椭圆大题题型汇总例题+练习复习过程
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第15讲 椭圆中6大最值问题题型总结【题型目录】题型一:利用均值不等式求最值题型二:利用焦半径范围求最值题型三:椭圆上一点到定点距离最值问题题型四:椭圆上一点到直线距离最值问题题型五:椭圆有关向量积最值问题题型六:声东击西,利用椭圆定义求最值【典型例题】题型一:利用均值不等式求最值【例1】已知,是椭圆的两个焦点,点M 在C 上,则1F 2F 22:12516x y C +=12MF MF ⋅的最大值为( ).A .13B .12C .25D .16【答案】C 【解析】【分析】根据椭圆定义可得,利用基本不等式可得结果.1210MF MF +=【详解】由椭圆方程知:;根据椭圆定义知:,5a =12210MF MF a +==(当且仅当时取等号),21212252MF MF MF MF ⎛+⎫∴⋅≤= ⎪⎝⎭12MF MF =的最大值为.12MF MF ∴⋅25故选:C.【例2】(2022·安徽·高二阶段练习)已知椭圆C :221169x y +=的左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 是椭圆C 上的动点,1m PF =,2n PF =,则14m n +的最小值为( )A .98B .54C D 【答案】A 【解析】【分析】由椭圆的定义可得8m n +=;利用基本不等式,若0a b >, ,则a b +≥,当且仅当a b =时取等号.【详解】根据椭圆的定义可知,1228a PF PF +==,即8m n +=,因为40m ≥>,40n ≥>,所以()141141419558888n m m n m n m n m n ⎛⎛⎫⎛⎫+=++=++≥⨯+= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝,当且仅当83m =,163n =时等号成立.故选:A【题型专练】1.(2022·河南·辉县市第一高级中学高二期末(文))设P 是椭圆22194x y +=上一点,1F 、2F 是椭圆的两个焦点,则12cos F PF ∠的最小值是( )A .19-B .1-C .19D .12【答案】A 【解析】【分析】利用椭圆的定义以及基本不等式可求得12cos F PF ∠的最小值.【详解】在椭圆22194x y +=中,3a =,2b =,c ==,由椭圆定义可得1226PF PF a +==,122F F c ==,由余弦定理可得()2222212121212121212122cos 22PF PF F F PF PF PF PF F F F PF PF PF PF PF +--⋅+-∠==⋅⋅22121262016161111218922PF PF PF PF -=-≥-=-=-⋅⎛+⎫⨯ ⎪⎝⎭,当且仅当123PF PF ==时,等号成立,因此,12cos F PF ∠的最小值为19-.故选:A.2.(2022·全国·高二课时练习)已知 P ( m , n ) 是椭圆上的一个动点,则22+=112x y 22m n+的取值范围是( )A .B .C .D .(]0,1[]1,2(]0,2[)2,+∞3.(2022·全国·高三专题练习)已知点P 在椭圆上,22221(0)y x a b a b +=>>12F F 、为椭圆的两个焦点,求的取值范围.12||||F P P F ⋅【答案】.22,b a ⎡⎤⎣⎦题型二:利用焦半径范围求最值【例1】(2022·全国·高二课时练习)已知椭圆C :()的右焦点,点22221x y a b +=0a b >>(),0F c (),P x y 是椭圆C 上的一个动点.求证:.a c PF a c-≤≤+【例2】(2021·山西吕梁·一模(理))已知为椭圆的左焦点,P 为椭圆上一点,则F 22143x y +=PF 的取值范围为_________.【答案】[1,3]【分析】设出点P 的坐标,由两点间的距离公式求出||PF ,进而根据点在椭圆上将式子化简,最后求出范围.【例3】(2022·河南·新蔡县第一高级中学高二开学考试(文))已知椭圆,点,22142x y +=()0,1A P为椭圆上一动点,则的最大值为____.PA【例4】(2023·全国·高三专题练习)已知点是椭圆+=1上的动点(点不在坐标轴上),P 24x 2y P 为椭圆的左,右焦点,为坐标原点;若是的角平分线上的一点,且丄12F F 、O M 12F PF ∠1F M MP,则丨丨的取值范围为( )OMA .(0B .(0,2)C .(l ,2)D 2)【题型专练】1.平面内有一长度为4的线段,动点P 满足,则的取值范围是( )AB ||||6PA PB +=||PA A .B .C .D .[1,5][1,6][2,5][2,6]【答案】A【解析】由题可得动点在以为焦点,长轴长为6的椭圆上,P ,A B ,3,2a c ∴==则可得的最小值为,最大值为,||PA 1a c -=5a c +=的取值范围是.∴||PA [1,5]故选:A.2.已知动点在椭圆上,若点的坐标为,点满足,且,则P 2214940x y +=A (30),M ||1AM = 0PM AM ⋅= 的最小值是 .||PM【答案】15【解析】由题意知 ,所以,解得,所以40,4922==b a 92=c 3=c ()0,3A 为椭圆的右焦点,由题意知点是以为圆心,为半径上的圆上一动点,且所以M A 1AM PM ⊥1222-=-=PA AMPA PM ,因的最小值为,所以PA437=-=-c a 15142min=-=PM3.已知是椭圆上的动点,且与的四个顶点不重合,,p 22:198x y C +=C 1F 2F 分别是椭圆的左、右焦点,若点在的平分线上,且,则M 12F PF ∠10MF MP ⋅=OM的取值范围是( )A .B .C .D .()0,2(0,(0,3-()0,1【答案】D 【解析】【分析】作出辅助线,得到,求出的取值范围,从而求出的取值范围.212OM F N =2F N OM 【详解】如图,直线与直线相交于点N ,1F M 2PF 由于PM 是的平分线,且,即PM ⊥,12F PF ∠10MF MP ⋅=1F N 所以三角形是等腰三角形,1F PN 所以,点M 为中点,1PF PN =1F N 因为O 为的中点,12F F 所以OM 是三角形的中位线,12F F N所以,212OM F N =其中,212112226F N PF PF PF a PF =-=-=-因为P 与的四个顶点不重合,设,则,C (),P m n ()0,3m ∈22198m n +=,193m ==+所以,又,()12,4PF ∈20F N >所以,()20,2F N ∈()210,12OM F N =∈∴的取值范围是.||OM ()0,1故选:D.题型三:椭圆上一点到定点距离最值问题【例1】(2022·全国·高三专题练习)已知椭圆的长轴长为,短轴长为,则椭圆上任意一点108P 到椭圆中心的距离的取值范围是( )O A .B .C .D .[]4,5[]6,8[]6,10[]8,10【例2】(2022·全国·高三专题练习)已知点是椭圆上的任意一点,过点作圆:P 221129x y +=P C 的切线,设其中一个切点为,则的取值范围为( )()2211x y +-=M PMA .B .C .D .4⎤⎦4⎤⎦【例3】(2022·重庆市实验中学高二阶段练习)已知点P 在椭圆22193x y +=上运动,点Q 在圆225(1)8x y -+=上运动,则PQ 的最小值为___________.【解析】【分析】将求PQ最小值的问题,转化为求点P 到圆心()1,0M 距离最小值的问题,结合点P满足椭圆方程,转化为二次函数求最值即可.【详解】不妨设点P 为()00,x y ,[]03,3x ∈-,则2200193x y +=,则220033x y =-设圆225(1)8x y -+=的圆心为M ,则M 坐标为()1,0则PQ的最小值,即为MP的最小值与圆225(1)8x y -+=.又MP ===当[]03,3x ∈-时,MP ≥,当且仅当032x =时取得等号;故PQ ≥=.故答案为.【题型专练】1.(2021·陕西·长安一中高二期中(文))设B 是椭圆的上顶点,点P 在C 上,则22:14x C y +=PB 的最大值为________.2.已知椭圆的焦点,过点引两条互相垂直的两直线、,若222:1(1)x T y a a+=>(20)F -,(01)M ,1l 2l P 为椭圆上任一点,记点到、的距离分别为、,则的最大值为( )P 1l 2l 1d 2d 2212d d +A .2B .C .D .134134254【答案】D【解析】由题意知 ,所以,解得,所以椭圆的方程为,设4,122==c b 52=a 5=a 1522=+y x ,因为,且,所以又因,所以()00,y x P 21l l ⊥()1,0M (),1202022221-+==+y x PM d d 152020=+y x ,202055y x -=所以因为,所以当时,6241255020020202221+--=+-+-=+y y y y y d d 110≤≤-y 410-=y 的最大值为2221d d +4253.(多选题)已知点是椭圆:上的动点,是圆:P C 2213x y +=Q D ()22114x y ++=上的动点,则( )A .椭圆的短轴长为1B .椭圆C C C .圆在椭圆的内部D .的最小D C PQ 【答案】BC 【解析】【分析】AB.利用椭圆的方程求解判断;C.由椭圆方程和圆的方程联立,利用判别式法判断;D.利用圆心到点的距离判断.【详解】解:因为椭圆方程为:,2213x y +=所以,故A 错误,B 正确;222223,1,2,c a b c a b e a ===-===由,得,()222213114x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪++=⎪⎩2824210x x ++=因为,2244821960∆=-⨯⨯=-<所以椭圆与圆无公共点,又圆心在椭圆内部,()1,0-所以圆在椭圆内部,故C 正确;设,()(,P x y x ≤≤,==当时,取得最小则的最小,故D 错误,32x =-PD PQ 12故选:BC4.(全国·高二课前预习)点、分别在圆和椭圆上,则、P Q (222x y+=2214x y +=P Q两点间的最大距离是( )A .B .C .D .5.(2022·全国·高三专题练习)设椭圆的的焦点为2222:1(0)x y C a b a b +=>>12,,F F P是C 上的动点,直线的一个焦点,的周长为y x =12PF F △4+(1)求椭圆的标准方程;(2)求的最小值和最大值.12PF PF +题型四:椭圆上一点到直线距离最值问题两种思路:法一:设椭圆参数方程,即设椭圆上一点为()θθsin ,cos b a P ,用点到直线的距离公式法二:利用直线与椭圆相切,联立方程,利用判别式0=∆,求出切线,再求两直线间距离【例1】(2022·黑龙江·齐齐哈尔市恒昌中学校高二期中)椭圆22143x y +=上的点P 到直线l :30x y ++=的距离的最小值为( )ABCD【答案】C 【解析】【分析】根据椭圆的形式,运用三角代换法,结合点到直线距离公式、辅助角公式进行求解即可.【详解】由222cos 143x x y y θθ=⎧⎪+=⇒⎨⎪⎩,设(2cos )P θθ,设点P 到直线l :30x y ++=的距离d ,所以有d ,其中tan (0,))2πϕϕ=∈,所以当2()2k k Z πθϕπ+=-∈时,d 有最小=,故选:C【例2】(2022·全国·高二专题练习)椭圆上的点到直线22143x y +=290l x =:-的距离的最大值为______.【例3】(2021·浙江·慈溪市浒山中学高二阶段练习)设点在椭圆上,点()11,P x y 22182x y +=在直线上,则的最小值为___________.()22,Q x y 280x y +-=212136x x y y -+-【题型专练】1.(2022·甘肃·兰州一中高二期中(文))已知实数x ,y 满足方程,则22220x y +-=x y +的最大值为________.2.(2022·全国·高二专题练习)椭圆:上的点到直线C 22194x y +=P 43180l x y ++=:的距离的最小值为_____.3.(2022·四川遂宁·高二期末(理))如图,设P 是圆229x y +=上的动点,点D 是P 在x 轴上的射影,M 为PD 上的一点,且.23MD PD =(1)当P 在圆上运动时,求点M 的轨迹C 方程;(2)求点M 到直线距离的最大值.:290l x y +-=4.(2020·海南·高考真题)已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>过点M (2,3),点A 为其左顶点,且AM 的斜率为 ,12(1)求C 的方程;(2)点N 为椭圆上任意一点,求△AMN 的面积的最大值.联立直线方程与椭圆方程,2x y m -=2211612x y +=可得:,()2232448m y y ++=化简可得:,2216123480y my m ++-=题型五:椭圆有关向量积最值问题【例1】(2022·黑龙江·佳木斯一中高二期中)已知P 为椭圆2212524x y +=上任意一点,EF 为圆22:(1)4N x y -+=任意一条直径,则PE PF ⋅的取值范围为( )A .[8,12]B .[12,20]C .[12,32]D .[32,40]【答案】C 【解析】【分析】由题意可得圆心(1,0)N 恰好是椭圆的右焦点,将PE PF ⋅ 化简得24NP-+ ,由椭圆的性质可知[,]NP a c a c ∈-+,从而可求出PE PF ⋅ 的取值范围【详解】由2212524x y +=,得2225,24a b ==,则5,1a b c ===,圆22:(1)4N x y -+=的圆心(1,0)N 恰好是椭圆的右焦点,圆的半径为2,因为()()PE PF NE NP NF NP⋅=-⋅- ()2NE NF NP NE NF NP=⋅-⋅++ 2cos 0NE NF NPπ=⋅-+ 24NP=-+ ,因为P 为椭圆2212524x y +=上任意一点,N 为椭圆的右焦点,所以[,]NP a c a c ∈-+ ,即[4,6]NP ∈ ,所以2[16,36]NP ∈ ,所以24[12,32]NP -+∈ ,所以PE PF ⋅的取值范围为[12,32],故选:C【例2】(2022·全国·高三专题练习)已知是椭圆12,F F 22:142x y E +=的两个焦点,P 是椭圆E 上任一点,则的取值范围是____________12⋅ F P F P【例3】(2022·全国·高三专题练习)已知点满(),P x y =,点A ,B 关于点对称且,则的最大值为( )()0,2D -2AB =PA PB ⋅A .10B .9C .8D .2【题型专练】1.(2022·山东·高三开学考试)在椭圆上有两个动点,为定点,,则2214x y +=,P Q ()1,0E EP EQ ⊥的最小值为( )EP QP →→⋅131223故选:C .2.(2022·全国·高三专题练习多选题)已知椭圆的左、右焦点为、,点22:132x y C +=1F 2F M为椭圆上的点不在轴上),则下列选项中正确的是( )(M xA .椭圆的长轴长为CB .椭圆的离心率C 13e =C .△的周长为12MF F 2+D .的取值范围为12MF MF ⋅[1,2)3.(2022·全国·高三专题练习)已知是椭圆的两个焦点,12,F F 22163x y +=,A B分别是该椭圆的左顶点和上顶点,点在线段上,则的最小值为__________.P AB 12PF PF ⋅4.(2015·山西大同市·高二期末(理))设、分别是椭圆的左、右焦点,若Q 是该椭圆上的一个动点,则的最大值和最小值分别为A .与B .与C .与D .与12-22-11-21-【答案】A【详解】试题分析:设,由题得,所以(,)Q x y 12(F F ,12(,),,)QF x y QF x y =-=--,因为在椭圆上,所以所以2212·3QF QF x y =-+(22)x -≤≤(,)Q x y ,所以当有最小值;或222123·31244x x QF QF x =-+-=- (22)x -≤≤0x =2-2x =2-时,有最大值1题型六:声东击西,利用椭圆定义求最值此种类型题目,一般要利用椭圆定义,转化为三点共线问题,利用三角形两边之和大于第三边,或者两边之差小于第三边解决【例1】(2022·辽宁·高二期中)动点M 分别与两定点(5,0)A -,(5,0)B 连线的斜率的乘积为1625-,设点M 的轨迹为曲线C ,已知N ,(3,0)F -,则||||MF MN +的最小值为( )A .4B .8C .D .12【答案】B 【解析】【分析】求出轨迹方程2212516x y +=,根据椭圆的定义,可得210MF MF +=,当2MF 经过点N 时,MF MN+最短.【详解】设动点M 的坐标为()M x y , ,则165525y y x x ⋅=-+- 整理后得:2212516x y += ,动点M的轨迹为椭圆,左焦点为()30F -,,右焦点为()230F , ,210MF MF += ,如下图所示,当2MF 经过点N 时,MF MN+最短,此时210108MF MN MF MN +=-+==故选:B【例2】已知是椭圆的左焦点,为椭圆上任意一点,点坐标为,则F 22:11615x y C +=P C Q (4,4)的最大值为( )||||PQ PF +A B .13C .3D .5【答案】B 【解析】【分析】利用椭圆的定义求解.【详解】如图所示:,||||||2||2||813PQ PF PQ a PF a QF ''+=+-≤+==故选:B【例3】(2022·全国·高二课时练习)已知椭圆C:2212516x y +=内有一点()2,3M ,1F ,2F 分别为椭圆的左、右焦点,P 为椭圆C 上的一点,求:(1)1PM PF -的最大值与最小值;(2)1PM PF +的最大值与最小值.【答案】(1)最大,最小值为(2)最大值为10,最小值为10【解析】【分析】(1)由题意可知:根据三角形的性质,即可求得11||||||||PM PF MF -…然后得到1||||PM PF -的最大值与最小值;(2)利用椭圆的定义表示出1||||PM PF +,根据椭圆的定义及三角形三边的关系,即可求得答案.(1)由椭圆22:12516x y C +=可知5a =,4b =,3c =,则1(3,0)F -,2(3,0)F ,则11||||||||PM PF MF -…,当且仅当P 、M 、1F 三点共线时成立,所以1||||PM PF -…,所以1||||PM PF -和;(2)210a =,2(3,0)F ,2||MF =,设P 是椭圆上任一点,由12||||210PF PF a +==,22||||||PM PF MF -…,12212210PM PF PF MF PF a MF ∴+-+=-=…,等号仅当22||||||PM PF MF =-时成立,此时P 、M 、2F 共线,由22||||||PM PF MF +…,12212210PM PF PF MF PF a MF ∴+++=+=+…,等号仅当22||||||PM PF MF =+时成立,此时P 、M 、2F 共线,故1||||PM PF +的最大值10与最小值为10.【题型专练】1.(2022·全国·高二专题练习)已知点(4,0)A 和(2,2)B ,M 是椭圆221259x y +=上的动点,则||||MA MB +最大值是( )A .10+B .10-C .8+D .8【答案】A 【解析】【分析】设左焦点为(4,0)F -,A 为椭圆右焦点,利用椭圆定义转化||||10||||MA MB MB MF +=+-,然后利用平面几何的性质得最大值.【详解】解:椭圆221259x y +=,所以A 为椭圆右焦点,设左焦点为(4,0)F -,则由椭圆定义||||210MA MF a +==,于是||||10||||MA MB MB MF +=+-.当M 不在直线BF 与椭圆交点上时,M 、F 、B 三点构成三角形,于是||||||MB MF BF -<,而当M 在直线BF 与椭圆交点上时,在第一象限交点时,有||||||MB MF BF -=-,在第三象限交点时有||||||MB MF BF -=.显然当M 在直线BF 与椭圆第三象限交点时||||MA MB +有最大值,其最大值为||||10||||10||1010MA MB MB MF BF +=+-=+==+.故选:A.2.(2022·全国·高二专题练习)已知F 为椭圆221259x y +=的左焦点,(2,2)B 是其内一点,M为椭圆上的动点,则MF MB+的最大值为__,最小值为__.【答案】 10+10-【解析】【分析】设A 为椭圆右焦点,设左焦点为(4,0)F -,B 在椭圆内,由椭圆定义210MA MF a +==,结合当M 在直线AB 与椭圆交点上时和当M 在直线BA与椭圆交点,分别求得其最大值与最小值,即可求解.【详解】设A 为椭圆右焦点,设左焦点为(4,0)F -,B 在椭圆内,则由椭圆定义210MA MF a +==,当M 在直线AB 与椭圆交点上时,M 在x 轴的上方时,10MF MB AB+=-,取得最小值,最小值为:1010-=-;当M 在直线BA 与椭圆交点,在x 轴的下方时,MF MB+有最大值,其最大值为1010MF MB MF MA AB AB +≤++=+=+.故答案为:10+10-3.(2022·四川·成都七中高二期末(文))已知点()4,0A ,()2,2B 是椭圆221259x y +=内的两个点,M 是椭圆上的动点,则MA MB+的最大值为______.【答案】10+##10+【解析】【分析】结合椭圆的定义求得正确答案.【详解】依题意,椭圆方程为221259x y +=,所以5,3,4a b c ===,所以()4,0A 是椭圆的右焦点,设左焦点为()4,0C -,根据椭圆的定义可知210MA MB a MC MB MB MC+=-+=+-,=,所以MA MB+的最大值为10+故答案为:10+4.(多选题)已知椭圆的左、右焦点分别为、,点在椭圆内部,点22:12521x y C +=1F 2F ()2,3P Q在椭圆上,则可以是( )2QF QP+A .B .C .D .5101520【答案】ABC 【解析】【分析】作出图形,设直线交椭圆于点、,利用椭圆定义可得1PF C M N 2110QF QP QP QF +=+-,利用点分别与点、重合时取得最小值和最大值可求得Q M N 2QF QP+的取值范围,即可得出合适的选项.【详解】在椭圆中,,,,则、,如下图所示:C 5a =b =2c =()12,0F -()22,0F设直线交椭圆于点、,1PF C M N 5=由椭圆定义可得,则,故,1210QF QF +=2110QF QF =-2110QF QP QP QF +=+-当点与点重合时,此时取得最小值,即,Q M 2QF QP +()21min 105QF QP PF +=-=当点与点重合时,此时取得最大值,即.Q N 2QF QP+()21max 1015QF QP PF +=+=因此,的取值范围是.2QF QP+[]5,15故选:ABC.。
椭 圆题型一:利用椭圆的定义解题 知识总结:(1)椭圆的定义:12122(2PF PF a a F F +=> (2)椭圆的标准方程:焦点在x 轴:12222=+b y a x (a >b >0);焦点在y 轴:12222=+bx a y (a >b >0);(3)椭圆的标准方程判别方法:看分母的大小,即: 如果2x 项的分母大于2y 项的分母,则焦点在x 轴上; 如果2y 项的分母大于2x 项的分母,则焦点在y 轴上; (4)字母,,a b c 的关系:222b c a += (5)焦距:122F F c =例题分析1、写出椭圆221(1)mx y m +=>的焦点坐标;变式:已知方程221(0)mx y m +=≥,对不同范围内的m值分别指出方程所代表的曲线类型;2、椭圆2215x y m +=的焦距为2,则m = ; 椭圆2215x y m+=的焦距为6,则m = ;变式:已知椭圆22sin cos 1(02)x y αααπ-=≤<的焦点在y 轴上,则α的取值范围是3、已知P 为椭圆221259x y +=上一点,12,F F 为椭圆两焦点,1P F =4,求2P F 的长;变式1:已知P 为椭圆221259x y +=上一点,12,F F 为椭圆两焦点,求12P F P F ∙的最大值;变式2:,已知P 为椭圆221259x y +=上一点,12,F F 为椭圆两焦点,线段1PF 的中点M 在y 轴上,求12P F P F 的值;变式3:已知()B -为椭圆221259x y +=内一点,2(4,0)F 是椭圆的右焦点,M 是椭圆上的动点, 求2M F M B -变式4:已知(B -点,2(4,0)F 是椭圆的右焦点,M 是椭圆上的动点,求2M F M B +的最大值.(答案:12)题型二:椭圆的简单几何性质焦点在x 轴上椭圆方程为12222=+by a x (a >b >0).(1)范围:a x a -<<;b y b -<<(2)对称性:分别关于x 轴、y 轴成轴对称; 关于原点中心对称;(3)顶点:1(,0)A a -、2(,0)A a 、1(0,)B b -、2(0,)B b 长轴:122A A a = 短轴:122B B b = 长半轴长:a 短半轴长:b (4)离心率:ace =意义:表示椭圆的扁平程度 离心率取值范围:01e <<离心率大小对扁平程度的影响:如果e 越接近于1,则c 越大,b 越小,椭圆越扁; 如果e 越接近于0,则c 越大,b 越小,椭圆越圆; 题型分析:1、根据条件求椭圆的标准方程(1)已知10a b +=,25b =时,求椭圆的标准方程;(2)长轴长为短轴长的2倍,且椭圆过点(2,4)--;(3)已知椭圆的中心在原点,且经过点()03,P ,b a 3=,求椭圆的标准方程;(4)求中心在原点,对称轴为坐标轴,且经过)2,3(-A 和)1,32(-B 两点的椭圆方程;(设方程122=+ny mx )(5)一短轴的一个顶点B 与焦点12,F F 组成三角形周长为423+且21BF F ∠=32π,求椭圆方程; 2、焦点三角形问题(面积问题) 方法原理:①余弦定理②椭圆定义③C ab S sin 21=∆ (1)已知椭圆方程()012222>>=+b a by a x ,焦点为1F ,2F ,P 是椭圆上一点,α=∠21PF F .求:21PF F ∆的面积(用a 、b 、α表示); 分析:由余弦定理知:221F F 2221PF PF +=12PF -·224cos c PF =α ①由椭圆定义知: a PF PF 221=+ ②则-①②2得 αc o s12221+=⋅b PF PF .故αsin 212121PF PF S PF F ⋅=∆ 212sin 21cos b αα=⨯+ 2tan 2b α=. 焦点三角形面积:12212tan()2MF F S b F MF θθ∆==∠1、若P 是椭圆16410022=+y x 上的一点,1F 、2F 是其焦点,且︒=∠6021PF F ,求△21PF F 的面积 ;2、已知P 是椭圆192522=+y x 上的点,1F 、2F 分别是椭圆的左、右焦点,若21||||2121=⋅⋅PF PF PF PF ,求△21PF F 的x y oF F 2(4,0)M B ∙∙∙∙面积;3、已知椭圆191622=+y x 的左、右焦点分别是1F 、2F ,点P 在椭圆上. 若P 、1F 、2F 是一个直角三角形的三个顶点,求点P 到x 轴的距离;练习:1、椭圆1244922=+x y 上一点P 与椭圆两个焦点1F 、2F 的连线互相垂直,则△21PF F 的面积为( ) A. 20 B. 22 C. 28 D. 242、椭圆1422=+y x 的左右焦点为1F 、2F , P 是椭圆上一点,当△21PF F 的面积为1时,21PF PF ⋅的值为( ) A. 0 B. 1 C. 3 D. 63、椭圆1422=+y x 的左右焦点为1F 、2F , P 是椭圆上一点,当△21PF F 的面积最大时,21PF PF ⋅的值为( ) A. 0 B. 2 C. 4 D.2-4、已知椭圆的中心在原点,对称轴为坐标轴,1F 、2F 为焦点,点P 在椭圆上,直线1PF 与2PF 倾斜角的差为︒90,△21PF F 的面积是20,离心率为35,求椭圆的方程;3、离心率:c e=(一)直接求出,a c 的值或直接求出,a c 的比值; (1)已知椭圆的长轴是短轴长的2倍,求椭圆的离心率;(2)若椭圆)0(,12222>>=+b a by a x 短轴端点为P 满足21PF PF ⊥,求椭圆的离心率;(3)已知)0.0(121>>=+n m nm 则当mn 取得最小值时,求椭圆12222=+ny m x 的的离心率;)(4)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 为椭圆上的点,当11PF F A ⊥,PO ∥AB (O 为椭圆中心)时,求椭圆的离心率;)(5)在平面直角坐标系中,椭圆2222x y a b +=1( a b >>0)的焦距为2,以O 为圆心,a 为半径作圆,过点2(,0)a c作圆的两切线互相垂直,求椭圆离心率;(答案:e )(6)已知21F F 、是椭圆的两个焦点,P 是椭圆上一点,若75,151221=∠=∠F PF F PF , 求椭圆的离心率;) (提示:正玄定理、积化和差公式)(二)解齐次方程求ca的值(1)点P 是椭圆22a x +22by =1(0a b >>)上一点,21F F 、是椭圆的左右焦点,已知,2,1221αα=∠=∠F PF F PF ,321α=∠PF F 求椭圆的离心率;(答案:13-)(2)椭圆的四个顶点为A 、B 、C 、D ,若四边形ABCD 的内切圆恰好过焦点,求椭圆的离心率;(答案:215-)(3)已知直线L 过椭圆12222=+by a x (0a b >>)的顶点A (,0)a 、B (0,)b ,如果坐标原点到直线L 的距离为2a ,求椭圆的离心率;(答案:)(4)以椭圆12222=+by a x 的右焦点2F 为圆心作圆,使该圆过椭圆的中心且与椭圆交于,M N 两点,椭圆左焦点为1F ,直线1MF 与圆相切,求椭圆的离心率;(答案:13-)(5)以椭圆12222=+by a x 的一个焦点F 为圆心作一个圆,使该圆过椭圆的中心O 并且与椭圆交于M 、N 两点,如果∣MF∣=∣MO∣,求椭圆的离心率;(答案:13-)(6)在ABC △中,AB BC =,7cos 18B =-.若以A B ,为焦点的椭圆经过点C ,求椭圆的离心率e =38.(7)设椭圆12222=+by a x 的两个焦点分别为21F F 、,过点2F 作椭圆长轴的垂线交椭圆于点P ,若12F PF ∆为等腰直角三角形,求椭圆的离心率;1)(8)已知21F F 、是椭圆12222=+by a x 的两个焦点,过1F且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,若2ABF ∆是正三角形,求椭圆的离心率;(答案:33)(三)解齐次不等式求ca的范围 (1)已知1F 、2F 是椭圆的两个焦点,满足120MF MF ⋅=的点M 总在椭圆内部,求离心率的范围;答案(2)已知21F F 、是椭圆的两个焦点,P 是椭圆上一点,且9021=∠PF F ,求离心率e 的范围;答案:⎪⎪⎭⎫⎢⎣⎡1,22(3)已知21F F 、是椭圆的两个焦点,P 是椭圆上一点,且6021=∠PF F ,求椭圆离心率范围;答案:⎪⎭⎫⎢⎣⎡1,21(4)设椭圆12222=+by a x 的两焦点为F 1、F 2,若椭圆上存在一点Q ,使∠F 1QF 2=120º,求离心率范围:136<≤e题型三:直线与椭圆的位置关系。
椭圆典型题型归纳题型一. 定义及其应用例1:已知一个动圆与圆22:(4)100C x y ++=相内切,且过点(4,0)A ,求这个动圆圆心M 的轨迹方程;练习:1.6=对应的图形是( )A.直线B. 线段C. 椭圆D. 圆2.10=对应的图形是( )A.直线B. 线段C. 椭圆D. 圆3.10=成立的充要条件是( )A.2212516x y += B.221259x y += C. 2211625x y += D. 221925x y +=4.1m =+表示椭圆,则m 的取值范围是5.过椭圆22941x y +=的一个焦点1F 的直线与椭圆相交于,A B 两点,则,A B 两点与椭圆的另一个焦点2F 构成的2ABF ∆的周长等于 ;6.设圆22(1)25x y ++=的圆心为C ,(1,0)A 是圆内一定点,Q 为圆周上任意一点,线段AQ 的垂直平分线与CQ 的连线交于点M ,则点M 的轨迹方程为 ;题型二. 椭圆的方程 (一)由方程研究曲线例1.方程2211625x y +=的曲线是到定点 和 的距离之和等于 的点的轨迹 (二)分情况求椭圆的方程例2.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(3,0)P ,求椭圆的方程;(三)用待定系数法求方程例3.已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过两点1P 、2(P ,求椭圆的方程;例4.求经过点(2,3)-且与椭圆229436x y +=有共同焦点的椭圆方程;(四)定义法求轨迹方程;例5.在ABC ∆中,,,A B C 所对的三边分别为,,a b c ,且(1,0),(1,0)B C -,求满足b a c >>且,,b a c 成等差数列时顶点A 的轨迹;练习:1、动圆P 与圆221:(4)81C x y ++=内切与圆222:(4)1C x y -+=外切,求动圆圆心的P 的轨迹方程。
2、已知动圆C 过点A (2,0)-,且与圆222:(2)64C x y -+=相内切,则动圆圆心的轨迹方程为 ;(五)相关点法求轨迹方程;例6.已知x 轴上一定点(1,0)A ,Q 为椭圆2214x y +=上任一点,求AQ 的中点M 的轨迹方程;(六)直接法求轨迹方程;例7.设动直线l 垂直于x 轴,且与椭圆2224x y +=交于,A B 两点,点P 是直线l 上满足1PA PB ∙=的点,求点P 的轨迹方程;(七)列方程组求方程例8.中心在原点,一焦点为F 的椭圆被直线32y x =-截得的弦的中点的横坐标为12,求此椭圆的方程;题型三.焦点三角形问题椭圆中的焦点三角形:通常结合定义、正弦定理、余弦定理、勾股定理来解决;椭圆22221(0)x y a b a b+=>>上一点00(,)P x y 和焦点1(,0)c F -,2(,0)c F 为顶点的12PFF ∆中,12FPF α=∠,则当P 为短轴端点时α最大,且 ①122PF PF a +=; ②22212122cos 4c PF PF PF PF α=+-;③12121sin 2PF F S PF PF α∆==2tan 2b α⋅。
高中数学 - 椭圆常考题型汇总及练习第一部分:复习运用的知识(一)椭圆几何性质椭圆第一定义 :平面内与两定点 F 1、F 2 距离和等于常数 2a (大于 F 1F 2 )的点的轨迹叫做椭圆 . 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 2c . 椭圆的几 何性质 : 以 22x2y 2 1 a b 0 为例a2 b 222xy1. 范围: 由标准方程可知,椭圆上点的坐标 x,y 都适合不等式 2 1, 2 1,即 abx a, y b 说明椭圆位于直线 x a 和 y b 所围成的矩形里(封闭曲线) .该性质主要用 于求最值、轨迹检验等问题 .2.对称性 :关于原点、 x 轴、 y 轴对称,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是椭圆的对称中心。
4. 长轴、短轴:5. 离心率3. 顶点(椭圆和它的对称轴的交点)有四个: A 1a,0 、 A 2 a,0 、 B 1 0, b 、 B 2 0,b .A 1A 2 叫椭圆的长轴, A 1A22a, a 是 长半轴长; B 1B 2 叫椭圆的短轴,B 1B22b,b 是短半轴长 .1) 椭圆焦距与长轴的比 e a c 0,0e2) Rt OB 2F 2 , B 2F 2OB 22OF 2 ,即a 2b 22c 2 .这是椭圆的特征三角形,并cos OF 2B 2 的值是椭圆的离心率 .椭圆的圆扁程度由离心率的大小确定,与焦点所在的坐标轴无关 .当 e 接近于 1 时, c 越接近于 22a,从而b ac 越小,椭圆越扁; 当 e 接近于 0 时,c 越接近于 0,从而 b22ac越大,椭圆越接近圆。
2b 2 6.通径(过椭圆的焦点且垂直于长轴的弦) ,2ba7.设 F 1、 F 2 为椭圆的两个焦点, P 为椭圆上一点,当 P 、 F 1、F 2 三点不在同一直线上时,P 、 F 1、 F 2 构成了一个三角形——焦点三角形 . 依椭圆的定义知:PF 1 PF 2 2a, F 1F 2 2c .(二) 运用的知识点及公式1、两条直线 l 1: y k 1x b 1,l 2: y k 2x b 2 垂直:则 k 1k 21;两条直线垂直,则直线所在的向量 v r 1 gv r2 022、韦达定理:若一元二次方程 ax bx c 0(a 0) 有两个不同的根 x 1,x 2,则 bcx 1 x 2,x 1x 2 。
椭圆十二大题型总结一、 椭圆的定义和方程问题 (一)定义1. 命题甲:动点P 到两点B A ,的距离之和);,0(2常数>=+a a PB PA 命题乙:P 的轨迹是以A 、B 为焦点的椭圆,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.既不充分又不必要条件2. 已知1F 、2F 是两个定点,且421=F F ,若动点P 满足421=+PF PF 则动点P的轨迹是( )A.椭圆B.圆C.直线D.线段3. 已知1F 、2F是椭圆的两个焦点, P 是椭圆上的一个动点,如果延长P F 1到Q ,使得2PF PQ =,那么动点Q的轨迹是( ) A.椭圆B.圆C.直线D.点4. 椭圆192522=+y x 上一点M 到焦点1F 的距离为2,N 为1MF 的中点,O 是椭圆的中心,则ON 的值是 。
5. 选做:F 1是椭圆15922=+y x 的左焦点,P 在椭圆上运动,定点A (1,1),求||||1PF PA +的最小值。
(二) 标准方程求参数范围1. 试讨论k 的取值范围,使方程13522=-+-k y k x 表示圆,椭圆,双曲线。
2. 轴上的椭圆”的表示焦点在”是“方程“y ny mx n m 1022=+>>( )A.充分而不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件3. 若方程1cos sin 22=+ααy x 表示焦点在y 轴上的椭圆,α所在的象限( ) A.第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限4. 方程231y x -=所表示的曲线是 。
5. 已知方程222=+ky x 表示焦点在X 轴上的椭圆,则实数k 的范围是 。
(三) 待定系数法求椭圆的标准方程 1. 根据下列条件求椭圆的标准方程:(1)两个焦点的坐标分别为(0,5)和(0,-5),椭圆上一点P 到两焦点的距离之和为26;(2)长轴是短轴的2倍,且过点(2,-6);(3)已知椭圆中心在原点,以坐标轴为对称轴,且经过)2,3(),1,6(21--P P ,求椭圆方程;2. 求下列椭圆的标准方程(1)32,8==e c ;(2)过(3,0)点,离心率为36=e ; (3)椭圆的对称轴为坐标轴上,短轴的一个端点与两个焦点组成一个正三角形,焦点到椭圆的最近距离是3。
椭圆专题训练(一)题型1、给出曲线方程,求相应量的值1、求椭圆400251622=+y x 的长轴长为 、短半轴长为 、离心率为 、焦点坐标为 、顶点坐标为 。
2、(练习)求下列各椭圆的长轴和短轴的长,离心率、焦点坐标、顶点坐标、准线方程: ①=+3610022y x 1 ②8222=+y x方法提练:①转化为相应的标准方程;②直接求出a 、b 、c 。
③判断焦点在哪一坐标轴上④将a 、b 、c 的值代入相应量公式(接第2题)③16422=+y x ④81922=+y x3、椭圆)0(022<<=++n m mn ny mx 的焦点为 。
4、曲线=+92522y x 1与=+--ky kx 925221(k<0)有相同的( )A 、长轴长;B 、离心率;C 、准线;D 、焦点题型2、给出相应量的值,求曲线方程1、焦点在x 轴上,焦距等于4,并且经过点P (3,-62)的椭圆方程为: 。
解:依题设椭圆的方程为)0(12222>>=+b a b y a x2、准线方程为x=±4,离心率为1/2的椭圆方程为: 3、两焦点为(±3,0),椭圆上一点P 到两焦点距离的和为10,椭圆方程为:3、两焦点为(±2,0)且过点(2325,-)的椭圆方程为: 方法提练:①判断焦点在哪一坐标轴上;②设出相应的椭圆方程③联立方程组求出a 、b 、c 。
(注意别忘记隐藏的公式)④将a 、b 、c 的值代入相应量公式4、写出适合下列条件的椭圆的标准方程: ①a=4,b=1,焦点在x 轴上。
②a=4,c=15,焦点在y 轴上③a+b=10 c=25.④a=6,c=1/3, 焦点在x 轴上。
⑤过点(-22,0)(0,5)⑥长轴是短轴的3倍,且过点(3,0)⑦离心率e=0.8,焦距为8的椭圆⑧若椭圆的焦点在x 轴上,焦点到短轴顶点的距离为2,到相应准线的距离为3,则椭圆的方程为:椭圆专题训练(二)题型3、给出某曲线方程,表达的是椭圆求所给方程中含的字母的范围。
高三数学椭圆常考题型一、椭圆的基本性质椭圆是一种常见的二次曲线,具有以下基本性质:1. 椭圆的标准方程为:x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1 (a > b > 0)。
2. 椭圆的焦点距离为:c = sqrt(a^2 - b^2)。
3. 椭圆的离心率e = c/a,离心率的取值范围是[0,1]。
4. 椭圆的准线方程为:x = ±a^2/c。
二、常考题型及解析1. 椭圆的定义与标准方程【例1】已知椭圆C的中心在原点,焦点在x轴上,离心率为1/2,且椭圆C上一点到两焦点的距离之和为4。
(1) 求椭圆C的标准方程;(2) 若AB是过椭圆C中心的弦,M是AB的中点,且|AB| = 4√5,求线段AB 的长。
【解析】(1) 根据题意,设椭圆C的标准方程为:x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1 (a > b > 0)。
由离心率的定义,我们有e = c/a = 1/2。
再根据椭圆的定义,到两焦点的距离之和为4,所以2a = 4,即a = 2。
由离心率的定义和已知条件,我们可以得到b = sqrt(a^2 - c^2) = sqrt(4 - 1) = sqrt3。
所以椭圆C的标准方程为:x^2/4 + y^2/3 = 1。
(2) 设AB的方程为y = kx + t。
代入椭圆方程得到二次方程(3 + 4k^2)x^2 +8ktx + 4t^2 - 12 = 0。
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1 + x2 = -8kt/(3 + 4k^2),x1x2 = (4t^2 - 12)/(3 + 4k^2)。
由弦长公式得|AB| = sqrt((x1 - x2)^2 + (y1 - y2)^2) = sqrt((1 + k^2)(x1 - x2)^2) = sqrt((1 + k^2)[(x1 + x2)^2 - 4x1x2])。
将已知条件代入得到k 和t 的关系,进一步求出线段AB的长为8sqrt(3-k^2)。
专题60:椭圆知识点和典型例题(解析版)1、定义:平面内与两个定点,的距离之和等于常数(大于)的点的轨迹称为椭圆.即:。
这两个定点称为椭圆的焦点,两焦点的距离称为椭圆的焦距.2、椭圆的几何性质:焦点的位置焦点在轴上焦点在轴上图形标准方程范围且且顶点、、、、轴长短轴的长长轴的长焦点、、焦距对称性关于轴、轴、原点对称离心率e越小,椭圆越圆;e越大,椭圆越扁通径过椭圆的焦点且垂直于对称轴的弦称为通径:2b2/a焦半径公式题型一:求椭圆的解析式例1.求椭圆224936x y +=的长轴长、焦距、焦点坐标、顶点坐标;【详解】椭圆224936x y +=化为标准方程22194x y +=,∴3a =,2b =,∴c =∴椭圆的长轴长为26a =,焦距为2c =焦点坐标为()1F,)2F ,顶点坐标为()13,0A -,()23,0A ,()10,2B -,()20,2B . 例2.求适合下列条件的椭圆标准方程:(1)与椭圆2212x y +=有相同的焦点,且经过点3(1,)2(2)经过(2,(A B 两点 【详解】(1)椭圆2212x y +=的焦点坐标为(1,0)±,∵椭圆过点3(1,)2,∴24a =,∴2,a b ==,∴椭圆的标准方程为22143x y +=.(2)设所求的椭圆方程为221(0,0,)x y m n m n m n+=>>≠.把(2,(A B 两点代入, ⎪⎭⎫ ⎝⎛-2325,得:14213241mnm n⎧⎪+=⎪⎪⎨⎪⎪+=⎪⎩,解得81m n ==,, ∴椭圆方程为2218x y +=.题型二:求轨迹例3.在同一平面直角坐标系xOy 中,圆224x y +=经过伸缩变换:12x x y y ϕ=⎧⎪⎨=''⎪⎩后,得到曲线C .求曲线C 的方程; 【详解】设圆224x y +=上任意一点(),M x y 经过伸缩变换:12x xy y ω=⎧⎪⎨=''⎪⎩得到对应点(),M x y '''.将x x '=,2y y '=代入224x y +=,得()2224x y ''+=,化简得2214x y ''+=.∴曲线C 的方程为2214x y +=;例4.已知ABC 中,角、、A B C 所对的边分别为,>>、、a b c a c b ,且2,2=+=c a b c ,求点C 的轨迹方程. 【详解】由题意,以AB 所在直线为x 轴,线段AB 的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系, 如图所示,因为2c =,则(1,0),(1,0)A B -,设(,)C x y , 因为2a b c +=,即||||2||CB CA AB +=,4,整理得所以22143x y +=,因为a b >,即||||CB CA >,所以点C 只能在y 轴的左边,即0x <.又ABC 的三个顶点不能共线,所以点C 不能在x 轴上,即2x ≠-.所以所求点C 的轨迹方程为221(20)43x y x +=-<<.例5在圆228x y +=上任取一点P ,过P 作x 轴的垂线PD ,D 为垂足.当点P 在圆上运动时,求线段PD 的中点Q 的轨迹方程. 【详解】解:已知在圆228x y +=上任取一点P ,过P 作x 轴的垂线PD ,D 为垂足, 设0(P x ,0)y ,(,)M x y ,0(D x ,0),M 是PD 的中点,0x x ∴=,02y y =,又P 在圆228x y +=上,22008x y ∴+=,即2248x y +=,∴22182x y +=,∴线段PD 的中点M 的轨迹方程是22182x y +=.题型三:求参数的范围例6:已知椭圆2222:1(0)y x C a b a b+=>>的上下两个焦点分别为12,F F ,过点1F 与y 轴垂直的直线交椭圆C 于 ,M N 两点,2MNF ∆3C 3. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知O 为坐标原点,直线:l y kx m =+与y 轴交于点P ,与椭圆C 交于,A B 两个不同的点,若存在实数λ,使得4OA OB OP λ+=,求m 的取值范围.由题意2MNF ∆的面积为21212||32b cF F MN c MN a===由已知得3c a =,∴21b =,∴24a =, ∴椭圆C 的标准方程为2214y x +=.(Ⅱ)若0m =,则()0,0P ,由椭圆的对称性得AP PB =,即0OA OB +=, ∴0m =能使4OA OB OP λ+=成立. 若0m ≠,由4OA OB OP λ+=,得144OP OA OB λ=+, 因为A ,B ,P 共线,所以14λ+=,解得3λ=. 设()11,A x kx m +,()22,B x kx m +,由22,{440,y kx m x y =++-=得()2224240k x mkx m +++-=,由已知得()()222244440m k k m∆=-+->,即2240k m -+>,且12224km x x k -+=+,212244m x x k -=+,由3AP PB =,得123x x -=,即123x x =-,∴()21212340x x x x ++=, ∴()()2222224412044m k m k k-+=++,即222240m k m k +--=.当21m =时,222240m k m k +--=不成立,∴22241m k m -=-,∵2240k m -+>,∴2224401m m m --+>-,即()222401m m m ->-, ∴214m <<,解得21m -<<-或12m <<.综上所述,m 的取值范围为{|21012}m m m m -<<-=<<或或.直线与圆锥曲线的位置关系2.直线与圆锥曲线的位置关系: ⑴.从几何角度看:(特别注意)要特别注意当直线与双曲线的渐进线平行时,直线与双曲线只有一个交点;当直线与抛物线的对称轴平行或重合时,直线与抛物线也只有一个交点。
椭圆题型总结一、焦点三角形1. 设F 1、F 2是椭圆12322=+y x 的左、右焦点,弦AB 过F 2,求1ABF △的面积的最大值。
(法一)解:如图,设2(0)xF B ααπ∠=<<,22||||AF m BF n ==,,根据椭圆的定义,1||AF m =,1||BF n =,又12||2F F =,在ΔAF 2F 1和ΔBF 2F 1中应用余弦定理,得2222)44cos )44cos m m m n n n αα⎧=+-⎪⎨=++⎪⎩,∴m =,n =∴11211||||2()sin 22F ABB A S F F y y m n α∆=⋅-=⋅⋅+α== 令sin t α=,所以01t <≤,∴21()22t g t t t t==++在(01],上是增函数 ∴当1t =,即2πα=时,max 1()3g t =,故1ABF △(法二)解:设AB :x=my+1,与椭圆2x 2+3y 2=6联立,消x 得 (2m 2+3)y 2+4my-4=0 ∵ AB 过椭圆内定点F 2,∴ Δ恒大于0.设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则Δ=48(m 2+1)1ABF S ∆=|y 1-y 2|=令 t=m 2+1≥1,m 2=t-1, 则 1ABF S ∆=t ∈[1,+∞) f(t)=144t t++在t ∈[1,+∞)上单调递增,且f(t)∈[9,+∞) ∴ t=1即m=0时,ΔABF 1注意:上述AB 的设法:x=my+1,方程中的m 相当于直线AB 的斜率的倒数,但又包含斜率不存在的情况,即m=0的时候。
在直线斜率不等于零时都可以这样设,往往可使消元过程简单化,而且避免了讨论。
2. 如图,M (-2,0)和N (2,0)是平面上的两点,动点P 满足: 6.PM PN += (1) 求点P 的轨迹方程;(2) 若2·1cos PM PN MPN-∠=,求点P 的坐标.解:(1) 由椭圆的定义,点P 的轨迹是以M 、N 为焦点,长轴长2a =6的椭圆. 因此半焦距c =2,长半轴a =3,从而短半轴 b=225a c -=, 所以椭圆的方程为221.95x y += (2) 由2,1cos PM PN MPN=-得cos 2.PM PN MPN PM PN =- ①因为cos 1,MPN P ≠不为椭圆长轴顶点,故P 、M 、N 构成三角形. 在△PMN 中,4,MN =由余弦定理有2222cos .MN PM PN PM PN MPN =+-②将①代入②,得22242(2).PM PN PM PN =+--故点P 在以M 、N 为焦点,实轴长为2213x y -=上. 由(Ⅰ)知,点P 的坐标又满足22195x y +=,所以由方程组22225945,3 3.x y x y ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ 解得22x y ⎧=±⎪⎪⎨⎪=±⎪⎩即P 点坐标为-.二、点差法定理 在椭圆12222=+by a x (a >b >0)中,若直线l 与椭圆相交于M 、N 两点,点),(00y x P 是弦MN 的中点,弦MN 所在的直线l 的斜率为MN k ,则2200ab x y k MN -=⋅.3. 直线l 经过点A (1,2),交椭圆2213616x y +=于两点P 1、P 2,(1)若A 是线段P 1P 2的中点,求l 的方程;(2)求P 1P 2的中点的轨迹.解:(1)设P 1(x 1,y 1)、P 2(x 2,y 2),则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+116361163622222121y x y x ⇒016))((36))((21212121=+-++-y y y y x x x x …………*∵A (1,2)是线段P 1P 2的中点,∴x 1+x 2=2,y 1+y 2=4, ∴016)(436)(22121=-+-y y x x ,即922121-=--x x y y 。
高中数学-椭圆常考题型汇总及练习高中数学-椭圆常考题型汇总及练第一部分:复运用的知识一)椭圆几何性质椭圆的第一定义是:平面内与两定点F1、F2距离和等于常数(大于F1F2)的点的轨迹叫做椭圆。
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(2c)。
椭圆的几何性质以x^2/a^2 + y^2/b^2 = 1为例:范围由标准方程可知,椭圆上点的坐标(x,y)都适合不等式2≤x^2/a^2 + y^2/b^2 ≤1,即abx≤a,y≤b。
这说明椭圆位于直线x=±a和y=±b所围成的矩形里(封闭曲线)。
该性质主要用于求最值、轨迹检验等问题。
椭圆还有以下对称性:关于原点、x轴、y轴对称,坐标轴是椭圆的对称轴,原点是椭圆的对称中心。
椭圆的顶点(椭圆和它的对称轴的交点)有四个:A1(-a,0)、A2(a,0)、B1(0,-b)、B2(0,b)。
长轴为A1A2,长度为2a;短轴为B1B2,长度为2b。
椭圆的离心率e有以下几个性质:(1)椭圆焦距与长轴的比e=c/a,其中c为焦距;(2)a^2=b^2+c^2,即a是长半轴长,b是短半轴长;(3)椭圆的圆扁程度由离心率的大小确定,与焦点所在的坐标轴无关。
当e接近于1时,椭圆越扁;当e接近于0时,椭圆越接近圆。
椭圆还有通径(过椭圆的焦点且垂直于长轴的弦)和焦点三角形等性质。
二)运用的知识点及公式在解题过程中,我们需要掌握以下知识点和公式:1、两条直线.2、XXX定理:若一元二次方程ax^2+bx+c=0(a≠0)有两个不同的根x1,x2,则2bc/(a(x1+x2))=-1,x1+x2=-b/a。
1.中点坐标公式:对于点A(x1,y1)和点B(x2,y2),它们的中点坐标为(x,y),其中x=(x1+x2)/2,y=(y1+y2)/2.2.弦长公式:如果点A(x1,y1)和点B(x2,y2)在直线y=kx+b(k≠0)上,则y1=kx1+b,y2=kx2+b。
椭圆大题题型汇总例
题+练习
椭圆大题题型
解决直线和圆锥曲线的位置关系的解题步骤是:
(1)直线的斜率不存在,直线的斜率存,(2)联立直线和曲线的方程
组;
(3)讨论类一元二次方程(4)一元二次方程的判别式(5)韦达定理,同类坐标变换
(6)同点纵横坐标变换(7)x,y ,k(斜率)的取值范围
(8)目标:弦长,中点,垂直,角度,向量,面积,范围等等
运用的知识:
1、中点坐标公式:1212,y 22
x x y y x ++=
=,其中,x y 是点1122(,)(,)A x y B x y ,的中点坐标。
2、弦长公式:若点1122(,)(,)A x y B x y ,在直线(0)y kx b k =+≠上,
则1122y kx b y kx b =+=+,,这是同点纵横坐标变换,是两大坐标变换技巧之一,
AB ===
=
或者AB ===
= 3、两条直线111222:,:l y k x b l y k x b =+=+垂直:则121k k =-
两条直线垂直,则直线所在的向量120v v =
4、韦达定理:若一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠有两个不同的根12,x x ,则
1212,b c x x x x a a
+=-=。
常见的一些题型:
题型一:数形结合确定直线和圆锥曲线的位置关系
题型二:弦的垂直平分线问题
弦的垂直平分线问题和对称问题是一种解题思维,首先弄清楚哪个是弦,哪个是对称轴,用到的知识是:垂直(两直线的斜率之积为-1)和平分(中点坐标公式)。
例题1、过点T(-1,0)作直线l 与曲线N :2y x =交于A 、B 两点,在x 轴上是否存在一点E(0x ,0),使得ABE ∆是等边三角形,若存在,求出0x ;若不存在,请说明理由。
例题2、已知椭圆12
22
=+y x 的左焦点为F ,O 为坐标原点。
(Ⅰ)求过点O 、F ,并且与2x =-相切的圆的方程;
(Ⅱ)设过点F 且不与坐标轴垂直的直线交椭圆于A 、B 两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点G ,求点G 横坐标的取值范围。
练习1:已知椭圆)0(1:2222>>=+b a b
y a x C 过点)23,1(,且离心率21=e 。
(Ⅰ)求椭圆方程;
(Ⅱ)若直线)0(:≠+=k m kx y l 与椭圆交于不同的两点M 、N ,且线段
MN 的垂直平分线过定点)0,8
1(G ,求k 的取值范围。
练习2、设1F 、2F 分别是椭圆22154
x y +=的左右焦点.是否存在过点(5,0)A 的直线l 与椭圆交于不同的两点C 、D ,使得22F C F D =?若存在,求直线l 的方程;若不存在,请说明理由.
题型三:动弦过定点的问题
例题3、已知椭圆C :22
221(0)x y a b a b
+=>>的离心率为32,且在x 轴上的顶点分别为A 1(-2,0),A 2(2,0)。
(I )求椭圆的方程;
(II )若直线:(2)l x t t =>与x 轴交于点T,点P 为直线l 上异于点T 的任一点,直线PA 1,PA 2分别与椭圆交于M 、N 点,试问直线MN 是否通过椭圆的焦点?并证明你的结论。
例题4、已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,椭圆C 上的点到焦点距离的最大值为3;最小值为1;
(Ⅰ)求椭圆C 的标准方程;
(Ⅱ)若直线m kx y l +=:与椭圆C 相交于A ,B 两点(A ,B 不是左右顶点),且以AB 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。
练习:直线m kx y l +=:和抛物线22y px =相交于A 、B ,以AB 为直径的圆过抛物线的顶点,证明:直线m kx y l +=:过定点,并求定点的坐标。
题型四:过已知曲线上定点的弦的问题
若直线过的定点在已知曲线上,则过定点的直线的方程和曲线联立,转化为一元二次方程(或类一元二次方程),考察判断式后,韦达定理结合定点的坐标就可以求出另一端点的坐标,进而解决问题。
例题6、已知点A、B、C是椭圆E:
22
22
1
x y
a b
+=(0)
a b
>>上的三点,其中点
A(23,0)是椭圆的右顶点,直线BC过椭圆的中心O,且0
AC BC=,2
BC AC
=,如图。
(I)求点C的坐标及椭圆E的方程;
(II)若椭圆E上存在两点P、Q,使得直线PC与直线QC关于直线3
x=对称,求直线PQ的斜率。
练习:已知,椭圆C以过点A(1,3
2
),两个焦点为(-1,0)(1,0)。
(1)求椭圆C的方程;
(2)E,F是椭圆C上的两个动点,如果直线AE的斜率与AF的斜率互为相反数,证明直线EF的斜率为定值,并求出这个定值。
题型五:共线向量问题
解析几何中的向量共线,就是将向量问题转化为同类坐标的比例问题,再通过未达定理------同类坐标变换,将问题解决。
例题7、设过点D(0,3)的直线交曲线M:
22
1
94
x y
+=于P、Q两点,且
DP DQ,求实数的取值范围。
例题8:已知椭圆C 的中心在原点,焦点在x 轴上,它的一个顶点恰好是抛物线24
1x y =的焦点,离心率为552. (1)求椭圆C 的标准方程;
(2)过椭圆C 的右焦点F 作直线l 交椭圆C 于A 、B 两点,交y 轴于M 点,若AF MA 1λ=,BF MB 2λ=,求21λλ+的值.
练习:设椭圆)0(12
:2
22>=+a y a x C 的左、右焦点分别为1F 、2F ,A 是椭圆C 上的一点,且0212=⋅F F AF ,坐标原点O 到直线1AF 的距离为||3
11OF . (1)求椭圆C 的方程;
(2)设Q 是椭圆C 上的一点,过Q 的直线l 交x 轴于点)0,1(-P ,较y 轴于点M ,若QP MQ 2=,求直线l 的方程.
题型六:面积问题
例题9、已知椭圆C :12222=+b
y a x (a >b >0)的离心率为,36短轴一个端点到右焦点的距离为3。
(Ⅰ)求椭圆C 的方程;
(Ⅱ)设直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,坐标原点O 到直线l 的距离为2
3,求△AOB 面积的最大值。
练习、如图,直线y kx b =+与椭圆2
214
x y +=交于A 、B 两点,记ABC ∆的面积为S 。
(Ⅰ)求在0
<<的条件下,S的最大值;
b
k=,01
(Ⅱ)当1
AB时,求直线AB的方程。
=,S
2=
练习1、已知椭圆的中心在坐标原点O,焦点在x轴上,椭圆的短轴端点和焦点所组成的四边形为正方形,两准线间的距离为4。
(Ⅰ)求椭圆的方程;
(Ⅱ)直线l过点P(0,2)且与椭圆相交于A、B两点,当ΔAOB面积取得最大值时,求直线l的方程。
练习2、已知中心在原点,焦点在x 轴上的椭圆的离心率为
2
2,21,F F 为其焦点,一直线过点1F 与椭圆相交于B A ,两点,且AB F 2∆的最大面积为2,求椭圆的方程。
题型七:弦或弦长为定值问题
例题10 设椭圆E: 22
221x y a b
+=(a,b>0)过M (2) ,,1)两点,O 为坐标原点,
(I )求椭圆E 的方程;
(II )是否存在圆心在原点的圆,使得该圆的任意一条切线与椭圆E 恒有两个交点A,B,且OA OB ⊥?若存在,写出该圆的方程,并求|AB |的取值范围,若不存在说明理由。