第八章 第六节 椭圆
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高中数学第二册第八章第一节《椭圆及其标准方程》说课教案我说课的题目是全日制普通高级中学教科书(试验修订本.必修)《数学》第二册、第八章《圆锥曲线》、第一节《椭圆及其标准方程》。
一、概说:1、教材分析:椭圆及其标准方程是圆锥曲线的基础,它的学习方法对整个这一章具有导向和引领作用,直接影响其他圆锥曲线的学习。
是后继学习的基础和范示。
同时,也是求曲线方程的深化和巩固。
2、教学分析:椭圆及其标准方程是培养学生观察、分析、发现、概括、推理和探索能力的极好素材。
本节课通过创设情景、动手操作、总结归纳,应用提升等探究性活动,培养学生的数学创新精神和实践能力,使学生掌握坐标法的规律,掌握数学学科研究的基本过程与方法。
3、学生分析:高中二年级学生正值身心发展的鼎盛时期,思维活跃,又有了相应知识基础,所以他们乐于探索、敢于探究。
但高中生的逻辑思维能力尚属经验型,运算能力不是很强,有待于训练。
基于上述分析,我采取的是教学方法是“问题诱导--启发讨论--探索结果”以及“直观观察--归纳抽象--总结规律”的一种研究性教学方法,注重“引、思、探、练”的结合。
引导学生学习方式发生转变,采用激发兴趣、主动参与、积极体验、自主探究的学习,形成师生互动的教学氛围。
我设定的教学重点是:椭圆定义的理解及标准方程的推导。
教学难点是:标准方程的推导。
二、目标说明:根据数学教学大纲要求确立“三位一体”的教学目标。
1、知识与技能目标:理解椭圆定义、掌握标准方程及其推导。
2、过程与方法目标:注重数形结合,掌握解析法研究几何问题的一般方法,注重探索能力的培养。
3、情感、态度和价值观目标:(1)探究方法激发学生的求知欲,培养浓厚的学习兴趣。
(2)进行数学美育的渗透,用哲学的观点指导学习。
三、过程说明:依据“一个为本,四个调整”的新的教学理念和上述教学目标设计教学过程。
“以学生发展为本,新型的师生关系、新型的教学目标、新型的教学方式、新型的呈现方式”体现如下:(一)对教材的重组与拓展:根据教学目标,选择教学内容,遵循拓展、开放、综合的原则。
第八章 第六节 双曲线一、选择题1.“ab <0”是“方程ax 2+by 2=c 表示双曲线”的 ( ) A .必要但不充分条件 B .充分但不必要条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件2.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线方程为y =±33x ,若顶点到渐近线的距离为1,则双曲线的方程为( )A.x 24-3y 24=1B.3x 24-y24=1 C.x 24-y 24=1D.x 24-4y 23=1 3.设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为 ( )A. 2B. 3 C .2D .34.已知双曲线x 2-y 23=1的左顶点为A 1,右焦点为F 2,P 为双曲线右支上一点,则1PA ² 2PF的最小值为 ( )A .-2B .-8116C .1D .05.设椭圆x 22+y 2m =1和双曲线y 23-x 2=1的公共焦点分别为F 1、F 2,P 为这两条曲线的一个交点,则cos ∠F 1PF 2的值为 ( )A.14 B.13 C.23D .-136.已知双曲线mx 2-y 2=1(m >0)的右顶点为A ,若该双曲线右支上存在两点B 、C 使得△ABC 为等腰直角三角形,则实数m 的值可能为 ( )A.12 B .1 C .2D .3二、填空题7.已知点(2,3)在双曲线C :x 2a -y 2b=1(a >0,b >0)上,C 的焦距为4,则它的离心率为________.8.已知双曲线kx 2-y 2=1(k >0)的一条渐近线与直线2x +y +1=0垂直,那么双曲线的离心率为________;渐近线方程为____________.9.P 为双曲线x 2-y 215=1右支上一点,M 、N 分别是圆(x +4)2+y 2=4和(x -4)2+y 2=1上的点,则|PM |-|PN |的最大值为________.三、解答题10.已知双曲线关于两坐标轴对称,且与圆x 2+y 2=10相交于点P (3,-1),若此圆过点P 的切线与双曲线的一条渐近线平行,求此双曲线的方程.11.双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >1,b >0)的焦距为2c ,直线l 过点(a,0)和(0,b ),且点(1,0)到直线l 的距离与点(-1,0)到直线l 的距离之和s ≥45c ,求双曲线的离心率e 的取值范围.12.P (x 0,y 0)(x 0≠±a )是双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)上一点,M 、N 分别是双曲线E 的左、右顶点,直线PM ,PN 的斜率之积为15.(1)求双曲线的离心率;(2)过双曲线E 的右焦点且斜率为1的直线交双曲线于A ,B 两点,O 为坐标原点,C 为双曲线上一点,满足 OC =λ OA + OB,求λ的值.详解答案一、选择题1.解析:若ax 2+by 2=c 表示双曲线,即x 2c a +y 2c b=1表示双曲线,则c 2ab <0,这就是说“ab <0”是必要条件,然而若ab <0,c 可以等于0,即“ab <0”不是充分条件.答案:A2.解析:不妨设顶点(a,0)到直线3x -3y =0的距离为1,即3a3+9=1,解得a =2.又b a =33,所以b =233,所以双曲线的方程为x 24-3y 24=1. 答案:A3.解析:设双曲线C 的方程为x 2a 2-y 2b 2=1,焦点F (-c,0),将x =-c 代入x 2a 2-y 2b 2=1可得y 2=b 4a 2,所以|AB |=2³b 2a =2³2a .∴b 2=2a 2.c 2=a 2+b 2=3a 2.∴e =c a= 3.答案:B4.解析:设点P (x ,y ),其中x ≥1.依题意得A 1(-1,0)、F 2(2,0),则有y 23=x 2-1,y2=3(x 2-1), 1PA ² 2PF =(-1-x ,-y )²(2-x ,-y )=(x +1)(x -2)+y 2=x 2+3(x 2-1)-x -2=4x 2-x -5=4(x -18)2-8116,其中x ≥1.因此,当x =1时, 1PA ² 2PF 取得最小值-2.答案:A5.解析:由题意可知m -2=3+1,解得m =6.法一:由椭圆与双曲线的对称性,不妨设点P 为第一象限内的点,F 1(0,-2),F 2(0,2),联立x 22+y 26=1与y 23-x 2=1组成方程组,解得P (22,322).所以由两点距离公式计算得|PF 1|=6+3,|PF 2|=6- 3.又|F 1F 2|=4,所以由余弦定理得 cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1|²|PF 2|=13.法二:由椭圆与双曲线的对称性,不妨设点P 为第一象限内的点,F 1(0,-2).F 2(0,2),由题意得|PF 1|+|PF 2|=26,|PF 1|-|PF 2|=23,|F 1F 2|=4,解得|PF 1|=6+3,|PF 2|=6-3,同上由余弦定理可得cos ∠F 1PF 2=13.答案:B6.解析:由题意可得,点A 的坐标为(1m,0),设直线AB 的方程为y =tan 45°(x-1m),即x =y +1m,与双曲线方程联立可得,⎩⎪⎨⎪⎧x =y +1m mx 2-y 2=1,则(m -1)y 2+2my=0,解得y =0或y =2m 1-m .由题意知y =2m 1-m 为B 点的纵坐标,且满足2m1-m >0,即0<m <1,根据选项知.答案:A 二、填空题7.解析:根据点(2,3)在双曲线上,可以很容易建立一个关于a ,b 的等式,即4a 2-9b2=1,考虑到焦距为4,这也是一个关于c 的等式,2c =4,即c =2.再有双曲线自身的一个等式a 2+b 2=c 2,这样,三个方程,三个未知量,可以解出a =1,b =3,c =2,所以,离心率e =2.答案:28.解析:双曲线kx 2-y 2=1的渐近线方程是y =±kx .∵双曲线的一条渐近线与直线2x +y +1=0垂直,∴k =12,k =14,∴双曲线的离心率为 e =1k+11k=52,渐近线方程为12x ±y =0. 答案:52 12x ±y =09.解析:双曲线的两个焦点为F 1(-4,0)、F 2(4,0),为两个圆的圆心,半径分别为r 1=2,r 2=1,|PM |max =|PF 1|+2,|PN |min =|PF 2|-1,故|PM |-|PN |的最大值为(|PF 1|+2)-(|PF 2|-1)=|PF 1|-|PF 2|+3=5.答案:5 三、解答题10.解:切点为P (3,-1)的圆x 2+y 2=10的切线方程是3x -y =10. ∵双曲线的一条渐近线与此切线平行,且双曲线关于两坐标轴对称, ∴两渐近线方程为3x ±y =0.设所求双曲线方程为9x 2-y 2=λ(λ≠0).∵点P (3,-1)在双曲线上,代入上式可得λ=80, ∴所求的双曲线方程为x 2809-y 280=1.11.解:直线l 的方程为x a +y b=1,即bx +ay -ab =0.由点到直线的距离公式,且a >1,得到点(1,0)到直线l 的距离d 1=b a -1a 2+b 2,同理得到点(-1,0)到直线l 的距离d 2=b a +1a 2+b2. ∴s =d 1+d 2=2aba 2+b2=2abc.由s ≥45c ,得2ab c ≥45c ,即5a c 2-a 2≥2c 2.于是得5e 2-1≥2e 2,即4e 4-25e 2+25≤0. 解不等式,得54≤e 2≤5.由于e >1,∴e 的取值范围是[52,5]. 12.解:(1)点P (x 0,y 0)(x ≠±a )在双曲线x 2a 2-y 2b 2=1上,有x 20a 2-y 20b2=1. 由题意又有y 0x 0-a ²y 0x 0+a =15,可得a 2=5b 2,c 2=a 2+b 2=6b 2, 则e =c a =305.(2)联立⎩⎪⎨⎪⎧x 2-5y 2=5b2y =x -c ,得4x 2-10cx +35b 2=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=5c 2,x 1x 2=35b24.①设 OC =(x 3,y 3), OC =λOA + OB ,即⎩⎪⎨⎪⎧x 3=λx 1+x 2,y 3=λy 1+y 2.又C 为双曲线上一点,即x 23-5y 23=5b 2, 有(λx 1+x 2)2-5(λy 1+y 2)2=5b 2.化简得:λ2(x 21-5y 21)+(x 22-5y 22)+2λ(x 1x 2-5y 1y 2)=5b 2, 又A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在双曲线上,所以x 21-5y 21=5b 2,x 22-5y 22=5b 2.由①式又有x 1x 2-5y 1y 2=x 1x 2-5(x 1-c )(x 2-c )= -4x 1x 2+5c (x 1+x 2)-5c 2=10b 2,得:λ2+4λ=0,解出λ=0,或λ=-4.。
第八章 第六节 椭圆1.(2009·陕西高考)“y 轴上的椭圆”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解析:把椭圆方程化成x 21m +y 21n =1.若m >n >0,则1n >1m >0.所以椭圆的焦点在y 轴上.反之, 若椭圆的焦点在y 轴上,则1n >1m >0即有m >n >0.故为充要条件.答案:C2.(2009·广东高考)已知椭圆G 的中心在坐标原点,长轴在x 轴上,离心率为32,且G 上一点到G 的两个焦点的距离之和为12,则椭圆G 的方程为________________. 解析:由题意得2a =12,c a =32,所以a =6,c =33,b =3.故椭圆方程为x 236+y29 1.答案:x 236+y 29=13.(2009·北京高考)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,则|PF 2|=________;∠F 1PF 2的大小为________. 解析:依题知a =3,b =2,c =7. 由椭圆定义得|PF 1|+|PF 2|=6, ∵|PF 1|=4,∴|PF 2|=2.又|PF 1|=4,|PF 2|=2,|F 1F 2|=27.在△F 1PF 2中由余弦定理可得cos ∠F 1PF 2=-12,∴∠F 1PF 2=120°. 答案:2 120°4.(2010·郑州模拟)如图,A 、B 、C 分别为椭圆a 2+b 2=1(a >b >0)的顶点与焦点,若∠ABC =90°,则该椭圆的离心率为 ( ) A.-1+52B .1-22 C.2-1 D.22解析:∵∠ABC =90°,∴|BC |2+|AB |2=|AC |2,∴c 2+b 2+a 2+b 2=(a +c )2,又b 2=a 2-c 2, ∴e 2+e -1=0,e =5-12. 答案:A5.如图,有公共左顶点和公共左焦点F 的椭圆Ⅰ与Ⅱ的长半轴的长分别为a 1和a 2,半焦距分别为c 1和c 2,且椭圆Ⅱ的右顶 点为椭圆Ⅰ的中心.则下列结论不.正确的是 ( ) A .a 1+c 1>a 2+c 2 B .a 1-c 1=a 2-c 2 C .a 1c 2<a 2c 1 D .a 1c 2>a 2c 1 解析:由题意知,a 1=2a 2,c 1>2c 2,∴a 1c 2<a 2c 1. ∴不正确的为D. 答案:D6.(2009·浙江高考)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=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A P =2PB,则椭圆的离心率是( )A.32 B.22 C.13 D.12解析:由题意知:F (-c,0),A (a,0),B (-c ,±b 2a ).∵BF ⊥x 轴,∴AP PB =ac.又∵A P =2PB ,∴a c =2即e =c a =12.答案:D7.(2009·重庆高考)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1(-c,0)、F 2(c,0).若椭圆上存在点P 使a sin ∠PF 1F 2=csin ∠PF 2F 1,则该椭圆的离心率的取值范围为________.解析:在△PF 1F 2中,由正弦定理知sin ∠PF 1F 2sin ∠PF 2F 1=|PF 2||PF 1|,∵a sin ∠PF 1F 2=csin ∠PF 2F 1,∴|PF 2||PF 1|=a c =1e,即|PF 1|=e |PF 2|. ① 又∵P 在椭圆上,∴|PF 1|+|PF 2|=2a , 将①代入得|PF 2|=2ae +1(a -c ,a +c ),同除以a 得,1-e <2e +1<1+e ,得2-1<e <1.答案:(2-1,1)8.过椭圆x 26+y25=1内的一点P (2,-1)的弦,恰好被P 点平分,则这条弦所在的直线方程是( )A .5x -3y -13=0B .5x +3y -13=0C .5x -3y +13=0D .5x +3y +13=0解析:设过点P 的弦与椭圆交于A 1(x 1,y 1),A 2(x 2,y 2)两点,则22112222165165x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,且x 1+x 2=4,y 1+y 2=-2, ∴23(x 1-x 2)-25(y 1-y 2)=0, ∴kA 1A 2=y 1-y 2x 1-x 2=53.∴弦所在直线方程为y +1=53(x -2),即5x -3y -13=0. 答案:A9.过点M (-2,0)的直线m 与椭圆x 22y 2=1交于P 1,P 2两点,线段P 1P 2的中点为P ,设直线m 的斜率为k 1(k 1≠0),直线OP 的斜率为k 2,则k 1k 2的值为 ( ) A .2 B .-2 C.12 D .-12解析:设直线m 的方程为y =k 1(x +2),代入椭圆方程, 得(1+221k )x 2+821k x +821k -2=0,设P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则x 1+x 2=-2121812k k +,∴y 1+y 2=k 1(x 1+x 2+4)=22x , ∴P (-2121412k k +,121212k k +),∴k 2=-12k 1,∴k 1k 2=-12.答案:D10.(2010·广州调研)设椭圆C :a 2+b 21(a >b >0)的离心率为e =22,点A 是椭圆上的一点,且点A 到椭圆C 两焦点的距离之和为4. (1)求椭圆C 的方程;(2)椭圆C 上一动点P (x 0,y 0)关于直线y =2x 的对称点为P 1(x 1,y 1),求3x 1-4y 1的取值范围.解:(1)依题意知,2a =4,∴a =2. ∵e =c a =22,∴c =2,b =a 2-c 2= 2.∴所求椭圆C 的方程为x 24+y 22=1.(2)∵点P (x 0,y 0)关于直线y =2x 的对称点为P 1(x 1,y 1), ∴⎩⎨⎧y 0-y1x 0-x 1×2=-1,y 0+y 12=2×x 0+x12.解得:x 1=4y 0-3x 05,y 1=3y 0+4x 05. ∴3x 1-4y 1=-5x 0.∵点P (x 0,y 0)在椭圆C :x 24+y 22=1上,∴-2≤x 0≤2,则-10≤-5x 0≤10. ∴3x 1-4y 1的取值范围为[-10,10].11.已知中心在原点的椭圆C 的一个焦点F (4,0),长轴端点到较近焦点的距离为1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1≠x 2)为椭圆上不同的两点. (1)求椭圆的方程;(2)若x 1+x 2=8,在x 轴上是否存在一点D ,使|D A |=|D B|?若存在,求出D 点的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)由题设知c =4,a -c =1,∴a =5,b =3. ∴所求方程为x 225+y 29=1.(2)假设存在点D (x 0,0),由|D A |=|D B|,则点D 在线段AB 的中垂线上, 又线段AB 的中点为⎝⎛⎭⎫4,y 1+y 22,∴线段AB 的中垂线方程为: y -y 1+y 22=-x 1-x 2y 1-y 2(x -4). ① 又2125x +219y =1,2225x +229y =1,∴22221212259x x y y --+=0.∴x 1-x 2y 1-y 2=-259·y 1+y 28. 在①中令y =0,∴-y 1+y 22=25(y 1+y 2)72(x 0-4). ∴x 0=6425,∴存在点D 为⎝⎛⎭⎫6425,0.12.(理)(2009·山东高考)设椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a ,b >0)过M (2,2),N (6,1)两点,O为坐标原点. (1)求椭圆E 的方程;(2)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. 解:(1)将M 、N 的坐标代入椭圆E 的方程得⎩⎨⎧4a 2+2b 2=1,6a 2+1b 2=1,解得a 2=8,b 2=4,所以椭圆E 的方程为x 28+y24=1.(2)证明:假设满足题意的圆存在,其方程为 x 2+y 2=R 2,其中0<R <2.设该圆的任意一条切线AB 和椭圆E 交于A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)两点, 当直线AB 的斜率存在时, 令直线AB 的方程为y =kx +m , ①将其代入椭圆E 的方程并整理得 (2k 2+1)x 2+4kmx +2m 2-8=0. 由根与系数的关系得x 1+x 2=-4km2k 2+1,x 1x 2=2m 2-82k 2+1.②因为OA ⊥OB,所以x 1x 2+y 1y 2=0.③把①代入③并整理得(1+k 2)x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2=0. 联立②得m 2=83(1+k 2).④因为直线AB 和圆相切,因此R =|m |1+k2,由④得R =263,所以存在圆x 2+y 2=83当切线AB 的斜率不存在时,易得21x =22x =83,由椭圆E 的方程得21y =22y =83,显然OA ⊥OB .综上所述,存在圆x 2+y 2=83满足题意.法一:当切线AB 的斜率存在时,由①②④得 |AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=1+k 2(x 1-x 2)2 =1+k 2(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =1+k 2(-4km 2k 2+1)2-4×2m 2-82k 2+1 =4 2k 2+12k 2+11-23×k 2+12k 2+1.令t =k 2+12k 2+1,则12<t ≤1,因此|AB |2=32t (1-23t )=-643(t -34)2+12.所以323≤|AB |2≤12, 即463≤|AB |≤2 3. 当切线AB 的斜率不存在时,易得|AB |=463,所以463≤|AB |≤2 3. 综上所述,存在圆心在原点的圆x 2+y 2=83满足题意,且463≤|AB |≤2 3.法二:过原点O 作OD ⊥AB ,垂足为D ,则D 为切点, 设∠OAB =θ,则θ为锐角,且|AD |=263tan θ,|BD |=263tan θ.所以|AB |=263(tan θ+1tan θ).因为2≤|OA |≤22,所以22≤tan θ≤ 2. 令x =tan θ,易证:当x ∈[22,1]时, |AB |=263(x +1x)单调递减.当x ∈[1,2]时,|AB |=263(x +1x )单调递增.所以463≤|AB |≤2 3.。
第八篇解析几何第六节双曲线考纲要求:了解双曲线的定义、几何图形和标准方程,知道它的简单几何性质.基础知识回顾1.双曲线的定义平面内与定点F1、F2的距离的等于常数(小于|F1F2|)的点的轨迹叫做双曲线,定点叫做双曲线的,两焦点之间的距离叫做双曲线的2.双曲线的标准方程和几何性质自我检测1.判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)距离之差等于6的点的轨迹是双曲线.()(2)平面内到点F1(0,4),F2(0,-4)距离之差的绝对值等于8的点的轨迹是双曲线.()(3)方程x2m-y2n=1(mn<0)表示焦点在x轴上的双曲线.()(4)双曲线的离心率越大,双曲线的“张口”越大.()(5)双曲线x2m2-y2n2=λ(m>0,n>0,λ≠0)渐近线方程是x2m2-y2n2=0,即xm±yn=0.()(6)若直线与双曲线交于一点,则直线与双曲线相切.()2.(2014·忻州联考)已知双曲线x2n-y24-n=1的离心率为2,则n的值为()A.2 B.43C.1 D.523.(2014·大庆质检)双曲线的一个顶点为(2,0),一条渐近线方程为y=2x,则该双曲线的方程是()A.x24-y22=1 B.x24-y28=1 C.y28-x24=1 D.x22-y24=14.设F1,F2分别为双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左,右焦点.若在双曲线右支上存在一点P,满足|PF2|=|F1F2|,且F2到直线PF1的距离等于双曲线的实轴长,则该双曲线的离心率为()A.43 B.53 C.54 D.414考点互动探究考点1.双曲线的定义例1. (1)(2014·大纲卷)已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1,F2,点A在C上.若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1=()A.14 B.13 C.24 D.23(2)已知F是双曲线x24-y212=1的左焦点,A(1,4),P是双曲线右支上的动点,则|PF|+|PA|的最小值为________.(3)(2014·辽宁大连一模)已知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,点O为双曲线的中心,点P在双曲线右支上,△PF1F2内切圆的圆心为Q,圆Q与x轴相切于点A,过F2作直线PQ的垂线,垂足为B,则下列结论成立的是()A .|OA |>|OB B .|OA |<|OB |C .|OA |=|OB |D .|OA |与|OB |大小关系不确定对点训练1.(1)若双曲线x 2a -y 2b =1(a >0,b >0)和椭圆x 2m +y 2n =1(m >n >0)有共同的焦点F 1、F 2,P 是两条曲线的一个交点,则|PF 1|·|PF 2|=( )A .m 2-a 2 B.m -a C.12(m -a ) D .m -a(2)已知点M (-3,0)、N (3,0)、B (1,0),动圆C 与直线MN 切于点B ,过M 、N 与圆C 相切的两直线相交于点P ,则P 点的轨迹方程为( )A .x 2-y 28=1(x >1) B .x 2-y 210=1(x >0) C .x 2-y 28=1(x >0) D .x 2-y210=1(x >1)小结:(1)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1共渐近线的可设为x 2a 2-y 2b2=λ(λ≠0).(2)若渐近线方程为y =±b a x ,则可设为x 2a 2-y2b 2=λ(λ≠0).(3)若过两个已知点则设为mx 2+ny 2=1(mn <0). 考点2.双曲线的标准方程例2. (1)(2014·北京卷)设双曲线C 经过点(2,2),且与y 24-x 2=1具有相同渐近线,则C 的方程为________;渐近线方程为________.(2)(2014·天津卷)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x +10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( )A.x 25-y 220=1B.x 220-y 25=1C.3x 225-3y 2100=1D.3x 2100-3y 225=1 【拓展探究】(1)(2014·辽宁沈阳一模)已知双曲线的渐近线方程为2x ±3y =0,且焦距是213,则双曲线方程 _________________.(2)本例(2)中若双曲线方程改为y 2a 2-x 2b 2=1其余不变.考点3.双曲线的几何性质考点3.例3(1)(2014·山东卷)已知a >b >0,椭圆C 1的方程为x 2a 2+y 2b 2=1,双曲线C 2的方程为x 2a 2-y 2b 2=1,C 1与C 2的离心率之积为32,则C 2的渐近线方程为( ) A .x ±2y =0 B.2x ±y =0 C .x ±2y =0 D .2x ±y =0(2)(2014·重庆卷)设F 1,F 2分别为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,双曲线上存在一点P 使得|PF 1|+|PF 2|=3b ,|PF 1|·|PF 2|=94ab ,则该双曲线的离心率为( )A.43B.53C.94D .3对点训练3.(1)(2014·新课标全国卷Ⅰ)已知F 为双曲线C :x 2-my 2=3m (m >0)的一个焦点,则点 F 到C 的一条渐近线的距离为( )A. 3 B .3 C.3m D .3m(2)设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点,P 是C 上一点.若|PF 1|+|PF 2|=6a ,且△PF 1F 2的最小内角为30°,则C 的离心率为________.名师讲坛:审题程序:运用双曲线的标准方程及性质解题(2014·浙江卷)设直线x -3y +m =0(m ≠0)与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别交于点A ,B .若点P (m,0)满足|PA |=|PB |,则该双曲线的离心率是________.【练题】如图,F 1,F 2分别是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a ,b >0)的左,右焦点,B 是虚轴的端点,直线F 1B 与C 的两条渐近线分别交于P ,Q 两点,线段PQ 的垂直平分线与x 轴交于点M .若|MF 2|=|F 1F 2|,则C 的离心率是( )A.233B.62C. 2D. 3。
第八章 第六节 椭圆
课下练兵场
一、选择题
1.椭圆x 24+y 2
3
=1的右焦点到直线y =3x 的距离是 ( )
A.12
B.3
2 C .1 D.
3 解析:右焦点F (1,0),∴d =3
2
. 答案:B
2.椭圆x 2a
2+y 2
=1(a >4)的离心率的取值范围是 ( )
A .(0,
1516) B .(0,154) C .(1516,1) D .(154
,1) 解析:∵e =1-1a 2,a >4,∴15
4
<e <1. 答案:D
3.已知焦点在x 轴上的椭圆的离心率为1
2,且它的长轴长等于圆C :x 2+y 2-2x -15=0的
半径,则椭圆的标准方程是 ( ) A.x 24+y 23=1 B.x 216+y 212=1 C.x 24+y 2=1 D.x 216+y 2
4=1 解析:由x 2+y 2-2x -15=0, 知r =4=2a ⇒a =2. 又e =c a =1
2,c =1.
答案:A
4.如图,A 、B 、C 分别为22
22x y a b
=1(a >b >0)的顶点与焦点,若∠
ABC =90°,则该椭圆的离心率为 ( ) A.-1+52 B .1-22 C.2-1 D.2
2
解析:|AB |2=a 2+b 2,|BC |2=b 2+c 2, |AC |2=(a +c )2. ∵∠ABC =90°,
∴|AC |2=|AB |2+|BC |2,即(a +c )2=a 2+2b 2+c 2, ∴2ac =2b 2,即b 2=ac . ∴a 2-c 2=ac .
∴a c -c a =1,即1
e -e =1. 解之得e =-1±52,又∵e >0,
∴e =
-1+5
2
. 答案:A
5.已知F 1、F 2是椭圆的两个焦点,满足1MF ·
2MF
=0的点M 总在椭圆内部,则椭圆离心率的取值范围是 ( ) A .(0,1) B .(0,1
2]
C .(0,
22) D .[2
2
,1) 解析:设椭圆的半长轴、半短轴、半焦距分别为a 、b 、c ,
∵1MF ·
2MF
=0, ∴M 点的轨迹是以原点O 为圆心,半焦距c 为半径的圆. 又M 点总在椭圆内部,
∴该圆内含于椭圆,即c <b ,c 2<b 2=a 2-c 2. ∴e 2
=c 2a 2<12,∴0<e <2
2
.
答案:C
6.已知椭圆x 29+y 2
5=1,过右焦点F 作不垂直于x 轴的弦交椭圆于A 、B 两点,AB 的垂直
平分线交x 轴于N ,则|NF |∶|AB |等于 ( )
A.12
B.13
C.23
D.14
解析:本题适合于特值法.不妨取直线的斜率为1.右焦点F (2,0).直线AB 的方程为y =x -2.进而得AB 中点坐标,建立AB 的中垂线方程,令y =0,得到点N 的坐标,然后分别得到|NF |和|AB |的值. 答案:B 二、填空题
7.(2010·苏北三市模拟)已知椭圆的中心在原点,焦点在y 轴上,若其离心率为12,焦距为
8,则该椭圆的方程是____________. 解析:由题意知,2c =8,c =4, ∴e =c a =4a =1
2,∴a =8,
从而b 2=a 2-c 2=48, ∴方程是y 264+x 2
48=1.
答案:y 264+x 2
48
=1
8.直线x +2y -2=0经过椭圆x 2a 2+y 2
b 2=1(a >b >0)的一个焦点和一个顶点,则该椭圆的离
心率等于________.
解析:由题意知椭圆的焦点在x 轴上,又直线x +2y -2=0与x 轴、y 轴的交点分别为(2,0)、(0,1),它们分别是椭圆的焦点与顶点,所以b =1,c =2, 从而a =5,e =c a =25
5.
答案:
25
5
9.如图Rt △ABC 中,AB =AC =1,以点C 为一个焦点作一个椭圆,使这个椭圆的另一个焦点在AB 边上,且这个椭圆过A 、B 两点,则这个椭圆的焦距长为 .
解析:设另一焦点为D ,则由定义可知∵AC +AD =2a ,
AC +AB +BC =4a ,又∵AC =1,
∴AD
在Rt △ACD 中焦距CD
三、解答题
10.如图,已知椭圆22
22x y a b
=1(a >b >0),F 1、F 2分别为椭
圆的左、右焦点,A 为椭圆的上顶点,直线AF 2交椭圆于另 一 点B .
(1)若∠F 1AB =90°,求椭圆的离心率;
(2)若2AF =22F B ,1AF ·AB =3
2,求椭圆的方程.
解:(1)若∠F 1AB =90°,则△AOF 2为等腰直角三角形,所以有OA =OF 2,即b =c . 所以a =2c ,e =c a =22
.
(2)由题知A (0,b ),F 1(-c,0),F 2(c,0), 其中,c =a 2-b 2,设B (x ,y ).
由2AF =22F B ⇔(c ,-b )=2(x -c ,y ),解得x =3c 2
,
y =-b 2,即B (3c 2,-b 2
).
将B 点坐标代入x 2a 2+y 2
b 2=1,得94
c 2a 2+b 2
4b 2=1,
即9c 24a 2+1
4=1, 解得a 2=3c 2.①
又由1AF ·AB =(-c ,-b )·(3c 2,-3b 2)=32
⇒b 2-c 2=1, 即有a 2-2c 2=1.②
由①,②解得c 2=1,a 2=3,从而有b 2=2. 所以椭圆方程为x 23+y 2
2
=1.
11.(2010·南京模拟)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的长轴长为4,离心率为1
2,点P 是椭圆
上异于顶点的任意一点,过点P 作椭圆的切线l ,交y 轴于点A ,直线l ′过点P 且垂直于l ,交y 轴于点B . (1)求椭圆的方程.
(2)试判断以AB 为直径的圆能否经过定点?若能,求出定点坐标;若不能,请说明理
由.
解:(1)∵2a =4,c a =1
2,∴a =2,c =1,b = 3.
∴椭圆的方程为x 24+y 2
3=1.
(2)设点P (x 0,y 0)(x 0≠0,y 0≠0),
直线l 的方程为y -y 0=k (x -x 0),代入x 24+y 2
3=1,
整理,得(3+4k 2)x 2+8k (y 0-kx 0)x +4(y 0-kx 0)2-12=0. ∵x =x 0是方程的两个相等实根, ∴2x 0=-8k (y 0-kx 0)3+4k 2,解得k =-3x 0
4y 0. ∴直线l 的方程为y -y 0=-3x 0
4y 0
(x -x 0).
令x =0,得点A 的坐标为(0,2
200
434y x y ).
又∵x 204+y 203=1,∴4y 20+3x 2
0=12. ∴点A 的坐标为(0,3y 0).
又直线l ′的方程为y -y 0=
4y 0
3x 0
(x -x 0), 令x =0,得点B 的坐标为(0,-y 0
3
).
∴以AB 为直径的圆的方程为x ·x +(y -3
y 0)·(y +y 03)=0.整理,得x 2+y 2+(y 03-3y 0)y -1=
0.
令y =0,得x =±1,
∴以AB 为直径的圆恒过定点(1,0)和(-1,0).
12.已知直线l :y =kx +2(k 为常数)过椭圆x 2a 2+y 2
b 2=1(a >b >0)的上顶点B 和左焦点F ,直
线l 被圆x 2+y 2=4截得的弦长为d . (1)若d =23,求k 的值;
(2)若d ≥4
5
5,求椭圆离心率e 的取值范围.
解:(1)取弦的中点为M ,连结OM 由平面几何知识,OM =1,
OM
解得k 2=3,k =
∵直线过F 、B ,∴k >0, 则k
(2)设弦的中点为M ,连结OM ,
则OM 2
=
2
4
1k +,
d 2=4(4-
2
41k +)≥
(
5
)2,
解得k 2≥
14
. e 2
=22
22
22()142154()c k a k k
==≤++, ∴0<e
≤5
.。