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第 64 讲 椭圆的标准方程及其性质
1、 椭圆的定义
平面内与两个定点F ,F 叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点
1 2
间的距离叫做椭圆的 .
集合P={M|+=2a},=2c,其中a>0,c>0,且a,c为常数.
(1)若a>c,则集合P为 ;
(2)若a=c,则集合P为 ;
(3)若a<c,则集合P为 .
2、焦半径:椭圆上的点P(x ,y )与左(下)焦点F 与右(上)焦点F 之间的线段的长度叫做椭圆的焦半径,分
0 0 1 2
别记作r =|PF |,r =|PF |.
1 1 2 2
(1)+=1(a>b>0),r = ,r = ;
1 2
(2)+=1(a>b>0),r = ,r = ;
1 2
(3)焦半径中以长轴为端点的焦半径最大和最小(近日点与远日点).
3、 椭圆的标准方程和几何性质
标准方程 +=1(a>b>0) +=1(a>b>0)
图形
范围
对称性
顶点
性质
轴
焦距
离心率
a,b,c
的关系1、(2022•甲卷(文))已知椭圆 的离心率为 , , 分别为 的左、右顶点,
为 的上顶点.若 ,则 的方程为
A. B.
C. D.
2、(2023•甲卷(理))已知椭圆 , , 为两个焦点, 为原点, 为椭圆上一点,
,则
A. B. C. D.
3、(2022•新高考Ⅱ)已知直线 与椭圆 在第一象限交于 , 两点, 与 轴、 轴分别相交
于 , 两点,且 , ,则 的方程为 .
x2 y2
4、【2022年全国甲卷】椭圆C: + =1(a>b>0)的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.
a2 b2
1
若直线AP,AQ的斜率之积为 ,则C的离心率为( )
4
√3 √2 1 1
A. B. C. D.
2 2 2 3
5、【2021年乙卷文科】设B是椭圆 的上顶点,点P在C上,则 的最大值为
( )
A. B. C. D.2
6、【2021年乙卷理科】设 是椭圆 的上顶点,若 上的任意一点 都满足,则 的离心率的取值范围是( )
A. B. C. D.
7、【2021年新高考1卷】已知 , 是椭圆 : 的两个焦点,点 在 上,则 的
最大值为( )
A.13 B.12 C.9 D.6
8、【2021年甲卷文科】已知 为椭圆C: 的两个焦点,P,Q为C上关于坐标原点对称的两
点,且 ,则四边形 的面积为________.
1、设P是椭圆+=1上的点,若F,F 是椭圆的两个焦点,则|PF|+|PF|等于( )
1 2 1 2
A.4 B.5
C.8 D.10
2、若方程+=1表示焦点在x轴上的椭圆,则实数m的取值范围是( )
A. (-3,5) B. (-5,3)
C. (-3,1) D. (-5,1)
3、椭圆C:+=1的左、右焦点分别为F,F,过点F 的直线交椭圆C于A,B两点,则△FAB的周长为
1 2 2 1
( )
A. 12 B. 16 C. 20 D. 24
4、 已知椭圆+=1的离心率为,则实数k的值为________.
5、过点(-3,2)且与+=1有相同焦点的椭圆方程是( )
考向一 椭圆的定义及其应用
例1、(1)一动圆与已知圆O :(x+3)2+y2=1外切,与圆O :(x-3)2+y2=81内切,试求动圆圆心的轨
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迹方程.
(2)求过点A(2,0)且与圆x2+4x+y2-32=0内切的圆的圆心的轨迹方程.变式1、(1)已知圆(x+2)2+y2=36的圆心为M,设A是圆上任意一点,N(2,0),线段AN的垂直平分线交
MA于点P,则动点P的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆
C.双曲线 D.抛物线
(2)△ABC的两个顶点为A(-3,0),B(3,0),△ABC周长为16,则顶点C的轨迹方程为( )
A.+=1(y≠0) B.+=1(y≠0)
C.+=1(y≠0) D.+=1(y≠0)
方法总结:椭圆定义的应用主要有两个方面:一是确认平面内与两定点有关的轨迹是否为椭圆;二是当 P
在椭圆上时,与椭圆的两焦点F ,F 组成的三角形通常称为“焦点三角形”,利用定义可求其周长,利用
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定义和余弦定理可求·,通过整体代入可求其面积等
考向二 椭圆的标准方程
例2、求满足下列条件的椭圆的标准方程.
(1) 经过P(-2,0),Q(0,2)两点;
(2) 与椭圆+=1有相同的焦点且经过点(2,-).
变式1、求满足下列条件的椭圆的标准方程:
(1)两个顶点为(3,0),(-3,0),离心率为;
(2)过点(,-),且与椭圆+=1有相同焦点的椭圆的标准方程.
变式2、 求满足下列各条件的椭圆的标准方程:(1)长轴是短轴的3倍且经过点A(3,0);
(2)短轴一个端点与两焦点组成一个正三角形,且焦点到同侧顶点的距离为;
(3)经过点P(-2,1),Q(,-2)两点;
(4)与椭圆+=1有相同离心率,且经过点(2,-).
方法总结:用待定系数法求椭圆方程的一般步骤:
①作判断:根据条件判断椭圆的焦点在x轴上、在y轴上,还是两个坐标轴上都有可能;
②设方程:根据上述判断设方程+=1(a>b>0)或+=1(a>b>0)或mx2+ny2=1(m>0,n>0);
③找关系:根据已知条件,建立关于a、b、c的方程组;
④得方程:解方程组,将解代入所设方程,即为所求.
考向三 椭圆的性质
例3、(1)(2022·广东清远·高三期末)若椭圆 的焦距为6,则实数 ( )
A.13 B.40 C.5 D.
(2)(2022·江苏海安·高三期末)若椭圆 的焦距为 ,则该椭圆的离心率为
_________.
(3)(2022·江苏如皋期初考试)椭圆 与 关系为( )
A.有相等的长轴长 B.有相等的离心率
C.有相同的焦点 D.有相等的焦距
变式1、(1)设F ,F 分别是椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点,点P在椭圆C上.若线段PF 的中
1 2 1
点在y轴上,∠PFF=30°,则椭圆的离心率为________.
1 2
(2)(2022·江苏如皋期初考试)焦点在x轴上的椭圆方程为+=1(a>b>0),短轴的一个端点和两个焦点相
连构成一个三角形,该三角形内切圆的半径为,则椭圆的离心率为 .
变式3、 (1)已知F ,F 分别是椭圆+=1(a>b>0)的左、右焦点,若椭圆上存在点P,使∠FPF =90°,则
1 2 1 2
椭圆的离心率e的取值范围为( )
A. B.
C. D.
(2)已知椭圆C:+=1(a>b>0),点A,B是长轴的两个端点,若椭圆上存在点P,使得∠APB=120°,则
该椭圆的离心率的取值范围是( )
A. B.C. D.
方法总结:求离心率的值关键是找到不等关系,解出a与c的关系,进而求出离心率的范围。常见的等式
关系主要有:1、若椭圆上的点,则根据范围分布找到横坐标或者纵坐标的范围;2、若是椭圆上的点,则
研究此点到焦点的范围;要特别注意离心率的范围。
考向四 与椭圆有关的范围(最值)
例4、已知F,F 是椭圆+y2=1的左、右焦点,P是椭圆上的一个动点,求|PF1+PF2|的最小值.
1 2
变式1、椭圆+=1内有一点P(1,-1),F为右焦点,在椭圆上有一点M,当MP+2MF的值最小时,求
点M的坐标.
方法总结:与椭圆有关的最值或范围问题的求解方法
(1)利用数形结合、几何意义,尤其是椭圆的性质;
(2)利用函数,尤其是二次函数;
(3)利用不等式,尤其是基本不等式.
1、(2022·湖北·恩施土家族苗族高中高三期末)曲线 的方程是 ,则曲线
的形状是( )
A.圆 B.椭圆 C.线段 D.直线
2、(2022·湖北江岸·高三期末)已知椭圆 的左右焦点分别为 , ,离心率为e,
下列说法正确的是( )A.当 时,椭圆C上恰好有6个不同的点,使得 为直角三角形
B.当 时,椭圆C上恰好有2个不同的点,使得 为等腰三角形
C.当 时,椭圆C上恰好有6个不同的点,使得 为直角三角形
D.当 时,椭圆C上恰好有2个不同的点,使得 为等腰三角形
3、(2022·山东淄博·高三期末)已知椭圆 的右焦点为F,上顶点为B,直线BF与C
相交于另一点A,点A在x轴上的射影为 ,O为坐标原点,若 ,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
4、(2022·江苏海门·高三期末)已知椭圆 的焦点为 、 ,点 在椭圆 的内
部,点 在椭圆 上,则( )
A. B.椭圆 的离心率的取值范围为
C.存在点 使得 D.
5、(2023·广东深圳·统考一模)若椭圆上的点到焦点距离的最大值是最小值的2倍,则该椭圆的离心率为
_________.
6、(2023·广东江门·统考一模)椭圆是特别重要的一类圆锥曲线,是平面解析几何的核心,它集中地体现
了解析几何的基本思想.而黄金椭圆是一条优美曲线,生活中许多椭圆形的物品,都是黄金椭圆,它完美绝
伦,深受人们的喜爱.黄金椭圆具有以下性质:①以长轴与短轴的四个顶点构成的菱形内切圆经过两个焦点,
②长轴长,短轴长,焦距依次组成等比数列.根据以上信息,黄金椭圆的离心率为___________.