椭圆曲线知识点与讲义

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圆锥曲线

一、知识点讲解

一、椭圆:(1)椭圆的定义:平面内与两个定点21,F F 的距离的和等于常数(大于||21F F )的点的轨迹。

其中:两个定点叫做椭圆的焦点,焦点间的距离叫做焦距。

注意:||221F F a >表示椭圆;||221F F a =表示线段21F F ;||221F F a <没有轨迹; (2)椭圆的标准方程、图象及几何性质:

中心在原点,焦点在x 轴上

中心在原点,焦点在

y 轴上

标准方程

)0(122

22>>=+b a b

y a x )0(12

2

22>>=+b a b x a y 图 形

顶 点

),0(),,0()0,(),0,(2121b B b B a A a A -- ),0(),,0()0,(),0,(2121a B a B b A b A --

对称轴

x 轴,y 轴;短轴为b 2,长轴为a 2

焦 点

)0,(),0,(21c F c F -

),0(),,0(21c F c F -

焦 距

)0(2||21>=c c F F 222b a c -=

离心率

)10(<<=

e a

c

e (离心率越大,椭圆越扁) 通 径

22b a

(过焦点且垂直于对称轴的直线夹在椭圆内的线段)

3.常用结论:(1)椭圆)0(12

222>>=+b a b y a x 的两个焦点为21,F F ,过1F 的直线交椭圆于B A ,两点,则2ABF ∆的周长= (2)设椭圆

)0(122

2

2>>=+b a b

y a x 左、右两个焦点为21,F F ,过1F 且垂直于对称轴的直线交椭圆于Q P ,两点,则Q P ,的坐标分别是 =||PQ

二、例题讲解。

例1、 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.

分析:因椭圆的中心在原点,故其标准方程有两种情况.根据题设条件,运用待定系数法,

求出参数a 和b (或2

a 和2

b )的值,即可求得椭圆的标准方程.

x

O F 1 F 2 P y A 2 B 2 B 1

x

O F 1

F 2 P

y

A 2

A 1

B 1

B 2 A 1

解:当焦点在x 轴上时,设其方程为()0122

22>>=+b a b

y a x .

由椭圆过点()03,P ,

知10922=+b a .又b a 3=,代入得12=b ,92

=a ,故椭圆的方程为19

22=+y x . 当焦点在y 轴上时,设其方程为()0122

22>>=+b a b

x a y .

由椭圆过点()03,P ,

知10922=+b a .又b a 3=,联立解得812=a ,92

=b ,故椭圆的方程为19

8122=+x y . 例2、 ABC ∆的底边16=BC ,AC 和AB 两边上中线长之和为30,求此三角形重心G 的轨迹和顶点A

的轨迹.

分析:(1)由已知可得20=+GB GC ,再利用椭圆定义求解.

(2)由G 的轨迹方程G 、A 坐标的关系,利用代入法求A 的轨迹方程.

解: (1)以BC 所在的直线为x 轴,BC 中点为原点建立直角坐标系.设G 点坐标为()y x ,,由20=+GB GC ,

知G 点的轨迹是以B 、C 为焦点的椭圆,且除去轴上两点.因10=a ,8=c ,有6=b , 故其方程为

()0136

1002

2≠=+y y x . (2)设()y x A ,,()y x G '',,则

()0136

1002

2≠'='+'y y x . ① 由题意有⎪⎪⎩

⎪⎪⎨⎧='='33

y

y x x ,代入①,得A 的轨迹方程为

()0132490022≠=+y y x ,其轨迹是椭圆(除去x 轴上两点).

例3、 已知P 点在以坐标轴为对称轴的椭圆上,点P 到两焦点的距离分别为354和3

5

2,过P 点作焦点所在轴的垂线,它恰好过椭圆的一个焦点,求椭圆方程. 解:设两焦点为1F 、2F ,且3541=

PF ,3

5

22=PF .从椭圆定义知52221=+=PF PF a .即5=a .

从21PF PF >知2PF 垂直焦点所在的对称轴,所以在12F PF

Rt ∆中,2

1

sin 12

21==∠PF PF F PF ,

可求出6

21π

=

∠F PF ,3

526

cos

21=

⋅=π

PF c ,从而3102

22=-=c a b .

∴所求椭圆方程为

1103522=+y x 或15

1032

2=+y x . 例4、已知椭圆方程()0122

22>>=+b a b

y a x ,长轴端点为1A ,2A ,焦点为1F ,2F ,P 是椭圆上一点,

θ=∠21PA A ,α=∠21PF F .求:21PF F ∆的面积(用a 、b 、α表示). 分析:求面积要结合余弦定理及定义求角α的两邻边,从而利用C ab S sin 2

1

=

∆求面积. 解:如图,设()y x P ,,由椭圆的对称性,不妨设()y x P ,,由椭圆的对称性,不妨设P 在第一象限.由余弦定理知: 2

2

1F F 2

221PF PF +=12PF -·2

24cos c PF =α.①

由椭圆定义知: a PF PF 221=+ ②,则-①②2

得 α

cos 122

21+=⋅b PF PF

. 故αsin 21212

1PF PF S PF F ⋅=∆ αα

sin cos 12212+=b 2tan 2αb =. 三、习题讲解。

一、选择题。

1.圆6x 2

+ y 2

=6的长轴的端点坐标是

A.(-1,0)、(1,0)

B.(-6,0)、(6,0)

C.(-6,0)、(6,0)

D.(0,-6)、(0,6)

2.椭圆x 2

+ 8y 2

=1的短轴的端点坐标是

A.(0,-42)、(0,42

) B.(-1,0)、(1,0) C.(22,0)、(-2,0) D.(0,22)、(0,-22)

3.椭圆3x 2

+2y 2

=1的焦点坐标是

A.(0,-66)、(0,66)

B.(0,-1)、(0,1)

C.(-1,0)、(1,0)

D.(-66,0)、(66

,0)

4.椭圆122

2

2=+a y b x (a >b >0)的准线方程是

A.

2

2

2

b a a y +±

= B.

2

2

2

b a a y -±

= C.

2

2

2

b a b y -±

= D.

222b a a y +±

=

5.椭圆14922=+y x 的焦点到准线的距离是