3.1.1 椭圆(第一课时)(精讲)(解析版)
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3.1.1 椭圆考点一椭圆的定义【例1】(1)(2020·上海徐汇.高二期末)已知1F 、2F 是定点,12||6F F =.若动点M 满足12||||6M F M F +=,则动点M 的轨迹是( ) A .直线B .线段C .圆D .椭圆(2)(2019·宁波市第四中学高二期中)设p 是椭圆2212516x y+=上的点.若12F F ,是椭圆的两个焦点,则12PF PF +等于( )A .4B .5C .8D .10【答案】(1)B (2)D【解析】(1)对于在平面内,若动点M 到1F 、2F 两点的距离之和等于6,而6正好等于两定点1F 、2F 的距离,则动点M 的轨迹是以1F ,2F 为端点的线段.故选:B .(2)因为椭圆的方程为2251162x y +=,所以225a =,由椭圆的的定义知12=210PF PF a +=,故选D .【一隅三反】1.(2020·河南省鲁山县第一高级中学高二月考)若椭圆上一点P到左焦点的距离为5,则其到右焦点的距离为( ) A .5 B .3C .2D .1【答案】D【解析】由题意a=3,P 点到右焦点的距离为2a -5=12.(2020·东城.北京五十五中高二月考)若椭圆22110036x y +=上一点P 到其焦点1F 的距离为6,则P 到另一焦点2F 的距离为( ) A .4 B .194 C .94 D .14【答案】D【解析】依题意10a =,且1222622014PF PF PF a PF +=+==⇒=.故选:D 3.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F 1(-1,0),F 2(1,0),则满足|PF 1|+|PF 2|=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F 1(-3,0),F 2(3,0)的距离相等的点的轨迹为椭圆. 【答案】 ②【解析】 ①2<2,故点P 的轨迹不存在;②因为|PF 1|+|PF 2|=|F 1F 2|=4,所以点P 的轨迹是线段F 1F 2;③到定点F 1(-3,0),F 2(3,0)的距离相等的点的轨迹是线段F 1F 2的垂直平分线(y 轴).考点二 椭圆定义的运用【例2-1】(1)(2019·福建高二期末)如果222x ky +=表示焦点在y 轴上的椭圆,那么实数k 的取值范围是( ) A .(0,1)B .(0,2)C .(1,)+∞D .(0,)+∞(2)(2019·江苏省苏州实验中学高二期中)方程2214x y m+=表示椭圆,则实数m 的取值范围( )A .0m >B .4m >C .04m <<D .0m >且4m ≠【答案】(1)A (2)D【解析】(1)222x ky +=转化为椭圆的标准方程,得22122x y k+=,因为222x ky +=表示焦点在y 轴上的椭圆,所以22k>,解得01k <<.所以实数k 的取值范围是()0,1.选A. (2)方程2214x y m+=表示椭圆,若焦点在x 轴上,40m >>;若焦点在y 轴上,4m >.综上:实数m 的取值范围是0m >且4m ≠故选:D【一隅三反】1.(2020·广东高三月考(文))“35m -<<”是“方程22153x y m m +=-+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】因为方程22153x ym m +=-+表示椭圆的充要条件是503053m m m m ->⎧⎪+>⎨⎪-≠+⎩,即35m -<<且1m ≠,故“35m -<<”是“方程22153x y m m +=-+表示椭圆”的必要而不充分条件.故选:B.2.(2017·浙江东阳.高二期中)如果方程表示焦点在x 轴上的椭圆,则实数a 的取值范围是( ) A .3a > B .2a <- C .3a >或2a <- D .3a >或62a -<<-【答案】D 【解析】椭圆的焦点在x 轴上,260a a ∴>+>,解得3a >或62a -<<-,故选D.3.(2019·北京北师大实验中学高二期中)若方程2212y x m +=-表示焦点在y 轴上的椭圆,则m 的取值范围是( )A .()3-∞,B .()23,C .()2+∞,D .()3+∞, 【答案】D【解析】因为方程2212y x m +=-表示椭圆,故:20m ->,且21m -≠;又该椭圆的焦点在y 轴上,故只需21m ->,解得3m >.故选:D.【例2-2】(1)(2018·黑龙江哈尔滨三中高二期中(文))已知ABC ∆的顶点B ,C 在椭圆221169x y +=上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另一个焦点在BC 上,则ABC ∆的周长是( )A .8B .C .16D .24(2)(2019·广西田阳高中))已知P 是椭圆221259x y +=上一点,12,F F 为椭圆的两焦点,且01260F PF ∠=,则12F PF ∆面积为( )A .B .CD 【答案】(1)C【解析】(1)ABC ∆的顶点B ,C 在椭圆221169x y +=上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另一个焦点在BC 上,由椭圆的定义可得:ABC ∆的周长是44416a =⨯=.故选:C . (2)由椭圆的标准方程可得:a =5,b =3,∴c =4,设|PF 1|=t 1,|PF 2|=t 2,所以根据椭圆的定义可得:t 1+t 2=10①, 在△F 1PF 2中,∠F 1PF 2=60°,所以根据余弦定理可得:|PF 1|2+|PF 2|2﹣2|PF 1||PF 2|cos60°=|F 1F 2|2=(2c )2=64, 整理可得:t 12+t 22﹣t 1t 2=64,②把①两边平方得t 12+t 22+2t 1•t 2=100,③ 所以③﹣②得t 1t 2=12,∴121212F PF S t t sin =∠F 1PF 2=A .【一隅三反】1.(2019·黑龙江哈尔滨市第六中学校高二月考(文))已知点12,F F 分别是椭圆221259x y +=的左、右焦点,点P 在此椭圆上,则12PF F ∆的周长等于( ) A .20 B .16 C .18 D .14【答案】C【解析】根据椭圆方程可知5,4a c ==,根据椭圆的定义可知,12PF F ∆的周长为2210818a c +=+=,故选C.2.(2018·湖南高二期中(理))已知E 、F 分别为椭圆x 225+y 29=1的左、右焦点,倾斜角为60∘的直线l 过点E ,且与椭圆交于A ,B 两点,则△FAB 的周长为( ) A .10 B .12 C .16 D .20【答案】D 【解析】椭圆x 225+y 29=1,可得a =5,三角形AF 2B 的周长=|AF 2|+|BF 2|+|AB|,|AB|=|AF 1|+|BF 1|, 所以:周长=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|,由椭圆的第一定义,|AF 1|+|AF 2|=|BF 1|+|BF 2|=2a =10,所以,周长=4a =20.故选:D .3.已知P 是椭圆2214x y +=上的一点,F 1,F 2是椭圆的两个焦点,且∠F 1PF 2=60°,则△F 1PF 2的面积是______.【解析】∵|PF 1|+|PF 2|=4,2FF =F 1PF 2=60°, 由余弦定理可得|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|cos60° 12=(|PF 1|+|PF 2|)2-2|PF 1|·|PF 2|-|PF 1|·|PF 2|,∴1243PF PF ⋅=,∴12121sin 6023PF F S PF PF ︒∆=⋅=.考点三 椭圆的标准方程【例3】(2020·四川内江,高二期末)分别求适合下列条件的方程: (1)焦点在x 轴上,长轴长为10,焦距为4的椭圆标准方程;(2)与椭圆22143x y +=具有相同的离心率且过点(2,的椭圆的标准方程(3)已知椭圆的两个焦点的坐标分别是()2,0-,()2,0,并且经过点53,22⎛⎫-⎪⎝⎭,则此椭圆的标准方程 【答案】(1)2212521x y +=;(2)22186x y+或221252534y x +=(3)221106x y +=【解析】(1)由已知条件可得21024a c =⎧⎨=⎩,可得52a c =⎧⎨=⎩,22221b ac ∴=-=,因此,所求椭圆的标准方程为2212521x y +=;(2)易知椭圆22143x y +=的离心率12e =.当所求椭圆的焦点在x 轴上时,可设椭圆的方程为22221x y a b+=,把点(2,代入方程,得22431a b+=. 又224a c =,解得28a =,26b=,所以所求椭圆的方程为22186x y +.当所求椭圆的焦点在y 轴上时,同理可设椭圆的方程为22221x y b a+=,把点(2,代入方程,得22431b a+=. 又224a c =,解得2253a =,2254b =,所以所求椭圆的方程为221252534y x +=.(2)因设椭圆的标准方程为()222210x y a b a b+=>>,因为点53,22⎛⎫- ⎪⎝⎭在椭圆上,所以22222591444a a b b a b ⎧⎧=+=⎪⎪⇒⎨⎨=⎪⎪⎩-=⎩,所以椭圆的标准方程为221106x y +=.此椭圆的标准方程是22186x y +=或221252534y x +=.【一隅三反】1.(2019·全国高二课时练习)求满足下列条件的椭圆的标准方程: (1)焦点在y 轴上,焦距是4,且经过点M (3,2);(2)c ∶a =5∶13,且椭圆上一点到两焦点的距离的和为26.(3)已知椭圆C 的中心在原点,焦点在坐标轴上,且经过两点()0,2A 和12B ⎛⎝ 【答案】(1)2211612x y += (2)221169144x y +=或221169144y x +=(3)2214y x +=【解析】(1)由焦距是4,可得c =2,且焦点坐标为(0,-2),(0,2).由椭圆的定义知,2a 8==,所以a =4,所以b 2=a 2-c 2=16-4=12.又焦点在y 轴上,所以椭圆的标准方程为22x y 11612+=.(2)由题意知,2a =26,即a =13,又因为c ∶a =5∶13,所以c =5,所以b 2=a 2-c 2=132-52=144,因为焦点所在的坐标轴不确定,所以椭圆的标准方程为22x y 1169144+=或22y x 1169144+=.(2)设椭圆的方程为221(0,0,)mx ny m n m n +=>>≠.将A ,B 两点坐标代入方程,得411314n m n =⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得114m n =⎧⎪⎨=⎪⎩,故所求椭圆的方程为2214y x +=. 考点四 离心率【例4】(1)(2020·武威第八中学高二期末(理))已知椭圆C :2221(0)4x y a a +=>的一个焦点为(20),,则C 的离心率为 。