,A 错;设(,)P x y ,则2212520x y +=,2220(1)25x y =-,所以1222221420(1)552525255PA PAy y y x k k x x x x =⨯==-⨯=-+---,B 正确;因为22221tan 12OF OB F OB ∠===<,所以22045OB F ︒<∠<︒,从而12222290F B F OB F ∠=∠<︒,而P 是椭圆上任一点时,当P 是短轴端点时12F PF ∠最大,因此不存在点P 满足1290F PF ∠=︒,C 错;(,)P x y,1212132PF F P P S F F y y ===△4P y =,则21612520P x +=,P x =D 正确. 故选:BD .15.(多选)(2021·武冈市第二中学)已知点(),2P a a -在直线730x ay ++=上,则圆锥曲线221x y a+=的离心率为( ) ABD.2【答案】AC【解析】∵(),2P a a -在直线730x ay ++=上,所以27230a a -++=, 即22730a a -+=,解得3a =或12a =, 当3a =时,圆锥曲线2213x y +=,为中心在原点,焦点在x轴上的椭圆,离心率e ==, 当12a =时,圆锥曲线22112x y +=,为中心在原点,焦点在y轴上的椭圆,2e ==, 故选:AC.16.(多选)(2021·山东聊城市)已知五个数1,p ,m ,q ,16成等比数列,则曲线221x y p m+=的离心率可以是( )A B .2C 【答案】AC【解析】由题意416p =,2p =±,4m =,曲线方程为22124x y +=或22124x y +=-,方程为22124x y +=时,离心率为22e ==,方程为22124x y +=-,离心率为22e ==. 故选:AC .17.(2021·陕西西安市·高三月考(理))已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>左、右焦点分别为1F 、2F ,过1F 且倾斜角为30的直线1l 与过2F 的直线2l 交于P 点,点P 在椭圆上,且1290F PF ∠=.则椭圆C 的离心率e =________.1 【解析】如下图所示:由已知条件可知,在12Rt PF F 中,1290F PF ∠=,1230PF F ∠=,21212PF F F c ∴==,则1PF ==,由椭圆的定义可得122PF PF a +=,即12c a ,1c e a ∴===.1.18.(2021·安徽芜湖市·)已知F 1,F 2为椭圆22C :14x y +=的左、右焦点,点P 在椭圆C 上,1260F PF ∠=︒,则12PF PF ⋅=___________. 【答案】43【解析】由椭圆定义可得|PF 1|+|PF 2|=4,利用余弦定理可得|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos 60°=|F 1F 2|2, 所以22121212()312PF PF PF PF F F +-⋅==,解得3|PF 1|·|PF 2|=4,即12PF PF ⋅=43, 故答案为:4319.(2021·上海市西南位育中学)已知Р为椭圆22195x y +=上的点,1F 、2F ,是椭圆的两个焦点,且1260F PF ∠=︒,则12PF PF =_____ 【答案】203【解析】由椭圆22195x y +=,可得()12,0F -、()22,0F由条件可得1226PF PF a +== 由余弦定理可得2221212122cos60F F PF PF PF PF =+-︒所以()21212163PF PF PF PF =+-,即1216363PF PF =-所以12PF PF =203故答案为:20320.(2021·江苏南通市)已知椭圆22:143x y C +=的左、右焦点分别为1F 、2F ,点()4,4M ,若点P 为椭圆C 上的一个动点,则1PM PF -的最小值为____________. 【答案】1【解析】由已知得222224,3,1a b c a b ===-=,2(1,0)F , 因为2124PF PF a +==,所以124PF PF =-, 所以()12244PM PF PM PF PM PF -=--=+-, 所以当三点2M P F 、、共线时,24PM PF +-最小,即224441PM PF MF +-=-==.故答案为:1.21.(2021·广西百色市)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ,焦距为2c ,若直线)y x c =-与椭圆的一个交点M 满足21122MF F MF F ∠=∠,则该椭圆的离心率等于________.1【解析】设直线)y x c =-的倾斜角为α,则tan α=0180α≤<120α∴=.21211212122360090F MF F MF F M F MF M F F F ∴∠=∠=∠∴∠=∴∠=在直角三角12F MF 形中,令1c =,则211,MF MF ===由椭圆定义得122||||1a MF MF =+=∴椭圆的离心率212c e a ===.1.22.(2021·内蒙古赤峰市·高三期末(理))已知椭圆C 的两个焦点分别为1(2,0)F -,2(2,0)F ,离心率为12e =,点P 在椭圆C 上,且1230F PF ∠=,则12F PF △的面积为__________.【答案】24-【解析】由已知得12,2c e ==,所以4a =, 由椭圆定义得12248F P PF +=⨯=,由余弦定理得222121212123cos cos302F P PF F F F PF F P PF +-∠===⨯, 即()2121212216F P PF FP PF P PF +-⨯-=⨯,12F P PF⨯=,则12F PF △的面积为12111sin 3024222S F P PF =⨯⨯=⨯=-故答案为:24-23.(2021·广东梅州市)已知过点31,2M ⎛⎫- ⎪⎝⎭的椭圆C 的焦点分别为()11,0F -,()21,0F ,则椭圆C 的标准方程是___________.【答案】22143x y +=【解析】由题意24a ==,2a =,所以b =,所以椭圆方程为22143x y +=.故答案为:22143x y +=.24.(2021·安徽省临泉第一中学)椭圆22134x y+=的离心率等于______.【答案】12【解析】由题意2,a b ==,所以1c ==,离心率为12c e a ==.故答案为:12.25.(2021·湖南常德市一中高三月考)写一个离心率是椭圆2211612x y +=的离心率4倍且焦点在x 轴上的双曲线标准方程:___________.【答案】2213y x -=(答案不唯一)【解析】有椭圆方程可知216a =,212b =,则216124c =-=,所以椭圆的离心率2142c e a ===,则双曲线的离心率2e =,则双曲线中22cc a a=⇒=,即22224c a a b ==+,得223b a =,令21a =,则23b =,所以满足条件的一个双曲线方程是2213y x -=.故答案为:2213y x -=(答案不唯一)26.(2021·全国高三专题练习)过点(1,2)-的直线l 被圆222210x y x y +--+=截得的弦长为2,则直线l 的斜率为__________. 【答案】12-【解析】根据题意,圆222210x y x y +--+=的标准方程为22(1)(1)1x y -+-=,其圆心为(1,1),半径1r =,过点(1,2)-的直线l 被圆222210x y x y +--+=截得的弦长为2,则直线l 经过圆的圆心, 故直线l 的斜率1211(1)2k -==---;故答案为:12-. 27.(2021·六安市裕安区新安中学)已知椭圆的两个焦点坐标分别是()2,0-,()2,0,并且经过点53,22⎛⎫- ⎪⎝⎭. (1)求椭圆的标准方程;(2)若直线1y x =+与椭圆交于A 、B 两点,求AB 中点的坐标.【答案】(1)221106x y +=;(2)53,88⎛⎫- ⎪⎝⎭. 【解析】(1)由于椭圆的焦点在x 轴上,所以设它的标准方程为()222210x ya b a b+=>>,由椭圆定义知2c =,2a ==所以a =,所以222104b a c =-=-, 所求椭圆标准方程为221106x y +=.(2)设直线与椭圆的交点为()11,A x y ,()22,B x y ,联立方程2211061x y y x ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩,得2810250x x +-=,得1254x x +=-,12258x x =-. 设AB 的中点坐标为()00,x y ,则120528x x x +==-,038y =, 所以中点坐标为53,88⎛⎫- ⎪⎝⎭.28.(2021·河南高三月考(文))已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左、右焦点分别为12,F F ,离33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭在C 上. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)设过2F 的直线l 与C 交于A ,B 两点,若1110·3AF BF =,求AB . 【答案】(1)2212x y +=;(2)||3AB =.【解析】解:(1)因为椭圆C过点33⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭, 所以2241133a b +=.① 又椭圆C2212c a =,故2222222112b ac c a a a -==-=.② 联立①②得2222411,331,2a b b a ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得222,1,a b ⎧=⎨=⎩故椭圆C 的标准方程为2212x y +=.(2)当直线l的斜率不存在时,2222b AF BF a ===,所以211910223AF BF ⋅==≠, 故直线l 的斜率存在,设直线()()1122:(1),,,,l y k x A x y B x y =-.联立22(1),1,2y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 并整理得()2222214220k x k x k +-+-=, 则22121222422,2121k k x x x x k k -+==++.1AF ====,同理1||BF =. 因为()2121211242182102423x x x x k AF BF k ++++⋅===+,解得21k =,所以11AF BF +==又因为11||AF BF AB++=||3AB =. 29.(2021·吉林长春市·高三二模(文))已知椭圆()22122:10x y C a b a b+=>>的左右焦点分别为12,F F ,离心率为12,过椭圆右焦点的直线交椭圆于,A B 两点,1AF B △的周长为8,O 为坐标原点, (1)求椭圆的方程;(2)求面积AOB 的最大值.【答案】(1)22143x y +=;(2)32. 【解析】(1)设椭圆半焦距为,c 由题意可知48,2a a ==, 由离心率有21,3c b ==,所以椭圆方程为22143x y +=,(2)设直线:1AB x ty =+,联立方程组221431x y x ty ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩, 消去x 得()2243690tyty ++-=,设()()1122,,,A x y B x y , 有12122269,4343t y y y y t t --+==++, 由21OF =,所以OAB的面积2121612S OF y y =⋅-==⨯,函数1()3f x x x=+[)1,x ∈+∞,令121x x >≥, 则()1212121212123111()()33x x f x f x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫--=+-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为121x x >≥,所以()121212310x x x x x x -->,12())0(f x f x ->。
椭圆专题复习1.(课本P33.7)已知圆221:(1)1,F x y ++=圆222:(1)9,F x y -+=动圆P 与圆1F 外切,与圆2F 内切,则动圆圆心P 的轨迹方程是 .2.(课本P33.8).设动点P 到点(1,0)F 的距离是到直线9x =的距离之比为13,则点P 的轨迹方程是3.(课本P32.3)改编)已知椭圆以坐标轴为对称轴,且长轴是短轴的3倍,并且过点P (3,0),则椭圆的方程为_______________________________4.(课本P33.3).经过两点2A(2,,3B(2,两点的椭圆标准方程是 .5.(2015江苏改编) 已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的椭圆的离心率是22,且右焦点F 到左准线l 的距离为3,则椭圆的标准方程为________.6.(2015南通)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点为(0,b)B ,右焦点为F ,直线BF 与椭圆的另一个交点为M ,且2BF FM =,则椭圆的离心率为7.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1、F 2,离心率为e ,若椭圆上存在点P ,使得PF 1PF 2=e ,则该离心率e 的取值范围是________.8.( 浙江2015高考第15题·)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点F (c ,0)关于直线y =bc x 的对称点Q 在椭圆上,则椭圆的离心率是________.9.(重庆2015高考第21题)如图,椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线交椭圆于P 、Q 两点,且PQ ⊥PF 1.(1)若PF 1=2+2,PF 2=2-2,求椭圆的标准方程; (2)若PF 1=PQ ,求椭圆的离心率e .拓展1: 已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一点A 关于原点的对称点为B ,右焦点为F ,AF BF ⊥,,,,124ABF ππαα⎡⎤∠=∈⎢⎥⎣⎦求椭圆的离心率的取值范围。
拓展2:已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与x 轴的正半轴交于点A ,O 是原点,若椭圆上存在一点M ,使MA ⊥MO ,求椭圆的离心率的取值范围.10.(江苏2014高考第17题)如图,在平面直角坐标系xOy 中,12F F ,分别是椭圆22221(0)y x a b a b +=>>的左、右焦点,顶点B 的坐标为(0)b ,,连结2BF 并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连结1FC . (1)若点C 的坐标为()4133,,且22BF(2)若1FC AB ⊥,求椭圆离心率e 的值. 巩固练习1. .设点(0,5)M -,(0,5)N ,MNP ∆的周长为36,则MNP ∆的顶点P 的轨迹方程为 .2. .椭圆22129x y k +=+的离心率为12,则k 的值为 3. 如图所示,A ,B 是椭圆的两个顶点,C 是AB 的中点,F 为椭圆的右焦点,OC 的延长线交椭圆于点M ,且OF =2,若MF ⊥OA ,则椭圆的方程为__________. 4. .(江苏2013高考第12题).在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C 的标准方程为)0,0(12222>>=+b a b y a x 0a b >>),右焦点为F ,右准线为l ,短轴的一个端点为B ,设原点到直线BF 的距离为1d ,F 到l 的距离为2d ,若126d d =,则椭圆C 的离心率为5.椭圆221(22y x a b a b+=>>0)的右焦点为F,点2(0)a A c ,,在椭圆上存在点P 满足线段AP 的垂直平分线过点F,则椭圆离心率的取值范围是________.6.如图,已知21,F F 是椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点,点P 在椭圆C 上,线段2PF 与圆222b y x =+相切于点Q ,且点Q 为线段2PF 的中点,则椭圆C 的离心率为 .7.如图,椭圆C :x2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的上、下顶点分别为A ,B ,右焦点为F ,点P 在椭圆C 上,且OP ⊥AF.(1) 若点P 坐标为(3,1),求椭圆C 的方程;(2) 延长AF 交椭圆C 于点Q ,若直线OP 的斜率是直线BQ 的斜率的2倍,求椭圆C 的离心率;8.已知椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x ,点B A ,分别是椭圆的左顶点和上顶点,直线AB与圆G :4222c y x =+(c 是椭圆的半焦距)相离,P 是直线AB 上一动点,过点P 作圆G 的两切线,切点分别为M ,N .(1)若椭圆C 经过两点),(3241、),(1233,求椭圆C 的方程; (2)当c 为定值时,求证:直线MN 经过一定点E ,并求OE OP ⋅的值(O 是坐标原点); (3)若存在点P 使得PMN ∆为正三角形,试求椭圆离心率的取值范围.yxN MBAOP变式:设(,)P x y 满足方程222(1)(2)3x y x y -++=-+,则点P 的轨迹是变式:已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一点A 关于原点的对称点为B ,右焦点为F ,AF BF ⊥,,,,124ABF ππαα⎡⎤∠=∈⎢⎥⎣⎦则椭圆的离心率的取值范围是__________.变式:已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)与x 轴的正半轴交于点A ,O 是原点,若椭圆上存在一点M ,使MA ⊥MO ,椭圆的离心率的取值范围 .9.如图,已知21,F F 是椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点,点P 在椭圆C 上,线段2PF 与圆222b y x =+相切于点Q ,且点Q 为线段2PF 的中点,则椭圆C 的离心率Q O F 2F 1P y 为 .变式:10.如图,已知21,F F 是椭圆C :)0(12222>>=+b a by a x 的左、右焦点,点P 在椭圆C 上,线段2PF 与圆222b y x =+相切于点Q ,且点Q 为线段2PF 的中点,则椭圆C 的离心率为 .变式:11.(课本P33.11).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________. 16.(1) 解:因为点P(3,1),所以k OP =13. 因为AF ⊥OP ,-b c ×13=-1,所以3c =b ,所以3a 2=4b 2.(2分) 又点P(3,1)在椭圆上,所以3a 2+1b 2=1,解之得a 2=133,b 2=134.故椭圆C 的方程为x 2133+y 2134=1.(4分)(2) 解:由题意,直线AF 的方程为x c +y b =1,与椭圆C 的方程x 2a 2+y 2b 2=1联立消去y ,得a 2+c 2a 2c2x 2-2x c =0,解得x =0或x =2a 2c a 2+c 2,所以Q 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 2c a 2+c2,b (c 2-a 2)a 2+c 2,(7分) 所以直线BQ 的斜率为k BQ =b (c 2-a 2)a 2+c 2+b2a 2c a 2+c 2=bca 2.由题意得c b =2bca2,所以a 2=2b 2,(9分)所以椭圆的离心率e =c a =1-b 2a 2=22.(10分)易错点:忽略挖去与y 轴的交点.参考答案:221(0)144169x y x +=≠(待定) 6.易错点:容易遗漏焦点在y 轴的情形. 参考答案:4或54- 14.答案 x 24+y 22=1解析 设所求的椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0),则A (a,0),B (0,b ),C ⎝⎛⎭⎫a 2,b 2, F (a 2-b 2,0).依题意,得a 2-b 2=2,FM 的直线方程是x =2,所以M ⎝⎛⎭⎫2,ba a 2-2. 由于O ,C ,M 三点共线,所以b a 2-2a 2=b2a 2,即a 2-2=2,所以a 2=4,b 2=2.所求方程是x 24+y 22=1.14.如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 1,F 2分别为椭圆22221y x a b +=(0a b >>)的左、右焦点,B ,C 分别为椭圆的 上、下顶点,直线BF 2与椭圆的另一交点为D . 若127cos 25F BF ∠=,则直线CD 的斜率为(备用)110=表示的曲线是 ;其方程为6=表示的曲线是 ;其方程为 .参考答案:椭圆;2212516y x +=;线段;0(33)x y =-≤≤ (P37.10)椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的焦点12,F F ,短轴的一个端点为P ,当12F PF ∠为钝角时,则离心率e 的取值范围是变式:椭圆2214x y +=的焦点12,F F ,点P 为椭圆上一动点,当12F PF ∠为钝角时,求点P 的横坐标取值范围.解析 |AF|22a b c c c=-=,而|PF|a c ≤+, 所以2b a c c+≥, 即2210e e +-≥,解得112e ≤<.答案 D5.已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)与x 轴的正半轴交于点A ,O 是原点,若椭圆上存在一点M ,使MA ⊥MO ,椭圆的离心率的取值范围 .(2)设M (x ,y ),则MA ⊥MO ,得y x ·yx -a=-1.将其与椭圆方程联立,消去y ,得(x -a )(b 2x -a 2x +b 2a )=0.由x ≠a ,得x =ab 2a 2-b2=ab 2c 2.∵M (x ,y )在椭圆上,∴x ∈[-a ,a ],又MA ⊥MO ,则x ∈(0,a ),即0<ab 2c2<a ,∴0<b 2c 2<1,1<a 2c 2=b 2+c 2c 2<2,则c 2a 2>12,∴e >22.又∵0<e <1,∴22<e <1.6 (2)(2014·江西)设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左,右焦点为F 1,F 2,过F 2作x 轴的垂线与C 相交于A ,B 两点,F 1B 与y 轴相交于点D ,若AD ⊥F 1B ,则椭圆C 的离心率等于________. (2)直线AB :x =c ,代入x 2a 2+y 2b 2=1,得y =±b 2a .∴A (c ,b 2a ),B (c ,-b 2a ).∴kBF 1=-b 2a-0c -(-c )=-b 2a 2c =-b 22ac .∴直线BF 1:y -0=-b 22ac (x +c ).令x =0,则y =-b 22a,∴D (0,-b 22a ),∴k AD =b 2a +b 22ac =3b 22ac.由于AD ⊥BF 1,∴-b 22ac ·3b 22ac =-1,∴3b 4=4a 2c 2,∴3b 2=2ac ,即3(a 2-c 2)=2ac , ∴3e 2+2e -3=0,∴e =-2±4-4×3×(-3)23=-2±423.∵e >0,∴e =-2+423=223=33.答案 (1)⎝⎛⎦⎤0,32 (2)33命题点2 由直线与椭圆的位置关系研究直线的性质 例5 (2015·江苏)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,且右焦点F 到左准线l 的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F 的直线与椭圆交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线分别交直线l 和AB 于点P ,C ,若PC =2AB ,求直线AB 的方程. 解 (1)由题意,得c a =22且c +a 2c =3,解得a =2,c =1,则b =1, 所以椭圆的标准方程为x 22+y 2=1.(2)当AB ⊥x 轴时,AB =2,又CP =3,不合题意.当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y =k (x -1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 将AB 的方程代入椭圆方程, 得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2(k 2-1)=0,则x 1,2=2k 2±2(1+k 2)1+2k 2,C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 21+2k 2,-k 1+2k 2,且 AB =(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2=(1+k 2)(x 2-x 1)2=22(1+k 2)1+2k 2.若k =0,则线段AB 的垂直平分线为y 轴,与左准线平行,不合题意. 从而k ≠0,故直线PC 的方程为y +k 1+2k 2=-1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2k 21+2k 2,则P 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,5k 2+2k (1+2k 2), 从而PC =2(3k 2+1)1+k 2|k |(1+2k 2).因为PC =2AB ,所以2(3k 2+1)1+k 2|k |(1+2k 2)=42(1+k 2)1+2k 2,解得k =±1.此时直线AB 的方程为y =x -1或y =-x +1.思维升华 解决直线与椭圆的位置关系的相关问题,其常规思路是先把直线方程与椭圆方程联立,消元、化简,然后应用根与系数的关系建立方程,解决相关问题.涉及弦中点的问题时用“点差法”解决,往往会更简单.4.(课本P33.3(1)).过点3(1,)2,且与椭圆2212x y +=有相同焦点的椭圆的标准方程为_______________.。