文档内容
专题 8.4 椭圆
目录
题型一: 椭圆的定义及应用...........................................................................................................3
题型二: 椭圆中的最值问题...........................................................................................................4
题型三: 椭圆标准方程...................................................................................................................5
题型四: 椭圆的焦点三角形...........................................................................................................6
题型五: 椭圆的几何性质...............................................................................................................7
题型六: 位置关系的判断...............................................................................................................9
题型七: 弦长问题.........................................................................................................................10
题型八: 面积问题.........................................................................................................................12
知识点总结
知识点一、椭圆的定义
把平面内与两个定点F,F 的距离的和等于常数(大于 | F F|)的点的轨迹叫做椭圆. 这两个定
1 2 1 2
点叫做椭圆的焦点,两焦点间的距离叫做椭圆的焦距,焦距的一半称为半焦距.
知识点二、椭圆的标准方程和简单几何性质
焦点在x轴上 焦点在y轴上
标准
+ = 1 (a>b>0) +=1(a>b>0)
方程
图形a,b,c
a 2 = b 2 + c 2
的关系
焦点 F ( - c , 0) , F ( c , 0) F(0,-c),F(0,c)
1 2 1 2
焦距 |FF|=2c
1 2
-a≤x≤a, -b≤x≤b,
范围
-b≤y≤b -a≤y≤a
对称性 对称轴为坐标轴,对称中心为原点
简
单
几
A(-a,0),A(a,0) A (0 ,- a ) , A (0 , a )
何 1 2 1 2
性 顶点
质
B(0,-b),B(0,b) B ( - b , 0) , B ( b , 0)
1 2 1 2
轴长 短轴长|BB|=2b,长轴长|AA|=2a
1 2 1 2
离心率 e=,且 e∈(0,1),e越接近1,椭圆越扁平
知识点三、在用椭圆定义时,若|FF|=2a,则动点的轨迹不是椭圆,而是连接两定点的线
1 2
段(包括端点);若|FF|>2a,则轨迹不存在.
1 2
【常用结论与知识拓展】
(1)椭圆中的最值:P为椭圆上任一点,B为短轴一个端点,则|OP|∈[b,a];|PF|∈[a-c,
1
a+c];|PF|·|PF|∈[b2,a2];∠FPF≤∠FBF.
1 2 1 2 1 2
(2)焦点三角形:椭圆上的点P(x ,y)与两焦点构成的△PFF 叫做焦点三角形. r =|PF|,r
0 0 1 2 1 1 2
=|PF|,∠FPF=θ,△PFF 的面积为S,则在椭圆+=1(a>b>0)中:
2 1 2 1 2
①焦点三角形的周长为2(a+c);
②4c2=r+r-2rrcos θ;
1 2③当r=r 时,即点P的位置为短轴端点时,θ最大;
1 2
④S=rrsin θ=b2tan=c|y|,当|y|=b时,即点P的位置为短轴端点时,S取最大值,最大
1 2 0 0
值为bc.
(3)焦点弦(过焦点的弦)中通径(垂直于长轴的焦点弦)最短,为.
(4)AB为椭圆+=1(a>b>0)的弦(斜率为k),A(x,y),B(x,y),弦中点M(x,y),则
1 1 2 2 0 0
①弦长l=|x-x|=|y-y|;
1 2 1 2
②直线AB的斜率k=-;
③k·k =-.
OM
例题精讲
题型一:椭圆的定义及应用
【要点讲解】根据题目所给条件,抓住动点所满足的条件,根据椭圆定义得出椭圆的标准
方程.在得到的标准方程中,要注意是否需要“去除”某些不满足题设条件的点.
【例1】若 的两个顶点坐标 、 , 的周长为18,则顶点 的轨迹
方程为
A. B.
C. D.
【变式训练1】已知圆 ,点 , 是圆上任意一点,线段 的
中垂线 和直线 相交于点 ,则点 的轨迹方程为A. B. C. D.
【变式训练2】已知 , 分别为椭圆 的左、右焦点, 是椭圆 上一动点,
点是三角形 的重心,则点 的轨迹方程为
A. B.
C. D.
【变式训练3】已知椭圆 方程为 ,过平面内的点 作椭圆 的两条互相垂直
的切线,则点 的轨迹方程为
A. B. C. D.
题型二:椭圆中的最值问题
【例2】设椭圆 的左焦点为 ,下顶点为 ,点 在 上,则
的最大值为
A.1 B. C.3 D.
【变式训练1】椭圆 上任一点 到点 的距离的最小值为
A. B. C.2 D.【变式训练2】已知椭圆 , 是椭圆的左焦点, 是椭圆上一点,若椭圆内一
点 ,则 的最小值为
A.3 B. C. D.
题型三:椭圆标准方程
【要点讲解】求椭圆方程的基本方法是待定系数法,先定形,再定量,即首先确定焦点所
在位置,然后根据条件建立关于a,b的方程组,如果焦点位置不确定,可设椭圆方程为
mx2+ny2=1(m>0,n>0,m≠n),求出m,n的值即可.
【例3】两个焦点的坐标分别为 , 的椭圆上的任一点到两焦点的距离之和为8,
则椭圆的标准方程
为
A. B. C. D.
【变式训练1】椭圆的两个焦点是 和 ,椭圆上的点 到两个焦点的距离之和等
于10,则椭圆的标准方程是
A. B. C. D.
【变式训练2】焦点在 轴上,且长轴长与短轴长之比为 ,焦距为 的椭圆方程为A. B. C. D.
【例4】“ , ”是“方程 表示的曲线为椭圆”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式训练1】“ ”是方程“ 表示椭圆”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【变式训练2】“ ”是“方程 表示椭圆”的
A.充要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
题型四:椭圆的焦点三角形
【要点讲解】椭圆的焦点三角形是描述椭圆上一点到与两个焦点的距离、焦距之间的相互
制约关系的一个载体. 因此具有“双重特征”,即可以利用椭圆的定义和解三角形知识即可
解决相关问题,是高考命题热点,题材内容丰富多变,具备良好的考查背景.
【例5】如图,椭圆 的左、右焦点分别为 、 ,过点 的直线
与椭圆相交于 、 两点.若 , , ,则椭圆 的方程为A. B. C. D.
【变式训练1】已 知 点 在 椭 圆 上 , 与 分 别 为 左 、 右 焦 点 , 若
,则△ 的面积为
A. B. C. D.
【变式训练2】已知椭圆 , , 为两个焦点, 为原点, 为椭圆上一点,
,则
A. B. C. D.
【变式训练3】已知椭圆 的左、右焦点分别为 , .若斜率为
1,且过点 的直线 交椭圆 于 , 两点,则 的周长为
A.9 B.12 C.18 D.24【变式训练4】已知 , 分别为椭圆 的两个焦点,右顶点为 ,
为 的中点,且 ,直线 与 交于 , 两点,且 的周长为28,
则椭圆 的短轴长为 .
题型五:椭圆的几何性质
【要点讲解】求椭圆的离心率一般策略:(1)直接利用公式e=求解;(2)通过构造关于a,c
的“齐次方程”来解决,构造关于的方程求解;(3)值得注意的是,只要再确定a,b,c的
一个关系,就可以求离心率,椭圆e===.求椭圆离心率的取值范围,则往往要借助椭圆
的几何性质及平面几何的知识构造不等式后进一步求解.
【例6】已知椭圆 的左右焦点为 , ,过 的直线与椭圆交于
两点, 为 的中点, ,则该椭圆的离心率为
A. B. C. D.
【变式训练1】已知椭圆 的左、右焦点分别为 , , , 是
椭圆 上关于原点对称的两个点,若 ,且 ,则椭圆 的离心率
为
A. B. C. D.【变式训练2】如 图 , , 是 椭 圆 的 左 、 右 顶 点 , 是
上 不 同 于 , 的 动 点 , 线 段 与 椭 圆 交 于 点 , 若
,则椭圆的离心率为
A. B. C. D.
【变式训练3】已知椭圆 中, ,则椭圆 的离心率的取值范
围是
A. B. C. D.
【变式训练4】已知椭圆 关于 轴、 轴均对称,焦点在 轴上,且焦距为 ,若
点 不在椭圆 的外部,则椭圆 的离心率的取值范围为
A. B. C. D.【变式训练5】已知 , 是椭圆 的左、右焦点, 为坐标原点, 是
椭圆 上的点(不在坐标轴上), 的平分线交 于 ,且 ,则椭圆 的
离心率的取值范围是
A. B. C. D.
【变式训练6】已知 为坐标原点, , , 分别是椭圆 的左顶
点、上顶点和右焦点,点 在椭圆 上,且 ,若 ,则椭圆 的离心率
为
A. B.1 C. D.
题型六:位置关系的判断
【要点讲解】直线与椭圆的位置关系,可通过讨论椭圆方程与直线方程组成的方程组的实
数解的个数来确定. 通常用消元后的关于x(或y)的一元二次方程的判别式Δ与零的大小关系
来判定.
【例7】若直线 与椭圆 恒有两个不同的公共点,则 的取值范围
是 .
【变式训练1】直线 与曲线 有两个公共点,则 的取值范围是.
【例8】如图,已知直线 和椭圆 . 为何值时,直线 与椭
圆
(1)有两个公共点?
(2)有且只有一个公共点?
(3)没有公共点?
【变式训练1】椭圆 与直线 相交于 , 两点,过 的中点 与
坐标原点的直线的斜率为2,则
A. B. C. D.2题型七:弦长问题
【要点讲解】设直线与椭圆的交点为A(x ,y),B(x ,y),则弦长公式|AB|==·|x -x|=·|
1 1 2 2 1 2
y -y|=·(k为直线的斜率),注意该公式是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式
1 2
Δ>0这一前提.
【例9】若椭圆 的弦 被点 平分,则 所在直线的方程为
A. B. C. D.
【变式训练1】在椭圆 中,以点 为中点的弦所在的直线方程为
A. B. C. D.
【例10】已知椭圆 ,点 是椭圆的弦 的中点.
(1)求直线 的方程;
(2)求弦 的长度.
【变式训练1】椭圆 左、右焦点为 , ,离心率为 ,点在椭圆 上.
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)经过点 ,倾斜角为 直线 与椭圆交于 , 两点,求 .
题型八:面积问题
【要点讲解】设直线与椭圆的交点为A(x ,y),B(x ,y),则弦长公式|AB|==·|x -x|=·|
1 1 2 2 1 2
y -y|=·(k为直线的斜率),注意该公式是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式
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Δ>0这一前提.
【例11】已知椭圆 的左,右焦点分别为 , ,焦距为 ,点
, 在椭圆 上.
(1) 是 上一动点,求 的范围;
(2)过 的右焦点 ,且斜率不为零的直线 交 于 , 两点,求△ 的内切圆
面积的最大值.【变式训练1】已知平面内的动点 的轨迹是阿波罗尼斯圆(动点 与两定点 , 的距
离之比 , ,且 是一个常数),其方程为 ,定点分别为椭
圆 的右焦点 与右顶点 ,且椭圆 的长轴长为 .
(1)求椭圆 的标准方程;
(2)设椭圆 的左焦点为 ,过点 作直线 交圆 于点 , ,求 面积
的最大值.【变式训练2】已知椭圆 经过点 ,且离心率为 .
(1)求椭圆 的方程;
(2)设椭圆的右顶点为 ,若直线 与椭圆 相交于 , 两点(异于点 ,且满足
,求 面积的最大值.