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3.1.1 椭圆
思维导图
常见考法考点一 椭圆的定义
【例1】(1)(2020·上海徐汇.高二期末)已知 、 是定点, .若动点 满足
,则动点 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 是椭圆 上的点.若 是椭圆的两个焦点,则
等于( )
A.4 B.5 C.8 D.10
【答案】(1)B(2)D
【解析】(1)对于在平面内,若动点 到 、 两点的距离之和等于6,而6正好等于两定点 、
的距离,则动点 的轨迹是以 , 为端点的线段.故选:B.
(2)因为椭圆的方程为 ,所以 ,由椭圆的的定义知 ,
故选D.
椭圆是在平面内定义的,所以“平面内”这一条件不能忽视.
定义中到两定点的距离之和是常数,而不能是变量.
常数(2a)必须大于两定点间的距离,否则轨迹不是椭圆,这是判断曲线是否为椭圆的限制条件.
【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.3 C.2 D.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 上一点 到其焦点 的距离为6,则 到
另一焦点 的距离为( )
A.4 B.194 C.94 D.14
【答案】D
【解析】依题意 ,且 .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(-1,0),F(1,0),则满足|PF|+|PF|=的点P的轨迹为椭圆;
1 2 1 2
②已知定点F(-2,0),F(2,0),则满足|PF|+|PF|=4的点P的轨迹为线段;
1 2 1 2
③到定点F(-3,0),F(3,0)的距离相等的点的轨迹为椭圆.
1 2
【答案】 ②
【解析】 ①<2,故点P的轨迹不存在;②因为|PF|+|PF|=|FF|=4,所以点P的轨迹是线段FF;③
1 2 1 2 1 2
到定点F(-3,0),F(3,0)的距离相等的点的轨迹是线段FF 的垂直平分线(y轴).
1 2 1 2
考点二 椭圆定义的运用
【例2-1】(1)(2019·福建高二期末)如果 表示焦点在 轴上的椭圆,那么实数 的取值范
围是( )
A. B. C. D.
(2)(2019·江苏省苏州实验中学高二期中)方程 表示椭圆,则实数 的取值范围( )
A. B. C. D. 且
【答案】(1)A(2)D
【解析】(1) 转化为椭圆的标准方程,得 ,因为 表示焦点在 轴上的椭圆,所以 ,解得 .所以实数 的取值范围是 .选A.
(2)方程 表示椭圆,若焦点在x轴上, ;若焦点在y轴上, .
综上:实数 的取值范围是 且 故选:D
把方程写成椭圆的标准方程形式,得到 形式,要想表示
(1)焦点在 轴上的椭圆,必须要满足 ,解这个不等式就可求出实数 的取值范围.
(2)焦点在x轴上的椭圆,必须要满足A>B>0,解这个不等式就可求出实数 的取值范围.
(3)椭圆,必须要满足 解这个不等式就可求出实数 的取值范围
【一隅三反】
1.(2020·广东高三月考(文))“ ”是“方程 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 表示椭圆的充要条件是 ,即 且 ,故
“ ”是“方程 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. B. C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】 椭圆的焦点在 轴上, ,解得 或 ,故选D.
3.(2019·北京北师大实验中学高二期中)若方程 表示焦点在 轴上的椭圆,则 的取值
范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为方程 表示椭圆,故: ,且 ;
又该椭圆的焦点在 轴上,故只需 ,解得 .故选:D.
【例2-2】(1)(2018·黑龙江哈尔滨三中高二期中(文))已知 的顶点 , 在椭圆
上,顶点 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另一个焦点在 上,则 的周长是( )
A. B. C. D.
(2)(2019·广西田阳高中))已知 是椭圆 上一点, 为椭圆的两焦点,且
,则 面积为( )
A. B. C. D.
【答案】(1)C【解析】(1) 的顶点 , 在椭圆 上,顶点 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另一个
焦点在 上,由椭圆的定义可得: 的周长是 .故选:C.
(2)由椭圆的标准方程可得:a=5,b=3,∴c=4,
设|PF|=t,|PF|=t,所以根据椭圆的定义可得:t+t=10①,
1 1 2 2 1 2
在△FPF 中,∠FPF=60°,
1 2 1 2
所以根据余弦定理可得:|PF|2+|PF|2﹣2|PF||PF|cos60°=|FF|2=(2c)2=64,
1 2 1 2 1 2
整理可得:t2+t2﹣tt=64,②把①两边平方得t2+t2+2t•t=100,③
1 2 12 1 2 1 2
所以③﹣②得tt=12,
12
∴ ∠FPF=3 .故选A.
1 2
【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 分别是椭圆 的左、右焦
点,点 在此椭圆上,则 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 ,根据椭圆的定义可知, 的周长为 ,
故选C.
x2 y2
2.(2018·湖南高二期中(理))已知E、F分别为椭圆 + =1的左、右焦点,倾斜角为60∘的直线l
25 9
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】Dx2 y2
【解析】椭圆 + =1,可得a=5,
25 9
三角形AF B的周长=|AF |+|BF |+|AB|,|AB|=|AF |+|BF |,
2 2 2 1 1
所以:周长=|AF |+|AF |+|BF |+|BF |,
1 2 1 2
由椭圆的第一定义,|AF |+|AF |=|BF |+|BF |=2a=10,所以,周长=4a=20.故选:D.
1 2 1 2
3.已知P是椭圆 上的一点,F,F 是椭圆的两个焦点,且∠FPF=60°,则△FPF 的面积是
1 2 1 2 1 2
______.
【答案】
【解析】∵|PF|+|PF|=4, ,又∵∠FPF=60°,
1 2 1 2
由余弦定理可得|FF|2=|PF|2+|PF|2-2|PF|·|PF|cos60°
1 2 1 2 1 2
12=(|PF|+|PF|)2-2|PF|·|PF|-|PF|·|PF|,∴ ,
1 2 1 2 1 2
∴ .
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 轴上,长轴长为 ,焦距为 的椭圆标准方程;
(2)与椭圆 具有相同的离心率且过点 的椭圆的标准方程
(3)已知椭圆的两个焦点的坐标分别是 , ,并且经过点 ,则此椭圆的标准方程
【答案】(1) ;(2) 或 (3)【解析】(1)由已知条件可得 ,可得 , ,
因此,所求椭圆的标准方程为 ;
(2)易知椭圆 的离心率 .
当所求椭圆的焦点在x轴上时,可设椭圆的方程为 ,
把点 代入方程,得 .
又 ,解得 , ,所以所求椭圆的方程为 .
当所求椭圆的焦点在y轴上时,同理可设椭圆的方程为 ,
把点 代入方程,得 .
又 ,解得 , ,所以所求椭圆的方程为 .
(2)因设椭圆的标准方程为 ,因为点 在椭圆上,
所以 ,所以椭圆的标准方程为 .此椭圆的标准方程是
或 .根据焦点位置分类讨论,再根据离心率以及点在椭圆上列方程组解得 , ,即得结果.
【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 的中心在原点,焦点在坐标轴上,且经过两点 和
【答案】(1) (2) 或 (3)
【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,
,所以a=4,所以b2=a2-c2=16-4=12.又焦点在y轴上,
所以椭圆的标准方程为 .
(2)由题意知,2a=26,即a=13,又因为c∶a=5∶13,所以c=5,所以b2=a2-c2=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 或 .
(2)设椭圆的方程为 .
将A,B两点坐标代入方程,得 ,解得 ,故所求椭圆的方程为 .
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 : 的一个焦点为
,则 的离心率为 。
(2)(2019·江西南昌十中高二期中(文))过椭圆的右焦点 作椭圆长轴的垂线交椭圆于 两点,为椭圆的左焦点,若 为正三角形,则椭圆的离心率为
【答案】(1) (2)
【解析】(1)根据题意,可知 ,因为 ,所以 ,即 ,
所以椭圆 的离心率为 .
(2)根据题意,如图所示,
可得 为正三角形,可得在 中,有 ,
点 在椭圆上,由椭圆的定义可得 ,
则该椭圆的离心率
1.椭圆的离心率的求法:
(1)直接求a,c后求e,或利用e=,求出后求e.
(2)将条件转化为关于a,b,c的关系式,利用b2=a2-c2消去b.等式两边同除以a2或a4构造关于(e)的
方程求e.
2.求离心率范围时,常需根据条件或椭圆的范围建立不等式关系,通过解不等式求解,注意最后要与
区间(0,1)取交集.
【一隅三反】1.(2020·江苏淮安.高二期中)已知椭圆 的上顶点为 ,右顶点为 ,若过原点
作 的垂线交椭圆的右准线于点 ,点 到 轴的距离为 ,则此椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题可知,椭圆 的焦点在 轴上,
则 ,所以 ,
由于点 在椭圆的右准线 上,且 到 轴的距离为 ,
则 ,所以 ,
由题得, ,则 ,
即 ,则有 ,即 ,
而 ,所以 ,
整理得: ,则 ,即 ,
解得: ,
即椭圆的离心率为 .故选:C.
2.(2019·历下.山东师范大学附中)椭圆 的短轴长为6,焦点 到长轴的一个端点的距离等于9,则椭
圆 的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设椭圆 的短轴长为 ,长轴长为 ,焦距为 ,
则 ,即 ; 或 ,
若 ,①
∵ ,
∴ ,②
由①②得: , ,
∴椭圆 的离心率 ;
若 ,③
∵ ,
∴ ,④
由③④得: , ,不符合题意,舍去,
故椭圆 的离心率为 .
故选:C.
3.(2019·内蒙古通辽实验中学高二月考)椭圆 与直线 交于A,B两点,过原点与线段AB中点的直线的斜率为 ,则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由 ,消去 得, ,
设 ,中点为 ,
则
,
即离心率 ,故选B.
4.(2018·海林市朝鲜族中学高三课时练习)设椭圆C: 的左、右焦点分别为 、
,P是C上的点, ⊥ ,
∠ = ,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可设|PF|=m,结合条件可知|PF|=2m,|FF|= m, 故离心率e=
2 1 1 2
选D.