2016年高考专题复习 解析几何之椭圆及其性质

圆锥曲线第1讲 椭圆【知识要点】 一、椭圆的定义 1. 椭圆的第一定义：平面内到两个定点1F 、2F 的距离之和等于定长a 2（212F F a >）的点的轨迹叫椭圆，这两个定点叫做椭圆的焦点，两个焦点之间的距离叫做焦距。

注1：在椭圆的定义中，必须强调：到两个定点的距离之和（记作a 2）大于这两个定点之间的距离21F F （记作c 2），否则点的轨迹就不是一个椭圆。

具体情形如下：（ⅰ）当c a 22>时，点的轨迹是椭圆；（ⅱ）当c a 22=时，点的轨迹是线段21F F； （ⅲ）当c a 22<时，点的轨迹不存在。

注2：若用M 表示动点，则椭圆轨迹的几何描述法为aMF MF 221=+（c a 22>，cF F 221=），即2121F F MF MF >+.注3：凡是有关椭圆上的点与焦点的距离问题，通常可利用椭圆的第一定义求解，即隐含条件：aMF MF 221=+千万不可忘记。

2. 椭圆的第二定义：平面内到某一定点的距离与它到定直线的距离之比等于常数e （10<<e ）的点的轨迹叫做椭圆。

二、椭圆的标准方程（1）焦点在x 轴、中心在坐标原点的椭圆的标准方程是12222=+b y a x （0>>b a ）； （2）焦点在y 轴、中心在坐标原点的椭圆的标准方程是12222=+b x a y （0>>b a ）.注1：若题目已给出椭圆的标准方程，那其焦点究竟是在x 轴还是在y 轴，主要看长半轴跟谁走。

长半轴跟x 走，椭圆的焦点在x 轴；长半轴跟y 走，椭圆的焦点在y 轴。

（1）注2：求椭圆的方程通常采用待定系数法。

若题目已指明椭圆的焦点的位置，则可设其方程为12222=+b y a x （0>>b a ）或12222=+b x a y （0>>b a ）；若题目未指明椭圆的焦点究竟是在x 轴上还是y 轴上，则中心在坐标原点的椭圆的方程可设为122=+ny mx （0>m ，0>n ，且n m ≠）.三、椭圆的性质以标准方程12222=+b y a x （0>>b a ）为例，其他形式的方程可用同样的方法得到相关结论。

高考数学复习考点知识与题型专题讲解8.5椭圆考试要求1.了解圆锥曲线的实际背景，感受圆锥曲线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用.2.经历从具体情境中抽象出椭圆的过程，掌握椭圆的定义、标准方程及简单几何性质．1．椭圆的定义(1)定义：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．(2)焦点：两个定点F1，F2.(3)焦距：两焦点间的距离|F1F2|；半焦距：焦距的一半．2．椭圆的简单几何性质焦点的位置焦点在x轴上焦点在y轴上图形标准方程x2a2＋y2b2＝1(a>b>0)y2a2＋x2b2＝1 (a>b>0)范围－a≤x≤a且－b≤y≤b－b≤x≤b且－a≤y≤a顶点A1(－a,0)，A2(a,0)B1(0，－b)，B2(0，b) A1(0，－a)，A2(0，a) B1(－b,0)，B2(b,0)轴长短轴长为2b，长轴长为2a焦点F1(－c,0)，F2(c,0)F1(0，－c)，F2(0，c)焦距|F1F2|＝2c对称性 对称轴：x 轴和y 轴，对称中心：原点离心率 e ＝ca (0<e <1) a ，b ，c 的关系a 2＝b 2＋c 2微思考1．在椭圆的定义中，若2a ＝|F 1F 2|或2a <|F 1F 2|，动点P 的轨迹如何？提示当2a ＝|F 1F 2|时，动点P 的轨迹是线段F 1F 2；当2a <|F 1F 2|时动点P 的轨迹是不存在的．2．椭圆的离心率的大小与椭圆的扁平程度有怎样的关系？ 提示由e ＝ca ＝1－⎝⎛⎭⎫b a 2知，当a 不变时，e 越大，b 越小，椭圆越扁平；e 越小，b 越大，椭圆越接近于圆．3．焦点弦的弦长最短是什么？提示焦点弦中通径(垂直于轴的焦点弦)最短，弦长为2b 2a.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F 1，F 2的距离之和等于常数的点的轨迹是椭圆．(×) (2)椭圆是轴对称图形，也是中心对称图形．(√)(3)椭圆上一点P 与两焦点F 1，F 2构成△PF 1F 2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)．(√)(4)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．已知F 1(－3,0)，F 2(3,0)，若点P 到F 1，F 2的距离之和为10，则P 点的轨迹方程是____________． 答案x 225＋y 216＝1解析因为|PF 1|＋|PF 2|＝10>|F 1F 2|＝6，所以点P 的轨迹是以F 1，F 2为焦点的椭圆，其中a ＝5，c ＝3，b ＝a 2－c 2＝4，故点P 的轨迹方程为x 225＋y 216＝1.3．若椭圆x 210－m ＋y 2m －2＝1的焦距为4，则m ＝________.答案4或8解析当焦点在x 轴上时，10－m >m －2>0， 10－m －(m －2)＝4，∴m ＝4.当焦点在y 轴上时，m －2>10－m >0，m －2－(10－m )＝4，∴m ＝8.∴m ＝4或8.4．在平面直角坐标系xOy 中，椭圆C 的中心为原点，焦点F 1，F 2在x 轴上，离心率为22.过F 1的直线l 交C 于A ，B 两点，且△ABF 2的周长为16，那么椭圆C 的方程为________． 答案x 216＋y 28＝1解析如图，设椭圆方程为x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)，由椭圆的定义可知，|AF 1|＋|AF 2|＝2a ，|BF 1|＋|BF 2|＝2a ，又△ABF 2的周长为16， 所以|AF 1|＋|AF 2|＋|BF 1|＋|BF 2|＝16， 即4a ＝16，a ＝4，又e ＝c a ＝22，则c ＝22，b ＝a 2－c 2＝22，故椭圆C 的方程为x 216＋y 28＝1.5．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__________________． 答案⎝⎛⎭⎫152，1或⎝⎛⎭⎫152，－1 解析设P (x ，y )，由题意知c 2＝a 2－b 2＝5－4＝1， 所以c ＝1，则F 1(－1,0)，F 2(1,0)． 由题意可得点P 到x 轴的距离为1， 所以y ＝±1，把y ＝±1代入x 25＋y 24＝1，得x ＝±152，又x >0，所以x ＝152， 所以点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫152，1或⎝⎛⎭⎫152，－1.题组三易错自纠6．若方程x 2m ＋y 22m －1＝1表示椭圆，则m 满足的条件是____________________．答案⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪m >12且m ≠1 解析由方程x 2m ＋y 22m －1＝1表示椭圆，知⎩⎪⎨⎪⎧m >0，2m －1>0，m ≠2m －1，解得m >12且m ≠1.7．已知椭圆x 25＋y 2m ＝1(m >0)的离心率e ＝105，则m 的值为________．答案3或253解析若a 2＝5，b 2＝m ，则c ＝5－m ，由c a ＝105，即5－m 5＝105，解得m ＝3. 若a 2＝m ，b 2＝5， 则c ＝m －5.由c a ＝105，即m －5m＝105，解得m ＝253.综上，m ＝3或253.8．已知点A (－2,0)，B (0,1)在椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)上，则椭圆C 的方程为________；若直线y＝12x 交椭圆C 于M ，N 两点，则|MN |＝________. 答案x 24＋y 2＝110解析由题意可知，椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)中，由点A (－2,0)，B (0,1)且焦点在x 轴上，得a ＝2，b ＝1， ∴椭圆C 的方程为x 24＋y 2＝1；设M ()x 1，y 1，N ()x 2，y 2(x 1>0)，则⎩⎨⎧x 24＋y 2＝1，y ＝12x ，解得x 1＝2，y 1＝22，x 2＝－2，y 2＝－22，则|MN |＝(2＋2)2＋⎝⎛⎭⎫22＋222＝10.第1课时椭圆及其性质题型一椭圆的定义及应用例1(1)如图，圆O 的半径为定长r ，A 是圆O 内一个定点，P 是圆上任意一点，线段AP 的垂直平分线l 和半径OP 相交于点Q ，当点P 在圆上运动时，点Q 的轨迹是()A ．椭圆B ．双曲线C ．抛物线D ．圆 答案A解析连接QA (图略)． 由已知得|QA |＝|QP |.所以|QO |＋|QA |＝|QO |＋|QP |＝|OP |＝r .又因为点A 在圆内，所以|OA |<|OP |，根据椭圆的定义知，点Q 的轨迹是以O ，A 为焦点，r 为长轴长的椭圆．(2)设点P 为椭圆C ：x 2a 2＋y 24＝1(a >2)上一点，F 1，F 2分别为C 的左、右焦点，且∠F 1PF 2＝60°，则△PF 1F 2的面积为________． 答案433解析由题意知，c ＝a 2－4.又∠F 1PF 2＝60°，|F 1P |＋|PF 2|＝2a ，|F 1F 2|＝2a 2－4，∴|F 1F 2|2＝(|F 1P |＋|PF 2|)2－2|F 1P ||PF 2|－2|F 1P |·|PF 2|cos60°＝4a 2－3|F 1P |·|PF 2|＝4a 2－16， ∴|F 1P |·|PF 2|＝163，∴12PF F S △＝12|F 1P |·|PF 2|sin60°＝12×163×32＝433.若将本例(2)中“∠F 1PF 2＝60°”改成“PF 1⊥PF 2”，求△PF 1F 2的面积．解∵PF 1⊥PF 2，∴|PF 1|2＋|PF 2|2＝|F 1F 2|2＝4(a 2－4)＝4a 2－16， 又|PF 1|＋|PF 2|＝2a ， ∴|PF 1|·|PF 2|＝8， ∴12PF F S △＝4.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)通常将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．跟踪训练1 (1)设P 是椭圆x 216＋y 29＝1上一点，F 1，F 2分别是椭圆的左、右焦点，若|PF 1|·|PF 2|＝12，则∠F 1PF 2的大小为________． 答案60°解析由椭圆x 216＋y 29＝1，可得2a ＝8，设||PF 1＝m ，||PF 2＝n ，可得⎩⎪⎨⎪⎧m ＋n ＝2a ＝8，mn ＝12，4c 2＝28＝m 2＋n 2－2mn cos ∠F 1PF 2，化简可得cos ∠F 1PF 2＝12，∴∠F 1PF 2＝60°.(2)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________． 答案6＋26－ 2解析椭圆方程化为x 29＋y 25＝1，设F 1是椭圆的右焦点，则F 1(2,0)， ∴|AF 1|＝2，∴|P A |＋|PF |＝|P A |－|PF 1|＋6，又－|AF 1|≤|P A |－|PF 1|≤|AF 1|(当P ，A ，F 1共线时等号成立)， ∴|P A |＋|PF |的最大值为6＋2，最小值为6－ 2.题型二椭圆的标准方程例2 (1)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.x 23＋y 24＝1B.x 24＋y 23＝1C.x 24＋y 22＝1D.x 24＋y 23＝1 答案D解析由题意可知椭圆焦点在x 轴上，所以设椭圆方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)，由题意可知c ＝1，e ＝c a ＝12，可得a ＝2，又a 2＝b 2＋c 2，可得b 2＝3， 所以椭圆方程为x 24＋y 23＝1.(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________．答案y 220＋x 24＝1解析方法一(待定系数法)设所求椭圆方程为y 225－k ＋x 29－k ＝1(k <9)，将点(3，－5)的坐标代入可得(－5)225－k ＋(3)29－k＝1，解得k ＝5(k ＝21 舍去)，所以所求椭圆的标准方程为y 220＋x 24＝1.方法二(定义法)椭圆y 225＋x 29＝1的焦点为(0，－4)，(0,4)，即c ＝4.由椭圆的定义知，2a ＝(3－0)2＋(－5＋4)2＋(3－0)2＋(－5－4)2，解得a ＝2 5.由c 2＝a 2－b 2可得b 2＝4.所以所求椭圆的标准方程为y 220＋x 24＝1.思维升华 (1)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． (2)椭圆的标准方程的两个应用①方程x 2a 2＋y 2b 2＝1与x 2a 2＋y 2b2＝λ(λ>0)有相同的离心率．②与椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)共焦点的椭圆系方程为x 2a 2＋k ＋y 2b 2＋k＝1(a >b >0，k ＋b 2>0)，恰当运用椭圆系方程，可使运算简便．跟踪训练2 (1)(多选)已知椭圆的长轴长为10，其焦点到中心的距离为4，则这个椭圆的标准方程可以为()A.x 2100＋y 284＝1B.x 225＋y 29＝1 C.x 284＋y 2100＝1D.x 29＋y 225＝1 答案BD解析因为椭圆的长轴长为10，其焦点到中心的距离为4，所以⎩⎪⎨⎪⎧2a ＝10，c ＝4，解得a ＝5，b 2＝25－16＝9.所以当椭圆的焦点在x 轴上时，椭圆方程为x 225＋y 29＝1；当椭圆的焦点在y 轴上时，椭圆方程为x 29＋y 225＝1.(2)(2020·泉州模拟)已知椭圆的两个焦点为F 1(－5，0)，F 2(5，0)，M 是椭圆上一点，若MF 1⊥MF 2，|MF 1|·|MF 2|＝8，则该椭圆的方程是() A.x 27＋y 22＝1B.x 22＋y 27＝1 C.x 29＋y 24＝1D.x 24＋y 29＝1 答案C解析设|MF 1|＝m ，|MF 2|＝n ，因为MF 1⊥MF 2，|MF 1|·|MF 2|＝8，|F 1F 2|＝25， 所以m 2＋n 2＝20，mn ＝8，所以(m ＋n )2＝36，所以m ＋n ＝2a ＝6，所以a ＝3. 因为c ＝5，所以b ＝a 2－c 2＝2.所以椭圆的方程是x 29＋y 24＝1.题型三椭圆的简单几何性质命题点1离心率例3 (1)已知F 1，F 2是椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左、右焦点，A 是C 的左顶点，点P 在过A 且斜率为36的直线上，△PF 1F 2为等腰三角形，∠F 1F 2P ＝120°，则C 的离心率为() A.23B.12C.13D.14 答案D解析如图，作PB ⊥x 轴于点B .由题意可设|F 1F 2|＝|PF 2|＝2，则c ＝1， 由∠F 1F 2P ＝120°， 可得|PB |＝3，|BF 2|＝1， 故|AB |＝a ＋1＋1＝a ＋2， tan ∠P AB ＝|PB ||AB |＝3a ＋2＝36，解得a ＝4，所以e ＝c a ＝14.(2)过椭圆C ：x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)的右焦点作x 轴的垂线，交C 于A ，B 两点，直线l 过C 的左焦点和上顶点．若以AB 为直径的圆与l 存在公共点，则C 的离心率的取值范围是() A.⎝⎛⎦⎤0，55 B.⎣⎡⎭⎫55，1 C.⎝⎛⎦⎤0，22 D.⎣⎡⎭⎫22，1 答案A解析由题设知，直线l ：x －c ＋yb ＝1，即bx －cy ＋bc ＝0，以AB 为直径的圆的圆心为(c ,0)，根据题意，将x ＝c 代入椭圆C 的方程，得y ＝±b 2a ，即圆的半径r ＝b 2a.又圆与直线l 有公共点，所以2bcb 2＋c 2≤b 2a ，化简得2c ≤b ，平方整理得a 2≥5c 2，所以e ＝c a ≤55.又0<e <1，所以0<e ≤55.故选A. 思维升华求椭圆离心率或其范围的方法解题的关键是借助图形建立关于a ，b ，c 的关系式(等式或不等式)，转化为e 的关系式，常用方法如下：(1)直接求出a ，c ，利用离心率公式e ＝ca求解．(2)由a 与b 的关系求离心率，利用变形公式e ＝1－b 2a2求解． (3)构造a ，c 的齐次式．离心率e 的求解中可以不求出a ，c 的具体值，而是得出a 与c 的关系，从而求得e .命题点2与椭圆有关的最值(或范围)问题例4设A ，B 是椭圆C ：x 23＋y 2m ＝1长轴的两个端点．若C 上存在点M 满足∠AMB ＝120°，则m 的取值范围是()A ．(0,1]∪[9，＋∞)B ．(0，3]∪[9，＋∞)C ．(0,1]∪[4，＋∞)D ．(0，3]∪[4，＋∞) 答案A解析方法一设焦点在x 轴上，点M (x ，y )． 过点M 作x 轴的垂线，交x 轴于点N ，则N (x ,0)．故tan ∠AMB ＝tan(∠AMN ＋∠BMN )＝3＋x |y |＋3－x|y |1－3＋x |y |·3－x |y |＝23|y |x 2＋y 2－3.又tan ∠AMB ＝tan120°＝－3， 且由x 23＋y 2m ＝1，可得x 2＝3－3y 2m ，则23|y |3－3y 2m ＋y 2－3＝23|y |⎝⎛⎭⎫1－3m y 2＝－ 3. 解得|y |＝2m 3－m.又0<|y |≤m ，即0<2m3－m ≤m ，结合0<m <3解得0<m ≤1.对于焦点在y 轴上的情况，同理亦可得m ≥9. 则m 的取值范围是(0,1]∪[9，＋∞).故选A. 方法二当0<m <3时，焦点在x 轴上， 要使C 上存在点M 满足∠AMB ＝120°， 则a b ≥tan60°＝3，即3m≥3，解得0<m ≤1.当m >3时，焦点在y 轴上，要使C 上存在点M 满足∠AMB ＝120°， 则a b ≥tan60°＝3，即m 3≥3，解得m ≥9. 故m 的取值范围为(0,1]∪[9，＋∞)． 故选A.思维升华利用椭圆的简单几何性质求值或范围的思路(1)将所求问题用椭圆上点的坐标表示，利用坐标范围构造函数或不等关系． (2)将所求范围用a ，b ，c 表示，利用a ，b ，c 自身的范围、关系求范围．跟踪训练3 (1)(2020·济南质检)设椭圆E 的两焦点分别为F 1，F 2，以F 1为圆心，|F 1F 2|为半径的圆与E 交于P ，Q 两点．若△PF 1F 2为直角三角形，则E 的离心率为() A.2－1B.5－12 C.22D.2＋1 答案A解析不妨设椭圆E 的方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)，如图所示，∵△PF 1F 2为直角三角形，∴PF 1⊥F 1F 2，又|PF 1|＝|F 1F 2|＝2c ，∴|PF 2|＝22c ，∴|PF 1|＋|PF 2|＝2c ＋22c ＝2a ，∴椭圆E 的离心率e ＝ca ＝2－1.故选A.(2)已知点P (0,1)，椭圆x 24＋y 2＝m (m >1)上两点A ，B 满足AP →＝2PB →，则当m ＝________时，点B 横坐标的绝对值最大． 答案5解析设B (x 0，y 0)，A (x 1，y 1)，∴AP →＝(－x 1,1－y 1)，PB →＝(x 0，y 0－1)． ∵AP →＝2PB →，∴⎩⎪⎨⎪⎧ －x 1＝2x 0，1－y 1＝2(y 0－1)，解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1＝－2x 0，y 1＝3－2y 0，将A ，B 两点的坐标代入x 24＋y 2＝m ，得⎩⎪⎨⎪⎧x 204＋y 20＝m ，(－2x 0)24＋(3－2y 0)2＝m ，即⎩⎪⎨⎪⎧x 20＋4y 20＝4m ，x 20＋(3－2y 0)2＝m ，两式相减，得y 0＝14m ＋34.∴x 20＝4m －4y 20＝－14m 2＋52m －94，m >1， ∴当m ＝－522×⎝⎛⎭⎫－14＝5时，x 20取得最大值，此时|x 0|最大． 课时精练1．与椭圆9x 2＋4y 2＝36有相同焦点，且满足短半轴长为25的椭圆方程是() A.x 225＋y 220＝1B.x 220＋y 225＝1C.x 220＋y 245＝1D.x 280＋y 285＝1 答案B解析由9x 2＋4y 2＝36可得x 24＋y 29＝1，所以所求椭圆的焦点在y 轴上，且c 2＝9－4＝5，b ＝25，a 2＝25，所以所求椭圆方程为x 220＋y 225＝1.2．若椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的短轴长等于焦距，则椭圆的离心率为()A.12B.33C.22D.24答案C解析依题意可知，c ＝b ， 又a ＝b 2＋c 2＝2c ，∴椭圆的离心率e ＝c a ＝22.3．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＝1B.x 248＋y 264＝1 C.x 248－y 264＝1D.x 264＋y 248＝1 答案D解析设圆M 的半径为r ，则|MC 1|＋|MC 2|＝(13－r )＋(3＋r )＝16>8＝|C 1C 2|，所以M 的轨迹是以C 1，C 2为焦点的椭圆，且2a ＝16,2c ＝8，所以a ＝8，c ＝4，b ＝a 2－c 2＝43，故所求动圆圆心M 的轨迹方程为x 264＋y 248＝1.4．(2021·广东华附、省实、广雅、深中联考)设F 1，F 2分别是椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左、右焦点，若在直线x ＝a 2c 上存在点P ，使线段PF 1的中垂线过点F 2，则椭圆离心率的取值范围是()A.⎝⎛⎦⎤0，22 B.⎝⎛⎦⎤0，33 C.⎣⎡⎭⎫22，1D.⎣⎡⎭⎫33，1 答案D解析设P ⎝⎛⎭⎫a2c ，m ，F 1(－c ,0)，F 2(c ,0)， 由线段PF 1的中垂线过点F 2得|PF 2|＝|F 1F 2|，即⎝⎛⎭⎫a 2c －c 2＋m 2＝2c ， 得m 2＝4c 2－⎝⎛⎭⎫a 2c －c 2＝－a 4c 2＋2a 2＋3c 2≥0， 即3c 4＋2a 2c 2－a 4≥0，得3e 4＋2e 2－1≥0，解得e 2≥13，又0<e <1，故33≤e <1. 5．(多选)(2021·湖南省衡阳八中月考)对于曲线C ：x 24－k ＋y 2k －1＝1，下面四个说法正确的是()A ．曲线C 不可能是椭圆B ．“1<k <4”是“曲线C 是椭圆”的充分不必要条件C ．“曲线C 是焦点在y 轴上的椭圆”是“3<k <4”的必要不充分条件D ．“曲线C 是焦点在x 轴上的椭圆”是“1<k <2.5”的充要条件 答案CD解析对于A ，当1<k <4且k ≠2.5时，曲线C 是椭圆，所以A 错误；对于B ，当k ＝2.5时，4－k ＝k－1，此时曲线C 是圆，所以B 错误；对于C ，若曲线C 是焦点在y 轴上的椭圆，则⎩⎪⎨⎪⎧4－k >0，k －1>0，k －1>4－k ，解得2.5<k <4，所以“曲线C 是焦点在y 轴上的椭圆”是“3<k <4”的必要不充分条件，所以C 正确；对于D ，若曲线C 是焦点在x 轴上的椭圆，则⎩⎪⎨⎪⎧k －1>0，4－k >0，4－k >k －1，解得1<k <2.5，所以D 正确．6．(多选)(2020·海南模拟)设椭圆x 29＋y 23＝1的右焦点为F ，直线y ＝m ()0<m <3与椭圆交于A ，B 两点，则()A ．|AF |＋|BF |为定值B ．△ABF 的周长的取值范围是[]6，12C ．当m ＝32时，△ABF 为直角三角形 D ．当m ＝1时，△ABF 的面积为 6 答案ACD解析设椭圆的左焦点为F ′，则|AF ′|＝|BF |， ∴|AF |＋|BF |＝|AF |＋|AF ′|＝6为定值，A 正确； △ABF 的周长为|AB |＋|AF |＋|BF |，因为|AF |＋|BF |为定值6，∴|AB |的取值范围是(0,6)， ∴△ABF 的周长的取值范围是(6,12)，B 错误；将y ＝32与椭圆方程联立，可解得A ⎝⎛⎭⎫－332，32，B ⎝⎛⎭⎫332，32，又∵F (6，0)，∴AF →·BF →＝⎝⎛⎭⎫6＋332⎝⎛⎭⎫6－332＋⎝⎛⎭⎫322＝0，∴AF ⊥BF ， ∴△ABF 为直角三角形，C 正确；将y ＝1与椭圆方程联立，解得A (－6，1)，B (6，1)， ∴S △ABF ＝12×26×1＝6，D 正确．7．已知椭圆C ：x 225＋y 216＝1，P 为椭圆上任意一点．点A (3，m )⎝⎛⎭⎫m >165，B (－3,0)，则|P A |＋|PB |的最小值为________． 答案36＋m 2解析如图，点P 为线段AB 与椭圆的交点时|P A |＋|PB |最小，其最小值为|AB |＝62＋m 2＝36＋m 2.8．已知椭圆x 29＋y 225＝1上的一点P 到两焦点的距离的乘积为m ，当m 取最大值时，点P 的坐标是________________． 答案(－3,0)或(3,0)解析记椭圆的两个焦点分别为F 1，F 2， 由题意知a ＝5，b ＝3，|PF 1|＋|PF 2|＝2a ＝10.则m ＝|PF 1|·|PF 2|≤⎝⎛⎭⎪⎫|PF 1|＋|PF 2|22＝25，当且仅当|PF 1|＝|PF 2|＝5时，等号成立， 即点P 位于椭圆的短轴的顶点处时，m 取得最大值25. 所以此时点P 的坐标为(－3,0)或(3,0)．9．已知椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)，F 为椭圆的右焦点，AB 为过原点O 的弦，则△ABF 面积的最大值为________． 答案b a 2－b 2解析如图，设E 为椭圆的左焦点，则S △ABF ＝S △AOF ＋S △BOF ＝S △AOF ＋S △AOE ＝S △AEF ≤ba 2－b 2.10．(2019·全国Ⅲ)设F 1，F 2为椭圆C ：x 236＋y 220＝1的两个焦点，M 为C 上一点且在第一象限．若△MF 1F 2为等腰三角形，则M 的坐标为________． 答案(3，15)解析不妨令F 1，F 2分别为椭圆C 的左、右焦点，根据题意可知c ＝36－20＝4.因为△MF 1F 2为等腰三角形，所以易知|F 1M |＝2c ＝8，所以|F 2M |＝2a －8＝4.设M (x ，y )，则⎩⎪⎨⎪⎧x 236＋y 220＝1，|F 1M |2＝(x ＋4)2＋y 2＝64，x >0，y >0，得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3，y ＝15， 所以M 的坐标为(3，15)．11.如图所示，已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝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)若椭圆的焦距为2，且AF 2→＝2F 2B →，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)由题意知A (0，b )，F 2(1,0)，设B (x ，y )，由AF 2→＝2F 2B →，得⎩⎪⎨⎪⎧ 2(x －1)＝1，2y ＝－b ，解得x ＝32，y ＝－b 2. 代入x 2a 2＋y 2b 2＝1，得94a 2＋b 24b2＝1. 即94a 2＋14＝1，解得a 2＝3. 所以椭圆方程为x 23＋y 22＝1.12．已知F 1，F 2是椭圆的两个焦点，P 为椭圆上一点，∠F 1PF 2＝60°.(1)求椭圆离心率的范围；(2)求证：△F 1PF 2的面积只与椭圆的短轴长有关．(1)解设椭圆方程为x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)，|PF 1|＝m ，|PF 2|＝n ，则m ＋n ＝2a . 在△PF 1F 2中，由余弦定理可知，4c 2＝m 2＋n 2－2mn cos60°＝(m ＋n )2－3mn＝4a 2－3mn ≥4a 2－3·⎝ ⎛⎭⎪⎫m ＋n 22＝4a 2－3a 2＝a 2(当且仅当m ＝n 时取等号)，∴c 2a 2≥14， 即e ≥12.又0<e <1，∴e 的取值范围是⎣⎡⎭⎫12，1.(2)证明由(1)知mn ＝43b 2，∴12PF F S △＝12mn sin60°＝33b 2，即△PF 1F 2的面积只与椭圆的短轴长有关．13．已知F 1，F 2分别是椭圆的左、右焦点，现以F 2为圆心作一个圆恰好经过椭圆中心并且交椭圆于点M ，N ，若过F 1的直线MF 1是圆F 2的切线，则椭圆的离心率为()A.3－1B ．2－3C.22D.32 答案A解析∵过F 1的直线MF 1是圆F 2的切线，∴∠F 1MF 2＝90°，|MF 2|＝c ，∵|F 1F 2|＝2c ，∴|MF 1|＝3c ，由椭圆定义可得|MF 1|＋|MF 2|＝3c ＋c ＝2a ，∴椭圆的离心率e ＝21＋3＝3－1. 14．已知椭圆x 29＋y 25＝1的左焦点为F ，点P 在椭圆上且在x 轴的上方．若线段PF 的中点在以原点O 为圆心，|OF |为半径的圆上，则直线PF 的斜率是________．答案15解析如图，左焦点F (－2,0)，右焦点F ′(2,0)．线段PF 的中点M 在以O (0,0)为圆心，2为半径的圆上，因此|OM |＝2.在△FF ′P 中，OM 綊12PF ′，所以|PF ′|＝4.根据椭圆的定义，得|PF |＋|PF ′|＝6，所以|PF |＝2.又因为|FF ′|＝4，所以在Rt △MFF ′中，tan ∠PFF ′＝|MF ′||MF |＝|FF ′|2－|MF |2|MF |＝15， 即直线PF 的斜率是15.15．(多选)(2020·德州模拟)1970年4月24日，我国发射了自己的第一颗人造地球卫星“东方红一号”，从此我国开始了人造卫星的新篇章．人造地球卫星绕地球运行遵循开普勒行星运动定律：卫星在以地球为焦点的椭圆轨道上绕地球运行时，其运行速度是变化的，速度的变化服从面积守恒规律，即卫星的向径(卫星与地球的连线)在相同的时间内扫过的面积相等．设椭圆的长轴长、焦距分别为2a ,2c ，下列结论正确的是()A ．卫星向径的取值范围是[]a －c ，a ＋cB ．卫星在左半椭圆弧上的运行时间大于其在右半椭圆弧上的运行时间C ．卫星向径的最小值与最大值的比值越大，椭圆轨道越扁D ．卫星运行速度在近地点时最大，在远地点时最小答案ABD解析根据椭圆定义知卫星向径的取值范围是[]a －c ，a ＋c ，A 正确；当卫星在左半椭圆弧上运行时，对应的面积更大，根据面积守恒规律，速度更慢，运行时间更长，B 正确； a －c a ＋c ＝1－e 1＋e ＝21＋e－1，当比值越大，则e 越小，椭圆轨道越圆，C 错误． 根据面积守恒规律，卫星在近地点时向径最小，故速度最大，在远地点时向径最大，故速度最小，D 正确．16．(2021·商洛模拟)如图，椭圆x 2a 2＋y 2b2＝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 .解(1)由椭圆的定义，2a ＝|PF 1|＋|PF 2|＝(2＋2)＋(2－2)＝4，故a ＝2.设椭圆的半焦距为c ，由已知PF 1⊥PF 2，因此2c ＝|F 1F 2|＝|PF 1|2＋|PF 2|2＝()2＋22＋()2－22＝23，所以c ＝3，从而b ＝22－()32＝1，故所求椭圆的标准方程为x 24＋y 2＝1. (2)连接F 1Q ，如图所示，由椭圆的定义，|PF 1|＋|PF 2|＝2a ，|QF 1|＋|QF 2|＝2a . 从而由|PF 1|＝|PQ |＝|PF 2|＋|QF 2|， 有|QF 1|＝4a －2|PF 1|.设|PF 1|＝m ，所以|QF 1|＝4a －2m ，|QF 2|＝2m －2a ， |PF 2|＝2a －m ，又由PF 1⊥PQ ，|PF 1|＝|PQ |，所以⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|2＋|PF 2|2＝|F 1F 2|2，|QF 1|＝2|PF 1|， 即⎩⎪⎨⎪⎧m 2＋()2a －m 2＝4c 2，4a －2m ＝2m ， 解得⎩⎪⎨⎪⎧ c ＝64m ，a ＝2＋24m ，所以e ＝c a ＝64m 2＋24m ＝6－ 3.。

椭圆的简单几何性质点拨一．基础知识精讲1.椭圆22a x +22b y =1(a ＞b ＞0)，范围：椭圆位于直线x=±a 和y=±b 所围成的矩形里，即｜x ｜≤a，｜y ｜≤b.2.对称性：椭圆关于x 轴，y 轴和原点都是对称的.坐标轴为椭圆的对称轴，原点是椭圆的对称中心，即为椭圆的中心.3.顶点：椭园与坐标轴的交点为椭圆的顶点为A 1(-a,0)，A 2(a,0)，B 1(0，b),B 2(0,-b)4.离心率：e=a c,(o ＜e ＜1),e 越接近于1，则椭圆越扁；e 越接近于0，椭圆就越接近于圆.5.椭圆的第二定义：平面内的点到定点的距离和它到定直线的距离的比为常数e(0＜e ＜1)的点的轨迹.定点即为椭圆的焦点，定直线为椭圆的准线.6.椭圆的焦半径公式：设P(x 0,y 0)是椭圆22a x +22b y =1(a ＞b ＞0)上的任意一点，F 1、F 2分别是椭圆的左、右焦点，则｜PF 1｜=a+ex 0,｜PF 2｜=a-ex 0.7.椭圆的参数方程⎩⎨⎧==ϕϕϕsin )(cos b y a x 是参数二．命题趋势分析1.熟练掌握椭圆的第二定义，两种形式的标准方程及几何性质，运用它们及参数间的关系解决相关问题.2.必要时，椭圆方程可设为mx 2+ny 2=1(m ＞0，n ＞0)，这样计算简洁，还可避免对焦点位置的讨论.3.遇到弦的中点问题时，常用点差法. 三．重点难点例析通过“圆的方程”的学习我们知道，圆的几何性质问题用代数的方法解题简便，计算量小的特点，同样，椭圆也有类似的几何性质，那么在学习本节之前要复习椭圆的定义及标准方程，在此基础上来学习椭圆的几何性质，掌握椭圆的性质，标准方程，及椭圆的第二定义.例1P 是椭圆方程为162y +92x =1上的任意一点，F 1，F 2是椭圆的两个焦点，试求｜PF 1｜·｜PF 2｜的取值范围.解析：设｜PF 1｜=t,则t ∈［a-c,a+c ］，即t ∈［4-7，4+7］且｜PF 2｜=2a-t=8-t.∴｜PF 1｜·｜PF 2｜=t(8-t)=-(t-4)2+16 t ∈［4-7，4+7］ 当t=4时，取最大值为16，当t=4±7时，取最小值为9. ∴所求范围为［9，16］。

椭圆的定义、方程及几何性质【提纲挈领】（请阅读下面文字，并在关键词下面记着重号）主干知识归纳 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 ||MF 1|＋|MF 2|＝2a }，|F 1F 2|＝2c ，其中a >0，c >0，且a ，c 为常数： (1) 若c a >，则集合P 为椭圆； (2) 若c a =，则集合P 为线段； (3) 若c a <，则集合P 为空集．3. 椭圆中常见的结论（1）若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b +=上，则过0P 的椭圆的切线方程是00221x x y y a b +=. （2）若000(,)P x y 在椭圆22221x y a b+=外 ，则过0P 作椭圆的两条切线切点为1P 、2P ，则切点弦1P 2P 的直线方程是00221x x y ya b+=. （3）椭圆22221x y a b+= (a ＞b ＞0)的左右焦点分别为F 1，F 2，点P 为椭圆上任意一点12F PF γ∠=，则椭圆的焦点角形的面积为122tan2F PFS b γ∆=.（4）A 、B 是椭圆22221(0)x y a b a b +=>>长轴的端点，M ),(00y x 为椭圆上任意一点，则22MA MB b k k a ⋅=-， 方法规律总结1．求椭圆标准方程的方法(1) 定义法：根据椭圆定义，确定2a 、2b 的值，再结合焦点位置，直接写出椭圆方程．(2) 待定系数法：根据椭圆焦点是在x 轴还是y 轴上，设出相应形式的标准方程，然后根据条件确定关于a 、b 、c 的方程组，解出2a 、2b ，从而写出椭圆的标准方程．2．讨论椭圆的几何性质时，离心率问题是重点，求离心率的常用方法有以下两种：(1)求得a ，c 的值，直接代入公式e ＝ca求得；(2)列出关于a ，b ，c 的齐次方程(或不等式)，然后根据b2＝a2－c2，消去b ，转化成关于e 的方程(或不等式)求解．3.椭圆性质的运用一般策略（1）与椭圆双焦点焦点有关的问题，充分考虑椭圆的定义，单焦点的问题可连接另一个焦点。

高考数学椭圆的知识点高考数学中，椭圆是一个重要的几何形状，涉及到的知识点相对较多。

在这篇文章中，我们将探讨椭圆的性质、方程、焦点等相关概念，并且通过一些实例帮助读者更好地理解椭圆的应用。

一、椭圆的性质椭圆是一个闭合的曲线，可以通过一个固定点（称为焦点）和离焦点的距离之和的大小来定义。

具体来说，对于一个给定的椭圆，离焦点的距离之和等于定值2a，其中a是椭圆的半长轴（长轴长度的一半）。

除了焦点和半长轴，椭圆还有一些其他重要的性质。

例如，椭圆的中点称为中心，位于中心的直线称为主轴。

椭圆的半短轴（短轴长度的一半）用b表示，它与椭圆的半长轴有一定的关系，即b^2 = a^2 -c^2，其中c是焦点到中心的距离。

二、椭圆的方程椭圆的方程可以通过两种形式来表示，一种是标准方程，另一种是一般方程。

标准方程是这样的：(x-h)^2/a^2 + (y-k)^2/b^2 = 1，其中(h, k)是椭圆的中心坐标。

一般方程则可以表达为Ax^2 + By^2 + Cx + Dy + E = 0，其中A、B、C、D、E是常数。

根据椭圆的方程，我们可以了解到椭圆的形状、大小以及位置等信息。

三、焦点与直角关系除了上述基本概念和性质，椭圆还与焦点和直角有一定的关系。

我们知道，对于一个椭圆来说，焦点和圆心确定的直角称为椭圆的焦点直角。

椭圆上的任意一点与焦点和圆心连成的三条线段构成一个直角。

这个直角关系在解决一些几何问题时非常有用，可以帮助我们确定和利用椭圆的性质，从而解决一些复杂的数学题目。

四、椭圆的应用举例椭圆的应用在生活和科学中是广泛存在的。

下面，我们通过一些例子来说明椭圆的实际应用。

1.卫星轨道：卫星绕地球运行的轨道往往是一个椭圆。

利用椭圆的性质，科学家可以计算出卫星的运行速度和轨道大小，从而更好地控制和管理卫星。

2.天体运动：行星、彗星等天体的运动轨迹也是椭圆。

通过研究椭圆轨道，天文学家可以了解天体的运动规律，从而预测天体的位置和行为。

高三复习椭圆知识点讲解椭圆，作为平面解析几何的一部分，是高三数学的重要知识点之一。

在高三学习阶段，对于椭圆的理解和熟练运用显得尤为重要。

本文将对高三复习椭圆的知识点进行讲解，帮助同学们加深对椭圆的理解，提升解题的能力。

一、椭圆的定义及性质椭圆是平面上到两个定点F1，F2的距离之和等于常数2a的点P的轨迹。

在椭圆中，常数2a称为长轴，定点F1和F2称为焦点，连结两个焦点的线段称为主轴，主轴的中点称为椭圆的中心。

椭圆还有一些重要的性质，如：离心率、焦距、短半轴等。

二、椭圆的方程在平面直角坐标系中，椭圆的方程有两种形式：标准方程和一般方程。

1. 标准方程：椭圆的标准方程为：$\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} = 1$，其中$a$和$b$分别是椭圆的长半轴和短半轴。

2. 一般方程：椭圆的一般方程为：$Ax^2 + By^2 + Cx + Dy + E = 0$，其中$A,B,C,D,E$为常数。

三、椭圆的基本性质1. 离心率：椭圆的离心率定义为$\varepsilon = \dfrac{c}{a}$，其中$c$为焦点到中心的距离，$a$为长半轴长。

离心率用来衡量椭圆的扁平程度，范围在0到1之间。

2. 焦距：椭圆的焦距定义为$2ae$，其中$a$为长半轴长，$e$为离心率。

3. 短半轴：椭圆的短半轴$b$满足$b = a\sqrt{1 - \varepsilon^2}$，其中$a$为长半轴长，$\varepsilon$为离心率。

四、椭圆的图像特点1. 椭圆的图像是一个闭合曲线，对称于$x$轴和$y$轴，且关于原点对称。

2. 当$a > b$时，椭圆的图像在$x$轴上开口，称为纵椭圆；当$a < b$时，椭圆的图像在$y$轴上开口，称为横椭圆。

3. 当离心率$\varepsilon = 0$时，椭圆退化为一个圆。

五、常用公式及运用1. 椭圆上一点P的坐标$(x, y)$，可由参数方程表示为：$x =a\cos\theta, y = b\sin\theta$。

椭圆高考知识点总结一、椭圆的定义和基本性质1. 椭圆的定义椭圆的定义有多种表述方式，其中一种常见的定义是：椭圆是平面上到两个定点F1、F2的距离之和等于定常长2a（a＞0）的点P的轨迹。

称F1、F2为椭圆的焦点，2a为椭圆的长轴。

即椭圆定义为$|PF_1|+|PF_2|=2a$。

根据这个定义，我们可以推导出椭圆的标准方程：$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$，其中$2a$和$2b$分别为椭圆的长轴和短轴。

椭圆的离心率e满足$0<e<1$。

2. 椭圆的基本性质（1）主轴和短轴: 通过椭圆两个焦点连线的中垂线叫做长轴，椭圆的两个焦点所在直线叫做长轴；长轴的两端点叫做椭圆的顶点。

垂直于长轴的直线段叫做短轴。

（2）顶点和焦点：椭圆的两个端点叫做顶点，两个焦点分别叫做F1和F2。

（3）公式中的取值范围：椭圆标准方程中的参数a和b满足$a>b>0$。

（4）对称性：椭圆具有镜面对称性。

（5）内外离心率：椭圆的内离心率e1满足：$0<e_1<1$，外离心率e2满足：$1<e_2$。

3. 椭圆的离散表示：根据离心率e和焦点F1、F2获知椭圆的表达式$|PF_1|+|PF_2|=2a$表示椭圆的定点，即点到两个定点的距离之和等于一个定常长2a。

其中a是椭圆的长轴，F1、F2是焦点。

这个定义可以描述椭圆的形状和性质。

二、椭圆的方程和坐标变换1. 椭圆标准方程：椭圆的标准方程是$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1$。

其中a和b分别为椭圆的长半轴和短半轴。

2. 椭圆的一般方程：如果椭圆的长轴不在x、y轴上，可以通过坐标变换将椭圆的标准方程转化为一般方程$Ax^2+By^2+Cx+Dy+E=0$。

3. 椭圆的参数方程：椭圆的参数方程为$x=acos\theta$，$y=bsin\theta$，其中$\theta$是参数，$-\pi<\theta<\pi$。

第三讲 椭圆的性质北京四中 李伟知识要点一、 复习巩固1、 椭圆的定义把平面内与两个定点F 1、F 2的距离之和等于常数2a(>|F 1F 2|) 的点的轨迹叫做椭圆.2、椭圆的方程焦点在x 轴上的椭圆的标准方程说明：焦点是F 1(-c ，0)、F 2(c ，0)，其中c 2=a 2-b 2焦点在y 轴上的椭圆的标准方程说明：焦点是F 1(0，-c)、F 2(0，c)，其中c 2=a 2-b 2二、椭圆的性质1、范围：2、对称性：3、顶点：4、离心率三、典型例题22221(0)x y a b a b +=>>22221(0)y x a b a b +=>>例1.求椭圆16x 2+25y 2=400的长轴和短轴的长、离心率、 焦点和顶点的坐标.四、与椭圆有关的位置关系1.点与椭圆的位置关系2.直线与椭圆的位置关系设P(x 0，y 0)，椭圆方程22221x y a b +=，则 220012221||||2x y P PF PF a a b⇔+>⇔+>点在椭圆外 220012221||||2x y P PF PF a a b ⇔+=⇔+=点在椭圆上 220012221||||2x y P PF PF a a b⇔+<⇔+<点在椭圆内 设直线l ：22220,1x y Ax By C C a b ++=+=椭圆： l 代入C 后化为关于x 或y 的一元二次方程0l C l C ⇔⇔∆>与有公与相交两个共点 0l C l C ⇔⇔∆=与有公与相切一个共点 0l C l C ⇔⇔∆<与没有相离公共点与例2.已知椭圆22143x y +=及点A(1,1)，F 1，F 2是椭圆的左、右焦点，P 是椭圆上一动点。

求|PF 1|+|PA|的最大值和最小值，以及此时P 点坐标。

小结：1.椭圆的性质：2.与椭圆有关的位置关系：例3.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>短轴两端点为B 1，B 2，点P 是椭圆上不同于B 1，B 2的任一点，作直线B 1P ，B 2P 分别与x 轴交于M ，N 两点，求证：原点O 到M ，N 的距离乘积是一个常数。