椭圆各类题型分类汇总
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1 椭圆经典例题分类汇总 1. 椭圆第一定义的应用 例1 椭圆的一个顶点为02,A,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程.
例2 已知椭圆19822ykx的离心率21e,求k的值. 例3 已知方程13522kykx表示椭圆,求k的取值范围. 例4 已知1cossin22yx)0(表示焦点在y轴上的椭圆,求的取值范围. 例5 已知动圆P过定点03,A,且在定圆64322yxB:的内部与其相内切,求动圆圆心P的轨迹方程. 2
2.焦半径及焦三角的应用 例1 已知椭圆13422yx,1F、2F为两焦点,问能否在椭圆上找一点M,使M到左准线l的距离MN是1MF与2MF的等比中项?若存在,则求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
例2 已知椭圆方程012222babyax,长轴端点为1A,2A,焦点为1F,2F,P是椭圆上一点,21PAA,21PFF.求:21PFF的面积(用a、b、表示).
3.第二定义应用 例1 椭圆1121622yx的右焦点为F,过点31,A,点M在椭圆上,当MFAM2为最小值时,求点M的坐标. 3
例2 已知椭圆142222bybx上一点P到右焦点2F的距离为b)1(b,求P到左准线的距离.
例3 已知椭圆15922yx内有一点)1,1(A,1F、2F分别是椭圆的左、右焦点,点P是椭圆上一点. (1) 求1PFPA的最大值、最小值及对应的点P坐标;
(2) 求223PFPA的最小值及对应的点P的坐标.
4.参数方程应用 例1 求椭圆1322yx上的点到直线06yx的距离的最小值. 4
例2 (1)写出椭圆14922yx的参数方程;(2)求椭圆内接矩形的最大面积. 例3 椭圆12222byax)0(ba与x轴正向交于点A,若这个椭圆上总存在点P,使APOP(O为坐标原点),求其离心率e的取值范围.
5.相交情况下--弦长公式的应用 例1 已知椭圆1422yx及直线mxy. (1)当m为何值时,直线与椭圆有公共点?
(2)若直线被椭圆截得的弦长为5102,求直线的方程. 5
例2 已知长轴为12,短轴长为6,焦点在x轴上的椭圆,过它对的左焦点1F作倾斜解为3
的直线交椭圆于A,B两点,求弦AB的长.
6.相交情况下—点差法的应用 例1 已知中心在原点,焦点在x轴上的椭圆与直线01yx交于A、B两点,M为AB中点,OM的斜率为0.25,椭圆的短轴长为2,求椭圆的方程.
例2 已知椭圆1222yx,求过点2121,P且被P平分的弦所在的直线方程. 6
例3 已知椭圆1222yx,(1)求过点2121,P且被P平分的弦所在直线的方程; (2)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程; (3)过12,A引椭圆的割线,求截得的弦的中点的轨迹方程;
(4)椭圆上有两点P、Q,O为原点,且有直线OP、OQ斜率满足21OQOPkk, 求线段PQ中点M的轨迹方程.
例4 已知椭圆13422yxC:,试确定m的取值范围,使得对于直线mxyl4:,椭圆C上有不同的两点关于该直线对称.
例5 已知)2,4(P是直线l被椭圆193622yx所截得的线段的中点,求直线l的方程. 7
椭圆经典例题分类汇总 1.椭圆第一定义的应用 例1 椭圆的一个顶点为02,A,其长轴长是短轴长的2倍,求椭圆的标准方程. 分析:题目没有指出焦点的位置,要考虑两种位置. 解:(1)当02,A为长轴端点时,2a,1b,
椭圆的标准方程为:11422yx; (2)当02,A为短轴端点时,2b,4a, 椭圆的标准方程为:116422yx; 说明:椭圆的标准方程有两个,给出一个顶点的坐标和对称轴的位置,是不能确定椭圆的横竖的,因而要考虑两种情况.
例2 已知椭圆19822ykx的离心率21e,求k的值. 分析:分两种情况进行讨论. 解:当椭圆的焦点在x轴上时,82ka,92b,得12kc.由21e,得4k.
当椭圆的焦点在y轴上时,92a,82kb,得kc12. 由21e,得4191k,即45k. ∴满足条件的4k或45k. 说明:本题易出现漏解.排除错误的办法是:因为8k与9的大小关系不定,所以椭圆的焦点可能在x轴上,也可能在y轴上.故必须进行讨论.
例5 已知方程13522kykx表示椭圆,求k的取值范围.
解:由,35,03,05kkkk得53k,且4k. ∴满足条件的k的取值范围是53k,且4k. 说明:本题易出现如下错解:由,03,05kk得53k,故k的取值范围是53k. 8
出错的原因是没有注意椭圆的标准方程中0ba这个条件,当ba时,并不表示椭圆.
例6 已知1cossin22yx)0(表示焦点在y轴上的椭圆,求的取值范围. 分析:依据已知条件确定的三角函数的大小关系.再根据三角函数的单调性,求出的取值范围.
解:方程可化为1cos1sin122yx.因为焦点在y轴上,所以0sin1cos1.
因此0sin且1tan从而)43,2(. 说明:(1)由椭圆的标准方程知0sin1,0cos1,这是容易忽视的地方. (2)由焦点在y轴上,知cos12a,sin12b. (3)求的取值范围时,应注意题目中的条件0 例5 已知动圆P过定点03,A,且在定圆64322yxB:的内部与其相内切,求动圆圆心P的轨迹方程. 分析:关键是根据题意,列出点P满足的关系式. 解:如图所示,设动圆P和定圆B内切于点M.动点P到两定点,
即定点03,A和定圆圆心03,B距离之和恰好等于定圆半径,
即8BMPBPMPBPA.∴点P的轨迹是以A,B为两焦点,
半长轴为4,半短轴长为73422b的椭圆的方程:171622yx. 说明:本题是先根据椭圆的定义,判定轨迹是椭圆,然后根据椭圆的标准方程,求轨迹的方程.这是求轨迹方程的一种重要思想方法. 2.焦半径及焦三角的应用
例1 已知椭圆13422yx,1F、2F为两焦点,问能否在椭圆上找一点M,使M到左准线l的距离MN是1MF与2MF的等比中项?若存在,则求出点M的坐标;若不存在,请说明理由. 解:假设M存在,设11yxM,,由已知条件得
2a,3b,∴1c,21e.
∵左准线l的方程是4x, 9
∴14xMN. 又由焦半径公式知:
111212xexaMF,1122
12xexaMF.
∵212MFMFMN,∴11212122124xxx. 整理得048325121xx. 解之得41x或5121x. ① 另一方面221x. ② 则①与②矛盾,所以满足条件的点M不存在.
例2 已知椭圆方程012222babyax,长轴端点为1A,2A,焦点为1F,2F,P是椭圆上一点,21PAA,21PFF.求:21PFF的面积(用a、b、表示). 分析:求面积要结合余弦定理及定义求角的两邻边,从而利用CabSsin21求面积. 解:如图,设yxP,,由椭圆的对称性,不妨设yxP,,由椭圆的对称性,不妨设P在第一象限.由余弦定理知: 221FF2221PFPF12PF·224coscPF.① 由椭圆定义知: aPFPF221 ②,则-①②2得 cos12221bPFPF. 故sin212121PFPFSPFF sincos12212b 2tan2b. 3.第二定义应用 例1 椭圆1121622yx的右焦点为F,过点31,A,点M在椭圆上,当MFAM2为最小值时,求点M的坐标. 分析:本题的关键是求出离心率21e,把MF2转化为M到右准线的距离,从而得
最小值.一般地,求MFeAM1均可用此法. 解:由已知:4a,2c.所以21e,右准线8xl:. 10
过A作lAQ,垂足为Q,交椭圆于M,故MFMQ2.显然MFAM2的最小值为AQ,即M为所求点,因此3My,且M在椭圆上.故32Mx.所以332,M.
说明:本题关键在于未知式MFAM2中的“2”的处理.事实上,如图,21e,即MF是M到右准线的距离的一半,即图中的MQ,问题转化为求椭圆上一点M,使M到A的距离与到右准线距离之和取最小值.
例2 已知椭圆142222bybx上一点P到右焦点2F的距离为b)1(b,求P到左准线的距离. 分析:利用椭圆的两个定义,或利用第二定义和椭圆两准线的距离求解.
解法一:由142222bybx,得ba2,bc3,23e. 由椭圆定义,baPFPF4221,得 bbbPFbPF34421.
由椭圆第二定义,edPF11,1d为P到左准线的距离,
∴bePFd3211, 即P到左准线的距离为b32. 解法二:∵edPF22,2d为P到右准线的距离,23ace,
∴bePFd33222.又椭圆两准线的距离为bca33822. ∴P到左准线的距离为bbb32332338. 说明:运用椭圆的第二定义时,要注意焦点和准线的同侧性.否则就会产生误解. 椭圆有两个定义,是从不同的角度反映椭圆的特征,解题时要灵活选择,运用自如.一般地,如遇到动点到两个定点的问题,用椭圆第一定义;如果遇到动点到定直线的距离问题,则用椭圆的第二定义.